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문제 정의
- 본 연구에서는 3차원 형상의 정보를 반영하여 전개된 다기능 스포츠 브래지어의 누드 패턴을 축소할 때 착용 쾌적성 및 가슴 라인의 외관을 향상시키기 위하여 원단의 신장 특성을 반영하고자 하였다. 사용된 원단의 혼용율은 PE 85.
- 인체를 스캔하고 이를 활용할 수 있는 3차원 기술은 맞춤 스포츠 브래지어를 디자인하고 제작하는데 유용할 것으로 보인다. 이에 본 연구에서는 3차원 기술을 활용하여 인체형태에 잘 피트하면서 볼륨을 잘 살려주며 동작 시 가슴을 안정적으로 지지하여 전반적인 착용감이 좋은 범용성 스포츠 브래지어를 개발하고자 하였다. 특히 윗가슴과 어깨끈 부위의 압력을 감소시켜 착용감을 향상하여 운동 시 베이스레이어로 착용하거나 평상시에도 이너웨어로 착용할 수 있는 다기능 스포츠 브래지어의 제작방법에 대한 연구를 실시하였다.
- 이에 본 연구에서는 3차원 기술을 활용하여 인체형태에 잘 피트하면서 볼륨을 잘 살려주며 동작 시 가슴을 안정적으로 지지하여 전반적인 착용감이 좋은 범용성 스포츠 브래지어를 개발하고자 하였다. 특히 윗가슴과 어깨끈 부위의 압력을 감소시켜 착용감을 향상하여 운동 시 베이스레이어로 착용하거나 평상시에도 이너웨어로 착용할 수 있는 다기능 스포츠 브래지어의 제작방법에 대한 연구를 실시하였다.
제안 방법
- 다음으로 메쉬 툴에서 트림(Trim by curve) 기능으로 인대의 3차원 표면을 디자인 라인에 따라 분할하고, 각각의 분할된 면을 정렬하여 3D 형상을 2D 패턴으로 변환할 수 있는 2C-AN 프로그램으로 연결하였다. 2C-AN 프로그램 내에서 Triangle Simplification에 의하여 2차원으로 평면화한 패턴은 Yuka CAD(Youth hitech, Japan) 프로그램으로 다시 보낸 다음 누드 패턴으로 조합하였다. 원단의 신장율을 ASTM D 2594의 방법에 준하여 Ziegert and Keil(1988)의 방법으로 측정하고 적용 신장율을 패턴에 반영하여 축소 패턴 및 시제품을 제작하였다.
- 3차원 도구를 활용한 다기능 스포츠 브래지어의 디자인과 패턴은 3차원 형상과 전개된 2차원 패턴의 특성을 반영하여 단계적으로 개발되었다. 3차원 스캔된 표준 인대 상에 3차원 툴을 이용하여 디자인 라인을 형성하기 위하여 먼저 형상의 곡률 분포를 살펴보았다.
- 3차원 도구를 활용한 다기능 스포츠 브래지어의 디자인과 패턴은 3차원 형상과 전개된 2차원 패턴의 특성을 반영하여 단계적으로 개발되었다. 3차원 스캔된 표준 인대 상에 3차원 툴을 이용하여 디자인 라인을 형성하기 위하여 먼저 형상의 곡률 분포를 살펴보았다. 가공을 하지 않은 오리지널 형상의 평균 곡률(Mean curvature)을 살펴보면 Table 2(a)에서와 같이 어떤 특징이 보이지 않는 것을 알 수 있었다.
- 3D 스캐너(Konika Minolta VIVID 910, Japan)를 이용하여 산업용 표준 사이즈 인대를 스캔하였다. 3차원 스포츠 브래지어 디자인 및 패턴은 스캔한 인대 형상을 Geomagic Design X(3D Systems, Korea) 프로그램으로 불러온 다음 3차원 형상의 평균 곡률(Mean curvature)과 서피스(Surface) 정보를 이용하여 메쉬 형상 위에 3D 메쉬 스케치 (3D mesh sketch) 툴을 이용하여 디자인 라인을 형성하였다. 다음으로 메쉬 툴에서 트림(Trim by curve) 기능으로 인대의 3차원 표면을 디자인 라인에 따라 분할하고, 각각의 분할된 면을 정렬하여 3D 형상을 2D 패턴으로 변환할 수 있는 2C-AN 프로그램으로 연결하였다.
- 앞면 패턴에서 어깨 부위의 경우 어깨에 걸리는 의복압을 감소시켜 착용감이 향상되도록 윗가슴둘레로부터 위쪽으로는 경사방향으로 0%, 위사방향으로 9%로 축소하고, 윗가슴둘레로부터 아래쪽으로는 경사방향으로 5%, 위사방향으로 9%로 축소하였다. 가슴의 볼륨을 살려줄 수 있도록 겉감의 사이드 패널은 경사방향으로 5%, 위사방향으로 18%로 패턴의 축소율을 증가하여 실시하였다. Z신장율 적용%는 소재가 바뀌어도 신장율을 측정하여 그것의 몇 %를 적용하여 축소할 것인가 하는 값이므로 소재가 바뀌어도 사용가능한 값이다(Kim & Hong, 2017).
- 개발된 3차원 스포츠 브래지어와 디자인이 유사한 기존에 출시되었던 제품 2종에 대하여 20대 여성 피험자 8인을 대상으로 착용감 평가를 실시하였다. 피험자는 7차 Size Korea (Korean Agency for Technology and Standards [KATS], 2015) 에서 제시한 20대 여성의 평균과 표준편차(키: 160.
- 4(c)와 같다. 그림 상의 붉은색 타원으로 표시된 밑가슴 부분에 주름이 많이 생기는 것으로 나타나 절개선이 있는 디자인으로 수정하였다.
- 원단의 신장율(Z) 의 몇 퍼센트를 사용하는가(Z신장율 적용%)를 알면 소재가 바뀌어도 최종적인 패턴 축소율을 Z × Z신장율 적용%로 계산하여 쓸 수 있으므로 Table 3에는 세 가지 값을 모두 제시하였다. 기존의 브랜드 제품보다 목 부위의 맞음새를 증가시키기 위하여 3차원으로부터 전개된 누드 패턴의 형태를 감안하여 목 너비가 좁아지지 않도록 기본 치수를 유지하면서 패턴을 축소하였다. 이에 따라 전반적으로는 Z신장율 적용%를 경사방향으로는 20%, 위사방향으로는 30%를 적용하여 전체적인 최종 패턴 축소는 경사방향으로 약 5%, 위사방향으로 약 9%를 적용하였다.
- 3차원 스포츠 브래지어 디자인 및 패턴은 스캔한 인대 형상을 Geomagic Design X(3D Systems, Korea) 프로그램으로 불러온 다음 3차원 형상의 평균 곡률(Mean curvature)과 서피스(Surface) 정보를 이용하여 메쉬 형상 위에 3D 메쉬 스케치 (3D mesh sketch) 툴을 이용하여 디자인 라인을 형성하였다. 다음으로 메쉬 툴에서 트림(Trim by curve) 기능으로 인대의 3차원 표면을 디자인 라인에 따라 분할하고, 각각의 분할된 면을 정렬하여 3D 형상을 2D 패턴으로 변환할 수 있는 2C-AN 프로그램으로 연결하였다. 2C-AN 프로그램 내에서 Triangle Simplification에 의하여 2차원으로 평면화한 패턴은 Yuka CAD(Youth hitech, Japan) 프로그램으로 다시 보낸 다음 누드 패턴으로 조합하였다.
- 둘째, 누드 패턴을 축소하기 위하여 원단의 신장율에 의한 적정 신장율과 이에 따른 최종 축소율을 계산하여 설계하였다. 이때 부위별로 다른 축소율을 적용하였는데 그 경계는 윗가슴 둘레와 사이드 패널 부분이었다.
- 새로 개발된 제품과 기존 제품 2종의 스포츠 브래지어를 표준 사이즈의 인대에 착장한 다음 AMI 3037-2(AMI Techno, Co, Ltd, Japan)를 이용하여 의복압을 측정하였다. 의복압 측정 부위는 Fig.
- 안감의 경우에도 몰드컵이 부착되는 위치에 의하여 상하로 나뉜 패턴을 겉감과 마찬가지로 목너비와 어깨의 의복압을 고려하여 축소하고, 겉감 사이드 패널 위치의 블록패턴의 축소율을 증가시켜 패턴축소를 실시하였다. 다기능 스포츠 브래지어 의 완성된 최종 패턴은 Fig.
- 가슴의 볼륨을 향상시키기 위하여 사이드 패널의 경우 는 Z신장율 적용%를 높여 60% 적용하여 패턴 축소율이 약 18%가 되었다. 앞면 패턴에서 어깨 부위의 경우 어깨에 걸리는 의복압을 감소시켜 착용감이 향상되도록 윗가슴둘레로부터 위쪽으로는 경사방향으로 0%, 위사방향으로 9%로 축소하고, 윗가슴둘레로부터 아래쪽으로는 경사방향으로 5%, 위사방향으로 9%로 축소하였다. 가슴의 볼륨을 살려줄 수 있도록 겉감의 사이드 패널은 경사방향으로 5%, 위사방향으로 18%로 패턴의 축소율을 증가하여 실시하였다.
- 새로 개발된 제품과 기존 제품 2종의 스포츠 브래지어를 표준 사이즈의 인대에 착장한 다음 AMI 3037-2(AMI Techno, Co, Ltd, Japan)를 이용하여 의복압을 측정하였다. 의복압 측정 부위는 Fig. 3과 같으며 밑가슴둘레 위치 앞중심 접밴드(P1), 윗가슴(P2), 밑가슴둘레 위치 컵하단 접밴드(P3), 옆선 상부 (P4), 밑가슴둘레 위치 옆선 하단 접밴드(P5), 어깨끈(P6), 밑가슴둘레 위치 뒤중심 접밴드(P7), 견갑(P8) 등의 8부위에서 측정 하였다.
- 기존의 브랜드 제품보다 목 부위의 맞음새를 증가시키기 위하여 3차원으로부터 전개된 누드 패턴의 형태를 감안하여 목 너비가 좁아지지 않도록 기본 치수를 유지하면서 패턴을 축소하였다. 이에 따라 전반적으로는 Z신장율 적용%를 경사방향으로는 20%, 위사방향으로는 30%를 적용하여 전체적인 최종 패턴 축소는 경사방향으로 약 5%, 위사방향으로 약 9%를 적용하였다. 가슴의 볼륨을 향상시키기 위하여 사이드 패널의 경우 는 Z신장율 적용%를 높여 60% 적용하여 패턴 축소율이 약 18%가 되었다.
- 주관적 착용감 평가항목은 피트성과 착용감, 구매의사 등이었고 리커트 11점 척도로 평가하였다. 피트성은 몸에 잘 맞을수록(0: 매우 그렇지 않다~10: 매우 그렇다), 착용 쾌적감의 정도에 따라(0: 매우 그렇지 않다~10: 매우 그렇다), 구매 선호도는 실제 구입하여 운동 시 착용하고 싶을수록(0: 매우 그렇지 않다~10: 매우 그렇다) 점수를 높게 설정하였다.
- 이때 부위별로 다른 축소율을 적용하였는데 그 경계는 윗가슴 둘레와 사이드 패널 부분이었다. 착용 쾌적성을 향상시키기 위하여 어깨와 윗가슴 부위에서는 압력을 감소시킬 수 있도록 경사방향으로는 패턴을 그대로 사용하였고 위사방향으로는 원단 신장율의 30%를 적용하였으며(패턴 축소율 약 9%), 윗가슴 아래 부분에 대하여 경사방향으로 원단 신장율의 2%를 적용하여 축소(패턴 축소율 5%)하였고, 위사방향은 원단 신장율의 30% 를 적용하여 줄이고(패턴 축소율 9%), 가슴을 모아주기 위하여 사이드 패널 부위는 경사방향으로 원단 신장율의 30%, 위사방향은 60%(패턴 축소율 18%)를 적용하였다.
대상 데이터
- 표준 사이즈의 다기능 스포츠 브래지어를 개발하기 위하여 Fig. 1(a)에서와 같이 산업용 75A 사이즈의 여성용 란제리 인대를 사용하였다. 인대의 사이즈는 가슴둘레 85.
- 피험자는 7차 Size Korea (Korean Agency for Technology and Standards [KATS], 2015) 에서 제시한 20대 여성의 평균과 표준편차(키: 160.9±5.1cm, 몸무게: 55.7±9.4kg, 가슴둘레: 84.4±7.2cm, 젖가슴아래둘레: 73.7 ±5.9cm, 허리둘레: 71.6±7.6cm, 엉덩이둘레: 92.9±6.1cm)를 기준으로 표준편차 범위에서 선정하였으며 치수는 Table 1과 같다.
데이터처리
- 피트성은 몸에 잘 맞을수록(0: 매우 그렇지 않다~10: 매우 그렇다), 착용 쾌적감의 정도에 따라(0: 매우 그렇지 않다~10: 매우 그렇다), 구매 선호도는 실제 구입하여 운동 시 착용하고 싶을수록(0: 매우 그렇지 않다~10: 매우 그렇다) 점수를 높게 설정하였다. 2종의 스포츠 브래지어에 대한 주관적 착용감의 차이에 대하여 SPSS Statistics 22.0을 이용하여 대응표본 t-검정을 실시하였다.
이론/모형
- 2C-AN 프로그램 내에서 Triangle Simplification에 의하여 2차원으로 평면화한 패턴은 Yuka CAD(Youth hitech, Japan) 프로그램으로 다시 보낸 다음 누드 패턴으로 조합하였다. 원단의 신장율을 ASTM D 2594의 방법에 준하여 Ziegert and Keil(1988)의 방법으로 측정하고 적용 신장율을 패턴에 반영하여 축소 패턴 및 시제품을 제작하였다.
성능/효과
- 두 제품의 의복압은 윗가슴(P2), 밑가슴둘레 위치 옆선 하단 접밴드(P5), 어깨끈 (P6), 밑가슴둘레 위치 뒤중심 접밴드(P7), 견갑(P8) 등의 5부위 에서 유의한 차이가 있었다(p<.05).
- 전면의 윗가슴(P2)과 어깨끈(P6) 부위의 압력은 기존 제품에 비하여 적었고, 후면(P7, P8)에서의 압력도 적은 것으로 나타나 새로 개발된 3차원 다기능 스포츠 브래지어의 착용 쾌적성이 향상된 것으로 보인다. 또한 옆선하단 부위(P5)에서는 기존 제품에 비하여 의복압이 약간 증가하는 것으로 나타나 가슴을 옆에서 앞으로 밀어주는 기능이 발현되는 것을 알 수 있었다.
- 본 연구를 통하여 3차원 레플리카 방법과 새로운 절개라인은 효과적인 패턴 설계를 가능하게 해주는 것을 알 수 있었으며, 3차원 누드 패턴을 축소할 때에는 원단의 신장율과 착용 시의 형태 및 적정 압력 등을 고려하여 경사와 위사방향으로 알맞은 축소율을 적용하면 피트성과 착용 쾌적성이 기존 제품에 비하여 유의하게 향상됨을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시 한 축소율은 원단의 신장율의 몇 %를 적용한 것인가를 함께 제시하여 추후의 다양한 소재특성에도 원단의 신장율을 알면 이에 대한 적용율을 그대로 곱하여 축소율을 계산하면 되나, 다양한 디자인의 경우 피복 면적이 달라지면 다소 달라질 수 있을 것이므로 앞으로 다양한 디자인을 대상으로 추가연구해 볼 필요성이 있다.
- 본 연구에서는 3차원 형상의 정보를 반영하여 전개된 다기능 스포츠 브래지어의 누드 패턴을 축소할 때 착용 쾌적성 및 가슴 라인의 외관을 향상시키기 위하여 원단의 신장 특성을 반영하고자 하였다. 사용된 원단의 혼용율은 PE 85.8%, PU 14.2%이었고, ASTM D 2594의 방법에 준하여 측정한 원단의 신장율(Z)은 경사 23.9%, 위사 31.0%이었다. 원단의 신장율(Z) 의 몇 퍼센트를 사용하는가(Z신장율 적용%)를 알면 소재가 바뀌어도 최종적인 패턴 축소율을 Z × Z신장율 적용%로 계산하여 쓸 수 있으므로 Table 3에는 세 가지 값을 모두 제시하였다.
- 셋째, 개발된 3차원 스포츠 브래지어와 디자인이 유사한 기 존에 출시되었던 제품에 대하여 주관적 착용감을 평가한 결과 새로 개발된 스포츠 브래지어의 피트성과 착용 쾌적감, 구매 선호도가 유의하게 좋은 것으로 평가되었다. 의복압을 측정한 결과 3D 다기능 스포츠 브래지어는 어깨와 윗가슴 부위 및 후면에서의 압력은 기존 제품에 비하여 적게 나타났으며 밑가슴둘레 부분에서의 압력은 차이가 없는 것으로 나타났다.
- 따라서 새롭게 개발된 다기능 스포츠 브래지어는 기존의 피트성을 적절 하게 유지하면서도 어깨와 윗가슴 부위 및 후면의 압력은 적어 착용 쾌적성이 향상된 것으로 보인다. 옆선하단 부위에서는 기존 제품에 비하여 약간의 의복압이 증가하여 가슴을 옆에서 앞으로 밀어주는 기능이 잘 발현되는 것을 알 수 있었다.
- 셋째, 개발된 3차원 스포츠 브래지어와 디자인이 유사한 기 존에 출시되었던 제품에 대하여 주관적 착용감을 평가한 결과 새로 개발된 스포츠 브래지어의 피트성과 착용 쾌적감, 구매 선호도가 유의하게 좋은 것으로 평가되었다. 의복압을 측정한 결과 3D 다기능 스포츠 브래지어는 어깨와 윗가슴 부위 및 후면에서의 압력은 기존 제품에 비하여 적게 나타났으며 밑가슴둘레 부분에서의 압력은 차이가 없는 것으로 나타났다. 따라서 새롭게 개발된 다기능 스포츠 브래지어는 기존의 피트성을 적절 하게 유지하면서도 어깨와 윗가슴 부위 및 후면의 압력은 적어 착용 쾌적성이 향상된 것으로 보인다.
- 3차원 형상을 전개하여 2차원 누드 패턴 을 제작 시 피트성을 향상하기 위하여 3차원 형상과 2차원 패턴간의 면적의 오차를 단계적으로 줄여나갈 때 평균 곡률을 참조하는 것은 유용하였다. 이 때 미적 측면을 고려하여 기존의 프린세스 라인과는 차별화된 라인의 맞음새를 탐색하고 3차원 형상에서 직접 전개하여 평면화한 결과 오리지널 형상의 면적과의 오차는 2.6%로서 평면화한 2차원 패턴이 3차원 형상의 정보를 거의 모두 반영하여 제작되었다는 것을 알 수 있었다.
- 새롭게 개발된 3차원 다기능 스포츠 브래지어는 밑가슴둘레 위치 앞중심 접밴드(P1), 밑 가슴둘레 위치 컵하단 접밴드(P3), 옆선 상부(P4)에서의 의복압이 기존 제품과 차이가 없는 것으로 나타나 두 제품의 피트성이 유사한 것을 알 수 있었다. 전면의 윗가슴(P2)과 어깨끈(P6) 부위의 압력은 기존 제품에 비하여 적었고, 후면(P7, P8)에서의 압력도 적은 것으로 나타나 새로 개발된 3차원 다기능 스포츠 브래지어의 착용 쾌적성이 향상된 것으로 보인다. 또한 옆선하단 부위(P5)에서는 기존 제품에 비하여 의복압이 약간 증가하는 것으로 나타나 가슴을 옆에서 앞으로 밀어주는 기능이 발현되는 것을 알 수 있었다.
- 첫째 3차원 스캔한 형상 위에 3D 메쉬 스케치로 디자인할 때에는 오리지널 메쉬를 옵티마이즈(Optimize)한 3차원 형상의 평균 곡률(Mean curvature)과 서피스(Surface)의 정보를 활용하는 것이 유용하였다. 3차원 형상을 전개하여 2차원 누드 패턴 을 제작 시 피트성을 향상하기 위하여 3차원 형상과 2차원 패턴간의 면적의 오차를 단계적으로 줄여나갈 때 평균 곡률을 참조하는 것은 유용하였다.
후속연구
- 본 연구에서 제시 한 축소율은 원단의 신장율의 몇 %를 적용한 것인가를 함께 제시하여 추후의 다양한 소재특성에도 원단의 신장율을 알면 이에 대한 적용율을 그대로 곱하여 축소율을 계산하면 되나, 다양한 디자인의 경우 피복 면적이 달라지면 다소 달라질 수 있을 것이므로 앞으로 다양한 디자인을 대상으로 추가연구해 볼 필요성이 있다. 또한 착용감 평가 시 75A 사이즈의 인대를 사용하여 개발한 스포츠 브래지어를 다수의 피험자를 대상으로 실시하였으므로 각 개인의 특성에 맞는 맞춤형 스포츠 브래지어의 제작 및 평가에 대한 후속연구가 이루어져야 할 것이다.
- 이와 같이 브래지어에 대한 연구는 다양한 측면에서 많이 이루어져 왔으나, 어깨끈이나 가슴 부분, 밴드 부분의 압력 조절 등은 아직도 다양한 소비자들이 만족할 만한 수준에 이르지는 못한 실정이다. 또한, 스포츠 브래지어를 실제 개발하기 위한 3차원 인체 특성과 소재의 신축성을 디자인 및 패턴 개발과 연계한 연구는 제한적이다. 근래에는 개인의 가슴 형상이 각각 다름에서 오는 불편함을 해소하기 위하여 맞춤 브래지어 시장이 확대되고 있는 실정이다.
- 본 연구를 통하여 3차원 레플리카 방법과 새로운 절개라인은 효과적인 패턴 설계를 가능하게 해주는 것을 알 수 있었으며, 3차원 누드 패턴을 축소할 때에는 원단의 신장율과 착용 시의 형태 및 적정 압력 등을 고려하여 경사와 위사방향으로 알맞은 축소율을 적용하면 피트성과 착용 쾌적성이 기존 제품에 비하여 유의하게 향상됨을 알 수 있었다. 본 연구에서 제시 한 축소율은 원단의 신장율의 몇 %를 적용한 것인가를 함께 제시하여 추후의 다양한 소재특성에도 원단의 신장율을 알면 이에 대한 적용율을 그대로 곱하여 축소율을 계산하면 되나, 다양한 디자인의 경우 피복 면적이 달라지면 다소 달라질 수 있을 것이므로 앞으로 다양한 디자인을 대상으로 추가연구해 볼 필요성이 있다. 또한 착용감 평가 시 75A 사이즈의 인대를 사용하여 개발한 스포츠 브래지어를 다수의 피험자를 대상으로 실시하였으므로 각 개인의 특성에 맞는 맞춤형 스포츠 브래지어의 제작 및 평가에 대한 후속연구가 이루어져야 할 것이다.
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