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2023년 6월 13일 (화) 01:50 판

프로젝트 개요

기술개발 과제

국문 : 벤치 프레스 중 위험 방지를 위한 보조 안전장치

영문 : Supplemental safety devices to avoid hazards in bench presses

과제 팀명

파이널리

지도교수

이효선 교수님

개발기간

2023년 3월 ~ 2023년 6월 (총 4개월)

구성원 소개

서울시립대학교 신소재공학과 20174500** 정*환(팀장)

서울시립대학교 신소재공학과 20174500** 안*빈

서울시립대학교 신소재공학과 20174500** 이*우

서울시립대학교 신소재공학과 20174500** 정*환

서론

개발 과제의 개요

개발 과제 요약

◇ 본 발명은 운동 중에 바벨(역기)에 깔려서 부상당하는 것을 방지하기 위한 운동보조기구에 대한 것이다. 이는 기존 운동기구에 별도로 사용할 수 있는 보조기구이다. 해당 기구는 양쪽에 하나씩 존재하며 바벨에 깔릴 경우 사용자가 바벨을 들어 올릴 수 있도록 가스스프링이 이를 보조한다. 기본적인 작동방식은 바벨이 가슴을 짓누를 경우 초음파 센서가 이를 감지하여 들어 올려주거나 바벨에 밴드형으로 부착된 블루투스 버튼을 직접 눌러 작동시킬 수 있다. 센서는 바벨 봉이 특정 거리 내(15cm, 혹은 그 이상)로 들어오면 이를 감지한다. 만약 수 초(5초)이상 해당 위치범위 내에 바벨의 봉이 지속적으로 있으면, 깔린 것으로 판단하여 스프링으로 들어 올려준다. 또한 위험시에 바벨에 밴드형으로 부착된 버튼을 눌러 해당 보조기구를 수동으로 작동시킬 수 있게 한다. 가스스프링을 이용해 장치 하나당 10kg~35kg을 들어주며, 양쪽 총 20kg~70kg을 들어준다. 이러한 보조적인 힘을 이용하여 사용자가 바벨에 깔리더라도 이를 쉽게 들어 올릴 수 있도록 도와준다. 또한 비접촉 방식의 초음파 센서를 이용하므로 작동 전 보조장치를 사람의 가슴보다 낮게 설정하여 운동 시 방해가 되지 않게 한다. 이는 가스스프링과 초음파 센서를 이용한 저가이면서 저전력 장치이다.

개발 과제의 배경

◇ 벤치 프레스 중에 높은 중량의 바벨을 이용할 경우 깔리는 경우가 생긴다. 흔히 운동을 보조할 사람이 있을 경우 이를 도와줄 수 있지만, 보조하는 사람이 없을 경우 빠져나가기 쉽지 않다. 바벨에 깔릴 경우 중량에 따라 가슴 근육 파열, 호흡 곤란 등에 위험이 발생할 수 있다. 벤치 프레스는 근력, 근비대, 근지구력 강화를 위한 웨이트 트레이닝에 해당한다. 웨이트 트레이닝은 운동 강도와 반복 횟수를 정하는 것이 효율적인 운동에 중요하다. 예를 들어, 근력 향상을 목적으로 한 운동은 강도를 높이고 반복 횟수를 줄인다. 반대로 근지구력 향상을 위해서는 낮은 강도로 반복 횟수를 늘리는 것이 도움이 된다. 이에 따라 본인의 운동 수행 능력에 맞게 운동 강도를 설정하는 것이 중요하다. ◇ 본인의 운동 수행 능력을 알기 위해 자주 이용되는 방식은 ‘1RM’(1 Repetition Maximum)을 측정하는 것이다. ‘1RM’이란 1회 최대로 들어 올릴 수 있는 중량을 의미한다. 하지만 실제로 ‘1RM’을 측정하는 것은 어렵다. 측정 도중에 바벨에 깔릴 수 있기 때문에 위험하기 때문이다. 자신의 운동 수행 능력을 모르는 상태에서 운동을 하게 되면 ‘1RM’보다 낮은 중량에서도 바벨에 깔릴 위험이 있다. 더 높은 중량의 바벨을 들 만한 운동 수행 능력이 있는지 본인도 알 수 없기 때문이다. 따라서 더 높은 중량을 들기 위해서는 보조하는 사람이 필요하다. 본 발명은 헬스클럽이나 개인 공간 등 다양한 곳에서 사용할 수 있다. 기존 다수의 사람이 이용하는 헬스클럽의 경우 보조하는 사람 없이 안전하게 벤치프레스를 할 수 있다. 특히 혼자만 이용하는 ‘1인 헬스클럽’이나 자택에서 개인 운동을 할 경우 그 효용은 커진다. ◇ 2020년 기준으로도 9.9천개의 피트니스 센터가 영업 중이며, 홈 트레이닝 및 퍼스널 짐까지 헬스 인구는 계속 증가하는 추세이다. 헬스에 대한 관심이 커지며 운동 중 안전사고에 대한 관심도 커지고 있다. 다양한 운동 중 벤치프레스는 긴급 상황 시 대처가 가장 어렵다. 데드리프트의 경우 위급 상황 시 바벨을 단순히 놓으면 되고, 스쿼트의 경우 최대 가동범위 아래에 안전바가 존재해 깔렸을 시 그대로 앉으면 된다. 하지만 벤치 프레스의 경우 안전바가 있지만 운동의 효율을 높이기 위해 안전바를 사용하지 않는 경우가 많다. 벤치프레스 안전바는 바벨이 사람의 가슴과 가깝게 내려오지 못하게 하므로 운동범위를 제한하기 때문이다. 안전바 없이 바벨에 깔리면 혼자 탈출하는 것이 어렵거나, 탈출하더라도 큰 상처를 입는 경우가 많다. 그래서 무거운 무게로 운동 시 운동을 보조하는 사람과 함께 운동을 한다. 혼자 운동하는 경우 모르는 사람에게 부탁하거나, 그렇지 않으면 위험하기 때문에 무거운 무게로 운동할 수 없다. 이런 상황에서 벤치 프레스 시 위험을 감지해 자동으로, 혹은 사용자가 수동으로 작동할 수 있는 벤치 프레스 안전 보조 장치를 고안하게 되었다.

개발 과제의 목표 및 내용

내용

구성원 및 추진체계

내용

설계

설계사양

제품의 요구사항

내용

설계 사양

내용

개념설계안

내용

이론적 계산 및 시뮬레이션

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상세설계 내용

내용

결과 및 평가

완료 작품의 소개

프로토타입 사진 혹은 작동 장면

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포스터

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완료작품의 평가

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향후계획

내용

특허 출원 내용

내용

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 ====개발 과제의 배경====
-내용
+◇ 벤치 프레스 중에 높은 중량의 바벨을 이용할 경우 깔리는 경우가 생긴다. 흔히 운동을 보조할 사람이 있을 경우 이를 도와줄 수 있지만, 보조하는 사람이 없을 경우 빠져나가기 쉽지 않다. 바벨에 깔릴 경우 중량에 따라 가슴 근육 파열, 호흡 곤란 등에 위험이 발생할 수 있다.
+벤치 프레스는 근력, 근비대, 근지구력 강화를 위한 웨이트 트레이닝에 해당한다. 웨이트 트레이닝은 운동 강도와 반복 횟수를 정하는 것이 효율적인 운동에 중요하다. 예를 들어, 근력 향상을 목적으로 한 운동은 강도를 높이고 반복 횟수를 줄인다. 반대로 근지구력 향상을 위해서는 낮은 강도로 반복 횟수를 늘리는 것이 도움이 된다. 이에 따라 본인의 운동 수행 능력에 맞게 운동 강도를 설정하는 것이 중요하다.
+◇ 본인의 운동 수행 능력을 알기 위해 자주 이용되는 방식은 ‘1RM’(1 Repetition Maximum)을 측정하는 것이다. ‘1RM’이란 1회 최대로 들어 올릴 수 있는 중량을 의미한다. 하지만 실제로 ‘1RM’을 측정하는 것은 어렵다. 측정 도중에 바벨에 깔릴 수 있기 때문에 위험하기 때문이다. 자신의 운동 수행 능력을 모르는 상태에서 운동을 하게 되면 ‘1RM’보다 낮은 중량에서도 바벨에 깔릴 위험이 있다. 더 높은 중량의 바벨을 들 만한 운동 수행 능력이 있는지 본인도 알 수 없기 때문이다. 따라서 더 높은 중량을 들기 위해서는 보조하는 사람이 필요하다. 본 발명은 헬스클럽이나 개인 공간 등 다양한 곳에서 사용할 수 있다. 기존 다수의 사람이 이용하는 헬스클럽의 경우 보조하는 사람 없이 안전하게 벤치프레스를 할 수 있다. 특히 혼자만 이용하는 ‘1인 헬스클럽’이나 자택에서 개인 운동을 할 경우 그 효용은 커진다.
+◇ 2020년 기준으로도 9.9천개의 피트니스 센터가 영업 중이며, 홈 트레이닝 및 퍼스널 짐까지 헬스 인구는 계속 증가하는 추세이다. 헬스에 대한 관심이 커지며 운동 중 안전사고에 대한 관심도 커지고 있다. 다양한 운동 중 벤치프레스는 긴급 상황 시 대처가 가장 어렵다. 데드리프트의 경우 위급 상황 시 바벨을 단순히 놓으면 되고, 스쿼트의 경우 최대 가동범위 아래에 안전바가 존재해 깔렸을 시 그대로 앉으면 된다. 하지만 벤치 프레스의 경우 안전바가 있지만 운동의 효율을 높이기 위해 안전바를 사용하지 않는 경우가 많다. 벤치프레스 안전바는 바벨이 사람의 가슴과 가깝게 내려오지 못하게 하므로 운동범위를 제한하기 때문이다. 안전바 없이 바벨에 깔리면 혼자 탈출하는 것이 어렵거나, 탈출하더라도 큰 상처를 입는 경우가 많다. 그래서 무거운 무게로 운동 시 운동을 보조하는 사람과 함께 운동을 한다. 혼자 운동하는 경우 모르는 사람에게 부탁하거나, 그렇지 않으면 위험하기 때문에 무거운 무게로 운동할 수 없다. 이런 상황에서 벤치 프레스 시 위험을 감지해 자동으로, 혹은 사용자가 수동으로 작동할 수 있는 벤치 프레스 안전 보조 장치를 고안하게 되었다.
 ====개발 과제의 목표 및 내용====
 내용