• 재활복지공학회논문지
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• 제8권3호
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• pp.169-175
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• 2014

본 연구에서는 전동휠체어 주행 시, 슬립 현상으로 인해 발생할 수 있는 경로 이탈 및 제어 불능에 대처할 수 있는 슬립 제어기에 관한 연구로 주요기능인 슬립 검출기를 제안하고자 한다. 전동휠체어에서 슬립의 검출은 주행과정에서 전동휠체어와, 모터의 상태를 검출하는 것으로, 이를 위해 6축 IMU 센서와 좌우 모터에 연결되어 있는 엔코더를 통해 산출된 정보를 슬립 검출 알고리즘을 이용하여 슬립율을 산출한다. 이렇게 산출된 슬립 비율은 전동휠체어의 안전성 향상을 위한 제어변수로 사용된다. 본 연구에서 제안한 슬림 검출기 실험 결과 제안된 경로에서의 슬립 현상을 확인 할 수 있었다. 실험 중 최대 슬립 율 검출 구간은 전동휠체어의 선회시 발생하는 것으로 확인 하였다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권1호
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• pp.21-27
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• 2013

수동 휠체어의 추진은 추진 동작의 낮은 효율로 인하여 사용자의 상지 관절에 고통과 부상까지 유발할 수 있다. 이에 따라 수동 휠체어 추진 중에 발생하는 상지 관절의 운동역학적 해석이 필요하다. 본 연구에서는 수동 휠체어 추진 중 상지 관절에 작용하는 토크를 구할 수 있는 2차원 역동역학 모델을 개발하였다. 개발한 모델은 시상면에서 상완, 하완, 손에 해당하는 3개의 체절로 상지를 구성하였고 몸통으로부터 3개의 체절을 회전조인트로 연결한 개방연쇄구조를 갖는다. 역동역학 해는 뉴턴-오일러 방법으로 구하였고 요구되는 입력자료는 실험을 통하여 획득하였다. 수동 휠체어 추진에 필요한 상지 거동의 운동학적 자료는 3차원 동작분석 시스템에서 추출하였고 역동역학 모델의 외력에 해당하는 운동역학적 자료는 브레이크식 다이나모미터에서 추출하였다. 역동역학 모델을 이용한 해석을 통하여 수동 휠체어 추진에 따른 상지 관절의 회전각과 관절 토크를 구하였다. 개발된 모델은 상지 관절에 관한 생체역학적 해석 도구이며 적은 노력으로 3차원 역동역학 모델로 확장하는 토대가 된다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.80-85
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• 2011

본 논문은 인휠형 휠체어에 있어 휠 림에 걸리는 외력을 차량의 전압과 회전 속도를 통해 예측하고 이를 통해 각 바퀴에 사용자의 힘에 따라 차량의 방향 및 속도를 제어할 수 있도록 고안된 제어기 설계에 관한 논문이다. 최근 노인 인구의 증가로 인해 노인 및 장애인을 위한 이동기기에 대한 관심이 증가되고 있다. 특히 많은 수의 고령자들이 휠체어를 이용하고 있다. 하지만 고령자의 경우 수동 휠체어 사용 시 국내 지형상의 문제로 인해 구동에 어려움을 겪는다. 또한 전동 휠체어의 경우 조이스틱으로 구동하므로 하체 근력 약화로 인해 휠체어를 이용하는 고령자의 경우, 상체 근력 또한 약화될 수 있다. 이를 극복하기 위해 림(rim)에 힘이 가해지는 힘의 크기를 파악하여 이에 상응하는 모터를 구동시키는 힘 보조형 인휠 전동기에 대한 연구가 진행되고 있다. 하지만 대부분의 힘 보조형 인휠 전동기의 경우 힘의 크기를 측정하기 위한 센서 모듈이 장착되어야 하며 이를 위해 힘의 크기를 측정하기 위한 별도의 림을 설계해야 하는 등 기구적 장치가 요구된다. 이에 본 논문에서는 이러한 힘의 크기를 측정하기 위한 림 설계 대신에 모터의 수학적 모델을 기초로 모터에 전달되는 전압과 바퀴의 현재 속도를 토대로 인휠형 모터에 걸리는 외력을 추정하고 이를 토대로 사용자의 이동 속도와 방향을 추정하여 모터를 이동시킬 수 있도록 하였다. 본 논문은 제안된 수학적 모델을 기초로 사용자의 구동 의지력을 정확하게 측정할 있었다. 또한 이를 기초로 한 제어기를 적용할 경우 인휠 휠체어를 사용자의 의지에 따라 이동할 수 있음을 시뮬레이션을 통해 검증하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제13권5호
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• pp.1135-1144
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• 2018

전동휠체어는 과거 장애인 및 노약자만 활용하는 장비로 인식되었지만, 최근 기능 및 형태의 변화를 통해 다양한 분야에서 다목적으로 활용되고 있다. 이에 본 논문에서는 다양한 분야와 환경에 적용될 수 있는 무한궤도형 전동휠체어의 프로토타입과 이를 제어할 수 있는 통합 모니터링 시스템을 제안한다. 이를 위해 기존 휠체어와 비교하여 운행 시 안전성 향상을 위한 프레임 응력 설계와 안드로이드기반의 앱(App)을 이용하여 전동휠체어를 자유롭고 손쉽게 조작할 수 있는 편의성을 제공한다. 아울러 다량의 전동휠체어를 원격에서 모니터링하고 제어할 수 있는 기능도 지원한다. 시스템 구현 및 성능평가 결과, 응력설계는 5번의 응력 해석을 통하여 존 미제스 응력 값이 정상범위에 해당하는 4.401%로 측정되었으며, 시스템의 제어를 위한 통신 부분에 대한 정확률도 98.75%로 측정되어 기존 휠체어와 비교하여 안전성 높은 것으로 입증되었다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.91-100
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• 2009

본 논문에서는 시선 인식을 이용하여 사용자의 명령을 전달받고, 거리 센서들에 의해 감지된 거리 정보를 통해 주행 중에 장애물을 회피할 수 있는 지능형 휠체어 시스템을 제안한다. 사용자의 명령은 적외선 필터가 장착된 카메라를 통해 검출된 눈의 동공 중심과 반사점을 이용하여 시선에 의해 인식되고, 이는 사용자 인터페이스를 통해 휠체어를 조종한다. 이때 10개의 초음파 센서를 이용하여 장애물을 감지하고, 목표지점까지 장애물과의 충돌을 피하도록 도와준다. 제안된 지능형 휠체어 시스템은 시선 인식기, 자율 주행 모듈, 센서 제어 보드, 모터제어 보드로 구성된다. 시선 인식기는 사용자의 명령을 인식하고, 이를 모터 제어보드를 통해 휠체어를 조종한다. 그 후에 초음파 센서들에 의해 감지된 장애물 정보는 센서 제어 보드로 전달되고, 센서 제어 보드는 이 정보를 자율 주행 모듈로 전달한다. 자율 주행 모듈은 장애물을 감지하고 이를 피하기 위해 모터 제어 보드로 명령을 전달한다. 모터제어보드는 자율 주행 모듈에서 받은 명령어를 지능형 휠체어에 전달하고 지능형 휠체어는 이 명령에 따라 움직인다. 실험에서 제안된 시스템은 사용자의 편의와 안전을 위해 효과적으로 시선을 인식하고 장애물 회피할 수 있음을 보인다.

• 문화기술의 융합
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• 제10권3호
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• pp.7-11
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• 2024

욕창 예방 방석은 휠체어 사용자 둔부의 피부가 휠체어 좌석과 마찰을 통하여 손상되는 것을 방지하는 역할을 한다. 휠체어 좌석에 가해지는 체중의 부하를 일부 흡수하고 체중이 균일하게 전체 접촉면에 작용할 수 있도록 하기 때문이다. 욕창 예방 방석의 성능을 시험하는 항목의 일부인 충격시험을 위해서는 휠체어 사용자의 앉은 자세를 대신한 둔부 모형이 필요하다. 본 연구에서는 휠체어용 욕창 예방 방석의 충격시험을 위한 둔부 모형을 시험 제작하였다. 휠체어용 욕창 예방 방석의 성능 시험에는 한국 표준인 KSP 0236과 ISO의 국제표준인 KS P ISO 16840-2가 있으며, 휠체어용 욕창 예방 방석 충격시험에는 KS P ISO 16840-2에서 제안한 둔부 모형이 더 적합하였다. 그러나 KS P ISO 16840-2에서 제안한 둔부 모형의 제작 지침은 모형 제작 기술의 발전을 반영하여 더 쉬운 방법으로 수정이 필요하다. 우리는 플라스틱으로 둔부 모형을 한 번에 제작하고, 모형의 중량을 인체에 유사하게 만들기 위하여 둔부 모양으로 가공한 SS-41 철판을 추가로 부착하는 새로운 둔부 모형 제작 방법을 제안한다.

• 대한지리학회:학술대회논문집
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• 대한지리학회 2003년도 추계학회술표회 논문집
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• pp.259-266
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• 2003

1) 연구배경 및 연구 목적 보행권 및 이동권은 인간의 기본권 중 하나이다. 지난 수십 년 간 보행약자1)들은 그들이 가진 장애 때문에 자유로이 이동하지 못하였고, 그 결과 정치적, 경제적, 사회적, 문화적으로 소외되어 온 것이 사실이다. 현실적으로, 휠체어 이용자들이 타인의 힘을 빌리지 않고 스스로의 힘으로 이동하는 것은 거의 불가능하다. (중략)

• 디자인학연구
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• 제11권
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• pp.48-58
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• 1995

우리 나라에서도 1981년 UN이 정한 세계장애인의 해를 기점으로 장애인에 대한 인식이 점진적으로 개선되기 시작하였고, 장애 문제에 대한 일반인이 이해도 향상되었다. 본 연구에서는 장애인의 소득수준이나 우리 나라의 복지수준을 고려하여 가장 일반적이고 많이 사용되고 있는 수동식 휠체어를 연구대상으로 선정하였다. 디자인 전개를 위한 본 연구의 주요 분석내용은 다음과 같다. 1. MAN-AMCHINE INTERFACE에 의한 연구 분석/휠체어의 기본개념이 걸어서 이동할 수 없는 사람이 ‘앉아서’이동할 수 있도록 하기 위함이므로 의자에 바퀴를 설치한 기구라는 점을 고려하여 의자와 바퀴와의 상관관계를 중점적으로 연구 분석하였다. 2. 휠체어 주행동작 연구 분석/ 인간공학의 기본이라 할 수 있는 동작반석과 실험측정을 통하여 주행동작시의 움직임 및 그에 따른 동작변화를 관찰하고자 실시한 동자관찰 연구이다. 3. 뒷바퀴 및 핸드림이 사용성에 대한 동작 분석/휠체어의 주요 구성부분인 의자와 바퀴에 해당되는 것으로서, 장애인 본인이 이동할 때 핸드림과 손과의 관계를 실험을 통하여 살펴봄으로써 보다 효율적이고 쾌적함을 줄 수 있는 핸드림에 관한 연구이다. 이상과 같이 세 가지 연구방향으로 추진하여 그 결과 및 자료를 기초로 차체는 접는 식 X형을 기본으로 하고, 운반이 용이하게 최소화할 수 있는 구조 적 디자인을 바탕으로 휠체어의 각 부분을 크게 좌석(공기주머니 방식), 핸드림(미끄럼 방지 턱), 팔걸이(트랜스퍼 동작, 고무 받침대, 조형미), 손잡이(각도 조절, 둥근 형태) 구분, 개선된 휠체어 디자인을 제안하였다. 본 연구를 통하여 기술한 내용은 장애인을 이해하기 위한 목적 중 극히 일부분에 지나지 않는다. 또한 장애인 복지 증진을 위한 많은 사업중의 하나인 재활사업의 중요성, 재활을 위한 보장구 중에 단편적인 한 품목을 연구한 것에 불과하다.

• 디지털융복합연구
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• 제14권9호
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• pp.553-561
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• 2016

본 연구는 비장애인 휠체어 농구 선수 11명을 대상으로 휠체어트레드밀과 암 에르고미터의 점증부하운동검사 시 심폐기능, 운동자각도 및 젖산 농도를 비교하는데 목적이 있다. 연구방법으로는 휠체어트레드밀과 암 에르고미터의 점증부하운동검사 시 호흡가스분석기와 무선 심박수 측정기를 사용하여 심폐기능을 알아보았으며, 보그 스케일을 이용하여 운동자각도를 측정하였고, 젖산 분석기를 사용하여 안정 시, 운동직후, 회복기 2분, 4분, 6분, 10분의 혈중 젖산 농도를 측정하였다. 측정된 데이터는 SPSS 18.0 프로그램을 통하여 종속 t-검증(paired t-test)을 실시하여 분석하였고 통계적 유의수준은 .05로 설정하였다. 이 연구를 통하여 얻어진 결과는 다음과 같다. 첫째, 심폐기능 변인 중 최대산소섭취량은 암 에르고미터가 높게 나타났으며, 호흡교환율은 휠체어트레드밀이 높게 나타났으며, 최대 심박수는 휠체어트레드밀이 높게 나타났다. 둘째, 주관적 운동 강도에서는 종료 점에서 암 에르고미터에서 높게 나타났다. 셋째, 혈중 젖산 농도는 운동 직후 암 에르고미터에서 높게 나타났다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.275-290
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• 2019

본 연구의 목적은 휠체어컬링 국가대표선수와 팀의 요구에 기초하여 현장 활용도와 시합 및 훈련 기여도가 높은 스포츠심리기술훈련 프로그램을 개발하고 그 적용 가능성을 평가해 보는데 있다. 본 연구의 대상자는 현재 휠체어컬링 국가대표선수 4명을 대상으로 하였다. 상담은 내담자와 편안한 분위기에서 일주일에 1회씩 매 60-90분 총 12회를 실시하였다. 측정도구는 스포츠심리기술 질문지, 운동선수 자기관리행동 질문지, 한국판수행전략검사지, 기분상태프로파일질문지, 경쟁상태불안 검사지, 경기 참여 휠체어컬링 수행결과 변화, 심리기술훈련 평가질문지, EEG 대뇌반구 비대칭 차이지표 분석 등을 측정하였다. 본 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 심리기술훈련은 사전단계에서 연구대상자의 문제점으로 지적되었던 3개의 하위 요인인 각성조절, 걱정, 주의집중을 긍정적으로 변화시킨 것으로 나타났다. 둘째, 심리기술훈련은 휠체어컬링 대표선수들의 수행변화에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 개방형질문지 분석결과 연구대상자는 심리기술훈련 프로그램에 대한 필요성을 인식하고 경기력에도 도움이 된다고 인식하고 있는 것으로 나타났다. 넷째, 스포츠심리기술훈련 처치 전에는 EEG대뇌반구비대칭 차이지표가 부정적 정서 상태를 보였지만 처치 후 긍정적 정서 상태를 보였다. 이것은 뇌 과학적 접근인 EEG 뇌파분석을 통해 심리기술훈련이 휠체어컬링 대표선수들의 심리적 상태에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 과학적이고 객관적으로 검증하였다.