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문제 정의
- 본 연구에서는 성형외과 병원에서 유방확대수술 전/후에 촬영한 정면 및 측면사진을 대상으로 유방 세부 측정 항목의 측정점들을 연결하는 선을 그려서 선분이 이루는 각도와 각 선분의 비율을 구하여 수술전후 유방의 형태상 변형 정도를 파악하고 수술 전과 수술 후의 집단간 유형을 비교하여 분석하고자 하였다. 비율은 수술전후 변형이 없는 치수항목을 기준으로 계산하였으며, 정면에서의 가슴너비나, 앞중심길이, 측면에서의 목앞점 위치에서 허리선까지의 수직선을 기준으로 하였다.
- 비율은 수술전후 변형이 없는 치수항목을 기준으로 계산하였으며, 정면에서의 가슴너비나, 앞중심길이, 측면에서의 목앞점 위치에서 허리선까지의 수직선을 기준으로 하였다. 현재 성형외과에서 3차원 스캐닝 없이 수술 전후 사진촬영으로 유방의 형태 비교가 이루어지고 있기 때문에 본 연구에서는 직접측정이나 3차원 측정을 하지 않아도 사진촬영만으로 유방의 유형을 분류할 수 있는 방법을 제안하고자 하였다. 또 분류된 유방유형은 수술전후의 형태변화를 설명하는데 기초자료로 활용될 수 있으며, 궁극적으로 유방확대수술 후 변화된 유방유형의 특성을 밝힘으로써 이들을 위한 브래지어 설계 시 고려해야 할 요소들에 대한 기초 정보를 제공할 수 있을 것이다.
제안 방법
- 2) 유방 유형 분류를 위해 요인분석으로 추출된 요인을 독립변수로 하여 군집분석을 하였으며, 표본들의 유사성을 측정하는 기준으로 유클리드거리 측정방법을 사용하였고, 계층적 기법으로 대상들을 군집화 하였다.
- 4) 군집별 각도와 비율을 구하기 이전의 치수들의 평균치를 구하여 삼각형을 이용하여 작도함으로써 유형간의 특징을 시각적으로 볼 수 있도록 도형화하였다.
- 사진 특성상 측정은 거리와 너비, 두께 중심으로 측정되었으며 측면의 유방위점에서 젖꼭지점까지와 젖꼭지점에서 유방아래점까지의 길이는 능선을 따라 측정하였다. 또 수술전후의 형태변화를 파악할 수 있는 방법으로 각도를 측정하였다. 특히 정면에서의 목앞점과 좌우 젖꼭지점을 이은 삼각형의 길이와 각도는 유방의 위치와 형태 파악에 중요한 자료로 사용되었으며, 측면에서의 유방위점과 젖꼭지점, 유방아래점을 연결한 제 1의 삼각형과 목앞점, 젖꼭지점, 유방아래점을 연결한 제 2의 삼각형, 목앞점과 젖꼭지점, 앞허리점을 연결한 제 3의 삼각형 또한 측면의 유방형태 파악에 사용되었다.
- 따라서 이와 같은 사진자료를 인체측정학 연구에 활용하기 위해서는 병원간의 사진 크기의 차이를 표준화할 수 있는 방법이 필요하다. 본 연구에서는 각각의 측정항목의 치수를 그대로 사용하지 않고, 수술 전후 사이즈에 변동이 없는 특정 치수항목에 대해 비교하고자 하는 측정항목 치수의 비율을 산출하였으며, 사진 크기와 상관없이 활용 가능한 유방부 관련 각도를 구하여 분석하였다.
- 본 연구에서는 성형외과 병원에서 유방확대수술 전/후에 촬영한 정면 및 측면사진을 대상으로 유방 세부 측정 항목의 측정점들을 연결하는 선을 그려서 선분이 이루는 각도와 각 선분의 비율을 구하여 수술전후 유방의 형태상 변형 정도를 파악하고 수술 전과 수술 후의 집단간 유형을 비교하여 분석하고자 하였다. 비율은 수술전후 변형이 없는 치수항목을 기준으로 계산하였으며, 정면에서의 가슴너비나, 앞중심길이, 측면에서의 목앞점 위치에서 허리선까지의 수직선을 기준으로 하였다. 현재 성형외과에서 3차원 스캐닝 없이 수술 전후 사진촬영으로 유방의 형태 비교가 이루어지고 있기 때문에 본 연구에서는 직접측정이나 3차원 측정을 하지 않아도 사진촬영만으로 유방의 유형을 분류할 수 있는 방법을 제안하고자 하였다.
- 사진 특성상 측정은 거리와 너비, 두께 중심으로 측정되었으며 측면의 유방위점에서 젖꼭지점까지와 젖꼭지점에서 유방아래점까지의 길이는 능선을 따라 측정하였다. 또 수술전후의 형태변화를 파악할 수 있는 방법으로 각도를 측정하였다.
- 성형외과에서 촬영된 사진을 표준화하기 위해 측정된 치수는 그대로 사용하지 않고 비율을 구하여 사용하였으며, 이를 위해 기준선은 수술전후 변화가 없는 측정항목으로 선정하였다. 즉 정면에서는 ‘목앞점에서 허리선까지의 길이’와 가슴선상의 ‘가슴너비’로 하였으며, 측면에서는 ‘목앞점 높이에서 허리선상까지 이르는 직선거리’로 하였다.
- 유방 확대수술 후의 정면 및 측면 흉부사진의 각도와 길이의 비율을 통해 유방유형을 분류하기 위한 유방관련한 각도와 비율을 주성분분석, varimax에 의한 회전을 실시하였다. 요인분석한 결과는 Table 8과 같다.
- 유방유형을 분류해내기 위하여 군집분석으로 분류된 유형에 있어서 중요도가 높은 항목을 찾고자 단계적 판별분석을 실시하였다. 요인분석에 이용되었던 각도 13개 항목과 비율로 구한 21개 항목을 단계적 처리 방법으로, 추출된 대표항목의 유형구별에 대한 상대적 중요도를 알아보기 위하여 판별분석을 실시한 결과, 유방유형 판별에 공헌도가 높은 것으로 선택된 변수는 Table 5와 같이 총 5개로 나타났다.
- 이상과 같이 유방확대수술 전후에 촬영한 정면 및 측면사진을 이용하여 유방 세부 측정항목의 측정점들을 연결하는 선이 이루는 각도와 선의 길이를 수술 전후 변함이 없는 치수 항목 즉 가슴너비나 앞중심길이와의 비율을 구해 수술 전 집단과 수술 후 집단의 유형을 각각 분석하였다.
- 제 5차 한국인 인체치수 조사의 3차원 인체 데이터를 이용한 성인 여성의 유방형태 분류를 실시한 연구(Kim & Do, 2010)에서 스캐닝을 통해 얻어진 인체측정 데이터와 인체치수조사에서 측정되지 않은 항목에 대하여 RapidForm2006을 이용하여 계측함으로써 C컵 이상의 유방유형을 4유형으로 분류하였다.
- 즉 정면에서는 ‘목앞점에서 허리선까지의 길이’와 가슴선상의 ‘가슴너비’로 하였으며, 측면에서는 ‘목앞점 높이에서 허리선상까지 이르는 직선거리’로 하였다.
대상 데이터
- 1) 20∼30대 여성의 유방확대수술을 실시하기 전과 수술 후 안정화 단계 이후에 찍은 정면 및 측면 사진 95쌍에서 각도 13개와 비율 21개를 구하여 분석하는데 사용하였다.
- 본 연구에 사용된 유방 사진들은 서울 소재 성형외과 총 6곳에서 20∼30대 여성의 유방 확대수술 직전과 수술 후 회복단계를 지나 촬영한 것으로써 총 95명의 사진자료를 사용하였다.
- 본 연구에서 측정된 데이터는 각각의 선분이 이루는 13개의 각도(A1∼A13)와 각 측정점에서 얻어낸 측정치를 기준 측정항목와의 비례식을 구한 21개의 비율(R1∼R21)을 대상으로 SPSS 21.0을 이용하여 통계처리 하였으며 사용된 분석법은 다음과 같다.
- 연구자료 수집 및 측정은 2016년 5월부터 2016년 8월 까지 총 4개월간이었다.
데이터처리
- 3) 군집간의 유방유형별 특징을 파악하기 위하여 각도 및 비율별 평균과 t-test를 실시하였다.
- 5) 요인분석에 이용한 각도 13개 항목과 비율 21개 항목을 단계적 처리 방법으로 추출한 대표항목의 유형구별에 대한 상대적 중요도를 알아보기 위하여 판별분석을 실시하였으며, 유방유형 판별에 공헌도가 높은 변수를 제시 하였고, 판별확률 및 판별함수의 명중률을 제시하였다.
- 유방유형을 분류하기 위해 판별분석을 실시하여 Table 11에 제시하였다. 먼저 군집분석으로 분류된 유형에서 중요도가 높은 항목을 찾기 위해 단계적 판별분석을 실시하였다. 요인분석에 이용되었던 각도 13개 항목과 비율로 구한 21개 항목을 이용하여 단계적 처리 방법으로 추출된 대표항목의 유형구별에 대한 상대적 중요도를 알아보기 위하여 판별분석을 실시한 결과, 유방유형 판별에 공헌도가 높은 것으로 선택된 변수는 총 8개로 나타났다.
- 유방 확대수술 전의 정면 및 측면 사진에서 유방 관련한 각도와 비율을 이용한 요인분석에서 추출된 9개의 요인을 독립변수로 하여 측정자 95명에 대한 자료를 k평균 군집 분석한 결과 Table 3과 같이 2개 군집유형으로 분류되었으며, 각 군집의 특성을 파악하기 위해 t-검정을 실시하였다.
- 1) 20∼30대 여성의 유방확대수술을 실시하기 전과 수술 후 안정화 단계 이후에 찍은 정면 및 측면 사진 95쌍에서 각도 13개와 비율 21개를 구하여 분석하는데 사용하였다. 유방을 구성하는 인자를 추출하기 위하여 요인분석중 주성분분석을 실시하였으며, 고유치가 1.0이상이 되는 요인을 추출하여 varimax법에 의해 직교회전 하였다.
- 유방확대수술 후의 정면 및 측면 사진에서 유방 관련한 각도와 비율을 이용한 요인분석에서 추출된 9개의 요인을 독립변수로 하여 측정자 95명에 대한 자료를 k평균 군집 분석한 결과 Table 9와 같이 2개 군집유형으로 분류되었으며, 각 군집의 특성을 파악하기 위해 t-검정을 실시하였다.
이론/모형
- 유방유형 분류와 그 특징을 분석하기 위하여 사용된 기준점과 기준선은 KS A ISO 8559:2008a(의복 설계를 위한 인체측정)와 KS A ISO 7250:2008b(인간공학적 설계를 위한 인체측정) 및 유방관련 선행연구자료(Lee & Hong, 2002; Lim, 2003; Cho & Sohn, 2001)에 따라 설정하였으며 사진이므로 젖꼭지점을 유방안쪽점 및 바깥쪽점과 같은 높이로 보정하는 과정 없이 인체치수 그대로를 측정하였다.
성능/효과
- 군집유형I은 유방의 하수정도에 관한 요인 점수가 높고 유방 간격이 좁으며, 유방의 크기가 다소 작고 유방 돌출 관련요인점수도 낮아 ‘젖꼭지점이 아래와 있어 유방위길이가 길면서 볼륨이 약간 적은 원추형 유방’으로 명명하였다.
- 본 연구결과, 유방확대수술을 받을 만큼 유방이 빈약하거나 하수된 여성의 경우 양쪽 유방이 가까이 몰린 하수형이거나 젖꼭지 간격이 먼 빈약 유방형이라는 것을 알 수 있었다. 이와 같은 여성들이 모두 유방확대를 감행하는 것이 아니라는 점을 고려할 때 빈약형 유방이라 하더라도 브래지어 개발 시 유방의 써포트와 유방안쪽부분을 채워줄 수 있는 브래지어 디자인의 고안이 필요함을 보여준다.
- 수술 전 유형은 두 가지 유형으로 분류되었으며, ‘좌우 유방이 가까우면서 하수된, 가슴이 더 발달된 유형’과 ‘좌우 유방이 벌어져 있으면서 젖꼭지점이 올라와 있는 덜 발달된 유방유형’으로 구분되었다.
- 수술 후의 유방유형도 두 가지 유형으로 ‘젖꼭지점이 아래 내려와 있어 유방위길이가 길면서 볼륨이 약간 적은 원추형 유방’과 ‘젖꼭지점이 높고 유방아래길이가 길면서 볼륨이 더 큰 반구형 유방’으로 구분되었다. 수술 전 유형의 판별함수의 명중률은 91.6%이며, 수술 후 판별함수의 명중률은 97.9%로 높은 명중률을 보여 유방의 정면과 측면 사진을 이용한 분류방법이 유방유형을 분류하고 판별하는데 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 또 유방세부 측정점들을 연결하여 고안된 삼각형 도형이 이루는 각도와 각 선분의 길이를 활용 하여도 유방유형의 특징을 구분할 수 있었다.
- 수술 후의 유방유형도 두 가지 유형으로 ‘젖꼭지점이 아래 내려와 있어 유방위길이가 길면서 볼륨이 약간 적은 원추형 유방’과 ‘젖꼭지점이 높고 유방아래길이가 길면서 볼륨이 더 큰 반구형 유방’으로 구분되었다.
- 먼저 군집분석으로 분류된 유형에서 중요도가 높은 항목을 찾기 위해 단계적 판별분석을 실시하였다. 요인분석에 이용되었던 각도 13개 항목과 비율로 구한 21개 항목을 이용하여 단계적 처리 방법으로 추출된 대표항목의 유형구별에 대한 상대적 중요도를 알아보기 위하여 판별분석을 실시한 결과, 유방유형 판별에 공헌도가 높은 것으로 선택된 변수는 총 8개로 나타났다. 표준화된 정준판별계수로 절대값이 클수록 판별력이 큰 것을 나타내며, 정준판별계수의 절대값이 0.
- 유방아래길이는 I유형(0.15)이 2유형(0.17)에 비해 짧았으며, FNP부터 아래점까지의 수직길이와 유방위점에서 젖꼭지점까지의 간격도 모두 I유형이 0.29, II유형이 0.24로 I유형이 더 길게 하수된 형상을 나타내었고, 젖꼭지점에서 유방아래점까지의 능선에 대한 젖꼭지점에서 유방위점까지의 능선도 I유형(1.73)이 II유형(1.33)보다 더 크게 나타나(t-value 5.04, p<. 000) I유형이 더 하수되었음을 일관되게 보여주었다.
- 유방의 돌출과 관련이 있는 ∠fac가 I유형 (24.15°)이 II유형(21.63°)에 비해 더 커서(t-value 2.69, p<.000) 유방이 더 발달된 것을 나타내었다.
- 유형 II는 유방의 하수정도에 관한 요인 점수가 낮고 유방 간격이 넓으며, 유방의 크기가 다소 크고 유방 돌출 관련요인점수도 높아 ‘젖꼭지점이 높고 유방아래길이가 길면서 볼륨이 더 큰 반구형 유방’으로 명명하였다.
- 9%로 나타났다. 유형별 사전 확률을 감안하여 유형I은 25명 중 24명이 올바르게 판별되었으며 예측 유형을 올바르게 판별하는 확률이 96%이고, 유형 2는 70명 중에 69으로 98.6%의 확률로 올바르게 판별할 수 있다. 즉 유형I에 속하는 유방유형 중 1명 즉 4%가 잘못 분류되었고, 유형II에 속하는 유방유형 중 1명인 1.
- 6%로 나타났다. 유형별 사전 확률을 감안하여 유형I은 39명 중 35명이 올바르게 판별되었으며 예측 유형을 올바르게 판별하는 확률이 89.7%이고, 유형II는 56명 중에 52으로 92.9%의 확률로 올바르게 판별할 수 있다. 즉 유형I에 속하는 유방유형 중 4명 인 10.
- 6%의 확률로 올바르게 판별할 수 있다. 즉 유형I에 속하는 유방유형 중 1명 즉 4%가 잘못 분류되었고, 유형II에 속하는 유방유형 중 1명인 1.4%가 잘못 분류되어, 예측소속집단과 비교해 볼 때 실제유형에서 잘못 분류된 케이스는 2개임을 알 수 있다.
- 9%의 확률로 올바르게 판별할 수 있다. 즉 유형I에 속하는 유방유형 중 4명 인 10.3%가 잘못 분류되었고, 유형II에 속하는 유방유형 중 4명인 7.1%가 잘못 분류되어, 예측소속집단과 비교해 볼 때 실제유형에서 잘못 분류된 케이스는 8개임을 알 수 있다.
- 표준화된 정준판별계수로 절대값이 클수록 판별력이 큰 것을 나타내며, 정준판별계수의 절대값이 0.3 이상인 판별함수에서 영향력 있는 요인들을 살펴보면 ∠bac, ∠acb, 가슴너비/안쪽점사이간격(DE/KL) 비율, 목앞점∼좌측B.P/가슴너비(AC/DE) 비율, 유방위점∼아래점 간격/유방너비 (HI/KF), 유방바깥쪽점∼B.P/유방위점∼아래점 간격 (lc/ne), 목앞점∼허리앞점/목앞점∼허리선까지 수직길이(ab/af), 목앞점∼B.P/목앞점∼허리까지 수직길이(ac/af) 순으로 공헌도가 높게 나타났다.
- 표준화된 정준판별계수로 절대값이 클수록 판별력이 큰 것을 나타내며, 정준판별계수의 절대값이 0.3 이상인 판별함수에서 영향력 있는 요인들을 살펴보면 ∠fac, ∠ABC, 유방위점에서 B.P까지 능선/B.P에서 유방아래점까지능선(nc/ce) 비율, 목앞점∼허리앞점/목앞점∼허리선까지 수직길이(ab/af) 비율, 유방위점∼아래점 간격/목앞점∼허리선까지 수직길이(ne/af) 순으로 공헌도가 높게 나타났다.
후속연구
- 현재 성형외과에서 3차원 스캐닝 없이 수술 전후 사진촬영으로 유방의 형태 비교가 이루어지고 있기 때문에 본 연구에서는 직접측정이나 3차원 측정을 하지 않아도 사진촬영만으로 유방의 유형을 분류할 수 있는 방법을 제안하고자 하였다. 또 분류된 유방유형은 수술전후의 형태변화를 설명하는데 기초자료로 활용될 수 있으며, 궁극적으로 유방확대수술 후 변화된 유방유형의 특성을 밝힘으로써 이들을 위한 브래지어 설계 시 고려해야 할 요소들에 대한 기초 정보를 제공할 수 있을 것이다.
- 이와 같은 여성들이 모두 유방확대를 감행하는 것이 아니라는 점을 고려할 때 빈약형 유방이라 하더라도 브래지어 개발 시 유방의 써포트와 유방안쪽부분을 채워줄 수 있는 브래지어 디자인의 고안이 필요함을 보여준다. 또한 대부분의 빈약유방이 유방확대수술을 통해 원추형(물방울형)과 반구형으로 성형되고 있는 것으로 나타나, 향후 유방확대 여성을 위한 브래지어 개발에 반영되어야 할 것으로 사료된다. 특히 군집분석과 같이 원추형보다는 반구형으로 유방을 성형하는 사례가 많다는 점을 고려하여 이를 감안한 브래지어 컵 유형의 개발이 필요할 것이다.
- 한편 본 연구는 유방확대수술 환자를 대상으로 유방확대 수술 전후의 사진자료를 활용한 비율측정방법(PRM)의 실효성을 분석하였다는데 연구의 의의가 있다. 이와 같은 사진을 활용한 비율분석 방법은 성형의학계에서 주로 사용되는 방법이었지만 본 연구를 통해 의복체형학 분야에서도 유방을 계량적으로 분석할 수 있는 방법이라는 점을 밝혔으므로 향후 직접측정치나 3차원 측정치와의 비교를 통해 연구결과의 비교검증도 필요할 것이라 사료된다.
- 또한 대부분의 빈약유방이 유방확대수술을 통해 원추형(물방울형)과 반구형으로 성형되고 있는 것으로 나타나, 향후 유방확대 여성을 위한 브래지어 개발에 반영되어야 할 것으로 사료된다. 특히 군집분석과 같이 원추형보다는 반구형으로 유방을 성형하는 사례가 많다는 점을 고려하여 이를 감안한 브래지어 컵 유형의 개발이 필요할 것이다. 즉, 반구형 유방의 경우 원추형에 비해 유방위부분의 볼륨이 큰 유형이므로 상컵의 피복면적의 보강에 초점을 둔 브래지어 컵의 개발이 필요함을 시사한다.
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