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문제 정의
- 척추측만증 환자를 위한 재활 치료 보조기의 종류에는 기존의 제품의 경우 척추만곡의 정점위치에 따라 밀워키 (Milwaukee) 보조기와 흉요천추 보조기 (TLSO)를 달리 적용한다[4]. 그러나 최근 국내에서 척추만곡의 정점 위치에 관계없이 중고생 이하 척추측만증 환자에 공통적으로 적용할 수 있는 보조기를 개발하고자 하였다. 그러나 아직 개발초기 단계라서 재활 치료 보조기의 일부 기능을 개선할 여지가 남아있다.
- 따라서 본 연구에서는 국내에서 새로 개발된 재활 치료용 보조기의 개선을 위하여 환자의 척추에 압력을 가하기 위 한보 조기의 힌지 부품을 해석하고 실제 적용하는데 발생하는 문제점을 해결하기 위한 최적 모델을 제시하고자 한다. 그러기 위해서는 제품에 적합한 재료의 특성을 파악하고 실제 실험 및 유한요소해석(FEM analysis)을 통하여 힌지 부품에 작용하는 응력 분포(stress distribution)# 분석한다.
- 그러나 최적화된 힌지 부품은 환자의 격렬한 운동이나 무리한 동작 등의갑작스런 상체변화에 의해 변형되어 척추측만증 교정 효과가 감소하게 된다. 따라서 힌지부품에 작용하는 인장 및 굽힘의 크기를 인지하여 환자에게 경고를 주고 파손을 방지하기 위한 회로를 장치하였다.
- 그러기 위해서는 제품에 적합한 재료의 특성을 파악하고 실제 실험 및 유한요소해석(FEM analysis)을 통하여 힌지 부품에 작용하는 응력 분포(stress distribution)# 분석한다. 이러한 데이터로 척추에 적합한 힘을 가할 수 있고 힌지 부품의 파괴를 막는데 도움이 되는 최적 모델을 제시하고자 한다. 또한 환자가 재활 치료 보조기를 착용하고 활동할 때 힌지 부분에 가해지는 힘과 변형량의 데이터를 저장해 둔다.
- 청소년 특발성 척추측만증(adolescent diopathic scoliosis) 환자를 위한 재활 치료 보조기 (rehabilitation brace)의 개선을 위하여 환자의 갈비뼈에 압력을 가하기 위한 보조기의 힌지 부품의 경량화를 위한 최적설계를 수행하였다. 그러나 최적화된 힌지 부품은 환자의 격렬한 운동이나 무리한 동작 등의갑작스런 상체변화에 의해 변형되어 척추측만증 교정 효과가 감소하게 된다.
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