인솔제작 시스템{Insole production system}
본 발명은 인솔제작 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 개개인의 병적 증상과 인체의 특성에 맞는 인솔(insole) 제작 및 최적의 신발 구매를 위한 3D족형 측정 장치를 개발하여 족부에 가해지는 압력과 족부의 형태만을 알 수 있는 아날로그 식 측정 장치를 보안하여 인솔 제작 전에 입체적인 인솔의 형태, 위치를 수치화하여 족부관련 근골격 변화를 예측할 수 있으며 신발구입 시 개인의 족형에 최적화 된 신발형태 및 모양을 제시할수 있는 3D족형 측정 장치 및 데이터 제공 소프트웨어를 제공하는 인솔제작 시스템에 관한 것이다.
인솔(insole)은 일반적으로 에틸-비닐-아세테이트 또는 폴리우레탄과 같이 폼(foam)으로 만들어진다. 폼의 재질 특성은 스포츠 특성이어도 좋다. 예를 들어, 더 부드럽고 탄력있는 폼은 러닝을 위해 선택되거나, 더 딱딱하고 점성의 폼은 사이클을 위해 선택되거나, 점성 폼은 골프를 위해 선택되어도 좋다. 이 특정 실시예에서, 이들 활동은 “동적” 또는”정적” 인솔 베이스 중 하나를 선택하기 위해 사용된다. 즉, 워킹, 러닝, 또는 골프에 대한 고객의 선택은 시스템이 다이나믹 인솔 베이스를 선택하도록 하는 반면에 사이클, 스케이트, 및 스키의 선택은 시스템이 정적인 인솔 베이스를 선택하도록 한다. 그러나 인솔의 구조 및 형태에 문제가 생기면 발 자체는 물론 발목, 무릎, 하지, 엉덩이, 허리 등 우리 몸 전체에 불균형과 부조화가 발생한다. 우리 몸의 각 부분은 사슬처럼 서로 연결(직립 사슬구조)되어 있기 때문에, 순차적으로 신체 다른 부위에 다양한 통증 및 징후가 나타난다. 이러한 점을 감안하여 특히 의료용 인솔은 대부분 가내수공업 식으로 제작되고 있으며, 석고로 찍어 내거나 플라스틱 폼 위에 올라서서 환자의 발 모양을 얻어낸 다음, 그 형태 그대로 다시 인솔을 제작하고 있다. 현재 국내에서 사용되는 족형 측정기는 2D측정이 대부분이며 ASICS에서 사용하고 있는 측정기기가 유일한 3D 측정기기이다. 이들 기기의 S/W는 모두 분석에만 치우쳐 있고 분석 결과를 바탕으로 적절한 발보조기의 처방을 위한 프로그램은 현존하지 않고 분석기의 두께와 부피로 인해 인위적인 분석만이 가능하다. 그 이유는 환자의 발 질환에 대한 원인과 발생 메카니즘을 이해하는 의학적 지식과 생체 의학적 분석 개념이 없으므로 족적 분석 후 어떠한 교정 처방이 들어가야 하는지를 생각하지 못하고, 대부분 수작업을 통해 발보조기 인솔이 제작되고 있다. 일본의 I-Ware 사의 INFOOT은 3D 측정이 가능하며 발의 형태 및 사이즈 등이 이미지 또는 문자로 표출이 되나 단순히 측정의 기능만 가지며, 미국 Apex사의 I-step이라는 기기가 있는데, 이는 족저압의 정적 분석을 통해 평발, 정상발 2가지 형태별 분류를 보여주나, 이에 대한 교정 처방은 없다. 또한 벨기에의 RS-scan사가 보유한 족 저압 분석기는 어려가지 분석 프로그램을 이용하여 족 저압을 보여주고 있으며, 전족의 내반/외반 양상 유무를 보여주고 있으나, 이 역시 교정 처방이 단순하고 일괄성이 없으며, RS-scan사가 추구하는 발 교정은 맨발상태로 되돌리기 위한 처방을 권유하고 있으나 이견이 분분한 상태이고 두께(2.5cm)로 인해 자연스런 평지보행이 어려웠다. 국내공개특허 제2010-0087090호는 발의 이미지를 3D로 측정하고 이를 바탕으로 인솔을 제작하여 고객에게 전달하는 방법이 제안된 바 있다. 그러나 발의 질환을 분석하여 처방하는 기능이 없으며, 또한 발의 이미지를 데이터로 구축하여 활용할 수 있는 방안이 없으므로 기술 활성화에 한계가 있었다.
본 발명은 종래의 문제점을 감안하여 개발한 것으로서, 본 발명의 목적은 개개인의 병적 증상과 인체의 특성에 맞는 인솔(insole) 제작 및 최적의 신발 구매를 위한 3D족형 측정 장치를 개발하여 족부에 가해지는 압력과 족부의 형태만을 알 수 있는 아날로그 식 측정 장치를 보안하여 인솔 제작 전에 입체적인 인솔의 형태, 위치를 수치화하여 족부관련 근골격 변화를 예측할 수 있으며 신발구입 시 개인의 족형에 최적화 된 신발형태 및 모양을 제시할수 있는 3D족형 측정 장치 및 데이터 제공 소프트웨어를 제공하는 인솔제작 시스템을 제공함에 있다.
이를 위하여 본 발명은 3D스캐너로 발의 이미지를 생성하고 이를 저장하는 단계; 발의 족압을 측정하고 이를 저장하는 단계; 상기 단계들의 데이터를 기반으로 족부관련 질환을 판단하는 단계; 상기 단계들의 데이터를 기반으로 인솔을 설계하는 단계; 그리고 상기 설계된 인솔 데이터를 CNC로 전송하여 인솔을 제작하는 단계들로 이루어진 특징이 있다.
본 발명에 따르면 족형의 측정을 통하여 발 건강 및 신체 전체의 건강관련 연구개발을 위한 데이터 축적을 통해 다양한 기술 분야에 적용가능 한데, IT융합 족부측정기 및 인솔제작 시스템의 개발로 맞춤형 기능성 인솔의 세계적 경쟁력을 확보할 수 있으며, 한 차원 높은 맞춤형 기능성 인솔의 설계, 제작은 물론 맞춤형 기능성 신발제작을 위한 족부 목형제작이 가능하고, 측정된 족형 데이터를 이용하여 최적의 신발을 스마트폰의 어플리케이션을 통하여 추천하는 것이 가능하다. 또한 국내 인솔 제작시스템의 조기 도입으로 의약 및 의료기 수입자유화(FTA)에 대응하는 국산화요구에 부응하고, 족형에 대한 정확한 자료를 얻을 수 있어 신속하고 정확한 인솔제작이 가능하며, 족형에 대한 보다 과학적인 접근이 가능하며, 측정된 자료에 대한 분석을 통해 인솔처방을 위한 기초 자료를 제시하고 이를 통해 진행 정도, 예후를 예측할 수 있으며, 병원, 제작업체 및 사용자 간 정보공유가 가능하다. 또한 의료적 임상데이터 축적 및 IT개발활용으로 교정기기의 진단, 치료기술이 향상되고, 범용의 인솔 측정 장치를 개발함으로써 타 교정기에 응용 가능하며, 인솔제작 및 맞춤형 기능성 인솔시장의 확대가능성 및 수출가능성이 있다. 조기진단의 확대와 의식수준의 고양으로 시장이 확대되고, 범용성이 있는 장비의 개발과 인터넷 기반의 정보공유가 가능하도록 함으로써 양질의 의료 서비스를 통한 경쟁력 확보와 경비절감 효과가 있으며, 보조기 의료기기 편입예정에 따른 제작시스템 조기 도입으로 기술경쟁력을 확보할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명 한 실시예의 인솔제작 시스템의 흐름도
본 발명은 3D스캐너를 통한 발의 이미지를 생성하고 이를 저장하는 단계가 있다. 이를 통하여 족형의 정량화를 위한 항목을 개발하고 이를 수치한다. 또한 발의 족압을 측정하고 이를 저장하는 단계를 포함한다. 이를 통하여 인솔 제작 시 중요부위의 압력정도와 분포도를 수치화 한다. 이후 족부관련 질환을 처방하는 단계를 구비한다. 이 단계에서 족형 측정 후의 평가항목을 수치화하고, 인솔의 두께, 내구성 및 신체와의 적용성을 수치화하여 각각 측정된 족형 형태 데이터를 그래픽 화하여 모니터로 보여준다. 또한 개개인의 측정값에 맞는 인솔 제작을 하기 위한 최적화 설계를 하는 단계가 있다. 3차원 데이터로 변환된 발바닥 데이터에 맞게 인솔을 변형하고. 이 과정에서 발바닥의 아치 계산과 길이 등을 계산해 사용자 발에 맞는 인솔을 설계하게 되고, 신발 모양에 따른 인솔 경계 수정 및 정렬을 통해 신발에 맞는 인솔로 설계한다. 인솔 형태 생성/수정 단계에는 인솔을 다양한 형태로 변형할 수 있도록 인솔 변형, 데이터 정렬, 신발 모양에 따른 인솔 외곽 수정, 발바닥 아치 분석 및 길이 측정 등 다양한 부가 기능을 제공한다. 이후 확장성을 고려하여 프로그램을 이용한 측정데이터와 제작기기와의 호환가공을 위한 포맷으로 인솔 데이터를 저장하는 단계를 거쳐, 설계된 인솔 데이터는 CAD/CAM 등의 CNC 시스템에서 인솔을 제작하면 제품은 완성되고 이를 소비자에게 전달한다. 또한 개개인 족형에 맞는 신발 추천을 위한 인솔 데이터를 수치화하고 이를 발의 이미지에 따른 인솔 데이터로 구축하는 단계를 거쳐, 측정된 데이터를 기반으로의 신발 검색 및 추천 시스템을 제공한다. 이는 개인의 족형과 신발의 형태를 비교하고 쉽게 확인할 수 있는 스마트폰용 어플리케이션에 접목시켜 언제 어디서든 자신의 족형 데이터를 확인하고 기성 신발과 비교하여, 온라인에서 자신에 맞는 신발을 선택 구매할 수 있는 편리함을 제공한다. |
