3차원 인체 형상 데이터를 사용한 중년 남성 정면 비대칭 체형 연구

Abstract

본 연구의 목적은 3차원 인체 형상 데이터를 활용하여 40~59세 중년 남성 총 388명의 신체 좌우 치수 및 각도측정치 차이 비교를 통한 중년 남성의 정면 체형 비대칭 특성에 대하여 분석하는 것이다. 연구 방법으로는 제 6차 Size Korea의 인데이터 중 BMI 18.5kg/m² 이상의 표준, 과체중, 비만 체형을 선별하여 데이터의 좌우 측정치를 따로 측정하여 비교하고자 추선을 기준선으로 하여 좌우 너비와 높이, 각도를 측정하였다. 너비 및 높이항목은 Size Korea의 인체 측정법을 활용하였고, 각도항목은 물리치료 및 자세 관련 연구에서 최근까지도 활발하게 사용되어 지고 있는 뉴욕주 교육부에서 개발한 NYPR(New York Posture Rating Scale) 뉴욕 자세 지표를 활용하여 각도를 측정하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 중년 남성의 좌우 치수 차이를 분석한 결과, 배너비와 엉덩이너비가 오른쪽이 더 넓은 경향이 나타났다. 어깨높이와 가슴높이는 왼쪽, 허리높이와 엉덩이높이는 오른쪽이 더 높은 경향을 보였다. 둘째, 중년 남성의 정면 체형 좌우 차이의 평균과 분포를 확인한 결과 목너비는 좌, 우로 치우칠 때 비슷한 정도로 치우치는 경향을 보였으나 어깨, 가슴, 허리너비는 추선을 기준으로 왼쪽, 배너비와 엉덩이너비는 오른쪽으로 치우칠 때 더 크게 치우치는 경향이 있었다. 높이항목에서는 상반신인 어깨높이가 왼쪽이 더 높을 때 크게 기우는 경향을 보였고, 하반신의 허리높이와 엉덩이높이는 오른쪽이 더 높을 때 크게 기우는 경향을 보여 상반신과 하반신의 비대칭 체형 특성이 다르게 나타나는 것을 확인 할 수 있었다. 신체 각도를 평가하기 위해 NYPR(New York Posture Rating Scale)의 자세 지표를 활용하여 각도의 평균 및 분포를 확인한 결과 머리각도와 어깨각도는 추선을 기준으로 오른쪽으로 치우칠 때 더 크게 치우치는 경향을 보였고, 골반각도는 왼쪽, 척추각도는 오른쪽으로 치우칠 때 더 크게 치우치는 경향을 보여, 높이항목과 마찬가지로 각도항목은 상반신과 하반신의 비대칭 특성이 다르게 나타나며, 신체 부위의 가까운 부위는 서로 영향을 미치는 것으로 판단된다. 셋째, 중년 남성 정면 체형의 각도, 각도와 너비, 각도와 높이, 너비와 높이, 너비 간, 높이 간의 상관관계를 분석한 결과 머리각도는 어깨각도, 척추각도와 정적 상관관계, 골반각도와 무릎각도가 정적 상관관계가 나타나 같은 방향으로 기울어지는 경향을 보였다. 각도와 너비간 상관관계에서는 어깨각도가 오른쪽으로 기울수록, 목너비, 어깨너비, 가슴너비도 오른쪽으로 치우쳐졌고, 골반각도와 무릎각도가 오른쪽으로 기울수록 엉덩이너비를 제외한 모든 항목의 너비가 오른쪽으로 치우치는 경향을 보였다. 각도와 높이간 상관관계에서는 머리각도, 어깨각도의 값이 커져 오른쪽으로 기울어질수록 어깨높이와 가슴높이는 왼쪽이 더 높아지고, 골반각도와 무릎각도가 오른쪽으로 기울어질수록 허리높이와 엉덩이높이, 무릎높이는 왼쪽이 높은 경향을 보였다. 정면 체형 좌우 차이 및 각도의 평균 분포와 마찬가지로 상반신과 하반신의 비대칭적 특성이 구분되어 나타남을 알 수 있다. 넷째, 중년 남성의 4개의 연령 그룹과 BMI 그룹 간의 좌우 너비의 차이 값의 평균과 각도 값의 평균 차이를 비교한 결과, 연령 그룹과 BMI 그룹 간에 따른 너비와 높이의 비대칭성 여부는 나타나지 않았고, 각도도 영향을 미치지 않는 것으로 나타났다. 다섯째, 체형을 유형으로 분류하고 유형별 비대칭 특징을 파악하였다. 유형 1은 세 유형 중 좌우 차이가 가장 작은 비교적 곧은 체형, 유형 2는 골반과 무릎의 왼쪽이 위로 틀어짐에 따라 전체적으로 오른쪽으로 기울어진 체형, 유형 3은 골반과 무릎의 왼쪽이 아래로 틀어지면서 전체적으로 왼쪽으로 기운 체형으로 분류되었다. 본 연구는 기존의 우측을 기준으로 진행되던 체형연구를 3차원 모델링 프로그램 및 3차원 스캔 데이터를 활용하여 좌우 치수 및 각도의 측정과 측정치 차이 비교를 통한 비대칭 체형의 특성 분석 및 항목 간의 관계를 살펴보았고, 비대칭 체형 유형을 분류하여 유형별 특징을 분석하였다. 본 연구의 결과는 비대칭 체형과 특이 체형을 위한 패턴 제작 연구 및 개인 맞춤 상품개발에 기초 자료로 활용될 수 있을 것으로 예상된다. ;This study aims to analyze middle-aged men's frontal asymmetry of body shape by measuring the left and right body dimensions and angles of 388 middle-aged men aged 40 to 59 using 3D body scan data and comparing the measured values. As a research method, among the sixth anthropometric data of Size Korea, this study selected standard and obese body types with a BMI of 18.5kg/m² or more, and the plumb line-based left and right measurements of the data were measured separately and compared. For the width and height items, Size Korea's anthropometric measurement was used. For the angle items, the posture index of the New York Posture Rating Scale (NYPR) was utilized, developed by the New York State Department of Education, being actively used recently in physical therapy and posture-related research. The results of this study are as follows. First, when comparing the difference in middle-aged men's left and right dimensions, abdominal extension width and hip width tended to be wider on the right than on the left. Acromion height and bust height tended to be higher on the left, while the waist and hip height tended to be higher on the right side. Second, when examining the average and distribution of the difference between the left and right frontal body shapes of middle-aged men, the neck width tended to be biased to a similar extent when it was biased to the left or right. However, shoulder breadth, chest breadth, and waist breadth tended to skew more when biased to the left based on the plumb line, and abdominal extension width and hip height tended to skew more than when skewed to the right. When considering height, the acromion height of the upper body tended to incline significantly when the left side was higher, and the waist and hip heights of the lower body tended to tilt significantly when the right side was more elevated. This result confirms that the asymmetric body shape characteristics of the upper and lower body appeared differently. The average and distribution of the angles were calculated using the posture index of the New York Posture Rating Scale (NYPR) to evaluate the body angle. The head and shoulder angles tended to be more biased when they were skewed to the right based on the plumb line, and the pelvic angle tended to be more biased when skewed to the left, while the spine angle was skewed to the right. This result shows that asymmetrical characteristics between the upper and lower body differ, indicating that the close parts of the body affect each other. Similar to the difference in left and right frontal body shapes and the average distribution of angles, the asymmetrical characteristics of the upper and lower body appear dissimilar. Third, the results of analyzing the correlation between angles, angle and width, angle and height, breadth and height, and widths and heights of middle-aged men's frontal body shape are as follows. The head angle tended to tilt in a similar direction as the shoulder angle, the spine angle showed a positive correlation, and the pelvis angle and knee angle also showed a positive correlation. In the correlation between angle and width, the more the shoulder angle tilted to the right, the more the neck width, shoulder width, and chest width were biased to the right. As the pelvic and knee angles tilted to the right, the widths of all items except hip width tended to be biased to the right. In the correlation between angle and height, the values of the head angle and shoulder angle increased to be tilted to the right, and the shoulder height and chest height increased on the left side. As the pelvic and knee angles tilted to the right, the waist, hip, and knee heights tended to be higher on the left side. Similar to the difference in left and right frontal body shapes and the average distribution of angles, the asymmetrical characteristics of the upper and lower body appear dissimilarly. Fourth, this study compared the mean difference of the left and right width difference values and the mean difference of the angle values between the four age groups and BMI groups of middle-aged men. There was no asymmetry in width and height between age and BMI groups, and the angle also did not have a significant effect. Fifth, body types were classified into types, and the asymmetric characteristics of each type were identified. Type 1 is a relatively straight body type with the most negligible difference between the left and right sides among the three types, and Type 2 is a body type that tilts to the right overall as the left side of the pelvis and knees twists upward. Lastly, type 3 was classified as a body type with the left side of the pelvis and knee tilted downward to the left. This study utilized a 3D modeling program and 3D scan data for body shape research which previously was conducted based on the right side. Characteristics of asymmetrical body shapes were analyzed by measuring left and right dimensions and angles and comparing differences in measured values, and the relationship between items was examined. Furthermore, the asymmetric body type was classified, and the characteristics of each type were analyzed. This study could contribute as primary data for further research on pattern production for asymmetric and unique body types and the development of personalized products.