최근 워크스테이션이나 오피스 설계에서 인간공학의 중요성이 대두되고 있으며 작업대 높이, 다리 여유공간, 시트 조절범위 등에 대한 인간공학 지침서가 있다. 그러나 이런 지침서가 일부 제 품의 디자인에는 적합하더라도, 많은 제품에서는 설계가 복잡하여 마네킨의 사용이 요구된다. 특히 초기 디자인의 개념과 설계의 개략적인 평가를 위해서는 마네킨의 사용이 필수적이며 특히 작업공간이 제한되거나 특수한 작업이 요구될 때는 더욱 사용성이 증대된다. 본 연구에서는 다양한 신체크기를 대표할 수 있는 마네킨을 구성하는 방법과 cad 마네킨을 모델링하였다. 우선 마네킨의 기본 구조와 형상을 결정하는데 필요한 25개 기본인체부위를 선정하고 인자분석을 통하여 이들부위의 크기를 대표할 수 있는 마네킨 그룹을 결정하였다. 또 각 마네킨 그룹별로 25개 기본 인체부위의 마네킨 설계치수를 도출하였으며 이들 값을 바탕으로 2차원 인체모형을 ANSYS로 모델링하였다.
2006년부터 VE 대상프로젝트가 확대되고, 기본설계와 실시설계단계에 각 1회씩 설계VE를 적용토록 규정되어 설계단계별로 VE가 각각 적용되는 프로젝트가 늘어나고 있다. 그리고 원가절감과 성능향상으로 프로젝트 가치를 높인 설계VE 사례도 많아지고 있다. 하지만 기본설계와 실시설계단계의 조건에 적합한 VE 수행방안에 대한 연구가 미진하고 참여자들의 경험과 이해가 부족하여 단계별 설계VE를 효율적으로 수행하는데 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 기본설계단계와 실시설계단계로 나누어 VE를 수행한 실무사례를 분석하여 기능정의와 아이디어 창출간의 연관관계 및 각 설계단계에서 기능정의를 수행할 때 발생하는 문제점을 도출하였다. 문제점을 해결하고 효과적인 설계VE를 수행하기 위하여 다음과 같은 개선방안을 제시하였다. 첫째, 설계프로세스의 흐름에 맞추어 기본설계에는 공간기능에 대하여하고 실시설계에는 부위에 대하여 기능정의를 수행한다. 이때 상위의 레벨에는 하위의 레벨의 기능정의가 연계되는 기능분류체계 (FBS : Function Breakdown Structure)를 제안하였다. 둘째, 기본설계와 실시설계단계의 기능정의를 수행하는 프로세스 (FDP : Function Definition Process)를 제안하였다. 셋째, 실시설계단계에서는 부위별 요구 성능 평가 매트릭스 (EFM : Element Function Matrix)를 적용하여 기능정의와 아이디어 창출이 연계되도록 하였다. 설계VE의 주요 부분인 기능정의 과정에 대한 문제점을 도출하여 해결방안을 제시함으로써, 보다 효과적인 설계VE의 수행을 기대할 수 있다.
심미 영역에서 발치후 즉시 식립시 가장 기본이 되는 성공의 핵심 요소는, 발치후 발치와 리모델링에 대한 생물학적 이해와 3차원적으로 정확한 임플란트의 식립 위치다. 그에 더해서, 상악 측절치 부위는 중절치나 견치 부위와 다른 해부학적 특성을 갖고 있고 이는 발치후 즉시 식립을 할 때 치료법을 결정하고 좋은 결과를 얻는데 있어 매우 중요한 고려 요소가 된다. 순측 치조골의 함몰 정도, 인접 상악 전치 치근의 수렴 정도, 크라운-치근이 이루는 각도와 치조골 프로파일 이 세가지를 치료 전에 잘 평가하고 치료 전략을 세운다면 심미적으로 우수한 좋은 결과를 얻는데 도움이 될 것이다.
한의학에서 손목의 맥파를 손으로 짚어 보고 파형의 변화로써 병변의 원인을 파악하는 것은 기본적인 진단 방법이다. 진단을 위해 요골동맥의 촌, 관, 척 세 부위의 맥파를 수지를 통해 일정 가압을 하며 맥의 깊이, 강약, 빠르기 등을 촉진을 통해 맥상을 분석한다. 본 연구에서는 촌, 관, 척 부위를 동시 측정하기 위해 각 부위에 5개의 압력센서 어레이가 적용된 15채널 맥진기를 구성하였다. 또한 요골 동맥 부위에 적정 가압을 유지하기 위해 공기 커프를 이용한 공압 가압 방식을 적용하였다. 본 가압 방식을 통해 요골 동맥 부위에 연속적이며 정밀 가압제어가 가능하였다.
CT와 MRI의 단면 영상을 대상으로 영상분할 (Image segmentation)과 Image registration방법을 이용하여 인체 모델을 개발 하고자 한다. 우선 인체의 Head와 Neck부분의 CT와 MR 영상을 얻어 뼈, 근육, 인대, 그리고 그 밖의 장기의 해부학적 영상 특징을 분석하였다. 인체의 Head와 Neck 부분에 대한 CT와 MR 영상에 대해 각 부위별로 ROI(region-of-interrest)를 설정하였고, 각 volxel 마다 3차원 좌표를 계산할 수 있는 소프트웨어를 개발하였다. 특히 각 해부학적 영상에서 부위별로 CT 번호를 분석하고, pulse sequence에 따른 MRI 영상의 부위별 특정을 분석하였다. 이 분석한 자료를 바탕으로 영상 분할을 하였다. 영상 분할전에 각종 잡음(noise) 제거 및 영상 분할을 효과적으로 처리하기 위해 기본적인 영상처리 (filtering)를 구현하였고, 대조도(contrast) 및 밝기(brightness)를 조절할 수 있게 프로그램을 구현하였다. 영상 분할 방법 중 선(line) 및 에지(edge) 의 검출 방법, 문턱치화(threshold) 방법, 영역확대(region growing) 방법으로 영상 분할을 해봄으로써 우리의 인체 모델링 개발에 가장 적합한 영상 분할 알고리듬 방법을 찾도록 시도하였다. 결과적으로 말하면, 한가지 방법의 알고리듬을 쓰는 것보다는 인체의 부위에 따라 두 가지 이상의 알고리듬 방법을 쓰는 것이 원하고자 하는 부위를 영상 분할하는데 더 효과적이다는 것을 알게 되었다. 우리의 연구 과제에서는 영역확대(region growing) 방법과 문턱치화 방법, 모드법(피크니스, 밸리)의 알고리듬을 이용하여 영상 분할을 한 결과 우리가 얻고자 하는 인체 부위별 중 근육과 뼈를 구별하는데는 별 무리가 없었으나, 인대 및 기타 장기를 구별하는데는 어려움을 겪게 되었다. 이후에 좀더 알고리듬을 연구하여 이번 연구에서 구별하기 어려운 장기 부분도 구별 할 수 있도록 노력하겠다.
사과에도 중심(core)이 있고 지구도 지표면과 안으로 중심이 있듯이 인체에도 몸의 중심 부위가 있다. 보통 단전 부위에 무게중심이 있다고 설명을 한다. 단전의 위치에 대해서는 여러 가지 설이 있어 한마디로 정의하기는 어려우나 일반적으로 상단전, 중단전, 하단전으로 분류학 상단전은 뇌 부분, 중단전은 심장에서 명치 부분, 하단전은 배꼽 아래 부분에 있다고 한다. 단전이라고 할 때 약간의 차이는 있지만 아랫배 부근을 가르키며, 기해라고도 한다. 특히 하단전은 모든 경락이 모이는 곳으로서 원기를 저장하는 곳이며 기 흐름의 요체이다. 또한 생명력을 배양하는 곳이자 복식호흡의 기본력이라고 알려져 있다. 그러면 의학적으로는 어떤 것을 신체 중심(core)이라고 이야기 할까?
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[게시일 2004년 10월 1일]
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