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문제 정의
- 본 연구에서 사용된 자동측정 프로그램에 대해, 선행연구(Han & Nam, 2009)에서 바르게 선 자세의 마네킨 대상으로 얻은 항목별 측정치 차이(직접측정치와 자동측정치의 차이값)와 본 연구에서의 측정치 차이를 비교하여, 고령 여성의 경우 측정치 차이가 더 크게 나타나는지 파악하여 고령 여성에 대한 프로그램의 적합성에 대해 검토하고자 하였다.
- 따라서 본 연구 에서는 고령 여성의 직접측정치와 자동측정치의 차이를 비교· 분석하여 고령 여성에 대한 자동측정 프로그램의 적합성을 검토하고자 한다. 그리고 자세 및 체형 차이에 따른 측정치 차이를 파악하고, 이를 자동측정 프로그램의 알고리즘과 관련해 측정치 차이의 원인을 분석하여, 이에 따라 요구되는 수정방향에 대해 고찰하고자 한다.
- 따라서 본 연구 에서는 고령 여성의 직접측정치와 자동측정치의 차이를 비교· 분석하여 고령 여성에 대한 자동측정 프로그램의 적합성을 검토하고자 한다.
- 본 연구에서는 고령 여성을 대상으로 기존 자동측정 프로그램이 적합한지 검토하기 위해, 동일한 측정 항목의 직접측정치와 자동측정치의 차이를 비교·분석하였다. 먼저 연령, 측면체형, BMI에 따른 측정치 차이의 차이를 파악한 뒤, 이에 대한 원인 분석을 하여 고령자 대상의 자동측정 프로그램 수정을 위한 기초자료를 제공하고자 하였다. 본 연구의 내용을 요약하면 다음과 같다.
- 본 연구는 70~85세 고령 여성 465명의 형상자료와 33개의 동일한 인체측정항목에 대한 직접측정치와 자동측정치를 사용 하여, 연령·측면체형·BMI에 따른 측정치 차이를 분석하고, 이에 대한 결과와 자동측정 프로그램의 알고리즘을 통해 측정치 차이의 원인을 분석하여 자동측정 프로그램의 수정방향에 대한 기초자료를 제공하고자 하였다.
- 본 연구는 70~85세 고령 여성 465명의 형상자료와 33개의 동일한 인체측정항목에 대한 직접측정치와 자동측정치를 사용하여, 연령·측면체형·BMI에 따른 측정치 차이를 분석하고, 이에 대한 결과와 자동측정 프로그램의 알고리즘을 통해 측정치 차이의 원인을 분석하여 자동측정 프로그램의 수정방향에 대한 기초자료를 제공하고자 한다.
- 본 연구에서는 고령 여성을 대상으로 기존 자동측정 프로그램이 적합한지 검토하기 위해, 동일한 측정 항목의 직접측정치와 자동측정치의 차이를 비교·분석하였다.
가설 설정
- 특히 변형이 심한 피험자의 경우(Fig. 1(c)) 현재의 자동측정 프로그램으로는 측정 자체가 불가능하다.
제안 방법
- 그리고 BMI에 따른 측정치 차이를 살펴보기위해 BMI집단에 따른 항목별 측정치 차이값에 대한 일원분산분석을 실시하였는데, 이는 선행연구(Han & Nam, 2011)에서 BMI가 높을수록 피부눌림에 의한 측정치 차이가 발생하였다는 결과를 고려한 것이다. BMI집단은 아시아-태평양 비만진단 기준을 따라, 정상체중(BMI 18.5~22.9), 과체중(BMI 23~24,9), 비만1(BMI 25~29.9)의 3개 집단으로 나누었다. 일원분산분석시 저체중 (BMI <18.
- 이를 통해 분류되지 않는 체형의 경우 그 외 고령 여성 측면체형 연구들(Kim & Choi, 1996; Kim & Seong, 2002)을 종합적으로 참고하여 수정된 측면체형 분류 기준을 만들었다(Table 3). Geomagic Design X 2014 프로그램을 이용하여 3차원 형상을 측정하였고, 위의 계산항목을 통해도출된 수치적 결과와 3차원 형상을 시각적으로 비교하여 최종적으로 고령 여성 측면체형을 분류하였다.
- 위의 결과들을 통해, SNU AutoBM은 바른 체형의 선 자세인 20대 여성 마네킨의 경우 높은 정확도를 보이지만, 바른 체형에서 변형된 고령 여성의 경우 직접측 정치와 자동측정치의 차이가 더 커지므로, 고령 여성에 대해서 측정프로그램의 활용이 적합하지 않음을 알 수 있다. ISO 20685에서 제시한 측정형태 별 최대오차를 기준으로, 고령 여성의 직접측정치와 3D 형상 자동측정치 차이를 비교하기 위해 측정치 차이에 대한 기술통계 분석을 실시하였다(Table 6). ISO에서 제시된 체절길이 항목의 허용평균오차는 5mm인데, 모든 항목의 측정차이값이 허용평균오차를 초과하였고, 항목들의 측정치 차이 평균값은 11.
- 고령 여성의 연령 및 측면체형유형 그리고 BMI에 따른 직접측정치와 자동측정치 차이를 비교·분석하기 위해, 연령집단, 측면체형집단, BMI집단에 따른 통계분석을 실시하였다.
- 고령 여성의 측면체형에 따라 측정치 차이가 유의하게 나타나는 항목이 있는지 파악하기 위해 고령 여성 측면체형 분류를 하였다. 고령 여성 체형 분류에 대한 선행 연구들에서는 주로사진 자료를 이용하여 귀구슬점에서 수직으로 내린 측면기준선을 중심으로 인체의 앞, 뒤 두께 및 각도 측정하여, 대표적으로 바른 체형, 휜 체형, 젖힌 체형, 숙인 체형으로 분류하였다.
- 둘째, 고령 여성의 체형 및 자세에 의한 측정치 차이가 발생 하는지 파악하기 위해, 450명 고령 여성 형상자료의 두께 및 각도를 측정한 뒤 기준에 따라 분류하였다. 그 결과, 측면 형태 자세에 따라 ‘바른 체형’, ‘휜 체형’, ‘젖힌 체형’, ‘숙인 체형’ 이 분류되었고, 추가적으로 고령 여성의 주요 특징인 ‘무릎굽은체형’이 분류되어 총 5가지 유형이 나타났다.
- 또 측면체형에 따라 어떤 항목에서 측정치 차이가 더 크게 나타났는지 확인하기 위해 본 연구에서 분류된 측면체형 유형에 따른 측정치 차이값의 일원분산분석을 실시하였다.
- 또한 BMI가 측면체형에 영향을 미치는지 살펴보기 위해 측면체형별로 BMI의 분포도를 살펴보았다(Table 12). 분석 결과, 휜 체형의 경우, 비만1에 해당되는 피험자가 11명(47.
- 본 연구에서 사용된 자동측정 프로그램에 대해, 선행연구(Han & Nam, 2009)에서 바르게 선 자세의 마네킨 대상으로 얻은 항목별 측정치 차이(직접측정치와 자동측정치의 차이값)와 본 연구에서의 측정치 차이를 비교하여, 고령 여성의 경우 측정치 차이가 더 크게 나타나는지 파악하여 고령 여성에 대한 프로그램의 적합성에 대해 검토하고자 하였다. 또한 고령 여성의 33개 동일한 측정항목에 대한 직접측정치와 자동측정치 차이의 절대값을 ISO 20685에서 제시한 허용평균오차와 비교하여 측정치 차이가 더 크게 나타난 항목들을 파악하고, 이에 해당하는 피험자의 비율 정도를 살펴보았다.
- 본 연구에서는 피험자 체형에 대한 정확하고 객관적인 평가를 위해 수치적으로 측면체형 분류 기준을 제시한 연구(Lee & Lee, 2008)를 바탕으로, 고령 여성의 형태를 보여주는 측면의 앞과뒷부분을 두께와 관련지어 살펴보기 위해 목뒤점뒤두께+무릎앞두께, 등돌출점뒤두께+무릎앞두께, 엉덩이뒤두께+배앞두께, 엉덩이뒤두께+무릎앞두께, 등돌출점뒤두께-목뒤점뒤두께, 등돌출점뒤두께-등뒤최소만곡점뒤두께, 무릎각1, 무릎각2의 총 8개의 계산항목을 사용하였고, 각 두께 합과 두께 차, 무릎각 항목의 값이 모두 ‘평균-표준편차’ 이상, ‘평균+표준편차’ 이하의 범위에 들어가는 피험자들을 바른 체형으로 보고 ‘평균-표준편차’보다 작거나 ‘평균+표준편차’보다 큰 경우를 그 외 체형으로 판정하도록 하였다.
- 이를 위하여 먼저, ‘2014 고령자 3D 인체형상측정조사 개발사업’의 70~85세 고령 여성 465명의 직접측정치와 3차원 자동측정치를 사용하여(Korean Agency for Technology and Standard, 2014) 측정치 차이에 대해 선행연구결과와 ISO 20685의 허용평균오차를 비교·분석 하였으며 연령, 측면체형별, BMI집단의 집단 간 측정치 차이를 분석하였다.
- 이를 통해 분류되지 않는 체형의 경우 그 외 고령 여성 측면체형 연구들(Kim & Choi, 1996; Kim & Seong, 2002)을 종합적으로 참고하여 수정된 측면체형 분류 기준을 만들었다(Table 3).
- 측면형태의 자세에 의해 직접 · 자동측정치 차이가 어떻게 나타나는지 파악하고자 휜 체형, 젖힌 체형, 숙인 체형, 바른 체형의 4가지 유형을 가지고 일원분산분석이 실시되었다.
대상 데이터
- 2. Classified side body type of elderly female.
- 0을 사용 하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 사용된 직접측정치와 자동 측정치 측정항목은 길이항목 10개, 높이항목 4개, 둘레항목 16 개, 너비항목 2개, 두께항목 1개로 총 33개 항목이다(Table 2). 본 연구에서 사용된 자동측정 프로그램에 대해, 선행연구(Han & Nam, 2009)에서 바르게 선 자세의 마네킨 대상으로 얻은 항목별 측정치 차이(직접측정치와 자동측정치의 차이값)와 본 연구에서의 측정치 차이를 비교하여, 고령 여성의 경우 측정치 차이가 더 크게 나타나는지 파악하여 고령 여성에 대한 프로그램의 적합성에 대해 검토하고자 하였다.
데이터처리
- BMI집단에 따른 직접 · 자동 측정치 차이를 살펴보기 위해 일원분산분석을 실시하였으며, 분석결과(Table 11), 집단에 따라 측정치차이 평균값이 통계적으로 유의미한 차이를 보인 항목은 목둘레, 젖가슴둘레, 허리둘레, 배꼽수준허리둘레, 넙다리둘레, 무릎둘레, 종아리최소둘레, 편팔꿈치둘레, 손목둘레, 목옆젖꼭지길이, 머리둘레, 귀구슬사이너비였다.
- 고령 여성 연령집단에 따른 직접 · 자동측정치 차이 분석을 위해 일원분산분석을 실시하였다(Table 8).
- 본 연구의 고령 여성의 직접측정치와 자동측정치의 차이가 유의미한지 살펴보기 위해, 통계프로그램인 SPSS 22.0을 사용 하여 대응표본 t검정을 실시하였다. 사용된 직접측정치와 자동 측정치 측정항목은 길이항목 10개, 높이항목 4개, 둘레항목 16 개, 너비항목 2개, 두께항목 1개로 총 33개 항목이다(Table 2).
- 셋째, 측정대상 분류에 따라 직접측정치와 자동측정치 차이가 어떻게 나타나는지 파악하기 위해, 연령집단, 측면체형집단, BMI집단에 대한 측정치 차이를 일원분산분석하였다. 연령집단에 따른 집단 간 측정치 차이를 분석한 결과 신체길이와 체절길이의 측정치 차이가 증가하였고, 이는 연령이 증가할수록 상반신 굴신과 무릎굽음 등의 체형변형으로 측정치 차이가 더 크게 발생하는 것으로 판단된다.
- 연령에 따라 직접 · 자동측정치 간의 차이가 있었다는 선행연구결과(Han et al., 2010)에 따라, 고령 여성의 경우에도 연령에 따라 측정치 차이가 다르게 나타나는지 파악하기 위해 연령 집단에 따른 측정치 차이값의 통계분석이 실시되었다.
- 이처럼 연령집단을 나눈 후, 직접 · 자동측정치 차이에 대한 일원 분산분석을 실시하였다.
- 이처럼 측면체형 유형에 따라 측정치 차이가 유의하게 차이 나는 항목들을 확인하였는데, 더 나아가 측면체형별 유의한 차이를 보인 항목들의 측정치차이 평균값과 ISO 20685에서 제시 하는 허용평균오차를 비교하였고, 그 결과는 Table 10에서 볼수 있다. 분석 결과, 휜 체형의 경우 작은 부위 둘레인 넙다리 둘레, 장딴지 둘레가 ISO 20685의 허용평균오차의 기준을 초과하였고 큰 부위둘레인 젖가슴둘레는 기준과 근접하였다.
- 항목간 측정치 차이를 분석하기 위하여 고령 여성 직접측정 치와 자동측정치 차이가 항목간에 서로 영향을 미치는지 파악하기 위해 항목 간 측정치 차이값의 상관관계 분석을 실시하였다. 고령 여성의 연령 및 측면체형유형 그리고 BMI에 따른 직접측정치와 자동측정치 차이를 비교·분석하기 위해, 연령집단, 측면체형집단, BMI집단에 따른 통계분석을 실시하였다.
이론/모형
- 9)는 23명으로 집단 표 본수 비율을 맞게 하기위해 제외되었고, 심각한 비만3(BMI ≥40)의경우 해당 피험자가 없어 제외되었다. 또한, 측면체형에 따른 BMI분포를 살펴보기 위해 카이 검증이 사용되었다.
성능/효과
- 바른 체형과 숙인 체형은 위 항목에 대해 다른 체형에 비해 측정치차이 평균값이 낮았고, ISO 20685의 허용평균오차 기준과도 가장 근접하였다. BMI에 따른 집단간 측정치 차이를 분석한 결과, BMI가 높을수록 둘레항목에 대한 측정치 차이도 커지는 것을 알 수 있었다. 또한, 측면체형에 따른 BMI 의 분포 정도를 살펴본 결과, 모든 체형에서 비만이 가장 많이 나타났으므로, BMI가 체형이나 자세를 반영하지 않는 것으로 판단되었다.
- ISO 20685에서 제시한 측정형태 별 최대오차를 기준으로, 고령 여성의 직접측정치와 3D 형상 자동측정치 차이를 비교하기 위해 측정치 차이에 대한 기술통계 분석을 실시하였다(Table 6). ISO에서 제시된 체절길이 항목의 허용평균오차는 5mm인데, 모든 항목의 측정차이값이 허용평균오차를 초과하였고, 항목들의 측정치 차이 평균값은 11.55mm로 피험자의 평균 70.60%이 초과한 것으로 나타났다. 신체길이 항목의 ISO 허용평균오차는 4mm인데, 키의 측정치 차이값만 6.
- 그 결과, 측면 형태 자세에 따라 ‘바른 체형’, ‘휜 체형’, ‘젖힌 체형’, ‘숙인 체형’ 이 분류되었고, 추가적으로 고령 여성의 주요 특징인 ‘무릎굽은체형’이 분류되어 총 5가지 유형이 나타났다. 고령 여성에게 가장 많이 나타나는 체형은 바른 체형 다음으로 숙인 체형이었고, 그 다음은 휜 체형, 젖힌 체형으로 나타났다. 무릎굽은체형의 경우 다른 체형들과 중복하여 나타났는데, 휜 체형의 경우24명(100%)이 무릎굽은체형에 해당되었고, 젖힌 체형의 경우 9명(60%)이 해당되었으며, 숙인 체형과 바른 체형은 중복되어 나타나지 않았다.
- 고령 여성의 직접측정치와 자동측정치의 차이를 분석하기 위해 측면체형을 분류한 결과(Fig. 2), 바른 체형, 휜 체형, 젖힌 체형, 숙인 체형의 총 4가지 유형으로 분류되었으며 이외에도 ‘무릎굽은체형’도 추가적으로 분류되었으나, 이는 다른 체형과 중복하여 나타났다.
- 분석 결과, 연령 집단에 따라 키와 젖가슴둘레, 편팔꿈치둘레, 목뒤어깨가쪽길이, 목옆머리마루목옆길이, 머리두께의 측정치 차이값의 평균 간 차이가 통계적으로 유의미하다는 사실을 알 수 있다. 구체적으로 집단 간 차이를 살펴보면, 편팔꿈치둘레의 경우에는 집단1과집단2보다 집단3의 측정치차이 평균값이 작게 나타나, 편팔꿈치둘레는 연령이 증가할수록 측정치 차이가 작아지는 것을 알 수 있다. 그러나 그 외 키와 목뒤어 깨가쪽길이, 머리두께, 목옆머리마루목옆길이의 경우 집단 간 차이를 살펴보면, 집단1과 집단2보다 집단3의 측정치차이 평균값이 크게 나타나, 연령이 증가할수록 측정치 차이가 더 커지는 것을 알 수 있다.
- 그 결과, 측면 형태 자세에 따라 ‘바른 체형’, ‘휜 체형’, ‘젖힌 체형’, ‘숙인 체형’ 이 분류되었고, 추가적으로 고령 여성의 주요 특징인 ‘무릎굽은체형’이 분류되어 총 5가지 유형이 나타났다.
- 첫째, ‘2014 고령자 3D 인체형상측정조사 개발사업’의 70~85세의 고령 여성 450명의 직접측정치와 자동측정치의 차이를 대응표본 t검정을 통해 비교하여, 33개의 항목 중 29개가 유의한 차이가 나타남을 알 수 있었다. 그리고 SNU AutoBM 을 이용한 선행연구의 20대 여성 마네킨 대상 측정치 차이 결과와 본 연구의 고령자 대상 측정치 차이를 비교하였는데, 고령 여성의 경우에는 측정치 차이가 더 크게 발생한 것을 알 수 있었다. 또한 고령 여성의 측정치 차이를 ISO 20685에서 제시하는 허용평균오차와 비교한 결과, 33개 항목중 30개의 항목이 기준을 초과하여, 기존의 자동측정 프로그램이 바르게 선체형에서의 정확도가 높았으나, 고령 여성에게 적합하지 않음을 확인할 수 있었다.
- 10%가 기준을 초과한 것으로 나타났다. 그리고 큰부위둘레항목의 경우 직접측 정치의 평균보다 자동측정치의 평균이 모두 높게 나와, 3차원 자동측정치에서는 큰 부위 둘레항목들이 직접측정치보다 더 크게 추출되는 경향이 있음을 알 수 있다. 작은부위 둘레 항목의 ISO 허용평균오차는 4mm로, 모든 항목의 측정차이값이 허용평균오차를 초과하였고, 항목들의 측정치 차이 평균값은 11.
- 바른 체형의 경우에는 큰 부위둘레인 젖가슴둘레와 작은 부위둘레인 넙다리둘레가 ISO 20685의 기준을 초과하였고, 장딴지둘레는 기준과 근접하였다. 높이항목인 허리높이는 모두 ISO 기준보다 낮았으나 젖힌 체형이 가장 측정치 차이가 크게 나타났다.
- 그리고 SNU AutoBM 을 이용한 선행연구의 20대 여성 마네킨 대상 측정치 차이 결과와 본 연구의 고령자 대상 측정치 차이를 비교하였는데, 고령 여성의 경우에는 측정치 차이가 더 크게 발생한 것을 알 수 있었다. 또한 고령 여성의 측정치 차이를 ISO 20685에서 제시하는 허용평균오차와 비교한 결과, 33개 항목중 30개의 항목이 기준을 초과하여, 기존의 자동측정 프로그램이 바르게 선체형에서의 정확도가 높았으나, 고령 여성에게 적합하지 않음을 확인할 수 있었다.
- 또한, 측면체형에 따른 BMI 의 분포 정도를 살펴본 결과, 모든 체형에서 비만이 가장 많이 나타났으므로, BMI가 체형이나 자세를 반영하지 않는 것으로 판단되었다.
- 머리치수를 포함한 머리부위 항목의 ISO 허용평균오차는 1mm로, 모든 항목의 측정차이값이 허용평균오차를 초과하였고, 항목들의 차이값은 13.24mm로 피험자의 평균 95.49%가 기준을 초과 한것으로 나타났다.
- BMI집단에 따른 직접 · 자동 측정치 차이를 살펴보기 위해 일원분산분석을 실시하였으며, 분석결과(Table 11), 집단에 따라 측정치차이 평균값이 통계적으로 유의미한 차이를 보인 항목은 목둘레, 젖가슴둘레, 허리둘레, 배꼽수준허리둘레, 넙다리둘레, 무릎둘레, 종아리최소둘레, 편팔꿈치둘레, 손목둘레, 목옆젖꼭지길이, 머리둘레, 귀구슬사이너비였다. 목둘레, 넙다리둘레, 편팔꿈치둘레의 경우 정상체중보다 과체중과 비만의 측정치차이 평균값이 유의하게 크게 나타났고, 젖가슴둘레, 허리둘레, 배꼽수준허리둘레, 무릎둘레, 종아리최소둘레, 손목둘레, 목옆젖꼭지길이, 머리둘레, 귀구슬사이너비의 경우 정상체중과 과체중보다 비만에서 측정치차이 평균값이 유의미하게 크게 나타났다.
- 무릎굽은체형은 정상체형보다 ‘등돌출점뒤두께+무릎앞두께’ 가 큰 경우, ‘엉덩이뒤두께+무릎앞두께’가 큰 경우, ‘목뒤점뒤 두께+무릎앞두께’가 큰 경우, ‘무릎각1’ 또는 ‘무릎각2’가 작은 경우에 나타났다.
- 젖힌체형에서 허리높이와 젖가슴둘레, 넙다리둘레 항목의 측정치차이 평균값이 제일 높았고, 휜 체형은장딴지둘레에 대한 측정치차이 평균값이 다른 체형에 비해 제일 높았다. 바른 체형과 숙인 체형은 위 항목에 대해 다른 체형에 비해 측정치차이 평균값이 낮았고, ISO 20685의 허용평균오차 기준과도 가장 근접하였다. BMI에 따른 집단간 측정치 차이를 분석한 결과, BMI가 높을수록 둘레항목에 대한 측정치 차이도 커지는 것을 알 수 있었다.
- 고령 여성 연령집단에 따른 직접 · 자동측정치 차이 분석을 위해 일원분산분석을 실시하였다(Table 8). 분석 결과, 연령 집단에 따라 키와 젖가슴둘레, 편팔꿈치둘레, 목뒤어깨가쪽길이, 목옆머리마루목옆길이, 머리두께의 측정치 차이값의 평균 간 차이가 통계적으로 유의미하다는 사실을 알 수 있다. 구체적으로 집단 간 차이를 살펴보면, 편팔꿈치둘레의 경우에는 집단1과집단2보다 집단3의 측정치차이 평균값이 작게 나타나, 편팔꿈치둘레는 연령이 증가할수록 측정치 차이가 작아지는 것을 알 수 있다.
- 분석 결과, 측면체형 유형에 따라 허리높이, 젖가슴둘레, 장딴지둘레, 넙다리둘레의 측정치차이 평균값이 집단 간 유의미하게 차이난다는 사실을 알 수 있다. 구체적으로 유형별로 살펴보면, 젖힌 체형의 경우, 허리높이, 젖가슴둘레, 넙다리둘레가 다른 체형에 비해 측정치차이 평균값이 크게 나타나, 젖힌 체형은 허리높이, 젖가슴둘레, 넙다리둘레에서 측정치 차이가 더크게 발생하는 것을 알 수 있다.
- 이처럼 측면체형 유형에 따라 측정치 차이가 유의하게 차이 나는 항목들을 확인하였는데, 더 나아가 측면체형별 유의한 차이를 보인 항목들의 측정치차이 평균값과 ISO 20685에서 제시 하는 허용평균오차를 비교하였고, 그 결과는 Table 10에서 볼수 있다. 분석 결과, 휜 체형의 경우 작은 부위 둘레인 넙다리 둘레, 장딴지 둘레가 ISO 20685의 허용평균오차의 기준을 초과하였고 큰 부위둘레인 젖가슴둘레는 기준과 근접하였다.
- 또한 BMI가 측면체형에 영향을 미치는지 살펴보기 위해 측면체형별로 BMI의 분포도를 살펴보았다(Table 12). 분석 결과, 휜 체형의 경우, 비만1에 해당되는 피험자가 11명(47.8%)으로 가장 많았으며, 정상체중과 과체중은 각각 6명(26.1%)으로 나타났다. 저체중과 비만2는 0명(0%)로 해당되는 피험자가 없었다.
- 셋째, 측정대상 분류에 따라 직접측정치와 자동측정치 차이가 어떻게 나타나는지 파악하기 위해, 연령집단, 측면체형집단, BMI집단에 대한 측정치 차이를 일원분산분석하였다. 연령집단에 따른 집단 간 측정치 차이를 분석한 결과 신체길이와 체절길이의 측정치 차이가 증가하였고, 이는 연령이 증가할수록 상반신 굴신과 무릎굽음 등의 체형변형으로 측정치 차이가 더 크게 발생하는 것으로 판단된다.
- 위의 결과들을 통해, 33개 측정항목중 30개가 ISO20685 허용평균오차 기준을 초과하며 이는 피험자 전체의 71.92%에 해당하므로 고령 여성에 대해 자동측정 프로그램의 개선이 필요함을 알 수 있다.
- 이와 관련하여 본 연구에서 사용된 자동측정 프로그램인 SNU AutoBM의 고령 여성에 대한 적합도를 확인하고자 선행 연구(Han & Nam, 2011)에서 20대 여성 마네킨을 대상으로 직접측정치와 자동측정치의 차이와 본 연구 고령 여성의 직접 측정치와 자동측정치 차이를 동일항목 20개에 대해 비교해본 결과(Table 5), 높이 항목에서는 측정치 차이가 크게 다르지 않았으나, 둘레항목에서는 고령 여성 대상의 측정치 차이가 현저히 더 크게 나타났다. 위의 결과들을 통해, SNU AutoBM은 바른 체형의 선 자세인 20대 여성 마네킨의 경우 높은 정확도를 보이지만, 바른 체형에서 변형된 고령 여성의 경우 직접측 정치와 자동측정치의 차이가 더 커지므로, 고령 여성에 대해서 측정프로그램의 활용이 적합하지 않음을 알 수 있다. ISO 20685에서 제시한 측정형태 별 최대오차를 기준으로, 고령 여성의 직접측정치와 3D 형상 자동측정치 차이를 비교하기 위해 측정치 차이에 대한 기술통계 분석을 실시하였다(Table 6).
- 이를 통해, BMI는 둘레항목의 측정치 차이에 영향을 미친다는 것을 알 수 있고, BMI가 높을수록 이러한 항목들의 측정치 차이 평균값이 높아지는 것을 알 수 있었다. 그러므로 고령 여성의 자동측정 프로그램에서 비만 체형의 특성에 있어 특히 둘레항목에 대한 알고리즘 수정에 필수적으로 고려되어야 할 것이라고 사료된다.
- 이와 관련하여 본 연구에서 사용된 자동측정 프로그램인 SNU AutoBM의 고령 여성에 대한 적합도를 확인하고자 선행 연구(Han & Nam, 2011)에서 20대 여성 마네킨을 대상으로 직접측정치와 자동측정치의 차이와 본 연구 고령 여성의 직접 측정치와 자동측정치 차이를 동일항목 20개에 대해 비교해본 결과(Table 5), 높이 항목에서는 측정치 차이가 크게 다르지 않았으나, 둘레항목에서는 고령 여성 대상의 측정치 차이가 현저히 더 크게 나타났다.
- 작은부위 둘레 항목의 ISO 허용평균오차는 4mm로, 모든 항목의 측정차이값이 허용평균오차를 초과하였고, 항목들의 측정치 차이 평균값은 11.55mm로 피험자의 71.45%가 기준을 초과한 것으로 나타났다.
- 젖힌 체형은 측면체형 기준 항목 중 ‘등돌출점뒤두께+무릎앞두께’가 바른 체형보다 큰 경우, ‘엉덩이뒤두께+무릎앞두께’가 바른 체형보다 큰 경우, ‘무릎각1’ 또는 ‘무릎각2’가 바른 체형보다 작은 경우에 나타났다.
- 측면체형에 따른 집단간 측정치 차이를 분석한 결과, 체형에 따라 유의하게 나타나는 항목은 허리높이, 젖가슴둘레, 장딴지둘레, 넙다리둘레였다. 젖힌체형에서 허리높이와 젖가슴둘레, 넙다리둘레 항목의 측정치차이 평균값이 제일 높았고, 휜 체형은장딴지둘레에 대한 측정치차이 평균값이 다른 체형에 비해 제일 높았다. 바른 체형과 숙인 체형은 위 항목에 대해 다른 체형에 비해 측정치차이 평균값이 낮았고, ISO 20685의 허용평균오차 기준과도 가장 근접하였다.
- 즉, 네 체형 모두 공통적으로 측정치차이 평균값이 높은 넙다리둘레를 제외하고, 휜 체형은 장딴지둘레, 젖힌 체형은 젖가슴둘레가 각각 다른 체형에 비해 ISO 기준을 비교적 크게 초과하였고, 바른 체형과 숙인 체형의 측정치차이 평균값은 ISO 기준에 거의 근접한 것을 알 수 있었다. 위의 결과들을 통해 측면체형별로 특히 측정치 차이를 유의해야하는 항목들을 확인할 수 있었고, 이는 측면체형 유형에 따라 부위별 측정 알고리즘이 수정되어야 함을 보여준다.
- 첫째, ‘2014 고령자 3D 인체형상측정조사 개발사업’의 70~85세의 고령 여성 450명의 직접측정치와 자동측정치의 차이를 대응표본 t검정을 통해 비교하여, 33개의 항목 중 29개가 유의한 차이가 나타남을 알 수 있었다.
- 측면 유형에 따라 BMI에 유의미한 차이가 있는지의 여부를 살펴보기 위해 χ2검증을 실시한 결과(Table 12), 통계적으로 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다(χ2(df=12)=37.42, p< .001).
- 큰부위둘레 항목의 ISO 허용평균 오차는 9mm로, 모든 항목의 측정 차이값이 허용평균오차를 초과하였고, 항목들의 측정치 차이 평균값은 23.16mm로 피험자의 74.10%가 기준을 초과한 것으로 나타났다. 그리고 큰부위둘레항목의 경우 직접측 정치의 평균보다 자동측정치의 평균이 모두 높게 나와, 3차원 자동측정치에서는 큰 부위 둘레항목들이 직접측정치보다 더 크게 추출되는 경향이 있음을 알 수 있다.
후속연구
- 첫째, 본 연구는 측면체형에 대한 분류와 그에 따른 측정치 차이분석만 진행되었는데, 고령 여성은 정면에서도 비대칭이 심하므로, 이에 따라 고령 여성의 정면자세 분류 및 측정치 차이에 대한 분석도 필요할 것이라 판단된다.
- 이를 통해, BMI는 둘레항목의 측정치 차이에 영향을 미친다는 것을 알 수 있고, BMI가 높을수록 이러한 항목들의 측정치 차이 평균값이 높아지는 것을 알 수 있었다. 그러므로 고령 여성의 자동측정 프로그램에서 비만 체형의 특성에 있어 특히 둘레항목에 대한 알고리즘 수정에 필수적으로 고려되어야 할 것이라고 사료된다.
- 첫째, 본 연구는 측면체형에 대한 분류와 그에 따른 측정치 차이분석만 진행되었는데, 고령 여성은 정면에서도 비대칭이 심하므로, 이에 따라 고령 여성의 정면자세 분류 및 측정치 차이에 대한 분석도 필요할 것이라 판단된다. 더 나아가 정면자세와 측면자세를 종합한 고령 여성 체형 분류 알고리즘 개발하여, 분류된 체형에 따른 자동치수측정이 가능하도록 측정알고리즘 개선이 필요하다.
- 둘째, 본 연구는 자동측정 프로그램의 알고리즘에 의한 오차원인 분석을 하였지만, 직접측정시에도 고령 여성의 자세 변형 및 생리적 변화로 기존의 측정방식에 대한 수정된 방안이 필요할 것으로 사료된다.
- 셋째, 본 연구는 2014고령자 3D 인체형상측정조사 개발사업 에서 사용된 프로그램인 SNU AutoBM의 자동측정 프로그램으로만 고령 여성의 측정치 차이를 분석하였는데, 다른 자동측정 프로그램에서의 고령 여성에 대한 측정치 차이도 비교·분석하여 적합성을 검토하는 것이 필요하다고 판단된다.
- 위의 결과들을 통해 측면체형별로 특히 측정치 차이를 유의해야하는 항목들을 확인할 수 있었고, 이는 측면체형 유형에 따라 부위별 측정 알고리즘이 수정되어야 함을 보여준다.
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