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3D 보조기기

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붙잡아줘 문고리야(문고리 안전바)
  • 김진성
  • 등록  2021-06-07
  •   2021-06-07
  • 570
  •  

3D 보조기기 설명


▪ 3D 보조기기 정보

작품 명 “ 붙잡아줘 문고리야 ” 

[기획 의도] 

 근력이 부족해 홀로 거동이 어려운 장애인, 노약자에게 안전 바는 필수적이다. 

그러나 문을 여닫을 때 안전 바를 잡을 수 없어, 회전하는 문 고리에 의한 넘어짐 사고가 일어나는 모습을 보았다. 

이를 해결하기 위해 안전 바의 역할을 하는 “문고리 안전바”를 기획하였다.

[목적]

 본래의 문 고리는 손으로 누르는 부분이 회전하면서 손이 미끄러지는 상황이 발생해 중심을 잡기 어려운 이용자들이 균형을 잃을 가능성이 있었던 것에 반해, 저희 팀이 개발한 장치는 문을 열 때, 직접 문 고리를 회전시키는 것이 아닌 단순 상하 작용하는 힘만 가하므로 손이 미끄러지는 상황을 사전에 예방할 수 있습니다.

 

 

문제점

구조적 해결 방안

1문 고리를 돌려주는 막대기는 문 고리의 어느 지점에 닿아야 하는가?

-문 고리의 안쪽에 닿았을 때

: 막대기의 수직 운동 거리는 짧아 버튼을 눌렀을 때 안정적이나, 문 고리를 회전하기 위해서 큰 돌림 힘이 필요함.

 

-문 고리의 끝 쪽에 닿았을 때

: 작은 돌림 힘으로 문 고리를 회전시킬 수 있으나 막대기의 수직 운동 거리가 길어, 버튼을 많이 눌러야 해서 불안정하다.

 

-결론: 돌림 힘, 버튼 움직임 안정성을 고려해 T자 모양의 막대기를 고안했다.

2장치의 고정은 어디에 하는가?-지지를 위한 장치이므로 안전성을 위해 문에 “풀림 방지 나사” 로 튼튼하게 고정하는 방식을 택했다.
3버튼의 형태는 어떻게 만들 것인가?-넓고 평평하나 모서리에 필렛을 주어 다치는 것을 방지한다. 또한 안전성을 위하여 고무 소재인 “TPU 필라멘트” 를 사용하여 미끄럼을 방지한다.
4문 고리와 닿는 막대기 부분이 미끄러지거나 정확한 지점을 못 누르고 미끄러지지 않을까?

-문 고리와 닿는 막대기 부분의 모양을 아치 형 모양으로 문 고리를 잡고 내려가, 흔들림과 미끄럼을 방지한다.

추가적으로 문 고리와 문 사이의 간격이 제품 별로 상이하기 때문에 아치를 넓게 만들어 어느 정도의 오차는 해결할 수 있게 만들었다.

5문을 여닫을 때, 버튼만 누르게 만들어진다면 여닫을 때 밀거나 당기는 것이 불편하지 않을까?-불편할 뿐만 아니라, 버튼만 있다면 잡을 곳이 없어 의지가 되지 않을 것이기 때문에, 문과 버튼 사이에 틈을 만들어 손가락을 걸 수 있게 만들었다.

※ 구동 원리(사용 방법)

 

사용자는 버튼과 문 사이에 있는 홈에 손가락을 걸고, 손바닥으로 버튼을 누르면

버튼의 상하 운동이 문고리에 전해져 문고리는 상하 작용에 의함 힘으로 돌아가게 된다.

이때, 사용자가 문을 여닫은 후 문고리 안에 있는 스프링에 의해 문고리가 올라오면서 

버튼을 밀어내 자연스럽게 버튼이 제자리로 돌아온다.

  

※ 재료

문 고리 받침 부분은 “PLA 필라멘트”를 택했고, 문 고리 버튼 부분은 “TPU 필라멘트”(고무의 탄성을 가진 플라스틱으로 휴대폰 케이스, 운동화 밑창, 축구공, 도마 등 다양한 용도로 쓰이는 재질이다.)를 택해 버튼을 눌렀을 때 손과의 마찰력을 크게 해 미끄러짐을 최소화하였다.

 

※ 가격 및 생산 시간

각 재료의 가격은 국내 인터넷 기준으로 PLA는 1kg당 15000원, TPU는 27000원이므로, g당 15원에서 27원 정도의 가격이지만, 도매가로 구매를 한다거나 대량 생산을 계획한다면 g당 최소 5원까지도 줄일 수 있다. (해외에 달러 단위로 도매가 판매 중임.)

 

 따라서 개인적으로 만든다고 가정하면 지지대 265.9g (265.9*15=3,853원) + 버튼 151.7g (151.7*27=4,096원) 도합 약 ‘8,000’원 정도 지출되고, 생산 소요 시간은 각각 20시간이므로 동시에 생산한다고 하면 약 20시간이면 만들어진다고 보면 된다.

 

 생산 기기 “RIZE 7XC” 에서 생산하면 무리 없이 생산 가능하다.

받침대​

버튼​

재료​

PLA​

TPU​

무게(g)​

265.9​

151.7​

가격(원)​

3,853

4,096

소요시간​

19시간44분​

20시간27분​

프린트기기​

RIZE​ 7XC

RIZE 7XC

※ 기여 효과와 상용 가능성

 

-기여 효과: 가정이나 요양원에서 일어나는 순간적인 사고를 막고, 더 나아가 상용화가 된다면 사회에서 일어나는 크고 작은 인명피해를 줄일 수 있다.

 

-상용 가능성: 

나사 네 개만 박으면 된다는 설치의 간편함 (상품화 시켰을 시에 풀림 방지 나사 4개를 함께 packing한다.)과 합리적인 가격으로 인해 소비자들의 접근성을 높일 수 있다는 장점도 있다. 또한 손잡이가 있는 문 고리에는 어디든 설치 가능하기 때문에 범용성도 좋다.

 

▪ 신청자 정보(양식에 맞게 입력)

 

성명

소속(해당자만 작성)

개인 신청자

 

 

팀원1(대표)

김소희

국민대학교

팀원2

김진성

국민대학교

팀원3

이상훈

국민대학교

 

3D 보조기기 정보

카테고리
일상생활
저작권
사용안함
사용 재료
PLA/TPU
내부 밀도
25%/40%
보조기기 크기
출력 시간
설계 프로그램
솔리드 웍스
3D 프린터
RIZE 7XC
영상 URL
변경 보조기기
품목고시
기타사항
0.4mm 노즐 사용, 크리스탈 구조, (서포트: 지그재그 구조, 밀도 20%)

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