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초록

영어

This study proposes a hybrid nail clipper mechanism that combines a button-actuated input structure with a scissor-type cutting mechanism to overcome the limitations of conventional lever-type nail clippers, including the single-lever force transmission structure and the mismatch between the input and cutting directions. The proposed mechanism consists of an input module and a cutting module, in which linear input motion is converted into rotational motion through an internal inclined surface and transmitted to the cutting module. The modular configuration separates the force transmission path and simplifies the input process, while the scissor-type mechanism enables progressive cutting motion. To verify the feasibility of the proposed mechanism, a prototype was fabricated and cutting performance tests were conducted. The experimental results showed that the proposed mechanism required an average input force of 6.6 N, compared with 4.6 N for a conventional lever-type nail clipper, while successfully cutting artificial nails. Although the required input force increased, the proposed mechanism demonstrates the feasibility of a modular force transmission structure and its potential to improve user convenience. Furthermore, the proposed mechanism presents an alternative design concept for compact cutting devices and personal care products.

한국어

본 연구에서는 기존 지렛대식 손톱깎이의 단일 레버 기반 힘 전달 구조와 입력–절단 방향 불일치 문제를 개선하기 위해 버튼식 입력 구조와 가위형 절단 방식을 결합한 하이브리드 손톱깎이 메커니즘을 제안하였다. 제안된 구조는 입력모듈과 절단 모듈로 구성되며, 직선 입력 운동을 내부 경사 구조를 통해 회전 운동으로 변환하여 절단 동작으로 전달한다. 또한 모듈 기반 구조를 통해 힘 전달 경로를 분리하고 입력 과정을 단순화하였으며, 가위형 절단 메커니즘을 적용하여 단계적 절단 동작을 구현하였다. 제안된 메커니즘의 동작 가능성을 검증하기 위하여 프로토타입을 제작하고 절단 성능평가를 수행하였다. 실험 결과 제안된 구조의 평균 입력력은 6.6 N으로 측정되어 기존 지렛대식 구조의 4.6 N 대비 약43.57% 증가하였으나, 인공 손톱 절단이 정상적으로 수행됨을 확인하였다. 따라서 제안된 메커니즘은 기존 손톱깎이와 차별화된 모듈형 힘 전달 구조를 제시하며, 입력력은 증가 했으나, 사용 편의성 향상에 대한 가능성은 확인하였다. 또한 본 연구는 소형 절단 장치 및 개인 위생기기 설계를 위한 새로운 메커니즘 설계 방향을 제시한다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 관련연구
2.1 기존 손톱깎이의 분류
2.2 기존 손톱깎이의 작동 원리
3. 제안 메커니즘
3.1 제안된 메커니즘의 구조
3.2 제안된 메커니즘의 작동 원리
3.3 기존 메커니즘과의 차별성
3.4 힘 전달 특성 분석
4. 프로토타입 제작 및 동작 검증
5. 결론
REFERENCES

키워드

저자

• 공병열 [ Byung-Yul Kong | 국립공주대학교 테크노융합대학원 IT융합학과 학생 ]
• 김재웅 [ Jae-Woong Kim | 국립공주대학교 소프트웨어과 교수 ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

간행물

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• 간행물명

  산업과 과학 [Advanced Industrial SCIence]

• 간기

  격월간

• eISSN

  2951-2476

• 수록기간

  2022~2026

• 등재여부

  KCI 등재후보

• 십진분류

  KDC 004 DDC 004