CAD/CAM 기술을 활용한 아이스슬레지하키의 맞춤형 버킷 디자인 연구

장완호; 김정현; 김종배

doi:10.17548/ksaf.2016.12.26.381

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자료유형: 학술저널

저자정보: 장완호 (연세대학교) 김정현 (연세대학교) 김종배 (연세대학교)

저널정보: 한국전시산업융합연구원 한국과학예술융합학회 한국과학예술포럼 Vol.26

발행연도: 2016.12

수록면: 381 - 390 (10page)

DOI: 10.17548/ksaf.2016.12.26.381

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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.

#Ice Sledge Hockey(아이스슬레지하키) #People with Disability(장애인) #Skin Damage(피부손상) #Customized Bucket(맞춤형 버킷) #CAD/CAM(컴퓨터 지원설계/컴퓨터 지원제조)

참고문헌 (26)

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[학술지(정기간행물)] - Beckman, Emma / 2007 / Development of a skills observation protocol for sledge ice hockey-pilot study / Acta Universitatis Palackianae Olomucensis Gymnica 37

[학술지(정기간행물)] - 조철훈 / 2013 / 장애우 요트 선수들의 요트 수련이 신체적 자기개념에 미치는 영향 / 한국과학예술포럼 14 : 461 ~ 470

[학술지(정기간행물)] - Cooper, Rory A. / 2014 / Adaptive sports technology and biomechanics:wheelchairs / PM&R 6 (8)

[학술지(정기간행물)] - Da Silva / 2011 / Design and milling manufacture of polyurethane custom contoured cushions for wheelchair users / The Australasian medical journal 4 (9)

[학술지(정기간행물)] - Darrah, Shaun D. / 2016 / Measuring static seated pressure distributions and risk for skin pressure ulceration in ice sledge hockey players / Disability and Rehabilitation: Assistive Technology 11 (3)

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