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문제 정의
- 본 연구는 손동작에 따른 손체표 길이 변화 특성을 고려한 장갑 설계가 손의 수행도에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 본 연구는 손체표 길이 변화를 고려하지 않은 장갑과 고려한 장갑을 제작하여 동작 민첩성, 최대 악력, 동작 불편성, 힘적용 불편성, 전반적 불만족도 측면에서 비교 평가하였다.
- 본 연구는 손동작에 따른 손체표의 길이 변화를 고려하여 설계된 장갑을 동작 민첩성, 최대 악력, 동작 불편성, 힘 적용 불편성, 전반적 불만족도 측면에서 평가하였다. 본 연구는 신축률이 낮은 양가죽을 사용하여 손체표 길이 변화를 고려하지 않은 일반 장갑과 선미선 등(2004)이 파악한 손 체표의 길이 변화를 적용한 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑을 제작하였다.
제안 방법
- 본 실험은 네 가지 장갑 착용 조건(맨손 일반 장가 탄성섬유 장가 여유주름 장갑)에 대해 pegboard 작업을 수행한 후 grip 작업이 수행되었다. 장갑 착용 조건의 시행 순서는 작업순서로 인한 학습이나 피로로 인한 효과를 상쇄시키기 위하여 Latin Square 방식을 적용하여 결정되었다.
- 저하를 완화시키는 것으로 파악되었다. 본 연구는 선미선 등(2004)에서 파악된 손동작에 따른 손체표의 길이 변화를 탄성섬유와 여유주름을 사용하여 장갑 설계에 적용하였다. 손체표의 길이 변화를 적용하여 설계된 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑은 일반 장갑에 비해 작업 수행시간이 각각 96%와 92%로 짧았고, 최대 악력은 각각 105%와 113% 정도 높았으며, 동작 불편성은 각각 65%와 38% 수준, 힘 적용 불편성은 각각 56%와 30% 수준, 전반적 불만족도는 각각 51%와 29% 수준인 것으로 파악되었다.
- 본 연구는 손동작에 따른 손체표의 길이 변화를 고려하지 않은 일반 장갑과 길이 변화를 고려한 탄성섬유 장갑과 여유 주름 장갑을 설계하였다(그림 2 참조).
- 본 연구는 손체표 길이 변화를 고려하지 않은 장갑과 고려한 장갑을 제작하여 동작 민첩성, 최대 악력, 동작 불편성, 힘적용 불편성, 전반적 불만족도 측면에서 비교 평가하였다.
- 전반적 불만족도 측면에서 평가하였다. 본 연구는 신축률이 낮은 양가죽을 사용하여 손체표 길이 변화를 고려하지 않은 일반 장갑과 선미선 등(2004)이 파악한 손 체표의 길이 변화를 적용한 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑을 제작하였다. 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑은 일반 장갑에 비해 장갑 착용으로 인한 작업 수행시간과 최대 악력의 저하를 각각 4~8%와 5~13% 정도 완화시키는 것으로 파악되었다.
- 실험 작업 완료 후, 탄성섬유 장갑의 탄성섬유 신죽 성과 여유 주름 장갑의 여유주름 크기에 대한 평가가 수행되었다.
- 탄성섬유 장갑은 관절 부분을 절개한 후 선미선 등(2004) 이 파악한 길이 변화율을 수용하는 신축률(200%)을 가진 탄성섬유를 덧대어 설계된 반면, 여유주름 장갑은 관절 부분을 표 1에 제시된 관절당 여유주름 크기를 적용하여 설계되었다. 손가락 영역에서 관절당 여유주름 크기는 손부위 길이, 선미선 등(2004)이 파악한 손체표 길이 변화율, 손부위 관절 수를 고려하여 식 1과 2에 의해 산출되었다.
- 피실험자들은 그림 4와 같은 의미 미분법 척도를 사용하여 탄성섬유 장갑에 사용된 탄성섬유의 신축성이 작거나 크지않는지, 여유주름 장갑에 사용된 여유주름의 크기가 모자라거나 남지 않는지에 대해 평가하였다.
대상 데이터
- 본 연구에서 제작된 장갑(US Army의 남성 50%ile 손 측정 자료 기준 설계)을 용이하게 착용할 수 있는 손크기 (손길이: 18.9〜19.5cm, 손둘레: 20.7〜21.3cm)를 가진 24 명의 피실험자를 선정하였다. 피실험자들은 20〜29세(평균: 23.
- 설계된 세 종류의 장갑은 US Army 자료(Greiner, 1991) 에서 제시한 70개 손측정 변수의 남성 50%ile 값을 활용하여 신축성이 낮은 양가죽으로 제작되었다. 세 종류의 장갑은 US Army 자료 중 장갑 설계시 활용될 수 있는 70개 손 측정 변수들(권오채 등, 2004)의 남성 50%ile 값을 적용하여 설계되었으며, 신축성이 낮은 양가죽을 사용하여 제작되었다.
- 신축성이 낮은 양가죽으로 제작되었다. 세 종류의 장갑은 US Army 자료 중 장갑 설계시 활용될 수 있는 70개 손 측정 변수들(권오채 등, 2004)의 남성 50%ile 값을 적용하여 설계되었으며, 신축성이 낮은 양가죽을 사용하여 제작되었다.
- 3cm)를 가진 24 명의 피실험자를 선정하였다. 피실험자들은 20〜29세(평균: 23.6세, 표준편차: 2.6세)의 남성이었으며, 오른손을 주손으로 사용하였다. 손길이와 손둘레는 국민표준체위 조사보고서 (한국표준과학연구원, 1997)에서 제시한 방법으로 측정되었으며, 피실험자들의 손길이와 손둘레의 평균은 각각 19.
이론/모형
- 사용하여 평가되었다. Pegboard 작업 수행시간은 스톱워치를 사용하여 측정되었으며, 최대 악력은 Caldwell 절차 (Caldwell et al., 1974) 에 따라 NK Digit-Grip에 대해 약 1초 동안 서서히 힘을 증가하여 최대 힘에 이른 상태에서 4 초 동안 유지하는 동안 측정하였다 동작 불편성은 pegboard 작업시 장갑 착용으로 인한 동작의 불편한 정도를 나타내고, 힘적용 불편성은 grip 작업시 장갑 착용으로 인해 힘을 발휘하거나 유지하기 불편한 정도를 나타내며, 전반적 불만족도는 장갑 착용에 대한 전반적으로 불만족한 정도를 나타낸다.
- 손의 수행도는 객관적 기준(작업 수행시간, 최대 악력) 과주관적 기준(동작 불편성, 힘적용 불편성, 전반적 불만족도) 을 사용하여 평가되었다. Pegboard 작업 수행시간은 스톱워치를 사용하여 측정되었으며, 최대 악력은 Caldwell 절차 (Caldwell et al.
- 이들 주관적 평가는 그림 3의 변형된 Borg CR-10 scale (Borg, 1998 You et al., 2005)을 사용하여 수행되었다.
- grip 작업이 수행되었다. 장갑 착용 조건의 시행 순서는 작업순서로 인한 학습이나 피로로 인한 효과를 상쇄시키기 위하여 Latin Square 방식을 적용하여 결정되었다. 실험 시간은 피실험자당 평균 1시간 가량의 소요되었다.
성능/효과
- a 참조). Pegboard 작업 수행시간은 맨손 조건시 평균 45초로 가장 짧았고, 여유 주름 장갑, 탄성섬유 장갑, 일반 장갑 착용 조건시는 맨손 조건의 작업 수행도에 비해 각각 평균 15초(33%), 17초 (38%), 20초(44%) 가량 더 오래 걸린 것으로 파악되었다.
- Pegboard 작업시 작업 수행시간과 grip 작업시 최대 악력은 맨손 조건에서 가장 높았으며 일반 장갑 착용 조건 시 가장 낮은 것으로 파악되었다(그림 5.a 참조). Pegboard 작업 수행시간은 맨손 조건시 평균 45초로 가장 짧았고, 여유 주름 장갑, 탄성섬유 장갑, 일반 장갑 착용 조건시는 맨손 조건의 작업 수행도에 비해 각각 평균 15초(33%), 17초 (38%), 20초(44%) 가량 더 오래 걸린 것으로 파악되었다.
- 또한, SNK 다중비교분석 결과는 탄성섬유 장갑이 일반 장갑에 비해 객관적 평가 기준 측면에서 유의한 차이가 없으나 주관적 평가 기준 측면에서 유의하게 선호됨을 나타낸다.
- 또한, grip 작업시 최대 악력은 맨손 조건에서 평균 36kg 으로 가장 높았고, 여유주름 장갑, 탄성섬유 장갑, 일반 장갑 착용 조건에서는 맨손 조건의 최대 악력에 비해 각각 평균 2kg(6%), 5kg(14%), 6kg(17%) 정도 감소하는 것으로 나타났다.
- 또한, 힘적용 불편성도 여유주름 장갑에서 1.5점으로 가장 낮았으며, 탄성섬유 장갑과 일반 장갑은 여유주름 장갑에 비해 각각 1.9배(2.8점)와 3.3배(4.9점) 정도 높은 것으로 분석되었다. 마지막으로, 전반적 불만족도도 여유주름 장갑에서 1.
- 마지막으로, 동작 불편성, 힘적용 불편성, 전반적 불만족 도는 여유 주름 장갑이 일반 장갑에 비해 29~38% 수준이며, 탄성섬유 장갑에 비해 54~58% 수준인 것으로 나타났다.
- 마지막으로, 장갑 설계 특성에 대해 평가한 결과는 여유 주름 장갑의 여유주름은 적당한 반면 탄성섬유 장갑의 신축성은 조금 작음을 나타내었다. 여유주름 크기에 대해서는 18 명(75%)이 적당하다고 하였고 6명(25%)이 조금 남는다고 평가한 반면, 탄성섬유 장갑의 신축성에 대해서는 5명(21%) 이 적당하다고 하였고 19명(79%)이 작거나 조금 작다고 평가하였다(표 4 참조).
- 9점) 정도 높은 것으로 분석되었다. 마지막으로, 전반적 불만족도도 여유주름 장갑에서 1.6점으로 가장 낮았고, 탄성섬유 장갑과 일반 장갑은 여유 주름 장갑에 비해 각각 1.7배(2.8점)와 3.4배(5.5점) 정도 높은 것으로 분석되었다.
- 본 연구에서 설계된 손동작에 따른 손체표의 길이 변화가 적용된 장갑은 관절 부분 처리방식에 따라 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑으로 구분되었으며, 여유주름 장갑이 모든 평가 기준에서 탄성섬유 장갑에 비해 선호되는 것으로 분석되었다. 여유주름 장갑은 탄성섬유 장갑에 비해 peg board 작업 수행시간은 3.
- 본 장갑 설계 비교 결과는 여유주름 장갑이 탄성섬유 장갑에 비해 선호되는 것으로 나타났는데, 이는 여유주름의 크기는 적당한 반면 탄성섬유의 신축성은 작았기 때문인 것으로 추정된다. 본 연구에서 설계된 손동작에 따른 손체표의 길이 변화가 적용된 장갑은 관절 부분 처리방식에 따라 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑으로 구분되었으며, 여유주름 장갑이 모든 평가 기준에서 탄성섬유 장갑에 비해 선호되는 것으로 분석되었다.
- 손동작에 따른 손체표의 길이 변화를 적용하여 설계된 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑은 장갑 착용으로 인한 손의 수행도 저하를 완화시키는 것으로 파악되었다. 본 연구는 선미선 등(2004)에서 파악된 손동작에 따른 손체표의 길이 변화를 탄성섬유와 여유주름을 사용하여 장갑 설계에 적용하였다.
- 파악되었다. 손동작의 민첩성을 pegboard 작업 수행 시간을 이용하여 평가한 결과, 장갑 착용시의 작업 수행 시간이 맨손 작업시에 비해 평균 33〜44% 정도 오래 걸린 것으로 분석되었다. 또한 최대 악력은 맨손 조건에 비해 장갑 착용 시 평균 6~17% 정도 감소하는 것으로 파악되었는데, 이는 Batra et al.
- 손의 수행도 평가 기준별 분산분석 결과와 사후분석 결과는 여유주름 장갑이 탄성섬유 장갑이나 일반 장갑에 비해 장갑 착용으로 인한 손의 수행도 저하를 유의하게 완화시켜 줌을 보여 주었다. 표 2의 분산분석 결과는 모든 수행도 평가 기준들이 장갑 착용 조건에 의해 유의한S=0.
- 본 연구는 선미선 등(2004)에서 파악된 손동작에 따른 손체표의 길이 변화를 탄성섬유와 여유주름을 사용하여 장갑 설계에 적용하였다. 손체표의 길이 변화를 적용하여 설계된 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑은 일반 장갑에 비해 작업 수행시간이 각각 96%와 92%로 짧았고, 최대 악력은 각각 105%와 113% 정도 높았으며, 동작 불편성은 각각 65%와 38% 수준, 힘 적용 불편성은 각각 56%와 30% 수준, 전반적 불만족도는 각각 51%와 29% 수준인 것으로 파악되었다. 손체표의 길이 변화를 적용하여 설계된 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑이 일반 장갑에 비해 치수와 재질은 유사하나 선호되는 이유는 동작이 용이한 패턴으로 설계되어 동작 편리성이 향상되었기 때문인 것으로 추정된다.
- 본 연구에서 설계된 손동작에 따른 손체표의 길이 변화가 적용된 장갑은 관절 부분 처리방식에 따라 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑으로 구분되었으며, 여유주름 장갑이 모든 평가 기준에서 탄성섬유 장갑에 비해 선호되는 것으로 분석되었다. 여유주름 장갑은 탄성섬유 장갑에 비해 peg board 작업 수행시간은 3.2% 정도 짧았으며, 최대 악력은 평균 9.7% 높았고, 동작 불편성, 힘적용 불편성 및 전반적 불만족도는 평균 53~58% 수준으로 나타났다. 이러한 결과는 장갑 설계 특성 평가에서 여유주름 장갑의 여유 주름은 적당한(75%) 반면 탄성섬유 장갑의 신축성은 조금 작다고 (79%) 조사된 결과에 기인한 것으로 추정된다.
- 선미선 등 (2004)은 손동작에 따른 손체표의 길이 변화율을 측정하고, 손의 수행도 저하를 완화시키기 위한 장갑의 패턴 설계 시적용될 수 있는 손체표의 길이 변화율을 제시하였다. 이 연구는 손부위를 그림 1과 같이 중수지절(metacarpopha langeal, MCP) 관절을 기준으로 10개 부위(H1~H10)로구분하여 손 편 자세 대비 주먹 쥔 자세에서 각 부위의 길이 변화율을 측정하였는데, 길이 변화율이 손가락 영역(H1~ H5)에서는 큰 차이(남: 112~127%; 여: 111~125%) 가있는 반면 손등 영역(H6~H10)에서는 작은 차이(112~ 116%)가 있는 것을 파악하였다.
- 장갑 착용 상태에서 pegboard 작업과 grip 작업 수행시, 동작 불편성, 힘적용 불편성 및 전반적 불만족도는 여유 주름 장갑, 탄성섬유 장갑, 일반 장갑의 순으로 증가하는 것으로 파악되었다(그림 5.b 참조).
- 본 연구는 신축률이 낮은 양가죽을 사용하여 손체표 길이 변화를 고려하지 않은 일반 장갑과 선미선 등(2004)이 파악한 손 체표의 길이 변화를 적용한 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑을 제작하였다. 탄성섬유 장갑과 여유주름 장갑은 일반 장갑에 비해 장갑 착용으로 인한 작업 수행시간과 최대 악력의 저하를 각각 4~8%와 5~13% 정도 완화시키는 것으로 파악되었다.
- 보여 주었다. 표 2의 분산분석 결과는 모든 수행도 평가 기준들이 장갑 착용 조건에 의해 유의한S=0.05) 영향을 받음을 나타낸다. 표 3의 평가 기준별 SNK 다중비교분석 결과는 여유주름 장갑이 일반 장갑에 비해 모든 평가 기준에서 유의하게 선호되며, 탄성섬유 장갑에 비해 작업 수행 시간을 제외한 모든 평가 기준에서 유의하게 선호됨을 보여 준다.
- 05) 영향을 받음을 나타낸다. 표 3의 평가 기준별 SNK 다중비교분석 결과는 여유주름 장갑이 일반 장갑에 비해 모든 평가 기준에서 유의하게 선호되며, 탄성섬유 장갑에 비해 작업 수행 시간을 제외한 모든 평가 기준에서 유의하게 선호됨을 보여 준다.
후속연구
- 장갑 착용으로 인한 손의 수행도 저하는 손동작에 따른손체표의 길이 변화를 장갑 설계에 합리적으로 적용함으로써 완화시킬 수 있을 것이다. 손의 수행도에 영향을 미치는 장갑 설계 요소로는 장갑의 패턴, 재질의 신축성, 두께, 바닥 면의 마찰계수 등이 있다(Batra et al.
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