KR102125825B1

KR102125825B1 - 절 운동 기구

Info

Publication number: KR102125825B1
Application number: KR1020190022611A
Authority: KR
Inventors: 임형원
Original assignee: 단국대학교 천안캠퍼스 산학협력단
Priority date: 2019-02-26
Filing date: 2019-02-26
Publication date: 2020-06-23

Abstract

본 발명은 절 운동을 위한 운동 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무릎에 무리가 가지 않도록 무릎 관절에 작용하는 압박력을 감소시키는 절 운동 기구에 관한 것이다. 본 발명에 따른 절 운동 기구를 사용하면, 절 운동시 무릎 관절의 굽힘으로 인한 무릎 안쪽 각도(β)를 증가시켜 무릎 관절에 미치는 압박력을 감소시키므로, 일반인 뿐만 아니라 골관절염이 있는 노인 인구 또는 비만 인구에게도 무릎 관절에 무리를 주지 않고 절 운동을 할 수 있다.

Description

절 운동 기구{bow exercise apparatus}

본 발명은 절 운동을 위한 운동 기구에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무릎에 무리가 가지 않도록 무릎 관절에 작용하는 압박력을 감소시키는 절 운동 기구에 관한 것이다.

흔히 108배로 알려진 절 수행은 오래전부터 내려오는 불교의 대표적인 수행법 중 하나로서, 최근에는 상기 절 수행의 운동적 측면에서의 효과와 건강에 대한 효능 등이 점차 알려지면서 종교를 초월하여 운동으로 보편화되고 있는 추세이다. 이에, 이하에서는 절 운동(bow exercise)으로 명명한다.

상기 절 운동은 하기와 같은 다양한 건강 효과를 나타낸다.

첫째, 절 운동은 수승화강(水昇火降), 두한족열(頭寒足熱)의 효과를 가져온다. 옛날부터 동양의학에서는 건강의 가장 기본이 되는 원리로 수승화강을 꼽아왔다. 수승화강이란 차가운 성질인 신장의 수기(水氣)가 위로 올라가 머리를 식혀주고, 반대로 뜨거운 성질인 심장의 화기(火氣)는 아래로 내려가 복부와 손발을 따뜻하게 해 주는 것을 의미한다. 한의학에서도 두한족열이라고 하여 '머리는 차게 발은 따뜻하게'하는 것이야말로 만병의 근원을 막는 것이라 했다.

본래 모든 자연현상은 뜨거운 것이 위에 있고, 차가운 것이 아래에 있는데 그러한 자연현상에서 생명이 생성되게 되면 모든 생명들은 조화롭게 위아래의 순환을 이루어야만 온전한 생명활동을 건강하게 해 낼 수 있다고 한다. 즉 뜨거운 것이 위에 있고, 차가운 것이 아래에 있는 것은 자연상태이고, 이러한 자연상태에서 생명활동이 만들어지기 위해서는 위의 뜨거운 것이 아래로 내려가고, 아래의 차가운 것이 위로 올라가는 순환을 이루어주어야 한다는 것이다.

이와 같이 인간 몸 또한 위쪽의 심장의 뜨거운 성질을 아래로 내리고[화강], 신장의 차가운 성질을 위로 올려주었을 때[수승], 비로소 생명의 온전한 순환시스템이 완성될 수 있고, 기의 순환이 완전해지며, 건강하고 조화로우며 자연스러운 생명력이 완성될 수 있는 것이다.

다시 말해, '머리는 차고 발은 따뜻하게' 또는 '가슴은 서늘하고 아랫배는 따뜻하게' 해 주었을 때 우리의 몸은 가장 이상적인 상태가 되며, 마음도 평안을 찾고, 특히 몸이 질병에 대한 저항력이 극대화되어 자연치유능력 또한 높아진다.

절 운동은 머리가 땅까지 반복해서 닿는 유일한 운동으로, 요가 동작의 왕으로 불리우는 물구나무 서기의 동작에서와 같이 자연스럽게 수승화강을 이끌어 낼 수 있다.

둘째, 절 운동은 단전호흡, 복식호흡의 효과가 있다.

일반적으로 사람들의 호흡은 가슴으로 숨을 들이마시고 내쉬는 흉식호흡을 하므로, 호흡이 짧고 빠르다. 그러나 아랫배까지 호흡을 끌어 내리는 복식호흡, 단전호흡을 하게 되면 호흡이 더욱 길어지고, 산소를 더욱 많이 인체에 공급해 줄 수 있으며, 호흡도 깊어지고 차분해짐으로써 우리의 삶도 평정을 찾고 평화로와지게 된다. 절 운동을 하게 되면 몸의 중심점이 단전으로 가기 때문에 자연스럽게 복식호흡을 하게 되며, 호흡에 맞춰 행하는 절 수행은 호흡의 길이를 길고 고르게 바꾸어 줌으로써 온 몸에 산소의 공급을 원활하게 해 준다.

셋째로, 절 운동은 집중력을 강화시키며 뇌를 일깨운다.

절 운동과 같이 머리를 땅까지 낮추었다가 올리기를 반복하는 운동을 하게 되면 머리의 혈류 변화가 많아지고, 그것은 곧 집중력 강화로 이어지며, 나아가 인체의 면역력 증가로 이어진다. 뇌의 앞부분에 있는 전전두엽은 사고와 판단을 관장하며, 동기부여, 주의집중, 의욕, 상황판단, 폭넓은 사고, 계획 세우기, 자재능력, 상황판단 등을 주로 관장하는 곳으로 전전두엽이 많이 활성화될수록 사고와 판단 등 주의 집중력이 더 높아짐을 나타낸다. 실제로 TV 프로그램을 통해 걷기 운동군과 절 운동군의 4주간의 비교실험을 통해 걷기 운동을 한 사람들보다 절 운동을 한 사람들이 전전두엽의 활성화가 넓게 나타나고, 그에 따라 걷기 운동군보다 집중력이 6% 높게 나타났다는 사실을 보여주었다.

넷째로, 절 운동은 디스크와 척추교정, 체형유지에도 효과가 뚜렷하다.

다른 운동들과 비교되는 절 운동의 가장 큰 특징 중에 하나는 몸의 좌우가 흐트러짐 없이 균형있게 똑같이 움직여지는 운동이라는 점이다. 따라서 절 운동을 통해 척추가 휘었거나, 골반이 틀어졌거나, 디스크 환자, 척추측만증 환자 등에게 비뚫어진 몸을 교정해 주고 몸의 체형을 유지해 주는 특별한 효과가 입증되고 있다.

이와 같이, 절 운동은 전신근육운동 및 유산소 운동으로서 많은 긍정적인 효과가 있으나, 기존의 절 운동은 반복하다보면 무릎 관절에 무리를 줄 수 있는 문제가 있다.

관절이란 일반적으로 골격을 형성하고 있는 뼈가 2개 또는 그 이상의 뼈로 연결되어 있는 곳을 의미하며, 인체의 운동은 모두 관절 위에서 행해지고 있다. 이러한 운동을 행하는 관절을 가동 관절이라고도 하며, 인체의 대부분 골격은 이 관절로 연결되고 있다. 여러 관절들 중 무릎 관절은 다리의 중간 부위로서 무릎뼈 사이를 이루는 경첩 모양의 관절이다. 이러한 무릎 관절은 폄 운동 및 굽힘 운동에 관여한다. 또한, 무릎 관절은 뼈의 구조 상 불안정한 관절로 근육, 인대, 관절막 등 관절 외의 조직이 무릎 관절의 안정도에 기여한다.

상기 무릎 관절은 '무릎넙다리관절'이라고도 하며, 본 명세서에서 양 단어는 혼용될 수 있다.

도 1은 무릎넙다리관절을 나타내는 개략도이다.

도 1을 참조하면, 상기 무릎넙다리관절은 넙다리뼈(2), 상기 넙다리뼈(2) 상에 위치한 무릎뼈(1), 상기 무릎뼈에 연결되는 네갈래근(3) 및 무릎힘줄(4)을 포함한다. 이때, 상기 네갈래근은 무릎뼈와 허벅지 근육에 연결되어 있고, 무릎힘줄(4)은 무릎뼈와 정강뼈(6)에 연결되어 있어, 무릎 굽힘은 넙다리뼈(2)의 방향을 기준으로 종아리를 이루는 정강뼈(6)가 몸쪽의 안쪽 방향으로 굽힘으로써 수행된다.

이때, 상기 넙다리뼈(2)의 방향을 기준으로 정강뼈(6)가 몸쪽의 안쪽 방향으로 굽히는 정도를 무릎 굽힘 각도(α)로 명명하고, 이때 상기 넙다리뼈(2)와 정강뼈(6)로 인해 무릎 안쪽에 형성되는 각도를 무릎 안쪽 각도(β)로 명명한다. 따라서, 무릎 굽힘 각도(α)와 무릎 안쪽 각도(β)의 합은 180도가 된다.

도 2는 무릎넙다리관절에서 무릎 굽힘 각도(α)에 따른 무릎뼈 및 상기 무릎뼈와 관련된 근육들의 상태를 나타내는 도면이다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 무릎을 깊게 구부리게 되면 무릎 굽힘 각도(α)가 무릎 안쪽 각도(β)보다 상대적으로 크고, 무릎을 펼수록 무릎 굽힘 각도(α)는 작아지며, 무릎 안쪽 각도(β)는 커지게 됨을 알 수 있다.

도 3은 절 운동을 위한 무릎 굽힘에서 무릎넙다리관절에 작용하는 압박력을 나타내는 도면이다.

도 3에 나타낸 바와 같이, 무릎을 굽히면 작용하는 힘들은 마치 도르래를 가로지르는 케이블처럼 넙다리네갈래근(3)과 무릎힘줄(4)을 통해 몸쪽(QT)과 먼쪽(PL)으로 전달되며, 이때 작용되는 넙다리네갈래근(3)의 힘은 QT로 표현되고, 무릎힘줄(4)에 작용되는 힘은 PT로 표현된다. 이들 힘의 합력(벡터의 합)은 무릎넙다리관절의 압박력(JF)을 나타낸다. 이러한 압박력(JF)은 넙다리네갈래근(3)에 의해 생산된 능동적인 힘들에 의해 발생된다. 즉, 압박력(JF)과 무릎 굽힘 각도(α) 및 무릎 안쪽 각도(β)는 밀접한 관련을 갖는다. 무릎 굽힘 각도(α)의 증가는 무릎 안쪽 각도(β)를 감소시키며, 무릎넙다리관절에 압박력(JF)을 증가시킨다. 그러나, 상기 압박력(JF)과 더불어 관절의 접촉면적은 무릎 굽힘 각도(α)와 함께 증가하여, 60~90도 사이의 무릎 굽힘에서 최대 접촉면적을 가지므로, 근육에 의해 발생된 가장 큰 압박력은 가장 큰 관절의 접촉면적에 의해 분산되어 연골의 퇴행으로부터 관절이 보호된다.

그러나, 굽힘 증가에 따른 관절 접촉면에서의 상대적 증가보다는 압박력에서의 상대적 증가가 더 크게 작용하기 때문에 무릎 굽힘 시 스트레스가 가중되므로, 무릎 굽힘의 횟수가 많은 절 운동을 반복하다보면 무릎 관절에 형성된 압박력에 의한 스트레스에 의해 무리를 줄 수 있다.

이에, 도 4에 나타낸 바와 같이, 무릎에 부담을 줄이기 위하여, 무릎 압박력을 흡수하는 방석, 매트 또는 쿠션 위에서 절 운동을 하고 있으나, 골관절염이 있는 노인 인구 또는 비만 인구에게는 기존 방석, 매트 또는 쿠션 위에서도 무릎 관절에 작용하는 압박력이 상쇄되는 정도가 크지 않아 여전히 무릎에 무리로 인해 절 운동을 하는 것이 어려운 문제가 있었다.

1. 대한민국 공개실용신안 제20-2010-0013085호 2. 대한민국 등록특허 제10-1008514호

본 발명의 목적은 일반인 뿐만 아니라 무릎 관절이 약한 노인 및 무릎 관절에 압박력이 크게 작용하는 비만 인구들도 절 운동을 할 수 있도록 무릎 관절에 작용하는 압박력을 감소시키는 절 운동 기구를 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임 상에 이격되어 위치하며, 절 운동시 무릎을 포함하는 하체가 닿는 하부 매트와 상기 하부 매트를 지지하는 하부 매트 프레임을 포함하는 하부 매트부; 상기 베이스 프레임 상에 이격되어 위치하며, 절 운동시 손과 머리를 포함하는 상체가 닿는 상부 매트와 상기 상부 매트를 지지하는 상부 매트 프레임을 포함하는 상부 매트부; 상기 하부 매트부와 베이스 프레임 사이에 위치하고, 상기 하부 매트부를 상기 베이스 프레임에 고정시키는 하부 매트부 지지대; 및 상기 상부 매트부와 베이스 프레임 사이에 위치하고, 상기 상부 매트부를 상기 베이스 프레임에 고정시키되, 상하로 높이 조절이 가능한 상부 매트부 지지대를 포함하는 절 운동 기구를 제공한다.

또한 바람직하게는, 상기 하부 매트부는 베이스 프레임 상에서 8~15 cm 이격될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 상부 매트부 지지대는 하부 매트부와 동일한 높이에서 하부 매트부로부터 최대 20 cm 높이까지 높이 조절이 가능할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 상부 매트부 지지대의 높이 조절은 수동식, 유압식, 에어(air)식 또는 전자동식으로 수행될 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 상부 매트부에는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 하부 매트부에는 다수의 로드셀(load cell)이 장착되어 하중신호를 검출하는 로드셀부를 더 포함할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 하부 매트부에는 다수의 로드셀이 장착되어 하중신호를 검출하는 로드셀부를 더 포함하고, 상기 상부 매트부에는 터치 센서가 장착되어 터치 신호를 검출하는 터치 센서부, 상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하고 상기 터치 센서부로부터 터치 신호를 수신하여 절 횟수를 계수하는 계수장치를 더 포함할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 상부 매트부에는 음성 출력부를 더 포함할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 베이스 프레임은 상부 매트를 지지하는 상부 베이스 프레임과 하부 매트를 지지하는 하부 베이스 프레임으로 분리할 수 있다.

또한 바람직하게는, 상기 절 운동 기구는 접을 수 있도록 상기 베이스 프레임이 상부 매트부를 지지하는 상부 베이스 프레임과 하부 매트부를 지지하는 하부 베이스 프레임으로 분리되어 형성되고, 상기 상부 매트부와 하부 매트부 사이에는 길이가변 연결부를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 절 운동 기구를 사용하면, 절 운동시 무릎 관절의 굽힘으로 인한 무릎 안쪽 각도(β)를 증가시켜 무릎 관절에 미치는 압박력을 감소시키므로, 일반인 뿐만 아니라 골관절염이 있는 노인 인구 또는 비만 인구에게도 무릎 관절에 무리를 주지 않고 절 운동을 할 수 있다.

도 1은 무릎넙다리관절을 나타내는 개략도이다.
도 2는 무릎넙다리관절에서 무릎 굽힘 각도(α)에 따른 무릎뼈 및 상기 무릎뼈와 관련된 근육들의 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 절 운동을 위한 무릎 굽힘에서 무릎넙다리관절에 작용하는 압박력을 나타내는 도면이다.
도 4는 종래 방석 위에서 절 운동을 할 때의 모습 및 무릎넙다리관절에 작용하는 압박력을 나타낸다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절 운동 기구를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 절 운동 기구에 있어서, 상부 매트부와 하부 매트부가 동일한 높이에서 절 운동을 할 때의 모습 및 무릎넙다리관절에 작용하는 압박력을 나타낸다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절 운동 기구에 있어서, 상부 매트부가 상승한 상태를 나타내는 사시도 및 측면도이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절 운동 기구에 있어서, 상부 매트부가 상승한 상태에서 절 운동을 할 때의 모습 및 무릎넙다리관절에 작용하는 압박력을 나타낸다.
도 9는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 하부 매트 내에 로드셀이 구비된 절 운동 기구에서 절 운동을 할 때의 모습을 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 상부 매트와 하부 매트가 길이가변 연결부에 의해 연결되어 폴더형으로 접을 수 있는 절 운동 기구의 측면도를 나타낸다.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당 기술 분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등을 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 절 운동 기구를 나타내는 사시도 및 측면도이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 절 운동 기구는 베이스 프레임(10), 하부 매트(20)와 하부 매트 프레임(40)을 포함하는 하부 매트부, 상부 매트(30)와 상부 매트 프레임(50)을 포함하는 상부 매트부, 하부 매트부 지지대(60) 및 상부 매트부 지지대(70)를 포함한다.

상기 베이스 프레임(10)은 본 발명의 절 운동 기구의 하중을 지지하는 역할을 하는 바닥판으로서, 당업계에서 일반적으로 사용하는 스테인레스, 알루미늄, 나무 등의 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 상기 베이스 프레임(10)은 하부 매트를 지지하는 하부 베이스 프레임(10a)과 상부 매트를 지지하는 상부 베이스 프레임(10b)으로 분리될 수 있다.

상기 베이스 프레임(10) 상에는 절 운동시 무릎을 포함하는 하체가 닿는 하부 매트부 및 절 운동시 손과 머리를 포함하는 상체가 닿는 상부 매트부가 바닥으로부터 일정거리로 이격되어 위치되어 있으며, 이때, 상기 하부 매트부는 하부 매트(20) 및 상기 하부 매트를 지지하는 하부 매트 프레임(40)을 포함하고, 상기 상부 매트부는 상부 매트(30) 및 상기 상부 매트를 지지하는 상부 매트 프레임(50)을 포함한다.

상기 하부 매트부와 베이스 프레임 사이에는 상기 하부 매트부를 상기 베이스 프레임에 고정시키는 하부 매트부 지지대(60)가 위치한다.

본 발명에 따른 절 운동 기구의 특징은 상기 하부 매트부 지지대(60)가 일정 길이로 고정되어 있어, 상기 하부 매트부를 바닥(베이스 프레임)에서 일정 간격으로 이격시킨 점이다. 이때, 상기 하부 매트부는 베이스 프레임 상에서 8~15 cm 이격되는 것이 바람직하다. 상기 범위에서, 도 6에 나타낸 바와 같이, 절 운동시 무릎 안쪽 각도(β)를 15~20도 증가시키고, 이로 인해 무릎 굽힘 각도(α)를 15~20도 감소시킴으로써, 무릎 관절이 받는 압박력을 감소시킬 수 있다. 만일 상기 하부 매트부의 이격 높이가 15 cm를 벗어나면, 무게중심이 흔들려서 운동 기구가 전복될 수 있으므로 안전성에 문제가 생길 수 있다.

또한, 상기 상부 매트부와 베이스 프레임 사이에는 상기 상부 매트부를 상기 베이스 프레임에 고정시키는 상부 매트부 지지대(70)가 위치한다. 상기 상부 매트부 지지대(70)는 상하로 높이 조절이 가능하여 상부 매트부를 하부 매트부보다 상승시킬 수 있다.

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절 운동 기구에 있어서, 상부 매트부가 상승한 상태를 나타내는 사시도 및 측면도이고, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 절 운동 기구에 있어서, 상부 매트부가 상승한 상태에서 절 운동을 할 때의 모습을 나타낸다.

본 발명에 따른 절 운동 기구에 있어서, 하부 매트부의 이격에 의해 무릎 굽힘 각도를 15~20도 감소시킴으로써, 무릎 관절이 받는 압박력을 일부 감소시킬 수 있으나, 무릎 관절이 매우 약한 노인 인구들은 이것으로 무릎 관절이 받는 압박력을 감소시키기에는 충분하지 않을 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 절 운동 기구는 상기 하부 매트부의 이격과 더불어, 상부 매트부를 상승시킴으로서 추가적으로 무릎 굽힘 각도를 감소시킬 수 있고, 이에 무릎 안쪽 각도는 추가적으로 증가되어 무릎 관절의 압박력을 더욱 감소시킬 수 있다.

구체적으로, 도 8에 나타낸 바와 같이, 상부 매트부가 하부 매트부보다 상승한 상태에서는 상부 매트부와 하부 매트부가 동일한 높이일 경우보다 무릎 관절의 안쪽 각도(β)가 더 커지게 되고, 이에 무릅 굽힘 각도는 더 작아지게 되며, 이에 무릎에 작용하는 체중의 압박력은 더욱 줄어들게 된다. 따라서 절 운동시 상대적으로 무릎의 부담이 적어질 수 있다. 이러한 디-웨이트(De-weight) 효과 때문에 무릎 관절이 약한 노인 인구들도 효과적으로 절 운동을 수행할 수 있다.

이때, 상기 상부 매트부 지지대(70)는 하부 매트부와 동일한 높이에서 하부 매트부로부터 최대 20 cm 높이까지 높이 조절이 가능할 수 있다. 만일, 상기 상부 매트부 지지대(70)의 높이가 하부 매트부로부터 20 cm를 초과하면 머리를 숙이는 절의 자세가 용이하지 않을 수 있으며, 역시 균형이 흔들려서 기구가 전복될 수 있으므로 안정성에 문제가 생길 수 있다.

상기 상부 매트부 지지대(70)의 높이 조절은 수동식, 유압식, 에어(air)식 또는 전자동식으로 수행될 수 있다.

이때, 상기 상부 매트 지지대(70)는 예컨대 상기 상부 매트부가 하부 매트부로부터 20 cm, 15 cm, 10 cm, 5 cm 및 0 cm(수평)의 5 단계의 난이도를 갖도록 단계별 높이 조절을 할 수 있으며, 미세조정도 할 수 있다.

이러한 상기 상부 매트부 지지대(70)의 높이 조절을 통하여, 신체의 건강 정도와 컨디션에 맞게 절 운동 강도를 조절할 수 있다.

상기 하부 매트부와 상부 매트부는 각각 매트와 매트를 지지하는 매트 프레임으로 구성되며, 상기 매트 프레임은 상기 베이스 프레임과 동일한 재질로 이루어질 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 하부 매트(20)는 절 운동시 무릎을 포함하는 하체가 닿는 부분으로서 무릎의 충격 흡수를 위하여 쿠션부재의 외곽을 외피가 감싸는 형상으로 구성될 수 있다.

상기 쿠션부재는 통상적으로 사용되는 솜이나 스폰지를 사용할 수 있고, 모터펌프에 의해 공기를 주입시킬 수 있도록 입출력부가 구비된 에어튜브를 외피의 내부에 장착하여 구현할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

상기 쿠션부재가 에어튜브일 경우에는 솜 또는 쿠션에 비해 매트의 부피 및 무게를 감소시켜 휴대를 간편하게 할 수 있다.

상기 하부 매트(20)는 하부 매트 프레임(40)에 대하여 탈착식으로 형성되거나 하부 매트 프레임(40)과 일체형으로 구성될 수 있으며, 상기 외피는 땀 등의 오염물질이 흡수 및 흡착되지 않고, 잘 미끄러지지 않고, 걸레 등으로 쉽게 제거되는 재질을 사용할 수 있다. 바람직하게는 라텍스, 합성고무, 열가소성 엘라스토머(TPE) 등을 사용할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 하부 매트부의 하부 매트(20) 내에는 다수의 로드셀(load cell)이 장착되어 하중신호를 검출하는 로드셀부(90)를 더 포함할 수 있다. 상기 로드셀부(90)는 무릎을 포함하는 하체가 접촉되는 부분, 즉 하부 매트(20)에 전반적으로 장착된 다수의 로드셀로 이루어져, 사용자의 양쪽 다리에 체중이 실린 상태 등을 검출하고, 또한 상기 로드셀로부터의 하중신호에서 잡음을 제거하고 디지털신호로 변환하여 제어부로 전송하는 하중신호 전처리부를 구비할 수 있다. 변환된 디지털신호는 제어부로 전송하기 전에 메모리부(100)에 저장될 수 있다.

상기 상부 매트(30)는 절 운동시 손과 머리무릎을 포함하는 상체가 닿는 부분으로서, 상기 하부 매트(20)와 마찬가지로 쿠션부재의 외곽을 외피가 감싸는 형상으로 구성될 수 있다.

상기 상부 매트부의 상부 매트(30)에는 터치 센서가 장착되어 터치 신호를 검출하는 터치 센서부(110)를 더 포함할 수 있다. 상기 터치 센서부는 절 운동시 손이 접촉되는 부분, 즉 상부 매트(30)에 전반적으로 분포되어 있어, 사용자가 절 운동시 상기 터치 센서에 손이 닿을 때마다 신호를 감지하여 디지털신호로 변환하여 제어부(120)로 전송할 수 있다. 상기 제어부(120)에서는 상기 로드셀부(90)로부터 하중신호를 수신하고, 상기 터치 센서부로부터 터치 신호를 수신하여 절 횟수를 계수하는 계수장치가 포함되어 있어, 절을 하는 횟수를 자동적으로 계수할 수 있다.

또한, 상기 상부 매트부의 상부 매트(30)에는 디스플레이부(80)를 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이부(80)는 제어부로부터 출력된 사용자의 운동현황 등을 디스플레이할 수 있다. 구체적으로, 상기 디스플레이부(80)는 사용자의 양쪽 다리에 체중이 실린 상태 등의 신체 좌우 체중분포를 출력하여 사용자에게 피드백 기능을 제공하며, 상기 계수장치에서 계수된 절 횟수 및 절 운동 시간을 표시할 수 있다. 또한, 상기 절 운동 횟수 및 시간을 통해 소모된 칼로리 등을 표시할 수 있으며, 다양한 학습 콘텐츠를 영상으로 표시하여, 운동에 재미를 느끼고, 이로 인해 운동에 대한 동기를 유발시킬 수 있다.

또한, 상기 상부 매트부에는 음성 출력부를 더 포함할 수 있다. 상기 음성 출력부에는 절 횟수를 음성으로 출력할 수 있고, 다양한 명상 음악 등을 출력하여 심신의 안정을 도모하거나, 다양한 학습 콘텐츠를 음성으로 출력하여 운동에 재미를 느끼게 할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 절 운동 기구는 이동성 및 공간 효율성을 위하여 접을 수 있도록 폴더형으로 형성될 수 있다.

일례로, 도 10에 나타낸 바와 같이, 상기 베이스 프레임이 하부 매트를 지지하는 하부 베이스 프레임(10a)과 상부 매트를 지지하는 상부 베이스 프레임(10b)으로 분리되어 형성될 수 있다.

도 10을 참조하면, 상부 매트부와 하부 매트부가 동일한 높이인 상태(a), 상부 매트부를 상승시킨 상태(b 및 c)를 구현할 수 있으며, 상부 매트부와 하부 매트부를 접는 상태(d)를 구현할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에 따른 절 운동 기구를 사용하면, 절 운동시 무릎 관절의 굽힘으로 인한 무릎 안쪽 각도(β)를 증가시켜 무릎 관절에 미치는 압박력을 감소시키므로, 일반인 뿐만 아니라 골관절염이 있는 노인 인구 또는 비만 인구에게도 무릎 관절에 무리를 주지 않고 절 운동을 할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다. 본 발명의 범위는 상시 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

1: 무릎뼈 2: 넙다리뼈
3: 네갈래근 4: 무릎힘줄
5: 무릎 넙다리 관절 6: 정강뼈
7: 종아리뼈 9: 종래 매트 또는 방석
10: 베이스 프레임 20: 하부 매트
30: 상부 매트 40: 하부 매트 프레임
50: 상부 매트 프레임 60: 하부 매트부 지지대
70: 상부 매트부 지지대 80: 디스플레이부
90: 로드셀부 100: 메모리부
110: 터치 센서부 120: 제어부
130: 길이가변 연결부
α: 무릎 굽힘 각도 β: 무릎 안쪽 각도

Claims

베이스 프레임;
상기 베이스 프레임 상에 이격되어 위치하며, 절 운동시 무릎이 닿는 하부 매트와 상기 하부 매트를 지지하는 하부 매트 프레임을 포함하는 하부 매트부;
상기 베이스 프레임 상에 이격되어 위치하며, 절 운동시 손과 머리를 포함하는 상체가 닿는 상부 매트와 상기 상부 매트를 지지하는 상부 매트 프레임을 포함하는 상부 매트부;
상기 하부 매트부와 베이스 프레임 사이에 위치하고, 상기 하부 매트부를 상기 베이스 프레임에 고정시키는 하부 매트부 지지대; 및
상기 상부 매트부와 베이스 프레임 사이에 위치하고, 상기 상부 매트부를 상기 베이스 프레임에 고정시키되, 상하로 높이 조절이 가능한 상부 매트부 지지대를 포함하고,
상기 하부 매트부는 베이스 프레임 상에서 8~15 cm 이격되어, 절 운동시 무릎 안쪽 각도를 증가시켜 무릎이 닿을 때 무릎 관절이 받는 압박력을 감소시키는 것을 특징으로 하는, 절 운동 기구.
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제1항에 있어서,
상기 상부 매트부 지지대는 하부 매트부와 동일한 높이에서 하부 매트부로부터 최대 20 cm 높이까지 높이 조절이 가능한 것을 특징으로 하는 절 운동 기구.
제1항에 있어서,
상기 상부 매트부 지지대의 높이 조절은 수동식, 유압식, 에어(air)식 또는 전자동식으로 수행되는 것을 특징으로 하는 절 운동 기구.
제1항에 있어서,
상기 상부 매트부에는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절 운동 기구.
제1항에 있어서,
상기 하부 매트부에는 다수의 로드셀(load cell)이 장착되어 하중신호를 검출하는 로드셀부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절 운동 기구.
제1항에 있어서,
상기 하부 매트부에는 다수의 로드셀이 장착되어 하중신호를 검출하는 로드셀부를 더 포함하고, 상기 상부 매트에는 터치 센서가 장착되어 터치 신호를 검출하는 터치 센서부, 상기 로드셀부로부터 하중신호를 수신하고 상기 터치 센서부로부터 터치 신호를 수신하여 절 횟수를 계수하는 계수장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절 운동 기구.
제1항에 있어서,
상기 상부 매트부에는 음성 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 절 운동 기구.
제1항에 있어서,
상기 베이스 프레임은 상부 매트를 지지하는 상부 베이스 프레임과 하부 매트를 지지하는 하부 베이스 프레임으로 분리 가능한 것을 특징으로 하는 절 운동 기구.
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