1. 실측 조사:

다양한 거리의 경사로를 직접 찾아가 경사 각도를 측정하고, 이를 바탕으로 평균 경사도를 계산한다.

2. 탑승 체험:

직접 휠체어에 탑승하여 다양한 각도의 경사로를 이동해보고, 실제로 어떤 각도에서 힘이 많이 드는지, 오르내리기 불편한 각도는 무엇인지 체감적으로 확인한다.

3. 이론적 모델 설정:

휠체어가 경사로를 오를 때 필요한 물리적 힘(수동) 또는 전력 소모(전동)가 가장 적은 조건을 수식으로 도출하기 위해, 관련 논문 및 과학적 자료를 참고하여 에너지 효율 공식을 설정한다.

4. 최적 각도 계산:

도출한 공식을 기반으로 최소한의 힘 또는 전력으로 이동할 수 있는 이상적인 경사 각도를 계산한다.

5. 기준 비교 분석:

계산된 최적 각도를 현행 법적 기준(예: 1:12, 약 4.8도) 및 관련 논문에서 제시한 경사 각도와 비교하여, 실제 기준과 이론적 효율 간의 차이를 분석한다.

6. 문제 해결 방안 제시:

체험 결과와 이론 결과, 법적 기준 사이에 차이가 존재한다면, 중간 평지 설치, 경사로 개선 설계, 보조장치 활용 등의 해결 방안을 제시하고, 사용자 중심의 경사로 개선 방향을 제안한다.

축바퀴는 크기가 다른 두 원판, 즉 큰 원판인 바퀴와 그 중심에 고정된 작은 원판인 축(샤프트)으로 구성되어 있으며, 두 원판은 같은 축을 공유하고 함께 회전합니다. 바퀴에 힘을 가하면 그 힘이 축에 전달되어 회전을 일으키고, 반대로 축에 힘을 가하면 바퀴가 돌아가며 더 큰 거리로 움직이게 됩니다.

이때 작은 힘으로 큰 효과를 얻을 수 있는 이유는 지레의 원리와 비슷한 개념 때문입니다. 바퀴의 반지름이 축보다 크기 때문에, 동일한 회전을 할 때 바퀴의 외곽은 축보다 더 큰 거리를 움직입니다. 결과적으로 바퀴 쪽에서 힘을 가하면 작은 힘으로 큰 토크를 낼 수 있게 되고, 축에서 힘을 가하면 작은 움직임으로 큰 힘을 전달할 수 있습니다.

이러한 특성 덕분에 축바퀴는 물레방아, 도르래, 수레바퀴, 핸들, 문고리 등 다양한 도구에서 사용되며, 특히 힘을 줄여주거나 방향을 바꾸는 데 매우 유용한 기계 장치로 활용됩니다.

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