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문제 정의
- 손바닥과 팔의 세부 부위별 불편도 차이와 나무 목발과 알루미늄 목발 간 불편 도의 차이를 알아보고자 실험을 실시하였다. 피실험자로서 20대(평균 연령 24.
- 연구는 찾아보기 힘들다고 하겠다. 이에 본 연구에서는 성인용 목발 중에서 널리 사용되고 있는 겨드랑 목발을 대상으로 그 문제점을 분석하고, 품질기능전개(Quality Function Deployment, QFD) 기법과 불편도 실험을 통하여 사용자의 요구를 반영한 새로운 개선안을 도출하였다. 일시적 장애를 겪었던 사람들을 중심으로 목발에 대한 VOC를 조사하고 그들 간의 중요도를 결정하였으며, 이와 관련이 있는 EC를 선정하였다.
제안 방법
- 점수의 크기가 가장 큰 것이 가장 먼저 개선되어야 할 품질 요인인 CTQ이다. CTQ를 도출한 뒤 점수에 따라 개선순위를 결정하였다.
- 도출하였다. Illustrator를 이용한 2D 설계 과정을 거쳐 플라스틱 소재의 프로토타입을 실제로 제작하였다.
- 일시적 장애를 겪었던 사람들을 중심으로 목발에 대한 VOC를 조사하고 그들 간의 중요도를 결정하였으며, 이와 관련이 있는 EC를 선정하였다. VOC와 EC 간의 상관관계를 파악하여 우선적으로 개선되어야 할 CTQ(Critical To Quality)를도출하여 목발을 다시 디자인하였다.
- 프로토타입의 평면 설계는 그림 4와 같다. 가로대와 손잡이 부분의 재질로서 보다 부드러운 실리콘 재질이 바람직하나, 프로토타입은 비용과 절차상의 문제로 ABS (플라스틱 주형)로 제작하였다.
- 각각의 VOC와 EC가 만나는 셀에 서로 간의 관계 정도에 따라 0, 1, 3, 7점을 부여하도록 하였다. 0점이면 상관관계가 없는 것이고, 7점이면 관련성이 강한 것이다.
- 개선된 디자인에서는 가로대와 손잡이의 개선에 초점을 맞추었는데, 가로대의 길이는 팔이 잘 빠지지 않도록 하기 위해 좌우 길이를 10mm씩 늘이고, 한 손으로 목발을 때사용할 때 다른 한 손을 목발에 쉽게 기댈 수 있도록 가로 대양 쪽 끝부분에 홈을 팠다. 손잡이는 검지로 쥐는 부분에 홈을 만들어 보다 작은 힘으로 편안하게 잡을 수 있도록 하였다.
- 손잡이는 검지로 쥐는 부분에 홈을 만들어 보다 작은 힘으로 편안하게 잡을 수 있도록 하였다. 개선된 디자인을 바탕으로 실제로 플라스틱 소재의 프로토타입을 제작하였다. SD 법을 이용하여 기존의 나무 목발, 알루미늄 목발과 프로토타입 등 3가지 목발에 대한 사용자의 감성을 평가하였는바, 프로토타입이 기존 목발들에 비해 심미성, 희소성, 사용성이 높으며 견고함 또한 알루미늄 목발에 뒤지지 않는 것으로 나타났다.
- 둘째, 목발을 좌 또는 우 한쪽만 쓰는 사람들이 반대편 손으로 목발을 더욱 쉽게 지탱할 수 있도록 가로대 끝에 엄지손가락을 걸어 힘을 실을 수 있는 홈을 제공하였다. 그리고 손잡이는 검지로 쥐는 부분에 홈을 만들어 손잡이를 편하게 쥘 수 있도록 하였다.
- 또한 SD 법(Semantic Differential)을 이용하여 기존의 나무 목발 알루미늄 목발과 제안된 프로토타입 등 3가지 목발에 대한 사용자의 감성을 평가하였다. 피실험자로 20대 (평균 연령 22.
- 5세) 대학생 15명(남 10, 여 5)。] 참여하였다. 먼저, 수집된 목발과 관련 있는 형용사를 28개의 쌍으로 요약하였다. 이를 해당 목발의 이미지에 대해 7 점 척도로 1차 평가하게 하고, 그 결과를 요인분석 후 성분행렬 값에 따라 구분되는 형용사 집합 중 그 집합을 대표할 수 있는 어휘를 선별하였다.
- 목발 판매자와 구매자의 의견을 수집하기 위하여 2007년 4월경 서울 종로 5, 6가 일대의 의료기 상가에서 시장조사와 인터뷰를 실시하였으며, 목발사용에 있어서의 불편한 점과 개선요망사항 등을 알아보았다. 또한 목발을 해 본 경험이 있는 20대(평균 연령 22.
- 상기 과정을 통하여 총 11개 항목의 VOC와 15개 항목의 EC가 도출되었으며, FGI에 참여했던 사람들간의 토론을 통해 VOC의 중요도로서 각각 1, 3, 7점 가중치를 부과하였다. 다음은 EC 간의 관계와 방향성을 추출하였다.
- 손바닥의 세부 부위는 선행 연구(Groenesteijn, 2004)를참고로 하여 본 연구에 맞게 수정하여 10개의 지점으로 구분하였다(그림 1). 팔은 주요 근육을 참고로 하여 6개 지점으로 나누었다(그림 2).
- 그림에서 A는 손목, 日는 굴근, C는 요 근, D와 E는 상완이두근, F는 삼각근에 해당하는 지점이다. 실험방법은 나무 목발과 알루미늄 목발 각각을 30분씩 사용하여 보행하게 한 후, 10cm의 연속 scale 상에 사용자가 느끼는 주관적 불편 도를 표시하게 하였다.
- 먼저, 수집된 목발과 관련 있는 형용사를 28개의 쌍으로 요약하였다. 이를 해당 목발의 이미지에 대해 7 점 척도로 1차 평가하게 하고, 그 결과를 요인분석 후 성분행렬 값에 따라 구분되는 형용사 집합 중 그 집합을 대표할 수 있는 어휘를 선별하였다. 선별된 어휘는 심미성, 희소성, 사용성, 간결성, 견고함이었다.
- 이상의 결과를 토대로 가로대와 손잡이를 중심으로 개선안을 제시하였다. 가로대는 2가지 부분을 개선하였다.
- 이상의 단계들을 거쳐 HOQ를 완성하였고, VOC와 EC의 관계 점수에 VOC의 중요도를 곱하여 EC 별 점수를 구하였다. 점수의 크기가 가장 큰 것이 가장 먼저 개선되어야 할 품질 요인인 CTQ이다.
- 이상의 연구 결과를 바탕으로 개선안을 도출하였다. Illustrator를 이용한 2D 설계 과정을 거쳐 플라스틱 소재의 프로토타입을 실제로 제작하였다.
- 이에 본 연구에서는 성인용 목발 중에서 널리 사용되고 있는 겨드랑 목발을 대상으로 그 문제점을 분석하고, 품질기능전개(Quality Function Deployment, QFD) 기법과 불편도 실험을 통하여 사용자의 요구를 반영한 새로운 개선안을 도출하였다. 일시적 장애를 겪었던 사람들을 중심으로 목발에 대한 VOC를 조사하고 그들 간의 중요도를 결정하였으며, 이와 관련이 있는 EC를 선정하였다. VOC와 EC 간의 상관관계를 파악하여 우선적으로 개선되어야 할 CTQ(Critical To Quality)를도출하여 목발을 다시 디자인하였다.
대상 데이터
- 등을 알아보았다. 또한 목발을 해 본 경험이 있는 20대(평균 연령 22.3±2.1세) 대학생 12명(남 8, 여 4)을 대상으로 사용 시기, 불편 부위, 개선요망사항 등을 주제로 한 Focus Group Interview(FGI)를 실시하여 정보를 수집하였다. FGI 참여자들의 목발사용 기간은 2주~2개월이었으며, 현재 목발을 이용 중인 사람은 없었다.
- 피실험자로서 20대(평균 연령 24.5±3.3세) 대학생 10명 (남 6, 여 4)이 참여하였다.
- 첫째, 좌우측 길이를 10mm씩 늘여서 목발의 안정성을 높여서 팔이 잘 빠지지 않도록 하였다. 현재 겨드랑 목발의 가로대길이에 대한 KS P 8401 규정은 180mm이고, 본 연구에 사용된 목발의 가로대 길이는 190mm이었다. 가로대와 관련한 인체 제원인 겨드랑 두께의 20~60세 사이 남녀 평균은 107.
- 선행 연구(구본언과 박근상, 2000)에서 지적되었던 가로대 커버 중심에서 손잡이 밑부분까지의 길이, 가로대 커버 중심에서 고무 받침대 밑까지의 길이 등도 여전히 개선이 필요한 부분이다. 현행 겨드랑 목발에 관한 KS 규격에서 손잡이 길이에 대한 규정은 M형이 91mm, L형이 101mm이다. 그리고 Size Korea의 손 너비는 20~60세 성인 남녀의 평균은 79.
이론/모형
- 본 연구에서는 널리 사용되는 보행 보조기구인 목발에 대하여 QFD 기법을 이용하여 인간공학적으로 재설계하였다. 11개의 VOC와 15개의 EC가 추출되었으며, 그들 간의 관계를 기초로 HOQ를 완성하였다.
- 2차 평가로 각 목발을 30분씩 사용하게 한 후 7점 척도로 평가하게 하였다. 수집된 데이터는 다차원척도법을 이용해 분석하였다.
성능/효과
- 개선된 디자인을 바탕으로 실제로 플라스틱 소재의 프로토타입을 제작하였다. SD 법을 이용하여 기존의 나무 목발, 알루미늄 목발과 프로토타입 등 3가지 목발에 대한 사용자의 감성을 평가하였는바, 프로토타입이 기존 목발들에 비해 심미성, 희소성, 사용성이 높으며 견고함 또한 알루미늄 목발에 뒤지지 않는 것으로 나타났다. 평가 후 가로대에 대한 재개선이 요구되어 '匸'자 형태의 가로대를 새로 제시하였다.
- 부분과 손잡이 부분의 불편함, ii) 바닥접촉 부위의 마모가 빠른 점, ⅲ) 목발의 종류가 한정되어 있어 선택의 폭이 좁다는 점들을 꼽았다. 그리고 목발에 관한 KS규격이 존재하고 있으나(겨드랑 목발 KS P 8401 2007; 팔꿈치형 목발 KS P ISO 11334-1), 시중에서 판매되고 있는 목발의 대부분은 그 규격을 충족하고 있지 않음을 발견하였다.
- 11개의 VOC와 15개의 EC가 추출되었으며, 그들 간의 관계를 기초로 HOQ를 완성하였다. 도출된 주요 품질 요인은 겨드랑이 지지대(가로대)의 재질 개선, 전체 무게 개선, 손잡이의 재질 개선, 손잡이의 모양 개선 등으로 나타났다. 또한 불편도 실험에서 손바닥과 팔 모두 나무 목발의 불편 도가 알루미늄 목발의 불편도 보다 높음을 알 수 있었다.
- 이에 현재 목발의 가로대 길이 190mm에서 10mm 를 더 늘리게 된 것이다. 둘째, 목발을 좌 또는 우 한쪽만 쓰는 사람들이 반대편 손으로 목발을 더욱 쉽게 지탱할 수 있도록 가로대 끝에 엄지손가락을 걸어 힘을 실을 수 있는 홈을 제공하였다. 그리고 손잡이는 검지로 쥐는 부분에 홈을 만들어 손잡이를 편하게 쥘 수 있도록 하였다.
- 55m이다(Size Korea, 2006). 따라서 현재 가로대 길이의 치수적인 문제점은 없으나, 사용자를 대상으로 한 인터뷰나 실험 과정에서 가로대 길이가 짧음으로 인해 팔이 목발에서 빠져나온다는 의견이 상당수 있었다. 이에 현재 목발의 가로대 길이 190mm에서 10mm 를 더 늘리게 된 것이다.
- 도출된 주요 품질 요인은 겨드랑이 지지대(가로대)의 재질 개선, 전체 무게 개선, 손잡이의 재질 개선, 손잡이의 모양 개선 등으로 나타났다. 또한 불편도 실험에서 손바닥과 팔 모두 나무 목발의 불편 도가 알루미늄 목발의 불편도 보다 높음을 알 수 있었다. 특히 팔에 대한 불편도 측정에서 삼각근 지점에 대한 불편 도가 다른 부분보다 높아 개선이 요망됨을 발견할 수 있었는데, 이는 QFD의 결과와도 일치하였다.
- 5mm로서, 사용자가 목발을 견착 후 손잡이를 쥘 때 팔꿈치를 구부려 쥐는 것을 감안하더라도 현 KS규격이 우리나라 사람들의 신체 조건을 충족시키기에는 문제가 있는 것으로 사료된다. 마지막으로 가로대 커버 중심에서 바닥 고무까지의 길이에 관한 KS규격에서는 고정형과 조절형 모두 감안할 때 915~1325mm의 길이를 권장하고 읏1다. 이는 20~60세의 성인 남자 95퍼센타일의 겨드랑 높이 값인 1349mm를 만족시키지 못하고 있으므로 목발 전체의 높이의 상한값을 제고할 필요가 있다.
- 이를 해당 목발의 이미지에 대해 7 점 척도로 1차 평가하게 하고, 그 결과를 요인분석 후 성분행렬 값에 따라 구분되는 형용사 집합 중 그 집합을 대표할 수 있는 어휘를 선별하였다. 선별된 어휘는 심미성, 희소성, 사용성, 간결성, 견고함이었다. 2차 평가로 각 목발을 30분씩 사용하게 한 후 7점 척도로 평가하게 하였다.
- 못했다. 즉, 피실험자들은 새로운 가로대가 기존 가로대에 비해 크게 개선된 점이 없으며, 가로대에서 어깨가 빠져나가는 현상을 제대로 해결하지 못했다는 의견을 제시하였다. 피실험자들의 의견과 브레인스토밍 과정을 거쳐서 새로운 가로대 디자인이 제시되었다.
- 가로대는 2가지 부분을 개선하였다. 첫째, 좌우측 길이를 10mm씩 늘여서 목발의 안정성을 높여서 팔이 잘 빠지지 않도록 하였다. 현재 겨드랑 목발의 가로대길이에 대한 KS P 8401 규정은 180mm이고, 본 연구에 사용된 목발의 가로대 길이는 190mm이었다.
- 또한 불편도 실험에서 손바닥과 팔 모두 나무 목발의 불편 도가 알루미늄 목발의 불편도 보다 높음을 알 수 있었다. 특히 팔에 대한 불편도 측정에서 삼각근 지점에 대한 불편 도가 다른 부분보다 높아 개선이 요망됨을 발견할 수 있었는데, 이는 QFD의 결과와도 일치하였다.
- 프로토타입의 심미성, 희소성과 사용성이 다른 목발에 비해 높으며, 견고함도 알루미늄 목발에 비해 뒤지지 않는 것으로 나타났다. 그러나 나무 목발은 알루미늄, 프로토타입 두 목발에 비해 그리 좋은 평가를 받지 못했다.
후속연구
- 마지막으로 본 실험에서 주로 적용된 주관적인 평가법을 보완하여 보행분석 등을 이용한 객관적인 역학적 평가도 이루어져야 할 것이다. 나아가, 다양한 형태의 장애에 대하여 확대 적용될 필요가 있겠다.
- 또한 목발의 가로대, 손잡이의 2부분의 개선에만 그쳤던 것을 목발 전체로 확대해 목발 프레임이나 바닥 고무 등에 대한 고려도 함께 이루어져야 하겠다. 마지막으로 본 실험에서 주로 적용된 주관적인 평가법을 보완하여 보행분석 등을 이용한 객관적인 역학적 평가도 이루어져야 할 것이다. 나아가, 다양한 형태의 장애에 대하여 확대 적용될 필요가 있겠다.
- 본 연구는 주로 역학적 접근 방법을 취해온 기존의 목발 관련 연구방법을 보완하여 QFD 기법을 사용하여 보다 사용자 중심적인 결과를 도출하려 하였으며, 본 결과는 목발 디자인 및 제조에 보다 현실적인 기여를 할 것으로 기대한다.
- 본 연구에서는 주로 가로대와 손잡이를 중심으로 분석하였지만 그 외, 목발의 제원 또한 많은 개선이 필요함을 알 수 있었다. 선행 연구(구본언과 박근상, 2000)에서 지적되었던 가로대 커버 중심에서 손잡이 밑부분까지의 길이, 가로대 커버 중심에서 고무 받침대 밑까지의 길이 등도 여전히 개선이 필요한 부분이다.
- 이상에서 알 수 있듯이, 목발 사용자가 느끼는 불편점과개선요망사항을 직접적으로 반영하여 개선된 목발 디자인을 제시한 연구는 찾아보기 힘들다고 하겠다. 이에 본 연구에서는 성인용 목발 중에서 널리 사용되고 있는 겨드랑 목발을 대상으로 그 문제점을 분석하고, 품질기능전개(Quality Function Deployment, QFD) 기법과 불편도 실험을 통하여 사용자의 요구를 반영한 새로운 개선안을 도출하였다.
- 추후 연구에서는 더욱 현실성이 높은 재질로 제작하여 그 타당성을 검증해 보아야 할 것이다. 또한 목발의 가로대, 손잡이의 2부분의 개선에만 그쳤던 것을 목발 전체로 확대해 목발 프레임이나 바닥 고무 등에 대한 고려도 함께 이루어져야 하겠다.
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