[논문]특집 : IT 융복합의료기기 기술 - 혈액순환 증진을 위한 족부자극 장치 및 3D 시각화 기술

정경열; 임병주; 박창대; 최대석; 김권태

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최근 노령화와 스포츠 인구의 증가로 인해 족부 혈액순환 장애 및 족관절의 퇴행성 질환이 증가하고 있으며 이로 인해 몸의 평형기능 및 운동성에 기능장애가 동반하게 된다. 이로 인해 일상생활 기능 저하와 낙상과 같은 이차적 합병증 발생을 초래하여 기능 및 삶의 질 저하, 활동제한 등으로 건강한 노년에 대한 심각한 위협 요인이 될 수 있다. 따라서 족부 혈액순환 증진을 위해 IT기술을 활용하여 압력에 따른 부위별 자극의 세기를 달리하고, 3D영상을 통해 가공의 상황 및 가상의 환경을 사람의 감각을 통해 느끼게 하여 실제 상호작용하고 있는 것처럼 만들어 주어, 혈액순환 개선의 효과를 극대화하고자 노화에 따른 족부건강 변화 및 족부 자극의 효과를 분석하고, 가상현실을 기반으로 한 족부혈액 순환 증진 장치와 관련 컨텐츠에 대해 제시하고자 한다.

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문제 정의

본 고에서는 노화에 따른 족부건강 변화 및 족부 자극의 효과를 분석하고, 가상현실을 기반으로 한 족부혈액 순환증진 장치와 관련 컨텐츠에 대해 제시하고자 한다.
정의하고 정적기립 상태의 평균 압력값을 피검자의 체중으로 나누어 정규화(kPa/MG한다. 압력측정 어레이는 독일과 미국제품이 많이 사용되며 본 연구에서는 아스키 출력이 가능한 미국의 Tekscan社의 제품을 사용하고자 한다. (그림 10, 그림].

제안 방법

연동 컨텐츠는 오솔길, 자갈길, 백사장, 황토길 등을 바탕으로 한 혈액순환 증진 영상을 그림 12와 그림 13과 같이 3차원 비디오로 촬영하고, 노인들의 운동량을 감안하여 30분 분량으로 3D 영상으로 제작을 한다. 필요시 연동 컨텐츠에 적합한 새소리, 물소리, 파도소리 등의 음향과 동기하여 혈액순환 증진효과를 증대한다.
5cm. 차이가 양쪽 눈의 망막에 맺히는 상을 달리 만들어 줌으로써 두 눈을 통해 입체적으로 사물을 인식하는 방법을 적용하며, 이와 같이 3D 영상은 양안 시차 원리를 이용하여 렌즈 두 개를 사용하여 제작한다.

대상 데이터

성신신소재는 자체 개발한 ABB (Anatomic Alignment Bridge) 시스템을 이용해 편안함의 극대화, 맨발과 같은 발 운동 기능, 바른 자세 유도를 위해 발바닥의 오목한부분인 족궁의 경락과 경혈을 자극해 혈액순활을 원활히 하고 보행 안전성을 높인 휴먼 컴포트 슈즈(Human Comfort Shoes) 인 토엔토 (Taw&Toe) 를 2010년 국제 첨단 기능 신발 경진대회 에 출품하였다.
파나소닉은 미국에서 열린 멀티미디어 가전전시회 'CES 2010' 에서 두 개 렌즈, 카메라 헤드, 영상 저장 장치가 세트 하나에 모두 담겨진 새로운 3D 캠코더를 출시하였고, 후지필름도 2009년 9월 '파인픽스 리얼 3D W1' 을, 미국 티 디비전도 3D 카메라를 출시하였다.

성능/효과

의료 분야에서 가상현실의 목표는 가상환경을 구현하여 사용자에게 실제와 같은 경험을 제공하여 흥미를 유발하고 특정 행동을 유도하게 하여 운동 기기의 치료 기능을 극대화하는 것이다. 따라서 가상현실을 기반으로 한족 부자 극기기는 기존의 발마사지기의 단순함을 보완하고, 고령자의 취미와 함께 적절한움직임을 유도하여 족부의 혈액순환뿐만 아니라 신체 활동성을 증가시켜 치료 효과를 높일 수 있다.
다른 여느 신체 부위보다 근육층이 상대적으로 두텁고, 모세혈관과 신경의 분포도 풍부하며 심장에서 멀리 있어 혈액순환이 가장 약한 부분이기 때문에 족부 안마는 다른 부위보다 더 좋은 효과가 있다. 족부지압을 통해 족부의 혈류속도와 온도가 증가하는 것으로 조사되었으며, 혈류속도의 경우 남자는 57.1 % 여자는 141.7 % 증가하였고 온도의 경우 각각 7℃, 10℃ 정도 상승하는 것으로 나타났다 족부 자극은 일반적으로 마사지와 족욕을 통해 혈액순환 효과를 얻을 수 있는데 마사지의 경우 맨발로 흙이나 모래를 걷는 것으로도 효과가 있다.

후속연구

기기를 신발에 넣어 최종 제품을 제작하는 계획으로 연구를 진행하고 있다. 저주파를 이용해 뇌기능 활성화를 유도하는 혈자리를 가볍게 자극해줌으로써 기억력 감퇴나 인지 장애 등을 예방할 수 있으며 향후 치매에 대한 사회적 비용 축소와 삶의 질 개선 등의 효과를 기대하고 있다.
그러나 현재 출시되는 족부 자극기기는 전체 족부를 대상으로 특정 진동 자극을 일정 시간동안 제공하는 단순한 방식의 기능만을 제공한다(그림 3 참조). 하지만 사용자의 신체 기능과 족부 상태에 따라 족부 자극 부위와 자극 강도가 다르기 때문에 좀 더 기능적 보완이 필요하다. 또한 기존 기기들은 족부를 자극하는 동안 일정한 자세로 앉아있거나 서있기 때문에 혈액순환을 촉진하는 효과는 감소한다.

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