초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표 : 고령자의 낙상 시 엉덩관절 보호를 위한 착용형 비화약식 에어백 시스템 개발

□ 연구개발성과
○ 착용형 에어백 시스템에 적합한 소형 IMU 모듈 개발
○ 20대 성인 남성 50명, 고령자 15명(60세 이상) 대상 일상생활 14개 동작, Near-Fall 7개 동작, 낙상 9개 동작에 대한 방대한 낙상데이터셋 구축
○ 기울임 각도 및 수직속도 기반 낙상 예측 알고리즘 개발 및 공용데이터셋(SisFall)을 이용한 알고리즘 평가 결과, 각각 민감도 96.1%

□ 연구개발 목표 및 내용
￭ 최종 목표 : 고령자의 낙상 시 엉덩관절 보호를 위한 착용형 비화약식 에어백 시스템 개발

□ 연구개발성과
○ 착용형 에어백 시스템에 적합한 소형 IMU 모듈 개발
○ 20대 성인 남성 50명, 고령자 15명(60세 이상) 대상 일상생활 14개 동작, Near-Fall 7개 동작, 낙상 9개 동작에 대한 방대한 낙상데이터셋 구축
○ 기울임 각도 및 수직속도 기반 낙상 예측 알고리즘 개발 및 공용데이터셋(SisFall)을 이용한 알고리즘 평가 결과, 각각 민감도 96.1%, 특이도 90.5%, 정확도 92.4%와 민감도 96.5%, 특이도 94.1%, 정확도 95.3%로 선행연구 대비 우수한 성능 획득 및 국제학술지 게재
○ 동역학 시뮬레이션을 통한 에어백 팽창속도 단축 및 효과적인 충격감쇄를 위한 최적의 에어백 형태(날개형 에어백) 및 폴딩구조(가로말기+세로접기) 적용
○ 화약식 인플레이터의 문제를 극복하기 위한 비화약식(스프링-공이 방식) 인플레이터 개발
○ 고령자의 신체조건을 고려한 골반모델을 적용하여 실제낙상과 유사한 낙상충격시험기 개발
○ 낙상충격시험을 통하여 에어백 사용 시 골절임계값(4032N)보다 작은 최대충격력(3749.9N) 획득으로 골절 예방효과 및 에어백 미사용시 대비 유효충격력(212.8N) 73.6% 감쇄 확인
○ 국가공인시험기관(KTL)의 시험평가를 통한 에어백 내 센서 안전성 및 낙상예측 알고리즘 성능 검증

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
○ 연구개발성과 활용계획
• 노인낙상보호에어백 뿐 아니라, 건설현장 추락보호에어백, 전동킥보드 전도보호에어백 등 다양한 분야에 활용이 가능하며, 현재 관련 연구 진행 중
• 특허 “낙상보호에어백”에 대한 전용실시 계약이 체결(세이프웨어(주), 22,000천원)되었으며, 현재 사업화를 위하여 지속적으로 공동연구 진행 중
○ 연구개발성과 기대효과
• 학문적/기술적 효과: 동작분석과 최적화 기법을 이용하여 동작을 정확하게 구분하는 알고리즘은 운동제어 및 로봇, 재활기기 제어 등에 활용 가능하며, 노인낙상 연구 뿐 아니라 사회/산업 안전을 위한 착용형 에어백에 적용 가능
• 사회적 효과: 엉덩관절 보호 에어백 시스템을 통해 고령자의 낙상 사고로 인한 사회적 의료비용 절감 및 삶의 질을 향상시킬 수 있으며, 건강한 삶을 통한 사회 참여도를 증가시킴으로써 최근 「국민 생명 지키기 3대 프로젝트」란 국가사회 안전정책에 부합함
• 경제적 효과: 차별화된 기술과 아이디어를 바탕으로 신규 고령친화제품 시장 선점이 가능하며, 신뢰성 높은 「고령자용 착용형 엉덩관절 보호 에어백」의 해외수출 유도 가능. 또한, 에어백 시스템 기술을 사회안전, 교통안전, 산업안전, 스포츠, 레저 등의 착용형 에어백 시장에 파급 적용하여 새로운 융합산업 시장 선점 가능

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행과정 및 수행내용 ... 7
• 1) 연구개발과제의 수행과정 ... 7
• 2) 연구개발과제의 주요 수행내용 ... 7
• 3) 연구개발과제의 연차별 수행내용 ... 16
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 40
• 1) 정성적 연구개발성과 ... 40
• 2) 정량적 연구개발성과 ... 45
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 51
• 1) 학문적/기술적 효과 ... 51
• 2) 사회적 효과 ... 51
• 3) 경제적 효과 ... 51
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 51
• 6. 참고문헌 ... 52
• 끝페이지 ... 54