▪ 3D 보조기기 정보

1. 기기 개발 이유 및 사용 목적을 자세히 적어주세요.

1) 기기 개발 이유 

 - 신체적 장애로 보조기기가 필요한 잠재적 사용자 수요 확인

   2020년 보건복지부에서 시행한 장애인 실태 조사 결과, 2020년 등록 장애인은 약 260만 명이며, 그 중 지체 장애인과 뇌병변 환자들이 약 50%를 차지함.

 - 장애인 외출 빈도 감소 현상에 이동성 제약이 원인임을 확인

  외출 빈도 조사 결과 ‘거의 매일’ 항목은 큰 폭으로 감소, ‘전혀 외출하지 않음’이 큰 폭으로 증가함을 확인. 그 원인으로는 코로나 19로 인한 여파도 있었지만,

 교통수단 이용 시 어려움을 겪음이 39.8%로 높은 비율을 차지함. 교통수단 이용이 어려운 이유로는 “버스, 택시가 불편해서”, “편의시설, 교통수단 부족”, 

 “자동차 개조의 어려움”이 있음을 확인.  교통수단 이용 시 어려움을 겪는 비율이 높은 현상의 대안으로 단기간에 사용자의 이동 여건을 개선할 수 있는 

 자동차 보조기기를 개발하기로 함.

 - 하지 지체장애 운전자를 위한 보조 기기인 ‘탈부착이 가능한 양손 핸드 컨트롤러’ 개발로, 기존 핸드 컨트롤러의 문제점을 보완함.

2) 기기 사용 목적 

 - 두 발이 불편한 사람이 운전 시 양손으로 가속과 감속을 가능하게 하여 원활한 사회활동을 할 수 있도록 지원한다.

 - 기존 핸드 컨트롤러의 한 손 운전 방식이 아닌 양손 운전을 가능하게 하여, 주행 안정성을 높인다.

3) 기존 핸드 컨트롤러의 문제점과 해결 방안

2. 사용 방법을 자세히 적어주세요.

 - 핸드 컨트롤러 손잡이와 스티어링 휠을 함께 잡는다. 

 - 네 손가락(엄지 제외한 손가락)으로 엑셀, 브레이크에 해당하는 손잡이를 운전자 방향으로 당긴다. 

 - 지렛대 원리로 엑셀과 브레이크를 눌러 가/감속 하며 주행한다.  

3. 기타사항(사용경험, 적용사례, 발전방안 등)

1) 설계 세부 내용

 - 전체적인 구조를 둥글기를 주어 사고 발생 시 사용자가 구조의 각짐으로 인해 다치는 등의 피해를 최소화되도록 설계

 - 기기에 볼 구조체를 사용하여 회전 시 핸들과 함께 컨트롤러 손잡이도 회전이 가능하게 설계

 - 컨트롤러 손잡이의 받침대의 길이를 실험을 통해 측정하고, 자동차의 종류에 따라 받침대의 길이를 증감시킬 수 있도록 설계

 - 운전자마다 앉은키나 팔 길이를 고려해 스티어링 휠 높이를 조절할 수 있게 설계하여 유니버설 디자인 실현

 - 기기 중간 스프링을 부착하여 엑셀이나 브레이크를 밟은 후 원래 상태로 돌아올 수 있고, 스프링의 강한 장력을 통해 급발진, 급브레이크에 대비하도록 설계

 - 슬롯 형태의 구조로 설계하여 운전자가 컨트롤러 손잡이를 당기는 힘에 따라 엑셀, 브레이크 밟힘 정도를 다르게 조절할 수 있게 설계

 - PLA 소재(3D 프린팅 필라멘트 재료)를 사용하여 충돌 사고 시 쉽게 분리되어 무릎 에어백을 사용할 수 있도록 함

2) 기대효과

 - 두 발이 불편한 사람이 운전 시 두 손으로 속도를 제어할 수 있도록 하여 원활한 사회 활동을 지원

 - 기존 핸드 컨트롤러의 한 손 운전 방식이 아닌 양손 운전을 가능하게 하여 주행 안정성을 높이고, 돌발 상황 시 핸들 제어에 도움

 - 전자 제어나 유압을 사용하지 않으므로 원가 절감으로 인한 경제적 부담 완화

 - 공업소 직원이 아닌 일반인이 직접 쉽게 기기를 탈부착 할 수 있어, 공업소를 방문하여 설치하는 부담이 줄고 비장애인 타인과 함께 자동차를 공유할 수 있음

 - 기존 컨트롤러는 무릎 에어백이 내장되어 있는 곳에 설치해 무릎 에어백의 사용이 불가능한 단점을 보완하여, 에어백 작동을 방해하지 않는 설계로 충돌 사고 시 무릎 에어백을 사용할 수 있음

3) 개선사항

 - 최대 출력 가능 길이가 28cm인 3D프린터를 사용하여 부품이 많이 발생하였지만, 출력 용량이 더 큰 3D 프린터로 단일 구조의 긴 구조체를 출력한다면 기기 설치 편의와 심미성을 높일 수 있을 것으로 사료됨

 - 자동차 내부 모형을 고려하여 곡선으로 모델링하면 자동차 내부의 공간 차지를 줄일 수 있을 것으로 사료됨

 - 3D 프린터 밀도를 고려하여 너비가 넓은 형태로 출력했지만, 너비를 줄여 자동차 내부의 공간 차지를 줄일 수 있을 것으로 사료됨

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