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전동 휠체어

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1. 개요

전동 휠체어는 수동 휠체어를 사용할 수 없는 사람들의 이동을 돕기 위해 개발된 전동 장치이다. 1930년대 영국에서 처음 개발되었으며, 제2차 세계 대전 이후 부상병을 위해 캐나다에서 개선되었다. 전동 휠체어는 구동 시스템, 배터리, 컨트롤러, 좌석 등으로 구성되며, 실내, 실외, 또는 겸용으로 사용 가능하다. 컨트롤러는 조이스틱 방식이 일반적이며, 뇌파를 감지하여 작동하는 방식도 개발되었다. 전동 휠체어는 일반적으로 의료 처방을 통해 사용되지만, 일부 국가에서는 처방 기준이 엄격하여 실제 필요한 사람들이 사용에 어려움을 겪기도 한다. 전동 휠체어는 파워 휠체어 축구와 같은 스포츠에도 활용되며, 대중교통 이용에 제약이 있을 수 있다는 한계도 존재한다.

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전동 휠체어

2. 역사

Harding 전동 휠체어 (1930년대)


조지 클라인과 1953년 그의 클라인 드라이브 체어


1930년대에 영국 R.A. 하딩사에서 전동 삼륜차를 개발했다. 제2차 세계 대전 이후 부상당한 참전 용사들을 돕기 위해 캐나다 국립 연구 위원회에서 일했던 조지 클라인이 전동 휠체어를 발명했다.[1]

2. 1. 전동 휠체어의 발명

R.A. 하딩사에서 1930년대에 전동 삼륜차를 개발했다. 제2차 세계 대전 이후 부상당한 참전 용사들을 돕기 위해 캐나다 국립 연구 위원회에서 일했던 조지 클라인이 전동 휠체어를 발명했다.[1]

2. 2. 초기 디자인 발전



1930년대에 영국 R.A. 하딩사에서 전동 삼륜차를 개발했다. 제2차 세계 대전 이후 부상당한 참전 용사들을 돕기 위해 캐나다 국립 연구 위원회에서 일했던 조지 클라인이 전동 휠체어를 발명했다.[1]

3. 디자인

전동 휠체어 디자인은 구동 시스템/섀시, 배터리, 컨트롤러, 시트 및 용도 등으로 분류할 수 있다. 전동 휠체어는 이동의 주요 수단으로 사용되기 때문에 전기 및 구조적으로 최고의 신뢰성을 갖춰야 하며, 미국에서는 메디케어에 의해 내구 의료 장비로 분류된다.[1]

3. 1. 구동 시스템 및 섀시

전동 휠체어는 일반적으로 4륜 또는 6륜이며 접히지 않지만, 일부 접이식 디자인이 존재하며, 다른 디자인은 운송을 위해 부분적으로 분해할 수 있는 기능을 가질 수 있다.

전동 휠체어 구동 방식에는 전륜 구동, 중앙륜 구동, 후륜 구동, 그리고 전륜 구동의 네 가지 일반적인 스타일이 있다. 동력 바퀴는 일반적으로 따라가는/캐스터 바퀴보다 약간 크고, 캐스터 바퀴는 일반적으로 수동 휠체어의 캐스터보다 크다. 중앙륜 구동 전동 휠체어는 6륜 레이아웃을 위해 앞뒤에 캐스터를 갖추고 있다.

전 미국 대통령 빌 클린턴, 딘 케이먼과 iBot


전동 휠체어 섀시는 10cm 이하의 연석을 넘을 수 있는 동력 장치인 연석 등반 장치를 장착할 수도 있다.

일부 수동 휠체어에는 보조 전기 동력 시스템이 장착될 수도 있다. 이는 세 가지 형태로 나타날 수 있다. 즉, 손으로 추진되는 바퀴의 허브와 통합되어 푸시림에 가해지는 모든 힘이 구동 시스템에 의해 증폭되거나, 휠체어 아래에 장착되어 전동 휠체어와 동일하게 제어되지만, 구동력은 마찰 구동 시스템을 통해 주 바퀴로 전달되거나, 보조 구동 휠을 통해 직접 전달된다.

일부 실험적인 전지형 전동 휠체어 디자인은 바퀴 대신 트랙을 사용하여 제작되었지만, 이는 일반적으로 사용되지 않는다.

기타 실험적 디자인에는 계단 등반 기능이 통합되었으며, 딘 케이먼의 iBOT 디자인은 고급 자이로스코프 센서를 사용하여 계단 등반과 뒤집힌 섀시에서 '서' 있는 기능을 모두 갖추고 있다.

3. 2. 배터리

전동 휠체어의 전동기는 보통 12~80 암페어시 12 볼트 충전 딥 사이클 배터리로 구동되며, 소형 배터리는 짝을 이루어 사용되어 충전 없이 적어도 하루 동안 휠체어에 충분한 전력을 공급한다. 이러한 배터리는 습식 또는 건식 옵션으로 제공된다. 습식 전지는 휠체어에서 분리하여 운송 용기에 넣지 않으면 항공기 탑재가 불법일 수 있으므로, 전동 휠체어 사용에는 건식 전지가 선호된다. 많은 전동 휠체어는 표준 벽면 콘센트에 연결할 수 있는 온보드 충전기를 탑재하고 있으며, 구형 또는 휴대용 모델의 경우 별도의 충전 장치가 있을 수 있다.

3. 3. 컨트롤러

컨트롤러는 일반적으로 팔걸이에 장착된 조이스틱이며, 사용자가 민감도를 조절하거나 여러 제어 모드에 접근할 수 있도록 추가적인 제어 장치가 있을 수 있다. 컨트롤러는 옆으로 이동을 돕기 위해 스윙 아웃될 수 있다. 손으로 조작하는 컨트롤러를 사용할 수 없는 사용자를 위해 마우스 흡입 방식 컨트롤러와 같이 센서에 입김을 불어 작동하는 다양한 대안이 있다. 어떤 경우에는 사용자가 아닌 휠체어 뒤에서 걷는 보조원이 사용할 수 있도록 컨트롤러를 장착할 수 있다. 기능으로는 한쪽 구동 바퀴를 앞으로 돌리고 다른 쪽 바퀴를 뒤로 돌려 휠체어를 제자리에서 회전시키는 기능(차동 조향)이 있다.

마음 제어 휠체어는 실제로 두피나 다른 곳에 있는 센서를 통해 뇌파 또는 신경 신호를 감지하여 작동하며, 실험실 환경에서 시연되었다.

전형적인 조이스틱 컨트롤러

3. 4. 좌석

전동 휠체어의 좌석 디자인은 다양하다. 비닐이나 나일론으로 만들어진 기본적인 슬링 시트와 등받이부터 시작하여, 일부 의자에는 선택적인 패딩이 있다. 어떤 의자에는 머리 받침대를 포함한 더 편안한 쿠션과 등받이 옵션이 있다. 몸통의 안정성이 더 많이 필요하거나, 오랫동안 앉아있어서 욕창의 위험이 높은 사람들을 위해 자체 등받이 및 좌석 쿠션을 장착할 수 있는 회사도 있다. 개별 맞춤형 지원이 필요한 사용자를 위해 전문적인 좌석 솔루션이 제공된다. 다리 받침대는 좌석 디자인에 통합될 수 있으며 다리 위치를 변경해야 하는 사용자를 위해 전동 조절 기능이 있을 수 있다. 전동 휠체어는 사용자가 영구적으로 똑바로 앉은 자세를 유지할 수 없는 경우, 틸트인스페이스(tilt-in-space) 또는 리클라이닝 기능을 갖출 수 있다. 이 기능은 압력을 잠시 동안 다른 부위로 이동시켜 편안함을 높이거나, 사용자를 들어 올려야 할 때 휠체어의 자세를 잡는 데 도움을 줄 수 있다.

일부 고급 전동 휠체어는 사용자를 서 있는 높이로 올리기 위해 전체 좌석이 올라가거나, 좌석 베이스, 좌석 등받이 및 다리 받침대가 함께 움직여 사용자를 똑바로 세우는 '일어서기' 기능을 갖추고 있다. 전동 휠체어는 들어 올려진 위치에서 움직일 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있다.

4. 환경

대형 ATV 스타일 야외 의자


전동 휠체어는 실내용, 실외용 또는 실내/실외 겸용으로 설계될 수 있다. 일반적인 실내용 전동 휠체어는 좁고 짧아 좁은 환경에서도 기동성을 높일 수 있다. 조작 장치는 일반적으로 간단하며, 디자인이 작기 때문에 휠체어는 실외에서 덜 안정적일 수 있다. 타이어는 종종 가정의 바닥을 관리하기 위해 더 매끄럽게 처리된다(과거에는 카펫 타이어라고 불렀다). 실내/실외 겸용 전동 휠체어는 가능한 한 작게 설계되지만, 배터리 범위가 적절하고, 접지력이 좋은 타이어(크고 울퉁불퉁한 오프로드 타이어는 아님)를 장착하고 있으며, 종종 연석이 없는 곳에서의 기동을 돕기 위해 연석 등반 장치를 포함한다. 보도 전용으로 설계되었다. 실외용 전동 휠체어는 상당한 주행 거리를 가지며, 안정성을 돕기 위해 휠베이스가 크고, 휠체어의 편안함과 핸들링을 향상시키는 대형 타이어를 갖추고 있다. 이는 개조된 환경에서는 실내에서도 운전할 수 있지만, 일반적인 가정에서는 운전할 수 없다.

일부 매우 큰 실외용 전동 휠체어는 크로스컨트리 이동성을 염두에 두고 설계되었으며 다른 유형의 크로스컨트리 차량과 디자인적 수렴을 보인다.

5. 사용

전동 휠체어는 수동 휠체어를 사용하기 어려운 사람들을 위해 만들어졌지만, 미국과 영국의 의료 보험 시스템은 집 안에서 কিছুটা 걸을 수 있는 사람에게는 전동 휠체어 처방을 잘 해주지 않는 등 처방 과정에 제약이 있어 모든 사람이 쉽게 사용할 수 있는 것은 아니다. 이러한 제한은 많은 사람들이 개인적으로 전동 휠체어를 구매하거나 대여하도록 만들고 있다.

하지만 전동 휠체어는 수동 휠체어를 사용할 수 없는 사람뿐만 아니라, 이동성, 피로, 통증, 심혈관 문제 등으로 어려움을 겪는 사람들에게도 유용할 수 있다. 그러나 이러한 경우에도 전동 휠체어를 사용하려면 개인적으로 구입하거나 대여해야 하는 경우가 많다.

전동 휠체어 사용자를 위한 파워 휠체어 축구, 파워 하키와 같은 스포츠도 있다.

5. 1. 사용자

전동 휠체어는 일반적으로 수동 휠체어를 사용할 수 없는 사용자를 위해 처방된다. 그러나 미국(메디케어)과 일부 민간 보험사, 그리고 영국(국민 건강 서비스)에서는 자택 내에서 걷는 능력이 조금이라도 있는 사용자에게는 일반적으로 전동 휠체어를 처방하지 않는데, 설령 그 능력이 일정하지 않거나, 대부분의 상황에서 사실상 쓸모없을 정도로 기능적으로 제약이 있더라도 마찬가지이다. 예를 들어, 부엌이나 사무실 주변은 걸을 수 있지만, 버스 정류장까지는 걸어갈 수 없거나, 심지어 장을 본 물건을 들고는 그보다 더 짧은 거리도 걷지 못하는 경우가 있다. 또한, 사용자가 수동 휠체어를 스스로 움직일 수 있는지 여부도 고려되지 않는다. 버스 정류장까지 스스로 휠체어를 움직일 만큼 힘이 없는 휠체어 사용자도 여전히 전동 휠체어 처방 대상이 아닌 것이다. 장애인 권리 운동가들은 유연하지 못한 처방 규칙 적용보다는 개별적인 필요에 기반한 평가에 초점을 맞춘 처방 절차를 요구하며 캠페인을 벌이고 있다. 이러한 처방 제한 때문에 많은 사용자들이 사적으로 해결책을 찾아야 하고, 어떤 경우에는 필요에 비해 부족하지만 예산에 맞는 전동 휠체어나 전동 스쿠터를 선택하게 된다.

전동 휠체어의 사용은 수동 휠체어를 사용할 수 없는 사용자로만 제한되지 않는다. 이동성, 피로 또는 통증 기반의 장애나 심혈관 문제가 있는 모든 장애인은 특정 상황에서 전동 휠체어가 유리하다는 것을 알 수 있다. 그러나 기존의 처방 관행은 일반적으로 이러한 용도로 전동 휠체어를 사용하려면 개인적으로 구입하거나 경우에 따라 대여해야 함을 의미한다.

5. 2. 스포츠

파워 휠체어 축구 및 파워 하키와 같이 전동 휠체어 사용자를 위해 특별히 고안된 스포츠가 있으며, 이를 위해 특별 제작된 전동 휠체어도 사용된다.

6. 한계

대중교통의 휠체어 공간 및 휠체어 리프트와 같은 접근성 개선은 일반적으로 수동 휠체어를 기준으로 설계된다. 그러나 전동 휠체어는 사용자가 스스로 미는 힘에 제약을 받지 않기 때문에 수동 휠체어의 크기와 무게 제한을 초과하는 경우가 많다. 일부 전동 휠체어는 특정 휠체어 공간과 리프트에 사용하기에는 너무 크거나 무겁다. 하지만 이러한 문제를 극복하기 위한 새로운 디자인과 혁신이 이루어지고 있다.



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