홈 트레이닝의 보편화에 따라 덤벨은 핵심적인 운동 기구로 부상하였으나, 기구의 불안정성으로 인해 사용자의 정확한 자세 유지가 어렵고, 이는 운동 효율 저하와 부상 위험 증가의 주요 원인이 된다. 본 연구는 이러한 문제 해결을 목표로, 하드웨어와 소프트웨어를 결합한 지능형 운동 보조 시스템을 개발하여 사용자의 운동 정확성 및 안전성을 높이고자 하였다.
본 시스템은 실시간 피드백 기능을 갖춘 '스마트 덤벨'과 데이터 분석 및 제어를 담당하는 '모바일 애플리케이션'으로 구성된다. 스마트 덤벨에 내장된 센서는 사용자의 운동 중 덤벨의 3차원 기울기 값을 실시간으로 측정한다. 측정된 데이터는 블루투스 통신을 통해 애플리케이션으로 전송됨과 동시에, 덤벨에 탑재된 LED 및 진동 모터를 통해 사용자에게 즉각적인 시청각적 피드백을 제공한다.
모바일 애플리케이션은 Google의 ML Kit Pose Detection API를 활용하여 카메라로 사용자의 전신 관절 위치를 추적하고 운동 자세의 정확도를 분석한다. 이를 통해 시스템은 부정확한 자세를 교정하기 위한 구체적인 가이드를 제공하고, 유효한 운동 반복 횟수만을 선별하여 계수함으로써 운동의 정밀도를 향상한다.
본 시스템을 통해 사용자는 전문 트레이너의 지도 없이도 객관적인 데이터에 기반한 실시간 코칭을 받음으로써, 운동 효과를 극대화하고 부상 위험을 현저히 감소시킬 수 있다. 이는 성장하는 홈 트레이닝 시장에서 높은 실용성과 사업화 가능성을 시사한다. 향후 본 연구 결과물은 축적된 데이터를 기반으로 개인 맞춤형 운동 프로그램을 추천하는 AI 코칭 서비스로 발전하거나, 정밀한 동작 제어가 요구되는 원격 재활 및 헬스케어 솔루션으로 확장될 잠재력을 가진다. 따라서 본 시스템은 데이터 기반 개인 맞춤형 건강 관리 기술의 발전에 기여하는 의미 있는 연구 결과가 될 것으로 기대된다.