KR100926671B1 - 신장 성장 촉진을 위한 기능성 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자에 의한 임의의 높낮이 조절에 의한 자극강도의 조절이 가능하고, 가해지는 하중을 흡수 분산하여 무릎연골에 가해지는 충격을 최소화하고, 반발탄성복원력에 의하여 신장성장에 도움을 주는 발바닥 뒤꿈치 부분만 집중 자극이 전달되도록 하는 신장 성장 촉진용 기능성 신발에 관한 것으로, 발뒤꿈치 부분에 해당되는 부위에 설치되고, 하중에 따른 수축변형성과 하중제거시 복원되는 반발탄성이 에틸렌비닐아세테이트 또는 폴리우레탄 재질로 이루어진 미드솔보다 상대적으로 빠르게 이루어지도록 아스커 타이프 C(ASTER TYPE C) 경도계로 측정한 경도가 45이하이고 반발탄성력이 50%이상을 가지는 스폰지폼으로 이루어진 반발탄성체가 구비된 미드솔과; 상기 반발탄성체가 구비된 위치 상부의 인솔 또는 미드솔에 설치되고, 발뒤꿈치를 자극하는 돌기로 이루어진 성장점자극체와 가해지는 하중에 따라 수축 및 복원이 이루어지고, 외부에서 조절함에 따라 높낮이 조절이 이루어지는 자극부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면 각 사용자에 따른 자극의 강도를 조절할 수 있으며, 하중에 따른 충격흡수로 인체의 손상을 최소화하고, 반발탄성에 의한 자극으로 신장성장에 도움을 줄 수 있는 잇점이 있다.

신발 성장판 성장호르몬 키 자극 성장

Description

신장 성장 촉진을 위한 기능성 신발{THE FUNCTIONAL SHOES FOR THE EXTENSION GROWTH }

본 발명은 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자에 의한 높낮이 조절에 의한 자극강도의 조절이 가능하고, 보행 중에 가해지는 하중을 흡수 분산하여 무릎연골에 가해지는 충격을 최소화하고, 반발탄성복원력에 의하여 신장성장에 도움을 주는 발바닥 뒤꿈치 부분만 집중 자극이 전달되도록 하여 충격흡수에 따른 인체손상방지와 성장판의 자극이 이루어지도록 하는 신장 성장 촉진용 기능성 신발에 관한 것이다.

일반적으로 사람의 성장은 세포의 증식과 비대로 몸의 크기나 신장의 증가를 의미하며, 신장이 성장한다는 것은 뼈와 뼈 주변의 근육이 함께 성장함을 일컫는다. 여기서 사람의 신장이 성장하는 것을 뼈의 측면에서 보면, 척추라고 부르는 등뼈와 다리뼈인 장골이 가장 큰 역할을 한다. 특히, 다리뼈의 성장은 뇌하수체전엽에서 분비되는 성장호르몬이 무릎과 발목의 고관절에 있는 골단연골 또는 성장판이라 불리는 부위를 자극함에 따라 세포분열을 일으켜서 뼈의 길이가 자라고, 이에 따른 신장이 이루어지는 것이다.

이러한 성장을 위해서는 적당한 운동을 통한 성장판의 적절한 자극이 이루어지는 것이 효과적이라고 널리 알려져 있으며, 실지 줄넘기, 농구 등의 점프 동작에 의한 자극은 성장판의 세포분열 활성화에 따른 뼈의 성장을 촉진할 수 있다고 널리 알려져 있다. 상기 점프동작은 발바닥을 통한 자극, 특히 발뒤꿈치를 통한 자극이 무릎의 성장판을 자극함으로써 이루어진다. 이러한 직접적인 충격 자극에 의한 무릎관절의 성장판 자극은 신장성장에 도움을 주기는 하지만 역효과도 만만치 않다. 즉, 신발에서 중요한 기능중 하나가 충격흡수기능으로써, 이는 달리기, 점프 등의 동장에서 지면과 맏닿는 발바닥을 통해 전달되는 충격은 인체에 무리를 가하게 되고, 심할 경우 무릎연골 등에 손상을 일으키게 된다. 또한 이러한 충격흡수 능력을 지나치게 강조하면 반발 탄성력이 부족해 보행이 불편해지는 문제점이 있다. 따라서 충격흡수능력 및 이와 상반되는 반발탄성력의 적절한 조화가 신발의 중요한 기능이다. 이하에서는 이러한 충격흡수와 반발탄성에 관하여 간략하게 설명하기로 한다. 일반적으로 신발은 사람의 발을 보호하는 것으로, 신발을 신고 뛰거나 걷는 경우에 발을 외부와 차단시킴과 동시에 발을 보호시킨다.

체중 약 60kg의 사람이 하루 평균 6000보를 걷는다면 발에는 약 432ton 의 하중이 걸리는 것이 되고 이는 국제선 취항의 점보기의 무게(약 400ton)를 넘는 하중이다.

이와 같이, 발바닥에 전해지는 충격흡수를 위하여 신발을 개발하는데 가장 간단한 방법은 신발의 경도를 낮추는 것이다. 만일 쿠션을 단순히 최대 힘을 감소시키는 것으로 정의한다면 좋은 쿠션이란 골격근계에 무리가 가지 않을 정도로 충 격을 흡수하는 것이라고 정의할 수 있다. 그러나 쿠션 외에도 추진력은 운동수행능력에 중요한 요인이기 때문에 주어진 힘이 쿠션시스템에 의해 완전히 흡수되는 것도 좋지 않다. 결국 이것은 복잡한 문제로서 반복된 충격력에 대해여 골격근의 반응 충격흡수를 위한 최적의 신발 경도에 대하여 정의 하기는 쉽지 않다. 힘의 크기에 대한 정보를 알아야 하기 때문이다.

압력판을 이용하여 런닝 중의 지면반발력을 분석한 결과 지면과 발 사이에서의 수직력의 크기는 체중의 2-3배로 나타남을 알 수 있다. 런닝시 두 발의 지면과 접촉하는 횟수가 100m당 1000회 정도 된다고 한다면, 체중의 2-3배 크기의 힘이 반복적인 부하로서 작용될 때, 충분한 충격흡수가 이루어지지 않는다면 관절에 퇴행적인 변화가 일어나며, 또한 요통과도 관련이 있다고 한다. 따라서 충격흡수가 잘 이루어지는 좋은 운동화를 선택하는 것이 바람직하다는 것을 알 수 있다.

그러나, 착지 시 가해지는 충격흡수능력과 보행시 가해지는 반발 탄성능력은 상호 대칭적인 것으로 어느 하나의 기능을 강화할 경우 다른 하나를 희생해야하는 모순이 생기게 되는데 이를 살펴보면 아래와 같다.

도 1은 보행시의 발바닥에 닫는 체중 충격부위를 개략적으로 도시한 것으로, 도 1(a)과 같이 후족(後足)이 지면에 닿는 초기 20-30ms 동안 충격력은 체중보다 크게 나타나는데, 즉 몸무게의 2.2배의 충격을 받는 것으로 나타났으며, 도 1(b)와 같이 그 후 발바닥이 모두 지면에 닿은 상태에서는 지지력보다 체중이 크게 나타났으며, 도 1(c)와 같이 다음 런닝을 위해 추진을 하기 위해 전족(前足)이 지면에 닿고, 이지할 때까지의 100ms동안 발생하는 힘은 추진력이 체중보다 크게 나타나는 데, 즉 몸무게의 2.8배의 하중을 받는 것으로 보고하고 있다.

이와 같이 보행이나 런닝에 있어서 발바닥에 가해지는 충격량은 생각이상으로 크다는 것을 알 수 있다. 따라서 이러한 충격을 완화하기 위하여 다양한 형태의 충격흡수체, 예를 들면 에어백 또는 스폰지폼 등의 완충부재 등을 이용하고 있다. 그러나 이러한 충격흡수체를 사용할 경우 충격흡수에는 어느정도 효용성이 있으나 반대로 지면반발력을 감소시켜 보행이나 런닝을 더욱 어렵게 한다는 문제점이 있다.

즉, 신발의 구조에 있어서 발을 디딜때 감소시켜야 하는 충격흡수와 발을 땔때 증대시켜야 하는 반발탄성은 상호 대칭적인 것으로 어느 하나를 만족시킬 경우 다른 하나를 희생하여야 하는 이중적인 문제점을 안고 있다.

이상에서 간략히 설명한 바와 같이, 신발에서 중요한 충격흡수능력, 반발 탄성력을 고려하고, 신장성장에 도움을 주는 적절한 자극을 병행하여 신발을 개발한다는 것은 무척 힘든과정이다. 특히 충격흡수능력과 반발탄성력을 살리면서 신장성장에 도움을 주는 자극을 전달하는 것은 무척 힘든 개념이다.

기존의 알려진 신장성장 촉진을 위한 장치들을 살펴보면, 일 예를 들어 한국공개특허공보(10-2005-116030호)에 따르면, 인공중력에 의한 뼈성장 촉진장치가 개시되어 있다. 이러한 장치는 인체의 성장판에 일정한 자극을 주어 성장촉진에 도움을 주는 장치이나, 고가이고 일정장소에서 고정적으로 사용되어 지는 장치로 널리 일상적인 용도로 사용되기에는 많은 제약이 따른다.

한국공개특허공보(10-2005-39686호)에 따르면, 신발을 이루는 밑창의 경도를 달리하여 발바닥을 통한 직접 충격을 통하여 성장판의 자극이 이루어지는 구조를 나타내고 있다. 특히 밑창(인솔,미드솔 아웃솔) 중에서 미드솔의 경도를 강하게 하여 발바닥 전체가 받는 충격을 강하게 하는 구조를 취하고 있으나, 상기와 같은 구조하에서는 신발의 착용감이 현저히 저하되는 문제점이 있다. 그리고, 무엇보다도 신장성장을 위하여 발뒤꿈치 부분에 해당하는 중창(미드솔)의 해당 부분에 경도조절부재를 삽입하도록 한 구조를 취하고 있으나, 이는 충격흡수분산 능력을 고려하지 않고 단순히 보다 강한 충격전달로 발뒤꿈치 부분을 직접자극하는 것에 의해 신장성장을 촉진하므로 성장을 위한 자극으로는 적합할지 몰라도 오히려 무릎연골의 손상을 촉진하는 문제점이 있다.

그리고, 통상의 운동화 러닝화 등에 있어서, 가해지는 하중에 따른 충격을 흡수하는 기능은 주로 중창(미드솔)에서 담당하게 되며, 충격흡수력 등을 고려하여 통상적으로 아스커 타이프 C 경도계(ASKER　TYPE　C) 　를 기준으로 50 내지 60 정도이고 이에 따른 반발탄성력이 40 내지 45% 정도인 파이론 재질을 사용하나, 선행기술에서는 경도 자체가 65 내지 85로 고 경도를 사용함으로써 활발한 운동 능력을 보유한 사용자들에게는 충격강도가 비교적 강하고, 고경도로 인한 착용감이 불편한 문제점이 있다.

또한, 신발을 사용하는 각 사용자마다 적합한 자극의 경도가 다름에도 불구하고 동일한 형태의 자극구조가 형성되어 각 사용자를 만족시키지 못하는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 각 사용자가 임의로 자극정도를 알 수 있도록 자극부위의 높낮이 조절이 되도록 함으로써 최적의 자극이 이루어 질 수 있는 신발을 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 보행중 지면으로 가해지는 힘에 의한 충격을 최대한 흡수하는 반면에 보행을 촉진하는 반발탄성력을 증대시키고, 발뒤꿈치에 충격이 아닌 국부적인 자극전달이 이루어지도록 하여 신장성장을 촉진하도록 하는 신발을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 바닥창을 이루는 아웃솔과 중창을 이루는 미드솔과 안창을 이루는 인솔이 구비된 신발에 있어서, 발뒤꿈치 부분에 해당되는 부위에 설치되고, 하중에 따른 수축변형성과 하중제거시 복원되는 반발탄성이 에틸렌비닐아세테이트 또는 폴리우레탄 재질로 이루어진 미드솔보다 상대적으로 빠르게 이루어지도록 아스커 타이프 C(ASTER TYPE C) 경도계 값이 45이하이고 반발탄성력이 50%이상인 스폰지폼으로 이루어진 반발탄성체가 구비된 미드솔과; 상기 반발탄성체가 구비된 위치 상부의 인솔 또는 미드솔에 설치되고, 발뒤꿈치를 자극하는 돌기로 이루어진 성장점자극체와 가해지는 하중에 따라 수축 및 복원이 이루어지는 자극흡수체로 이루어지고, 외부에서 조절함에 따라 높낮이 조절이 이루어지는 자극부재;를 포함하여 가해지는 하중에 따라 자극부재의 자극흡 수체 및 반발탄성체의 수축에 따다 충격흡수가 이루어지고, 하중제거시 상대적으로 빠른 반발탄성체의 반발탄성 복원력에 의해 성장점자극체가 발뒤꿈치를 자극함에 의해 신장성장 촉진이 이루어지며, 각 사용자에 따른 높낮이 조절이 이루어지는 신장성장 촉진을 위한 기능성 신발을 제공하는데 있다.

그리고, 상기 자극부재는, 상부면에 형성되고, 돌기형태로 이루어진 성장점자극체와; 상기 성장점자극체를 포함하고, 외력에 의한 변형이 이루어지는 합성수지재 재질로 이루어지는 일정한 형상을 가지는 팽창체와; 상기 지지재를 관통하여 지지재의 높낮이 조절이 이루어지도록 하는 스크류 형상으로 이루어진 와이어조절바와; 상기 와이어조절바의 일단이 결합되고, 타단은 관통되어 외부로 노출되도록하며, 외부 테두리 부분이 단턱진 안착턱이 형성되고 상부가 개방되어 내부에 팽창체가 위치되는 빈공간이 형성된 지지제; 그리고 상기 와이어조절부의 타단에 구비되어 와이어조절부를 조절하여 상기 팽창체의 수직 높낮이 조절을 수행하는 와이어조절기;로 구성되도록 한다. 또한, 상기 팽창체는 내부에 에어 또는 겔상물질이 채워지도록 하며, 상기 자극부재는, 반발탄성체가 구비된 미드솔의 반발탄성체 상면에 설치되고, 자극부재의 와이어조절기는 신발외면에 형성되도록 하거나, 반발탄성체가 구비된 미드솔의 상부에 설치되는 인솔의 내부에 설치되도록 한다..

상기와 같이 이루어진 본 발명에 따르면 각 사용자에 따른 자극의 강도를 조절할 수 있으며, 하중에 따른 충격흡수로 인체의 손상을 최소화하고, 반발탄성에 의한 자극으로 신장성장에 도움을 줄 수 있는 잇점이 있다.

본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과가 있다.

각 사용자에 맞는 자극의 정도를 임의로 조절하여 설정할 수 있으므로 각 사용자의 몸 상태(체중, 및 건강정도 등)와 개별취향에 따라 자극의 강도를 조절할 수 있는 효과가 있다.

그리고, 신장 성장을 위한 성장점자극체가 하중에 의한 충격전달에 의한 자극이 아니라 반발탄성에 의한 복원력에 의한 자극이 이루어짐에 따라 인체 특히 무릎연골의 손상없이 발뒤꿈치 자극이 이루어져 인체에 아무런 해가 없이 신장성장에 도움을 줄 수 있는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 하중에 따른 충격흡수력이 최대한 발휘되어 고른 충격흡수가 이루어지고, 빠른 반발탄성이 이루어져 보행에 도움을 주게 되는 다른 효과도 있다.

이하에서는 본 발명에 의한 신발을 도시한 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명에 의한 높낮이 조절이 이루어지는 자극부재의 일 실시예에 의한 단면을 보인도 이다.

도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 자극부재(40)는 기본적으로 발뒤꿈치면과 접하는 돌기가 구비된 팽창체(42)와 팽창체(42)의 팽창정도를 조절하는 부재로 구성된다.

팽창체(42)는 상면에 성장점자극체(42a)의 역할을 수행하는 돌기가 형성되고, 상기 돌기(42a)는 발뒤꿈치에 접면되어 직접적인 자극을 주어 신장성장에 도움 을 주기위한 것이다. 그리고 이러한 돌기(42a)는 내부에 상하로 변형이 가능한 팽창체(42)에 구비되며, 상기 팽창체(42)는 외력에 의한 강제적인 변형이 일어날 수 있는 정도의 수축 팽창이 일어나도록 합성수지재로 이루어지면 족할 것이다. 그리고, 상기 팽창체(42)의 내부는 에어 혹은 겔상물질이 들어 있어 전체적인 체적은 동일하게 유지하도록 할 수 있으며, 또는 단순히 수축 변형이 이루어지는 탄성재질로 이루어져 내부가 빈 공간 형태로 이루어질 수도 있다.

그리고, 이러한 팽창체(42)는 조절부재에 의해 팽창정도가 조절되며, 이하 조절부재에 대하여 설명하기로 한다.

도시된 바와 같이, 조절부재는, 변형성이 없는 견고한 합성플라스틱 재질 또는 금속 재질로 이루어지고, 상부가 개방되며 내부에 빈공간(44b)을 형성하고 외부테두리가 단턱이 형성되어 특정부위에 안착되도록 안착턱(44a)이 구비된 지지제(44)와, 일측단이 지지제(44)의 일측벽 내면에 고정되고 팽창체(42) 내부를 가로질러 타측 지지제(44) 외부로 연장 형성되며 스크류 형태로 이루어진 와이어조절바(46)와, 상기 와이어조절바(46)의 단부에 형성된 와이어조절기(48)로 이루어진다.

상기 팽창체(42)는 와이어조절바(46)에 관통된 채, 하면이 지지제(44)의 빈공간(44b) 상면상에 안착되도록 하는 것이 바람직하다. 이렇게 구성됨으로써 팽창체(42)의 팽창은 하면으로는 지지제(44)에 의해 억제됨으로써 상부로 팽창되어 돌기(42a)가 수직 상승되어 자극부재(40)의 높낮이 조절이 이루어 질 수 있기 때문이다.

작동과정을 간략히 설명하면, 와이어조절기(48)를 강제로 돌리게 되면 와이어조절바(46)의 스크류에 의해 팽창체(42)의 양단이 점차 좁혀지게 되고, 이에 따라 팽창체(42)는 수직상하 방향으로 좁혀진 만큼의 높이가 조절되게 된다. 이때, 상기 팽창체(42)의 저면은 하드한 재질의 지지제(44)의 상면에 접하는 상태이므로 수직 하방향으로의 팽창은 억제되고, 그 만큼 지지제(44)의 빈공간(44b) 상부면으로 수축되어 높이 상승이 이루어질 수 있게 된다. 따라서 상기 높이 조절이 이루어진 만큼 돌기(42a)는 상승하게 되고, 상기 상승한 만큼 발뒤꿈치에 자극을 강하게 줄 수가 있게 된다.

다음, 상기의 높낮이 조절이 이루어지는 자극부재(40)가 충격흡수체가 구비되어 하중에 의한 충격흡수 및 반발탄성에 의한 발뒤꿈치 자극에 의한 신장성장 촉진을 위한 신발의 구체적인 실시예 설명하기로 한다.

본 발명은, 신발의 구조중에서 밑창(아웃솔, 미드솔, 인솔)중에서 보편적으로 중창이라 불리우는 미드솔과 내부 깔창으로 사용되는 인솔에 걸쳐서 구조가 형성되어 있다. 즉, 본 발명은 신발의 구조중에서 운동화, 러닝화 등에 일반적으로 사용되는 미드솔과 인솔부분에 구현되는 것을 기본으로 한다.

먼저, 도3은 미드솔에 높낮이 조절이 이루어지는 자극부재가 구비된 경우를 나타낸다.

먼저, 미드솔(10)을 설명하기로 한다. 일반적으로 미드솔(10)은 신발의 형태유지와 적당한 충격흡수능력을 부여하기 위하여 폴리우레탄 재질이나 또는 파이론이라 불리우는 이브이에이(에틸렌비닐아세테이트)재질로 이루어져 있다. 통상적 으로 미드솔(10)은 보행에 따른 충격흡수를 주 기능으로 하며, 이에 따라 운동화, 러닝화 등의 경우에는 스폰지폼의 형태로 이루어지며, 적절한 경도로 이루어져 있다. 경도가 낮을 수록 충격흡수가 잘 이루어지나, 반발탄성력이 낮은 문제점이 있다. 즉, 통상 아스커 타이프 C(ASTER TYPE C) 경도계를 기준으로 50 내지 60 정도의 경도를 가지고, 반발 탄성력이 40 내지 45% 정도인 재질을 파이론 재질을 가장 많이 사용하고 있다. 상기 경도보다 낮으면 반발탄성력이 낮아지고, 경도보다 높으면 충격흡수력이 저하되게 된다. 따라서 본 발명에서 사용되는 미드솔은 아스커 타이프 C(ASTER TYPE C) 경도계로 50 내지 60 인 미드솔을 사용하는 것을 기본으로 한다.

다음, 상기 미드솔(10)에서 신장성장에 도움을 주는 발뒤꿈치 부분에 해당하는 부위에 반발탄성체(20)가 설치되도록 한다.

상기 반발탄성체(20)은 전체적으로는 가해지는 힘에 의한 형태 변형이 이루어지도록 스폰지폼 형태로 이루어지나, 가한 힘이 제거되었을 경우 구조체의 원상복원력을 보다 용이하게 하기 위하여 다수개의 공간부(20a)가 형성된 구조를 취하고 있다. 이러한 반발탄성체(20)의 형상은 외부에서 힘(수직항력)이 가해질 경우, 가해진 힘에 의해 쉽게 수축되나, 이러한 힘이 제거되었을 경우에는 공간부(20a)의 작용으로 원상회복력이 보다 빨리 이루어질 수 있게 된다. 특히 본 발명에서 사용되는 이러한 반발탄성체(20)은 미드솔(10)보다도 빠른 힘에 의한 변형이 이루어짐으로 미드솔(10)의 고유한 충격흡수능력 및 반발 탄성력이 부위에 따라 달라지게 된다. 즉, 반발탄성체(20)이 구비된 미드솔(10)의 경우, 보행이나 달리기, 점프 등의 동작에 의하여 하중이 가해질 경우 반발탄성체(20)이 구비된 발뒤꿈치의 특정부분은 상대적으로 미드솔(10) 재질보다 빠른 충격흡수능을 보이고, 빠른 회복력으로 인한 반발탄성력을 가지게 됨으로써 미드솔(10)의 다른 부분과는 다른 기능을 가지게 된다.

즉, 본 발명에서 요구하는 반발탄성체(20)의 기본 조건은 미드솔보다 빠른 충격흡수능을 위해 ASKER TYPE C 경도계로 측정한 경도가 45이하가 되어야 하며, 바람직 하기로는 35 이상 45이하가 좋다 왜냐하면 35이하가 되면 너무나 소프트해 보행에 불편을 야기하게 되고, 45이상일 경우 충분한 충격흡수능을 발휘할 수 없기 때문이다. 빠른 반발탄성력을 가지기 위해서는 반발탄성력이 50%이상 바람직하기로는 50%이상 70%이하가되는 것이 바람직하다. 왜냐하면 50%이하가 되면 충분한 반발탄성효과를 볼 수 없으며, 70%이상일 경우 무릎 등에 무리를 줄 수 있기 때문이다.
참고로 경도는 아스커타이프씨(Asker Type C) 경도계로 측정한 값을 사용하고, 반발탄성력은 반발탄성시험기(Resilience Tester)로 측정한 값을 사용하며, 이러한 값은 당업계에서 널리 사용되는 방법이다. 그리고, 반발탄성력에 관하여 좀 더 설명하기로 한다. 반발탄성력은 신발업계에서 아웃솔, 미드솔 또는 인솔의 경우 필요에 따라 경도와 더불어 측정되는 값으로서, 그 정의는 임의 크기의 시편(지름 40 내지 60mm 정도, 두께 4 내지 7mm 정도)에 추를 자유낙하하여 시편에 맞고 되돌아가는 높이를 전자센서가 측정하고, 추의 첨음위치와 되돌아 가는 높이를 비교분석하여 그 값을 %로 나타낸 것으로서 만약 50%이면 절반 높이이고, 100%이면 완전탄성체로 처음 높이 까지 상승한 것이다. 이러한 반발탄성력은 표준시험방법(BS 903 : PAB)이 정해져 있으며, 본 발명에 의한 반발탄성체 역시 표준시험방법에 의해 반발탄성시험기(Resilence Tester)에 의해 테스트 한 값을 나타낸다.
따라서 본 발명에 의한 반발탄성체는 경도가 일반미드솔보다 낮아 소프트한 재질이므로 하중전달시 충격흡수가 뛰어나 무릎 연골등의 손상이 방지되는 한편, 일반신발보다 반발탄성력이 크므로 복원시 일반신발보다 보다더 발뒤꿈치에 자극을 줄 수 있게 된다. 이러한 반발탄성에 의한 자극은 줄넘기, 뜀뛰기 등을 수행할 경우 발뒤꿈치에 가해지는 자극이 가해지는 것과 같은 원리이다. 이러한 자극은 발뒤꿈치를 통하여 전달되어 성장판 자극을 이루게 되고, 이러한 자극은 통상 알려진 운동에 의해 키가 더 클 수 있다는 것과 동일한 것이다. 즉, 일반신발에 비하여 보다 우수한 충격흡수에 의해 무릎연골 등의 손상방지가 이루어짐과 아울러 빠르고, 강한 반발탄성력에 의해 발뒤꿈치를 더 자극하게 되어 성장판 자극에 의한 신장성장 촉진에 도움을 줄 수 있는 것이다.
이러한 물성치를 요구하는 이유는 본 발명은 가해지는 하중에 따른 충격에 의한 신장성장 도움을 위한 것이 아니라 충격은 최대한 흡수하여 인체 손상을 최소화하고, 복원되는 반발 탄성력에 의한 국부적인 자극을 주어 신장성장에 도움을 주기 위함이다. 따라서 본 발명에 의한 반발 탄성체(20)가 미드솔(10) 보다 빠른 충격흡수능과 빠른 반발탄성력을 가지게 됨에 따라 반발탄성체(20)가 설치된 발뒤꿈치 부분은 다른 부위와 달리 하중에 의한 충격이 아니라 반발탄성에 의한 국부적인 자극을 받게 되고, 이러한 자극이 신장성장에 도움을 줄 수 있도록 하는 것이다.

이러한 반발탄성체(20)들의 힘에 의한 수축변형성이나 복원력 등은 스폰지폼 자체의 다공성의 크기나 재료의 선택 등에 의해 조절될 수 있으며, 이러한 다양한 형태의 반발탄성체(20)들은 충격흡수체 또는 소음방지제 등의 용도로 현재 널리 일반적으로 사용되는 일반적인 기술이므로 이러한 반발탄성체(20)의 제조과정 또는 특징은 이하 자세한 설명은 생략하기로 한다. 일 예를 들어 대한민국 등록특허(등록번호: 10-0482427호) "성형몸체와 내부 공동구조체가 일체형으로 형성되는 가교 발포성형체와 그 성형방법"에 나타나는 가교발포성형체를 들 수 있다. 상기 특허는 가교발포성형체로써 본 발명에서 요구하는 반발탄성체(20)의 물성을 충분히 나타내고 있다. 즉, p15에 나타난 물성치를 보면 표면 경도가 37로 나타나 있고, 반발탄성력이 55%로 나타나 있다. 즉, 미드솔(10) 경도인 50 내지 60 보다도 더 소프트한 경도를 가져 충격흡수력이 보다 뛰어나며, 반발탄성 또한 미드솔(10)보다 큰 55%를 가지므로 본 발명에서 요구하는 반발탄성체(20)의 요구치를 충분히 만족한다.

한편, 상기 반발탄성체(20)이 위치된 미드솔(10)의 상부면에 자극부재(40)가 설치되도록 한다. 자극부재(40)의 테두리 안착턱(44b)이 미드솔(10)에 결합되어 지지되도록 하고, 상기 지지제(44)의 하부가 반발탄성체(20)의 상부면에 접하도록 설치된다. 그리고, 상기 와이어조절바(46)는 미드솔(10)을 관통되도록 하고, 와이어조절기(48)는 미드솔(10)의 바깥외면, 즉 신발의 뒷축 바깥면에 설치되도록 한다. 따라서 상기와 같은 구조에서는 신발의 외부에서 와이어조절기(48)를 조절함으로써 팽창체(42)의 팽창이 이루어질 수 있도록 한다.

그리고, 인솔(30)은 상기 미드솔(10)의 상면에 위치되도록 하고, 상기 팽창체(42)에 해당하는 부위의 인솔(30)은 빈공간으로 형성되도록 하여 팽창체(42)의 돌기(42a)가 발뒤꿈치 면과 직접 접하도록 하거나, 또는 팽창체(42)가 위치된 인솔(30)부분에 팽창체(42)의 팽창에 따른 돌기의 자극이 이루어 질 수 있도록 인솔부분에 탄성 재질로 이루어지면 족할 것이다. 또는 팽창체(42) 돌기에 해당하는 부위의 인솔 상면에 인솔돌기가 형성되어 팽창체(42)의 돌기(42a)가 인솔돌기를 자 극하고 인솔돌기가 발뒤꿈치에 접면하도록 하는 것도 가능할 것이다.

다음, 도시한 도 4는 본 발명에 의한 자극부재(40)가 인솔(30) 내부에 설치된 모습을 보인도 이다. 도시된 바와 같이, 자극부재(40)는 인솔 내부에 설치되도록 하고, 와이어조절기(48)는 인솔(30) 뒤쪽 외면에 형성되도록 한다. 이 경우 인솔(30)은 신발에서 내부에 장착되는 것으로써 와이어조절기(48)를 작동하기 위해서는 인솔(30)을 외부로 꺼집어 내어 조절한 후, 인솔(30)을 삽입하도록 하여야 하는 불편함이 존재한다. 이 경우 미드솔(10)에서는 자극부재(40)의 지지제(44) 하면 부위에 상술한 반발탄성체(20)이 설치되도록 하여, 반발탄성체(20)에 의한 충격 흡수 및 탄성복원력이 이루어 질 수 있도록 한다.

상기와 같이 자극부재(40)가 인솔(30) 또는 미드솔(10)에 삽입 설치되어 높낮이 조절이 이루어지는 것을 기본 특징으로 하나, 본 발명에서 또 다른 특징은 하중에 의한 충격에 의한 발뒤꿈치 자극이 아니라 충격 흡수 후, 반발탄성 복원력에 의한 발뒤꿈치 자극이 중요한 요소이므로 이러한 요소를 달성하기 위하여 충격 흡수 및 반발탄성력이 우수한 반발탄성체(20)이 미드솔(10)에 설치되는 것 이외에도 자극부재(40) 자체도 충격흡수 및 반발탄성력를 가진다.

이를 위해 자극부재(40)는 성장점자극체(42a)와 자극흡수체(42)로 이루어진다. 성장점 자극체(42a)는 발뒤꿈치의 특정부분에 직접 접하여 자극이 이루어지도록 하는 부위로써 돌기형태로 이루어지도록 한다. 이러한 성장점자극체(42a)를 위한 구성으로써 비교적 인솔(30)보다는 강성 재질로 이루어지며, 다수개의 돌기로 이루어지도록 한다.

다음, 자극흡수체(42)를 설명하기로 한다. 자극흡수체(42)는 가해지는 하중에 따라 수축 및 복원이 이루어지는 구조로 이루어지는 것으로써 본 발명에서는 팽창체(42) 자체가 자극흡수체의 역할을 수행한다. 따라서 발뒤꿈치에 의해 하중이 가해질 경우 전달되는 힘에 의한 충격은 자극부재(40)의 팽창체(42) 수직하방으로 수축이 되고 그만큼 양측방향으로의 팽창에 의해 충격흡수가 이루어지는데, 이는 와이어조절바(46)에 의해 고정된 상태에서 팽창체(42)의 전체 체적은 일정하게 유지되기 때문이다. 즉, 팽창체(42)의 수직하방으로 가해지는 하중은 양측방향으로 전달되도 수직하방에 따른 충격을 흡수하고, 하중이 제거될 경우 팽창체(42)의 탄성복원력에 의해 수직상방향으로 원상회복되면서 성장점 자극체(42a)가 발뒤꿈치부분을 자극하도록 하기 위함이다. 물론 하중전달시 발뒤꿈치 부분의 성장점자극체(42a)가 일부 자극하기는 하나, 이러한 자극보다는 팽창체(42)의 수축에 의한 충격흡수가 전반적으로 우선시 되며, 발뒤꿈치 자극에 의한 신장성장 촉진은 상술한 미드솔(10)의 반발탄성체(20)과 어우려저 탄성복원력에 의한 자극이 주로 작용하게 된다.

다음은, 상기와 같이 구성되는 본 발명에 의한 미드솔(10)과 인솔(30)이 구비된 신발에서 신장성장 촉진을 위한 자극이 전달되는 과정을 설명하기로 한다.

상술한 바와 같이, 신발에서 갖추어야할 기본기능은 충격흡수력에 의한 인체보호와 반발탄성력 제공에 의한 보행의 도움이다. 그러나, 신장성장을 위한 자극은 말 그대로 발뒤꿈치에 국부적인 자극을 주어야 하나, 종래 신발 구조에서는 오히려 발뒤꿈치에 과도한 충격전달이 이루어지도록 함으로써 충격흡수력과는 반대되 는 개념으로 접근되었다. 이는 신장성장에 도움을 주기는 하나, 그 대가로 무릎연골 등의 손상을 야기하게 되므로 본 발명에서는 신장성장 촉진을 위해서 충격전달이 아닌 자극에 의하도록 함으로써 신발고유의 기능인 충격흡수력과 반발탄성력을 살리면서 신장성장이 도움을 주는 것을 요지로 하고 있다.

먼저, 사용자가 신발을 착용한 상태에서 몇 번의 보행을 해보면서 각 사용자에 적합한 자극 강도를 설정한다. 자극이 미약한 경우에는 자극부재(40)의 와이어조절기(48)를 작동시켜 팽창체(42)의 수직 높이를 조절하면 족할 것이다. 물론 미드솔(10)에 자극부재(40)가 설치된 경우에는 신발외부에서 조절이 가능하나, 상술한 바와 같이 인솔(30)에 설치된 경우에는 신발을 벗고 인솔(30)을 벗겨 낸 후, 와이어조절기(48)를 작동한 후, 다시 인솔(30)을 미드솔(10) 상면에 설치하면 족할 것이다. 상기와 같이 각 사용자가 적합한 강도라고 판단되는 정도의 와이어조절기(48)를 통하여 팽창체(42)의 조절이 이루어진 다음은 통상적인 신발 보행을 수행한다.

보행중에 충격흡수 및 반발탄성에 의한 자극이 이루어지는 과정을 살펴보면, 먼저 보행에 의한 힘이 발뒤꿈치부분을 통해 전방으로 이루어지는 과정에서 하중이 가해질 경우 그 하중은 발바닥면이 접하는 인솔(30)을 통해 미드솔(10) 그리고 아웃솔(미도시)을 통해 지면반력으로 이루어지게 된다. 인체가 받게되는 힘은 발바닥면과 지면과의 반발력에 의한 충격을 전달받게 되므로 그 사이에 매개하는 신발에서 얼마만큼의 충격흡수 또는 분산이 이루어지느냐에 따라 인체에 미치는 손상이 정해진다.

따라서 보편적으로 충격흡수력을 최대한 고려하여 인솔 및 미드솔이 장착되나, 특히 발뒤꿈치 부분에 집중되는 충격을 고려하고, 반발탄성력이 충분히 고려되어야 한다.

본 발명에서는 하중이 전달될 경우, 인솔(30)을 통해 미드솔(10)로 전달되어 인솔(30)과 미드솔(10)이 충격흡수력을 발휘하는 것은 물론 인솔(30)에 구비된 자극부재(40)로 전달되는 하중이 팽창체로 이루어진 자극흡수체(42)에 전달되고, 이에 따라 자극흡수체(42)가 자극을 흡수하여 수직하방 수축이 이루어지는 만큼 수평 팽창이 이루어져 하중제거에 따른 자체 복원력을 내재한 상태이며, 또한, 이러한 하중은 미드솔(10)의 반발탄성체(20)에 전달되어 충격흡수가 이루어진다. 따라서 하중전달시 가장 많은 충격이 전달되는 발뒤꿈치 부분에서는 자극흡수체(42)와 반발탄성체(20)에 의한 충격흡수력이 증대되어 충분한 충격흡수가 이루어질 수 있어 인체에 미치는 영향을 최소화 할 수 있게 된다.

다음, 이러한 발뒤꿈치 하중이 전방부분으로 이동이 이루어 질 경우 반발탄성체(20)과 자극흡수체(42)는 탄성복원력을 가지게 되며, 이러한 탄성복원력은 미드솔(10)과 인솔(30)이 가지는 탄성복원력보다 훨씬 빠른 속도로 이루어지게 된다. 따라서 상대적으로 빠른 탄성복원력을 가지는 반발탄성체(20)과 자극흡수체(42)의 탄성복원력에 의하여 미드솔(10)과 인솔(30) 재질 보다는 빠른 원상태로 이루어짐에 따라 발바닥의 뒤꿈치부분에서는 팽창체의 상부면에 구비된 성장점자극체(42a)가 발 뒤꿈치에 충격이 아닌 자극을 전달하게 된다. 즉, 가해지는 하중에 의한 자극보다는 탄성복원력에 의한 자극이 발뒤꿈치에 가해지므로 어느정도의 자극전달이 이루어지고, 이러한 자극전달은 무릎의 성장판에 전달됨으로 인하여 신장 성장에 도움을 줄 수 있게 된다. 즉, 종래의 신발에서는 충격에 의한 충격흡수력이 배제된 채 충격에 의한 자극전달로 인한 신장성장 도움과 이와 반대되는 무릎연골의 손상이 동시에 수반되나, 본 발명에서는 충격흡수력에 의한 인체 손상이 전혀 없도록 함은 물론 반발탄성력을 증대시켜 보행에 도움을 줄뿐만 아니라 발뒤꿈치 자극도 동시에 수행되도록 함으로써 신장성장에 도움을 줄 수가 있게 된다.

본 발명에서 나타난 이러한 기능들이 충분히 수행되는가를 살펴보기 위하여 다음과 같은 실험을 수행하여 타당성을 살펴보았다.

도5는 팽창체에 의한 자극부재와 반발탄성체의 설치여부에 따른 발 압력 및 분산을 실험하여 나타낸 측정값 및 그림값이고, 도6은 팽창체에 의한 자극부재와 반발탄성체의 설치된 착용된 신발을 신고 발바닥 전체에 걸쳐 도보에 의한 결과 수치화하여 그래프로 나타낸 도이다.

도5는 독일 Novel사의 Pedar Cable 제품을 사용하여 측정한 것이고, 도6은 신발 압력 및 분산측정에 널리 사용되는 보행 분석용 트레드밀 시스템인 Zebris를 사용하여 측정한 경우이다.

도5에 도시된 바와 같이, MO1은 후족부 압력, MO2는 중족부 압력, MO3는 전족부 압력을 나타낸다. 그림상에서는 검정색에서 붉은색으로 갈수록 압력이 증가하는 것을 볼 수 있다. 도5a의 경우는 자극부재와 반발탄성체가 삽입된 본 발명의 신발의 경우이고, 도5b는 자극부재 및 반발탄성체가 없는 일반신발의 경우를 나타낸다. 도시된 바와 같이, 도5a의 본 발명에서의 신발은 신발의 발뒤꿈치 부분에서 MO1 내지 MO3의 영역으로 갈수록 압력 경감 및 압력분산이 우수하며 수치적으로도 보다 우수한 것으로 나타났다. 즉, 발뒤꿈치 자극에 의한 충격흡수를 중족부 및 전족부로 전달이 잘 이루어져 이에 의해 전부분에 걸쳐 고른 충격흡수능을 나타내어 인체의 손상을 최대한 억제한다는 것을 알 수 있다.

한편 도6에 나타난 바와 같이, 본 발명에 의한 자극부재와 반발탄성체가 구비된 신발과 일반신발을 신고 트레드밀에 의한 보행분석 그래프를 살펴보면, 양자의 차이는 명확하게 나타난다.

즉, 힐스트라이크 영역은 보행시 발(신발)이 지면에 닿을때의 영역으로 이 부분에 과도한 압력집중은 인체에 손상을 가져오게 되어 가능한 한 적은 값을 나타내어야 하며, 반대로 토우 영역은 보행시 발(신발)이 지면에서 차고 나가는 반발탄성력 영역을 나타내는 것으로 너무 낮은 값은 보행의 불편을 초래한다.

양자 신발의 그래프를 분석해보면, 도6a에 나타난 본 발명은 전체적으로 고른 압력분포를 나타내어 충격흡수력을 발휘하여 고른 분산을 나타냄을 알 수 있다. 수치값을 살펴보면 보행 전기간에 걸쳐 그 편차가 15에서 22까지 나타난다. 이에 반하여 도6b에 나타난 일반신발은 그 편차가 20에서 33까지 나타난다. 즉, 충격흡수력에 의한 기본값이 본 발명에서는 15 일반신발에서는 20으로 충격흡수능이 뛰어나며, 일반신발에서는 최대 30까지 수치가 나타나는 것은 충격흡수능력이 떨어짐을 알 수 있다. 한편, 충격의 고른 분산을 나타내는 그래프의 기울기에서 나타나듯이, 본 발명에서는 고른 분산을 나타나는 반면, 일반신발에서는 그 편차가 너무 커 하중에 따른 충격이 그대로 전달되는 것을 알 수 있다.

반발탄성 부분을 살펴보기로 한다. 최초 하중이 전달되는 힐스트라이크 부분에서 하중전달이 감소하는 토우영역으로 이동시 본 발명에서는 충격흡수력이 뛰어남은 최저점인 15부분까지 약 35%정도의 보행이 진행되는 동안 반발탄성에 의한 원상회복이 이루어지는 반면에 일반신발에서는 약 45%까지의 진행되는 원만한 원상회복력을 나타낸다. 즉, 이는 달리 말하면 본 발명에서는 빠른 반발탄성을 나타내며, 이러한 반발탄성에 의하여 발뒤꿈치 부분에 성장점자극체가 자극을 줄수 있게 된다는 결론에 이르게 된다. 한편, 토우부분에서 나타나듯이, 빠른 반발탄성으로 인하여 보행시 지면을 박차는 힘이 본 발명에 의한 신발이 일반신발보다 보다 효과적으로 이루어짐을 알 수 있다.

상기 도5와 도6의 실험결과에서 나타난 바와 같이, 본 발명에서는 충격흡수력의 증대는 물론 빠른 반발탄성을 나타냄을 알 수 있고, 이에 따라 성장점자극체가 충분히 발뒤꿈치에 자극을 가하여 신장성장에 도움을 줄 수 있음은 물론, 충격의 고른 분산을 유도하여 인체에 가해지는 손상을 최대한 억제할 수 있음을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에서는 가해지는 하중에 따른 충격흡수력이 최대한 발휘되고, 고른 압력분산을 유도하며, 반발탄성력을 최대한 제공함은 물론 이에 의해 발뒤꿈치 자극이 이루어져 신장성장에 도움을 준다는 것으로써로, 실시예에서 구체적으로 모든 경우를 나타내지 않아도 본 발명에서 요구하는 여러 가지 형태가 가능함은 자명할 것이다.

도 1 은 보행중 발바닥에 의해 가해지는 하중의 모습을 보인 도.

도 2 는 본 발명에 의한 높낮이 조절이 이루어지는 자극부재의 모습을 보인 도.

도 3 은 본 발명에 의한 자극부재가 미드솔에 설치된 일 실시예에 의한 모습을 보인 도

도 4 는 본 발명에 의한 자극부재가 인솔에 설치된 다른 실시예에 의한 모습을 보인 도.

도 5 는 본 발명에 의한 자극부재가 구비된 신발과 일반신발에 의한 압력분산 분포를 보인 도.

도 6 은 본 발명에 의한 자극부재가 구비된 신발과 일반신발에 의한 보행 트레밀 분석을 보인 도.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10. 미드솔 20. 반발탄성체

30. 인솔 40. 자극부재

42a.성장점자극체 42. 팽창체

44. 지지제 44a. 안착턱

44b. 빈공간 46. 와이어조절바

48. 와어어조절기

Claims (5)

1. 바닥창을 이루는 아웃솔과 중창을 이루고 아스커 타이프 C(ASTER TYPE C) 경도계로 50 내지 60을 가지는 미드솔과 안창을 이루는 인솔이 구비된 신발에 있어서,

   발뒤꿈치 부분에 해당되는 부위에 설치되고, 하중에 따른 수축변형성과 하중제거시 복원되는 반발탄성이 에틸렌비닐아세테이트 또는 폴리우레탄 재질로 이루어진 미드솔보다 상대적으로 빠르게 이루어지도록 아스커 타이프 C(ASTER TYPE C) 경도가 35 내지 45이고, 일반시험법(BS 903 : PAB)에 의한 반발탄성시험기(Resilence Tester)에 의한 반반탄성력이 50% 내지 70%인 스폰지폼으로 이루어진 반발탄성체가 구비된 미드솔과;

   상기 반발탄성체가 구비된 위치 상부의 인솔 또는 미드솔에 설치되고, 발뒤꿈치를 자극하는 돌기로 이루어진 성장점자극체와 가해지는 하중에 따라 수축 및 복원이 이루어지는 자극흡수체로 이루어지고, 외부에서 조절함에 따라 높낮이 조절이 이루어지는 자극부재;를 포함하여

   가해지는 하중에 따라 자극부재의 자극흡수체 및 반발탄성체의 수축에 따라충격흡수가 이루어지고, 하중제거시 미드솔보다 상대적으로 빠른 반발탄성체의 반발탄성 복원력에 의해 성장점자극체가 발뒤꿈치를 자극함에 의해 신장성장 촉진이 이루어지며, 각 사용자에 따른 높낮이 조절이 이루어지는 것을 특징으로 하는 신장성장 촉진을 위한 기능성 신발.
2. 제 1항에 있어서, 상기 자극부재는,

   상부면에 형성되고, 돌기형태로 이루어진 성장점자극체와;

   상기 성장점자극체를 포함하고, 외력에 의한 변형이 이루어지는 합성수지재 재질로 이루어지는 일정한 형상을 가지는 팽창체와;

   상기 지지재를 관통하여 지지재의 높낮이 조절이 이루어지도록 하는 스크류 형상으로 이루어진 와이어조절바와;

   상기 와이어조절바의 일단이 결합되고, 타단은 관통되어 외부로 노출되도록하며, 외부 테두리 부분이 단턱진 안착턱이 형성되고 상부가 개방되어 내부에 지지제가 위치되는 빈공간이 형성된 지지제; 그리고

   상기 와이어조절부의 타단에 구비되어 와이어조절부를 조절하여 상기 팽창체의 수직 높낮이 조절을 수행하는 와이어조절기;로 구성됨을 특징으로 하는 신장성장 촉진을 위한 기능성 신발.
3. 제 2항에 있어서, 상기 팽창체는,

   내부에 에어 또는 겔상물질이 채워지는 것을 특징으로 하는 신장성장 촉진을 위한 기능성 신발.
4. 제 2항 또는 3항에 있어서, 상기 자극부재는,

   반발탄성체가 구비된 미드솔의 반발탄성체 상면에 설치되고, 자극부재의 와이어조절기는 신발외면에 형성됨을 특징으로 신장성장 촉진을 위한 기능성 신발.
5. 제 2항 또는 3항에 있어서, 상기 자극부재는,

   반발탄성체가 구비된 미드솔의 상부에 설치되는 인솔의 내부에 설치됨을 특징으로 신장성장 촉진을 위한 기능성 신발.

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