ATRAC 3D

▪ 아이템 정보

1. 기기 개발 이유 및 사용 목적을 자세히 적어주세요.

[일상생활에 필요한 필수품]

 현재 20세기에 사람들의 이롭게 하는 제품이 많이 출품되고 있으며 편의를 위한 제품이 많이 제작되고 있다. 그러나 사회적 약자들을 위한 제품을 많이 제작되고 있지 않다. 사회적 약자들의 대다수는 신체적인 문제가 존재하여 이들은 일상생활을 살아가는 데에 많은 문제가 발생한다. 

 신체적 장애를 가진 사람들 중, 대다수는 손 혹은 다리에 문제가 생긴 사람들이다. 손과 발 모두 일상생활에 필요한 부분이며, 이 두 부분 중, 사람들은 하나라도 없으면 사람들은 일상생활을 진행하기 힘들다. 이들 중, 손이 없는 사람들을 중점으로 발생하는 문제점을 해결하기 위해 제품 제작을 진행하였다. 손이 없는 사람들은 일반인 보다 

[너무 비싸고 이질감의 기존제품]

 손이 없는 사람의 가장 큰 문제점은 물건을 잡을 수 없다는 점과 외관상 다른 사람과 차이가 존재하여 사람들이 다르게 본다는 점이다. 해당 문제점을 해결하기 위해 의수는 현재까지도 개발을 진행되어왔으며 많은 제품이 출품되었다. 그러나 현존하는 의수에는 여러 문제점이 존재한다. 해당 문제점들은 아래와 같다.

(1) 움직이지 않은 외관용 의수

 현존하는 의수의 대다수는 외관용 의수이다. 외관용 의수의 경우, 움직이지 않고 사람의 손과 최대한 비슷한 형태로 존재하여 움직이지 않는 한, 의수인지 실제 손인지 구분을 할 수가 없는 의수이다. 그러나 앞서 말했듯이 해당 의수의 가장 큰 문제점은 움직이지 않는다는 점이다. 현재에서부터 과거, 미래까지 사람들은 손을 이용하여 다양한 활동을 진행해왔다. 간단한 행위인 물체를 잡는 행위부터 시작하여 노트북의 타자 치는 행위부터 악수, 제품을 만들거나 사람을 수술하는 세밀한 행위까지 다양한 분야에서 다양한 활동을 하고 있다. 그러나 외관용 의수를 사용할 경우, 타이핑에서부터 사람을 치료하는 복잡한 행위는 물론, 간단한 물건을 잡는 행위나 악수를 하는 행위는 할 수 없다.

(2) 너무 비싼 의수 가격

 현존하는 의수의 가격은 의수의 종류에 따라 많이 달라지지만, 모두 비싸다는 공통점을 가지고 있다. 적게는 몇 백만원에서부터 많게는 몇 천만원에까지 이르는 가격으로 판매되고 있다. 움직이지 않는 외관용 의수일 경우라도 몇 백만원에 이르는 가격에 이르고 있다. 가격이 저렴한 편인 외관용 의수는 세밀한 작업뿐 아니라 간편한 작업인 물건은 잡는 행위 또한 할 수 없다. 이러한 이유들 때문에 해당 의수들의 사용에 대한 만족도는 가격대비에 큰 편이 아니다. 가격대가 높을수록 세밀한 작업을 할 수 있지만, 일반인이 구매하기에는 너무 큰 가격대이다.

(3) 이질감이 드는 의수

 현존하는 의수 중, 움직임이 가능한 의수들은 대부분 전자적인 시스템을 통해 근육, 사람의 뇌 신경을 통해 사람이 움직이고 싶은 부분을 확인하고 움직이는 구조이다. 그러나 해당 의수들의 문제점들로는 전자적인 시스템 때문에 배터리가 존재하여 의수의 무게 및 부피가 커지며, 전자적인 시스템 때문에 시스템상 오류가 발생할 수 있으며 원하지 않은 움직임으로 움직일 수 있다. 또한 의수의 차이마다 움직임이 제한될 수 있다. 비싼 의수의 경우, 손가락 하나 하나의 움직임을 구현할 수 있지만, 싼 의수이거나 외관용 의수일 경우, 최소한의 움직임을 표현하거나 아예 움직임을 표현할 수 없다.

 따라서 해당 문제점들이 존재하기 때문에, 저렴한 가격이면서 사람들을 만족할 만한 움직임을 구현하는 의수를 제작 및 설계를 진행했다. 

2. 사용 방법을 자세히 적어주세요.

 우선, 해당 제품을 제작 및 설계를 다음과 같이 진행했다. 

(1) 가격이 저렴한 의수를 제작

 현존하는 의수들의 문제점의 공통점으로는 비싸다는 문제점이 존재했다. 해당 문제점을 해결하기 위해 3D 프린터기 및 모델 프로그램을 이용하여 제품을 제작 및 설계를 진행했다. 해당 3D 프린터기를 이용하여 저렴하게 제작하기 위해 손목 및 손등 등과 같은 부분에서 최소한의 부위만 제작하였으며, 불필요한 부분의 경우 제작을 진행하지 않았다.

(2) 전자적인 움직임이 아닌, 사용자의 움직임을 통한 움직임

 앞서 말한 이질적임 움직임을 최대한 배제하기 위해 전자적인 움직임으로 의수를 움직이는 것이 아닌, 기구학적 및 사람의 힘으로 움직이는 의수로 제작 및 설계하였다. 우선 손가락의 움직임 경우, 연결 부위에 실 혹은 고무줄과 같은 탄성이 있는 재질을 이용하여 연결한다. 해당 손가락 각 마디를 연결한 부위와 손등 부위를 연결하며 마지막으로 손목까지 연결한다. 해당 부위를 연결했기 때문에 손목을 아래로 내릴 경우, 손가락에 연결된 실 부분이 당겨지는 구조로 설계했으며, 이를 통해 최종적으로 손가락이 안쪽으로 굽혀지는 구조이다.

(3) 빠르게 제작되는 의수

 해당 의수의 경우 손가락 부위가 일반적인 사람의 손가락의 부위와 다르게 네모나게 구성하였다. 해당 부위를 다음과 같이 설계한 이유는 다음과 같다.

 첫 번째로 손가락 마디의 연결 부위를 제작 및 연결하기 쉽게 설계하기 위해 다음과 같이 설계했다. 만일 해당 손가락 부분이 실제 손가락과 유사할 경우 해당 연결 부위를 설계 및 제작하기에 많은 노동력이 들어가며 사람마다 손의 크기가 다르기때문에 개인 맞춤형으로 제작하기에 너무 많은 변수 사항을 고려해야하기 때문에 다음과 같이 설계하였다.

 두 번째로 프린팅에 서포트가 최대한 붙여지지 않게 제작하기 위해 다음과 같이 제작하였다. 만약 사람의 손과 같은 형태로 제작하였을 경우, 곡선이 많기 때문에 프린팅을 진행했을 경우, 서포트가 모든 부위에 붙여 나올 것이다. 서포트가 많이 나올 경우, 후처리 과정이 필수적이며 해당 과정 중에 제품에 손상이 갈 수 있으며, 모든 서포트를 완벽하게 제거할 수 없기 때문에 다음과 같이 설계 및 제작하였다.

이와 더불어 손가락 부분에 실리콘을 부착하여 마찰력을 높여 물건에 대한 그립감을 높혀준다.

3. 기타사항(사용경험, 적용사례, 발전방안 등)

 해당 제품의 경우 완제품을 제작하였으며 해당 사진을 추가 첨부했다. 해당 제품을 직접적으로 사용해보지 않았으며 해당 제품을 사용할만한 손이 없으신 사회적 약자를 찾을 수 없었기 때문에 사용 경험을 설명할 수 없다, 해당 제품의 경우 연결 부위 및 작동 방법의 경우, 해당 제작자에서 직접 제작한 작품이며, 해당 제품의 구동 계를 움직이기 편한 구조 혹은 고무보다 탄성이 좋은 제품을 이용하여 구동했을 경우, 더욱이 사용자가 만족할 만한 제품이 제작될 것 같다.

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