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최근 운동뿐 아니라 출퇴근 시 대중교통 수단을 자전거로 대체하면서 자전거 이용률이 지속적으로 증가하고 있는 추세이다. 2012년 통계청 자료에 의하면 자전거로 출퇴근하는 인구가 5년간 52.5%까지 높아졌으며, 이로 인해 ‘자출족’ 이라는 신조어까지 생겨났다. 또한 건강에 대한 관심이 증대되면서 자전거 타기 즉, 사이클링(Cycling)이 선수뿐만 아니라 일반인들에게까지 확대되는데 큰 영향을 주었다. 따라서 우리나라 자전거 보유 수준은 연평균 12.6%씩 증가하고 있으며, 이와 함께 자전거 관련 시장 규모도 8,400억원을 넘어서고 있다(최미성, 2004; 유신정 외, 2015). 더불어 ‘쫄쫄이’라고 불리는 사이클복에 대한 인식도 전환되고 있으며, 사이클 시 전문 의복 착용이 매우 중요하다고 언급하고 있다. 일반적으로 이들은 상의와 하의 모두 사이클 동작에 적합한 기능이 부여된 밀착 형태를 선호하고 있는 것으로 나타났으며, 밀착으로 외관상 민망함에도 기능성 측면 때문에 전문 의복을 구매하고 있었다(김은경, 2010). 그러나 기존의 사이클복의 불만족 요인은 아직도 많은 것으로 나타났으며, 특히 하의의 경우 패드가 매우 불편하고, 바지 밑단이 딸려 올라가 불편해하는 것을 알 수 있었다(차유미, 이상은, 2012).

사이클복 관련 선행 연구는 크게 착용 실태 조사와 패턴 개발로 나뉘어져 진행되고 있었다. 먼저 착용 실태에 관한 연구들을 살펴보면, 우리나라의 사이클복의 생산 현황과 남성 사이클 동호인들 및 전문 선수단들의 계절별 사이클복의 착용 실태를 조사하거나(이유진, 서미아, 2008), 전문 선수 및 일반인을 타겟으로 매출 증가를 조사하여 착용 실태를 파악하고, 소비자의 만족도를 높이는 방안을 모색하였다(정연희, 이정란, 2013). 이외에도 사이클복의 불만족도 요인을 살펴보거나, 사이클 선수의 하반신 유형 분류에 따른 선수용 사이클복 하의 치수 설정을 제안하기도 하였다(박현정, 도월희, 2015a; 박현정, 도월희, 2015b). 또한 시판되고 있는 국내·외 9개 브랜드 사이클복의 제품 치수 체계를 조사한 연구도 있다(박현정, 도월희, 2016).

반면 사이클복 패턴 개발에 관한 선행 연구로는 사이클 선수들의 체형 특성을 파악하여 기초 패턴 제작 방법을 제시하고 개발된 패턴의 적합성을 검정하기 위해 착의 평가를 실시하였다(최미성, 2004 ‘재인용’). 정연희와 홍경희(2010)의 연구에 의하면 3차원 인체 데이터를 측정하여 2차원 패턴으로 전개한 후 소재 신장 특성에 따라 어떻게 축소해야 하는지를 분석하고, 사이클 팬츠에 부착되는 특수 패드의 특성을 고려하여 제작 시 유의해야하는 방법을 알아보았다. 더 나아가 제작된 팬츠를 피험자에게 착의하여 주관적 착의 평가를 실시하고, 의복압을 측정하여 착용 쾌적감이 우수하고 적정 압력을 갖는 사이클 팬츠를 제안하였다(정연희, 홍경희, 2015). 또한 김연행과 김여숙(2003)은 기능적이면서 일상복으로도 무리가 없는 사이클복의 프로토 타입을 제시하였다. 일자형 핸들의 사이클을 대상으로 인체 관절의 가동범위 및 체표면의 변화를 파악하고, 이를 의복 제작에 적용시켜 신체 각 부위의 여유량을 조절하여 기능적인 사이클복의 패턴 및 디자인을 개발하였다. 정연희와 이예진(2012)은 사이클 동작 전후 패턴 변화를 비교하기위해 사이클 자세 변형 시 패턴이 변형되는 근거를 제시하기도 하였다. 그러나 대부분의 연구가 의복 측면에서의 개발이 주가 되고 있었으며, 여전히 불편함을 호소하고 있는 샅 보호대는 거의 다루고 있지 않는 실정이었다.

한편 최근 3차원 프린팅이 이슈화 되면서 다양한 패드 개발 시 이의 활용이 증가하고 있다. 예를 들면 3차원 스캐너와 프린터를 이용하여 손목에 통증이 있는 사람들을 위한 손목보호대를 제작하거나(구다솜, 이정란, 2017), 3차원 인체 형상 데이터를 활용해 야구의 주요 동작에 따른 인체 피부 표면의 길이 변형을 분석하고 이를 기반으로 다리보호대를 3차원으로 모델링하여 제작하였다(이효정 외, 2015). 또한 어린이 무릎보호대의 하드쉘 디자인을 위해 3차원 인체 형상을 기반으로 모델링을 실시하고 어린이의 인체치수와 피부변형을 고려해 동작가동성을 거스르지 않으며 인체와 함께 움직일 수 있는 분절형 디자인을 제시하였다(이효정, 이예진, 2017).

따라서 본 연구에서는 사이클을 즐겨 타는 20대 남성을 대상으로 3차원 모델링과 프린팅에 기반하여 단계별 샅 보호대를 제작하고 평가하여 피드백을 통해 최적의 프로토타입을 제안하고자 하였다.

본 연구는 사이클을 즐겨 타는 20대 남성을 대상으로 3차원 모델링과 프린팅에 기반하여 샅 보호대를 제작하고 평가를 반영하여 최적의 프로토타입을 제안하고자 하였다. 이에 다음과 같은 결론을 얻었다.

• 1. 기존 판매 제품의 사이클복에 내장된 보호대를 기반으로 1단계 보호대를 모델링하였다. 모델링은 3차원 점 데이터를 메쉬화 한 후 그 위에서 디자인하였다. 그리고 디자인된 3차원 곡선을 추출하여 5 mm 두께를 주는 과정을 거쳐 완성하였다.
• 2. 1단계 기존 보호대를 제작하여 주관적 착용 평가를 실시한 결과, 샅 부위의 너비가 넓어 착용 시 허벅지에 닿아 불편함을 알 수 있었다. 이를 반영하여 샅 보호대의 앞부분을 적당한 크기인 5.5 cm로 변경하였고, 뒤 부분의 사이즈를 변인으로 2단계의 보호대를 3가지 종류로 다시 모델링을 하였다. 2단계의 사이즈에 따른(B1, B2, B3) 보호대 착용 시 크기의 적절성은 B1(6.4점), B2(4.9점), B3(2.3점)으로 B1 사이즈가 가장 사이즈가 적절하였고, 유의차가 있었다(p=.000***). 이를 기반으로 쾌적성을 향상시키기 위해 다시 3종류의 3단계 모델링을 실시하였다.
• 3. 3단계의 모델링은 절개 없음(NH), 원형 절개(CH), 가로사각 절개(TRH)였고, 보호대 착용 시, 사이클을 탄 직 후, 사이클 20분 탄 후 착용감을 분석한 결과에서는 가로사각 절개의 보호대가 모든 상태에서 5점 이상으로 편한 것을 알 수 있었으며, 보호대 간의 차이가 통계적으로 유의하게 나타났다. 다만 원형 절개는 착용에서부터 동작 후까지 전 과정에서 바람직하지 않음을 확인하였고, 절개가 없는 것은 착용 시점에서는 선호하나, 20분 이상 사이클을 타게 되면 착용감이 저하되는 것을 알 수 있었다. 종합적으로 가로사각 절개가 가장 우수한 것으로 나타났다.
• 4. 한편 사이클 20분 탄 후 쾌적감을 평가한 결과에서도 가로사각 절개가 우수하였고, 통계적으로 유의함을 알 수 있었다(p=.000***).
• 5. 최종적으로 사이클용 샅 보호대의 크기는 앞너비 5.5 cm, 뒤너비 10.5 cm, 길이 22.5 cm이면서 내부에 가로사각 절개가 있는 것을 프로토타입으로 제안할 수 있다. 그러나 보호대 부위별 착용감 결과에서는 3단계의 3 종류 보호대 모두 6번 앞부분의 옆쪽이 여전히 불편한 것으로 나타나(p=.000***) 이의 개선이 필요함을 확인하였다.

본 연구는 3차원 데이터에 기반하여 모델링을 실시하고, 최신 기술인 프린팅을 활용하여 인간공학적 측면의 샅 보호대를 제안한 것에 의의가 있다 할 수 있다. 다만 모델링이 기본 사이클 자세에서 수행되었기에 추후 다양한 사이클 동작 시 발생할 수 있는 형태를 고려하여 피드백을 통해 보완하고자 한다. 뿐만 아니라 모델링의 두께를 5 mm로 한정하였기 때문에 부위에 따른 두께도 변인으로 연구를 하고자 하며 가로절개의 개수나 크기에 대해서도 심도 있게 연구를 수행하여 최적의 사이클 샅 보호대를 개발하고자 한다.