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KR-20260060977-A - PRESSURE-SENSITIVE STACKING STRUCTURE FOR ATHLETIC TRAINING DEVICE AND GOLF TRAINING DEVICE HAVING THE SAME

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Abstract

본 발명의 운동 연습 장치용 압력 센싱 적층체는 플레이어가 그립부를 쥐는 압력을 감지할 수 있는 운동 연습 장치용 압력 센싱 적층체에 있어서, 감압성을 갖는 전도성 레이어; 상기 전도성 레이어와 대면하여 배치되고, 복수의 도전 패턴을 구비하는 회로 레이어; 및 상기 전도성 레이어 및 상기 회로 레이어 사이에 배치되고, 복수의 섬유를 포함하는 섬유 조직으로 형성되는 분리 레이어를 포함하며, 압력이 발생하면, 상기 섬유들 사이의 공간을 통해 상기 전도성 레이어와 상기 회로 레이어가 접촉하여 압력을 감지할 수 있다.

Inventors

  • 조에디
  • 김태은
  • 황지창

Assignees

  • 에스지랩 주식회사

Dates

Publication Date
20260506
Application Date
20250403

Claims (17)

  1. 플레이어가 그립부를 쥐는 압력을 감지할 수 있는 운동 연습 장치용 압력 센싱 적층체에 있어서, 감압성을 갖는 전도성 레이어; 상기 전도성 레이어와 대면하여 배치되고, 복수의 도전 패턴을 구비하는 회로 레이어; 및 상기 전도성 레이어 및 상기 회로 레이어 사이에 배치되고, 복수의 섬유들을 포함하는 섬유 조직으로 형성되는 분리 레이어를 포함하며, 압력이 발생하면, 상기 섬유들 사이의 공간을 통해 상기 전도성 레이어와 상기 회로 레이어가 접촉하여 압력을 감지하는 압력 센싱 적층체.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 분리 레이어는 복원성을 가지고 상기 전도성 레이어 및 상기 회로 레이어를 이격시키는 압력 센싱 적층체.
  3. 제2 항에 있어서, 상기 분리 레이어의 두께는 0.01mm 내지 0.02mm인 압력 센싱 적층체.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 분리 레이어는 폴리디메틸실록산(PDMS, Polydimethylsiloxane), 열가소성 폴리우레탄(TPU, Thermoplastic Polyurethane) 및 에폭시(Epoxy)로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나를 이용하여 형성되는 압력 센싱 적층체.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 분리 레이어는 상기 군에서 선택된 적어도 하나를 스핀코팅 방법, 전기 방사 방법, 및 롤투롤(roll-to-roll) 방법 중 하나를 이용하여 형성되는 압력 센싱 적층체.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 분리 레이어는 열가소성 폴리우레탄 또는 에폭시를 전기 방사하여 형성되는 압력 센싱 적층체.
  7. 제2 항에 있어서, 상기 전도성 레이어는 압력에 따라 저항이 변하며, 회복 탄력성을 가지는 압력 센싱 적층체.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 전도성 레이어는 압력에 의해 저항이 낮아지는 압력 센싱 적층체.
  9. 제7 항에 있어서, 상기 회로 레이어는 복수의 도전 패턴을 포함하는 복수의 패턴 영역을 포함하는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)로 이루어지며, 상기 복수의 패턴 영역은 서로 이격되어 배치되는 압력 센싱 적층체.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 복수의 도전 패턴은 제1 도전 패턴, 및 제2 도전 패턴을 포함하고, 상기 제1 도전 패턴은 일 방향으로 연장된 제1 도전 줄기, 및 상기 제1 도전 줄기와 교차하는 방향으로 연장된 복수의 제1 도전 가지를 포함하며, 상기 제2 도전 패턴은 제1 도전 줄기와 평행하게 연장된 제2 도전 줄기, 및 상기 제2 도전 줄기와 교차하는 방향으로 연장된 복수의 제2 도전 가지를 포함하며, 상기 제1 도전 가지 및 상기 제2 도전 가지는 서로 교번하여 배치되는 압력 센싱 적층체.
  11. 제10 항에 있어서, 압력이 발생하면, 상기 전도성 레이어와 상기 회로 레이어가 접촉하여, 상기 전도성 레이어가 상기 제1 도전 패턴 및 상기 제2 도전 패턴을 전기적으로 연결하는 압력 센싱 적층체.
  12. 제7 항에 있어서, 상기 전도성 레이어 및 상기 회로 레이어의 외부 표면 상에 배치된 보호 레이어를 더 포함하는 압력 센싱 적층체.
  13. 샤프트, 상기 샤프트의 일측에 마련되는 헤드부, 및 상기 샤프트의 타측에서 상기 샤프트의 외부를 감싸도록 마련되는 그립부를 포함하는 골프 연습 장치로서, 상기 샤프트 및 상기 그립부 사이에 마련되고, 상기 그립부에 가해지는 압력을 센싱하여 압력 데이터를 생성하는 압력 센싱 적층체를 포함하며, 상기 압력 센싱 적층체는 감압성을 갖는 전도성 레이어; 상기 전도성 레이어와 대면하여 배치되고, 복수의 도전 패턴을 구비하는 회로 레이어; 및 상기 전도성 레이어 및 상기 회로 레이어 사이에 배치되고, 복수의 섬유들을 포함하는 섬유 조직으로 형성되는 분리 레이어를 포함하며, 압력이 발생하면, 상기 섬유들 사이의 공간을 통해 상기 전도성 레이어와 상기 회로 레이어가 접촉하여 압력을 감지하는 골프 연습 장치.
  14. 제13 항에 있어서, 상기 샤프트 내에 배치되어 상기 압력 데이터를 처리하는 데이터 처리 모듈; 및 상기 데이터 처리 모듈을 내부 공간에 실장하고, 상기 데이터 처리 모듈을 상기 샤프트의 내부에 배치시키는 캡슐 구조물을 더 포함하고, 상기 캡슐 구조물은 상기 데이터 처리 모듈을 상기 그립부와 중첩되는 위치에 배치시키는 골프 연습 장치.
  15. 제14 항에 있어서, 상기 캡슐 구조물은 상기 데이터 처리 모듈을 실장하는 바디부; 및 상기 바디부의 일측에 마련되는 플랜지부를 포함하고, 상기 플랜지부는 상기 샤프트의 타측 외부로 노출되고, 상기 플랜지부에는 외부로부터 전력을 인입받는 전원 단자가 마련되는 골프 연습 장치.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 바디부는 상기 데이터 처리 모듈이 실장되는 상기 내부 공간을 구비하는 제1 바디; 및 상기 제1 바디와 결합되어 상기 내부 공간을 커버하는 제2 바디를 포함하는 골프 연습 장치.
  17. 제15 항에 있어서, 골퍼의 스윙을 센싱하여 스윙 데이터를 생성하는 스윙 데이터 수집부를 더 포함하는 골프 연습 장치.

Description

운동 연습 장치용 압력 센싱 적층체 및 이를 포함하는 골프 연습 장치{PRESSURE-SENSITIVE STACKING STRUCTURE FOR ATHLETIC TRAINING DEVICE AND GOLF TRAINING DEVICE HAVING THE SAME} 본 발명은 운동 연습 장치용 압력 센싱 적층체 및 이를 포함하는 골프 연습 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 운동용 도구를 쥐는 압력을 측정하여 운동 연습을 도울 수 있는 운동 연습 장치용 압력 센싱 적층체 및 이를 포함하는 골프 연습 장치에 관한 것이다. 다양한 운동에는 운동 특유의 도구를 사용하는 운동이 있다. 특히, 야구, 골프와 같은 운동은 플레이어가 야구 배트 또는 골프채를 사용하고 있다. 이러한 운동 도구를 사용하는 운동 중 골프는 골프 코스에 있는 홀에 골프 공을 넣는 운동이다. 따라서, 홀에 골프 공을 넣기 위해서는 골퍼가 골프채로 스윙하여 골프공을 쳐야만 하며, 적은 타수로 플레이 하기 위해서는 많은 연습이 필요하다. 한편, 두 손으로 골프채를 잡는 그립은 스윙의 출발이다. 특히 그립 악력은 부드러운 스윙을 구사하기 위한 전제 조건으로 그립을 너무 꽉 쥐면 몸 전체가 경직돼 미스샷을 유발할 수 있다. 그러나, 많은 골퍼들은 그립에 자신도 모르게 힘이 들어간다. 실제로 프로 골퍼와 아마추어 골퍼는 그립을 쥐는 힘, 즉 그립 악력에 엄청난 차이가 나는 것으로 조사되었다. 이에 골프 교습가들은 일관성 있는 골프 스윙을 위해서는 항상 '힘을 빼고 치라'고 조언한다. 하지만, 초보자가 골프 스윙시 힘을 빼고 치기는 어렵다. 미국의 골프 전문지 골프매거진에서 프로 골퍼와 아마추어 골퍼를 대상으로 스윙 중의 그립 악력의 변화가 컴퓨터로 분석되었다. 그 결과 아마추어 골퍼들은 프로 골퍼보다 두 배의 힘으로 그립을 잡는다는 실험 결과가 나왔다. 그립 악력은 프로 골퍼들의 스윙이 부드러운 이유 중 하나이다. 우선 어드레스 때의 그립 악력은 프로 골퍼(20%)와 아마추어 골퍼(26%)가 비슷하다. 그러나 일단 백스윙이 시작되면 프로 골퍼의 악력은 29%로 근소하게 증가하는 반면, 아마추어 골퍼는 52%로 껑충 뛰는 연구 결과가 나타났다. 백스윙 톱에서도 프로 골퍼의 그립 악력은 48%로 어드레스 때보다 두배 정도가 늘어난 반면, 아마추어 골퍼의 그립 악력은 3배에 달하는 78%로 대폭 증가하였다. 이는 몸통이 충분히 회전하지 않은 상태에서 팔로만 골프채 를 들어올리기 때문이다. 이는 아웃사이드 인의 스윙 궤도를 만들어 슬라이스나 훅을 내는 원인으로 지적되고 있다. 임팩트 때는 프로 골퍼의 그립 악력은 85%, 아마추어 골퍼의 그립 악력은 97%로 큰 차이가 없었다. 그러나 임팩트 후 허리 높이 정도의 팔로우스루에서는 프로가 25%인 반면, 아마추어는 프로의 두 배 이상인 55%였다. 즉, 프로들은 필요한 순간에만 그립의 악력 강도를 높이는 반면 아마추어들은 항상 힘이 들어간다. 특히 백스윙 톱에서 다운스윙이 시작될 때 왼팔과 클럽의 샤프트가 이루는 각도는 프로가 104도인 반면 아마추어는 76도에 불과했다. 이는 프로의 샷이 거리가 나는 이유 중 하나이다. 프로의 각도는 임팩트 때까지 헤드스피드를 가속시킬 수 있는 것이다. 강한 그립으로 인한 몸의 경직을 막기 위해 교습가들이 권유하고 있는 방법은 왼손은 평소대로 잡되 오른손을 왼손 옆에 갖다 붙인 가벼운 그립으로 연습하는 것이다. 이러한 연습 방법을 위한 골프 기구의 개발이 필요하고, 이러한 골프 기구는 기존의 아마추어 골퍼들의 스윙 습관을 교정하기 위한 좋은 도구가 될 수 있다. 이에, 골퍼의 그립 압력을 측정하고, 이를 수치화할 수 있는 압력 측정을 위한 부재의 개발이 필요하다. 본 발명의 발명자는 상술한 골프 연습 장치의 개발 요구를 충족시키기 위하여, 오랫동안 연구하고 시행착오를 거친 끝에 본 발명을 완성하기에 이르렀다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 연습 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 그립부와 중첩하는 영역을 설명하기 위한 일부 절개 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 그립부와 중첩하는 영역을 설명하기 위한 단면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 압력 센싱 적층체를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 회로 레이어를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5에 도시된 도전 패턴을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 도 2에 도시된 캡슐 구조물과 고정 부재를 설명하기 위한 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 캡슐 구조물 및 고정 부재를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 9는 도 7에 도시된 캡슐 구조물의 단면이다. 도 10은 도 7에 도시된 캡슐 구조물의 플랜지부를 설명하기 위한 평면도이다. 도 11은 데이터 처리 모듈, 데이터 수집 모듈 및 외부 기기의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 도 11에 도시된 데이터 수집 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 13은 도 1 내지 도 12에 도시된 운동 연습 장치용 압력 센싱 적층체의 제조 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 14는 도 13에 도시된 분리 레이어 형성 단계를 설명하기 위한 도면이다. 도 15는 회로 레이어 상에 분리 레이어가 형성된 상태를 설명하기 위한 단면 이미지이다. 도 16은 회로 레이어 상에 분리 레이어가 형성된 상태를 설명하기 위한 평면 이미지이다. 도 17 및 도 18은 분리 레이어 내의 섬유 조직을 설명하기 위한 확대 이미지이다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술사상에 대한 이해를 위하여 참조로서 예시된 것임을 밝히며, 그것에 의해 본 발명의 권리범위가 제한되지는 아니한다. 본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있는데 이 경우에는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 기재되거나 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 하기에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 연습 장치를 설명한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 연습 장치를 설명하기 위한 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 그립부와 중첩하는 영역을 설명하기 위한 일부 절개 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 그립부와 중첩하는 영역을 설명하기 위한 단면도이다. 도 4는 도 2에 도시된 압력 센싱 적층체를 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 도 4에 도시된 회로 레이어를 설명하기 위한 도면이다. 도 6은 도 5에 도시된 도전 패턴을 설명하기 위한 도면이다. 도 7은 도 2에 도시된 캡슐 구조물과 고정 부재를 설명하기 위한 사시도이다. 도 8은 도 7에 도시된 캡슐 구조물 및 고정 부재를 설명하기 위한 분해 사시도이다. 도 9는 도 7에 도시된 캡슐 구조물의 단면이다. 도 10은 도 7에 도시된 캡슐 구조물의 플랜지부를 설명하기 위한 평면도이다. 도 11은 데이터 처리 모듈, 데이터 수집 모듈 및 외부 기기의 관계를 설명하기 위한 도면이다. 도 12는 도 11에 도시된 데이터 수집 모듈을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 12를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 골프 연습 장치(1000)는 사용자인 골퍼의 스윙과 관련된 스윙 데이터와, 골퍼가 골프채를 잡는 압력과 관련된 압력 데이터를 수집하고 처리할 수 있다. 또한, 골프 연습 장치(1000)는 처리된 데이터를 외부 기기로 전송할 수 있다. 외부 기기는 전송된 데이터를 분석하여 골퍼의 스윙 궤적을 교정하고, 골퍼가 골프채를 그립하는 방법을 교정할 수 있는 방법을 도출할 수 있다. 상술한 바와 같은 골프 연습 장치(1000)는 샤프트(10), 헤드부(20) 및 그립부(30)를 포함할 수 있다. 샤프트(10)는 소정의 직경을 가지고 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 샤프트(10)의 일측에는 헤드부(20)가 연결되고 타측에는 그립부(30)가 연결될 수 있다. 샤프트(10)는 관 또는 파이프와 같은 형상을 가질 수 있다. 또한, 샤프트(10)는 헤드부(20) 방향의 직경이 그립부(30) 방향의 직경보다 작은 형태를 가질 수 있다. 또한, 샤프트(10)는 헤드부(20) 방향의 직경과 그립부(30) 방향의 직경이 동일한 형태를 가질 수도 있다. 헤드부(20)는 샤프트(10)의 일측에 연결되어 골퍼의 스윙을 통해 골프공을 타격할 수 있다. 헤드부(20)는 골퍼가 스윙하여 골프공을 정확하게 타격할 수 있는 형태를 가질 수 있다. 그립부(30)는 샤프트(10)의 타측에 마련되고, 골퍼가 골프 연습 장치를 파지할 수 있도록 한다. 그립부(30)는 골퍼의 그립감을 향상시킬 수 있는 다양한 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 그립부(30)는 천연 고무 재질로 형성될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 있어서, 샤프트(10)의 그립부(30)에 인접한 영역에는 데이터 처리 모듈(100), 캡슐 구조물(200) 및 데이터 수집 모듈(300)이 마련될 수 있다. 즉, 골프 연습 장치(100