< 연구 결과요약서 >
소속학교 한민고등학교 책임 지도교사 문O 채
참여학생 박O 준, 채O 준, 엄O 준, 박O 범, 정O 오 과 제 명 허리디스크 환자 및 임산부를 위한 변기시트 디자인
연구목표 변비 완화 자세를 통한 허리디스크 환자의 예방 및 임산부의 효율적인 배변을 촉진
연구내용
□ 이론적 배경 및 선행연구
○ 쾌변 유도구조를 갖는 변기 시트
쾌변의 유도를 위해 좌판을 전방이 상부로 돌출되는 거치부를 이루게 하고, 그 거치부의 후방에는 만곡한 곡률을 이루며 함몰 형성되는 착석부를 이루게 구성하여 사용자가 배변을 위해 좌판에 앉는 과정에서 복부의 압박과 배변기관을 이완시켜 배변을 아래로 밀어내는 자세를 취할 수 있게 함. 또한, 상부 회동 구조를 이루게 함으로써, 남성으로 하여금 소변 시 변기 본체로부터 제거한 상태로의 소변이 가능하게 되는 등 필요에 따라 선택 사용이 가능하게 하며, 일반적인 좌변기에 설치가 가능하게 하여 설치 사용에 따른 경제적인 부담 을 덜어주게 하기 위한 쾌변 유도 구조를 갖는 변기시트에 관한 것이다.
○ 잘못된 배변 습관이 치골직장근 이완부전증에 미치는 영향
대장통과 시간 중 우측 대장통과시간은 좋은 배변습관을 가진 군은 5.7시간, 잘못된 배변 습관을 가지고 있는 군은 9.2시간으로 잘못된 배변 습관을 가지고 있는 군이 3.5시간, 좌측 대장통과시간은 좋은 배변 습관을 가진 군은 10.5시간, 잘못된 배변 습관을 가지고 있는 군은 15.8시간으로 잘못된 배변 습관을 가지고 있는 군이 5.3시간 지연되었으나 통계 적인 유의성은 없었다. 직장 결장 통과시간은 좋은 배변 습관을 가진 군은 6.6시간, 잘못된 배변습관을 가진 군에서 26.4시간으로 잘못된 배변습관을 가진 군에서 19.8시간으로 유의 하게 지연되었다.
○ 인간공학 측면에서 바라 본 의료용 양변기 디자인에 관한 연구 : 골격계 환자 대상으로 배변의 유리한 가장 이상적인 자세는 무릎이 고관절보다 높고, 웅크리기 식의 쪼그려 앉는 자세이다. 이는 치골 직장근이 가장 느슨해져 대변 활동에 가장 유리한 자세로 만들어주기 때문이다.
척추관련 환자의 경우 신경압박으로 인해 다리가 저리거나 땡겨 다리의 힘이 약해져 배변장 애가 생기는데 이들은 극심한 통증 때문에 가능하면 허리를 굽히고 엉덩이를 뒤로 빼는 자세를 취하고 있었는데 이러한 자세가 지속되면 허리근육의 약화로 통증이 더 심해지고 과 질병을 더 악화된다. 통증을 약화 시키고 배변활동을 원활히 하기 위해서는 체중을 양변기에 얹고 부담을 최대한 덜어 주는 자세가 필요하다. 고관절관련 환자의 경우 높은 변기가 없기 때문에 보조 기구로 엉덩이 받침대를 이용하고 있었다. 이는 고관절을 90도 이상 구부리지 않아야 하며,높은 변기를 사용하여야 하기 때문이다.
□ 연구 주제 선정(목적 및 필요성)
○ 우리나라의 10명 중 3명은 변비를 가지고 있다고 할 만큼 주변에서 변비를 가지고 있는 사람은 증가하고 있다. 이에 따른 자료로 2015년 대한대장항문학회에서 발표한 10대 에서 60대까지 국민 2천명을 대상으로 한 설문조사는 10명 중 3명은 변비 증상을 경험했으 며 10명 중 4명은 배변 후에도 변을 덜 본 것 같은 ‘잔변감’을 느끼고 있다고 발표했다.
변비는 단순히 불편한 배변활동을 이끌어 내는 것뿐이 아니다. 치질, 허리디스크 심한 경우에는 대장암까지 일으킬 수 있다. 평소 건강한 사람은 복근과 척추기립근이 튼튼하기 때문에 배에 힘을 준다고 해도 디스크에 큰 무리가 없지만, 무리한 운동으로 근육이 약해져 있는 20~30대 여성, 혹은 평소 스트레스와 잘못된 자세로 인해 척추질환이나 허리 디스크 증상이 있는 사람이 변비를 해결하려고 무리하게 배에 힘을 주게 되면 순간적으로 복압이 급격히 상승해 허리 주변의 디스크와 척추 뼈가 자리를 이탈하면서 인근 신경을 압박하는 추간판 탈출증(허리 디스크)이 올 수 있다. 이에 따른 자료로 최근 자생한방병원이 2014년 10월1일부터 2015년 1월15일까지 허리 디스크 및 요추염좌로 인해 병원을 방문한 환자 482명을 대상으로 설문조사를 한 결과, 허리 디스크가 발생한 이후에 변비가 생겼다는 응답자는 237명(49.2%)로 약 절반에 가까웠다. 또한 허리질환 이후 변비증상이 나타났다고 답한 237명을 대상으로 변비가 생긴 전후, 화장실에 머무는 시간을 조사해본 결과 무려 88%(209명)의 환자들이 15분 이상 화장실에 앉아 있는 것으로 나타났다. 또한 현재 우리는 심각한 저출산, 고령화 시대를 맞이하고 있다. 이에 따라 노인은 증가하고 신생아의 출산은 감소하고 있는데 노인은 나이가 들면서 뼈가 약해지고 근육이 퇴화하기 때문에 허리가 안 좋아지는 경우가 대부분이다. 노인에게 변비란 건강에 안 좋은 영향을 미칠 수 있다.
또한 임산부는 허리가 부담해야 할 무게가 임신 전보다 늘어났기 때문에 허리는 무리하여 몸 지지하게 된다. 이처럼 허리가 약해진 상태에서의 변비는 척추디스크를 유발하기 쉬운 환경이라고 할 수 있다. 척추 디스크로 인한 잘못된 자세나 습관이 임산부의 경우 태아에게 가는 혈류가 줄어들어 태아의 성장을 저해하는 영향을 미친다. 따라서 변비로 인해 변을 무리하게 해결하기 위해 순간적으로 복압이 높아져 허리디스크를 유발하는 것을 줄이기 위해 이러한 연구를 진행하게 되었다.
□ 연구 방법
○발명이 주가 된 연구기 때문에 선행연구를 찾아보기 어렵다. 따라서 미리 출헌 된 특허를 통해서 아이디어를 얻고 조사해야할 내용은 많은 사람을 대상으로 설문조사를 진행하여 그 결과를 정리하여 일반화 시켜 연구 자료로 사용함. 또한 변기용 시트 디자인을 구상할 때 변기시트를 아이소핑크를 깎아 모형을 직접 만들어보아 연구 및 발명의 실현 가능성을 확인하고 가설과 추측을 통해 발견할 수 없었던 문제점들을 보안해 나갈 것이다.
□ 연구 활동 및 과정
○ 가설 설정
쾌변자세는 변비환자의 허리디스크를 예방하고 허리디스크 환자의 배변을 도울 것이다.
○ 설문조사 과정
1. 변비에 대한 실태와 변비를 가진 사람의 배변자세에 대해 알아보기 위해 설문조사를 계획함.
2. 200명 이상의 고등학교 학생들을 대상으로 변비의 경험 유무, 배변 해결 자세, 쾌변 자세에 대한 인식에 대한 설문조사를 진행함
3. 설문조사 결과를 수합한 후 변비 환자의 실태를 파악한 후 변비 환자가 취하고 있는 배변 해결 자세에 대해서 정리한다.
4. 연구의 필요성에 증명한다.
○변기 시트 모형 제작 과정
1. 흔하게 사용되는 변기시트의 모양을 모티브로 하여 변비를 해결하고 허리디스크 배변 시 복압을 줄여 허리디스크 환자 및 임산부의 배변을 원활하게 돕기 위함을 목적으로 변기를 디자인한다.
2. 새로운 변기의 접근성을 높이기 위해서 본래의 변기 시트와의 최대한 크기와 길이 차이를 줄이기 위해서 흔히 사용되고 있는 변기 시티와 같게 길이와 넓이를 설정함.
2. 기존의 변기 시트를 바탕으로 만든 도안을 사용하여 아이소 핑크에 시트 선을 그리고 선을 따라 열선을 이용하여 자른다.
3. 변기 상층부 각도면을 만들기 위한 기본적인 높이를 위해 이 과정을 반복하여 3개의 변기시트의 모형의 초안을 만든다. 이후 이 변기 모형 3개를 세로로 합친다.
4. 허리와 다리의 각도를 약 35도로 유지시킬 수 있을만한 각도면의 길이와 높이를 정하고 엉덩이를 지지할 수 있는 공간의 조건을 마련하여 이에 따라 아이소핑크를 절단한다.
연구성과
□ 연구 결과
○설문 조사에 의한 연구 결과
설문조사를 진행한 292명의 학생들 중 101명의 학생들이 변비를 경험함.
변비를 경험한 학생 중 86명이 팔을 무릎에 기대는 등 앞으로 숙여서 변을 해결하는 자세를 취함.
설문조사를 진행한 292명의 학생들 중 52명이 배변을 원활하게 진행함.
배변을 원활하게 진행하는 학생들 중 팔을 무릎에 기대는 등 앞으로 숙여서 변을 해결하는 자세를 취하는 학생은 39명으로 변비를 가지고 있는 학생보다 비율이 낮음.
○ 이론 조사에 의한 연구 결과
이론 조사를 통해서 변비가 복압을 높여 허리디스크를 유발할 수 있다는 점을 알게 됨.
또한 과거 선조들이 배변을 할 때 재래식 변기에서 취했던 쪼그려 앉는 자세는 배변통로가 직선이 되어 크게 열리고 말끔히 비워진다. 평소에 많은 사람들이 취하던 자세는 치골직장 근이 직장을 ‘ㄱ’자로 구부려 배변을 방해하기 때문에 변을 해결하는데 더 많은 힘이 들게 되고 이에 따라서 허리디스크가 발생할 수도 있다.
○ 평가에 의한 연구 결과 (예정)
아이소 핑크로 제작한 변기모형을 배변을 원활하게 진행한다는 학생 20명 변비를 가지고 있는 학생 20명을 대상으로 사용 보고서를 작성.
□ 결과 해석 및 논의
○ 설문조사 결과를 통해서 한민고등학교 고등학생 3분의 1은 변비를 경험했다고 답했다.
이에 대해서 변비에 대한 심각성을 느낌. 또한 변을 해결하는 자세에 대한 설문조사를
【연구 결과요약서 작성 시 유의 사항】
․성과발표회에 제출했던 요약서로 대체 가능(3쪽 이내)
통해서 변비를 경험한 학생들이 변을 원활하게 해결하는 학생들보다 복압을 높이는 자세인 무릎에 기대는 등 앞으로 숙여서 변을 해결하는 자세를 더 많이 취함.
□ 결론 및 제언(시사점 및 향후 계획)
○변기 디자인
상층부 각도면의 높이 : 12cm 하층부 엉덩이 지지부 길이 : 20cm 변기 높이 : 15cm
엉덩이 지지면의 길이 : 4cm 엉덩이 지지면의 높이 : 10cm
사용 시 다리와 허리의 각도 40도~35도 (사람별 체형에 따라 오차 발생) 주요어
(Key words)
#허리디스크 #예방 #변비 #해결 #임산부 #쾌변 #저출산 #고령화
< 연구 결과보고서 >
1. 개요
□ 연구목적
○ 우리나라의 10명 중 3명은 변비를 가지고 있다고 할 만큼 주변에서 변비를 가지고 있는 사람은 증가하고 있다. 이에 따른 자료로 2015년 대한대장항문학회에서 발표한 10대에서 60대까지 국민 2천명을 대상으로 한 설문조사는 10명 중 3명은 변비 증상을 경험했으며 10명 중 4명은 배변 후에도 변을 덜 본 것 같은 ‘잔변감’을 느끼고 있다고 발표했다. 변비는 단순히 불편한 배변활동을 이끌어 내는 것뿐이 아니다. 치질, 허리디스크, 심한 경우에는 대장암까지 일으킬 수 있다. 평소 건강한 사람은 복근과 척추기립근이 튼튼하기 때문에 배에 힘을 준다고 해도 디스크에 큰 무리가 없지만, 무리한 운동으로 근육이 약해져 있는 20~30대 여성, 혹은 평소 스트레스와 잘못된 자세로 인해 척추질환이나 허리 디스크 증상이 있는 사람이 변비를 해결하려고 무리하 게 배에 힘을 주게 되면 순간적으로 복압이 급격히 상승해 허리 주변의 디스크와 척추 뼈가 자리를 이탈하면서 인근 신경을 압박하는 추간판 탈출증(허리 디스크)이 올 수 있다. 이에 따른 자료로 최근 자생한방병원이 2014년 10월1일부터 2015년 1월15 일까지 허리 디스크 및 요추염좌로 인해 병원을 방문한 환자 482명을 대상으로 설문조 사를 한 결과, 허리 디스크가 발생한 이후에 변비가 생겼다는 응답자는 237명(49.2%)로 약 절반에 가까웠다. 또한 허리질환 이후 변비증상이 나타났다고 답한 237명을 대상으 로 변비가 생긴 전후, 화장실에 머무는 시간을 조사해본 결과 무려 88%(209명)의 환자들이 15분 이상 화장실에 앉아 있는 것으로 나타났다. 또한 현재 우리는 심각한 저출산, 고령화 시대를 맞이하고 있다. 이에 따라 노인은 증가하고 신생아의 수는 감소하고 있는데 노인은 나이가 들면서 뼈가 약해지고 근육이 퇴화하기 때문에 허리가 안 좋아지는 경우가 대부분이다. 그렇기 때문에 변비는 노인에게 건강에 좋지 않은 영향을 미칠 수 있다. 또한 임산부는 허리가 부담해야 할 무게가 임신 전보다 늘어나기 때문에 허리는 무리하여 몸을 지지하게 된다. 이처럼 허리가 약해진 상태에서의 변비 는 척추디스크를 유발하기 쉬운 환경이라고 할 수 있다. 임산부의 경우 척추 디스크로 인한 잘못된 자세나 습관이 태아에게 가는 혈류가 줄어들게 하여 태아의 성장을 저해 하기도 한다. 따라서 변비 때문에 변을 해결하기 위해 무리하게 힘을 주다가 순간적으 로 복압이 높아져 허리디스크가 유발되는 것을 줄이기 위해 이러한 연구를 진행하게 되었다.
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□ 연구범위
○ 연구 분야 및 범위 , 진행 단계에 대해 간략히 기술
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2. 연구 수행 내용
□ 이론적 배경 및 선행 연구
2.1. 연구의 이론적 배경 2.1.1. 양변기의 개념
변기는 대소변을 받아 내는 그릇을 말하며, 대변기소변기, 양식 변기(대소변 겸용)가 있다. 양식 변기는 모 두 수세식이며, 재래식 변기에는 수세식과 급 취식이 있다. 걸터앉아서 대소변을 보게 된 수세식 서양 변기로 비슷한 말로는 좌변기·좌식변기가 있다. 양변기의 구성요소로는 물탱크와 시트, 몸체가 있다.
Fig. 1. 양변기의 개념
2.1.2. 양변기의 구조
Fig. 2. 양변기의 구조
구조는 다음과 같다.
a) 급수압의 변화, 설치 조건이 다른 경우 등의 영향을 받지 않는 안정된 세척수량이 얻어질 것.
b) 변기몸체는 위생적이고 배출구에 개폐판을 사용하는 등 방취구조가 있을 것.
c) 변기 몸체는 바닥에 고정할 수 있을 것.
d)변기 몸체와 세척용 탱크의 접속은 세척수가 새지 않는 구조일 것.
e) 변기 몸체와 변조의 접속은 세척수가 새지 않는 구조일 것.
f) 세척용 탱크에는 오버플로 장치를 설치하고, 변조로 세척수를 쉽게 배출할 수 있을 것.
g) 세척용 탱크의 유효 용량은 2500mL이상일 것.
h) 변좌 및 덮개의 열림 각은 90°이상일 것.
I) 금속 부분은 도금, 도장 등을 하든가 또는 쉽게 부식되지 않는 재료를사 용할 것.
j) 전기용품안전관리법의 대상이 되는 부품 또는 부속품에 대해서는 동법의 전기용품 기술상의 기준을 정하 는 것에 적합한 것일 것.
k) 급수 기구는 KS B 2331의 규정에 적합하든가 또는 이들과 동등 이상- 7 –인 것으로 한다.
2.1.3. 화변기와 양변기
한국에서 보편적으로 볼 수 있는 좌변기에는 두 가지가 있다. 양변기와 화변기가 그것인데, 양변기는 위의 사진처럼 그냥 의자에 앉듯이 앉아서 볼일을 보는 형태고 화변기는 쪼그려 앉아서 볼일을 보는 형태다.
쪼그려 앉는 자세 때문에 화변기를 재래식 변기로 오해하기도 하지만 화변기는 근대적 수세식 변기를 가리 키며, 화(和)변기라는 이름에서 알 수 있듯이 일본에서 나온 것이다. 하지만 진짜 일본식 변기는 한국식 화변 기와 달리 오줌받이가 문이 아닌 뒷벽 쪽으로 향해 있다. 사람이 들어가 볼 일을 보고 있는 상태에서 다른 사람이 문을 열면 얼굴이 아닌 엉덩이가 보이는 자세가 된다.1)
2.1.4. 변기 커버의 개념
일반적으로 변기에서 앉을 수 있게 걸터앉을 하단부와 이물질이 들어가지 않게 덮을 수 있도록 뚜껑을 단 상단부로 구성된 기구.
좌변기가 발명된 초창기에는 나무로 제작하였으나, 1960년대 이후에는 플라스틱으로 제작한다.
이름에서 연상되는 것과는 달리 변기 커버가 망가지거나 없으면 좌변기 이용이 매우 불편하거나 불가능해진 다. 그 이유는 좌변기는 변기 커버가 장착되는 것을 기준으로 설계되기 때문에 변기 커버를 제거하고 직접 앉으면 변기 속으로 엉덩이가 들어가게 된다.
2.1.5. 쾌변 유도구조를 갖는 변기시트
쾌변의 유도를 위해 좌판을 전방이 상부로 돌출되는 거치부를 이루게 하고, 그 거치부의 후방에는 만곡한 곡률을 이루며 함몰 형성되는 착석부를 이루게 구성하여 사용자가 배변을 위해 좌판에 앉는 과정에서 복부의 압박과 배변기관을 이완시켜 배변을 아래로 밀어내는 자세를 취할 수 있게 함. 또한, 상부 회동 구조를 이루 게 함으로써, 남성으로 하여금 소변 시 변기 본체로부터 제거한 상태로의 소변이 가능하게 되는 등 필요에 따라 선택 사용이 가능하게 하며, 일반적인 좌변기에 설치가 가능하게 하여 설치 사용에 따른 경제적인 부담 을 덜어주게 하기 위한 쾌변 유도 구조를 갖는다.
2.1.6. 허리디스크의 개념
허리디스크란 주로 하부요추의 추간판의 퇴행성변화나 외부 충격에 의해서 추간판을 구성하고 있는 섬유륜 이 파열되고 그 안의 수핵이 일부 또는 전부가 탈출을 일으켜 신경을 눌러서 신경증상을 유발하는 질환이다.
2.1.7. 허리디스크의 종류
섬유륜의 파열정도와 수핵의 탈출정도에 따라 4단계로 나눌수 있다.
1) 팽륜추간판
섬유륜의 파열은 없이 밀려나서 발생
2) 돌출추간판-내측 섬유륜은 파열되었지만 외측섬유륜은 파열되지 않아 수핵이 밖으로 빠져나오지 않은 상태
3) 탈출추간판
1) https://namu.wiki/w/%EB%B3%80%EA%B8%B0
외부 섬유륜이 파열되어 수핵의 일부가 빠져나왔지만 분리는 되지 않은 상태 4) 부골화추간판
탈출된 수핵이 완전히 분리되어 흩어져있는 상태
2.1.8. 허리디스크의 증상
1) 급성디스크급성디스크의 경우에는 갑작스럽게 충격 등으로 섬유륜이 찢어지거나 수핵이 탈출되는 경우에 해당되 며 갑작스런 허리의 통증으로 허리를 뒤로 젖히기도 힘들고 엉덩이를 뺀 엉거주춤한 상태로 움직이지 못하게 된다. 이 경우는 급성 요추염좌랑 증상이 비슷하고 x-ray사진 상으로는 이상이 나타나지 않는 경우가 많기 때문에 감별을 필요로 한다.
2) 만성디스크
만성디스크의 경우에는 지속적인 추간판으로의 압력의 증가로 서서히 섬유륜이 붓거나 찢어지고 수핵 이 탈출되는 경우에 해당되며 통증이 허리와 엉덩이를 중심으로 발생한다.2)
2.1.9. 허리디스크와 변비와의 관계
대전자생한방병원은 20일간(10월 1~20일) 요통, 디스크 등의 치료를 위해 내원한 환자 중 변비가 있는 150명에 대해 설문조사를 실시했다.
배변 완료까지 걸리는(좌변기에 착석해 있는) 시간을 묻는 질문에 53명(35.3%)이 15분 이상, 64명 (42.7%)이 10~15분 이상 이라고 대답해 변비 환자 중 총 117명(78%)이 좌변기에서 오랜 시간 앉아 있 는 것으로 나타났다.
배변 완료시까지 10분 이상 걸린다는 117명의 환자 중 77명(65.8%)의 환자가 배변 시 허리, 엉치 등에 통증을 느낀 적이 있다고 응답했다.
이어 통증이 있다고 응답한 참가자들에게 변비와 통증의 발병 시기를 묻는 질문에는 37명(48.1%)의 참 가자가 비슷한 시기에 시작한 것 같다, 19명(24.7%)의 참가자가 이전부터 약간의 증세가 있었지만 변비 가 생긴 후 더 심해졌다, 21명(27.3%)의 참가자가 변비가 있은 후 통증이 생겼다고 답해 변비가 통증을 유발하거나, 악화 시킬 가능성이 있음을 시사했다.
보통 배변 당시의 자세는 어떠한가라는 질문에는 배변을 할 때 신문, 잡지를 보거나 스마트폰 검색을 주로 하는데, 이때 팔꿈치를 무릎에 대고 상체를 앞으로 숙이는 자세를 취한다는 응답이 절대적으로 많았다.
대전자생한방병원 김영익 병원장은 “긴 시간 이렇게 같은 자세로 오랫동안 있게 되면 근육과 관절이 긴장되어 허리가 뻣뻣해지는 듯한 느낌이나 어깨와 목, 다리 등의 혈액순환 장애로 저림 증상이 나타 날 수도 있으며 쪼그린 자세로 앉아서 배에 힘을 주게 되면 복압이 상승하여 허리디스크가 후방으로 밀리는 경우도 있다”며 “일부 사람들 중 좌변기에 앉았을 때 항문직장각을 늘리기 위해 본능적으로 발 뒤꿈치를 드는 사람이 있는데, 이는 발목과 발가락 관절에도 좋지 않다”고 조언했다.
2.1.10. 허리디스크의 원인 변비
평소 건강한 사람은 복근과 척추기립근이 튼튼하기 때문에 배에 힘을 준다고 해도 디스크에 큰 무리 2) http://www.igsnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=20824
가 없지만, 무리한 운동으로 근육이 약해져 있는 20~30대 여성, 혹은 평소 스트레스와 잘못된 자세로 인해 척추질환이나 허리 디스크 증상이 있는 사람이 변비를 해결하려고 무리하게 배에 힘을 주게 되면 순간적으로 복압이 급격히 상승해 허리 주변의 디스크와 척추 뼈가 자리를 이탈하면서 인근 신경을 압 박하는 추간판 탈출증(허리 디스크)이 올 수 있다.
척추 디스크 질환으로 어느 신경이 눌리느냐에 따라 배변·배뇨에 지장을 초래할 수 있고 허리 디스크 로 인해 움직임이 제한 받는 환자의 경우 굳어진 장운동과 약해진 복근이 허리 디스크를 악화시킬 수 있으므로, 평소 허리가 약하거나 허리 디스크 진단을 받은 사람은 척추뿐 아니라 장 건강도 주의해야 한다.
2.1.11. 허리디스크와 임산부와의 관계
잘못된 자세나 습관이 지속되면 요통뿐 아니라 허리디스크나 척추측만증으로 이어진다. 임산부의 경우 태아에게 가는 혈류가 줄어들어 태아의 성장을 저해할 수 있다.
2.2. 그 이전의 선행 연구들
2.2.1. 잘못된 배변 습관이 치골직장근 이완부전증에 미치는 영향
대장통과 시간 중 우측 대장통과시간은 좋은 배변습관을 가진 군은 5.7시간, 잘못된 배변 습관을 가지고 있 는 군은 9.2시간으로 잘못된 배변 습관을 가지고 있는 군이 3.5시간, 좌측 대장통과시간은 좋은 배변 습관을 가진 군은 10.5시간, 잘못된 배변 습관을 가지고 있는 군은 15.8시간으로 잘못된 배변 습관을 가지고 있는 군이 5.3시간 지연되었으나 통계적인 유의성은 없었다. 직장 결장 통과시간은 좋은 배변 습관을 가진 군은 6.6시간, 잘못된 배변습관을 가진 군에서 26.4시간으로 잘못된 배변습관을 가진 군에서 19.8시간으로 유의하 게 지연되었다.
2.2.2. 인간공학 측면에서 바라본 의료용 양 변기 디자인에 관한 연구 : 골격계 환자 대상으 로
배변의 유리한 가장 이상적인 자세는 무릎이 고관절보다 높고, 웅크리기 식의 쪼그려 앉는 자세이다. 이는 치골 직장근이 가장 느슨해져 대변 활동에 가장 유리한 자세로 만들어주기 때문이다.
척추관련 환자의 경우 신경압박으로 인해 다리가 저리거나 당겨 다리의 힘이 약해져 배변장애가 생기는데 이들은 극심한 통증 때문에 가능하면 허리를 굽히고 엉덩이를 뒤로 빼는 자세를 취하고 있었는데 이러한 자 세가 지속되면 허리근육의 약화로 통증이 더 심해지고 과 질병을 더 악화된다. 통증을 약화 시키고 배변활동 을 원활히 하기 위해서는 체중을 양변기에 얹고 부담을 최대한 덜어 주는 자세가 필요하다. 고관절관련 환자 의 경우 높은 변기가 없기 때문에 보조 기구로 엉덩이 받침대를 이용하고 있었다. 이는 고관절을 90도 이상 구부리지 않아야 하며, 높은 변기를 사용하여야 하기 때문이다.
□ 연구주제의 선정
○ 주제를 선정하기 위해 과학의 본질적인 목적에 대해 생각하여 보았다. 이에 대해 팀원들
과 토의를 진행하여 과학의 본질적인 목적은 우리 삶의 질 향상과 우리 삶 속에서
일어나는 현상과 만물의 본질에 대한 탐구라고 생각하게 되었다 . 현재 우리가 진행할
수 있는 연구는 우리 삶의 질 향상이라는 목적에 기여할 수 있는 연구라고 생각되었다 .
따라서 우리의 삶의 질을 향상 시킬 수 있는 방안에 대해서 팀원들과 함께 토의를
진행하며 삶의 질을 향상 시킬 수 있는 방안에는 현재의 것을 더욱 발전시키거나
혹은 기초적인 욕구를 더욱 효과적으로 해결하면 인간의 행복이 증진되어 삶을 더욱
윤택하게 할 수 있다는 결론을 내렸다 . 팀 내에서 주제를 선정하기 위해 과학의 본질적
인 목적과 그 목적을 이룰 수 있는 방안에 대해서 정의를 내려 보는 노력을 하였다 .
이후 더욱 세부적인 주제 선정으로 나아가기 위해 현재의 것을 발전시키는 것은 능력
의 한계가 있다고 판단되어 기본적인 욕구를 더욱 효과적으로 해결할 수 있는 방안을
탐구하기로 정하였다 . 주제를 선정하기 전에 기본적인 욕구에 대한 지식이 필요하다고
생각되어 조사를 진행했다 . 조사를 진행하던 중 매슬로우의 욕구 단계 이론을 접하게
되었다 . 매슬로우 욕구 단계 이론이란 사람모두 5가지의 욕구를 가지고 태어난다는
주장으로 그 5가지의 욕구의 생리적 욕구, 안전 욕구, 소속과 애정의 욕구, 존경 욕구,
자아실현의 욕구는 우선순위가 있어서 단계가 구분 된다는 것이다 . 추가적인 조사를
진행하여 가장 기본이 되는 하위 욕구는 생리적 욕구로 여기에는 식욕 , 성욕, 수면욕,
배설욕 등이 있다는 것을 알게 되었다 . 이러한 욕구를 더욱 충족시키기 위한 현재의
노력들에 대해 생각해보았다 . 식욕을 위해 더욱 맛있는 음식을 편하게 먹기 위한
연구를 활발하게 진행하고 있고 효과적인 수면을 위해 침대와 베개를 연구하고 있다고
생각하게 되었다 . 하지만 배설욕을 효과적으로 해결하기 위한 노력은 부족하다고
생각되어 이에 대한 근거를 찾아보던 중 대한대장항문학회에서 발표한 자료를 접하게
되었다 . 이 자료를 통해 10대에서 60대까지 국민 2천명을 대상으로 한 설문조사 결과에
의해 10명 중 3명은 변비 증상을 경험했으며 10명 중 4명은 배변 후에도 변을 덜
본 것 같은 ‘잔변감’을 느낀다는 것을 알게 되어 배설욕을 효과적으로 해결하기 위한
연구를 진행해야 한다는 생각을 했다 . 배설욕의 효과적 해결을 위해 변비의 원인에
대해 알아보던 중 ‘잘못된 배변습관이 치골직장근 이완부전증에 미치는 영향’이라는
논문을 찾았다 . 이를 통해 변비는 일반적으로 잘못된 식이, 내분비 및 대사 질환,
신경질환 , 결체조직 질환 또는 약물 등 다양한 요인에 의해서 발생한다는 것을 알게
되었다 . 또한 치골직장근이 배변에 관여하는 것을 알게 되어 현재 SNS에서 대두되고
있는 ‘쾌변 자세’가 치골직장근을 이용하여 쾌변을 유도한다는 또한 쉽게 도출해 낼
수 있었다 . 따라서 ‘쾌변 자세’를 통해서 배설욕을 효과적으로 해결한다는 결론을
내게 되었다 . 현재 쾌변자세를 유도하는 제품에 대한 조사를 진행하고 제품을 실제로
구매하여 사용하기 또한 해보았다 . 시중에 판매되는 제품을 체험한 결과 엉덩이에
많은 힘이 쏠려 불편함을 느끼며 남성에게는 적합하지 않다는 결론을 내게 되었다 .
따라서 쾌변 자세를 효과적으로 실천할 수 있는 변기를 디자인하는 주제를 생각해보았
는데 현제 좌변기가 너무 널리 사용되고 있고 그 변기를 바꾸기에는 한계가 있다고
생각되어 쉽게 탈부착이 가능한 변기 시트를 통해서 쾌변자세를 실천할 수 있다는
생각을 하게 되었다 . 따라서 이러한 주제를 정하게 되었다.
□ 연구 방법 연구 진행 방법.
설문조사
연구의 필요성을 직접 알아보고 현재 양변기 변기시트의 불편함을 알기 위해서 설문조사를 계획했다. 변비를 경험한 유무, 배변의 원활함의 수치, 변기시트의 불만사항 등의 설문 항목을 담은 설문지를 제작했다.
200명 이상의 고등학생들을 대상으로 설문조사를 진행한 후 이를 정리하여 불편한 점과 변비의 심각성을 파 악하여 연구에 반영했다.
변기시트 디자인
현재 널리 사용되고 있는 변기시트를 토대로 쾌변시트를 디자인하기 위해서 사용되고 있는 변기시트 크기 도안을 만들었다.
만든 도안을 토대로 변기시트 모형을 제작하기 위해서 가공이 쉬운 아이소핑크를 준비하였다. 아이소핑크에 도안을 이용하여 변기를 설계하였다. 설계된 모형에 따라 아이소핑크를 가공한 후 가장자리를 사포를 이용하 여 다듬는다. 변기시트 모형 가공을 완성한 후 오염을 줄이기 위해 젯소로 아이소핑크를 덧칠한 후 말리고 이를 말린다. 이후 사포로 표면을 다듬어 모형 디자인을 마무리한다.
변기시트 평가
완성된 변기시트를 2가지 변인으로 나누어 평가한다. 원활하게 변을 해결하는 사람과 변비를 가지고 있는 사 람을 각각 5명씩 섭외한다. 이후 그냥 변기 위에 앉았을 때와 변기시트 모형을 이용하여 실제로 배변을 했을 때와 변기시트 모형이 없이 배변했을 때의 차이를 기록 일주일에 걸쳐 기록한다.
□ 연구 활동 및 과정 1. 실험 준비
1.1. 설문지
변비에 대한 실태와 변비를 가진 사람의 배변자세에 대해 알아보기 위해 설문조사를 계획한 후 200명 이상 의 고등학생들을 대상으로 변비의 경험 유무, 배변 해결 자세, 쾌변 자세에 대한 인식에 대한 설문지를 제작 하였다.
Fig. 3. 설문조사지
1.2. 아이소핑크
순수 고분자 폴리스티렌을 물과 진공을 이용하여 하이드로백 프로세스 공법으로 발표시켜 독립기포구 조를 형성하므로 단열성이 매우 뛰어날 뿐 아니라 내습·내수성과 압축강도 등 다른 제품과 비교할 수 없는 최고의 품질의 자기소화성 방수단열재이다. 따라서 방수와 내구성이 뛰어난 성질과 쉽게 가공이 가능하므로 변기 디자인을 하기 위한 재료로 탁월하다고 생각되어 아이소핑크를 제작 재료로 선정하였 다.
Fig. 4. 아이소핑크
1.3. 변기시트 도안
현재 흔히 사용하고 있는 변기시트를 바탕으로 만들기 위해 변기시트 위에 상자를 대고 똑 같이 따라 그린 후 변기시트 크기 도안을 만들었다.
Fig. 5. 변기시트 모형 도안
2. 실험 진행
2.1. 변기시트 설계
쾌변자세를 효과적으로 유지할 수 있는 변기시트를 위해 전면 돌출부와 후면 돌출부의 길이 와 높이를 정하였다.
Fig. 6. 디자인 모형 1
Fig. 7. 디자인 모형 2
Fig. 8. 디자인 모형 3
2.2. 아이소핑크 변기시트 기본형
제작한 변기시트 크기 도안을 이용하여 5cm 굵기의 아이소핑크 위에 따라 그림을 그린다. 그린 후 이 를 열선과 실톱을 이용하여 자른다. 똑같은 방법으로 3개를 만든다. 설계한 변기시트의 세로길이가 15cm이기 때문에 3개를 만들어 세로로 붙여 조각한다.
Fig. 9. 조각 중
Fig. 10. 조각 후
2.3. 아이소핑크 변기시트 중간형
전면 돌출부의 높이와 후면 돌출부의 높이가 완성된 후 허벅지를 올려놓을 전면 경사면과 엉덩이가 편하게 안착할 수 있는 후면 안착부를 설계도의 길이대로 조각한다.
Fig. 11. 전면 경사면 조각 중
Fig. 12. 중간형 완성
2.4. 아이소핑크 변기시트 완성형
완성된 중간형을 직접 앉아보는 활동을 통해서 원하는 기능을 제대로 수행할 수 있는지 확인했다. 이 후 오염과 내구성을 높이기 위해서 젯소를 이용하여 바르고 말리는 작업을 반복하여 평평하고 단단한 면을 만든다.
Fig. 13. 완성형
2.5. 변기시트 평가
완성된 변기 시트의 효율과 목적 달성을 확인하기 위하여 변비를 가지고 있는 사람, 배변을 원활하게 진행하고 있는 사람을 각각 5명씩 섭외하여 완성된 변기시트를 직접 사용하여 그에 따른 후기를 작성 하였다. 변기시트 모형을 직접 배변활동에 이용할 때와 단순히 그 위에 앉아보았을 때의 두 가지 상황 에서의 평가를 반영하였다. 또한 완성된 변기시트 모형이 하나 밖에 없기 때문에 하루씩 돌아가며 변 기모형을 사용하였다.
3. 연구 결과 및 시사점
□ 연구 결과 1. 실험 결과
1.1. 대변관련 설문조사 결과
총 응답 289개
남 61.6% 여 38.4%
1학년 58.8% 2학년 41.2%
Fig. 14. 하루 중 대변 해결 횟수 설문
Fig. 15. 배변의 원활 해결 유무 설문
Fig. 16. 변비 경험 유무 설문
하루에 대변을 1번 정도 해결하는 경우가 가장 많았고 설문조사를 진행할 당시 약 80%의 학생들이 배변을 원활 하게 진행한다고 답했다. 하지만 변비 경험 유무에 대해선 약 40%가 변비를 경험해본 적이 있다고 답했다. 이 결과를 통해서 학교의 학생 10명중 4명이 변비를 경험하고 현재 2명이 변비를 계속 겪고 있는 것으로 밝혀졌다.
이러한 평가를 바탕으로 보아 변비의 심각성을 느끼게 되었다.
1.2. 쾌변자세 관련 설문조사 결과
총 응답 288개 쾌변자세 실천 여부
예 29.5% 아니요 70.5%
(예를 선택한 사람에 한에) 배변에 도움이 되셨나요?
예 71.6% 아니요 28.4%
(아니요를 선택한 사람에 한에) 배변에 도움이 될 것 같나요?
예 50.7% 아니요 49.3%
쾌변자세를 손쉽게 사용할 수 있는 변기시트가 있다면 사용하실 건가요?
예 65% 아니요 35%
1.3. 배변자세 관련 설문조사 결과
Fig. 17. 배변 자세 관련 설문
팔을 무릎에 기대는 등 앞으로 숙여서
해결한다. (1순위) 72.1%
등을 기대지 않고 허리를 꼿꼿이 세우고
해결한다. (2순위) 14.8%
등을 변기 커버 등 뒷부분에 기대어 해
결한다. (3순위) 3.5%
기타 발을 무언가에 올림
간이 의자에 발을 올리고 싼다.
발판위에 발을 올려서 가장 나오기 쉬운 자세를 한다.
발꿈치를 들어 고개를 숙인다.(의자가 있다면 발 밑에 의자를 놓는다.)
까치발을 들거나 바가지를 받침대로 쓴다.
팔을 무릎에 기대는 등 앞으로 숙여서 해결하는 자세는 대장과 직장의 막는 자세로 배변 시 복압을 높 여 허리에 나쁜 영향을 끼치는 자세이다. 이러한 자세를 약 70%가 취하고 있으며, 간이 의자에 발을 올리는 등 벌써부터 쾌변자세를 취하며 배변을 하는 사람도 존재하였다.
1.4. 변기시트 설계 결과
Fig. 18. 변기시트 간이 설계도
엉덩이를 지지할 수 있는 부분과 허리를 받칠 수 있는 부분을 위해서 하반 지지부를 20cm 길이로 하였다. 또한 후반 돌출부의 길이를 10cm로 두어 사람에 따라 다른 체형을 맞출 수 있게 고려하였다. 또한 쾌변자세의 가장 중요한 부분인 35도 유지를 위해 전반부 경사면의 길이를 12cm로 하여 허벅지 하반과 엉덩이의 각도가 45도가 되게 하여 다리의 두께에 따라서 40~35도가 유지 되도록 고안하였다.
전체 길이 43cm
하반 지지부의 두께 3cm
하반 지지부의 길이 20cm
전반 돌출부의 높이 15cm
전반부 경사면까지의 길이 12cm
후반 돌출부의 높이 10cm
후반부 경사면까지의 길이 3cm
1.5. 변기시트 평가 결과
배변을 원활하게 진행하는 사람
단순히 앉았을 때 생각보다 편안함을 느꼈다.
또한 다리를 올림으로써 배의 밑 부분과 엉덩 이 쪽 괄약근에 힘을 쉽게 줄 수 있었다.
평소에 배변을 해결하는 속도와 많은 차이를 느낄 수 없었다.
허리가 자동적으로 곧게 펴지게 되어 좋고 다 리가 저리는 현상이 줄어든 것 같다.
허리가 가슴에 밀착되어 안정감을 느낄 수 있 었다.
변비를 가지고 있는 사람
평소에 힘을 줄 때 약간의 통증이 있었는데 그 러한 점이 개선되었다.
배변을 해결하는 시간이 줄어들었다. 또한 평 소에 변을 보고 난 후 느꼈던 잔변감이 확연히 줄어듦을 확인할 수 있었다.
허리 받침이 좀 짧은 느낌이 있어서 허리를 전 체적으로 받쳐줄 수 있는 받침대가 생겼으면 좋겠다.
원래 취하던 자세에서 바뀌게 되어 어색함이 있다.
앉고 일어나는데 불편함이 있다.
배변을 마치고 휴지로 뒤처리를 할 때 불편하 다.
공통
이 제품이 실용화가 되어 시중에서 판매한다면 직접 구매할지 잘 모르겠다.
변기시트를 설치하고 배변을 할 때 다리가 공 중에 들리게 되어 불편하다.
남성은 배변을 보면서 소변을 보는 경우가 있 는데 그럴 때 매우 불편하다.
배변을 원활하게 진행하는 사람에게는 힘을 효과적으로 주는 것이 가능하여 복압을 낮추는 효과를 찾 아볼 수 있었고 평소 허리를 숙이는 자세 때문에 다리에 압력이 가해져 피가 원활하게 통하지 않게 되 어 다리가 저리는 현상을 볼 수 있는데 변기시트를 이용하면서 이 점도 해결할 수 있게 되었다.
변비를 가지고 있는 사람에게는 평소에 배변 시 통증이 동반되었는데 변기시트를 사용하고는 이 점이 개선됨을 느꼈고 배변시간이 줄어들었다고 답했다.
이처럼 변기시트의 다양한 장점을 볼 수 있었지만 앉고 일어나는데 불편함이 있고 배변을 마치고 뒤 처리를 할 때 불편함이 있다는 답변이 있었다. 또한 변기시트의 실용화시 직접 구매의사가 불확실하였 고 변기시트의 발받침의 필요성이 밝혀졌고, 남성을 고려한 새로운 디자인이 필요하다.
□ 시사점
○
쾌변자세를 이용하여 변비를 인한 허리디스크와 허리디스크 환자를 위한 변기시트를 디자인해보았다.설문조사를 통해서 변비의 심각성과 현재 많은 사람이 허리와 장 건강에 좋지 않은 자세를 취한다는 것을 알게 되었다. 하지만 이미 쾌변자세와 비슷한 자세를 실천하는 사람도 있었다.
쾌변자세를 더욱 효과적으로 실천하기 위해 다리와 허리의 각도를 사람의 체형에 따라 40~35도로 유지할 수 있는 변기시트를 설계하고 이를 아이소핑크를 이용하여 기본형, 중간형, 완성형 3단계로 조각하여 제작하였 다.
완성된 변기시트를 통해서 변기를 경험한 사람, 배변을 원활하게 진행하는 사람 각각 5명을 선정하여 평가 를 진행하였을 때 연구의 목적에 맞는 허리의 통증을 줄여주며, 배변 시 걸리는 시간을 줄여주는 효과를 도 출해 낼 수 있었다. 또한 설문조사 항목 중 하나인 변기의 불편한 점에서 다리가 저리다는 결과가 있었다.
이를 제작한 변기시트를 통해서 해결할 수 있는 모습을 보여주었다. 하지만 문제점도 발견하였는데, 직접 플 라스틱으로 제작하지 못하고 아이소핑크에 젯소를 덧칠하여 만든 한계에 따라 평소와 다른 자세를 취하는 것 에 대해 불편함이 있었다. 뿐만 아니라 변기 시트가 쾌변자세를 취하기 위해서 전면 돌출부와 후면 돌출부의 높이가 생기게 되는데 이 때문에 변기에 앉고 일어남의 불편함이 생겼으며 배변 후 휴지로 뒤처리를 할 때 어려움이 있었다. 그리고 변기 시트를 이용할 때 전면 돌출부에 다리가 올라감에 따라 다리가 들리게 이에 대한 불편함이 있었다. 이는 간단한 발받침으로 해결할 수 있을 것이란 결론을 내게 되었다.
허리디스크는 태아에게까지 안 좋은 영향을 끼치기 때문에 쾌변시트는 임산부를 위한 디자인이 될 수 있다.
따라서 여성이 주된 소비자가 될 수 있다. 하지만 허리디스크 환자는 남성도 다수 존재하기 때문에 남성의 측면에서 불편한 점을 배제할 수 없다. 변기시트 평가에 따르면 공통적으로 남성은 대변을 해결할 시 소변을
동시에 해결하는 경우가 있는데 이때 많은 불편함을 느낀다고 답하였다. 이의 문제점의 심각성을 느꼈다. 따 라서 해결방안에 간단히 고안하여 보았다. 현재 우리나라에서 양변기 다음으로 많이 볼 수 있는 화변기는 대 변을 쪼그려서 해결하기 때문에 남성을 신체적 특성상 앞쪽에 오줌받이가 존재한다. 이 점을 고려하여 변기 시트 디자인을 보안하면 남성도 편히 이용할 수 있는 변기시트가 될 것이다.
환경과 능력의 한계로 인해 실제로 변기를 모델링하여 정확하게 모양의 플라스틱으로 이루어진 변기를 만 들지 못하였다. 따라서 아이소핑크를 이용한 점에 따라 다양한 문제점이 동반되어 생기게 되었는데 이 점을 보완하여 3D모델링을 이용하여 직접 정확한 변기 설계도를 제작해 보아야할 것이다. 하지만 이번 연구를 통 해서 쾌변자세가의 효과를 증명했고 설문조사 결과 다리가 저리다는 점을 쾌변시트를 통해서 해결할 수 있는 가능성을 발견하게 되었다. 이 점을 보안하여 변기시트를 만들어 대중화가 된다면 변비로 인한 허리디스크를 예방하는 것뿐만 아니라 허리디스크 환자와 임신으로 인한 허리가 약해진 임산부가 더욱 효과적으로 배변활 동을 진행할 수 있을 것이다.
5. 참고문헌
[1]http://www.igsnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=20824
[2]https://namu.wiki/w/%EB%B3%80%EA%B8%B0%20%EC%BB%A4%EB%B2%84 [3]http://www.igsnews.co.kr/news/articleView.html?idxno=20824
[4]http://www.restroom.or.kr/
[5]김태현, 최석재, 나용호. (2000). 잘못된 배변습관이 치골직장근 이완부전증 (Non-Relaxing Puborectalis Syndrome)에 미치는 영향. . 402-406
[6]신혜경, 김경우, 연준오, 양관섭. (2016). 양변기 종류에 따른 급 · 배수소음 전달특성 분석.
한국소음진동공학회 학술대회논문집, , 360-361.
[7]최미선. (2010). 인간공학측면에서 바라본 의료용 양변기 디자인에 관한 연구
[8]http://www.nocutnews.co.kr/news/4222320?fbclid=IwAR1odthil5Zt02rHLVmJuvMqHAMuPZXFeVUVtP1xvg6Xp_8MF 9R3sMEGfSA
[9]http://www.koreatimes.com/article/914114?fbclid=IwAR3m4LYxgAXEc3oTjyzmWnKD8RTN3G0GJv6_AtPrc3hVAgL M9wPz7KNQJHU
[10]https://news.naver.com/main/read.nhn?mode=LSD&mid=sec&sid1=103&oid=262&aid=0000002185&fbclid=IwAR1Xm hzPObbJ8R5s04DQpAdn-oLDzYMHjbFzjAlXmGK3wGfnVxY1QFO_Pgg