CAD/CAM 기술을 활용한 아이스슬레지하키의 맞춤형 버킷 디자인 연구

장완호(Jang, Wan Ho),김정현(Kim, Jeong Hyun),김종배(Kim, Jong Bae) 한국전시산업융합연구원 2016 한국과학예술융합학회 Vol.26 No.-

본 연구는 CAD/CAM 기술을 기반으로 아이스슬레지하키 버킷 디자인을 개발하고자 하였다. 대상자는 국가대표 아이스슬레지하키 선수였으며, 척수손상장애인이었다. 아이스슬레지하키에서 버킷은 매우 중요한 요소임에도 불구하고 대부분의 선수들은 기성품을 사용하여 신체에 맞지 않고, 경기력 저하를 가져왔다. 또한 장애인 선수의 허벅지, 골반측면, 엉덩이, 꼬리뼈 등에 피부손상을 야기했다. 버킷 제작은 개인별 장애유형 및 특성에 따라 신체구조 및 기능이 다르기 때문에 맞춤형으로 제작되어야 한다. 특히, 척수손상장애인과 절단장애인의 경우 무게중심이 다르기 때문에 버킷 지지면의 형태가 다르게 디자인되어야 한다. 따라서 의학, 공학, 디자인을 융합한 연구가 실시되었다. 인간공학적인 디자인을 적용하기 위해 대상자의 좌면을 취형하고, 이를 스캔해서 3차원 인체형상 데이터를 추출하였다. 추출된 데이터 및 장애특성을 기반으로 CAD/CAM 기술을 활용하여 버킷을 디자인하였다. 이 과정은 기존 수작업 공정에 비해 더 효율적이다. 그 후 가공계획을 세우고, NC프로그래밍을 거쳐 모의가공을 실시하였다. 가공시간을 단축하기 위해 전체적인 형상은 황삭가공으로 설정하고, 정삭가공은 정밀하게 절삭이 요구되는 좌면만을 설정하였다. 모의가공 검증 후 NC가공기계로 맞춤형 버킷을 제작하였다. 본 연구는 아이스슬레지 버킷 디자인과 관련된 국내 연구가 부족하기 때문에 CAD/CAM 기술을 활용한 맞춤형 아이스슬레지 버킷 개발에 대한 기초연구가 될 것으로 사료된다. 추후 연구에서는 대상자 수를 늘려서 수행할 필요가 있으며, 사용성 평가를 실시하여 효율성, 효과성, 만족도에 대한 연구가 필요하다. 그리고 이 연구를 바탕으로 다른 장애인 종목에도 적용하는 것이 필요하다. The purpose of the study was to develop ice sledge hockey bucket design based on CAD/CAM technology. A subject was a national ice sledge hockey player with spinal cord injury. Although the bucket of ice sledge hockey is a very important factor, most of the athletes with disabilities using ready-made items not fit to the body resulting in poor performance. It also caused skin damage to the thighs, pelvis sides, hips, and coccyx area of athletes with disabilities. The development of bucket design should be customized because the body structure and function are different in accordance with the types and characteristics of the individual disabilities. In particular, people with spinal cord injury and amputation must be designed to have different shapes of bucket support surfaces due to different center of gravity. Therefore, the present study combining medicine, engineering, and design was conducted. To apply the ergonomic design, we molded into a seat-contacted area of the subject and scanned to extract three-dimensional human shape data. We designed the bucket using the CAD/CAM technology based on the extracted data and disability characteristics. This process was more efficient than the existing manual process. Then a process plan and NC programming were set up and simulation processing performed. In order to shorten the process time, the overall shape was set to roughing, and finishing only set the seating surface which required precise cutting. After simulation verification, customized buckets were made by NC machine. This study is expected to be a basic study on the development of customized ice sledge bucket using CAD/CAM technology because of lack of domestic studies related to ice sledge bucket design. In future research, it is necessary to increase the number of subjects, and to evaluate efficiency, effectiveness, and satisfaction using usability testing. Based on this research, it is necessary to apply it to other disabled sports.

장애인아이스하키 맞춤형 착석시스템 개발을 위한 신체변형 및 측정에 관한 연구

장완호(Wanho Jang),김종배(Jongbae Kim) 한국디자인학회 2018 디자인학연구 Vol.31 No.3

Rowland Universal Dementia Assessment Scale (RUDAS)의 국내 적용을 위한 번역 연구

김현정 ( Kim Hyun Jung ),장완호 ( Jang Wanho ),한솔 ( Han Soul ),김현수 ( Kim Hyunsoo ),김정란 ( Kim Jung-ran ) 대한인지재활학회 2017 대한인지재활학회지 Vol.6 No.1

목적: 고령화로 인해 노인인구가 증가하고 치매환자의 수도 증가하고 있기 때문에 치매환자 관리에 관심이 많아지고 있다. 조기발견은 임상적 결과와 관련성이 있어 치매선별도구의 중요성이 더 높아질 것이다. 본 연구에서는 교육수준, 언어, 문화에 영향을 받지 않을 뿐만 아니라 전두엽기능 및 시공간구성능력도 평가할 수 있는 한국어판 롤랜드 유니버셜 치매평가척도(RUDAS-K)를 개발하고자 번역하였다. 연구방법: 본 번역 과정은 총 9개의 단계로 진행되었다. 1단계에서 작업치료사 3명이 원 도구를 한국어로 각자 번역하였고, 2단계로 작업치료사 1명이 3개의 번역본을 취합하였다. 3단계는 재활전문가 1인이 원문과 번역 사이의 불일치를 검사하였다. 4단계에서 검증위원회를 열어 한국어 번역본이 원문과 얼마나 흡사한지 설문하였다. 5단계에서는 검증위원회의 설문 결과를 기반으로 번역본을 수정한 후, 6단계로 번역본의 이해도에 대한 설문 조사를 시행하였다. 7단계에서는 3명으로 구성된 번역 검증위원회에서 한글번역의 적합성을 검증한 후, 8단계로 번역전문가를 통해 역번역을 하였다. 마지막으로 영어를 모국어로 하는 외국인 1명과 작업치료사 1명이 원문과 역번역본 사이의 의미전달의 유사성을 검증하였다. 결과: 1차 및 2차 번역 후 1차 합의과정을 거친 RUDAS-K는 적합성 설문지 조사결과 직역한 문장을 간단하게 수정하였고 의역하며 누락된 내용을 추가하여 수정하였다. 이해도 설문조사에서 낮은 점수를 받은 항목들과 적합성 설문 시행 이후 수정된 부분을 표시하여 검증위원회와 2차 합의과정을 거쳤다. 그 결과 영어교육과 교수와 국어국문학과 교수는 한글표기법 의견을 제시하였고 작업치료학과 교수는 평가도구의 특성을 고려한 단어선택 의견을 제시하였는데 이러한 의견들을 중점으로 수정하였다. 역번역 및 원본 비교 시 “tea”를 한국어에서 이중적인 뜻을 갖은 “차”가 아닌 “녹차”로 번역한 부분 외에 별다른 의미의 차이는 없어 RUDAS-K에 추가적인 수정을 하지 않고 최종 RUDAS-K를 개발하였다. 결론: 체계적인 번역 과정을 거친 RUDAS-K는 치매선별 평가도구로 유용하고 다양하게 사용될 수 있을 것으로 기대된다. Objective: Interest in the management of dementia is expanding due to an increase in the elderly population and consequently an increase in the number of dementia population. Seeing that early detection closely interferes with clinical outcomes, selection of screening tools is critical. The purpose of this study was to develop a Korean version of the Rowland Universal Dementia Assessment Scale (RUDAS-K), which is unaffected by education level, language, and culture, along with assessing frontal function and visuospatial aspects. Methods: The translation process was carried out in nine stages. In the first stage, three occupational therapists translated the original RUDAS into Korean, followed by another occupational therapist collecting three translations. For the third stage, one rehabilitation specialist examined the discrepancy between the original and the translated version. In the fourth stage, verification questionnaires (each question consisting of one sentence from the original RUDAS in English followed by one sentence translated into Korean) were surveyed to find out the similarity betweenthe original text and the Korean translation. In the fifth stage, the Korean translation was revised based on the questionnaire results, and comprehension questionnaires were conducted. In the seventh stage, the three-person translation verification committee confirmed the suitability of Korean translation and subsequently had a professional translator provide a back translation of RUDAS-K. Lastly, an English native speaker and a bilingual occupational therapist verified the similarity of semantics between the original and the back translation. Result: After the first and second stage of translation, RUDAS-K underwent the first consensus verification process, revised the sentences with the lowest scores. Sentences with literal translation were simply revised. Missing texts were paraphrased and added to the liberal translation. Indicating the revised sentences and ones with the lowest score on the comprehension questionnaire, RUDAS-K was sent to the verification committee. As a result, the English education professor and the Korean language professor provided advices on the official Korean language notation while the occupational therapy professor suggested some revision based on vocabularies often found in evaluation used by healthcare professionals. There were no changes made to RUDAS-K after comparing original RUDAS to the back translation. There was one difference in meaning for the translation of “tea” in Korean; it was changed to “green tea" instead of “tea" for the direct translation of “tea” in Korean hold two different meanings. Conclusion: RUDAS-K, which has undergone a systematic translation process, is expected to be a useful and versatile screening tool for those suspected with dementia.

3D 프린팅 기술을 적용한 노인의 맞춤형 손잡이 지팡이 개발

최원석(Won-Seuk Choi),장완호(Wan-Ho Jang),김종배(Jong-Bae Kim) 한국엔터테인먼트산업학회 2018 한국엔터테인먼트산업학회논문지 Vol.12 No.2

노인에게 건강한 삶을 영위하기 위해서는 보행이 중요하지만, 노화현상에 의해 자신의 능력만으로 걷기가 쉽지가 않다. 따라서 노인들의 보행을 도울 수 있는 보행보조기기의 역할은 날로 커지고 있지만 해외 기성품에 의존하고 있어 국내에서 체계적인 연구개발이 미비한 실정이다. 이에 따라 본 연구에서는 빠르게 진행되고 있는 고령사회에 대비하기 위해 3D 프린팅 기술을 적용한 새로운 형태의 맞춤형 손잡이 지팡이를 개발하여 노인의 삶의 질 향상과 독립성 증진에 기여하고자 한다. 연구 대상자로 지팡이를 3년 이상 사용하고 있는 65세 이상의 노인 1명을 선정하여 3D 스캐너로 신체 데이터를 수집하고, 수집된 데이터를 바탕으로 3D모델링과 3D프린팅, 후처리가공을 거쳐 맞춤형 손잡이 지팡이를 개발하였다. 제작된 맞춤형 손잡이 지팡이와 기존에 사용하던 기성품 지팡이에 대해서 한국판 보조기구 만족도 검사(QUEST 2.0)도구로 평가하여 제품만족도와 서비스 만족도를 비교하였다. 연구결과 제품만족도의 8개 항목 중에서 규격, 무게, 사용 및 설치 용이성, 안락감, 효과성의 6개 항목이 기존에 사용한 던 기성품 지팡이보다 높게나왔다, 나머지 2개 항목인 안전성과 내구성 항목의 점수는 변화가 없었다. 서비스만족도는 4개 항목 모두 맞춤형 손잡이 지팡이가 기성품 지팡이보다 높게 나왔다. Walking is important for the Senior to lead healthy lives, but aging makes it difficult for them to walk on their own. As a result, although walking aids for the senior are becoming increasingly important, they rely on ready-made devices, making systematic research and development useless in Korea. Therefore, this study aims to improve the quality of life and independence of senior by developing new types of custom handles cane with 3D printing technology to prepare for the rapidly aging society. We selected one senior aged 65 years and using the cane for more than 3 years. Then, body data was collected with a 3D scanner, and 3D modeling, 3D printing, and post-processing were performed to develop customized handle cane. The Korean-Quebec User Evaluation of Satisfaction with Assistive Technology, Version 2.0 (QUEST 2.0) was evaluated to compare the custom handle bars and the existing cane used, and compared their satisfaction with the service. The research result that Among the eight items of product satisfaction, six items such as size, weight, ease of use and ease of installation, comfort, and effectiveness were found to be higher than those of the existing cane. The scores of the other two items, safety and endurance, were unchanged. Service satisfaction was higher in all four items than the existing cane.

여성 척수손상 장애인을 위한 가변형 모니터링 방석 사용성평가 시나리오 및 지표 개발

김민경(M. K. Kim),장완호(W. H. Jang) 한국재활복지공학회 2022 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.11

보조기기서비스 전달과정의 방해 및 촉진요인에 대한 탐색적 연구

우지희(J. H. Woo),장완호(W. H. Jang) 한국재활복지공학회 2022 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.11

여성 척수손상 장애인을 위한 인공지능 스마트 요람 사용성 평가 시나리오 및 지표 개발

김현경(H. K. Kim),장완호(W. H. Jang) 한국재활복지공학회 2022 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.11

The purpose of this study was to develop usability test scenarios and evaluation indicators for AI smart cradle ‘BebeLucy’ developed for women with spinal cord injuries using wheelchairs. The scenario developed four tasks through the focus group interview contents of the previous study and interviews with developers. For the evaluation indicators, the efficiency, effectiveness, and satisfaction of ISO 9241-11 were used as evaluation areas, and Korean literature was investigated. As a result, Success or failure, number of errors, error contents, execution time, RPE, SUS, QUEST, and satisfaction evaluation sheets were derived. The developed scenarios and indicators were revised and supplemented after consultation by three usability test experts, and finally the final usability test scenarios and indicators were developed. Based on the usability test scenario and indicators derived from this study, it is necessary to study the usability test of ‘BebeLucy’, an AI smart cradle for female wheelchair users in the future.

여성 척수손상 장애인을 위한 장애인 의복 사용성 평가: 파일럿 스터디

양하연(H. Y. Yang),장완호(W. H. Jang) 한국재활복지공학회 2022 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2022 No.11

When developing and manufacturing clothing for the people with disability, problems and improvements can be found by observing and analyzing the use of the product by the people with disability through usability evaluation. If these problems and improvements are supplemented, it will be possible to develop clothing for the people with disability that can satisfy both functional and aesthetic requirements. As a result, it can be expected that the activities of daily living of the people with disability and their participation in society will be enhanced. The usability evaluation analysis results of this study can be utilized to identify the advantages and disadvantages of the developed disabled clothing compared to the existing clothing, and to reflect the derived results to enhance the completeness of the actual product and to enable successful commercialization.

시각장애 대학생을 위한 보조공학 서비스 적용 사례연구

한승호(S. H. Han),장완호(W. H. Jang),황준길(G. J. Hwang),김권영(K. Y. Kim) 한국재활복지공학회 2012 한국재활복지공학회 학술대회논문집 Vol.2012 No.11

휠체어 사용자의 욕창 예방을 위한 맞춤형 융복합 하이브리드 오프로딩 방석의 소재에 관한 연구

양승완(Yang, Seung Wan),장완호(Jang, Wan Ho),김종배(Kim, Jong Bae) 한국전시산업융합연구원 2020 한국과학예술융합학회 Vol.38 No.5

욕창 예방 방석은 욕창을 예방하고 압력 감소를 위해 대표적으로 사용되는 방법이며, 스스로 적절한 자세 변경이 어려운 중증 장애인에게 필수적인 보조기기이다. 욕창 위험성이 있는 장애인은 여러 형태의 욕창 예방 방석을 사용하고 있지만, 65.2%가 여전히 욕창을 경험하는 것으로 보고되고 있다. 최근에는 오프로딩 기술을 여러 형태의 소재와 결합된 융복합 하이브리드 형태의 욕창 예방 방석이 보고되고 있다. 본 연구는 휠체어 사용자의 욕창 예방 방석 디자인을 근거로 다양한 소재를 적용한 맞춤형 융복합 하이브리드 오프로딩 방석의 시제품을 제작하고, 각 소재별 압력 및 만족도를 조사하였다. 각 대상자 별로 융복합하이브리드 미적용 방석, 3D메쉬, 메모리폼, 라텍스 적용 방석을 중재하였다. 선행 연구를 근거로 휠체어 사용자가 욕창이 주로 발생하는 부위인 IT, GT, Coccyx 부위에 소재에 따른 압력을 측정하였다. 압력을 비교한 결과, 비하이브리드 방석에 비해 융복합 하이브리드 방석의 압력 분산 효과가 우수한 것으로 조사되었으며, 융복합 하이브리드 방석 소재에 따른 압력 분산의 효과는 라텍스, 3D메쉬, 메모리폼 순으로 조사되었다. 소재에 따른 만족도는 3D메쉬, 라텍스, 메모리폼, 비하이브리드 방석 순으로 조사되었다. 융복합 하이브리드 방석 서비스 시 사용자에 따라 소재별 압력의 효과와 소재에 대한 만족도에 차이가 있는 점을 고려해서 적용해야 한다. 본 연구의 결과를 통해 앞으로 진행될 맞춤형 융복합 하이브리드 오프로딩 방석의 상용화에 긍정적인 영향을 줄 수 있을 거라고 기대한다. The pressure ulcer prevention cushion is a representative method used to prevent pressure ulcer and reduce pressure, and is an essential assistive device for people with severely disabilities changing their proper posture on their own. People with disabilities at risk of pressure ulcers use various types of cushions, but it is reported that 65.2% still experience pressure ulcers. Recently, a convergence hybrid type of pressure ulcer prevention cushion in which off-loading technology is combined with various types of materials has been reported. This study produced a prototype of a customized convergence hybrid off-loading cushion that applied various materials based on the design of preventive pressure ulcer cushions for wheelchair users, and investigated the pressure and satisfaction of each material. For each subject, including a non-hybrid cushion, 3D mesh, memory foam, and latex cushion were mediated. Based on previous studies, the pressure according to the material was measured on the IT, GT, and Coccyx areas, which are areas where pressure ulceres mainly occur in wheelchair users. As a result of comparing the pressure, it was investigated that the pressure dispersion effect of the convergence hybrid cushion was superior to that of the non-hybrid cushion, and the effect of pressure dispersion according to the convergence hybrid cushion material was investigated in the order of latex, 3D mesh, and memory foam. Satisfaction according to the material was surveyed in the order of 3D mesh, latex, memory foam, and non-hybrid cushion. In the case of convergence hybrid cushion service, it should be applied in consideration of differences in the effect of pressure for each material and satisfaction with materials depending on the user. It is expected that the results of this study will have a positive effect on the commercialization of customized convergence hybrid off-loading cushions in the future.