• 감성과학
• /
• 제2권1호
• /
• pp.95-103
• /
• 1999

침대에서의 체압분포는 수면 안락감에 중요한 영향을 미치는 요인중의 하나로 고려되어져 왔다. 체압분포는 사람의 몸무게에 의하여 침대와 누운사람 사이의 접촉면에서 발생하는 압력의 분포를 말한다. 안락한 체압분포 패턴을 결정하기 위하여 사용자가 침대 8부분의 높이를 조절할 수 있는 가변침대를 사용하였다. 체압분포 측정은 각 수면자세(바로 누운 자세, 옆으로 누운 자세, 엎드린 자세)에서 가변침대의 초기상태와 피실험자가 편안한 체압분포 패턴을 유지하도록 높이를 조절한 상태에서 이루어졌다. 본 연구에서는 각 수면자세에서 체압비와 선호하는 체압비의 특징을 알아보았다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다. - 각 수면자세에서 엉덩이 부분의 체압비가 가장 높았으며, 바로 누운 자세는 40% 이상의 체압비가 엉덩이에 집중한다. - 각 수면자세에서 전체적으로 머리와 다리의 높이가 다른 부분보다 높은 것을 선호하는 경향을 나타난다. - 바로 누운 자세에서는 유추를 기준으로 신체가 W형이 되도록 머리, 요추, 대퇴부분의 높이를 올리는 것을 선호한다. - 엎드린 자세는 머리와 다리부분의 높이를 증가시킴으로써 신체이 곡선이 U형이 되도록 하는 것을 선호한다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제7권1호
• /
• pp.646-653
• /
• 2021

본 연구에서 개발된 의료용 침대는 N개의 건반으로 이루어져 각각이 엑츄에이터에 의해 수직으로 구동된다. 각 건반에는 M개의 센서가 실장되어 체압을 측정하므로 체압지도의 해상도는 MN에 의해 결정된다. 각 건반에는 센서 제어기가 실장되어 M개의 센서로부터 측정한 체압값을 CAN(Car Area Network)와 같은 직렬 통신 네트워크를 통해 메인제어기로 전달한다. 각 건반에는 모터를 구동하는 서보 드라이버가 하나씩 장착되며 메인 제어기와 CAN으로 연결되어 메인 제어기에서 지시된 변위값대로 건반의 높낮이를 제어하며 향후 개발될 인공지능 제어 알고리즘을 위해 신체 각부의 편안도를 조사하여 건반의 높낮이를 맞추었다. 또한, 건반 각부에 걸리는 최대 체압값과 체압비를 계산하여 인공지능에 의한 침대 편안도 제어를 위해 기초 데이터로 활용한다. 결과적으로 제시된 시스템은 향후 개발될 인공지능에 의한 신체의 안락함과 욕창 방지 제어를 위해 활용될 수 있는 토대가 될 수 있다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제9권1호
• /
• pp.619-625
• /
• 2023

본 논문에서는 다수의 체압 센서가 내장된 의료용 침대의 원격 케어에 관해 기술한다. 낙상은 환자의 안전을 심각하게 위협하고 건강을 해치는 요인중의 하나이다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 새로운 침대가 개발하였다. 침대 시스템은 동작이 가능한 건반, 건반의 동작을 관리하는 건반 제어기, 체압을 측정하는 센서, 센서의 값을 송수신하는 센서 제어기, 이를 확인하여 알고리즘에 따라 자동 혹은 수동으로 동작하게 하는 메인 제어기, 이 모든 정보를 총괄하는 서버로 이루어져 있다. 침대 시스템은 센서를 통해 환자의 위치를 확인하여 환자가 낙상의 위험이 있다고 판단하게 되면 메인 제어기를 통해 무선으로 서버에 경고를 보내 간호인 혹은 간호사가 환자의 위험한 상태를 인지할 수 있도록 한다. 서버는 유무선 단말에서 송신된 상태 데이터를 전송받아 침대 시스템이 정상적으로 동작하고 있는지 모니터링할 수 있다. 건반의 제어기는 건반형 메커니즘을 구동하고 체압 센서가 연결된 욕창 예방 제어를 자동으로 행하여 환자의 압력이 가해지는 부위를 물리적으로 분리해 욕창을 예방한다. 메인 제어기는 환자의 침상 존재를 확인하여 서버에 전송한다. 결론적으로 제안된 시스템은 사용자의 상태를 스마트 모니터링하고 원격 케어를 행할 수 있게 된다.

• 한국자동차공학회논문집
• /
• 제15권6호
• /
• pp.38-43
• /
• 2007

In this paper, a study is described on finding a relationship between discomfort and body pressure distribution. In the first step, experiments were conducted to find correlation between pressure distribution and discomfort. The experiments of 12 people on 9 seats were performed. In the second step, parameters and correlation coefficients were determined between the measured body pressure distribution and median values of the subjective evaluations of 12 subjects using psychophysical power law.

• 한국정밀공학회지
• /
• 제24권5호
• /
• pp.118-126
• /
• 2007

A finite element simulation model was developed for the performance optimization of a closed type air-cell mattress used for the ulcer prevention. An H-model with material properties of human flesh and kinematic joints were used for the calculation of the body contact pressure. The material property of rubber air-cell was evaluated by tensile test of standard specimen. We evaluated the body contact pressure distribution after laying human model on the inflated air-cell mattress. It was found that the body contact pressure was dependent on cell height. but hardly affected by the thickness of the rubber in a cell.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
• /
• 한국감성과학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
• /
• pp.323-326
• /
• 2002

본 연구는 새로 개발된 에어쿠션의자의 인체 적합성 검증에 관한 실험으로 기존 에어쿠션의자와 스펀지 매트의자를 새로 개발된 의자와 비교 평가 하였다. 본 연구를 위해 설문지를 통한 사용자의 감성 및 사용성을 측정하였고 객관적 검증에 필요한 체압분포측정을 하였다. 실험의 결과 사용성 평가에서 대부분의 피험자들이 신형 의자가 보다 편안하고 안락하다고 응답하였으며, 각 의자를 비교하는 전체 14항목의 설문 중 11개 항목이 의자A에서 중요도 순위가 좋게 나타났다. 체압분포에서도 좌판의 경우 신형 에어쿠션의자의 체압의 평균값이 적게 나오면서 고르게 분포하였고, 좌골결절을 중심으로 좌, 우 대칭이 되게 나왔다. 또한 등판부위에서도 등판의 수직선을 중심으로 체압분포가 좌, 우 대칭이 되게 나왔다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
• /
• 한국정보처리학회 2011년도 춘계학술발표대회
• /
• pp.1120-1123
• /
• 2011

본 논문에서는 거동이 불편한 일부 노인들의 욕창 예방을 목적으로 만들어진 U-Health 에 대한 시스템 구축을 제안한다. 제안된 시스템은 구김에 강한 필름 형 압력 센서를 사용하여 무선으로 데이터의 송수신이 가능한 시스템이다. 이러한 시스템은 간병인 및 간호사들이 실시간으로 환자의 대소변 여부나 자세 고정 시간을 확인할 수 있도록 하여 보다 정확한 환자의 상태 관리가 가능하다. 또한 데이터를 통한 체압 측정의 특정 메커니즘을 도입하여 체압 데이터의 신뢰성을 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
• /
• 제12권11호
• /
• pp.4751-4755
• /
• 2011

본 연구는 자동차용 시트 Back frame 내부에 설치하여 탑승자의 등부분을 지지하며 편안한 승차감을 제공하는 시트용 서스펜션 시스템에 대한 연구이다. 운전자의 등 전체를 고르게 지지하는 구조로 설계하고 시트 백 프레임과 플라스틱 서스펜션의 조립을 효과적으로 할 수 있는 구조로 개발 하고자 한다. 서스펜션 단품은 운전자의 체압 분포를 고려하여 설계하고 시뮬레이션 해석에 있어서는 실제 모델과 같은 크기를 가지고 하였다. 플라스틱 서스펜션의 해석결과가 실제 측정값에 근접함을 확인하였으며 기존 Wire Type에 비해 양호한 체압분포를 얻을 수 있었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제21권2호
• /
• pp.89-95
• /
• 2021

욕창은 아직 해결되지 않은 인류의 난제이다. 본 연구에서는 건반형 의료용 침대를 개발하고 체압센서를 장착하여 욕창이 임계압력에 이르지 않도록 건반을 제어하는 방법을 제시한다. 이를 위해 4bar 링크를 이용한 건반형 매트리스를 개발하고 건반의 높낮이를 체압센서를 통해 임계압력 이내로 제어하는 방법을 사용한다. 압력x시간이 중요 요인인 욕창에서 건반을 승하강하며 시간제어만을 할 때는 신체의 불편감이 있으나, 제시한 방법을 사용하면 압력을 임계압력이내로 제어함으로서 편안한 상태에서 욕창을 예방하는 효과를 거둔다. 개발한 의료용 침대 시스템의 유효성과 타당성을 이론과 실험을 통해 검증하였다.

• 문화기술의 융합
• /
• 제6권3호
• /
• pp.353-359
• /
• 2020

본 연구에서는 욕창 예방과 치유를 위해 개발된 의료용 로봇 침대의 제어기 구조와 제어 알고리즘에 대해 기술한다. 상용의 기존 욕창 예방 매트리스는 수동으로 동작하고 잔존 최대 체압이 욕창 발생 임계 체압을 넘어서기 때문에 이론적으로는 항상 욕창이 발생할 여지가 있지만, 본 연구에 개발된 시스템은 능동형 전기구동 건반을 사용하여 침대의 건반이 하강하면 체압이 0으로 떨어져서 욕창이 발생하지 않는다. 또한, 침대의 건반이 상승하여 욕창 임계 체압 이상이더라도 지속시간을 욕창 발생 임계시간 이내로 하도록 기구와 제어 알고리즘이 설계되어 있어서 욕창 발생 자체가 일어나지 않으며, 이는 바로 상용화가 가능한 욕창 예방 로봇 침대임을 뜻한다. 침대 건반의 모터는 의료용으로 적합한 BLDC 서보 드라이버를 설계한 모터로 되어있고 전장이 단순하여 쉽게 사용할 수 있도록 설계되었으며, CAN(Car Area Network)방식으로 서로 통신한다. 제작된 시스템은 욕창 예방에 효과적인 새로운 의료용 로봇 침대로 욕창으로 고통받는 많은 환자들에게 제공될 수 있도록 보급할 예정이다.