[산업장비 시제품 생산업체] 프로토텍 3D프린터 쾌속조형기 FDM시스템 목업제작전문 FDM시스템

[성균관대학교 시스템경영공학과 인간공학연구실]

손가락 별 약력을 측정할 수 있는 새로운 개념의 측정장비인
     Multi-Finger Force Measurement System 개발

성균관대학교 시스템경영공학과 인간공학연구실(담당교수 : 공용구 교수님)에서는
시스템의 효율성을 높이기 위하여 우선 사용하는 인간의 능력이나 한계를 연구하고,
이를 시스템 설계에 반영하는 프로젝트를 진행하고 있습니다.
인간이 보다 쾌적하고 쉽게 시스템을 이용하도록 설계함으로써
시스템의 생산성이나 효율성 또는 함께 증진시키는 것을 궁극적인 목표로 삼고 있습니다.
 
연구를 진행하면서 연구실에서는 여러 번의 디자인 시제품을 만들곤 합니다.
연구하는 도구의 모양을 조금씩 디자인을 다르게 하여 시제품을 제작한 후,
가장 사람이 편하게 사용할 수 있을 디자인을 선택하고 있습니다.
이 과정에서 시제품 제작에 많은 비용과 시간이 들었고,
비용과 시간을 절약하기 위한 방안을 검토하다 3D 프린터를 알게 되었습니다.

3D 프린터로 제작한 MFFM System


“처음에는 아주대에 있는 Dimension 3D 프린터 장비를 이용하다,
점차 필요성을 느껴 2008년 Dimension SST 1200es 장비를 구입하게 되었습니다.”라고 김대민 연구원이 말했습니다.
김대민 연구원은 2008년도 정부(과학기술부)의 재원으로 한국과학재단의 지원을 받아 수행된
‘MFFM System을 이용한 손가락 별 파지 폭들의 변화에 따른 약력 및 개인 선호도에 대한 연구’에 3D 프린터를 이용했습니다.
 
우선 연구를 위해서 각 손가락 별 파지 폭을 자유롭게 조절하고, 각 손가락 별 약력을 측정할 수 있는
새로운 개념의 측정장비인 Multi-Finger Force Measurement System(이하 MFFM System)을 개발 해야 했습니다.
각 손가락 별 약력을 측정하기 위해 4개의 소형 로드셀(miniature Load Cell, Honeywell Model 13)을 사용했습니다.
각 로드셀의 크기는 지름이 9.5mm, 두께가 2.75mm의 소형 로드셀 타입으로
손가락 별 최대 약력을 측정하는데 적합하도록 제작 되었습니다.

인간공학연구실에 설치된
Dimension SST 1200es


MFFM System은 Solidworks를 이용하여 3D 도면을 그린 후, 데이터를 3D 프린터 SST 1200(Stratasys Inc.)에 전달하여 제작되었습니다.
여러 파지 폭에 대한 각 손가락의 힘을 측정하기 위하여, 센서가 있는 블록과 본체 사이에 슬라이딩 형태의 블록(크기: 5~10mm)을 이용하여
각 손가락 별 파지 폭을 45mm 에서 65mm까지 5 또는 10mm 간격으로 쉽게 조절가능 하도록 설계하였고,
외부의 충격에 대한 저항력과 내구력을 위해 ABS 합성수지의 재질로 제작하였습니다.
“ABS 수지를 사용하는 3D 프린터로 내구성 강한 MFFM System를 제작 할 수 있어서
연구를 마치는데 큰 도움이 되었습니다.”라고 김대민 연구원이 말했습니다.
 
현재 농촌진흥청의 의뢰를 받아 전지가위 손잡이에 대한 인간 공학적 디자인 연구를 진행 하고 있으며,
이 외에 다양한 연구 프로젝트에 3D 프린터를 사용하고 있다고 합니다.
또한, 학과수업에서도 3D 프린터와 연관된 수업을 진행하는 등 다양하게 3
D 프린터를 이용하고 있다고 김대민 연구원이 말했습니다.

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