KR101535572B1 - 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구 및 이의 제조방법 - Google Patents

시각장애인을 위한 촉각 교육 도구 및 이의 제조방법 Download PDF

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KR101535572B1 KR1020140030548A KR20140030548A KR101535572B1 KR 101535572 B1 KR101535572 B1 KR 101535572B1 KR 1020140030548 A KR1020140030548 A KR 1020140030548A KR 20140030548 A KR20140030548 A KR 20140030548A KR 101535572 B1 KR101535572 B1 KR 101535572B1
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Abstract

본 발명은 시각을 통하여 사물에 대한 선행적이고 전반적인 인식이 불가능하여 부득이 촉각을 통하여 사물의 형태나 질감, 중량감, 온도 등을 파악하여야 하는 시각장애인들의 촉각 감도를 향상시키는데 사용하는 시각장애인을 위한 촉감 교육 도구에 관한 것이다.

Description

시각장애인을 위한 촉각 교육 도구 및 이의 제조방법{EDUCATIONAL TOOL FOR SENSE OF TOUCH IMPROVING SENSITIVITY FOR BLIND PEOPLE AND MANUFACTURING METHOD OF THIS}
본 발명은 시각을 통하여 사물에 대한 선행적이고 전반적인 인식이 불가능하여 부득이 촉각을 통하여 사물의 형태나 질감, 중량감, 온도 등을 파악하여야 하는 시각장애인들의 촉각 감도를 향상시키는데 사용하고자 하는 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
인간은 오감(five senses)을 통하여 외부환경(external environmental)으로 부터의 자극(stimulus)을 통해 정보를 받아들인다. 일반적으로 인간은 시각, 청각, 미각, 후각, 촉각을 포함하는 오감의 감각이 있다.
시각장애인들은 시각을 통하여 사물에 대한 선행적이고 전반적인 인식이 불가능하기 때문에 사람이 지닌 오감 중 부득이 촉각을 통하여 사물의 형태나 질감, 중량감, 온도 등을 파악하게 된다. 선천적으로 못 보는 이에 있어서는 촉감이 유일한 원래의 공간 감각으로 보고 있다.
현재 시각장애인들의 촉각을 통한 각종 정보를 제공하기 위한 지속적인 지원 및 연구가 지속하고는 있으며, 그 예로서 대한민국 등록특허 10-1239481(등록일자 2013.02.26) '시각장애인 안내용 난간', 대한민국 등록특허 10-1188869(등록일자 2012.09.28) '시각 장애인용 모바일 기기 커버'와 같이 시각장애인들의 생활편의를 도모하고자 하는 기술이 개시된 바 있다.
그러나, 이와 같은 지속적인 연구에도 시각장애인들에게 근본적인 정보를 제공하기에는 여전히 그 한계를 보이고 있다.
본 발명자는 이와 같은 문제를 해결하기 위하여, 시각장애인들의 촉각 감도를 향상시킬 수 있는 방안에 대해 지속적으로 연구를 진행하였으며, 이에 대한 결과로서 교육도구를 통해 촉각 감도를 향상시킬 수 있음을 확인함으로써 본 발명의 완성에 이르게 되었다.
본 발명과 관련하여, 대한민국 등록특허 10-0798617(등록일자 2008.01.21) '오감을 느낄 수 있는 교육용 도구'가 개시된 바 있으나, 상기 등록특허의 경우에는 시각장애인들의 촉각 감도 개선을 목적으로 하기보다는 유아용 교육교재로 활용하기 위해 개발된 것으로서 본 발명에서 시각장애인들의 촉각 감도를 향상시키도록 하는 교육도구로는 부적합하다.
대한민국 등록특허 10-1239481(등록일자 2013.02.26) 대한민국 등록특허 10-1188869(등록일자 2012.09.28) 대한민국 등록특허 10-0798617(등록일자 2008.01.21)
상기한 바와 같이, 본 발명은 시각을 통하여 사물에 대한 선행적이고 전반적인 인식이 불가능하여 부득이 촉각을 통하여 사물의 형태나 질감, 중량감, 온도 등을 파악하여야 하는 시각장애인들의 촉각 감도를 향상시키기 위한 목적에 사용하기 위한 촉각 교육 도구 및 이의 제조방법을 제공하고자함에 발명의 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여,
본 발명은 입체 부재의 표면에 다수의 돌출부 또는 홈부를 형성하여 시각장애인의 촉각 감도를 향상시키기 위한 교육도구로 사용하는 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구와, 이와 같은 촉각 교육 도구의 제조방법을 제공한다.
본 발명에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구는 간편한 도구를 통해 시각장애인들의 촉각 감도를 효과적으로 상승시켜 주며, 이를 통해 일반 시각장애인은 물론 다른 시각장애인들에 비해 상대적으로 촉각 감도가 떨어지는 시각장애인은 물론 시각장애와 지적장애가 있는 시각중복장애인들이 촉각을 통한 외부정보를 더욱 빠르고 정확하게 받아들일 수 있도록 도움을 줄 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구를 도시한 것으로서, 모래와 항균성 은나노 그라스 비드를 포함하고 있음.((a)는 구형으로 제작된 것이며, (b)는 원뿔형으로 제작된 것임.)
도 2는 본 발명의 제 2실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구를 도시한 것으로서, 금속의 표면에 부식을 통해 거친 표면을 보임.
도 3은 본 발명의 제 3실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구를 도시한 것으로서, 플라스틱 표면에 돌출부를 형성하고 있음.((a)는 육면체 형으로 제작된 것이며, (b)는 구형으로 제작된 것임.)
도 4는 본 발명의 제 4실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구를 도시한 것으로서, 플라스틱 표면에 홈부를 형성하고 있음.
도 5는 본 발명의 제 5실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구를 도시한 것으로서, 유리 표면에 홈부를 형성하고 있음.
상기의 기술 구성에 대한 구체적인 내용을 도면과 함께 살펴보고자 한다.
도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이,
본 발명에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구(1)는 기본적으로 입체 부재(10)의 표면에 다수의 돌출부(101) 또는 홈부(102)가 형성되어 있기 때문에, 시각장애인에게 흙, 금속, 플라스틱 등이 갖고 있는 재질 그대로의 질감인 가용적 질감과, 상기 흙, 금속, 플라스틱의 표면으로 형성되어 있는 다수의 돌출부(101) 또는 홈부(102)에 의해 부여되는 조절적 질감을 통해 시각장애인 또는 시각중복장애인의 촉각 감도를 향상시키기 위한 교육도구(1)로 사용한다.
시각장애인들은 많은 정보를 촉각에 의해 습득해 온 결과, 촉각이 매우 예민하여 정상인들 보다 작고 낮은 돌기를 비교적 분명하게 인지할 수 있다. 그리고 이와 같은 촉각은 학습을 통해 더욱 향상될 수 있다.
본 발명에서는 일반 시각장애인은 물론 다른 시각장애인들에 비해 상대적으로 촉각 감도가 떨어지는 시각장애인과, 시각장애와 지적장애를 갖는 시각중복장애인을 대상(이하, 통칭하여 '시각장애인'으로 함)으로 하여 피부감각과 역감을 자극하여 학습을 통한 촉각 감도가 지속적으로 향상될 수 있도록 한다.
촉각은 피부를 통해 미세한 힘을 전달받아 인식하는 피부감각(tactile sensation)과 근육이나 관절, 힘줄을 통해 비교적 큰 힘을 전달받아 인식하는 역감(force sensation)으로 구성돼 있다.
피부감각을 통해서는 '딱딱하다', '부드럽다', '미끄럽다', '울퉁불퉁하다', '까칠까칠하다' 따위의 물체의 질감, 그리고 '원통형', '계란형' 따위의 물체의 형상을 파악하고, 역감은 물체를 만지거나 이동시킬 때 느끼는 감각으로 질량을 가진 물체의 반발력이 역감을 일으킨다. 우리가 어떤 물체의 촉각을 느낀다고 말할 때는 실제로는 피부감각 및 역감이라는 두 촉각요소가 복합적으로 작용한다.
본 발명에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구에 적용되는 질감의 표현을 위해 가용적 질감과 조절적 질감이 혼합된 형태를 이루며, 이때 가용적 질감이라는 것은 앞서 살펴본 바와 같이 재료의 성질을 그대로 표현한 질감을 말하는 것으로서, 흙, 금속, 플라스틱 등의 재료가 갖는 그대로의 질감을 말한다. 그리고 조절적 질감이라 함은 재료에 변형을 가하여 표현된 질감이다.
본 발명에서는 흙, 금속, 플라스틱을 기본적인 재료로 하여 입체 부재를 이루되, 상기 입체 부재의 면에 촉각 감도를 높이기 위한 다양한 형태와 크기를 갖는 돌출 형태의 돌출부와 함몰 형태의 홈부를 형성된다.
따라서 시각장애인이 상기 입체 부재를 손으로 만지는 행위를 통해 다양한 형태, 재질에 의한 촉각의 예민 정도를 더욱 높여줌으로써, 시각장애인을 위해 일상 생활에서 제공되는 다양한 정보들을 더욱 신속하고 정확하게 습득할 수 있다.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 교육도구(1)는 흙, 금속, 플라스틱을 기본재료로 하여 입체 부재를 제조하되, 상기 입체 부재의 표면을 가공하여 시각장애인들에게 미세한 자극을 통한 촉각 감도를 향상시키도록 하는 것으로서, 각 기본재료별로 구분하여 그 구체적인 내용을 살펴보고자 한다.
제 1실시예로서, 흙을 이용하여 교육도구(1)를 제작하고자 하는 경우에는 황토, 고령토, 점토, 마사토, 화강토, 준설토, 침전토, 퇴적토, 건설잔토, 유기질토, 무기질토 중 선택되는 어느 1종 이상의 기본재료 60~80wt%와,
0.5~2mm 입도의 모래 또는 항균성 은나노 그라스비드 중 선택되는 어느 1종 또는 2종의 첨가물 10~30wt%와,
물(water) 10~20wt%를 배합하여 조성된 것을 가압틀에 넣어 가압성형하여 구, 타원체, 다면체, 원뿔 중 선택되는 어느 1종의 형태로 제작된다.
도 1은 제 1실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구(1)를 도시한 것으로서, 도 1의 (a)는 구형으로 제작된 것이며, (b)는 원뿔형으로 제작된 것이다.
다만 이는 예시적인 형태를 보이기 위한 것으로 그 형태는 다양하게 제작이 가능하며, 가압틀에 넣지 않고 시각장애인들이 직접 손으로 일정 형태로 제작하는 과정에서 촉각을 자극할 수도 있다.
도 1의 (a) 및 (b)는 모래 또는 항균성 은나노 그라스 비드가 외부로 돌출되어 다수의 돌출부(101)를 형성하고 있음을 확인할 수 있다.
상기 황토의 주요 구성광물은 석영, 장석, 운모, 점토광물, 산화철 광물 등의 성분으로 볼 때 주로 석영이 60~70% 이상을 차지한다.
상기 고령토는 지질학적으로 석영조면암, 안산암, 화강암 등이 열수 및 풍화작용에 의해 생성된 것으로 Al2O3, SiO2가 주성분인 카올린(Kaolin)족 점토류이다.
고령토입자의 크기는 주로 0.02~0.05mm(무게비 50%)이며 균질하고 공극률(50~55%)이 상당히 크다. 고령토 및 황토는 통기성과 습도조절, 항곰팡이 성능, 탈취, 적조방지, 방열, 원적외선 방사량 능력이 우수한 장점이 있다. 따라서, 제시된 다른 재료에 비해 교육도구(1)로 사용하는 데 있어 그 적합성이 뛰어나다.
상기 모래는 0.5~2mm의 입도를 갖는 모래를 사용하며, 0.5mm 미만의 입도를 갖는 모래를 사용하게 되는 경우에는 시각장애인의 촉각을 자극하기에 그 크기가 너무 미미하고, 2mm를 초과하게 되는 경우에는 황토를 이용한 입체 부재의 내구성에 문제가 있을 수 있으므로, 상기 모래의 입도는 0.5~2mm의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 모래를 대체하여 사용할 수 있는 것이 항균성 은나노 그라스 비드이며, 상기 은나노 그라스비드는 촉각을 자극하는 기능 외에 항균성을 포함하고 있어 교육도구의 청결성을 유지할 수 있다는 효과를 더 갖는다.
상기 항균성 은나노 그라스비드의 구체적인 제조예는 0.1M 농도의 은나노 콜로이드를 10~100배 희석한 용액과 직경이 0.5~2mm인 그라스비드를 1:2중량비율로 하여 도가니에 혼합하고 전기로에서 300~500℃에서 1시간 동안 열처리하여 항균성 은나노 그라스비드를 제조한다.
상기 모래, 항균성 은나노 그라스 비드는 입체 부재의 표면 위로 돌출된 형상을 이루어 시각장애인의 촉각 감도 향상을 위한 학습과정에서 촉각을 지속적으로 자극하는 역할을 하게 된다.
상기 흙을 이용한 교육도구(1)의 제작에 있어, 상기 기본재료의 사용량이 60wt% 미만인 경우에는 성형성 및 내구성이 떨어지는 문제가 있고, 80wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 모래 또는 그라스 비드의 사용량이 줄어들어 촉각 교육을 위한 교육도구(1)로서 사용하기에 부적합하다는 문제가 있다. 따라서, 상기 기본재료의 사용량은 60~80wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 모래 또는 그라스 비드는 앞서 설명한 바와 같이, 촉각 교육을 위한 입체 부재의 면으로 돌출부를 형성하기 위해 사용하는 것으로서, 그 사용량이 10wt% 미만인 경우에는 촉각 교육도구로서 사용하기에 적합하지 않다는 문제가 있고, 30wt%를 초과하게 되는 경우에는 상대적으로 기본재료의 사용량이 줄어들어 성형성 및 내구성이 떨어지는 문제가 있으므로, 상기 모래 또는 그라스 비드의 사용량은 10~30wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 물(water)의 사용량이 10wt% 미만인 경우에는 입체 부재를 제조함에 있어 성형성이 급격히 떨어지고, 20wt%를 초과하게 되는 경우에는 입체 부재의 형상을 유지하기 어렵거나 또는 건조에 따른 시간이 많이 소요되며, 건조과정에서 크랙 발생의 우려가 있기 때문에 상기 물의 사용량은 10~20wt%의 범위 내로 한정하는 것이 바람직하다.
상기 제 1실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구(1)의 제조과정을 살펴보면, 모래를 0.5~2mm 입도로 선별하는 단계와,
0.1M 농도의 은나노 콜로이드를 10~100배 희석한 용액과 직경이 0.5~2mm인 그라스비드를 1:2중량비율로 하여 도가니에 혼합하고 전기로에서 300~500℃에서 1시간 동안 열처리하여 항균성 은나노 그라스비드를 제조하는 단계와,
황토, 고령토, 점토, 마사토, 화강토, 준설토, 침전토, 퇴적토, 건설잔토, 유기질토, 무기질토 중 선택되는 어느 1종 이상의 기본재료 60~80wt%, 상기 모래 5~15wt%, 상기 제조된 항균성 은나노 그라스비드 5~15wt%, 물(water) 10~20wt%를 배합하여 혼합물을 조성하는 단계와,
상기 혼합물을 금형 내에 주입하여 1~20㎏/㎠의 압력으로 가압성형하는 단계와,
상온에서 1~2일간 건조시키는 단계를 포함하여 이루어진다.
이때 상기 혼합물의 더욱 구체적인 배합예로는 황토 70wt%와, 평균입도가 0.5~2mm인 모래 10wt%와, 평균입도가 0.5~2mm인 항균성 은나노 그라스 비드 10wt%와, 물(water) 10wt%로 조성된다.
제 2실시예로서, 금속을 이용하여 교육도구(1)를 제작하고자 하는 경우에는 동판(Copper), 아연판(Zinc), 알루미늄판(Aluminum) 중 선택되는 금속판의 표면을 물과 4:1~12:1 비율로 혼합하여 희석시킨 질산(HNO3) 용액으로 부식시켜 거친 질감을 나타낸 금속판을 접착제를 이용하여 상호 접착시켜 입체 부재로 만든다.
도 2는 제 2실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구(1)를 도시한 것으로서, 부식에 의해 다수의 홈부(102)가 형성되어 금속의 표면에 거친 질감을 형성하고 있음을 확인할 수 있다.
이와 같은 방법 외에, 금속에는 로울 프린팅(Roll Printing), 돋을 새김(Chasing;Repousse), 조각(Engraving), 조이질, 상감(Inlay), 포목상감, 절상감(Marriage of Metal) 또는 오버레이(Overlay) 중 선택되는 어느 1종의 방법을 이용하여 질감을 표현할 수도 있다.
상기 로울 프린팅(Roll Printing)은 금속판에 독특한 질감을 가진 다양한 재료를 놓고 압연기를 통과시키면 재료의 질감이 금속판에 찍히게 된다. 철망, 사표, 천, 금속선, 끈 등 어느 정도의 강도를 유지하는 모든 주변 사물을 이용할 수 있다.
상기 돋을새김(Chasing; Repousse)은 고대부터 애용되어 오던 기법 중 하나인 돋을새김은 여러 형태의 정을 이용해 금속판을 두드려 반입체 즉 부조 형태로 돋아 올리거나 반대로 새겨 넣기를 하는 등 다양한 요철을 주어 금속의 표면을 장식한다. 기법상의 차이는 있으나 타출기법, 체이싱(Chasing), 리뿌제(Repousse)는 모두 돋을 새김 기법을 이르는 말이다.
상기 조각(Engraving)은 다양한 모양의 정을 망치로 쳐서 금속의 표면을 깎아내어 문양을 새겨 넣는 방법이다. 순우리말로는 조이질 이라고 하는데, 조각은 금속면을 깎아내는 반면에 조이질은 정으로 무늬만 낼 뿐 금속면을 파내거나 깎아내지는 않는다. 서양 조각기법은 망치를 사용하지 않고 정에 손잡이를 달아 직접 손으로 조각한다.
상기 조이질은 조각과는 달리 정으로 금속을 깎아내기보다는 정의 단면 모양을 그대로 찍거나 날카로운 조각정을 이용해서 밑면 도안대로 선을 새기는 기법이다. 조각과는 달리 일감은 그다지 힘을 많이 받지 않으므로 감탕대에 고정하기보다는 조각용 바이스를 이용하거나 간단히 양면테이프로 고착시킬 수 있다.
상기 상감(Inlay)은 바탕금속에 다른 질감을 점, 선 또는 면의 형태로 끼워 넣어 무늬를 만들고 색상의 변화를 주는 기업으로 땜 없이 작업하는 선상감과 포목상감이 있고, 땜을 이용한 절상감과 오버레이(overlay)라고 하는 금속 덧붙이기가 있다.
상기 포목상감은 금속의 표면에 포목 같은 고른 흠집을 낸 뒤, 가는 금, 은, 동선 등을 상감용 망치로 쳐서 끼워 넣는 기법이다. 포목상감은 주로 강도의 유지를 위해 바탕 금속으로 연철을 사용하지만, 은이나 다른 금속에도 상감이 가능하다. 이때에는 선의 상감보다는 얇은 금·은 부 상감을 하는 것이 좋다.
상기 절상감(Marriage of Metal)은 금속의 한 부분을 떼어낸 뒤 그 부분에 다른 금속을 끼워 넣고 땜을 하는 상감기법으로 하나의 금속에 다양한 색과 형태를 비교적 자유롭게 표현할 수 있다.
상기 오버레이(Overlay)는 면 오버레이, 선 오버레이, 녹이기가 있으며, 오버레이는 가는 선이나 작은 금속조각을 바탕금속 표면에 땜을 한 뒤 이차적으로 망치로 쳐 바탕금속으로 밀어 넣어 상감하는 것이다.
상기 금속을 이용한 입체 부재는 금속이 갖는 차가운 촉감과 금속 표면 처리를 통해 형성된 다양한 입체 형상을 통해 단단하면서도 거친 질감을 부여하게 되며, 이와 같은 금속의 거친 질감은 시각장애인들의 촉각을 자극하여 교구를 통한 시각장애인의 촉각 감도를 향상시키게 된다.
상기 제 2실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구(1)는 더 구체적으로 살펴보면, 동판(Copper)의 금속판 표면을 물:질산을 12:1 비율로 배합하여 희석시킨 질산(HNO3) 용액으로 부식시켜 거친 질감을 나타낸 동판을 접착제를 이용하여 육면체로 제작한다.(도 2 참조)
제 3실시예로서, 플라스틱을 이용하여 교육도구(1)를 제작하는 것으로서,
폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), 폴리아미드(PA, Nylon), 폴리아세탈(POM), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 선택되는 어느 1종 이상의 수지 80~90wt%와,
105℃의 항온건조기에서 24시간 동안 건조한 대나무 섬유 10~20wt%를 혼합하여 조성된 펠렛을 스크레이퍼(scraper)를 이용하여 8~11mm의 길이로 절단하여 펠렛을 제작한 후, 상기 펠렛을 105℃의 항온건조기에서 24시간 동안 다시 건조하여 수분을 제거한 후 최종 펠렛을 사출성형기에 주입하여 몰드 온도(mold temperature range) 20~80℃, 사출압력(injection pressure) 400~800kg/㎠, 사출시간(injection time) 5~15sec, 냉각시간(Cooling time) 5~55sec의 조건에서 사출성형하여 입체 부재를 제조한다.
도 3은 제 3실시예에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구(1)를 도시한 것으로서, 플라스틱을 이용하여 다수의 돌출부(101)를 형성하고 있는 교육도구를 보이고 있다.
제 4실시예로서, 상기 제 3실시예와 동일한 방식으로 제조하나, 다만 몰드를 달리하여 플라스틱의 표면으로 다수의 홈부(102)를 갖는 입체 부재로 제작한다.
도 4는 표면에 다수의 홈부(102)가 형성된 플라스틱 재질의 육면체의 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구(1)를 보이고 있다.
일반적으로 플라스틱은 광범위한 사용범위, 저렴한 가격으로 인해 현대인의 풍요로운 삶에 많은 영향을 미쳐왔다. 그러나 플라스틱의 경우 폐기처분시에 소각, 매립 등의 그 방법이 상당히 제한적이며, 소각시에 많은 유해물질의 배출이 되고, 매립을 통한 분해가 제대로 이루어지지 않고 유해물질이 방출로 인한 심각한 환경오염문제를 일으키게 된다.
따라서 본 발명에서는 이와 같은 환경개선적인 측면에 있어 친환경 플라스틱을 이용하여 교육도구(1)를 제작하여 사용한다.
제 5실시예로서, 유리를 이용하여 교육도구(1)를 제작하는 것으로서, 상기 교육도구(1)는 고압의 공기로 연마제인 모래가루를 유리에 분사하여 유리표면을 깎아내어 부조효과의 문양을 형성하는 샌드 블라스팅(Sandblasting) 또는
회전하는 다이아몬드 또는 돌로 만들어진 그라인더에 물을 흘려가면서 유리표면을 긁어내거나 문양을 형성하는 인그래이빙(Engraving)을 통해 성형하여 제조된 구, 타원체, 다면체, 원뿔 형상의 유리로 이루어진다.
도 5는 유리 표면에 샌드 블라스팅(Sandblasting)을 이용하여 다수의 홈부(102)를 형성하여 제조된 것이다.
이하에서는 상기 실시예 1 내지 실시예 5에 제시된 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구(1)를 통한 교육이 시각장애인의 촉각 감도에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 한다.
[시험예 1]
상기 촉각 교육 도구(1)가 시각장애인의 촉각 감도에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 실시예 1에 제시된 구형의 촉각 교육 도구(1)를 이용한다.
실험은 상기 촉각 교육 도구(1)를 사용하기 전과, 상기 실시예 1의 촉각 교육 도구(1)를 사용한 후를 구분하여 수행한다.
이와 같이 구분하여 측정된 값, 즉 촉각 교육 도구의 사용 전과 사용 후의 차이 값을 통해 촉각 감도 향상 여부를 확인한다.
촉각 교육 도구(1)를 사용하기 전
20~30대 중에서 선발된 10명의 시각장애인을 대상자로 하여 조용한 장소에 마련된 의자에 편하게 앉아 테이블 위에 설치되어 있는 원형의 진동패드와 터치스크린 위에 각각 왼손과 오른손을 올려놓는다.
이때 왼손의 손가락은 컴퓨터 프로그램에 연결되어 있는 진동패드 위에 올려 놓고, 오른손의 손가락은 컴퓨터 프로그램의 기록서버에 연결되어 있는 터치스크린 위에 올려놓는다.
상기 진동패드는 리니어 모터에 의한 상·하 움직임에 의해 진동을 발생시킨다. 상기 진동패드는 주파수에 따라 제어되며, 이때 모터가 진동할 수 있는 최소시간은 2ms이다.
컴퓨터 프로그램을 통해 주파수를 발생시켜 진동신호를 진동패드에 주게 되면, 그 시점의 시간이 기록서버에 기록되며,
다시 터치스크린을 통해 실험대상자에 의해 신호가 주입되면 그 시점의 시간이 기록서버에 기록되어 연산에 의해 진동신호를 발생시킨 시점의 시간과 그 진동신호를 받고 대상자가 반응을 보인 시간의 차를 구한다.
그리고 시간의 차의 평균값을 최종 측정값으로 도출하여 촉각 교육 도구의 사용전과 후의 변화량을 통해 촉각 감도 향상 여부를 판단하게 된다.
실험의 수행은 왼손으로 진동을 주어 대상자가 진동을 감지한 후, 오른손의 터치스크린을 손가락으로 누름으로써, 진동을 감지한 후 반응을 보이는 시간까지의 반응시간을 통해 측정한다. 이때 시간단위는 ms(1/1,000 초)로 한다.
자극은 1초간 주어지며, 자극 간 간격은 2초로 하여 총 5회가 주어지는 것을 1세트로 하여, 총 5세트를 수행하여 평균값을 계산한다.
촉각 교육 도구(1)를 사용한 후
상기에 제시된 방법과 동일하게 수행하되, 다만 실시예 1에 제시된 구형의 촉각 교육 도구(1)를 30분간 손으로 만지면서 촉각을 자극한 후 5분간 휴식을 취하여 촉각에 대한 반응시간을 측정한다.
교육 전 교육 후

반응시간
평균값

365ms

320ms
[시험예 2]
상기 시험예 1과 동일한 방법을 통해 촉각 반응시간을 측정하였으며, 다만 촉각 교육 도구(1)를 선택함에 있어, 실시예 2에서 제시된 육면체의 촉각 교육 도구(1)를 사용하여 촉각 반응시간을 측정한다.
교육 전 교육 후

반응시간
평균값

365ms

310ms
[시험예 3]
상기 시험예 1과 동일한 방법을 통해 촉각 반응시간을 측정하였으며, 다만 촉각 교육 도구(1)를 선택함에 있어, 실시예 3에서 제시된 육면체의 촉각 교육 도구(1)를 사용하여 촉각 반응시간을 측정한다.
교육 전 교육 후

반응시간
평균값

365ms

320ms
[시험예 4]
상기 시험예 1과 동일한 방법을 통해 촉각 반응시간을 측정하였으며, 다만 촉각 교육 도구(1)를 선택함에 있어, 실시예 4에서 제시된 육면체의 촉각 교육 도구(1)를 사용하여 촉각 반응시간을 측정한다.
교육 전 교육 후

반응시간
평균값

365ms

325ms
[시험예 5]
상기 시험예 1과 동일한 방법을 통해 촉각 반응시간을 측정하였으며, 다만 촉각 교육 도구(1)를 사용함에 있어 실시예 5에서 제시된 육면체의 촉각 교육 도구(1)를 사용하여 촉각 반응시간을 측정한다.
교육 전 교육 후

반응시간
평균값

365ms

315ms
상기 시험결과 교구의 재질에 따른 촉각 감도향상의 효과는 금속>유리>흙>플라스틱 순으로 확인이 되었으며, 동일 재질의 경우(시험예 3과 시험예 4)에는 다수의 돌출부가 있는 교육도구가 촉각 감도향상 효과를 갖는 것으로 확인되었다.
본 발명에 따른 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구는 흙, 금속, 플라스틱 등 기본 재료들이 가지고 있는 기본적인 질감을 통해 파악되는 가용적 질감과, 상기 기본 재료들의 표면 가공 등을 통해 변형을 줌으로서 파악되는 거친 질감, 부드러운 질감 등의 조절적 질감이 복합적으로 작용함으로써 시각장애인들의 교육도구로 활용하여 촉각 감도를 효과적으로 개선할 수 있어 교육적 효과가 높아 산업상 이용가능성이 크다.
1 : 교육도구
10 : 입체 부재
101: 돌출부
102: 홈부

Claims (6)

  1. 입체 부재(10)의 표면에 다수의 돌출부(101) 또는 홈부(102)를 형성하여 시각장애인의 촉각 감도를 향상시키기 위한 교육도구(1)로 사용하는 것에 있어서,
    상기 교육도구(1)는 폴리에틸렌(PE), 폴리프로필렌(PP), 폴리스티렌(PS), 폴리염화비닐(PVC), 폴리아미드(PA, Nylon), 폴리아세탈(POM), 폴리카보네이트(PC), 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET) 중 선택되는 어느 1종 이상의 수지 80~90wt%와,
    105℃의 항온건조기에서 24시간 동안 건조한 대나무 섬유 10~20wt%를 혼합하여 조성된 펠렛을 스크레이퍼(scraper)를 이용하여 8~11mm의 길이로 절단하여 펠렛을 제작한 후, 상기 펠렛을 105℃의 항온건조기에서 24시간 동안 다시 건조하여 수분을 제거한 후 최종 펠렛을 사출성형기에 주입하여 몰드 온도(mold temperature range) 20~80℃, 사출압력(injection pressure) 400~800kg/㎠, 사출시간(injection time) 5~15sec, 냉각시간(Cooling time) 5~55sec의 조건에서 사출성형하여 제조된 구, 타원체, 다면체, 원뿔 형상의 플라스틱으로 이루어진 것임을 특징으로 하는 시각장애인을 위한 촉각 교육 도구.



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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20170026698A (ko) 2015-08-26 2017-03-09 한국미래과학기술 주식회사 스토리텔링과 촉감을 활용한 학습교구
KR102192379B1 (ko) 2019-09-05 2020-12-17 김해영 손끝으로 읽는 입체북

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