ATRAC 3D

1. 제작 배경 및 필요성

대상자는 전동휠체어 이동 시 사용할 텀블러를 별도로 보관할 공간이 없어 휴대에 어려움이 있었다. 기존에는 휠체어 가방에 텀블러를 넣어 이동하고 있었으나 음료를 꺼내거나 다시 보관하는 과정이 번거롭고 이동 중 즉시 사용할 수 없는 불편함이 있었다. 이에 전동휠체어 우측 안전손잡이에 직접 장착하여 텀블러와 휴대폰을 함께 보관할 수 있는 맞춤형 컵홀더를 제작하였다.

2. 설계 및 제작 방법

대상자의 전동휠체어 구조와 사용 물품의 크기를 측정하여 컵홀더의 장착부 및 수납부를 설계하였다.

• 안전손잡이 폭: 22.5 mm
• 쿠션을 제외한 고정 가능 높이: 14 mm
• 팔걸이와 안전손잡이 사이 깊이: 4.5 mm
• 휴대폰 폭: 83.5 mm
• 휴대폰 두께: 16 mm

측정값을 기반으로 안전손잡이에 별도의 볼트나 너트를 사용하지 않고 구조적으로 끼워 고정할 수 있는 형태로 설계하였다.

대상자의 요구사항과 측정값을 반영하여 3D 모델링을 진행하고, 전동휠체어의 우측 안전손잡이에 직접 장착할 수 있도록 고정부를 설계하였다. 컵홀더 내부에는 텀블러를 안정적으로 수납할 수 있는 공간을 구성하고, 측면에는 휴대폰을 별도로 보관할 수 있는 수납부를 추가하였다.

설계가 완료된 후 TPU(Thermoplastic Polyurethane) 필라멘트를 사용하여 3D 프린터로 출력하고, 출력 후 발생한 서포터를 제거하여 최종 제품을 완성하였다.

본 제품은 TPU 소재를 적용한 것이 주요 특징이다. TPU는 일반적인 경질 플라스틱에 비해 유연성과 탄성이 우수하고 충격을 흡수하는 특성이 있어 외부 충격이나 부딪힘이 발생했을 때 제품의 파손 가능성을 낮추는 데 유리하다.

특히 전동휠체어 사용 환경에서는 문이나 책상, 주변 물체 등에 컵홀더가 접촉할 수 있으므로, 상대적으로 유연하고 탄성이 있는 TPU를 적용하여 충격에 대한 대응성과 내구성을 고려한 구조로 제작하였다. 또한 소재의 유연성을 활용하여 안전손잡이에 제품을 끼워 장착할 수 있도록 설계하였다.

3. 주요 구조 및 특징

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• + 맞춤형 장착 구조: 안전손잡이의 실측 치수를 반영하여 전용 고정부 제작
• + 무볼트·무너트 고정: 별도의 체결부품 없이 안전손잡이에 직접 끼워 고정할 수 있도록 설계
• + 텀블러 수납부: 이동 중 텀블러를 안정적으로 보관할 수 있도록 원통형 구조로 제작
• + 휴대폰 수납부: 측정한 휴대폰 크기를 반영하여 측면에 별도의 거치 공간 구성
• + TPU 소재 적용: 유연성과 탄성을 활용하여 충격 및 접촉에 대응할 수 있도록 제작
• + 3D 프린팅 맞춤 제작: 휠체어 구조와 사용자의 휴대 물품에 맞춰 크기와 형태를 조정
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4. 제작 사양

5. 조립 및 장착 방법

제품의 고정부를 전동휠체어 우측 안전손잡이의 지정된 위치에 맞춰 끼운 후 컵홀더가 안전손잡이에 안정적으로 결합되었는지 확인한다. 별도의 볼트나 너트 체결 없이 고정부의 형상과 TPU의 탄성을 이용하여 장착하도록 구성하였다. 장착 후에는 컵홀더를 손으로 가볍게 움직여 좌우 또는 상하 방향으로 과도한 흔들림이나 이탈이 발생하지 않는지 확인한다. 이후 텀블러와 휴대폰을 각각 수납하여 주행 중 간섭이나 이탈 여부를 확인한다. 전동휠체어 우측 안전손잡이에 맞춤 제작한 컵홀더를 장착하여 이동 중 텀블러와 휴대폰을 손쉽게 휴대할 수 있도록 개선하였다. 특히 TPU 소재와 무볼트 방식의 장착 구조를 적용하여 사용 편의성과 충격 대응성을 고려하였다.