목 차 Ⅰ.발명 동기 및 목적 1 Ⅱ.선행조사 연구 및 결과 1.발명품을 만들기 위한 다양한 운동의 장점 조사 2 2.건강 및 다이어트를 위한 운동방법 4 3.특허관련 kipris검색 4 Ⅲ.발명품 내용 5 Ⅳ.발명품의 제작 내용과 기능 및 활용 1.제작 내용 6 2.

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두심 육
8 years ago
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1 제33회 서울특별시학생과학발명품경진대회 하늘을 달리는 요가헬스자전거 작품번호 출품 부문 생활과학Ⅰ 학교 학년/직위 성명 출품 학생 서울대길초등학교 6 김범준 지도 교원 서울대길초등학교 담임 김혜원

2 목 차 Ⅰ.발명 동기 및 목적 1 Ⅱ.선행조사 연구 및 결과 1.발명품을 만들기 위한 다양한 운동의 장점 조사 2 2.건강 및 다이어트를 위한 운동방법 4 3.특허관련 kipris검색 4 Ⅲ.발명품 내용 5 Ⅳ.발명품의 제작 내용과 기능 및 활용 1.제작 내용 6 2.요가헬스자전거의 발명단계 7 3.요가헬스자전거의 기능 및 활용 11 Ⅴ.발명품의 차별화 12 Ⅵ.발명품의 기대효과 13 Ⅸ.발명 아이디어 스케치 모음 14

3 Ⅰ.발명동기 다리가 자주 붓는다는 엄마께서 가족과 함께 산에 다녀온 후,다리를 천정 위로 뻗고는 허리 를 손으로 받칠 만큼 상체까지 번쩍 들어 올린 자세로 자전거 페달 돌리는 시늉을 하셨다.TV 에서도 그런 행동을 하는 사람을 본 적이 있었는데 우스꽝스럽기만 했었다.그런 자세는 불편 해보이기만 했고 다리도 몹시 힘들 것 같았다.엄마는 그게 다리 붓기도 빠지고 살도 빠지는 여자들 운동이라고 하셨다.뭐가 그렇게 어려울까? 그냥 자전거를 거꾸로 타면 되지 않을까? 하는 생각이 들었다. 처박아놓은 과학상자 뚜껑을 열게 만들었다. Ⅱ.발명목적 엄마를 포함해 여자들이 그런 자세로 다리가 날씬해지기를 희망하는 걸 처음 알았다.직접 그 자세를 해보았는데,다리를 들어 올려서 위로 무릎을 펴는 것은 쉽지 않았다.게다가 팔로 허 리를 지탱하며 상체를 번쩍 들어 올리는 포즈는 요가나 다름없었다. 누군가 위에서 다리를 잡아주면 자세 잡기가 편할 것 같았다.단순히,자전거를 거꾸로 매달면 안 될까?로 생각을 시작해서 바퀴를 하늘로 올리자 결심하고 집에서 내가 만들 수 있는 과 학상자로 모델을 만들어 보았다.그리고 이왕이면 날씬해지고 싶은 여자만이 아니라 아빠들과 어린이,우리 가족 모두가 탈 수 있게 높이가 조절되고 건강을 위해 다양한 기능을 가진 변신 하는 실내 자전거 운동기구를 만들고자 했다. 처음 만든 발명품은 직각 삼각형 모양을 돌린 상태에서 윗변에 바퀴를 달아 누워서 허리와 다 리를 높이 올리고 거의 수직처럼 몸을 세워 거꾸로 자전거를 타는 것이다.그 삼각형의 윗변을 땅으로 내리면 위로 올라온 꼭짓점 주변에 설치했던 안장을 펴서 일반적인 실내자전거로 변신 해서 탈 수 있게 했다.완성된 다음엔 다른 기능을 추가할 방법이 없을까 생각해 보았다.자전 거는 페달을 돌려 달리는 운동이지만 페달을 회전시키지 않고 사용할 수 있는 다른 운동을 넣 어보고 싶었다.인터넷에서 스트레칭을 검색하니까 무릎굽혀펴기 운동이 있었다.바퀴를 설치 한 지지대를 왕복하게 하면 다리와 발로 페달을 밀어내고 굽히는 무릎굽혀펴기 운동도 가능할 것 같았다.그래서 사람마다 다른 다리길이에 맞는 바퀴의 높이 조절을 쉽게 하고 자전거 자체 를 가볍게 밀며 다리를 굽히고 펴기도 되서 이중 운동효과를 얻을 수 있는 왕복형 구조로 보 완했다

직접 그 자세를 해보았는데,다리를 들어 올려서 위로 무릎을 펴는 것은 쉽지 않았다.게다가 팔로 허 리를 지탱하며 상체를 번쩍 들어 올리는 포즈는 요가나 다름없었다. 누군가 위에서 다리를 잡아주면 자세 잡기가 편할 것 같았다.단순히,자전거를 거꾸로 매달면 안 될까?

4 Ⅲ.선행조사 연구 및 결과 1.발명품을 만들기 위한 다양한 운동의 장점 조사 <자전거> 자전거는 저탄소녹색에너지의 대표적인 유산소 운동기구다.유산소 운동이란 신 체의 산소 소비량을 증대하는 운동법으로 보통 30분 이상 지속 가능한 운동을 일컫는다.유산 소 운동은 우리 몸에 과해지면 안 되는 체지방을 포도당으로 전환시켜 에너지를 이용하기 때 문에 지방을제거하며 체중을 줄이는데 적합하다. ㄱ.심폐기능 강화 자전거는 근육을 지속적으로 사용하고 심폐기능에 자극이 되는 운동이다. ㄴ.순환기계 강화 전신의 혈액순환을 담당하는 순환기계를 강화할 수 있다.자전거를 탈 때 많은 양의 혈액이 빠 르게 이동하면 혈관의 수축과 이완이 반복한다.그러면 탄력성과 유연성이 좋아지고 혈관 안에 쌓인 노폐물 제거에도 도움이 된다. ㄷ.호흡기계 강화 깊이 내쉬고 들이마시는 호흡법은 폐의 탄력성과도 연관이 있다.자전거운동은 폐가 좋아진다. 폐의 용적을 좋게 하고 짧은 시간에 더 많은 공기를 들이마시고 내쉬는 폐의 환기력을 크게 하는데 도움이 되어준다.한마디로 폐가 튼튼해진다. ㄹ.스트레스 해소 발이 직접 닿지 않아 땅으로부터 오는 충격이 없는 실내자전거는 신체 부담과 피로감이 적으 며 지속적인 운동으로 스트레스를 해소할 수 있다. ㅁ.연령구분 없이 사계절 가능한 운동 다리근력,관절이나 허리가 약한 사람과 골다공증이 있는 사람,비만인 사람,남녀노소 모두 쉽 게 집에서 원하는 시간에 칼로리를 소비할 수 있다는 장점이 있다

자전거를 탈 때 많은 양의 혈액이 빠 르게 이동하면 혈관의 수축과 이완이 반복한다.그러면 탄력성과 유연성이 좋아지고 혈관 안에 쌓인 노폐물 제거에도 도움이 된다. ㄷ.호흡기계 강화 깊이 내쉬고 들이마시는 호흡법은 폐의 탄력성과도 연관이 있다.자전거운동은 폐가 좋아진다.

5 <하늘자전거> 여자들은 다리가 날씬해지기를 원해 하늘 자전거 라는 운동(다리를 하늘로 올려 페달 밟는 자세의 운동)을 자주 한다. 지방의 저장에 관여하는 리포단백리파제 효소는 엉덩이에서 허벅지까지 엉덩이와 하체에 집 중으로 분포되어 있는데 지방이 분해되는 것보다 저장되는 속도가 더 빠르므로 하체는 살을 찌기가 쉽다.또,허벅지에는 말초신경계가 다발로 퍼져있어 활동량이 많지 않을 경우 혈액순 환이 잘되지 않아 비만이 되기 쉬운데 스트레칭인 하늘자전거 운동은 유산소운동과 병행하 면 다리 살을 빼는데 매우 효과적인 방법이다. <요가> 요가에서는 상체를 바짝 들어 올리는 역물구나무 자세가 있다.하루 대부분을 서서 생활하는 우리 몸은 중력에 의해 내장기관이 처지게 되고 하체로 노폐물이 쌓이는데 역물구나 무 자세는 평소의 혈액흐름을 반대로 하여 기혈흐름을 좋게 한다. ㄱ.하지 부종을 완화시킨다. ㄴ.복부기관을 자극하여 장내 가스제거에 좋다. ㄷ.등근육과 배의 힘을 길러준다. ㄹ.집중력을 키워주는 자세이다

또,허벅지에는 말초신경계가 다발로 퍼져있어 활동량이 많지 않을 경우 혈액순 환이 잘되지 않아 비만이 되기 쉬운데 스트레칭인 하늘자전거 운동은 유산소운동과 병행하 면 다리 살을 빼는데 매우 효과적인 방법이다.

6 2.건강 및 다이어트를 위한 운동방법 근육운동은 기초대사량을 늘려주어 인체의 소비열량을 높여준다.근육운동의 원리는 중력에 반하여 지속적으로 움직이는 것으로 근육이 주변 조직을 단단하게 받쳐주는 역할을 해주며 골 밀도와 혈관 탄력이 강화된다.하지만 근육운동만 해선 안 된다.근육운동인 무산소 운동(스트 레칭,팔 다리 굽혀펴기 등)은 에너지원으로 사용하는 탄수화물을 지방으로 분해하고,이때 분 해된 지방을 유산소운동(걷기,자전거)등을 해서 연소시키면 다이어트의 효과를 극대화할 수 있는 것이다. *운동 시 목표 심박수는 최고 심박수의 40~60%로서 운동강도를 적절히 정한다. 목표 심박수+ 운동강도 x(최대 심박수 안정 시 심박수)+안정시 심박수 이며,최대 심박 수는 220에서 자신의 나이를 빼면 된다. 운동강도는 심폐지구력 향상이 목표라면 70~80%,체중감량이 목표라면 50~70%,초보자라면 40~50%로 설정할 것. 선행조사 참고 자료(사진포함):의학웹진 (메디컬 한국),Dong A.com,네이버블로그 (뷰티풀 라이프),네이버위키백과,네이버캐스트,news.mt.co.kr,네이버기사검색 등등 포탈사이트 네이 버이용. 3.특허관련 kipris검색 자전거,실내자전거,누워서타는 자전거,요가 등을 검색한 결과이다. 바퀴가 위에 있다는 것이 닮았지만 내 발명품은 바퀴를 공중으로 올리고 상체를 허리부터 등 까지 올린 요가자세를 접목시킨 요가헬스자전거이고 그리고 일반자전거처럼 사용은 물론 바퀴 를 자유자제로 이동 조절이 가능하므로 구조적으로 전혀 다르다.그 외에는 없다. Int. Cl A63B 23/04 ( ) 출원번호(일자) ( ) 공개번호(일자) ( ) 공고번호(일자) ( ) 등록번호(일자) ( ) 구분/원출원권리 / 원출원번호(일자) Family 출원번호 최종처분내용 등록결정(일반) 등록상태 소멸특허 (등록료불납) 국제출원번호(일자) 국제공개번호(일자) 심사청구여부 (일자) Y( ) 심사청구항수 1-4 -

목표 심박수+ 운동강도 x(최대 심박수 안정 시 심박수)+안정시 심박수 이며,최대 심박 수는 220에서 자신의 나이를 빼면 된다. 운동강도는 심폐지구력 향상이 목표라면 70~80%,체중감량이 목표라면 50~70%,초보자라면 40~50%로 설정할 것. 선행조사 참고 자료(사진포함):의학웹진 (메디컬 한국),Dong A.

7 Ⅳ.발명품 내용 신개념,하늘을 달리는 요가헬스자전거의 장점 하늘을 달리는 요가헬스 자전거 는 위와 같은 선행조사를 바탕으로 유산소 운동을 할 수 있는 실내자전거와 요가의 역물구나무,그리고 하늘자전거를 접목시킨 신개념의 실내운동기구이다. 바퀴를 하늘로 올리고,역물구나무 자세로 하늘자전거 운동을 함으로써 유산소운동과 다리에 몰리는 체액을 원활히 순환시키고 스트레칭 효과를 얻는 등 트리플 운동으로 건강을 관리하는 동시에 다이어트까지 할 수 있다. 또한,구조를 왕복형으로 보완하여 발로 바퀴를 밀어내서 하는 무릎굽혀펴기로 왕복운동을 병 행할 수 있게 했으며 구조의 바퀴 반대편에는 손잡이를 달아 왕복운동을 이용한 팔의 관절도 단련시키는 운동이 가능하도록 했다. 연골이나 뼈에는 혈관이 없어 피가 미치지 못하지만 그 대신 관절액이 들어가는데,팔과 다리 굽혀펴기를 하면 펌프질 하듯 관절액이 연골까지 들어간다. 하늘을 달리는 요가헬스 자전거 는 다양한 운동기능을 가지고 있어 운동 효과를 극대화시킬 수 있는 신개념 실내 운동기구이 다.또한 TV모니터를 설치해서 운동이 지루하지 않도록 했으며 모니터에는 운동시간을 측정할 수 있는 타이머를 볼 수 있고 칼로리 소모량,맥박 등 운동수치를 알 수 있다

또한,구조를 왕복형으로 보완하여 발로 바퀴를 밀어내서 하는 무릎굽혀펴기로 왕복운동을 병 행할 수 있게 했으며 구조의 바퀴 반대편에는 손잡이를 달아 왕복운동을 이용한 팔의 관절도 단련시키는 운동이 가능하도록 했다.

8 Ⅴ.발명품의 제작 내용과 기능 및 활용 1.제작 내용 처음 발명동기가 되었던,거꾸로 자전거를 타볼까 에서 시작된 1차 발명품은 요가기능과 자전 거운동,하늘 자전거를 접목시키고 실내자전거로 전환하여 이용할 수 있는 기능이었다.다리에 맞는 바퀴 높이의 위치 조절을 할 때 안전핀을 사용했다. 2차에서 보완한 방법은 단순히 회전운동만 하는 바퀴를 멈추고 다른 기능까지 추가하고 싶었 는데 놀이동산의 왕복운동을 하는 놀이기구처럼 바퀴설치를 한 스트립을 반원으로 만들어 왕 복형 구조로 만들게 되었다.그래서 사람의 다리길이에 맞게 바닥레일에서 부드럽게 바퀴를 올 리고 내려 자연스럽게 위치가 조절이 되도록 했다.또한 휠 자체를 발로 미는 것으로 왕복운동 을 하는 기능을 추가해서 다리굽혀펴기나 팔관절 같은 운동을 다양하게 할 수 있어 운동효과 를 높였다. 왕복운동 ( 往復運動,reciprocatingmotion/alternatingmotion) 특정한 움직임을 계속 반복해서 보이는 주기적인 운동 시계추의 움직임과 같이 어떤 물체의 운동은 같은 패턴의 움직임을 주기적으로 반복한다. 왕복운동의 예) 지구가 태양 주위를 공전하는 것,자동차 바퀴에 달린 피스톤이 위아래로 계속해서 움직이는 것,그네가 앞뒤로 흔들리는 것 등 <스크랩:네이버 백과사전> - 6 -

그래서 사람의 다리길이에 맞게 바닥레일에서 부드럽게 바퀴를 올 리고 내려 자연스럽게 위치가 조절이 되도록 했다.또한 휠 자체를 발로 미는 것으로 왕복운동 을 하는 기능을 추가해서 다리굽혀펴기나 팔관절 같은 운동을 다양하게 할 수 있어 운동효과 를 높였다.

9 2.요가헬스자전거의 발명단계 1 아이디어 스케치 2 발명 초기 :높이조절 아이디어 요가자세를 하기 위한 바퀴높이 조절장치,과학상자의 스트립에는 구멍들이 뚫려있어 안전핀을 꽂는 방법으로 고정을 시킬 수 있다.2차 발명품은 더군다나 반원 모양으로 되어 있어 관절운 동을 할 때 바퀴 지지대가 미끄러지지 않게 하기 위해서 안전핀을 꽂아야 한다.실제 접이식 실내 자전거들도 안전핀 사용을 한다

수 있다.2차 발명품은 더군다나 반원 모양으로 되어 있어 관절운 동을 할 때 바퀴 지지대가

10 ➂ 변신 가능한 1차 발명품 ➃ 하늘을 달리는 요가헬스자전거 완성 누운 뒤에 보이는 노란 소 평판이 허리보호를 해주도록 각도가 꺾이는 허리등받이 역할이며 등 뒤의 평판을 세우면 뒤에 접이식 의자가 숨겨져 있다.바퀴 위치를 조절하고 실내자전거 운 동을 하거나 무릎굽혀펴기 운동을 하면 된다

11 무릎굽혀펴기 운동도 할 수 있는 요가헬스자전거는 바퀴 반대쪽 편 손잡이를 잡아 팔 관절 운 동도 할 수 있다. 요가헬스자전거 부위별 설명 - 9 -

12 *실제 제작 시 예상되는 이미지

13 3.하늘을 달리는 요가헬스자전거의 기능 및 활용 가.요가헬스자전거기능 1 바퀴가 설치된 지지대를 왕복형 구조로 만들어 다리길이에 맞게 높이를 올리고 내리는 조 절을 반대편 손잡이로 얼마든지 가능하다. 일반 페달 운동을 위해서는 지지대 스트립 구명에 안전핀 고정 후 사용. -척추가 좋지 않은 사람은 상체와 하체가 90도로 이용할 것. 2 팔로 지탱하는 대신 허리를 받쳐주는 도구 등 쿠션이 필요한데,눕는 평판 위에 허리등받이 를 설치,각도가 조금씩 꺾이도록 했다.실제로 등과 허리사이에 배개를 반으로 접어 대어보니 누워서 상체 올리기가 훨씬 수월.허리등받이 쿠션은 허리를 지압할 수도 있어 자전거를 이용 하기 전 후 허리를 대어 좌우로 움직이면 된다. -역물구나무 자세는 허리보호 등받이 각도 45도~50도 이상으로 사용할 것. ➂ 등받이에 누워서 발을 페달에 올리고 회전시키면 된다.요가,자전거,스트레칭을 동시에 할 수 있는 트리플 운동이다. 나.다리굽혀펴기 운동기능 1 바퀴가 이동이 되지 않도록 고정 장치의 안전핀을 뽑고 높이를 내린다. 2 등을 대는 평판을 위로 올려 세운 후 접혀있는 의자를 편다. ➂ 앉아서 바퀴를 발로 밀어본다.반원 구조의 바퀴지지대가 왕복형구조로 다리를 쭉 펴서 밀 면 바퀴가 올라갔다 다시 내려오는 다리굽혀펴기 운동이 된다 다.팔굽혀펴기 운동기능 1 바퀴 설치 된 반대편 쪽에 높이를 조절할 수 있는 손잡이가 있어 안전핀을 뺀 상태에서 바 퀴설치 지지대 자체가 왕복이 되므로 손잡이를 잡고 지속적인 팔굽혀펴기 운동을 할 수 있다. 라.앉아서 혹은 상체각도를 조절하여 타는 실내자전거 1 바퀴가 미끄러져 내려오지 않게 고정하는 안전핀을 뺀다. 2 바퀴를 아래로 또는 하고 싶은 위치로 내린다. ➂ 등을 대는 평판을 위로 올리고 안전핀으로 바퀴를 고정한다. ➃ 등을 대는 평판을 완전히 세운 후 접이식 의자를 펴고 일반 실내자전거처럼 이용한다

-역물구나무 자세는 허리보호 등받이 각도 45도~50도 이상으로 사용할 것. ➂ 등받이에 누워서 발을 페달에 올리고 회전시키면 된다.요가,자전거,스트레칭을 동시에 할 수 있는 트리플 운동이다. 나.다리굽혀펴기 운동기능 1 바퀴가 이동이 되지 않도록 고정 장치의 안전핀을 뽑고 높이를 내린다. 2 등을 대는 평판을 위로 올려 세운 후 접혀있는 의자를 편다.

14 Ⅵ.<하늘을 달리는 요가헬스자전거>의 차별화 기존 실내 자전거의 한계점 인식 단순하다 지루하다 지속적으로 운동하기 어렵다 새로운 인식으로 전환 ➀ 바퀴가 공중에 있다.-요가를 하면서 자전거를 탄다. 2 왕복형 구조로 다양한 기능의 운동을 할 수 있다. ➂ 원하는 부위별 운동효과를 극대화한다. ➃ 허리에 부담을 주지 않는다. ➄ 왕복형 구조 때문에 사이즈 조절이 자유로워 남녀노소 모두 사용. 6 기존 자전거에 달린 타이머기능을 볼 수 있는 모니터로 TV 시청까지 가능

15 Ⅶ.하늘을 달리는 요가헬스자전거의 기대 효과 ➀ 유산소 운동 2 혈액순환 개선 ➂ 장 운동 ➃ 관절 운동 ➄ 스트레스 해소 요가자세로 타는 하늘을 달리는 요가헬스자전거는 엄마와 하루 종일 서서 일하시는 선생님들의 고민인 다리부종 완화와 하체 비만 문제를 해결해주면서 누워있기 좋아하는 아빠에게 지루하지 않게 다양한 운동 친구가 돼주고 사이즈 조절이 자유로워 어린이들도 함께 할 수 있는 신개념 패밀리형 복합운동기구다. Ⅷ.발명품 제작 이후 느낀 점 과학상자를 즐겨하진 않았었는데 이번 발명품을 만들다보니 흠뻑 빠질 만큼 재미있었다. 아쉬운 건 머릿속에 생각나는 모습들이 잘 표현되지 못했던 것이다.왕복형구조로 보완할 때 롤러코스터처럼 바닥에 레일을 설치해서 바퀴의 높이를 위로 올리고 내리는 게 자유로웠으면 했는데 긴 곡선 스트립도 없어서 한계가 느껴져 안타까왔다.하지만 만들면서 생각하는 동안 정말 신이 났었다. 앞으로 바퀴에 모터를 달아 자가발전을 시켜 그 에너지로 라디오,TV,MP3을 사용하면 훨씬 더 운동이 즐거울 거란 생각이 들었다

발명품 제작 이후 느낀 점 과학상자를 즐겨하진 않았었는데 이번 발명품을 만들다보니 흠뻑 빠질 만큼 재미있었다. 아쉬운 건 머릿속에 생각나는 모습들이 잘 표현되지 못했던 것이다.

16 Ⅸ.발명 아이디어 스케치 모음 산에 다녀오자마자 엄마의 요가 같은 동작을 보고 그 동작을 따라하느라 가족들이 모두 많이 웃었다. 누워서 다리를 올렸을 때 아빠와 나는 다리가 절대로 펴지지 않았기 때문이다. 바로 만들어 보았던 모습의 그림이다

17 1차 발명품을 만들 때 변신하게 하는 걸 그려 보고 싶었는데 사람 그린 거 보고 가족들이 또 한바탕 웃었다. 만드는 동안 즐거웠다

18 자바로가 아니라.자바라 라고 부른다고 한다

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15강 판소리계 소설 심청전 다음 글을 읽고 물음에 답하시오. [1106월 평가원] 1)심청이 수궁에 머물 적에 옥황상제의 명이니 거행이 오죽 하랴. 2) 사해 용왕이 다 각기 시녀를 보내어 아침저녁으로 문 안하고, 번갈아 당번을 서서 문안하고 호위하며, 금수능라 비

15강 판소리계 소설 심청전 다음 글을 읽고 물음에 답하시오. [1106월 평가원] 1)심청이 수궁에 머물 적에 옥황상제의 명이니 거행이 오죽 하랴. 2) 사해 용왕이 다 각기 시녀를 보내어 아침저녁으로 문 안하고, 번갈아 당번을 서서 문안하고 호위하며, 금수능라 비 14강 역사영웅소설 15강 판소리계 소설 판소리계 소설 : , 등 일반적으로 판소리 사설의 영향을 받아 소설로 정착된 작품을 가리킨 판소리 : , , , , 등이 사설과 창이 전해지고 있 하층민의 예술로 시작하여 전계층을 아우르는 예술이 되었 상류층, 지배층이 향유층이 되면서 점차 작품의 주제가