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• 연구 주제
• 연구 방법
• 연구 결과

문제 정의

• 특히 컴퓨터 키보드 키의 입력시 손가락에 가해지는 접촉 최대하중은 장시간의 컴퓨터 키보드 사용 시 근골격계의 질환을 유발하는 요인이 될 수 있다.[4, 5] 본 연구에서는 컴퓨터 키보드 키의 입력 시 동적 접촉하중을 측정하기 위하여 고정밀 로드셀을 이용하여 시스템을 구축하고 손끝과 키보드 사이의 동적 접촉특성을 분석하였다.
• 본 연구에서는 키보드 키의 동적 접촉 특성을 분석하기 위하여 고정밀의 장치를 구성하였다. 측정 결과 키보드 tapping시 손끝과 키보드 사이에는 총 3단계의 접촉 현상이 발생하였다.

가설 설정

• [2] 이러한 손끝 피부의 변형을 이해하는 것은 피부가 손끝에 가해지는 힘을 어떻게 흡수하는 지와 이를 통하여 어떻게 촉감 정보를 인지하는지를 알 수 있게 해준다.[3] 인간은 일상생활에서 손끝을 통하여 다양한 물체와 접촉하게 된다. 특히 키보드, 핸드폰, 마우스 등을 누르는 동적인 행위는 매우 짧은 시간동안 발생하게 된다.

제안 방법

• 피험자는 평균나이 27세의 4명의 남성으로 실험 전 Fixing Plate에 적응할 수 있도록 Fixing Plate에 손을 고정한 상태에서 일정한 작업을 1시간에 걸쳐 수행하였다. 일정한 속도로 키를 누를 수 있도록 모니터상에 점등하는 불빛에 맞추어 5회의 tapping을 실시하였으며, 10회 측정하였다. 또한 1회 실험 후 편안한 자세로 10분간 휴식을 취하게 함으로서 근골격계의 피로로 인한 영향을 배제하였다.
• 일정한 속도로 키를 누를 수 있도록 점등하는 불빛과 신호처리를 위하여 LabVIEW™를 이용하여 프로그래밍 하였으며, 신호는 DAQ를 통하여 2 KHz의 속도로 측정되어 처리되도록 구성하였다.
• 키보드 키는 대부분의 전자식 키보드에서 사용되는 Rubber Dome 타입을 사용하였다. 본 실험의 특성상 기계적 동작에 의한 것이 아니라 피험자가 자발적으로 손가락을 움직이며 접촉 특성을 측정하는 것이므로 실험의 정확성을 위하여 Fixing Plate를 구성하였다. Fixing Plate는 키보드를 누르는 손가락을 제외한 팔목, 손바닥, 손가락이 편안한 자세에서 고정될 수 있도록 하였다.

대상 데이터

• 1과 같이 키보드 키의 동적 접촉 특성을 측정 할 수있는 장치를 구성하였다. 사용된 로드셀은 0.1%의 정밀정확도와 10 N 이내의 범위를 가지고 있는 strain gage 타입이다. 키보드 키는 대부분의 전자식 키보드에서 사용되는 Rubber Dome 타입을 사용하였다.
• 피험자는 평균나이 27세의 4명의 남성으로 실험 전 Fixing Plate에 적응할 수 있도록 Fixing Plate에 손을 고정한 상태에서 일정한 작업을 1시간에 걸쳐 수행하였다. 일정한 속도로 키를 누를 수 있도록 모니터상에 점등하는 불빛에 맞추어 5회의 tapping을 실시하였으며, 10회 측정하였다.

이론/모형

• 1%의 정밀정확도와 10 N 이내의 범위를 가지고 있는 strain gage 타입이다. 키보드 키는 대부분의 전자식 키보드에서 사용되는 Rubber Dome 타입을 사용하였다. 본 실험의 특성상 기계적 동작에 의한 것이 아니라 피험자가 자발적으로 손가락을 움직이며 접촉 특성을 측정하는 것이므로 실험의 정확성을 위하여 Fixing Plate를 구성하였다.

성능/효과

• 본 연구에서는 키보드 키의 동적 접촉 특성을 분석하기 위하여 고정밀의 장치를 구성하였다. 측정 결과 키보드 tapping시 손끝과 키보드 사이에는 총 3단계의 접촉 현상이 발생하였다. 이는 Rubber Dome의 재료와 형상에 의한 것으로 설계에 의하여 구간 1,2,3 의 반응 속도를 적절히 조절할 수 있고, 이를 이용하여 사용자의 편의에 맞는 다양한 키보드를 구현 할 수 있음을 의미한다.

후속연구

• 또한 타이핑을 많이 하는 직업을 가진 사용자들에게는 최대 순간 하중이 누적이 근골격계 질환의 원인이 될 수 있으므로 구간 1의 peak force를 완화 시킬 수 있는 설계로 키보드를 제작하여야 한다. 키보드 키의 동적 접촉 특성에 대한 측정은 컴퓨터 키보드 뿐 아니라 다양한 분야에서 입력 장치로 이용되는 장치의 설계에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 판단된다.

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