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문제 정의
- , 2006)으로 체표길이 변화량 분석 결과를 실제 의복패턴제도에 과학적으로 적용할 수 있는 방법이다. 따라서 본 연구는 공군 전투력 증진에 기여할 수 있는 피복류 설계에 대한 기초자료를 제공하고자 조종사의 동작에 따른 부위별 체표길이를 측정하고 변화량을 분석하여 이를 예측할 수 있는 선형혼합모형을 제시하고자 한다.
제안 방법
- 고정효과 변수인 키와 가슴둘레 각각의 효과를 확인하기 위해 M5를 가슴 둘레만 고정효과로 둔 모형, M6를 키만 고정효과로 둔 모형도 비교모형으로 설정하였다.
- 공군 전투기 조종사를 대상으로 조종사 업무동작을 반영한 자세를 취하였을 때 체표길이 정보를 수집하고 분석하여 실질적이고 과학적인 변화량 결과를 제시하였다.
- 실험에 사용한 3차원 스캐너는 Artec Eva 3D Scanner(Artec Group company, USA)이며 Artec Studio 10 Professio- nal(Artec Group Company, USA)과 Rapidform XOR3 (3D Systems, USA)를 사용하여 3차원 형상 가공 후 피험자별, 자세별, 부위별 해당 데이터를 cm 단위로 측정하였다.
- 작성된 여섯 가지 모형은 자료에 적합한 후 통계모형 자료의 설명도인 AIC(Akaike Information Criterion)값을 비교하여 낮은 값이 나타난 모형을 우수한 모형으로 해석하였다.
- 체표길이 변화 분석과 더불어 예측력이 높은 모형을 만들어 다양한 인체치수에도 적용 가능한 결과를 도출하였다.
- 체표길이 변화량을 분석하는 모형을 작성하기 위하여 고정효과로 일반 남성복 제작 시 보편적으로 사용되는 기준 치수인 키와 가슴둘레를 두었으며 임의효과로 피험자와 자세를 두었다.
- 공군 전투력 증진에 기여할 수 있는 피복류 설계에 필요한 기초자료를 제공하기 위하여 공군 전투기 조종사를 대상으로 다양한 자세를 취하였을 때 3차원 인체형상 이미지를 획득한 후 이를 바탕으로 부위별 체표길이 변화량 분석하고 예측모형을 개발하였다.
- 둘째, 체표길이 변화량 예측모형을 제시함으로써 연구결과 활용도를 확대시켰다.
- 셋째, 선형혼합모형이라는 새로운 연구방법을 적용하였다.
- 전투기 조종사의 피복류 설계를 위한 기초자료 제공을 위하여 11명의 현직 전투조종사를 대상으로 7가지 자세를 취하였을 때 3차원 전신스캔을 통해 인체형상 정보를 획득하였으며, 획득한 3차원 인체형 상에서 각 자세별로 31부위의 체표길이를 측정하였다.
- 첫째, 공군 조종사 피복류 설계에 필요한 기초자료를 제공하였다.
- 체표길이 변화 분석을 위하여 각 자세별, 인체부위별 체표길이 평균값과 바로 선 자세(P1)에서 다양한 자세를 취할 때(P2~P7)의 체표길이 변화율을 인체부위별로 계산하였다.
대상 데이터
- (1989)의 보고서를 참고하여 총 31부위를 선정하였다.
데이터처리
- 고정효과의 통계적 유의성 확인을 위해 우도비 검정(likelihood ratio test)을 수행하였다.
- 자세별, 인체부위별 체표 길이 측정값에 대한 정규성 검정을 한 결과(Levene's test) 정규성을 따르지 않았으므로 바로 선 자세와 다양한 자세를 취할 때의 평균 비교는 Wilcoxon의 부호 순위 검정법을 통하여 이루어졌다.
- 본 실험을 통해 획득한 형상은 피험자 11명×7자세 =77개이며 각 형상마다 31개 부위의 체표길이를 측정하였으며 측정값의 정확성을 위하여 한 부위당 총 3번 측정한 평균값을 사용하였다.
이론/모형
- 데이터 분석을 위하여 사용한 도구는 R Statistics(R Core Team, 2018)이며 선형혼합모형 작성을 위하여 lme4 package(Bates et al., 2015)를 사용하였다.
성능/효과
- 일부 인체부위의 체표길이 변화량을 예측함에 있어서 선형혼합모형의 예측력이 높으며 고정효과로 키와 가슴둘레를 함께 삽입하는 것보다 부위에 따라 키와 가슴둘레를 별도로 삽입하는 것이 더 나은 예측력을 가지는 것을 확인할 수 있었다.
- 체표길이 변화량을 예측하기 위하여 상의 패턴제도 시 기본치수로 사용되는 키와 가슴둘레를 고정효과로, 피험자와 자세를 임의효과로 둔 다양한 조합의 모형 M1~M6 를 비교한 결과 고정효과만 고려한 일반적인 선형모형에 비해 임의효과의 영향을 고려한 선형혼합모형의 예측력이 더 우수한 것을 알 수 있었으며 이를 활용하여 부위별 체표변화량을 예측할 수 있는 모형을 제시하였다.
- 특히 겨드랑점에서 허리까지 길이는 모든 자세에서 유의미한(p<.01) 치수 증가가 관찰되었으나, 허리에서 엉덩이까지 길이(waist to hip length)는 앉은 자세에서 감소하는 경향이 관찰되었다.
- 하지만 가슴둘레 앞(chest circum., front), 앞품(interscye, front), 가슴둘레 뒤(chest circum., back), 뒤품(inter- scye, back)의 최대 변화율은 각각 ‒24.01%, ‒19.19%, 22.18%, 16.14%로 나타났으며 기본자세와 비교하였을 때 대부분의 자세에서 비교하여 유의미한 차이(p <.01)가 나타나는 것으로 나타났다.
- 가슴둘레 전체(chest circum., whole)에서 유의한 변화(p<.05)가 나타난 자세는 P5, P6뿐이었으며 변화율도 최대 6.03%로 다소 작은 값으로 나타났다.
- 가장 두드러진 치수변화율이 관찰된 자세와 부위는 P6자세에서 겨드랑점에서 허리선까지 길이(axilla to waist length)인 61.87%로 나타났다.
- 두 개의 고정효과 중 가슴둘레 고정효과만 삽입한 M5, 키 고정효과만 삽입한 M6가 두 개의 고정효과를 모두 삽입한 M1에 비해 낮은 AIC값을 가지는 것으로 나타났다.
- 모든 부위에서 고정효과와 임의효과를 함께 고려한 M1의 AIC값이 임의효과를 고려하지 않은 일반 선형모형인 M3에 비해 낮은 것으로 나타났고 이는 일반적인 선형모형에 비해 변수의 상관관계를 고려한 혼합선형모형의 예측력이 더 나은 것 볼수있다.
- 어깨길이(shoulder length)와 어깨가쪽사이길이(bi-shoulder length)는 팔을 들어 올리는 모든 자세(P3~P7) 에서 유의하게 감소(p<.01)하는 것으로 나타났으며 각각 최대 44.24%, 41.39%까지 감소하는 것으로 관찰되었다.
후속연구
- 따라서 이러한 부위에 여유량을 적용할 때 앞뒤 치수변화 보상효과에 따른 실질적 체표길이 변화량은 적다는 사실에 유의하여 반영하되, 의류제품 내에서 앞뒤 치수보상을 이룰 수 있는 방안을 함께 모색해야 할 것이다.
- 따라서 향후 연구에서는 다수의 피험자를 대상으로 수집한 데이터를 바탕으로 다양한 고정효과에 대한 분석과 더불어 예측식이 도출되지 않은 부위의 불확실성에 대한 심도 깊은 논의가 추가되어야 할 것이다.
- 본 연구를 통해 도출된 결과는 피복류 설계 시 여유량 설정을 위한 기초자료가 되어 조종사들이 동작 시 의복으로 느끼는 불편함을 줄여주고 착의만족도를 높여주는 것에 기여할 것으로 기대되며 나아가 공군력의 향상에 도움이 될 것이다.
- 인체부위 4곳의 체표길이 변화에 대한 통계적으로 예측력이 있는 모형이 도출되었지만, 다양한 부위의 정확한 예측을 위해서는 본 연구에서 수집된 것보다 많은 데이터가 수집될 필요가 있다.
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