특수임무복 개발을 위한 동작수준별 기능성 상의 원형 최적설계 = Optimal Drafting of Motion-level-based Functional Upper Bodice Block Patterns for Mission-Specific Clothing

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study aimed to improve the efficiency of mission-specific clothing development by establishing and evaluating functional upper bodice block patterns with various modification levels applicable to garments worn for special missions and tasks in extreme environments, and by proposing motion-level-based optimal drafting strategies to enhance motion suitability.
First, the master pattern for developing motion-level-based functional upper bodice block patterns was selected based on superior appearance suitability, with the sleeve cap height set to 13.43 cm (24% of the armhole circumference). Based on this master pattern, four modification levels of sleeve angle (135°, 150°, 165°, and 180°) and four modification levels of underarm ease (2.5 cm, 5 cm, 7.5 cm, and 10 cm) were applied, resulting in a total of 16 functional upper bodice block patterns.
Second, analysis of the subjective motion suitability evaluation data revealed that the shoulder flexion factor had the greatest influence on the overall motion suitability assessment. Correlation analysis between subjective motion suitability and the functional pattern elements of each block pattern indicated that the Back Sleeve panel Area(r=0.93) had the greatest impact on wearer discomfort during flexion movements. In addition, it was confirmed that the functional pattern modification applied to the underarm area improved motion suitability in adjacent areas, such as across back and armhole.
Third, correlation analysis between the functional pattern elements and the objective evaluation results revealed that, at shoulder flexion movement of 150° or below, body hem displacement was highly correlated(r>0.85) with Body panel Sideseam Length, Front Body panel Area, Front Sleeve panel Area, and Back Body panel Area, while sleeve hem displacement was strongly associated(r>0.90) with Sleeve panel Inseam Length and Back Sleeve panel Area. At higher shoulder flexion angles, body hem displacement showed a strong correlation(r>0.90) with Back Sideseam Length and Front Body panel Area, whereas sleeve hem displacement was highly correlated (r>0.90) with Front Body panel Area.
Analysis of body hem and sleeve hem displacement caused by riding-up according to motion levels revealed that the block pattern with the 150°–10 cm modification level showed significantly less displacement in both the body hem and sleeve hem compared to the master pattern. It was also confirmed that sleeve hem displacement was significantly influenced not only by underarm ease but also by sleeve angle.
Fourth, by integrating the subjective and objective evaluation results according to the modification levels of the functional upper bodice block patterns, it was found that the block pattern with the 135°–10 cm modification level performed best at shoulder flexion movements up to 165°, while the 150°–10 cm modification level was evaluated as the most effective at 180°shoulder flexion movement. This finding indicates that, rather than simply applying higher modification levels, it is more important to meet the functional pattern elements required for each specific motion level.
Fifth, this study aimed to enhance the practical applicability of its findings by proposing motion-level-based optimal drafting strategies for functional upper bodice block patterns designed for mission-specific clothing. To reduce body hem riding-up, increasing the Back Body panel Area is recommended at shoulder flexion movements up to 135°, while increasing the Body panel Sideseam Length and Front Body panel Area is suggested at higher flexion movements. For reducing sleeve hem riding-up, it is recommended to increase the Sleeve panel Inseam Length and Back Sleeve panel Area at 135° and 150°flexion movements, and to increase the Front Sleeve panel Area and Back Body panel Area at 165° and 180°flexion movements.
In conclusion, this study developed and evaluated functional upper bodice block patterns with various modification levels for mission-specific clothing and proposed motion-level-based optimal drafting strategies by analyzing the relationships between functional pattern elements and motion suitability.
This study holds academic significance in that it identified the characteristics of functional pattern elements influencing garment motion suitability through both subjective and objective evaluations of block patterns drafted with differentiated modification levels. It also carries practical significance by proposing a generalized drafting method for functional upper bodice block patterns that can be widely applied to mission-specific clothing development. Furthermore, the functional block patterns and the generalized optimal drafting strategies developed in this study are expected to serve as fundamental academic and practical resources for future mission-specific clothing development, as they can be applied to various designs.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 극한 환경에서 특수 임무 및 작업의 효율적인 수행을 위해 착용하는 특수임무복에 범용적으로 활용할 수 있는 다양한 설계수준의 기능성 상의 원형을 마련하고 이를 평가하여 동작적합성 향상을 위한 동작수준별 기능성 상의 원형 최적설계 방안을 제시함으로써 특수임무복 개발과정의 효율성을 제고하고자 하였다.
첫째, 동작수준별 기능성 상의 원형 개발을 위한 마스터 패턴은 우수한 외관적합성을 보이는 소매산 높이가 13.43cm(진동둘레 24% 수준)으로 설정된 원형을 전문가 평가를 통해 선정하였다. 이를 바탕으로 소매각도(135°, 150°, 165°, 180°)와 겨드랑부위 여유량(2.5cm, 5cm, 7.5cm, 10cm)에 대하여 설계수준을 다르게 적용하여 총 16개의 기능성 상의 원형으로 전개하였다.
둘째, 주관적 동작적합성 평가 데이터 분석을 통해 어깨 굴곡 요인이 착용자의 전반적인 동작적합성 평가에 가장 크게 영향을 미치는 것을 확인하였다. 주관적 동작적합성과 개별 원형의 기능성 패턴 설계요소 간 상관분석 결과 뒤소매면적(r=0.93)이 굴곡 동작 시 착용자의 불편감에 가장 큰 영향을 주는 것으로 확인되었다. 또한 겨드랑부위에서 이루어진 기능성 패턴 설계가 뒤품, 진동둘레 등 인접 부위의 동작적합성을 개선하였음을 확인하였다.
셋째, 기능성 패턴 설계요소와 객관적 평가 결과의 상관분석 결과, 어깨 굴곡 동작 150°이하인 경우 밑단 변화량에 대해 몸판옆선길이, 앞몸판면적, 앞소매면적, 뒤몸판면적이 높은 상관(r>0.85)을 보였으며, 소매단 변화량에는 소매안쪽길이와 뒤소매면적과 깊은 관련(r>0.90)이 있음을 확인하였다. 그 이상의 어깨 굴곡 동작에서 밑단 변화량에는 몸판옆선길이, 앞몸판면적이, 소매단 변화량에는 앞몸판면적이 높은 상관(r>0.90)을 보였다.
단계별 동작수준에 따라 당김으로 인해 발생하는 개별 원형의 밑단 및 소매단 변화량을 분석한 결과, 150°-10 cm 설계수준의 원형이 마스터 패턴에 비해 밑단과 소매단 당김 모두 가장 유의하게 적은 것으로 확인되었다. 또한 소매단 당김에는 겨드랑부위 여유량 뿐만 아니라 소매각도가 주요하게 영향을 미치는 것으로 확인하였다.
넷째, 기능성 상의 원형 설계수준에 따른 주관적 및 객관적 평가 결과를 종합한 결과 어깨 굴곡 동작 165°이하에서는 135°-10cm 설계수준의 원형이 가장 우수하였으며, 어깨 굴곡 동작 180°에서는 150°-10cm 수준의 원형이 가장 우수하게 평가되었다. 이를 통해 단순히 설계수준을 크게 적용하기 보다는 동작수준에 따라 요구되는 기능성 패턴 설계요소를 충족시키는 것이 중요하다는 것을 확인하였다.
다섯째, 특수임무복을 위한 동작수준별 기능성 상의 원형의 최적설계 방안을 제시하여 연구결과의 실무적 활용도를 높이고자 하였다. 밑단 당김을 개선하는 방법으로 어깨 굴곡 동작 135°이하에서는 뒤몸판면적을 키우고 이를 초과하는 동작에서는 몸판옆선길이와 앞몸판면적을 증가시키는 방법을 제안하였다. 소매단 당김 개선을 위해 어깨 굴곡 135°, 150°동작에서는 소매안쪽길이와 뒤소매면적을 키우고 165°, 180°동작에서는 앞소매면적과 뒤몸판면적을 키우는 방식을 제안하였다.
이상과 같이 본 연구에서는 특수임무복 개발을 위해 다양한 설계수준을 적용하여 기능성 상의 원형을 전개하고 평가하였으며, 기능성 패턴 설계요소와 동작적합성과의 관계를 분석함으로써 특수임무복을 위한 동작수준별 기능성 상의 원형 최적설계 방안을 제안하였다.
본 연구는 패턴 설계수준에 차등을 두어 원형을 전개하고 이에 대한 객관적, 주관적 평가를 통해 의복의 동작적합성에 영향을 미치는 기능성 패턴 설계요소의 특성을 규명하였다는 점에서 학문적 의의를 가진다. 또한 특수임무복 개발에 있어 범용적으로 활용할 수 있는 기능성 상의 원형 설계 방법을 제안한 점에서 실무적인 의의를 가진다. 본 연구에서 개발한 기능성 상의 원형과 다양한 디자인에도 적용 가능한 범용적인 최적설계 방안은 특수임무복 개발에 있어 학문적, 실무적 기초자료로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 1 절 연구의 필요성 1
• 제 2 절 연구의 목적 3
• 제 2 장 이론적 배경 5
• 제 1 절 특수임무복에 대한 고찰 5
• 1. 특수임무복의 정의 5
• 2. 의복의 맞음새와 특수임무복 8
• 제 2 절 동작적합성을 고려한 의복 설계 9
• 1. 인체의 상반신 운동영역과 동작 9
• 2. 기능성 상의 원형 설계 요소 11
• 3. 기능성 상의 패턴 개발에 관한 선행연구 14
• 제 3 절 의복의 맞음새 평가 20
• 제 3 장 연구 방법 23
• 제 1 절 특수임무복 개발을 위한 마스터 패턴 선정 24
• 1. 기준 인체치수 및 대표 호칭 선정 24
• 2. 기본 상의 원형 설계 및 제도법 선정 26
• 3. 마스터 패턴 선정을 위한 외관적합성 평가 27
• 4. 분석 방법 29
• 제 2 절 기능성 상의 원형 설계 및 전개 30
• 1. 기능성 상의 원형 제도법 선정 및 설계 30
• 2. 설계수준별 기능성 상의 원형 전개 31
• 제 3 절 기능성 상의 원형 동작적합성 평가 34
• 1. 주관적 동작적합성 평가 34
• 2. 객관적 동작적합성 평가 37
• 제 4 장 연구 결과 43
• 제 1 절 마스터 패턴 선정 결과 43
• 1. 외관적합성 평가용 패턴 개발 결과 43
• 2. 마스터 패턴 선정을 위한 외관적합성 평가 결과 45
• 제 2 절 기능성 상의 원형 개발 결과 49
• 1. 기능성 상의 원형 제도법 제시 49
• 2. 설계수준별 기능성 상의 원형 전개 결과 51
• 제 3 절 동작적합성 평가 결과 및 분석 54
• 1. 주관적 동작적합성 평가 결과 및 분석 54
• 2. 객관적 동작적합성 평가 결과 및 분석 66
• 3. 동작적합성 평가 결과 종합 78
• 제 4 절 동작적합성 향상을 위한 패턴 설계 응용 81
• 1. 평가지표에 따른 동작수준별 패턴 응용 82
• 제 5 장 결론 및 제언 89
• 참고문헌 92
• 부록 97
• Abstract 112