KR20030093735A - 신생아 더미 - Google Patents

Abstract

본 발명은 교통사고 등의 충돌시에, 신생아 머리부의 이동량, 가슴부, 허리부(복부를 포함)가 받는 충격치 이외에, 경추(頸椎)로의 장해치의 파악 및 충격시 경추 장해의 발생 메커니즘의 해명을 가능하게 하는 신생아 더미를 제공하는 것으로서 이를위한 수단으로서, 본 신생아 더미(100)는 머리부(101), 몸통부(허리부를 포함)(102), 팔부(103) 및 다리부(104)를 구비한다. 몸통부(허리부를 포함)(102)의 내부에는, 신생아의 척추에 대응하는 봉형상의 척추부재(105)가 마련되고, 이 척추부재(105)의 상부 영역에서 목부가 구성되어 있다. 머리부(101)의 중심위치에는, 3축방향의 가속도 센서(S1)가 마련되어 있다. 또한 척추부재(105)인 신생아의 경추(頸椎) 상하 단부에 대응하는 위치에는, 3축방향의 가속도 센서(S2 및 S3)가 마련되고, 또한 가슴부의 중심위치에 3축방향의 가속도 센서(S4), 허리부의 중심위치에 3축방향의 가속도 센서(S5)가 마련되어 있다.

Description

신생아 더미{Neonate Dummy}

본 발명은 자동차의 충돌에 있어서의 동적시험에 이용되는 더미 인형에 관한 것으로서 보다 특정적으로는 신생아 더미의 구조에 관한 것이다.

(종래의 기술)

2000년 4월의 일본 신도로교통법의 시행에 의해, 6세 미만 아동의 자동차용 연소자 안전좌석(이하, 단지 차일드시트라고 칭함)의 착용이 의무적으로 되어, 신생아에게도 차일드시트의 착용이 의무화 되고 있다. 차일드시트는 JIS, ECE, FMVSS 및 일본국토 교통성 등에 의해 정해진 규격에 의해, 몇 종류의 체중별로 구분되어 있고, 신생아용에 대한 규격도 규정되어 있다. 또한 이들의 규격에 있어서는, 전면(前面) 및 후면의 자동차 사고를 상정한 동적시험이 정해져 있고, 차일드시트의 체중별의 구분마다 사용하는 더미도 지정되어 있다.

신생아용의 차일드시트의 동적시험시에 지정되어 있는 더미는, 네델런드 연구기구의 더미가 사용되고 있다(이하, TN0 PO 더미라고 칭함). 이 TN0 PO더미는, 질량이 3400g으로 설정되고, 신체의 전체가 일체로 되는 구조가 채용되어 있다.

여기서 신생아의 신체 구조에 관해 검토한다. 또한 현재 WHO(세계보건기구)의 규정에 있어서는, 임신주수 37주 이상, 출생체중 2500g 이상으로 태어난 신생아는「정기산 신생아(正期産新生兒)」라고 불리고 있다. 따라서 본 명세서 중에서 사용하는 「신생아」는 WH0에 규정되는 정기산 신생아인 것을 나타내는 것으로 한다.

신생아의 신체는 어른의 축소판이 아니라, 신생아의 신체 구조나 기능은 미숙하여, 만일의 사고의 경우에도 어른의 신체로 생각하는 이상의 영향을 신생아의신체에 미치게 할 가능성이 있다. 어른 신체의 골격이나 기능에 가까운 정도로까지 발달하는 것은 약 12세 정도라고 생각되고 있고 그때까지는 신생아의 신체의 특성을 배려할 필요가 있다.

(1) 신생아의 머리부에 관해

신생아의 신체의 밸런스는 머리부가 크고(전 체중의 30% 정도) 목부가 유연하다. 그 결과 충격을 받으면 머리부가 흔들리기 쉽다. 머리가죽이 얇기 때문에 두개골을 보호하는 쿠션력이 약하다. 두개골이 얇고 유연하며 두개골에 붙어있는 뇌경막(腦硬膜)도 얇고 무르다. 안면골(顔面骨)이 두개골에 비하여 작다. 그 결과 안면보다도 머리부가 장해를 받기 쉽다. 뇌혈관(교정맥橋靜脈))이 태어날때부터 가늘고 무르기 때문에 강하게 흔들면 출혈하기 쉽다는 등의 특성을 들 수 있다.

(2) 신생아의 경추(頸椎)에 관해

신생아 신체의 밸런스는 머리부가 크고 목부가 유연하다. 그 결과 머리부에 충격을 받았을 때에 목부의 경추에 가해지는 부담이 크다. 경추를 구성하는 각 추체(뼈), 그리고 그것을 잇는 추체 관절을 구성하는 인대 및 근육 등의 발달이 미숙하다. 경추가 움직이는 자유도가 크기 때문에 특히 영(zero)세아 에서는 외력에 대한 저항력이 거의 없다. 경추는 탄성이 풍부하고 늘어나기(伸展) 쉽기 때문에, 과도하게 굴곡, 신전된 경우, 탈구, 골절이 생기기 쉽다. 경추 내의 경수(頸髓)가 압박, 절단되거나 하면, 경수(頸髓) 손상이 일어나, 생명에 관계되는 위험성이 있다. 신생아는 어른에 비하여, 경추의 높은 위치에 있는 부위가 특히 손상받기 쉽고 위험성이 높다는 등의 특성을 들 수 있다.

이상의 사항으로부터, 신생아가 충격을 받은 경우 특히 머리부에 충격을 받은 경우는, 머리부가 단단한 것에 부딪치지 않을 것, 그리고 목부가 과도하게 늘어나거나 흔들리거나 하지 않도록 뇌와 경추를 지키는 것이 극히 중요하다.

여기서 현재상태의 동적시험에 이용되는 상기 TNO PO더미는, 충돌시의 머리부, 가슴부, 복부의 거동이나, 이들의 부위가 받는 장해치를 어느정도 알 수는 있다. 그러나 신체의 모든 부위가 일체구조이기 때문에, 머리부, 가슴부, 복부의 거동이나, 이들의 부위가 받는 장해치를 정확히 알 수는 없다. 또한 특히 중요하다고 생각되는 경추의 거동이나, 경추가 받는 장해치를 알 수는 없다. 이것은 신생아의 목부는 근들근들하는 구조인데 대하여, TNO PO더미는 일체구조이기 때문에 신생아의 신체의 구조가 정확히 재현되어 있지 않기 때문이다.

따라서, 본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것으로, 교통사고 등의 충돌시에 있어서 신생아의 머리부 이동량, 가슴부, 복부(허리부를 포함한다)가 받는 충격치의 파악, 경추에의 장해치 파악 및 충격시의 경추 장해 발생 메커니즘의 해명을 가능하게 하는 신생아 더미를 개발하는데 있다.

(과제를 해결하기 위한 수단)

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명에 의거한 신생아 더미에 있어서는, 동적시험에 이용되는 신생아 더미로서, 해당 신생아 더미는 머리부와, 상기 머리부가 연결되는 목부를 포함하는 몸통부를 구비하고, 상기 머리부와 상기 몸통부는 절리(切離)된 구조를 갖는다.

이와 같이 머리부와 몸통부를 절리한 구조를 채용함으로써, 동적시험시의 머리부의 거동이 실제 신생아의 머리부의 거동과 같게 되기 때문에, 신생아의 머리부의 이동량 및 머리부가 받는 장해치를 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 몸통부는 신생아의 척추에 대응하는 봉형상 부재를 포함하고, 상기 봉형상 부재의 상부 영역에서 상기 목부를 구성한다. 이 구성에 의해, 신생아의 골격이 재현되어, 동적시험시에 있어서의 머리부 및 목부의 거동이 실제 신생아의 머리부 및 목부의 거동과 같게 되기 때문에, 머리부 및 경부(頸部)의 이동량과, 머리부 및 경부가 받는 장해치를 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 머리부는 전후방향으로 회전 가능하도록 상기 목부에 대하여 축으로 연결되어 있다. 또한 상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 머리부는 좌우방향으로 회전 가능하도록 상기 목부에 대하여 축으로 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 신생아의 골격이 더욱 정확하게 재현됨으로써, 동적시험시에 있어서의 머리부 및 목부의 거동이 실제 신생아의 머리부 및 목부의 거동에 대하여 더욱 같게 되기 때문에, 머리부 및 경부의 이동량과, 머리부 및 경부가 받는 장해치를 더욱 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 신생아의 경추의 상하 단부에 대응하는 위치에 각각 가속도 센서가 마련된다. 이로 인해, 동적시험시에 있어서의 신생아의 경추의 어긋나는 량을 측정하는 것이 가능하게 되어, 목부의 이동량 및목부가 받는 장해치를 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다. 그 결과 충격시의 경추 장해의 발생 메커니즘의 해명을 행하는 것이 가능하게 된다.

또한 상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 몸통부는 가슴부 및 허리부를 포함하고, 상기 머리부의 중심위치, 상기 가슴부의 중심위치 및 상기 허리부의 중심위치에 각각 가속도 센서가 마련된다. 이로 인해, 동적시험시에 있어서의 신생아의 가슴부 및 허리부의 이동량과, 가슴부 및 허리부가 받는 장해치를 더욱 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 상기 발명에 있어서 바람직하게는, 상기 몸통부는 팔부와 다리부를 포함하고, 상기 팔부와 상기 다리부에는 각각 상기 신생아의 신체와 같이 움직이는 관절이 마련된다. 이로 인해, 동적시험시에 있어서의 신생아의 거동을 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다.

도 1은 출생 체중이 약 2572g인 신생아(1)의 체형을 도시한 도면.

도 2는 성인 척추의 구조를 도시한 모식도.

도 3은 신생아 척추의 구조를 도시한 모식도.

도 4는 본 실시 형태에 있어서의 신생아 더미(100)의 구조를 도시한 전체 사시도.

(도면의 주요부분에 대한 부호의 설명)

100 : 신생아 더미 101 : 머리부

102 : 몸통부(허리부 포함) 103 : 팔부

103a : 윗팔부 103b : 앞팔부

104 : 다리부 104a : 대퇴부

104b : 장딴지부 105 : 척추부재

P1, P2, P3, P4 : 축부 S1, S2, S3, S4, S5 : 가속도 센서(3축방향)

이하, 본 발명에 의거한 신생아 더미의 실시 형태에 있어서의 구조에 관해 도면을 참조하면서 설명한다. 도 1은 출생체중이 약 2572g인 신생아(1)의 체형을 도시한 도면으로서, 몸통부(2)와 머리부(3)를 비교 관찰한 경우, 신생아(1)의 신체의 밸런스는 머리부(3)가 큰 것을 알 수 있다. 또한 목부의 발달이 미숙한 상태(흔들 흔들거리는 상태)에 있기 때문에, 목부가 자리잡는 2 내지 3개월(체중 약 5.5 kg) 정도까지는, 부모 등에 안기는 이외는, 목부에 부담을 끼치지 않는 누운 상태로 하여주는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 또한 신생아는, 복식호흡을 행하고 있기 때문에 몸통부(2)를 압박시키지 않도록 하여주기 위해서도, 누운 상태로 하여주는 것이 바람직하다고 할 수 있다.

도 2는 성인 척추의 구조를 도시한 모식도로서, 머리부의 아래로부터, 경추(頸椎), 흉추(胸椎), 요추(腰椎) 및 선골(仙骨)·미골(尾骨)에 의해 척추가 구성되어 있다. 또한 경추와 요추의 영역은 전방을 향하여 만곡되고, 흉추와 선골, 미골의 영역은 후방을 향하여 만곡되어 있다. 한편, 도 3은 신생아의 척추의 구조를 도시한 모식도로서, 어른과 같이 척추는 경추, 흉추, 요추 및 선골·미골에 의해 구성되지만, 각 부위의 발달은 미숙하고, 경추, 흉추 및 요추가 일체로 되어 후방을 향하여 만곡되고, 선골·미골이 어른과 같이 후방을 향하여 만곡되어 있다. 이 척추의 발달 과정으로 부터도 이해할 수 있는 바와 같이, 신생아와 어른의 신체의 구조는 전혀 다른 것이라고 할 수 있다.

도 4는 본 실시 형태에 있어서의 신생아 더미(100)의 구조를 도시한 전체 사시도이다. 이 신생아 더미(100)는 머리부(101), 몸통부(허리부를 포함)(102), 팔부(103) 및 다리부(104)를 구비한다. 몸통부(허리부를 포함)(102)의 내부에는, 신생아의 척추에 대응하는 봉형상의 척추부재(105)가 마련되고, 이 척추부재(105)의 상부 영역에서 목부가 구성되어 있다. 머리부(101)는, 몸통부(허리부를 포함한다)(102)로부터 절리된 구조를 가지며, 척추부재(105)의 상단부분에, 전후방향 및 좌우방향으로 회전 가능하도록 유니버셜 조인트 등의 공지의 기술을 이용하여 축으로 연결되어 있다. 또한 머리부(101)의 척추부재(105)에의 회전 토크의 설정은, 볼트의 조임 등에 의해 용이하게 설정 가능하도록 구성되어 있다.

팔부(103)는 몸통부(102)에 대하여, 신생아의 어깨 부분의 관절과 같이 움직이도록 축부(軸部)(P1)에 의해 연결되어 있다. 또한 팔부(103)는 윗팔부(103a)와 앞팔부(103b)를 구비하고, 윗팔부(103a)와 앞팔부(103b)는 신생아의 팔꿈치 부분의 관절과 같이 움직이도록 축부(P2)에 의해 연결되어 있다.

다리부(104)는 몸통부(102)에 대하여, 신생아의 고관절(股關節) 부분과 같이 움직이도록 축부(P3)에 의해 연결되어 있다. 또한 다리부(104)는 대퇴부(104a)와 장딴지부(104b)를 구비하고, 대퇴부(104a)와 장딴지부(104b)는 신생아의 무릎 부분의 관절과 같이 움직이도록 축부(P4)에 의해 연결되어 있다.

머리부(101)의 중심위치에는, 3축방향의 가속도 센서(S1)가 마련되어 있다. 또한 척추부재(105)인, 신생아의 경추의 상하 단부에 대응하는 위치에는, 3축방향의 가속도 센서(S2및 S3)가 마련되고, 또한, 가슴부의 중심위치에 3축방향의 가속도 센서(S4), 허리부의 중심위치에 3축방향의 가속도 센서(S5)가 마련되어 있다.

신생아 더미(100)의 질량 밸런스는, 실제 신생아의 질량 밸런스에 합치하도록 설계되어 있어. 예를 들면, 신생아 더미(100)의 전체 질량은, 약 2600g으로 설정되고, 척추부재(105)는 신생아와 개략 동등한 강도 및 유연성을 갖는 부재가 선택되어 있다. 또한 머리부(101)의 질량은, 신생아와 같이, 전체 질량의 30% 정도인 800g으로 설정되어 있다. 또한 신생아 더미(100)를 구성하는 다리부재도, 신생아와 동등한 강도, 유연성을 갖는 재질이 사용되고 있다.

(작용·효과)

이상, 상기 신생아 더미(100)를 사용하여 동적시험을 행한 경우,머리부(101)와 몸통부(102)가 절리된 구조로 이루어지기 때문에, 동적시험시에 머리부(101)의 거동이, 실제 신생아의 머리부의 거동과 같게 되기 때문에, 신생아의 머리부의 이동량 및 머리부가 받는 장해치를 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 몸통부(102)는 신생아의 척추에 대응하는 척추부재(105)를 포함하고, 이 척추부재(105)의 상부 영역에서 목부를 구성하고 있다. 이 구성에 의해, 신생아의 골격이 재현됨으로써, 동적시험시에 있어서의 머리부(101) 및 목부의 거동이 실제 신생아의 머리부 및 목부의 거동과 같게 되기 때문에, 머리부 및 목부의 이동량과, 머리부 및 목부가 받는 장해치를 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 머리부(101)는, 전후방향 및 좌우방향으로 회전 가능하도록 목부에 대하여 축으로 연결되어 있다. 이 구성에 의해, 신생아의 골격이 더욱 정확하게 재현되어, 동적시험시에 있어서의 머리부(101) 및 목부의 거동이, 실제 신생아의 머리부 및 목부의 거동에 더욱 같게 되기 때문에, 머리부 및 목부의 이동량과, 머리부 및 목부가 받는 장해치를 더욱 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 신생아의 경추(頸椎)의 상하 단부에 대응하는 위치에, 각각 가속도 센서(S2, S3)가 마련되어 있음으로써, 동적시험시에 있어서의, 신생아의 경추(頸椎)의 어긋나는량을 측정할 수 있게 되어, 목부의 이동량 및 목부가 받는 장해치를 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다. 그 결과, 충격시의 경추(頸椎) 장해의 발생 메커니즘의 해명을 하는 것이 가능하게 된다.

또한 그 외에, 머리부의 중심위치, 가슴부의 중심위치 및 허리부의 중심위치에 각각 가속도 센서(S1, S4, S5)가 마련되어 있음으로써, 동적시험시에 있어서의신생아의 가슴부 및 허리부의 이동량과, 가슴부 및 허리부가 받는 장해치를 더욱 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 몸통부(102)는, 팔부(103)와 다리부(104)를 포함하고, 상기 팔부(103)와 다리부(104)에는 각각 신생아의 신체와 같이 움직이는 관절을 구비함으로써, 동적시험시에 있어서의 신생아의 거동을 정확히 파악하는 것이 가능하게 된다.

또한 상기 실시 형태에 있어서의 신생아 더미(100)는, 자동차용 연소자 안전좌석에 올려놓여져, 자동차의 충돌에 있어서의 동적시험에 적용하는 것을 주된 목적으로 하여 개발하였지만, 베이비카 그 밖의 육아기구에 있어서의 동적시험에 본 신생아 더미(100)를 적용하는 것이 가능하다.

이상, 금회에 개시한 실시 형태는 모든 점에서 예시이고 제한적인 것이 아니다. 본 발명의 범위는 상기한 설명이 아니라 특허청구의 범위에 의해서 구획되고, 특허청구의 범위와 균등한 의미 및 범위 내에서의 모든 변경이 포함되는 것이 의도된다.

본 발명에 따른 신생아 더미에 의하면, 동적시험시에 있어서, 신생아 머리부의 이동량, 가슴부, 허리부(복부를 포함)가 받는 충격치 이외에, 경추로의 장해치의 파악 및 충격시의 경추 장해의 발생 메커니즘을 해명하는 것이 가능하게 된다.

이로 인해, 아기의 목숨을 지키기 위한 육아기구의 개발에 있어서, 「기도를 압박하지 않는 자세」, 「복식호흡을 방해하지 않는 자세」 및「산소포화도의 저하를 막는 자세」의 연구·개발을 행하는 것이 가능하게 된다. 또한 아기의 신체를 지키기 위한「두개골 골절을 막는 구조」, 「머리를 안정시켜 경추(頸椎)를 지키는 구조」, 「중추신경이 있는 척추를 지키는 구조」, 「골반, 늑골, 쇄골 등의 골절을 막는 구조」 및「내장기관을 지키는 구조」의 연구·개발을 행하는 것이 가능하게 된다. 또한, 아기의 성장을 지키기 위해, 「성장에 귀중한 편안한 수면을 지키는 구조」, 「불쾌한 자극으로부터 뇌를 지키는 구조」, 「고관절 탈구를 예방하는 구조」, 「미숙한 체온 조절기능을 서포트하는 (보충) 구조」, 「운동신경, 근육의 발달을 높이는 (단련) 구조, 「각 발달 단계의 성장을 지키는 구조」 및 「정서의 발달을 지키는 ·마음의 안정을 유지하는 ·정서를 풍부하게 키우는 구조」의 연구·개발을 행하는 것이 가능하게 된다.

Claims (7)

1. 동적(動的)시험에 이용되는 신생아 더미에 있어서,

   머리부와,

   상기 머리부가 연결되는 목부를 포함하는 몸통부를 구비하고,

   상기 머리부와 상기 몸통부는 절리(切離)된 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 신생아 더미.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 몸통부는 신생아의 척추에 대응하는 봉형상 부재를 포함하고,

   상기 봉형상 부재의 상부 영역에서 상기 목부를 구성하는 것을 특징으로 하는 신생아 더미.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 머리부는 전후방향으로 회전 가능하도록 상기 목부에 대하여 축으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 신생아 더미.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 머리부는 좌우방향으로 회전 가능하도록 상기 목부에 대하여 축으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 신생아 더미.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 신생아 경추(頸椎)의 상하 단부에 대응하는 위치에 각각 가속도 센서가 마련되는 것을 특징으로 하는 신생아 더미.
6. 제 1항에 있어서,

   상기 몸통부는 가슴부 및 허리부를 포함하고,

   상기 머리부의 중심위치, 상기 가슴부의 중심위치 및 상기 허리부의 중심위치에 각각 가속도 센서가 마련되는 것을 특징으로 하는 신생아 더미.
7. 제 1항에 있어서,

   상기 몸통부는 팔부와 다리부를 포함하고,

   상기 팔부와 상기 다리부에는 각각 상기 신생아의 신체와 같이 움직이는 관절이 마련되는 것을 특징으로 하는 신생아 더미.