KR20090068455A - 기능성 신발 - Google Patents

Abstract

본 발명의 기능성 신발은, 신발의 바닥부 가운데 발의 중족골, 특히 중족골두에 해당하는 부분이 압력이 걸릴 때 이 부분에서 발 일부가 아래로 들어갈 수 있도록 바닥부 평면이 주변보다 오목하게 되는 발수용부를 형성하도록 이루어진 것을 특징으로 한다. 중족골은 하나의 발에 5개의 발가락에 대응되는 5개의 중족골이 있으며, 가령, 그 가운데 가장 비중이 큰 제1 중족골 부분혹은 제1 중족골과 제5 중족골 부분에만 본원이 적용될 수도 있으나, 5개의 중족골 모두에서 발수용부가 형성되는 것이 바람직하다. 이런 구조는 신발 바닥부는 중창, 안창, 밑창과 뒷굽 등 발바닥 아래에 놓이는 부재를 통해 구현될 수 있으며, 기능성 깔창도 이런 구조 형성에 이용될 수 있다.

Description

기능성 신발 {shoe}

본 발명은 신발에 관한 것으로, 보다 상세하게는 보행중 뒤꿈치 들기 단계의 중족부 족저굴곡운동을 증진시킬 수 있는 기능성 신발에 관한 것이다.

발은 정교하고 섬세한 기관으로서 각각의 발은 약 26개의 뼈와 33개의 관절, 107개의 인대와 수많은 근육과 건들로 구성되어 있다. 도1a 및 도1b는 이러한 발의 골구성을 나타내는 평면도 및 무지쪽에서 본 측면도이다.

이러한 발의 구성요소들은 선 상태와 이동 상태에서 발의 기능을 잘 수행할 수 있도록 기본적인 고정 구조를 이루기도 하고, 각각의 상태에서 달라지는 서로 간의 결합에 의해 몇 가지 정형적인 형태와 구조를 이루게 된다.

가령, 고정 구조로서 발바닥이 표면에서 우묵하게 들어간 것을 발의 아치(arch)라 하는데, 우리의 발은 세 개의 아치를 갖는다. 이들 아치 가운데 특히 발의 내측 종아치가 중요하여, 내측 종아치 구조가 무너질 경우에는 발의 전반적인 피로와 통증에서부터 무지외반증, 굳은살, 평발 등 다양한 증상이 발생한다.

한편, 보행 과정 중에 발이 이루는 형태는 각 시기에 따라 달라지며, 발이 보행중에 이루는 형태에 따라 보행 과정을 크게 4개의 단계로 분류할 수 있다. 보 행을 함에 있어서 발은 초기 접지기(발뒤꿈치 접지기, heel contact phase)와 중간 입각기(발바닥 접지기, foot flat phase), 발뒤꿈치 들림기(heel lift phase), 발가락 들림기(propulsion, toe off phase) 및 유각기(swing phase) 에 각각 형태를 달리하게 된다. 동작을 기준으로 발뒤꿈치 닿기, 전체 닿기, 발뒤꿈치 들기, 앞발로 밀기를 보행의 4 단계라고 할 때, 발은 이들 4 보행 단계를 거치면서 주기적으로 단계가 반복되는 보행운동을 한다.

이러한 각 단계에서 보행이 원활하게 이루어지기 위해서는 발의 구성요소들은 서로 간의 관계에서 몇 가지 정형적인 형태를 이루게 되며, 이런 형태가 어떤 이유로든 제대로 구현되지 않을 경우, 보행은 비효율적이 되고, 한편으로, 발의 각 부분에 과도한 압력이나 힘이 작용하여 손상이나 기형이 발생할 수 있으며, 다른 한편으로는 발의 필요한 부분이 충분히 사용되지 못하여 발의 기형과 함께 발의 기능이 약화되는 문제점이 있다.

신발은 발을 외부의 열이나 냉기, 외부 물체와의 접촉으로 인한 손상으로부터 보호하고, 이동시 발에 미치는 충격을 완화시키는 긍정적인 작용을 하지만, 자연스러운 발의 움직임을 제한하여 발에 나쁜 영향을 미칠 수도 있다. 가령, 종래 신발의 안창이나 중창 등 바닥부는 발바닥의 정지 상태만의 곡면에 따르는 형상으로 제작되거나 전체가 완충부재로 이루어져 있기 때문에 걷거나 뛰는 동안 발의 뼈들이나 뼈들을 연결해 주는 관절의 자연스러운 움직임을 약화, 감소시키는 문제가 있다.

이하 종래의 신발 가운데 문제점 부각을 위해 특히, 하이힐을 예시하면서 보 행의 문제점을 보다 구체적으로 알아본다.

먼저, 보행의 제1 단계 동작인 발뒤꿈치 닿기에서 통상의 보행을 하는 발은 지면에 발뒤꿈치가 닿을 때 족배굴곡(Dorsiflexion)을 형성하게 되며, 보행의 제2 단계 동작인 전체 닿기에서 통상의 보행을 하는 발은 지면에 발 전체가 닿으면서 발목은 펴지는 족저굴곡(Plantarflexion)을 형성하게 된다.

그리고, 제3 단계인 뒤꿈치 들기에서 발목은 더욱 펴져 족저굴곡이 심화되면서 중족골두와 발가락 첫 마디를 이루는 기절골이 연결된 관절부분이 위쪽으로 굽혀지는 형태가 된다. 이하, 편의상 제2 단계의 발 형태가 제1형 족저굴곡을 이루고, 제3 단계의 발 형태가 제2형 족저굴곡을 형성하게 된다고 한다.

제4 단계인 앞발로 밀기에서는 족지부인 발가락이 족저굴곡을 이루고 제3단계에서 서로 굽혀져 각도를 이루던 종족골과 기절골이 펴지면서 발가락이 지면을 뒤로 밀고, 이후에 다시 보행의 제1 단계로의 이행을 준비하면서 족배굴곡을 형성하고 발이 지면에서 떨어지게 된다.

그러나, 기존의 굽이 달린 여성용 드레스화, 즉, 하이힐의 경우, 보행을 하는 발의 형태를 위주로 볼 때 자연스러운 4단계 보행이 아닌 1단계 보행이 된다. 즉, 보행시 발의 형태가 하이힐 자체의 형태에 의해 항상 뒤꿈치를 들고 있는 제2 형 족저굴곡과 비슷한 까치발 형태로 고정되어 버린다.

때문에, 하이힐은 보행시 제1 단계 족배굴곡이 형성되기 어렵게 하며, 제2 단계의 중족(Metatarsal)이 전체 닿기 상태에서 제1형 족저굴곡(Plantarflexion)을 형성하는 기능을 막아버린다. 또한, 통상의 보행에서는 제1 단계의 족배굴곡이 제2 단계의 제1형 족저굴곡 및 제3 단계의 제2형 족저굴곡으로 변화되면서 발 근육의 작용이 연속적으로 큰 폭으로 이루어져 발 형태 혹은 발의 근육이 탄력을 충분히 축적할 수 있다. 그러나, 하이힐에서는 제1형 족저굴곡 상태 없이 계속 제2형 족저굴곡 상태에 있으면서 4단계의 앞발로 밀기가 이루어진다. 그러므로, 하이힐 보행시에는 발 근육의 변형 폭 혹은 작용 폭이 줄어들고, 변형에 따른 근육의 탄력을 충분히 이용하지 못하게 되며, 발 전체가 계속적인 족저굴곡(Plantarflexion) 상태에서 충분한 변화 없이 그대로 다리의 힘만으로 발을 들어올리게 되는 경향이 있고, 족지(발가락)의 밀기 동작에서 족저굴곡(Plantarflexion) 기능이 현저히 저하되는 문제가 있다.

또한, 하이힐과 일반적인 신발 모두에서 신 밑창의 재질은 내구성을 높이기 위해 통상 수지나 고무로 되어 강한 탄성을 가지고 발 형태의 변화를 방해한다. 특히, 보행의 제3 단계에서 발의 뒤꿈치 들기 작용, 즉, 제2형 족저굴곡을 이루도록 충분히 발의 변형이 이루어지는 것을 방해한다. 앞서 언급하듯이 제3 단계에서 발의 변형이 충분히 이루어지지 않으면 발에서 근육의 탄력을 축적하여 다음 제4 단계에서 종지부가 지면을 미는 기능을 충분히 하기 어렵다. 결국 보행의 효율성이 떨어지는 문제가 있다.

본 발명은 보행에 있어서의 상술한 종래 신발의 문제점을 해결하거나 경감시키기 위한 것으로, 4단계로 이루어지는 보행의 제 3단계에서 발꿈치 들기가 충분히 이루어질 수 있도록 하는 기능성 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.

부가적으로, 본 발명은 특히 하이힐에 있어서, 발뒤꿈치 들기 기능을 강화할 수 있는 기능성 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 궁극적으로 보행시의 발에 걸리는 충격을 완화하면서도 종래의 신발에 비해 보행의 4단계를 이루는 발의 형태가 종래 보다 자연스럽게 이루어질 수 있도록 하는 기능성 신발을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기능성 신발은,

신발의 바닥부 가운데 발의 중족골, 특히 중족골두에 해당하는 부분이 압력이 걸릴 때 이 부분에서 발 일부가 아래로 들어갈 수 있도록 바닥부 평면이 주변보다 오목하게 되는 발수용부를 형성하도록 이루어진 것을 특징으로 한다.

이때, 중족골 해당부에 압력이 걸릴 때라 함은 통상, 뒤꿈치 닿기, 전체 닿기, 뒤꿈치 들기, 앞발로 밀기로 구성되는 보행의 4단계 가운데 제3단계인 뒤꿈치 들기 단계의 족저굴곡을 형성하는 단계가 된다. 중족골은 하나의 발에 5개의 발가락에 대응되는 5개의 중족골이 있으며, 가령, 그 가운데 가장 비중이 큰 제1 중족골 부분혹은 제1 중족골과 제5 중족골 부분에만 본원이 적용될 수도 있으나, 5개의 중족골 모두에서 발수용부가 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 신발 바닥부는 중창, 안창, 밑창과 뒷굽 등 발바닥 아래에 놓이는 부재를 모두 포함할 수 있으며, 별도의 굽이 없는 경우도 생각할 수 있다.

본 발명에서 발수용부는 신발의 바닥부 가운데 발의 중족골 일부, 가령 중족골두에 해당하는 부분을 일부 제거하여 빈 공간인 홈을 단순히 만들어 이루어질 수도 있지만, 상기 홈에, 압력이 걸릴 때 수축이 크게 일어나는 탄성체가 설치되는 방식으로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 이런 경우, 보행의 제3 단계인 제 2형 족저굴곡을 형성하는 단계에서 탄성체가 압력에 의해 눌리면서 내부에 에너지가 비축되면 제4단계로 이행되는 동작에서 탄성체의 복원력을 통해 다음 단계로의 발의 형태 이행에 용이성을 높일 수 있다. 이런 효과를 높이기 위해 탄성체 상부는 홈 밖으로 일부 돌출되도록 형성할 수 있다.

또한, 홈은 반드시 발 바닥이 닿는 안창(insole) 표면에 만들어질 필요는 없으며, 중창(midsole)이나 밑창(outsole)에 형성될 수도 있다. 따라서, 발수용부는 주변과 명확한 단차를 이루는 경우뿐 아니라 안창이나 깔창 표면에서 주변에 비해 완만하게 움푹한 부분을 이루는 경우도 포함될 수 있다.

그러나, 본 발명은 별도의 탄성체 없이 홈만으로 형성되는 경우도 고려할 수 있다.

본 발명에서 탄성체는 발을 이루는 5개의 중족골두의 해당 부분에 각각 설치되어 총 5개소에 설치될 수 있고, 탄성체의 상단에는 직접 발바닥과 닿는 별도의 바닥 부재가 더 설치될 수도 있다. 가령, 발수용부의 홈이 중창(midsole)에 형성된 다면 그 위로 홈에 해당하는 부분만 주변과 구분되게 이루어지는 안창(insole)이나 깔창이 설치될 수 있다. 이런 경우, 중족골 가운데 중족골두에 탄성체를 형성함에 의해 족저굴곡을 더욱 효율적으로 형성하게 된다.

본 발명에서 탄성체는 포켓(pocket)형으로 감싸지는 외장재를 가지는 압축코일스프링으로 이루어져 홈에 삽입 설치될 수 있고, 탄성을 가지는 고무나 E.V.A(Ethylene Vinyl Acetate) 폼, 폴리우레탄 수지 등으로 압력을 받을 때 주변에 비해 더 쉽게 수축되어 본 발명의 발수용부를 형성할 수 있는 재질이면 가능하다. 또한, 자기형상기억이 가능한 재질로 이루어질 수도 있다.

본 발명에서 탄성체는 나뉘어진 상태로 발을 이루는 5개의 중족골두 부분에 각각 설치될 수 있고, 탄성체가 직접 발에 닿지 않고, 탄성체의 상단에는 발수용부에 한정하여 직접 발바닥과 닿는 별도의 바닥재가 더 설치될 수 있다. 그 별도의 바닥재는 5개의 중족골두 부분에 분리 설치되는 대신에 하나로 설치될 수 있다.

본 발명은 특히 신발은 바닥면 후단부의 높이가 선단부에 비해 3센티미터 이상 높은 하이힐에 유용하게 적용될 수 있으며, 이때, 하이힐의 뒷굽 혹은 바닥부는 보행의 제1 단계의 족배굴곡을 형성하기 위해 후단 경사가 지면과 이루는 각도(신발 바닥면 후단과 신발 바닥부 가운데 지면과 닿는 부분을 연결하는 경사가 지면과 이루는 각도)가, 바닥부 전체가 지면에 닿도록 놓인 상태에서 바닥부는 밑창과 뒷굽 등 발바닥 아래에 놓이는 부재를 모두 포함하는 것으로 할 때, 45도 이하가 되도록 형성할 수 있다.

이때, 하이힐에서 발바닥이 지면과 떨어지는 부분에 형성되는 뒷굽 혹은 바 닥부 뒷부분은 측면에서 볼 때 발의 뒤꿈치 하부에 속이 비거나 우레탄 폼 등 수축이 용이하고 탄성이 있는 재질로 채워진, 자체가 탄성 변형 가능한 타원링형 골격으로 이루어질 수 있다.

또한, 이때의 타원링형 골격은 타원링형 골격 상태에서 탄성을 가지는 플라스틱 재질 혹은 금속 재질로 이루어져 보행의 제1 단계, 족배굴곡을 형성하는 단계에서 발 뒤꿈치가 지면에 닿을 때의 충격을 보다 잘 완화하도록 할 수 있다.

본 발명은 보행에 있어서 종래 신발이 4단계로 이루어지는 보행의 제 3단계에서 발꿈치 들기가 충분히 이루어질 수 없도록 방해하는 문제를 경감할 수 있으며, 특히 하이힐에 있어서, 발꿈치 들기 기능을 강화할 수 있도록 한다.

본 발명은 궁극적으로 보행시의 발에 걸리는 충격을 완화하면서도 보행의 4단계를 이루는 발의 형태가 보다 자연스럽게 이루어질 수 있도록 하여 보행의 효율성을 제고하고, 보행에서 오는 병리를 예방할 수 있다.

이하 도면을 참조하면서 실시예를 통해 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 신발의 개략적 측단면도이다. 전체적으로 뒷쪽 발바닥 부분이 높게 위치하여 하이힐 형태를 이루지만, 신발의 바닥이 지면과 이격된 부분 전반에 걸쳐 별도의 뒷굽 없이 합성 수지 재질의 밑창(10) 이 타원링 형태로 이루어져 뒷굽을 대신하고 있다. 도3의 확대도를 통해 정확히 볼 수 있듯이, 밑창(10)의 발 앞쪽 부분(12)과 타원링 형태의 부분이 만나는 접속부(17)에서 밑창(10)은 대략 y자형을 이루지만 타원링의 아래쪽, 지면과 닿는 부분(16)은 밑창의 발 앞쪽 부분(12)과 직접 연결되고, 타원링의 발바닥과 닿는 부분(14)은 우레탄 폼(11)과 스프링(15)같은 탄성재를 중간에 두고 발 앞쪽 부분(12)과 연결된다.

밑창(10)의 발 앞쪽 부분(12)과 타원링 형태의 부분이 만나는 곳은 발의 중족골에 해당되는 부분이다. 지면과 접하는 밑창의 발 앞쪽 부분(12)에는 발의 족지부(발가락)와 종족골두 부분이 닿게 되며, 대략 y자형을 이루는 밑창의 접속부(17)에 발의 중족골이 놓인다고 볼 수 있다.

접속부(17)에서 탄성재가 개재된 부분에는 발의 횡측(폭방향)으로 밑창(10)과 탄성재인 우레탄 폼(11)에 걸쳐 통해 홈(13)이 형성된다. 홈(13)에는 압축코일 스프링이 삽입되어 설치된다. 이때 압축코일 스프링을 홈에 삽입하는 작업을 쉽게 하기 위해 스프링은 포켓 형태의 부직포 주머니에 감싸여진 포켓형 스프링(15)으로 이루어진다.

도4는 본 발명의 다른 일 실시예의 바닥부에 대한 평면도이며, 안창(30)을 기준으로 한 신발 바닥부에서 안창(30) 밑으로 밑창을 이용하여 중족골 선단 부분에 횡으로 연결되도록 홈을 내고 우레탄 폼(11)으로 고신축성 탄성재층을 형성한다. 제1 내지 제5 중족골두 부분의 밑창과 우레탄 폼(11) 탄성재층을 통해 각각 형성된 홈(13)에는 각각 포켓 스프링이 설치되는 경우를 나타내고 있다.

신발에서 발바닥 아래에 배치되는 부재로 이루어지는 부분을 신발 바닥부라 하고, 이 신발 바닥을 이루는 바닥 부재의 구조를 일별하면, 먼저 밑창(10) 위쪽에는 필러층(20) 혹은 중창이 설치되고, 그 위에는 안창(30)이 설치되어 신발의 바닥부가 이루어진다.

이런 구조에서 비교적 단단한 밑창이 접속부(17) 일부에서 제거되고 그 부분에 쉽게 변형되고 신축이 자유로운 탄성재 즉, 우레탄 폼(11)과 포켓형 스프링(15)이 개재되는 형태로 설치된다. 그러므로, 보행 단계에서 가령 제3 단계가 되어 이 부분에 집중적으로 압력이 가해질 때 탄성재는 수축되어 탄성재 위쪽의 단단한 수지 재질 밑창 부분이 탄성재 아래쪽의 단단한 수지 재질 밑창 부분에 접근한다. 그 결과 이 부분에서 신발 바닥은 도3의 점선(50)과 같이 아래로 오목하게 변형되고 발의 중족골 부분이 오목하게 변형되어 이루어지는 발 수용부로 일부 수용되면서 지면에 더욱 가깝게 낮은 위치가 된다. 또한, 이 단계에서 탄성재가 수축되면서 중족골부 부분에 집중되는 발의 압력이나 착지시의 충격을 완화하는 역할도 하게 된다.

이때, 중족골과 기절골은 더욱 큰 각도를 이루면서 발 아래쪽 근육이 펴지고, 발목도 더욱 펴지는 상태가 되어 보행 제3 단계의 제 2형 족저굴곡이 심화된다.

한편으로, 이때에 발의 폭방향(횡축)으로 밑창에는 포켓스프링이 설치되는 홈(13)보다 넓고 횡으로 연속되는 홈이 형성되고 이 부분에 고신축성 우레탄 폼(11)이 형성된 도4와 같은 경우라면, 단단하고 강한 탄성을 가지는 밑창의 두께 가 얇아진 상태가 되므로 이 부분은 밑창의 다른 부분에 비해 쉽게 구부러질 수 있다. 따라서, 바닥재가 발의 보행에서 관절의 자유로운 변형을 방해하는 문제는 줄어들게 된다.

이어서, 보행의 제 4 단계인 앞발로 밀기 단계에서는 족저굴곡이 심화된 상태이므로 발에 축적된 근육의 탄력을 이용하여 더 효율적으로 앞발로 지면을 밀게 된다. 이는 활을 쏠 때 활시위의 변위량을 크게 하여야 탄성이 축적되어 활이 더 멀리 날아가는 논리와 동일하다.

그리고, 밑창의 y형 접속부(17)에서 압력에 의해 압축된 탄성재에 축적된 탄성 에너지가 복원력을 작용시켜 발의 중족골을 위로 밀어올리는 작용을 함으로써 발가락이 지면을 미는 단계에서 지렛대의 원리를 고려한 앞발로 밀기에 용이한 발 형태를 가지도록 하는 한편, 발이 보행의 다음 단계인 제 1 단계로의 족배굴곡을 형성하는 것을 용이하게 하며, 중족골과 기절골 사이의 각도 변화를 크게 하여 이 부분 관절의 기능을 강화시킨다.

이상에서는 하이힐 형태를 예로 하였지만 하이힐이 아닌 굽이 낮은 형태의 신발에서도 중족골 부분의 발 수용부 형성 및 작용에 대한 논의는 보행의 제3 단계와 제 4 단계에 대해 동일하게 적용될 수 있다.

한편, 신발의 뒷굽을 대신하여 타원링형으로 형성된 밑창 부분의 역할을 살펴보면, 보행의 제1 단계 발뒤꿈치 닿기에서 뒷굽의 뒷단의 경사와 지면 사이의 각도를 작은 예각으로 만들어 실질적으로 뒷굽 높이를 줄이는 역할을 하고, 뒷굽이 지면에 닿은 상태에서 보행의 제1 단계에서 제2 단계로의 이행을 부드럽게 하여, 보행시 보행자가 족배굴곡의 형성하면서 보행하는 것을 가능하게 혹은 용이하게 한다.

즉, 통상의 하이힐에서는 보행시 뒷굽이 높아 앞발로 밀기에서 다음 발뒤꿈치 닿기까지의 시간이 짧고, 족배굴곡을 형성할 충분한 여유가 주어지지 않는 경우가 많다. 또한, 족배굴곡을 형성한 상태로 뒷굽 뒷단이 먼저 지면에 닿아도 다음 단계인 족저굴곡을 형성하는 단계로의 이행에 무리가 발생하여 신발이 지면에서 미끌어지거나, 발 관절에 무리가 발생할 수 있다. 그러나, 본 실시예와 같은 뒷굽(뒷굽에 대응하는 밑창)의 타원링형 구조에서는 실질적으로 뒷굽을 짧게하는 효과를 가져 발이 공중에 있으면서 족배굴곡을 형성하는 기간을 길게하고, 부드러운 곡선의 형태 및 타원링 전체 아치가 가지는 탄성변형에 의한 완충착용으로 인하여 발이 족배굴곡에서 족저굴곡으로 이행할 때 급격한 자세 변화로 인한 충격과 이로 인한 신발 뒷굽의 미끌어짐이나 발 관절의 무리를 최소화할 수 있다.

그리고, 보행의 제2 단계와 관련하여 본 실시예에서는 족배굴곡의 형성이 가능하므로 제1형 족저굴곡을 형성하는 것도 가능하게 된다. 엄밀하게 살펴볼 때 일반 보행의 제2 단계는 신발의 바닥과 발이 모두 지면에 전체 닿기가 되지만 본 실시예에 따라 보행에서 제1형 족저굴곡을 형성하는 때에 신발의 바닥이 모두 지면에 닿는 것은 아니므로 본 실시예에 따른 제1형 족저굴곡은 일반의 제1형 족저굴곡과는 어느 정도 차이가 있다. 그러나, 중요한 것은 발의 전체적인 형태를 기준으로 하는 것이며, 본 실시예에서는 신발의 바닥이 모두 지면에 닿는 단계에서는 신발의 형태에 따라 발의 형태가 보행의 제3 단계인 제2형 족저굴곡을 형성하므로, 제1 단 계에서 족배굴곡을 형성한다면 그 이후 제2형 족저굴곡을 형성하는 제3 단계에 이르는 과정에서 이행기를 통해 자연스럽게 제1형 족저굴곡을 형성한다고 볼 수 있다. 특히, 밑창의 타원링형으로 형성된 부분은 이러한 본 발명 실시예에 따른 불완전한 보행의 제2 단계, 제1형 족저굴곡을 형성하는 단계에서 탄성 변형에 의해 지면과 밀착되는 부분을 최대한 늘릴 수 있으므로 단순한 뒷굽 형태를 가지는 경우에 비해 하이힐에서의 제1형 족저굴곡 형성을 보다 안정적으로 할 수 있도록 한다는 장점을 가진다.

한편, 본 실시예를 통한 보행의 제1 단계 및 제 2 단계에서 발 뒤꿈치에 보행의 충격이 타원링형 밑창의 변형에 의해 완화되면서 타원형링은 에너지를 축적할 수 있고, 이 축적된 에너지는 신발의 모든 바닥이 지면에 닿는 보행의 제3 단계로 넘어가면서 발의 형태가 뒤꿈치 들기로 이행하는 것을 용이하게 한다는 이점이 있다.

이로써 본 실시예에 따르면 하이힐 형태로 발 뒤꿈치가 높이 들리는 신발을 신고 보행을 할 때에도 자연스러운 보행의 4단계에서 이루어지는 발 형태를 이끌어내어 보행의 효율성을 제고할 수 있고, 신발이 보행시 발의 형태를 제한하는 데에서 오는 발의 병리현상을 예방할 수 있다.

도5는 본 발명에 사용될 수 있는 기능성 깔창(foot orthotic)을 나타내는 사시도이다.

도5의 기능성 깔창(60)을 설명하면, 제1중족골 및 제5중족골을 수용하기 위한 족저굴곡 수용부와 뒤꿈치를 수용하기 위한 후족부 지지부가 발바닥과의 접촉면 적을 가능하면 늘릴 수 있도록 일체형의 곡면으로 이루어지며, 제1중족골 또는 제5중족골을 수용하기 위한 족저골곡 수용부에 완충부재로 이루어진 전족내반 및 전족외반 상부웨지(63,64)가 부착되어, 제1중족골 또는 제5중족골에 가해지는 충격을 완충시키고, 내측 또는 외측 횡아치를 복원시킬 수 있도록 이루어진다.

기능성 깔창(60)은 플라스틱과 같이 형상을 유지할 수 있을 정도로 견고하고도 약간의 탄성을 가지며 성형이 용이한 재질로 제작되는 것이 바람직하다. 완충부재로는 복원력을 가지는 폴리우레탄이나 에틸렌비닐아세테이트 (EVA)와 같은 탄성 재질 부재가 사용될 수 있다.

이런 깔창(60)을 사용할 경우, 발을 지면에 디디는 순간 발의 제1중족골 및 제5중족골에 의해 깔창(60)의 족저굴곡 수용부에 가해지는 충격을 흡수하면서 지면에 디디었던 발을 떼는 순간 발의 제1중족골 및 제5중족골을 밀어 줌으로써 제1중족골 및 제5중족골의 운동량 혹은 운동 범위를 증대시켜 줌으로써 발을 구성하는 뼈들을 연결하는 관절의 기능을 강화할 수 있다.

또한 제1중족골을 수용하기 위한 족저골곡 수용부와 제5중족골을 수용하기 위한 족저굴곡 수용부 사이에 중족골의 중앙부분을 압입하기 위한 메타 돔(65)이 형성되어 있으므로 깔창을 장착한 신발을 신고 걷거나 뛰는 과정에서 메타 돔(65)이 발의 중족골을 지압해 주는 효과를 얻을 수 있다.

또한 후족부 지지부에 완충부재(66)가 부착되어 지면에 발이 착지되는 과정에서 발의 뒤꿈치(heel)에 가해지는 착지충격을 완충시켜 줌으로써 발을 디디는 과정에서 종골을 포함해서 발의 뒤꿈치에 가해지는 충격을 최소한으로 완화시켜 줄 수 있다.

그리고 깔창(10)의 전족부 기저부(68) 또는 후족부 기저부(67)의 내측과 외측에 미끄럼 방지 돌출부(미도시)가 형성되고, 이 미끄럼 방지 돌출부의 내측과 외측에 블록형 웨지가 부착되므로 안창(10)의 미끄러짐을 방지하여 안정성을 높이고 안창(10)의 높이조절이 가능하다.

이러한 기능성 깔창을 사용함으로서 결과적으로 본 발명의 기능성 신발을 형성하는 경우와, 본 발명의 기능성 신발에 이러한 기능성 깔창을 더 부가하여 사용하는 경우를 상정할 수 있다. 이러한 기능성 깔창에 의해 본원 발명의 구성을 뚜렷이 하고, 본원 발명의 효과를 더욱 증가시킬 수 있다.

이상에서는 도5와 같은 부재를 신발의 깔창으로 이용하는 경우를 상정하고 있으나, 동일한 구조의 중창을 사용하여 본 발명의 기능성 신발을 형성하는 경우도 상정할 수 있다. 이런 경우, 도5와 같은 구조의 기능성 신발의 바닥부를 형성하면서 중창 부재로 도5의 구조를 밑창 위에 부착시켜 일체화된 바닥부를 가지는 기능성 신발을 형성할 수 있다.

도6a 및 도6b는 본 발명의 실시예에 따라 발의 중족골두 부분에 홈을 형성하고, 수축이 잘 되는 탄성체를 설치한 이전 및 이후의 발의 해당 부분 골구조를 나타내는 측면도이다.

이들 도면에 따르면, 도5와 같이 기능성 깔창이 제1 중족골 족저굴곡 수용부에 전족내반 상부웨지(63)를 가지는 상태로 기능성 신발에 설치되거나, 기능성 신발 자체에서 도5와 같은 구조의 중창을 채택하거나, 도3과 같은 구조의 밑창을 채 택하는 등의 방법으로 본 발명 기능성 신발의 바닥부 홈과 탄성체를 설치하여 제1 중족골두 수용부가 형성된 경우에, 제1 중족골두(71a)는 바닥을 향해 좀 더 낮게 내려가고, 제1 중족골(71)과 기절골(73)은 나란한 방향에서 벗어나 꺽이는 형태가 된다. 그러므로, 제1 중족골(71)과 기절골(73)이 보행운동에서 이루는 각도의 범위는 더욱 커질 수 있고, 해당 근육에 축적되는 탄성에너지는 더욱 커질 수 있으므로 보행 운동의 능률이 향상될 수 있다. 또한, 도면에서 보이듯이 발의 각 부분에 작용하는 힘은 제1 중족골(71)과 기절골(73) 사이의 관절에서 서로를 밀어붙이는 힘을 완화하여 움직임의 자유도를 높이고, 따라서, 운동이 더욱 원활히 이루어질 수 있음을 보여준다.

도1a 및 도1b는 이러한 발의 골구성을 나타내는 평면도 및 무지쪽에서 본 측면도이다.

도2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기능성 신발의 개략적 측단면도이다.

도3은 도2의 밑창 접속부(17) 부분을 확대하여 구조를 나타내는 확대도이다.

도4는 본 발명의 다른 일 실시예의 바닥부에 대한 평면도이다.

도5는 본 발명에 사용될 수 있는 기능성 깔창(foot orthotic)을 나타내는 사시도이다.

도6a 및 도6b는 본 발명의 실시예에 따라 발의 중족골두 부분에 홈을 형성하고, 수축이 잘 되는 탄성체를 설치한 이전 및 이후의 발의 해당 부분 골구조를 나타내는 측면도이다.

Claims (7)

1. 발 바닥이 닿는 바닥부 가운데 발의 중족골두 해당 부분이 압력이 걸릴 때 주변보다 낮아 오목하게 되는 발수용부를 형성하며,

   상기 발수용부는 상기 중족골두 해당 부분을 적어도 일부 제거하여 빈 공간인 홈을 만들고, 상기 홈에 가압시 수축정도가 주변보다 큰 탄성체가 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 홈은 발을 이루는 5개의 중족골두 부분에 각각 형성되고, 상기 탄성체는 포켓형으로 외장재에 싸인 압축코일스프링이나 자기형상기억 재질로 이루어져 상기 홈에 각각 삽입 설치되고, 상기 탄성체의 상단에는 직접 발바닥과 닿는 별도의 바닥 부재가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
3. 제 1 항에 있어서,

   상기 바닥부의 후단부 높이가 선단부에 비해 3센티미터 이상 높고, 상기 바닥부의 후단부 경사가 지면과 이루는 각도가 45도 이하인 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   발바닥이 지면과 떨어지는 부분에 뒷굽이 형성되고, 상기 뒷굽은 측면에서 볼 때 발의 뒤꿈치 하부에 속이 비거나 수축이 용이한 재질로 채워진 타원형 골격으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
5. 제 1 항에 있어서,

   상기 압력이 걸릴 때라 함은, 뒤꿈치 닿기, 전체 닿기, 뒤꿈치 들기, 앞발로 밀기로 구성되는 보행의 4단계 가운데 제3단계인 발뒤꿈치 들기 단계인 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
6. 제 1 항에 있어서,

   기능성 깔창을 포함하며, 상기 기능성 깔창은 발의 제1중족골 및 제5중족골을 수용하기 위한 족저굴곡 수용부와 뒤꿈치를 수용하기 위한 후족부 지지부가 일체형의 곡면으로 이루어지며 상기 족저골곡 수용부에는 완충부재로 이루어진 전족내반 또는 전족외반 상부웨지가 부착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 발수용부는 기능성 중창을 이용하여 형성하며, 상기 기능성 중창은 발의 제1중족골 및 제5중족골을 수용하기 위한 족저굴곡 수용부와 뒤꿈치를 수용하기 위한 후족부 지지부가 일체형의 곡면으로 이루어지며 상기 족저골곡 수용부에는 완 충부재로 이루어진 전족내반 또는 전족외반 상부웨지가 부착되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.

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