3. 스마트폰에 의한 새끼손가락 기형 사례(문제점)
스마트폰을 오래 사용하면서 새끼손가락의 변형 뿐만 아니라 관절염
을 앓는 환자들이 급증
스마트폰을 새끼손가락으로 받쳐 들면서 자연스럽게 무게가 가중되
기 때문에 손가락이 구부러지거나 작은 홈이 파임.
스마트폰 무게가 새끼손가락 옆 방향으로 집중되면서 측부인대가 늘
어나면서 손가락의 휘임 및 골절 등의 위험 야기
인대 한 쪽만 지나치게 긴장돼 늘어나면 퇴행성 관절염까지 올 수 있
음
3
스마트폰 무게
갤럭시S6 138g
갤럭시S7 152g
갤럭시S8 155g
갤럭시S9 163g
스마트폰의 부피와 무게는
해를 거듭할수록
커지는 추세!
4. 설문 조사 결과 및 정리
스마트폰 이용자 연령대는 20대가 가장 많았음
보통 하루 스마트폰 이용시간은 4시간 이상이 가장 많다.
절반 이상이 스마트폰 이용 시 손가락 불편함을 겪었다.
불편한 손가락은 소지(새끼손가락)가 가장 많았으며, 이에 따른 예방책 강구 4
4시간 이상 1시간 미만 1시간~2시간 2시간~3시간
45.8%
4시간 이상
11.1%
1시간
미만
31.9%
1시간~2시간
11.1%
2시간~
3시간
하루 스마트폰 이용시간은? 불편했다면 어느 손가락입니까?
새끼손가락 엄지 검지 약지 중지
54.5%
새끼손가락
25%
엄지손가락
13.6%
검지손가락
5%
약지
1.9%
중
지
5. 기존 대안
핸드폰 거치대
핸드폰 고리
5
장점 단점
손에 힘이 들지 않음 이동이 매우 제한됨
안정된 상태로 액정 파손 우려가
없음
평평한 면(책상, 식탁 등)에서만 사용 가능
SNS활동에서의 비효율성
들고 사용하기 불편함
장점 단점
휴대하기 편함 오래 사용 시 중지에 통증
한가지 디자인으로 모든 핸드폰에 사
용 가능
한번 붙이면 떼고 다시 붙이기가 힘듬
바닥에 놓고 사용시 불균형
6. 기존 대안에 예상되는 인체 구조적 문제점
• 테이블에 핸드폰을 두게 되면서,
핸드폰과 눈이 멀어지므로 허리뼈의 움직임이 많아짐
• 허리를 숙임과 동시에 목도 구부러지므로 목뼈의 움직임이
많아져 허리디스크와 목디스크를 유발
• 위축된 어깨와 고개가 고정된 상태가 지속되면 굽은 어깨
체형과 거북목 증후군이 나타날 위험성 존재
핸드폰 거치대
핸드폰 고리
• 핸드폰 고리에 손가락을 넣게 된다면, 힘이 한 쪽으로만
집중되어 손가락뼈 및 손허리뼈에 무리가 감
• 손가락에 힘을 가하는 것이 장기간 유지될 경우, 힘줄이 자
극을 받아 염증이 생기면서 통증을 동반하는 손가락 휨을
야기
6
거북목 증후군
손가락 마디통증
7. 기존 상태의 정량적 부하값 계산
힘의 평형 ∶ 𝐹 = 𝐹𝑎 + 𝐹𝑏 − 𝑊 = 0
𝐹𝑎 = 𝑊 − 𝐹𝑏
모멘트 평형 :
𝑀 = −𝐹𝑏 ∗
2
3
L * cos𝜃 + 𝑚𝑔 ∗
𝐿
2
* cos𝜃 = 0
𝑚𝑔 ∗
𝐿
2
* cos𝜃 = 𝐹𝑏 ∗
2
3
L * cos𝜃
𝐹𝑏 = 𝑚𝑔 *
3
4
∴ Fb = 0.163kg *
3
4
* 9.81
𝑚
𝑠2 = 1.2N
∴ 𝐹𝑎 = 0.4𝑁
0.4𝑁
0.01201𝑚 ∗0.0155𝑚
= 2148.75 Pa
새끼손가락 두 번째 마디에 가하는 압력
새끼손가락에 닿는 면적
𝐹𝑏 𝑚𝑔 𝐹𝑎
L
갤럭시S9 모델 기준 (0.163kg)
7
검지손가락
새끼손가락
𝑀 = 𝐹 ∗ 𝐿 ∗ 𝑐𝑜𝑠𝜃
Size Korea 20대 기준
0.01201m
0.0155m
8. 새로운 대안을 위한 예비 연구
대안1: S자 옷걸이를 구부리는 방법 대안2: 종이를 이용한 받침대
장점 : 가볍고 튼튼함
사용 시 손가락이 비교적 자유로움
단점 : 단말기 고정의 어려움
손에 맞지 않는 디자인
장점 : 비교적 가벼움
손가락 무게완화가 높음
만들기 쉽고 비용이 적게 듦
단점 : 땀 묻을 때 제품의 수명단축 8
S자곡선으로
검지도 같이
걸치는 제품
검지로 힘을
분산
새끼손가락에
많은 힘 부담
9. 가중치 계산을 위한 설문조사
0
0.05
0.1
0.15
0.2
0.25
0.3
0.35
0.4
무게
안정성
착용감
무게완화수준
가중치
#경제성부분은 스마트폰 자체가격에 비해 상당히 저렴하여 무시
같은 맥락에서 스마트폰이 고가이므로 안정성을 추가
9
WHY?
핸드폰 거치대 사용시 무
엇을 중요하게 생각하는
지 조사 후 가중치를 주어
점수를 계산하면 좀 더 객
관적인 평가 가능
HOW?
설문조사를 통해 가장 높
은 응답에 높은 가중치를
배정
10. 가중치를 이용한 대안들의 비교
무게 안정성 착용감 무게 완화 수준
0.15 0.3 0.15 0.4
출처: 방송통신위원회
(2017)
이용빈도와 연령별
필수 매체 자료에서
스마트폰에 가장 높
은 비중을 둔 20대
로 타켓으로 하여
10명에게 평가를
받음
이동이 불가능한다는
큰 단점 존재
10
가중치
항목
기존1 기존2 대안1 대안2
무게 1.34 2.37 2.43 3.50
안정성 4.2 1.4 1.3 1.35
착용감 0 1.28 1.56 3.48
무게완화
수준
5 1.5 1.67 2.45
최종 점
수
3.46 1.57 1.66 2.43
0
1
2
3
4
5
무게
안정성
착용감
무게완화수준
대안별 가중치 평가
기존1 기존2 대안1 대안2
제외하고 고려 시 대안
2, 대안1 높은 순위
11. 대안들의 한계
• 대안 1은 착용감과 무게완화수준에서 낮은 점수를 받음
손가락 무게완화 정도 낮음(평균치 설계)
• 대안 2는 안정성에서 낮은 점수를 받음
쉽게 변화됨 , 제품 관리가 어려움
착용감, 무게완화수준, 안정성면에서 좀 더 개선된 모델
의 필요성 발견
11
설계 단점
조절식 설계 딱딱한 쇠로 조절 아예 불가능
극단치 설계 (긴 길이기준) 대부분 사람들 손가락 쉽게 빠짐
극단치 설계 (짧은 길이기준)
대부분 사람들이 손가락이 들어가지 않
음
평균치 설계 비교적 많은 사람들이 사용가능
12. 기존 대안을 보완한 새로운 대안
조절식 설계
극단치 설계
12
착용감: 사용자 입장에서 거부감 없는 재질 고려
고무재질을 사용
무게완화수준: 한쪽으로 무게가 편중되는 것을 분산
닿는 단면적을 늘림 (약 전체면적의 66.7%)
안정성: 스마트폰크기에 꼭 맞는 크기의 받침대 제작
가로, 세로, 높이 측정 후 약간의 여유 추가
비스듬한 핸드폰각도에 기기가 미끄러질 우려 방지
홈버튼 터치에 방해가 안되는 높이의 턱 추가
기존대안의 한계점을 파악하고 이를 고려한 새로운 대안의 모색
전체적인 고려사항이 설계 단계에서 대부분 반영
13. 가중치를 통한 새로운 대안 평가
최종점수가 가장 높은 새로운 대안 선택
13
가중치항목 기존1 기존2 대안1 대안2 새로운 대안
무게
(0.15) 1.34 2.37 2.43 3.5 1.4
안정성
(0.3) 4.2 1.4 1.3 1.35 3.45
착용감
(0.15) 0 1.28 1.56 3.48 4.28
무게완화수준
(0.4) 5 1.5 1.67 2.45 4.37
최종 점수
3.46 1.57 1.66 2.43 3.64
0
1
2
3
4
기존1
기존2
대안1대안2
새로운 대안
최종 점수
기존대안을 보완하여 설계한 새로운
대안이 가장 높은 점수 받음
선택된 대안을 제3자를 통한
편향성이 없는 평가의 필요
14. 베타 테스트
손가락이 편하고 병원에서
쓰일 것 같은 디자인이다.
외관과 달리 내 손에 꼭
맞는다.
오랫동안 사용하면 확실히
편할 것같은 느낌이다.
전체적인 평가
-20대 스마트폰 사
용자들의 전체적인
만족을 보임
피드백
-설계단계에서 외
관을 좀 고려하면
더 좋을 것 같다.
14
15. 최종채택대안의 무게완화율
새끼손가락의 면적의
2
3
에 가하는 압력 (최종채택대
안)
0.4𝑁
0.0155𝑚(0.01201𝑚+0.01735𝑚)
= 878.97 Pa
새끼손가락 면적의
1
3
에 가하는 압력 (기존)
0.4N
0.01201𝑚∗0.0155𝑚
= 2148.75 Pa
Size Korea
<기존대비 받는 압력의 비>
878.97 Pa
2148.75 Pa
= 0.40906
약 60% 감소
15
새끼손가락에 닿는 면적
0.0155m 0.01201m 0.01735m
20대를 대상으로 새끼손가락 마디사이의 길이를
size korea로 조사 후 평균값으로 측정
16. VAS를 이용한 완화 정도 계산
그루터기, 무악 로타랙트 등
홍익대학교 중앙동아리 및 신촌 연합동아리 참여
32명에게 설문 및 TEST실시
사용 전 사용 후
평균 7.21875 4.71875
표준편차 1.94661 1.3009
R을 사용한 통계적검정 (paired=T)
∴ 𝑝 − 𝑣𝑎𝑙𝑢𝑒가 0에 수렴
⇒ 불편함은 현저히 감소
16
17. 최종 설계물의 규격
17
1
2
3
4
규격(갤럭시S9모델)
1번(스마트폰 측면부분) : 5.2cm
2번(스마트폰 하단부분) : 8.3cm
3번(새끼손가락 길이부분) : 2.2cm
4번(새끼손가락 폭부분) : 4cm
중간 고무 전체길이 10.5cm
타기종의 경우
-원가가 저렴하다는 장점으로 각 기종에
딱 맞는 크기로 제작가능
국내 스마트폰의 기종별로 점유율 또는 제조사별 생산량 조사
수요예측 실시하고 각 기기에 맞는 사이즈설계
18. 참고문헌
• Roger A. Freedman, Hugh D. young, 「대학물리학1~2 」, 2014
• 박찬성,「 R까기2 」, 2015
• 박희석, 윤훈용, 「인간공학」, 2015
• 방송통신위원회, 11-B55212600003910, ISSN 2005-498X (발간등록번호), 2017
• 한국인 인체치수조사
https://sizekorea.kr/
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