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3D 프린팅을 활용한 원터치 구두주걱

  • 김선준
  • 인천대학교
  • 작품구분일반형
  • 공개여부공개
  • 카테고리기계
  • 등록일2016-06-27
  • 팀원(공동개발자)박경, 정명석, 황상하
  • 출품 경진대회2016년 애로기술 캡스톤디자인 경진대회

상세설명

1. 수행배경

 

 평상시 신발을 신을 때 마다 신발의 뒤쪽에 위치한 창이 접히는 것은 물론, 신발의 앞쪽에 위치한 혀가 발과 함께 안쪽으로 말려들어가는 불편함을 많이 겪는다또한, 신발을 신을 때 마다 허리를 숙여 손으로 직접 잡아줘야 하는 번거로움이 발생한다. 특히, 몸이 불편하신 장년층 및 노인 분들이 많은 불편함을 호소한다. 이를 토대로 설문조사를 진행한 결과, 성별을 불문하고 모든 연령대에서 동일한 불편함을 겪는 사람들이 약 90%로 대부분의 사람들이 이러한 불편함을 겪고 있음을 알 수 있다. 따라서, 허리를 숙이지 않고도 구둣주걱을 이용하여 혀가 말려들어가지 않고 신발을 신을 수 있는 기능을 가진 제품을 고안하게 되었다. 신발을 신을 때 혀를 잡아주는 집게와 구둣주걱을 하나로 결합하여, 한 번의 터치만으로 혀를 고정시켜줌과 동시에 신발 뒤축이 구격지지 않도록 고정하는 원터치 구두주걱을 이용하여 불편을 해소 할 수 있을 것으로 판단된다.

  

2. 수행과제

1) 고안한 제품의 집게가 다양한 종류의 혀를 매끄럽게 잘 잡아주는가

2) 혀를 잡아주는 동시에 구둣주걱 역할을 수행할 수 있는가

3) 제품을 사용하면서 발을 넣을 때 불편함이 없는가

4) 상품화를 위해 적절한 원가를 산정할 수 있는가


3. 수행기간

      

 

 2016년 3월 3일에 팀을 구성하여, 3월 10일부터 2주간 아이디어 회의를 진행하였다. 최초 1주간은 ‘브레인스토밍’을 통해 많은 아이디어를 내놓았다. 다양한 아이디어 중에서 팀원들의 가장 큰 관심을 가진 ‘원터치 구둣주걱’에 대한 아이디어를 선정하였다.

  선정된 아이디어를 토대로, 3월 25일부터 관련 제품이나 원리를 조사하고 시장조사를 실시하였다. 

                     
                                            <
원터치 구둣주걱 관련 설문조사 결과(총 응답자수 280명)>

 

 또한, 설문조사를 진행하여 ‘원터치 구둣주걱’에 대한 시장성과 제품성, 고객의 Needs가 있는 파악하였다. 설문조사를 통해 ‘원터치 구둣주걱’에 대한 니즈가 있다고 판단하고 프로젝트를 진행하였다.

  4월 1일부터 아이디어 스케치 및 평면 디자인을 토대로 본격적인 제품 구현을 실시하였다. ‘원터치 구둣주걱’의 기능성을 판단하기 위해 시중에 파는 제품들로 성능 테스트를 진행하였고, ‘SolidWorks’를 통해 제품 설계 및 디자인을 실시하였다. 2차 디자인을 3D프린팅으로 출력하기 위해 생산의뢰를 진행하였다.

  추가일정으로는 기존의 제품에 새로운 기능을 추가시켜 또 다른 제품을 기획한 아이디어 특성상, 특허 및 실용신안에 관심을 갖고 4월 8일에 진행된 인천대학교 산학협력단에서 진행하는 ‘지식재산권 교육’에 참여하였다. 교육을 통해 특허에 대한 관심을 더 갖고 추후 진행방향으로 설정하였다. 출력된 3D프린팅 제품을 바탕으로 지속적인 검토와 수정을 진행하였고, 개선사항을 적용시켜 3차 디자인에 대해서 3D프린팅 생산의뢰를 진행하였다.

 

4. 개발작품 설명

 

 선정된 아이디어를 바탕으로 스케치를 하고 평면적인 디자인 ‘SolidWorks’를 이용한 간단한 1차시안을 제작하였다. 평면적인 디자인에 대해서는 미적요소 보다는 기능과 원리, 수치에 대한 정보를 중점적으로 입력하였다. 1차 평면 디자인과 ‘SolidWorks’ 시안을 바탕으로, 실제로 기능의 가능여부를 판단하기 위해 시중에 파는 제품(가위, 집게, 구두주걱, 나무막대, 본드, , 콤파스)을 이용하여 시제품을 제작하였고, 성능테스트를 진행하였다.성능테스트를 통해 1)혀를 잡아주는 집게의 힘, 2)구두주걱과 집게막대의 벌어지는 각도, 3)선정된 아이디어 제품을 이용해 신발을 신는 과정에서의 편리함에 대한 1차적인 방향을 설정하였다.

 1차 평면디자인과 시제품을 토대로 ‘SolidWorks’ 프로그램으로 이용하여 2차 제품 시안을 구현하였다. 3D프린터를 활용한 2차 시제품을 완성하여 성능테스를 진행하였다. 성능테스트를 바탕으로 수정 및 보완점을 발견하고, 3차 시제품 구현에 적용하였다

 3차 제품 시안을 구현하여 출력을 진행하였고, 출력 진행 중 S/W문제로 인해 불량품이 생산되어 재출력 중 에 있다.

 
<1차>


                        


<2차>




<3차>




 

 

5. 제품한계

 

 

원터치 구둣주걱의 시장가격을 맞추기 어렵다. 설문조사 결과, 잠정적 소비자들이 원하는 구둣주걱의 평균가격은 1000~3000원으로 나타났다.

- 제품의 재료가 다양하지 않다(집게의 기능성 저하).

- 사람들이 개인마다 선호하는 신발의 종류와 각기 다른 발사이즈를 고려하여 최대한 표준화가 되도록 설계하여야 하는 만큼 

  더욱 편리하고 사용하는 경우에 더 많은 실험과 수정이 필요할 것으로 보인다.

 

6. 활용방안


 고안한 원터치 구둣주걱을 통해서, 일반 가정뿐만 아니라 다양한 종류의 신발이 있는 신발 매장에서도 편리하고 유용하게 사용할 수 있을 것이다. 나아가, 일반 시중에서의 판매 외에도 기념품, 답례품 등으로의 상품화를 기대할 수 있으며, 우리나라 구둣주걱 점유율 1위 업체 및 다이소 등과 계약을 시도하여 상용화에 대한 전망 가능성이 있다.

  추가적으로, 특허출원이 진행 중이며 선행기술조사를 마친 단계이다. 특허출원 시 기술력 확보와 동시에 다양한 디자인의 원터치 구둣주걱을 상품화 시킬 수 있을 것이다.

 

 

7. 특허출원



 현재 산학협력단에 권리승계를 조건으로 선행기술조사를 실시하였으며, 위와 같은 종합의견을 검토하여 특허를 출원한 상태이다.


 

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