Contents-----------------------

▶ Background

▶ Definition

▶Application areas

▶Principles

▶Applying universal design in product development

▶Structure of PPP

▶Appliance of PPP

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■Background

 다음의 그림에서 유니버설 디자인의 필요성을 생각 해 볼 수 있다. 자판기의 경우 휠체어 장애인 혹은 임산부 등이 몸을 구부려 상품을 꺼내야 하는데 어려움이 따른다. 문손잡이의 경우 손목의 힘이 부족하거나 양손에 물건을 들고 있는 경우 돌려서 열기가 어렵다.

그러나 다음과 같이 자판기와 문 손잡이를 디자인 한다면 위와 같은 문제를 해결 할 수 있다.

세계적으로 고령화가 진행 됨에 따라 고령자의 비율이 증가하고 있으며 그 속도 또한 빠르게 증가 되고 있다. 따라서 더욱이 이러한 유니버설 디자인이 개발 되어야 한다.

■Definiton

유니버설 디자인 이라는 단어는 Ronald Mace에 의해 최초로 사용 되었다. 그 후 유니버설 디자인에 대해 다양한 정의들이 생겨나게 되었다.

“The design of facilities, products, and services that can be used by people all abilities, to the greatest extent possible, without adaptations.” (1995)

“Universal design seeks to encourage attractive, marketable products that are more usable by everyone. It is design for the built environment and consumer products for a very broad definition of user.” (1998)

유니버설 디자인과 관련한 유사 용어로는 다음과 같은 단어가 있다.

Barrier-free design: 1950년대에 사용하던 용어로 “Remove barriers for disabled people from built environment.” 로 사용되었으나 disabled 라는 부정적 의미로 인해 사용이 점차 줄게 되었다.

Accessible design: 1970년대 미국에서 긍정적 의미로 바꾸기 위해 사용하게 된 용어이다.

Design for all, Inclusive design: 유럽 및 영국에서 유니버설 디자인과 동일한 의미로 사용된 것으로 특히 inclusive design의 경우 서비스 및 communication영역까지 포함하여 사용된다.

Adaptable design: 유니버설 디자인과는 약간 차이가 있는 것으로 장치에 조작을 가해 그때그때 필요하게 맞추어 사용할 수 있는 디자인을 말한다.

■Application areas

 응용분야로는 버스(저상버스), 문손잡이, 휴대폰 등 유니버설 디자인의 적용분야는 무궁무진하다. 그러나 이러한 제품을 만들기 위해 많은 비용이 소요되기 때문에 경제성이 유니버설 디자인의 가장 큰 약점으로 지목된다. 사용자는 적으나 소수 사용자를 위해 큰 비용을 투자해야 하기 때문에 어려움이 따른다.

■Principles

1. Equitable use: The design is useful and marketable to people with divers abilities.

2. Flexibility in use: The design accommodates a wide range of individual preferences and abilities

3. Simple and intuitive use: Use of the design is easy to understand, regardless of the user’s experience, knowledge, language skills, or current concentration level

4. Perceptible information: The design communicates necessary information effectively to the user, regardless of ambient conditions or the user’s sensory abilities

5. Tolerance for error: The design minimizes hazards and the adverse consequences of accidental or unintended actions

6. Low physical effort: The design can be used efficiently and comfortably and with a minimum of fatigue

7. Size and space for approach and use: Appropriate size and space is provided for approach, reach, manipulation, and use regardless of user’s body size, posture, or mobility

■Applying universal design in product development

 PPP는 일본의 Tripod사에서 최초 만든 것으로 Tripod사는 사토시 나카가와라는 사람에 의해 설립 되었다. 이 회사에서는 유니버설 디자인과 관련한 연구 및 제품을 생산한다.

 PPP는 이 회사에서 유니버설 디자인 달성도와 관련한 평가를 하기위해 만든 기준으로 현재에는 유니버설 디자인 달성도 평가뿐만 아니라 새로운 제품을 만들 때 응용이 되기도 한다.

■Structure of PPP

 PPP의 구조는 7가지 원칙과 3가지 부칙으로 이루어 진다, 이상 10가지 원칙 하위에 55개의 가이드라인으로 이루어진 구조이다. 각각의 원칙 및 부칙 하위에 5~6개의 가이드라인이 존재 하는데 이를 이용해 제품의 유니버설 디자인 달성도를 평가하게 된다.

7가지 원칙의 경우 유니버설 디자인 7원칙과 동일하기 때문에 여기서는 3가지 부칙만 추가로 설명한다.

3가지 부칙은 다음과 같다.

 Considering Durability & Economics: High durability and reasonable price

 Considering Quality & Aesthetic: High quality and harmony with aesthetic and function of the product

 Considering Health & Environment: Harmless to humans and considering natural environment

■Appliance of PPP

 PPP는 일반적으로 그대로 사용하지 않고 customize하여 사용하게 된다. 제품 특성에 맞게 변형하여 사용한다.

※ 본 자료는 POSTECH HSD Lab.의 자체제작 자료입니다.

Universal design_Part 1.ppt

Universal design_Part 2.ppt

※ 본 자료는 POSTECH HSD Lab.의 자체제작 자료입니다.

Contents-----------------------

고령자 승/하강 편의장치에 대한 효과 검증 및 개선방향 연구

▶ 서론

▶ 실험방법

▶ 실험결과

▶ 결론

휠체어 사용자의 자동차 승하강성 문제점 분석 및 개선 방안

▶서론

▶연구방법

▶설문 조사 및 인터뷰 결과

▶동영상 분석

▶보조도구 및 인체공학적 개선안 실험

▶토의 및 결론

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고령자 승/하강 편의장치에 대한 효과 검증 및 개선방향 연구

■서론

 현재 국내의 고령화 속도가 다른 나라에 비해 매우 빠르게 진행되고 있다. 이에 따라 고령 운전자도 증가하고 있으며 고령자의 차량 승/하차의 편의성 증대에 관한 문제가 하나의 과제로 중요시 되고 있다. 고령자는 비고령자에 비해 운동조절능력, 순발력 등의 육체적 기능수준이 상대적으로 낮다. 설문조사 결과 고령자들의 승/하차 영향을 미치는 차량 주요 인자 중 불만율이 높은 순서는 다음 그래프와 같았다.

■실험방법

1. 피실험자 실험 조건

피실험자 실험 조건은 아래 표와 같다.

근전도 측정 부위는 승/하차 동작과 가장 관련 있는 다리 및 허리부위 근육 4곳으로 선정하였고 측정장비는 MEGA社의 WBA System을 이용하였다. 측정후 데이터 필터링을 통해 각 동작별 근육 사용량을 계산 하였다.

2.실험 동작의 정의

승차 시: 탑승을 위해 오른발이 지면과 떨어지는 시점 ~ 시트에 착좌후 왼발이 차량 바닥에 착지되는 순간

하차 시: 하차를 위해 왼발이 차량 바닥에서 떨어지는 시점 ~ 하차후 오른발이 지면에 착지되는 순간

비디오 촬영을 통해 승/하차 동작구간에서 소요되는 시간 및 근육 사용량을 측정 하였다.

3. 실험 환경 구성

 승하차 실험을 위해 가변 시팅벅을 구성 하였다. 가변 시팅벅은 시트백, 시트쿠션의 상/하, 시트 전/후 슬라이딩, 스티어링 컬럼 틸팅 및 각도 조절이 가능하도록 시스템을 구성하였다.

4. 승/하차시 시트 조절에 따른 실험 변수 선정

 고령자 승차 경향을 조사 해 본 결과 대부분의 고령자들이 스티어링 컬럼 틸트 조건을 상방 최대로 하고 텔레스코픽 기능을 전방최대로 하여 운전하는 형태를 보였다. 따라서 본 실험에서는 해당 조건을 최대로 한 뒤 시트 착좌시 조건만 4가지로 하여 실험을 진행 하였다.

시트조건 1: 현재 적용중인 EASY ACCESS시스템 적용 (시트전체 후방이동)

시트조건 2: 시트백 조정없이 시트 쿠션만 상승하는 조건

시트조건 3: 시트백 각도를 설계 기준 각도로 고정한 상태

시트조건 4: 시트백 각도를 초기 착좌시 자세로 보정시켜준 각도

■실험결과

1. 승/하차 시 근육부하 분석 결과

 조절 되지 않은 시팅벅 장치에 탑승하여 평소 본인이 운전하던 대로 시트를 조절 한 후 2회 반복하여 근전도 분석을 실시 하였다. 그 결과는 다음 그래프와 같다.

승차시에는 왼쪽 종아리에서 근육 부하가 크게 나타났고(지지 하며 탑승을 해야 하기 때문에), 하차시에는 허벅지 뒤쪽 근육과 허리근육을 많이 사용함을 알 수 있었다.

2. 감성평가 분석 결과

 감성평가는 9점 척도로 만족도 점수를 조사하였다. 만족도 점수 조사 결과는 아래 그래프와 같다.

시트조건 2의 경우 쿠션이 상승하면서 시트백이 동시에 앞쪽으로 치우치게 됨에 따라 운전석 공간이 좁아져 만족도가 낮아진 것으로 여겨진다. 이에 반해 시트조건 3, 4의 경우 시트백 각도를 조절 해 준 것으로 여기서는 만족도가 다시 높아짐을 확인 할 수 있다.

3.승/하차 시 근전도 평가 및 소요시간 분석 결과

■결론

승차 시 스티어링 휠과 시트 사이 공간이 좁아 종아리 근육 부하 발생함.

하차 시 일어서는 동작으로 인해 허벅지 뒤쪽과 허리 근육 부하발생 함.

승/하차 동작을 도와주기 위해서 다음과 같은 조치가 필요함.

승차 시: 스티어링 휠~시트공간 확보

하차 시: 시트쿠션 및 시트백 각도 조절하여 엉덩이를 들어주는 시스템

현재 EASY ACCESS 시스템의 경우 승차시에만 효과 있음.

하차시 부하를 덜어주기 위해 EASY ACCESS 시스템 + 시트쿠션, 시트백 조절 로직을 추가 적용 필요 함.

개선된 EASY ACESS 시스템의 경우 감성평가 만족도 뿐만 아니라 승/하차 모두 근육사용량을 6~8%감소, 승/하차시간 평균 0.35초 단축 하였음.

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휠체어 사용자의 자동차 승하강성 문제점 분석 및 개선 방안

■서론

 세계 보건기구에 따르면 어느 국가를 막론하고 장애 인구의 출현 비율이 전체인구의 10%정도라고 한다. 국내 장애 복지법에 따르면 장애 범주를 지체장애, 뇌병변장애, 시각장애, 청각/언어장애, 정신지체 의 5가지로 분류한다. 이 중 지체장애의 비율이 58%로 가장 높다. 지체장애인의 자동차 이용과 관련하여 승/하차시 보조도구의 부재로 인해 어려움이 많다. 본 연구에서는 저비용으로 경제성과 효율성을 향상 시킬 수 있는 승/하강 보조도구의 개발을 목표로 한다.

■연구방법

 연구는 다음 절차를 따라 진행 된다.

■설문 조사 및 인터뷰 결과

1. 승하강성 관련 불편 요인 설문 조사 및 인터뷰

 승하강성 개선안 도출 설문지 작성을 위해 사전 설문 조사를 실시 하였다. 자동차 운전이 가능한 휠체어를 사용하는 지체장애인 30~50대 7명을 대상으로 실시하였고 그 결과는 아래 그래프와 같다.

2. 승하강성 개선안 도출 설문 결과

 앞서 사전 설문 조사를 바탕으로 본 설문을 실시 하였다. 본 설문은 운전경력이 있는 휠체어 사용자 40~70대 30명을 대상으로 실시 하였고 그 결과는 아래 그래프와 같다.

■동영상 분석

1. 촬영 대상 및 내용

 휠체어를 사용하는 지체 장애인 30~50대 7명을 대상으로 승하강 시의 동작을 촬영하였다.

2. 분석결과

 분석은 승하강시 간섭이 발생하는 신체부위와 차량 지지부위를 파악하는 것을 중점으로 하였다. 그 결과 승강시 불편함을 발생시키는 설계변수가 다음과 같이 나타났다. Steering wheel, Door의 열림각, 천장높이, Door 너비, 동승석 시트, 운전석 시트 덕, 동승석 시트 조작, 핸드 컨트롤, 문틀 폭 으로 조사되었다. 아울러 승 하강시 지지부위 및 지지 빈도수를 분석한 결과 아래 그래프와 같았다.

 동영상 분석결과 지지도구 필요성에 대한 요구가 높았고 인터뷰 결과역시 동일한 양상을 보여 최종적으로 지지도구로 사용하기 위한 보조 손잡이를 제공하여 실험 하기로 하였다.

■보조도구 및 인체공학적 개선안 실험

 본 실험의 경우 위험할 수 있기 때문에 20~30대의 일반인을 대상으로 실험을 실시 하였고 후에 결과를 가지고 장애인을 대상으로 검증 실험을 실시한다. 보조 손잡이의 위치는 X, Y 축으로 각각 3포인트를 잡아 선정하고, 손잡이 재질의 type에 따라 Hard bar, Stick, Soft bar 의 3가지 로 결정 하였다. 실험결과 최적 point를 선정하였고 Hard-bar type이 만족도가 가장 높은 것으로 조사되었다.  장애인을 대상으로 한 검증 실험에서도 동일한 결과를 보였다.

■토의 및 결론

 본 실험의 경우 승/하강시 지지할 보조 손잡이의 제공으로 인해 개선이 되어지긴 했으나 핸들 컨트롤러의 경우 무릎과 간섭이 심해 이를 개선할 새로운 인터페이스 개발이 필요할 것으로 예상되어 진다.

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※ >$2본 자료는 POSTECH HSD Lab.의 자체제작 자료입니다.>$2