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문제 정의
- 결론적으로 본 연구에서는 다리보호대가 착용되는 영역에 대한 심도 있는 인체치수 분석으로 키와 넙다리중 간둘레 치수조합에 의한 세분화된 치수체계를 제안하였으며 이를 통해 보다 모든 한국인 체형에 적합하고 착용감이 우수한 다리보호대의 그레이딩 기초자료를 제공하였다. 이는 다리보호대 생산 시 활용할 수 있을 것이며 본 연구의 방법론은 인체에 착용되는 다양한 용품의 사이즈 체계 개발에 응용될 수 있을 것으로 사료된다.
- 그럼에도 불구하고 현재까지 국내 연구에서 스포츠 보호용품의 그레이딩에 관해 다룬 연구는 찾아보기 힘들 뿐 아니라 해외 브랜드를 선호하는 소비자 특성으로 그들이 착용하는 제품이 과연 한국인의 인체치수에 적합한가에 관한 의문도 제기할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 시판 다리보호대의 사이즈 체계를 조사하고 Korean Agency for Technology and Standards [KATS](2010) 인체 치수 데이터를 이용해 다리보호대가 착용되는 하지의 체형을 분석하였으며 각 체형에 따른 사이즈 조합으로 사이즈 차트를 도출하였다. 최종적으로 다리보호대의 그레이딩 편차를 제안하여 한국인의 체형과 치수에 최적화된 제품을 개발하고자 하였다.
- 본 연구는 스포츠 보호장비인 다리보호대의 치수적합 성을 향상시키기 위한 그레이딩 편차에 관한 연구이다. 이를 위해 KATS(2010)의 인체치수 데이터를 이용한 하지의 체형분석, 키와 넙다리둘레를 중심으로 이원빈도분포 및 다리보호대 설계를 위한 참고 인체치수 항목의 최다빈도구간 분석을 통해 그레이딩 편차를 도출하였다.
- 최종적으로 다리보호대의 그레이딩 편차를 제안하여 한국인의 체형과 치수에 최적화된 제품을 개발하고자 하였다. 이를 통해 다양한 인체치수를 지닌 국내 소비자의 치수를 커버하면서 그들의 안전한 스포츠 활동에 기여하고자 하였다.
- 따라서 본 연구에서는 시판 다리보호대의 사이즈 체계를 조사하고 Korean Agency for Technology and Standards [KATS](2010) 인체 치수 데이터를 이용해 다리보호대가 착용되는 하지의 체형을 분석하였으며 각 체형에 따른 사이즈 조합으로 사이즈 차트를 도출하였다. 최종적으로 다리보호대의 그레이딩 편차를 제안하여 한국인의 체형과 치수에 최적화된 제품을 개발하고자 하였다. 이를 통해 다양한 인체치수를 지닌 국내 소비자의 치수를 커버하면서 그들의 안전한 스포츠 활동에 기여하고자 하였다.
제안 방법
- 또한 본 연구에서는 Lee et al.(2015)의 120도 무릎굴곡 시 인체의 곡률과 치수를 고려해 개발한 다리보호대의 후속연구로 120도 무릎굴곡상태의 피부길이 변화를 다시 한 번 고려하여 최종적인 그레이딩 편차 제안이 필요하였다. 따라서 먼저 다리보호대가 인체를 감싸는 커버율을 [Eq.
- 3%로 최다빈도구간으로 나타났다. 각각의 치수조합에서 치수구간의 최대값을 반올림하여 대표값으로 하여 분류하였다. 최대값은 사이즈 구간의 경계에 있는 값으로 이를 대표값으로 나타내면, 소비자가 치수 간 경계에 해당하는 값을 명확하게 인지할 수 있어 사이즈 선택 시 편리할 것이라고 판단하였기 때문이다.
- 의복과 달리 인체둘레의 일부만 감싸 착용하는 다리보호대의 경우 사이즈 구간이 큰 것이 보다 많은 체형을 커버하기에 적합할 것으로 판단하였기 때문이다. 그리고 하지의 체형그룹별 이원빈도분석 결과 2% 이상의 빈도를 나타내는 치수조합을 다빈도 치수분포로 정하였으며 최다빈도구간을 샘플사이즈로 하였다.
- (2015)의 120도 무릎굴곡 시 인체의 곡률과 치수를 고려해 개발한 다리보호대의 후속연구로 120도 무릎굴곡상태의 피부길이 변화를 다시 한 번 고려하여 최종적인 그레이딩 편차 제안이 필요하였다. 따라서 먼저 다리보호대가 인체를 감싸는 커버율을 [Eq. 1]에 의해 [Fig. 1]에서 보여지는 허벅지, 무릎, 정강이의 각 파트의 중간에서 계산하였다. 커버율을 계산한 후 [Eq.
- 먼저 20~ 49세 남성 2,169명의 신체항목에서 다리보호대 제작에 필요한 항목을 선정하였다. 부위별 항목으로 둘레 9항목, 높이 6항목, 길이 1항목, 키, 몸무게, BMI, 근육발달 정도 2항목이 사용되었다. 하지 체형 구성 인자를 추출하기 위해 요인분석을 실시하고 체형에 따른 유형을 군집화하기 위하여 각 인자를 독립변수로 K-평균 군집분석을 실시하였다.
- 사이즈의 범위를 설정하기 위하여 분류된 두 체형그룹별로 각각 키와 넙다리중간둘레를 기준으로 이원빈도분포표를 작성하였다(Table 4). 선행연구(Jo & Choi, 2002; Sohn & Hong, 2005)를 근거로 하지의 체형그룹 별로 이원빈도분석과 이원분포표에서 2% 이상의 빈도를 나타내는 치수조합을 다빈도 치수분포로 정하였다.
- 선행연구(Jo & Choi, 2002; Sohn & Hong, 2005)를 근거로 하지의 체형그룹 별로 이원빈도분석과 이원분포표에서 2% 이상의 빈도를 나타내는 치수조합을 다빈도 치수분포로 정하였다.
- 시판 중인 다리보호대의 사이즈 체계를 확인하기 위해, 국외 인터넷 쇼핑몰(https://www.amazon.com)에서 ‘leg guard’를 키워드로 검색하여 11개 브랜드의 제품을 선정한 후 쇼핑몰에 기재된 정보를 통해 사이즈 체계를 분석하였다.
- 그룹 2의 치수체계도 ‘164-50’, ‘164-55’, ‘169-50’, ‘169-55’, ‘174-50’, ‘174-55’, ‘179-50’, ‘179-55’, ‘184-50’, ‘184-55’의 총 10개의 사이즈로 전개되었다. 이렇게 설정된 기준으로 다리보호대 착용 시 커버되는 인체 참고치수에 대하여 각 항목의 평균과 편차를 그룹별로 설정하였다. 이 때 그레이딩 시 기준이 되는 표준 샘플 사이즈로는 이원빈도분포표에서 최다빈도구간으로 나타난 177-56, 174-55이 사용되었다.
- 이를 근거로 계산된 각 커버율을 둘레치수 항목인 넙다리중간둘레, 무릎둘레, 장딴지둘레, 발목최대둘레에 곱해서 그레이딩 수치를 일차적으로 도출하고 [Eq. 2]−[Eq. 3]를 이용해 120° 무릎굴곡 시 피부길이 변화를 반영하여 최종 그레이딩 편차를 계산하였다(Table 9).
- 본 연구는 스포츠 보호장비인 다리보호대의 치수적합 성을 향상시키기 위한 그레이딩 편차에 관한 연구이다. 이를 위해 KATS(2010)의 인체치수 데이터를 이용한 하지의 체형분석, 키와 넙다리둘레를 중심으로 이원빈도분포 및 다리보호대 설계를 위한 참고 인체치수 항목의 최다빈도구간 분석을 통해 그레이딩 편차를 도출하였다. 결과는 다음과 같다.
- 이에 본 연구에서는 넙다리중간둘레를 ±2 표준편차를 기준으로 사이즈 구간을 설정하였다.
- 일반적으로 하의의 경우 ‘키와 엉덩이둘레’를 기본으로 이원빈도분포표를 작성하고 있으나, 다리보호대는 허벅지 중간까지 착용되기 때문에 본 연구에서는 ‘키’와 둘레치수 중 가장 큰 항목인 ‘넙다리중간 둘레’를 적용하여 빈도분석을 실시하였다.
- 1]에서 보여지는 허벅지, 무릎, 정강이의 각 파트의 중간에서 계산하였다. 커버율을 계산한 후 [Eq. 2]를 적용해 하체에서 다리보호대 영역에 해당되는 부위에 대한 그레이딩 편차를 도출하였다. 최종적으로 정자세 대비 120도 무릎굴곡 시 피부길이 변화에 따른 그레이딩 편차는 Lee et al.
- 한국인 남성 하지 체형에 따른 사이즈 체계를 확립하기 위해 제6차 한국인 인체치수조사보고서(KATS, 2010) 데이터를 활용하여 체형분석을 실시하였다. 먼저 20~ 49세 남성 2,169명의 신체항목에서 다리보호대 제작에 필요한 항목을 선정하였다.
대상 데이터
- 한국인 남성 하지 체형에 따른 사이즈 체계를 확립하기 위해 제6차 한국인 인체치수조사보고서(KATS, 2010) 데이터를 활용하여 체형분석을 실시하였다. 먼저 20~ 49세 남성 2,169명의 신체항목에서 다리보호대 제작에 필요한 항목을 선정하였다. 부위별 항목으로 둘레 9항목, 높이 6항목, 길이 1항목, 키, 몸무게, BMI, 근육발달 정도 2항목이 사용되었다.
- 선정된 브랜드는 ‘Easton’, ‘Diamond’, ‘Nike’, ‘Wilson’, ‘AllStar’, ‘Schutt’, ‘Markwort’, ‘MacGregor’, ‘Adams’, ‘Rawlings’, ‘Champro Sports’였으며 각 브랜드웹사이트에서 제공하는 다리보호대의 사이즈 체계와 치수정보를 수집하였다.
데이터처리
- 하지 체형 구성 인자를 추출하기 위해 요인분석을 실시하고 체형에 따른 유형을 군집화하기 위하여 각 인자를 독립변수로 K-평균 군집분석을 실시하였다. 또한 군집으로 분류된 체형유형 집단간 차이검증을 위해 평균값과 표준편차를 구하고 t-test를 실시하였다. 통계분석 프로그램은 SPSS(Version 22)를 이용하였다.
- 부위별 항목으로 둘레 9항목, 높이 6항목, 길이 1항목, 키, 몸무게, BMI, 근육발달 정도 2항목이 사용되었다. 하지 체형 구성 인자를 추출하기 위해 요인분석을 실시하고 체형에 따른 유형을 군집화하기 위하여 각 인자를 독립변수로 K-평균 군집분석을 실시하였다. 또한 군집으로 분류된 체형유형 집단간 차이검증을 위해 평균값과 표준편차를 구하고 t-test를 실시하였다.
이론/모형
- 이 때 ‘키’는 한국산업규격(KS K 0051-1990)에서 규정으로 사용하고 있는 5cm 편차로 범위를 설정하였으며, 넙다리중간둘레는 각 체형그룹의 인체치수 데이터별로 ±2 표준편차를 기준으로 이원빈도분포표를 작성하여 사용하였다.
성능/효과
- 이는 체형을 최소 그룹으로 분류하는 일반적인 분류기준에 근거하면서(Park & Suh, 1998) 실무에서 활용도가 높은 사이즈 체계를 제공하기 위함이었다. 각 그룹의 특징을 살펴보면, 그룹 1은(922명) 3개의 요인에서 그룹 2에 비해 둘레와 높이항목들이 크고 하체근육이 발달한 집단이었으며 그룹 2는(1,186명) 그룹 1에 비해 둘레와 높이항목이 작고 하체근육이 덜 발달한 집단으로 나타났다.
- 결론적으로 그룹 1은 ‘177-56’가 표준 샘플 사이즈로 177cm보다 키가 작아져도 넙다리중간둘레 62가 기준 호수이면 넙다리중간둘레, 무릎둘레, 장딴지둘레에서 음이 아닌 양의 편차가 되는 것을 확인할 수 있었다.
- 그 결과, 그룹 1의 치수체계는 신장-넙다리중간둘레를 기준 호수로 하여 ‘167-56’, ‘167-62’, ‘172-56’, ‘172-62’, ‘177-56’, ‘177-62’, ‘182-56’, ‘182-62’, ‘187-56’, ‘187-62’의 총 10개의 사이즈였다.
- 그룹 2는 ‘174-55’가 표준 샘플 사이즈로, 이보다 키가 작은 구간에서는 모두 음의 편차로 나타났다.
- 결론적으로 그룹 1은 ‘177-56’가 표준 샘플 사이즈로 177cm보다 키가 작아져도 넙다리중간둘레 62가 기준 호수이면 넙다리중간둘레, 무릎둘레, 장딴지둘레에서 음이 아닌 양의 편차가 되는 것을 확인할 수 있었다. 그리고 기준 샘플 사이즈보다 키가 커지면 둘레항목이 모두 양의 편차가 나타남을 알 수 있다. 그룹 2는 ‘174-55’가 표준 샘플 사이즈로, 이보다 키가 작은 구간에서는 모두 음의 편차로 나타났다.
- 둘레항목을 살펴보면, 키 기준 호수에 관계없이 넙다리중 간둘레 기준 호수가 56일 경우의 넙다리중간둘레 편차는 –0.1~+0.3cm로 거의 차이가 없었으며, 넙다리중간둘레 기준 호수가 62일 경우에는 넙다리중간둘레 편차가 +3.8~+4.4cm 정도 커짐을 확인하였다.
- 첫째, 시판 다리보호대의 사이즈 체계를 조사한 결과 대부분의 브랜드에서 아동용, 청소년용, 성인용으로 사이즈를 구분할 뿐 성인용 치수를 세분화하여 판매하지 않았다. 둘째, 한국인 남성의 하지는 두 군집으로 분류되었으며, 그룹 1은 둘레와 높이항목들이 크고 하체근육이 발달한 집단이었고, 그룹 2는 둘레와 높이항목이 작고 하체근육이 덜 발달한 집단으로 나타났다. 셋째, 사이즈 체계는 수직항목인 키와 다리보호대가 착용되는 영역에서 최대수평항목인 넙다리둘레를 기준으로 사이즈를 구분하였다.
- 또한 각 인체치수 항목별로 정자세에서 120° 무릎굴곡 시 피부길이 신장은 넙다리중간둘레는 27.8cm에서 28.8cm로 4.0% 증가, 무릎둘레는 23.0cm에서 25.6cm로 12.0% 증가, 장딴지둘레는 20.9cm에서 20.8cm로 0.1% 감소, 발목둘레와 가까운 정강이 가장 아래 둘레는 13.2cm에서 14.1cm 로 7.0% 증가하였다.
- 그러나 키가 큰 구간에서도 넙다리중간둘레 50이 기준 호수이면 넙다리중간둘레, 무릎둘레, 장딴지둘레 등이 음의 편차로 나타났다. 또한 그룹 1이 표준 샘플 사이즈보다 큰 구간에서 편차의 절대값이 그룹 2보다 작은 것을 확인할 수 있었으며, 이는 그룹 1이 높이와 둘레항목이 크며, 근육이 발달한 특징을 가지고 있어 인체치수 간의 평균값 차이도 큰 것으로 사료된다.
- 0cm 가량 작아지거나 커지는 것을 확인하였다. 또한 키가 한 구간씩 커지거나 작아질때 다리보호대 전체 길이는 약 2.5cm의 편차가 생기는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 다리보호대의 길이 편차를 사이즈별로 약 1inch로 두고 있는 시판 브랜드 들은 타당성이 있음을 확인하였다.
- 11개의 브랜드의 다리보호대 사이즈 체계를 조사한 결과를 [Table 1]에 나타내었다. 모든 브랜드의 다리보호대 치수측정 지점이 무릎의 중앙에서 정강이의 끝(from the middle of the knee cap to the bottom of the shin)으로 나타났다. 또한 구매자도 제품과 동일한 위치에서 자신의 인체치수 길이를 확인하고 다리보호대의 치수를 선택하도록 되어있었다.
- 그리고 체형 그룹 1, 2 모두 샘플 사이즈가 포함된 키 구간에서는 높이항목에서 그레이딩 편차가 없이 둘레치수로만 그레이 딩된다. 무릎높이와 넙다리구간높이 편차의 합이 곧 다리보호대 전체 길이 편차로 고려해 볼 수 있는데, 그룹 1, 2 모두 키가 가장 작은 구간 또는 키가 가장 큰 구간은 샘플 사이즈보다 4.5~5.0cm 가량 작아지거나 커지는 것을 확인하였다. 또한 키가 한 구간씩 커지거나 작아질때 다리보호대 전체 길이는 약 2.
- 0cm 가량 커지거나 작아져야함을 확인하였다. 무릎둘레와 발목둘레는 다른 둘레 편차에 비해 상대적으로 작게 나타나 둘레방향 그레이딩시 넙다리와 정강이부위를 반드시 고려해야 함을 알 수 있었다.
- 둘째, 한국인 남성의 하지는 두 군집으로 분류되었으며, 그룹 1은 둘레와 높이항목들이 크고 하체근육이 발달한 집단이었고, 그룹 2는 둘레와 높이항목이 작고 하체근육이 덜 발달한 집단으로 나타났다. 셋째, 사이즈 체계는 수직항목인 키와 다리보호대가 착용되는 영역에서 최대수평항목인 넙다리둘레를 기준으로 사이즈를 구분하였다. 그 결과, 그룹 1의 치수체계는 신장-넙다리중간둘레를 기준 호수로 하여 ‘167-56’, ‘167-62’, ‘172-56’, ‘172-62’, ‘177-56’, ‘177-62’, ‘182-56’, ‘182-62’, ‘187-56’, ‘187-62’의 총 10개의 사이즈였다.
- (2015)의 연구를 참고로 다리보호대의 인체커버율을 분석했으며 그 결과는 [Table 8]과 같다. 용하는 점을 고려하여 본 연구각 다리보호대 파트에서 중앙의 위치에 해당하는 % 커버율을 살펴보면 허벅지는 43.2%, 무릎 49.1%, 정강이 67.3%로 허벅지보다 정강이 쪽으로 인체를 더욱 많이 커버하는 것을 알 수 있었다. 또한 각 인체치수 항목별로 정자세에서 120° 무릎굴곡 시 피부길이 신장은 넙다리중간둘레는 27.
- 5cm의 편차가 생기는 것을 알 수 있었다. 이러한 결과로부터 다리보호대의 길이 편차를 사이즈별로 약 1inch로 두고 있는 시판 브랜드 들은 타당성이 있음을 확인하였다. 그러나 성인이라 할지라도 키에 따라 최대 10.
- 이러한 결과를 미루어볼 때 성인치수는 세부화 되지 않고 한 가지 치수만으로 판매하는 브랜드가 대부분이며 ‘Diamond’, ‘Nike’, ‘Schutt’, ‘Adams’의 4개 브랜드에서만 성인치수를 2~4단계로 치수를 전개해 판매하고 있었다.
- 첫째, 시판 다리보호대의 사이즈 체계를 조사한 결과 대부분의 브랜드에서 아동용, 청소년용, 성인용으로 사이즈를 구분할 뿐 성인용 치수를 세분화하여 판매하지 않았다. 둘째, 한국인 남성의 하지는 두 군집으로 분류되었으며, 그룹 1은 둘레와 높이항목들이 크고 하체근육이 발달한 집단이었고, 그룹 2는 둘레와 높이항목이 작고 하체근육이 덜 발달한 집단으로 나타났다.
- 0cm 이상 다리보호대 착용시 사이즈 부적합 현상이 나타날 가능성이 있기 때문에 반드시 다리보호대 사이즈 체계에 있어서 길이방향의 편차를 두고 생산되어야 함을 시사한다. 한편, 둘레항목의 편차는 같은 키 구간에서도 넙다리중간둘레 같은 경우에 샘플 사이즈보다 2.0cm 가량 커지거나 작아져야함을 확인하였다. 무릎둘레와 발목둘레는 다른 둘레 편차에 비해 상대적으로 작게 나타나 둘레방향 그레이딩시 넙다리와 정강이부위를 반드시 고려해야 함을 알 수 있었다.
후속연구
- 결론적으로 본 연구에서는 다리보호대가 착용되는 영역에 대한 심도 있는 인체치수 분석으로 키와 넙다리중 간둘레 치수조합에 의한 세분화된 치수체계를 제안하였으며 이를 통해 보다 모든 한국인 체형에 적합하고 착용감이 우수한 다리보호대의 그레이딩 기초자료를 제공하였다. 이는 다리보호대 생산 시 활용할 수 있을 것이며 본 연구의 방법론은 인체에 착용되는 다양한 용품의 사이즈 체계 개발에 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 추후 좀 더 효율적인 사이즈 체계가 될 수 있도록 사이즈의 단순화와 그레이딩 룰 값에 의해 3차원 그레이딩을어떻게 할 것인지에 대한 연구를 진행하고자 한다.
- 이는 다리보호대 생산 시 활용할 수 있을 것이며 본 연구의 방법론은 인체에 착용되는 다양한 용품의 사이즈 체계 개발에 응용될 수 있을 것으로 사료된다. 추후 좀 더 효율적인 사이즈 체계가 될 수 있도록 사이즈의 단순화와 그레이딩 룰 값에 의해 3차원 그레이딩을어떻게 할 것인지에 대한 연구를 진행하고자 한다.
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