▪ 3D 보조기기 정보

1. 기기 개발 이유 및 사용 목적을 자세히 적어주세요.

 산업재해현황에 따르면 2020년 한국의 손가락 절단 사고는 10,374건이 발생했다. 이처럼 많은 사람들이 손가락 절단 사고로 인해 젓가락질 제한이 발생한다. 젓가락질은 정교한 소 근육 활동으로 30개의 관절과 60개 이상의 소・대 근육을 사용하는 정밀한 운동으로, 이들에게는 일반적인 젓가락의 형태로는 사용에 제한이 있어 포크나 다른 손을 사용해야하는 어려움이 있다. 이들도 젓가락을 사용할 수 있게 젓가락의 형태를 바꿔 엄지의 힘만으로 젓가락 운동을 할 수 있는 제품이 필요하다고 생각했다.

 “한눈에 보는 뼈 관절해부학”에 따르면 엄지손가락을 제외한 다른 손가락의 경우 하나의 손가락만 손상을 입어도 다른 손가락에 영향이 있지만 엄지손가락은 다른 손가락들과 독립되어있기 때문에 나머지 손가락이 다쳐도 정상적으로 사용이 가능하다. 엄지손가락에 중심을 둔 이유는 엄지손가락이 다른 손가락과 다른 점이 몇 가지 있기 때문이다.

 첫째, 엄지손가락을 만져보면 3개의 긴뼈가 만져지는데 먼 쪽에 있는 2개가 마디뼈이고 손목에 가까이 있는 뼈는 손바닥을 일부인 손 허리뼈다. 즉, 엄지손가락은 손바닥의 일부를 손가락처럼 사용하고 있는 것이다. 이 때문에 손목과 손바닥의 경계 부위에서 엄지손가락을 움직일 수 있어 다른 손가락보다 더 다양하고 넓은 운동이 가능하다.

 두 번째는 엄지손가락이 붙어 있는 방향이다. 주먹을 쥐어 보면 다른 손가락은 모두 손바닥을 향해 접혀지는데, 엄지손가락만 손바닥 위로 접혀지는 것을 알 수 있다. 이것은 엄지손가락이 손바닥의 옆에 붙어 있기 때문이다. 타자나 컴퓨터 키보드로 글자를 쳐 보면 이 사실을 더 확실히 알 수 있다. 다른 손가락은 손가락의 끝마디 바닥으로 자판을 치는데, 엄지손가락은 엄지손가락 끝마디의 옆면으로 자판을 두드린다. 이런 차이들 때문에 사람 손에서는 엄지손가락 끝마디 바닥과 다른 손가락의 끝마디 바닥이 맞닿는 '맞섬(opposition)'이라는 운동이 가능한데, 맞섬 때문에 손으로 물건을 아주 세게 움켜쥘 수 있고, 동시에 머리카락을 집는 섬세한 운동도 할 수 있다.

 추가로 받침점역학을 하는 검지와 중지 부분을 손바닥이 대신하게 만들었다. 일반적인 젓가락은 3종 지레로 받침점(중지) 힘점(엄지) 작용점의 조화로 이루어지기에 하나의 점이 사라지면 사용이 불가하다. 본 출품작의 경우 중지나 다른 손가락을 사용 못하는 사람들이 손바닥을 중지의 역할인 받침점으로 대체시켜 젓가락질을 가능하게 만들었다. 두 개의 젓가락을 하나로 구성해 형태가 안정됨에 따라 힘을 잘못 주었을 때 집은 음식물이 주변에 지저분하게 튈 우려가 없다. 본 기기는 version을 3개로 나눠 사용자에 따라 디자인을 선택할 수 있게 만들었다.

2. 사용 방법을 자세히 적어주세요.

 일반적인 젓가락질은 엄지 중지 검지를 통해 사용된다. 하지만 중지와 검지를 일반적으로 사용 못하는 젓가락 운동에 제한이 있는 사람들은 엄지를 통한 기능은 정상적으로 사용할 수 있다. 엄지는 손목과 손바닥의 경계부위에서 움직일 수 있어 타 손가락보다 다양하고 넓은 운동이 가능하다.

 따라서 형태에 변형을 주어 엄지의 힘만으로 젓가락질을 할 수 있게 하기위해 집게형태로 설계했다. 특히 받침점역학을 하는 검지와 중지 부분을 손바닥이 대신하게 만들었다. 집게 모양은 엄지만으로 젓가락 고정이 힘들어서 손목 또는 손바닥을 통해 고정할 수 있도록 밴드 혹은 고리를 추가하였다. 

 사용 방법은 엄지손가락을 구멍에 넣고 다른 구멍에 손바닥을 넣어 엄지의 힘으로 집게처럼 젓가락질을 할 수 있다. 형태에 따라 세 가지 version으로 나누었다.

1 version : 기본적인 젓가락 형태에 변형을 주어 엄지손가락을 끼울 수 있는 형태와 손바닥을 넣어 고정시킬 수 있는 형태로 바꾼 후 가운데 스프링 집게로 두 짝을 합쳐서 사용할 수 있는 기기이다. 스프링 집게의 존재로 젓가락 운동에 드는 힘을 줄여 사용자가 엄지를 사용하는데 있어 불편함을 줄인다. 사용은 상단의 타원형 구멍에 엄지를 넣고 하단의 직사각형 구멍에 손바닥을 넣은 후 엄지에 손바닥 방향으로 힘을 주면 젓가락 운동을 할 수 있다.

2 version : 젓가락의 두 짝을 핀으로 고정했다. 손이 들어가는 직사각형 구멍과 젓가락 윗부분을 고정시켜놓고 손바닥을 넣는 구멍이 있어 손에 고정시키고 엄지손가락만 구멍에 넣고 움직이는 단축성 움직임만으로 쉽게 젓가락 운동을 할 수 있게 만들었다. 

3 version : 두 짝의 젓가락을 핀으로 고정하고 한 짝은 손바닥에 고정, 나머지 한 짝은 부착된 링에 엄지손가락을 넣어 검지, 중지 등 나머지 손가락을 사용하지 않고 엄지만으로 젓가락질을 할 수 있도록 제작했다.

3. 기타사항(사용경험, 적용사례, 발전방안 등)

제 5중수골 골절을 당해본적 있는 팀원이 있고 그 또한 엄지손가락을 제외한 다른 손가락은 모두 사용을 못했다. 하지만 엄지손가락을 사용하는 집게같은 도구는 사용이 가능했다. 이 경험을 바탕으로 제작해본 결과 이 보조기기를 사용하면 젓가락 운동에 제한이 있는 사람들도 엄지손가락의 힘만으로 젓가락질을 가능하게 할 수 있다. 스트랩 등으로 고정을 해 스스로 착용이 불가하거나 스스로 착용을 하려면 입으로 무는 등의 방법을 사용해야하는 기존의 보조 젓가락과 달리 본 제품은 장◦탈착이 간단하여 이용자가 타인의 도움 없이 스스로 젓가락을 사용 가능하다. 또한 가격이 저렴하고 부피도 작아 휴대가 쉽고 생산성이 좋다. 3d 도면의 수정이 제품 생산에 직결되기 때문에 응용이 쉽다. 상용화 시킬시 사이즈를 s, m l 로 세분화시켜 손 크기의 다양성도 극복 가능하다.

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