표면 근전도 센서를 활용한 돌봄로봇 기반 배설돌봄과 일반 배설돌봄 시 나타나는 요양보호사의 신체적 부하 정량화

국문 초록 (Abstract)

Objective: 본 연구는 요양보호사가 수행하는 일반적인 배설돌봄(Manual Care, MC)과 배설로봇을 활용한 배설돌봄(Robot-aided Care, RC) 시 나타나는 신체적 부하를 표면 근전도 센서를 사용하여 정량화하고자 하였다. Background: 요양보호사의 배설관리업무는 화장실이용과 기저귀교체 두 가지로 나눌 수 있는데 특히 요양보호사는 기저귀교체 업무에서 신체적 부담을 많이 느끼고 있다. 또한 기저귀교체 시 나타나는 부적절한 자세는 요통 및 허리 질환을 유발시킬 수 있으며 특히, 허리와 어깨, 상지 부위에서 많은 신체 불편함을 호소하고 있다. 이러한 요양보호사의 신체적 부담을 경감시켜주고 기저귀교체를 대체할 수 있는 다양한 배설돌봄로봇이 개발되고 있다. 하지만 배설돌봄로봇을 통한 신체적 부담 경감에 대한 검증이 필요하며 이에 대한 연구는 미미하다. Method: 본 연구의 실험은 현재 요양원에서 근무중인 요양보호사 10명을 대상으로 수행하였다. 경력에 대한 제한은 두지 않았으며 경력은 1년부터 10년까지 다양했다. 8개의 sEMG를 활용하여 근전도를 측정하였고 sEMG센서는 상부승모근, 척추기립근, 중간삼각근, 상완삼두근, 상완이두근, 대퇴직근, 내측광근, 전경골근에 부착되었다. 또한 Task 수행시간을 측정하였다. MC와 RC 과업에 대한 조사 후 실험 Task를 설정하였으며 요양원의 실제 업무 Schedule을 고려하여 24시간을 기준으로 수행되는 MC, RC, MC+RC 시나리오를 수립하였다. 근전도 측정 후 %MVC를 산출하였으며 상대적으로 높은 %MVC가 나타난 Task와 부위별 %MVC를 확인하였다. MC와 RC에서 나타난 신체적 부담의 비교를 위해 %MVC에 Task 수행시간을 반영하여 신체적 부담을 비교하였다. Results: MC에서는 배설돌봄을 마무리하는 Task 그룹에서 상대적으로 높은 %MVC를 확인하였으며 RC에서는 배설돌봄 로봇을 유지 및 관리하는 Task그룹에서 상대적으로 높은 %MVC를 확인하였다. MC, RC 모두 척추기립근에서 높은 %MVC(MC: 37%, RC: 38%)를 보였다. MC, RC, MC+RC 시나리오의 신체적 부담 비교를 위해 작업시간을 반영하여 %MVC를 비교했을 때 MC+RC, MC, RC 시나리오 순으로 높은 신체적 부하를 보였다. Conclusion: MC, RC의 신체적 부담 분석 결과 MC, RC 모두 척추기립근의 %MVC가 높게 나타났는데 침대 위의 환자를 옆으로 돌리고 지지하는 자세때문인 것으로 사료된다. 또한 RC에서 낮은 위치의 배설돌봄로봇을 다루는 Task로 인해 허리를 굽히는 자세가 많았다. 24시간 기준으로 수행되는 MC, RC, MC+RC 시나리오의 비교 결과 MC+RC 시나리오가 높은 신체적 부하를 보였지만 MC 시나리오와 큰 차이는 없었다. RC 시나리오가 상대적으로 낮은 신체적 부하를 보였지만 RC를 24시간 수행할 시 발생하는 위생관리 및 욕창발생 등 부가적으로 발생할 수 있는 문제에 대한 검증이 필요할 것으로 사료된다. Application: 본 연구는 배설돌봄로봇 개발 시 참고자료 및 요양보호사의 배설관리업무 시 발생하는 근골격계 질환, 신체적 부담 분석에 대한 참고자료로 활용될 것으로 기대된다.