매니저
디자이너
엔지니어
에디터
지원 동기
국립국어원의 2023년 점자 사용 능력 실태조사에 따르면, 점자를 사용하는 시각장애 성인 중 39.6%가 점자 읽기·쓰기에 어려움을 겪고 있으며, 특히 점자 읽기 유창성 영역에서는 그 비율이 64.8%에 달했습니다. 후천적 시각장애인의 경우 기초 이하 비율이 48.9%로 선천적 시각장애인(29.7%)보다 훨씬 높았는데, 이는 보건복지부 실태조사에서 나타나듯 시각장애의 88.1%가 질환·사고 등 후천적 원인으로 발생해 손끝 감각이 굳은 상태에서 새롭게 점자를 익혀야 하는 현실과 맞닿아 있습니다. 즉 점자가 자립에 중요하다는 인식(92%)과 실제 활용 능력 사이에는 뚜렷한 간극이 존재하며, 특히 후천적·고령 시각장애인일수록 점자 습득 자체가 큰 진입장벽이 됩니다. 저희 팀은 이 간극을 점자 학습이 아닌 '우회'로 해결하고자, 점자 표면을 센서로 인식해 즉시 음성으로 변환하고 블루투스 이어폰으로 전달하는 에이지리스 스마트 도구를 개발하고자 본 대회에 지원하게 되었습니다.
발견한 문제와 아이디어
국립국어원의 2023년 '점자 사용 능력 실태조사'에 따르면 점자를 사용하는 시각장애 성인 중 약 40%가 점자 읽기·쓰기 능력이 기초 이하 수준이었고, 읽기 유창성 영역은 기초 이하 비율이 64.8%에 달했습니다. 후천적 시각장애인의 기초 이하 비율(48.9%)은 선천적 시각장애인(29.7%)보다 훨씬 높아, 성인기 이후 손끝 감각이 굳은 상태에서 점자를 새로 익히는 어려움을 보여줍니다. 국립국어원의 '점자 사용 양상 실태조사'(508명 대상)에서는 92%가 자립에 점자가 중요하다고 답했지만 70%는 점자 도서 공급 부족을, 47%는 점자 자료 보유 기관의 낮은 접근성을 지적했습니다. 점자는 자립에 필수적이라 인식되면서도 습득 난이도와 보급 환경이라는 이중 장벽에 가로막혀 있으며, 후천적·고령 시각장애인은 이 사각지대에 그대로 노출됩니다. 저희 팀은 점자 학습 능력 향상과 점자를 몰라도 정보에 접근할 수 있는 대체 경로 마련으로 이 문제를 해결하고자 했습니다.
점자를 읽지 못하는 시각장애인을 위한 착용형 점자 음성 변환 장치입니다. 검지·중지에 끼우고 점자를 손끝으로 훑으면, 돌출된 점을 센서가 기계적으로 감지해 문자로 변환하고, 블루투스로 스마트폰에 전송하면 음성(TTS)으로 읽어줍니다. 점자를 배우지 않아도 손끝으로 훑기만 하면 내용을 귀로 들을 수 있어, 점자 학습 없이 정보에 접근할 수 있습니다.
제작과정
Wi-Fi와 블루투스 기능을 갖춘 마이크로컨트롤러 보드로, 프로젝트의 두뇌 역할
버튼 입력을 감지해 ESP32에 신호를 전달하는 역할
설계한 케이스 도면을 3D 프린터로 출력해 부품을 담을 본체를 제작하는 과정
프로토타입 개발 계획 및 과정
본 프로젝트는 점자를 읽지 못하는 시각장애인이 손가락에 착용하고 점자 위를 훑으면 음성(TTS)으로 안내해 주는 착용형 보조공학기기 개발을 목표로 합니다. 기구부는 택트 스위치를 사용해 점자를 인식하고 벨크로 스트랩으로 안정적인 착용감을 확보했습니다. 회로부는 ESP32 개발 보드를 중심으로 점자 6점을 감지하는 택트 스위치와 esp32 보드와 휴대폰의 TTS기능을 연결시켜 감지 시스템을 구축했습니다. 제작 과정은 3D 프린팅 케이스의 3×2 배열 가이드 구멍에 택트 스위치를 끼워 넣고 esp32 기판에 정렬된 스위치 모듈을 연결 한 뒤 ESP32 지정 GPIO 핀 및 전원 회로를 배선하는 방식으로 진행되었습니다. 회로 절연 처리를 통해 안전하고, ESP32에 내부 풀업 설정 및 6자리 점자 비트 데이터를 블루투스로 휴대폰에 전송하는 기능을 탑재했습니다. 최종 점자 라벨지 시독 테스트 결과, 점자 감지 시 휴대폰으로 눌린 점자를 한글로 변환하여 전송되었고, TTS기능을 통해 말해주는것을 확인하였습니다.
시행착오
플런저를 미세한 구조로 만들기 위해서 3d 프린팅을 하려 했지만 기계상의 문제로 플런저 3d 프린팅이 되지 않았기에 다시 한번 3d 프린팅을 했다. 이 과정에서 플런저의 중간 받침대가 하부에 내려와 있는 것이 문제가 되어 이를 반영하여 받침대의 위치를 조정했다. 그럼에도 플런저를 이용했을때 점자를 누른 상황에서 인식이 원활하지 않아 플런저를 제외시키고 텍트스위치와 점자를 직접적으로 접촉하게 하여 인식을 원활하게 하는 방법을 최종적으로 고안했다.
초기에는 손가락에 착용한 플런저가 점자 돌기에 눌려 스프링을 밀어 올리며 택트 스위치를 누르는 간접 감지 방식과, 리튬폴리머 배터리·TP4056 충전모듈을 내장한 무선 전원부로 설계했다. 그러나 실제 부품을 준비하는 과정에서 준비한 배터리의 전압이 ESP32와 블루투스 통신을 안정적으로 구동하기엔 부족하다는 문제와, 플런저-스프링-스위치로 이어지는 기계식 구조가 부품 수가 많고 조립 오차에 민감해 오작동으로 이어지기 쉽다는 문제를 발견했다. 이에 하루라는 제한된 제작 시간 안에 확실히 작동하는 결과물을 만들기 위해 구조를 단순화하는 방향으로 개선했는데, 전원부는 내장 배터리 대신 이미 검증된 보조배터리를 USB로 직결하는 방식으로 바꿔 전압 문제를 해결하고 회로를 간소화했으며, 감지부는 플런저와 스프링을 제거하고 점자 돌기가 택트 스위치를 직접 누르는 구조로 바꿔 조립 난이도와 오작동 가능성을 크게 줄였다.
산출물 시연 영상
결론 및 느낀점
결론: 이번 착용형 점자 음성 변환 장치 개발을 통해 시각장애인의 정보 단절 문제를 여러 기술을 융합해 해결하기 위해 노력했습니다. 점자를 정확히 읽어내기 위해 6개의 택트 스위치와 압축 스프링을 조합한 감지부를 설계했고, 플런저를 사용하는 과정에서 점자 인식의 문제점이 발견되어 플런저를 제거하고 텍트스위치만을 사용해 구조를 간소화했습니다. ESP32 보드를 통해 감지된 물리적 신호를 블루투스로 스마트폰에 무선 전송하여 TTS 음성으로 출력하는 시스템을 구축했으며, 리튬폴리머 배터리와 TP4056 충전 회로를 내장하면서도 손등 케이스의 높이를 20mm 이하로 낮춰 실사용자의 착용감까지 꼼꼼히 고려했습니다. 결론적으로 이러한 문제 해결 과정은 단순히 기기를 만드는 것을 넘어, 신체적·학습적 한계가 정보 접근의 장벽이 되지 않도록 사용자의 입장에서 설계를 다듬어가는 뜻깊은 과정이었습니다.
느낀점 : 후천적·고령 시각장애인분들이 겪는 정보 격차와 단절의 위기를 알게되는 계기가 되었고, 기술의 가치는 우리 사회 전체가 기술의 혜택을 누리게 해주는 것에 있다는 것을 깨달았습니다. 손끝의 감각을 음성으로 변환해 세상과 다시 소통할 수 있는 '새로운 눈과 귀'를 고안하는 과정은, 단순한 기기 개발을 넘어 공동체 구성원의 어려움을 외면하지 않고 실질적인 해결책을 모색해 보는 실천이었습니다. 가장 소외된 계층까지 동등하게 정보에 접근할 수 있을 때 비로소 진정한 사회 발전이 이루어진다는 연대 의식을 배웠으며, 이를 통해 저의 사회적 책임감과 공동체적 역량을 한 단계 깊이 성장시킬 수 있었습니다.