KR20180040188A - 신체 밸런스 교정 및 하중압력분산 기능성 전신형 하네스 - Google Patents

Abstract

본 발명의 인체의 근·골격계에 대향되는 위치에 공기를 주입할 수 있는 에어 밴드가 근·골격계를 따라 외피부재와 내피부재의 사이에 구비됨으로서 공중 부양시 신체 발란스 및 하중압력 분산력을 가지는 것을 특징으로 하는 전신형 하네스를 제공한다.

Description

신체 밸런스 교정 및 하중압력분산 기능성 전신형 하네스{Suit-type harness for the body balance alignment and distribution of the load pressure}

본 발명은 인체의 공중 부양 및 안전을 위해 착용하는 하네스에 관한 것으로, 보다 상세히는 신체 밸런스 교정 및 하중압력분산 기능성 전신형 하네스에 관한 것이다.

도 1에 도시된 바와 같이 인체에 착용하는 하네스(safety harnesses)는 일반적으로 벨트 소재로 구성되어 인체를 안전하게 부양하도록 한 장치로서, '안전대'라고도 한다.

이러한 하네스는 벨트 소재 또는 밴드 소재로 이루어지며, 허리 벨트, 가슴 벨트, 어깨 벨트, 허벅지 벨트 등이 일체로 결합되어 착용하는 형태를 가지며, 하네스의 허리, 어깨 또는 등쪽에는 공중 부양을 위한 로프(또는 와이어)와 체결할 수 있도록 고리(ring)과 같은 로프 체결 수단이 구비되어 있다.

인체 착용형 하네스는 주로 산업 현장에서 고공 작업을 해야 하는 작업자의 안정 장구로 사용되었으나, 익스트림 스포츠, 놀이기구, 스턴트, 낙하산, 패러글라이딩, 재활 기구 등 다양한 분야에 이용되고 있으며, 그 목적에 맞게 다양한 타입으로 제공되고 있다.

최근 여가 및 문화생활에 대한 관심증대와 다양한 사고의 요구로 재미뿐만 아니라 소비, 교육 및 여가를 즐길 수 있는 전시공간으로의 체험형 테마파크 시장이 확대되고 있다. 또한, 첨단기술의 활용으로 실감나는 체험과 놀이가 가능해 지면서, 증강현실기술을 적용한 미소중력 가상체험 테마파크의 개발 및 이에 적합한 안전장비가 요구되어지고 있다. 기존의 익스트림 스포츠 및 테마파크 등에 사용되는 안전장비 하네스는 대부분 스트랩 타입으로 체결 위치 및 착용자 자세, 그리고 개인의 체형에 따라서 특정부위로 하중이 집중되어 하네스 착용에 익숙하지 않은 일반 이용자는 공중 부양시 매우 불편함을 느끼게 된다.

이에 본 발명자들은 대한민국 특허공개 제10-2016-0053786호에 하중분산형 하네스를 개시한 바 있다. 상기 하중분산형 하네스는 내부에 수용공간이 마련되는 외피부재와, 상기 수용공간에 배치되며, 외부 자극에 탄성력을 구현하는 완충패드 및 상기 완층패드와 접촉하며, 상기 외피부재 내부에 밀폐공간을 형성하는 공기흡수부재를 포함하는 공기주입층을 구비하는 자동충진형 완충구조유닛을 포함하여, 상기 공기주입층과 상기 외피부재 외부의 압력차에 의해, 상기 밀폐공간으로 공기주입구를 통해 공기가 충진되어 하네스 전반에 하중이 분산되게 된다.

상기한 문제를 해결하기 위하여 본 발명은 인체의 공중 부양시 신체 밸런스 교정 및 하중압력분산이 효과적인 전신형 하네스를 제공하는 데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여

본 발명은 인체의 근·골격계에 대향되는 위치에 공기를 주입할 수 있는 에어 밴드가 근·골격계를 따라 외피부재와 내피부재의 사이에 구비됨으로서 공중 부양시 신체 발란스 및 하중압력 분산력을 가지는 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스를 제공한다.

상기 에어 밴드가 위치하는 근·골격계는 기립근, 요추, 요방형근, 내복사근, 장요근, 박막양근, 대내전근 중에서 선택되는 적어도 한 곳 이상인 것을 특징으로 한다.

상기 에어 밴드의 폭은 2~4 cm 인 것이 바람직하다.

상기 에어 밴드는 웰딩직물(welding fabric)로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 에어 밴드 내에는 충진재가 더 포함될 수 있다.

상기 충진재는 폴리우레탄 폼, 스페이서 패브릭, 중공사, 폴리에스테르 섬유 또는 이의 혼합부재일 수 있다.

상기 하네스의 일측면에는 상기 에어 밴드로 공기를 공급 또는 배기할 수 있는 에어 조절 유닛를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전신형 하네스는 근·골격계에 대향되는 위치에 공기를 주입할 수 있는 에어 밴드가 근·골격계를 따라 외피부재와 내피부재의 사이에 구비됨으로서 공중 부양시 신체 발란스 및 하중압력 분산력을 가지는 효과를 제공한다.

도 1은 종래 전형적인 인체 착용형 하네스의 일 예를 나타내는 도이다.
도 2는 인체 전면의 근·골격계 구조를 나타내는 도이다.
도 3은 인체 후면의 근·골격계 구조를 나타내는 도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전신형 하네스의 전면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전신형 하네스의 후면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전신형 하네스의 에어 밴드 사진으로, Non은 공기가 충진되지 않은 에어 밴드, Air는 공기가 충진된 에어 밴드 사진이다.
도 7은 본 발명에 따른 전신형 하네스의 공중부양시 하중 압력을 나타내는 그래프이다.
도 8은 본 발명에 따른 전신형 하네스의 공중부양시 압력 분산을 나타내는 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 전신형 하네스의 공중부양시 체험자의 뇌파 측정결과이다.

이하, 본 발명의 신체 밸런스 교정이 가능한 하중압력분산 기능성 하네스 전신형 하네스를 첨부되는 도면들을 통해 설명한다.

본 발명자들은 불특정 다수의 이용자가 공용으로 착용할 때, 체형에 관계없이 적용가능하고 체결위치 변화에도 하중분산이 개선된 익스트림 스포츠, 테마파크용 하네스 개발을 목적으로 하여, 신체 밸런스 교정의 방법으로 근·골격계의 비대칭 교정 방법 중 하나인 근육테이핑요법을 응용하여 본 발명의 하네스를 완성하였다. 실험결과 다양한 체형을 갖는 체험자가 하네스 착용 시 받게 되는 하중의 압력이 효과적으로 분산되는 것이 확인되었다.

도 2는 인체 전면의 근·골격계 구조를, 도 3은 인체 후면의 근·골격계 구조를 나타내는 도이다.

인체의 근·골격계는 뼈, 근육, 지지구조(연골, 건, 인대) 등으로 이루어져 있는 데, 도 2에 보이는 바와 같이 인체 전면 상체에는 내복사근, 요방형근 등이 위치하고 있고, 하체에는 장요근, 대내전근 등이 위치하며, 도 3에 보이는 바와 같이 인체 후면 상체는 요추, 기립근 등이 위치하고 있고, 하체에는 박막양근 등이 위치하고 있다. 상기 근·골격계는 인체를 지탱하고, 활동을 가능케 하는 데, 근·골격계가 좌우 비대칭인 경우 교정 방법 중 하나로 근육테이핑요법이 이용되고 있다. 본 발명은 근육테이핑요법을 하네스에 응용한 것으로, 근·골격계 부위에 하네스가 일정한 압력으로 밀착되면 공중 부양시 하중이 분산될 것으로 판단하여 개발되었고, 실험결과 유의적으로 하중 분산 효과가 확인되었다.

본 발명에 따른 하네스는 인체의 근·골격계에 대향되는 위치에 공기를 주입할 수 있는 에어 밴드가 근·골격계를 따라 외피부재와 내피부재의 사이에 구비됨으로서 공중 부양시 신체 발란스 및 하중압력 분산력을 가지는 것을 특징으로 한다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전신형 하네스의 전면도이고, 도 5는 전신형 하네스의 후면도이다.

본 발명의 하네스(1)는 어깨부터 허리까지에 해당하는 상체 하네스와 허리부터 허벅지까지에 해당하는 하체 하네스가 연결되어 있는 전신형 하네스로 구성된다.

상기 전신형 하네스의 허리 부분과, 어깨 부분에는 공중 부양을 위한 로프와 체결될 수 있도록 링(1) 형태의 로프 체결 수단이 구비되어 있다.

상기 전신형 하네스의 허리부분에는 하네스 전반을 이루는 천(옷감)과는 별도의 단단한 허리 밴드가 하네스 몸체에 박음질되어 허리 양 옆 부분에 고정된 루프 체결링 주위가 하중에 파손되지 않도록 하는 한편, 루프 체결링에 발생되는 하중을 일정 부분 분산시킨다.

한편 상기 전신형 하네스의 양쪽 어깨 부분에는 어깨 밴드가 구성되며, 어께 체결구에 의해 결속되고, 어깨 밴드의 길이는 조절된다.

상기 하네스는 외피부재와 내피부재로 이루어져 있고, 그 사이에 공기가 주입될 수 있는 에어 밴드(10)가 인체 상하, 전후 근·골격계를 따라 형성됨을 특징으로 하여, 에어 밴드에 공기가 주입될 때 에어 밴드는 팽창하여 근·골격계를 일정 압력으로 지탱함을써 공중 부양시 인체 전반에 걸처 하중 압력을 분산시킨다.

인체의 근·골격계는 매우 복잡하고 다양하나, 본 발명에 따른 에어 밴드는 근·골격계는 기립건, 요추, 요방형근, 내복사근, 장요근, 박막양근, 대내전근 등에 적용되었다. 실험결과 상기 에어 밴드는 근·골격계 중에서도 대내전근에 적용될 때 좌우 발란스 및 하중 분산 효과가 가장 우수한 것으로 나타났다.

상기 에어 밴드(10)의 폭은 2~4 cm 인 것이 바람직하고, 3 cm인 것이 더욱 바람직하다. 상기 에어 밴드(10)는 하네스에서 근·골격계의 길이 방향으로 배치되어 에어 밴드의 팽창시 근·골격계를 효과적으로 지탱하게 한다.

상기 에어 밴드(10)는 공기가 완벽히 차단된 구조로 제작되어야 하고, 이러한 구조를 구현할 수 있는 재질(직물, 비닐 등)이면 제한이 없다. 에어 밴드의 재질로는 웰딩직물(welding fabric), 심실링(seam sealing) 테이프 등을 사용하여 열융착법으로 접착되는 것이 바람직하다.

상기 에어 밴드는 인체의 근·골격계 별로 구성되므로 하네스 내에 여러 위치에 분산 위치되어 있다. 따라서, 각각의 에어 밴드에는 공기가 주입될 수 있도록 각각의 에어 튜브(11)가 연결되어 있고, 상기 에어 튜브(10)들을 통합할 수 있도록 하네스의 후면에는 에어 조절 유닛(20)를 구비된다. 상기 에어 조절 유닛는 각각의 에어 튜브들을 하나로 수렴하며, 내부에는 공기 밸브(21)가 구비되어 있다. 에어 조절 유닛는 별도로 마련된 에어 공급 장치(30)와 체결된다. 에어 공급 장치의 작동에 의하여 공기는 에어 조절 유닛로 유입되고, 에어 밸브를 거친 후, 에어 튜브를 통해 각각의 에어 밴드로 유입된다. 에어 밸브(21)는 축구공, 타이어의 에어 밸브와 같이 공기 유입시에는 개방되고, 공기 차단시에는 차단되어 에어 밴드 내 공기가 외부로 배기되는 것을 방지한다. 에어 밴드의 배기는 에어 조절 유닛에 형성된 버튼(22)을 누름으로써 에어 밸브의 물리적 개방을 통해 이루어진다. 이러한 에어 밸브는 통상의 공지된 에어 밸브 구조를 가진다.

상기 에어 밴드 내에는 별도의 충진재가 더 포함될 수 있다. 상기 충진재는 폴리우레탄 폼, 스페이서 패브릭, 중공사, 폴리에스테르 섬유 또는 이의 혼합부재일 수 있다. 상기 충진재는 에어 밴드 내에 가해지는 외부 충격을 흡수하는 완충역할을 할 수 있으며, 에어 밴드 내의 공기층을 효과적으로 확보할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전신형 하네스의 에어 밴드 사진으로, Non은 공기가 충진되지 않은 에어 밴드, Air는 공기가 충진된 에어 밴드 사진이다.

본 발명에 따른 전신형 하네스의 공중 부양시 하기 표 1에 도시된 바와 같이 근·골격계 별 하중압력분산의 정도를 Strap Sensor: RXF153 (NOVEL, Germany)를 이용하여 측정한 결과를 도 7 및 도 8에 나타내었다. Non은 공기가 충진되지 않은 에어 밴드, Air는 공기가 충진된 에어 밴드에 대한 결과이다.

CODE	상체	CODE	하체
1	기립근	5	장요근
2	요추	6	박막양근
3	요방형근	7	대내전근
4	내복사근	9	장요근, 박막양근, 대내전근 전체
8	기립근, 요추, 요방형근, 내복사근 전체

도 7은 본 발명에 따른 전신형 하네스의 공중부양시 하중 압력을 나타내는 그래프이다.

도 8은 본 발명에 따른 전신형 하네스의 공중부양시 압력 분산을 나타내는 도이다.

도 7 및 도 8에 보이는 바와 같이 에어 밴드에 공기가 충진된 하네스(air)의 경우 공기가 충진되지 않은 하네스(non)에 비해 좌우 신체 발란스가 개선되고, 하중 분산이 유의적으로 증가되는 것을 확인할 수 있다. 특히 대내전근의 경우에는 신체 발란스 개선 및 하중 분산 효과가 가장 확연하게 차이가 나는 것을 확인할 수 있다.

본 발명에 따른 전신형 하네스의 공중 부양시 착용감을 확인하기 위하여 뇌파측정장비(Neuro Harmony S)를 이용하여 HIGH BETA 뇌파결과 및 피시험자의 설문조사를 토대로 조사하여 도 9에 나타내었다.

도 9는 본 발명에 따른 전신형 하네스의 공중부양시 체험자의 뇌파 측정결과이다.

도 9에 보이는 바와 같이, 에어 밴드에 공기가 충진된 하네스(air)와 공기가 충진되지 않은 하네스(non)의 High-Beta 파는 차이가 없었으며, 체험자의 설문조사에서는 착용감이 공기가 충진된 하네스에서 착용감이 증가하는 것으로 조사되었다.

1: 슈트형 하네스 10: 에어 밴드
11: 에어 튜브 20: 에어 조절 유닛
21: 에어 밸브 22: 버튼
30: 에어 공급 장치

Claims (8)

1. 인체의 근·골격계에 대향되는 위치에 공기를 주입할 수 있는 에어 밴드가 근·골격계를 따라 외피부재와 내피부재의 사이에 구비됨으로서 공중 부양시 신체 발란스 및 하중압력 분산력을 가지는 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 에어 밴드가 위치하는 근·골격계는 기립근, 요추, 요방형근, 내복사근, 장요근, 박막양근, 대내전근 중에서 선택되는 적어도 한 곳 이상인 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 에어 밴드가 위치하는 근·골격계는 대내전근인 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 에어 밴드의 폭은 2~4 cm 인 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 에어 밴드는 웰딩직물(welding fabric)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 에어 밴드 내에는 충진재가 더 포함된 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 충진재는 폴리우레탄 폼, 스페이서 패브릭, 중공사, 폴리에스테르 섬유 또는 이의 혼합부재인 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 하네스의 일측면에는 상기 에어 밴드로 공기를 공급 또는 배기할 수 있는 에어 조절 유닛를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 전신형 하네스.

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