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문제 정의
- 따라서 본 연구는 동적자세에서의체표면 길이 측정이 가능한 3D 인체 스캔 데이터의 장점을 활용하여 동작별 체표면 길이 변화를 측정하여 활동여유량을산출하고, 이를 활용한 연구 패턴 설계 방법을 모색하였다. 또한 연구 패턴의 적합성을 검증하기 위하여 연구 패턴으로 제작한 커버롤 스타일 작업복의 외관과 부위별 편안함, 동작별 활동기능성을 평가하였다.
- 본 연구는 외관과 착용감이 우수하고 편안하며 활동에 편안한 커버롤 스타일 작업복용 기본 패턴 개발을 위하여 3차원 인체 스캔 데이터를 이용하여 활동여유량을 산출하고 이를 부위별로 적용하는 패턴 설계 방식을 비교 분석하였다. 활동여유량은 허리를 앞으로 깊게 숙인 자세와 의자에 앉은 자세의 부위별 체표면 길이를 정립자세와 비교하여 산출하였다.
- 본 연구는 활동여유량 산출을 위한 체표면 길이 변화 측정과 분석(실험1), 패턴 및 실험복의 제작(실험2), 실험복의 외관, 편안함, 활동기능성의 평가(실험3)를 위한 3단계 실험을 실시하였다.
제안 방법
- 3차원 인체 스캐너(Cyberware사의 WBS WB4)로 피험자들의 체표면 데이터를 수집하여 자세에 따른 체표면 길이 변화를 분석하였다. 피험자들은 20대 초반 여성(n = 10)이었다.
- 연구패턴은 부위별로 산출한 활동여유량의 분배 방식을 달리한 2종(B, C)과 활동여유량을 반영하지 않는 1종(A)을 개발하였다. 각 연구패턴으로 제작한 실험복의 외관, 착용감, 활동기능성을 평가하여 커버롤 패턴 설계에 필요한 활동여유량 산출 및 배분 방식의 타당성을 검토하였다. 본 연구의 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 뒤중심선: 뒤중심선의 여유량 배분 위치에 따른 외관과 활동기능성 차이를 살펴보기 위하여 허리와 엉덩이길이 여유량 배분 위치를 다르게 하여 연구패턴 B와 C를 설계하였다. 패턴 B는 옆선길이 여유량(5.
- 앞면에서는 허리선과 중심선의 위치, 밑위 곡선과 샅부위, 어깨부위의 당김 및 처짐의 정도, 배부위의 맞음새, 바지길이의 적절함을 평가하였고, 측면에서는 옆솔기선의 위치를 평가하였다. 뒷면에서는 뒤허리선 위치 및 여유량 정도, 밑위곡선과 엉덩이 부위, 샅부위의 외관과 당김 및 처짐 정도, 어깨부위의 당김 정도의 적절함을 평가하였다. 이외에도 앞면, 뒷면, 측면의 전체적인 외관을 평가하였다.
- 따라서 본 연구는 동적자세에서의체표면 길이 측정이 가능한 3D 인체 스캔 데이터의 장점을 활용하여 동작별 체표면 길이 변화를 측정하여 활동여유량을산출하고, 이를 활용한 연구 패턴 설계 방법을 모색하였다. 또한 연구 패턴의 적합성을 검증하기 위하여 연구 패턴으로 제작한 커버롤 스타일 작업복의 외관과 부위별 편안함, 동작별 활동기능성을 평가하였다.
- 문화식 제도법으로 제작한 길원형과 바지원형을 이용하여 3가지 유형의 연구패턴을 제도하였다. 연구패턴 A는 활동여유량을 반영하지 않고 제도하였다<그림 2(a)>.
- 동적 자세에서의 3D 인체 스캔 데이터를 분석하여 의자에 앉은 자세와 허리를 숙인 자세에서의 체표면치수를 정립자세에서 측정한 체표면치수와 비교한 결과 의자에 앉은 자세의 체표면치수를 이용하여 엉덩이돌출점에서 옆선까지의 길이와 뒤엉덩이 둘레의 활동여유량 산출이 가능하고, 허리를 숙인 자세의 체표면 치수를 이용하여 등길이, 옆선길이, 엉덩이 길이, 엉덩이 돌출점에서 볼기고랑점까지의 활동여유량 산출이 가능하였다. 본 연구에서 제안한 활동여유량은 옆선길이(5.3cm), 엉덩이길이(3.5cm), 엉덩이 돌출점~볼기고랑점길이(2.0cm), 뒤허리둘레(1.6cm), 뒤엉덩이둘레(2.5cm)이었다.
- 스캔한 데이터로 부터 RapidForm(2004)을 사용하여 체표면 길이를 측정하였다.
- 앉은 자세와 허리를 깊게 숙인 자세에서의 체표면 길이 변화량 중 각각의 부위별로 가장 큰 변화량을 반영하여 활동여유량을 설정하였다. 허리를 숙인 자세의 체표면 변화량을 적용하여 옆선길이 활동여유량은 5.
- 평가항목은 선행연구(서미아, 조승혜, 1997b)를 참고하여 선정하였다. 앞면에서는 허리선과 중심선의 위치, 밑위 곡선과 샅부위, 어깨부위의 당김 및 처짐의 정도, 배부위의 맞음새, 바지길이의 적절함을 평가하였고, 측면에서는 옆솔기선의 위치를 평가하였다. 뒷면에서는 뒤허리선 위치 및 여유량 정도, 밑위곡선과 엉덩이 부위, 샅부위의 외관과 당김 및 처짐 정도, 어깨부위의 당김 정도의 적절함을 평가하였다.
- 앞중심선: 옆선의 여유량과 동일한 분량을 적용하여 패턴 B와 C의 허리둘레선이 수평을 이루도록 하였다<;그림 2(b),(c)>.
- 5cm로 하였다. 엉덩이 돌출점에서 볼기고랑점길이의 활동여유량은 체표면 길이 변화량(2.11cm)을 반영하여 2.0cm로 하였으며, 뒤허리둘레의 활동여유량은 체표면 길이 변화량(1.71cm)을 반영하여 1.6cm으로 설정하였다. 엉덩이길이와 엉덩이돌출점에서 볼기고랑점길이, 뒤허리둘레는 제도상의 편의를 위하여 0.
- 6cm으로 설정하였다. 엉덩이길이와 엉덩이돌출점에서 볼기고랑점길이, 뒤허리둘레는 제도상의 편의를 위하여 0.05~0.11cm의 범위에서 치수를 조정하였다. 등길이의 체표면 변화량(7.
- 엉덩이둘레: 뒤엉덩이둘레 여유량(2.5cm)은 좌·우로 나누어 1.25cm씩 적용하였으며, 패턴 B에만 적용하였다.
- 외관은 3명의 피험자가 각각 실험복 A, B, C를 착용하고 정립자세를 취한 상태를 촬영한 사진(전면, 측면, 후면)으로 평가단(n = 30)이 평가하였다. 평가항목은 선행연구(서미아, 조승혜, 1997b)를 참고하여 선정하였다.
- 뒷면에서는 뒤허리선 위치 및 여유량 정도, 밑위곡선과 엉덩이 부위, 샅부위의 외관과 당김 및 처짐 정도, 어깨부위의 당김 정도의 적절함을 평가하였다. 이외에도 앞면, 뒷면, 측면의 전체적인 외관을 평가하였다.
- 체표면의 길이는 인체 스캔 자료의 뒷면과 측면에서 측정하였으며, 앞면은 허리를 숙인 자세에서 정확하게 측정되지 않으므로 제외하였다. 측정항목은 등길이, 엉덩이 옆길이, 엉덩이길이, 밑위길이, 엉덩이돌출점~옆선까지 둘레, 뒤엉덩이둘레, 엉덩이돌출점~볼기고랑점 길이, 진동깊이, 옆선길이, 뒤허리둘레이었다<;그림 1과 표 2>. 측정기준점은 인체측정표준용어(산업자원부 기술표준원, 2003) 자료를 참고하여 설정하였다<표 2>.
- 편안함과 활동기능성은 피험자들(n = 3)이 3종류의 실험복을 각각 착용하고 주어진 자세를 각각 2분씩 반복적으로 취한 후 평가하였다.
- 실험 자세는 커버롤 스타일 작업복패턴 개발 연구(김영희, 2007; 나미향 외, 1997)에서 사용한 평가 항목을 참고로 하여 정립자세(자세 1), 양팔을 머리 위로 들어 올리고 선 자세(자세 2), 계단을 오르는 자세(자세 3), 의자에 앉은 자세(자세 4), 바닥에 쪼그리고 앉은 자세(자세 5), 허리를 45° 구부린 자세(자세 6)로 설정하였다. 피험자들은 6가지 자세를 취한 후 전체적인 여유량의 적절함과 어깨, 앞겨드랑이, 뒤겨드랑이, 허리, 배, 밑위, 엉덩이, 허벅지, 무릎의 편안함을 평가하였다. 활동기능성은 각 자세별로 1점(움직이기 매우 불편하다)부터 5점(움직이기 매우 편하다)으로 평가하였다.
- 허리둘레: 뒤허리둘레의 여유량(1.6cm)을 좌·우로 나누어 0.8cm씩 적용하였다.
- 본 연구는 외관과 착용감이 우수하고 편안하며 활동에 편안한 커버롤 스타일 작업복용 기본 패턴 개발을 위하여 3차원 인체 스캔 데이터를 이용하여 활동여유량을 산출하고 이를 부위별로 적용하는 패턴 설계 방식을 비교 분석하였다. 활동여유량은 허리를 앞으로 깊게 숙인 자세와 의자에 앉은 자세의 부위별 체표면 길이를 정립자세와 비교하여 산출하였다. 연구패턴은 부위별로 산출한 활동여유량의 분배 방식을 달리한 2종(B, C)과 활동여유량을 반영하지 않는 1종(A)을 개발하였다.
대상 데이터
- 측정항목은 등길이, 엉덩이 옆길이, 엉덩이길이, 밑위길이, 엉덩이돌출점~옆선까지 둘레, 뒤엉덩이둘레, 엉덩이돌출점~볼기고랑점 길이, 진동깊이, 옆선길이, 뒤허리둘레이었다<그림 1과 표 2>. 측정기준점은 인체측정표준용어(산업자원부 기술표준원, 2003) 자료를 참고하여 설정하였다<;표 2>. 스캔한 데이터로 부터 RapidForm(2004)을 사용하여 체표면 길이를 측정하였다.
- 3차원 인체 스캐너(Cyberware사의 WBS WB4)로 피험자들의 체표면 데이터를 수집하여 자세에 따른 체표면 길이 변화를 분석하였다. 피험자들은 20대 초반 여성(n = 10)이었다. 신체 치수 범위는 키 157~168.
이론/모형
- 피험자들은 3D 인체 스캔 데이터 수집에 일반적으로 사용되는 브라탑과 반바지를 착용한 상태로 스캔하였다. 동적 자세에 따른 체표면 변화를 측정하기 위하여 선행연구(김영희, 2007; 나미향 외, 1997)에서 사용된 정립자세, 의자에 앉은 자세, 허리를 깊게 숙인 자세로 인체 스캔을 실시하였다. 정립자세는 손끝을 몸통으로부터 40cm 벌리고, 양발 사이를 35cm로 하여 선 자세이었다<그림 1(a)>.
- 선행연구들은 운동이나 작업에 따라 나타나는 체표면 치수 변화량과 분배할 위치를 파악하기 위해 레플리카 방식과 Moiré법(김혜경, 조정미, 서추연, 1990), 체표면적변화분석법(Crow & Dewar, 1986), Cross Cut 법(서미아, 조승혜, 1997a) 등을 사용하였다.
- 실험 자세는 커버롤 스타일 작업복패턴 개발 연구(김영희, 2007; 나미향 외, 1997)에서 사용한 평가 항목을 참고로 하여 정립자세(자세 1), 양팔을 머리 위로 들어 올리고 선 자세(자세 2), 계단을 오르는 자세(자세 3), 의자에 앉은 자세(자세 4), 바닥에 쪼그리고 앉은 자세(자세 5), 허리를 45° 구부린 자세(자세 6)로 설정하였다.
- 연구패턴 제작에 필요한 길원형은 선행연구(김연행, 김동남, 김여숙, 2000; 김희숙, 2001; 심규남, 서정권, 이원자, 2000; 임정희, 1995; 정복희, 나미향, 2001)에서 사용한 문화식 길원형(일본문화복장학원, 2008)을 사용하였으며, 바지원형도 동일한 기관에서 제시한 원형을 사용하였다(文化服裝學院, 2001). 연구패턴 A는 길원형과 바지원형을 허리선에서 바로 연결하여 제작한 패턴이고, 연구패턴 B와 C는 활동여유량을 반영하여 제작한 패턴이었다.
- 외관은 3명의 피험자가 각각 실험복 A, B, C를 착용하고 정립자세를 취한 상태를 촬영한 사진(전면, 측면, 후면)으로 평가단(n = 30)이 평가하였다. 평가항목은 선행연구(서미아, 조승혜, 1997b)를 참고하여 선정하였다. 앞면에서는 허리선과 중심선의 위치, 밑위 곡선과 샅부위, 어깨부위의 당김 및 처짐의 정도, 배부위의 맞음새, 바지길이의 적절함을 평가하였고, 측면에서는 옆솔기선의 위치를 평가하였다.
성능/효과
- 1. 동적 자세에서의 3D 인체 스캔 데이터를 분석하여 의자에 앉은 자세와 허리를 숙인 자세에서의 체표면치수를 정립자세에서 측정한 체표면치수와 비교한 결과 의자에 앉은 자세의 체표면치수를 이용하여 엉덩이돌출점에서 옆선까지의 길이와 뒤엉덩이 둘레의 활동여유량 산출이 가능하고, 허리를 숙인 자세의 체표면 치수를 이용하여 등길이, 옆선길이, 엉덩이 길이, 엉덩이 돌출점에서 볼기고랑점까지의 활동여유량 산출이 가능하였다. 본 연구에서 제안한 활동여유량은 옆선길이(5.
- 2. 커버롤 스타일 작업복용 연구패턴은 옆선길이와 엉덩이길이의 활동여유량을 허리부분으로 집중시키는 방식(패턴 B)과 허리와 엉덩이 부분으로 각각 적용시킨 방식(패턴 C)이었다. 이 2가지 방식의 연구패턴은 활동여유량을 반영하지 않은 비교용 연구패턴(A)보다 배부위와 샅부위, 전체외관, 밑위부분의 외관이 개선되었다.
- 3. 다양한 자세를 취했을 때 거의 모든 자세에서 패턴 B와 패턴 C를 사용한 실험복들이 우수하다고 평가되었다. 특히 정립자세나 팔을 머리위로 올리거나 계단 높이로 다리를 자주 올리는 자세에서는 엉덩이 길이 활동여유량을 허리와 엉덩이 밑으로 분산시킨 패턴 C가 더 우수한 것으로 나타났다.
- 3가지 연구패턴으로 제작한 실험복(A, B, C)의 외관을 평가한 결과, 전반적으로 실험복 A 보다 실험복 B와 C가 전면 전체외관이 우수하고(p ≤ .001), 배부위에 군주름이 없으며(p ≤ .05), 바지길이(p ≤ .001), 어깨부위 여유량(p ≤ .001)이 더 적합한 것으로 평가되었다.
- 3가지 유형의 실험복 각각에 대하여 6가지 자세를 실행하였을 때 활동기능성을 비교한 결과 정립자세, 양팔을 머리위로 올리고 선자세, 계단을 오르는 자세에서 실험복 C가 가장 편안하다고 평가 되었다(p ≤ .01).
- 4. 본 연구의 결과는 일상적인 용도나 의자에 앉거나 팔을 높이 올리거나 하는 작업자용 커버롤 작업복 제작을 위한 기본 패턴을 설계함에 있어 허리를 최대한 숙인 자세가 허리와 하반신 체표면 치수 변화를 파악하는데 유용한 자세 중에 하나임을 시사한다.
- 겨드랑이 부위는 3개 패턴이 동일한 형태이었으나 실험복 B와 C가 A보다 더 편안한 것으로 평가되었다(p ≤ .01).
- 11)가 매우 편안한 것으로 평가되었다<표 7>. 본 연구의 결과는 뒤겨드랑이, 허벅지, 무릎과 같이 패턴의 수정이 직접적으로 이루어지지 않은 부위에서도 실험복 B와 C가 편안하다고 평가되었음을 보인다. 이는 허리 및 엉덩이 부위에 반영한 여유량이 허리나 무릎을 굽히거나 팔을 머리 위로 높이 올리는 동작에서 겨드랑이나 무릎의 여유량으로 사용되었기 때문으로 해석된다.
- 22)에서 매우 편안한 것으로 평가되었다. 실험복 B도 무릎(4.56), 허벅지(4.39), 뒤겨드랑이(4.11)가 매우 편안한 것으로 평가되었다<;표 7>. 본 연구의 결과는 뒤겨드랑이, 허벅지, 무릎과 같이 패턴의 수정이 직접적으로 이루어지지 않은 부위에서도 실험복 B와 C가 편안하다고 평가되었음을 보인다.
- 001). 실험복 B와 C의 앞은 동일한 모양의 패턴이었으나 실험복 B가 실험복 C보다 전면 샅부위와 밑위 여유량이 더 적합하다고 평가되었다. 측면 외관은 3가지 실험복이 전체적으로 양호한 것으로 평가되었다.
- 의자에 앉은 자세, 바닥에 쪼그려 앉은 자세, 허리를 45° 구부리고 선 자세에서는 실험복 B와 C가 편안하다고 평가되었다(p ≤ .01).
- 전면 샅부위 여유량은 실험복 B(3.82)와 실험복 C(3.48)가 적합하였고, 실험복 A(2.73)는 여유량이 적합하지 않은 것으로 평가되었다(p ≤ .001).
- 실험복 B와 C의 앞은 동일한 모양의 패턴이었으나 실험복 B가 실험복 C보다 전면 샅부위와 밑위 여유량이 더 적합하다고 평가되었다. 측면 외관은 3가지 실험복이 전체적으로 양호한 것으로 평가되었다. 후면 외관도 3개 실험복이 전반적으로 긍정적인 평가를 받았으나 실험복 A는 샅부위 여유량이 적당하지 않다고 평가되었다(p ≤ .
- 다양한 자세를 취했을 때 거의 모든 자세에서 패턴 B와 패턴 C를 사용한 실험복들이 우수하다고 평가되었다. 특히 정립자세나 팔을 머리위로 올리거나 계단 높이로 다리를 자주 올리는 자세에서는 엉덩이 길이 활동여유량을 허리와 엉덩이 밑으로 분산시킨 패턴 C가 더 우수한 것으로 나타났다. 패턴 B와 C는 활동여유량을 반영한 부위인 허리나 밑위, 엉덩이뿐만 아니라 활동여유량을 반영하지 않는 어깨, 뒤겨드랑이, 무릎부위에서도 편안한 것으로 나타났다.
- 특히 정립자세나 팔을 머리위로 올리거나 계단 높이로 다리를 자주 올리는 자세에서는 엉덩이 길이 활동여유량을 허리와 엉덩이 밑으로 분산시킨 패턴 C가 더 우수한 것으로 나타났다. 패턴 B와 C는 활동여유량을 반영한 부위인 허리나 밑위, 엉덩이뿐만 아니라 활동여유량을 반영하지 않는 어깨, 뒤겨드랑이, 무릎부위에서도 편안한 것으로 나타났다.
- 피험자들이 실험복을 착용한 상태에서 6가지 자세를 반복하여 실행한 후 어깨, 앞·뒤 겨드랑이, 허리, 배, 밑위(샅), 엉덩이, 허벅지, 무릎의 편안함을 평가한 결과 실험복 B(3.82)와 실험복 C(4.16)가 실험복 A(2.49)보다 모든 부위에서 편안하다고 평가되었다.
- 후면 외관도 3개 실험복이 전반적으로 긍정적인 평가를 받았으나 실험복 A는 샅부위 여유량이 적당하지 않다고 평가되었다(p ≤ .001).
후속연구
- 5cm)을 뒤중심선 허리 길이 여유분으로 사용하는 것보다 엉덩이 밑의 여유량으로 사용하여 패턴을 제작하는 것이 바람직함을 시사한다. 그러나 바닥에 쪼그리고 앉은 자세(자세 5)에서는 3가지 실험복이 모두 낮은 활동기능성을 나타내어 쪼그리고 앉는 자세가 많은 작업자를 위한 커버롤 스타일 작업복 패턴을 설계하기 위해서는 본 연구에서 제시한 여유분 분량보다 더 많은 여유량을 배정해야할 것으로 사료된다.
- 그러나 지나치게 의복 여유량이 많을 경우 일상작업동작에서는 오히려 불편할 수 있을 것이다. 따라서 본 연구에서 제안한 활동여유량은 일상적인 작업 동작 범주에서 사용되는 커버롤 작업복의 허리와 엉덩이 부위에 대한 활동여유량으로 제한하여야 할 것이다.
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