3D 인체 스캐닝은 사람의 신체를 3차원으로 정밀하게 측정하여 디지털 모델로 만드는 기술입니다. 3D 스캔 방법은 레이저 스캔, 구조광(structured light) 스캔, 그리고 여러 각도에서 촬영한 여러 장의 사진을 3D 이미지로 변환하는 Multi-View Stereo (또는 Multi-View Reconstruction) 방식 등이 있습니다. 3D 스캔은 신체의 표면 형상을 무수한 점(point-cloud)으로 구조화하고, 이 점들을 삼각형으로 연결한 삼각메쉬(mesh)로 표면을 형상화합니다. 3D 인체 스캐닝은 의류 및 패션, 의료 및 헬스케어, 스포츠 및 피트니스, 엔터테인먼트, 가상현실(VR) 및 메타버스 등과 같은 다양한 산업에서 활용되며 특히 인체공학적 설계와 맞춤형 제품 개발에 중요한 역할을 합니다.
3D 인체 스캔 데이터의 주요 특징
3D 인체 스캔 데이터는 매우 정밀하고 세부적인 신체 측정 정보를 제공합니다. 3D 스캔 데이터는 신체의 크기, 형태, 체적, 부피, 곡률, 단면형상 등을 정확하게 반영하므로, 이 데이터를 이용하면 개인 고객 또는 특정 타겟 고객들에게 편한 맞춤형 설계가 가능합니다.
컴포랩스는 빅데이터 처리 기술 및 AI 기술을 활용하여 5만 건 이상의 3D 인체 스캔 데이터를 가공 및 레이블링하였으며, 지속하여 데이터를 확보해가고 있습니다. 컴포랩스만의 차별화된 3D 인체 DB를 기반으로 제품 개발자는 제품 설계에 필요한 특정 신체 부위의 크기나 형상 등 정보를 신속하게 얻을 수 있습니다. 신체 크기에 대해서는 평균, 표준편차, 최솟값, 최댓값, 백분위값 등의 정보 및 회귀분석, 상관관계분석, 주성분분석 등과 같은 통계 정보로 제공됩니다. 신체 형상은 PC에서 제품 설계에 즉시 활용할 수 있는 3차원 이미지(.stl, .obj 등) 형태로 제공됩니다. 그 밖에도 단면 형상이나 특정 부위의 표면형상 등 정보가 CAD 형식(.iges)으로 제공됩니다.
3D 인체 스캔 데이터의 제품 설계 활용 방법 및 사례
3D 인체 스캔 데이터는 다양한 산업에서 인체공학적 설계와 맞춤형 제품 개발에 유용하게 활용되고 있습니다. 정확한 신체 크기 및 형상 정보를 기반으로 설계된 제품은 사용자에게 최적의 편안함을 제공할 수 있습니다. 다음은 3D 인체 스캔 데이터가 실제 제품 설계에 활용된 주요 사례들입니다.
- 자동차 의자 설계: 자동차 산업에서는 3D 인체 스캔 데이터를 활용해 운전석의 H-point (엉덩이 위치)와 eye-point (눈의 위치)를 설계합니다. H-point는 운전자의 앉는 위치를 결정하고, eye-point는 운전 중의 시야를 확보하는 데 중요한 역할을 합니다. 인체공학적으로 설계된 운전석은 운전자가 편안하게 앉으면서도, 도로 상황을 잘 파악할 수 있어 운전자의 건강과 안전을 지켜줍니다. 이를 위해 다양한 3차원 인체 형상을 생성하여 가상으로 운전석에 앉혀 시야 확보나 차량 내의 장치들에 손이 쉽게 닿을 수 있는지 등을 시뮬레이션해볼 수 있습니다.
- 생활공간 및 가구 설계: 신체 크기에 적합한 가구 배치는 사용자의 편안함을 높이고, 삶의 질을 개선합니다. 전통적으로 가구는 표준 크기에 맞춰 제작되었지만, 3D 스캔 데이터를 활용하면 더 개인화된 가구 설계가 가능해집니다. 특히, 인체에 맞춘 책상, 의자, 침대 등의 설계가 이루어지면, 사용자의 신체에 더 적합한 환경을 제공할 수 있습니다. 앞으로는 생활공간/인테리어나 가구 및 오피스 세팅 시 사용자의 신체 크기를 고려한 맞춤형 주문생산 시장이 더욱 커질 것으로 기대됩니다.
- 의류 설계: 3D 인체 스캔 데이터는 의류 산업에서 상의와 하의의 치수 설정에 활용됩니다. 상의의 경우, 일반적으로 가슴 둘레와 어깨 너비를 기준으로 치수를 나누며, 하의의 경우 허리 둘레와 다리 길이(기장)를 기준으로 합니다. 이러한 데이터는 다양한 체형에 맞춘 의류를 설계하는 데 사용됩니다. 예를 들어, 한국의 경우 상의는 90, 95, 100, 105와 같은 치수로 나뉘며, 바지는 허리 둘레(26, 28, 30, 32 인치 등)와 다리 길이에 따라 치수를 세분화합니다. 3D 인체 스캔 데이터는 보다 복잡하게 설계된 의류나 맞춤형 옷 제작에 활용되고 있습니다.
- 신발 설계: 신발 산업에서는 3D 스캔 데이터를 활용하여 맞춤형 인솔 설계와 신발 치수 체계를 최적화합니다. 국내의 신발 치수는 발의 길이를 기준으로 220, 225, 230, 235 mm와 같이 5 mm 단위로 구분되는데, 3D 스캔 데이터는 사용자의 발 모양과 크기를 정확히 측정하여 각 신발 치수에 적합한 인솔을 제작하는데 도움이 됩니다. 하지만, 현재 신발의 치수는 발의 길이만으로 구분되기 때문에 발볼이 넓은 사람은 시중의 제품들 중 편한 신발을 찾기 어려울 수 있습니다. 이러한 고객들을 위하여 3D 스캔 데이터는 개인 맞춤형 인솔이나 신발을 제작하는 데에도 사용됩니다. 3D 스캔 데이터를 이용하여 발바닥의 아치 형상에 적합하게 제작된 맞춤형 인솔은 사용자에게 최적의 착용감을 제공할 수 있습니다.
- 의류 가상 피팅: 3D 인체 스캔 데이터는 의류 가상 피팅(virtual fitting) 서비스에도 활용됩니다. 사용자는 자신의 3D 스캔 데이터를 기반으로, 온라인에서 다양한 의류를 가상으로 착용해볼 수 있습니다. 이는 실제로 입어보기 전에 자신에게 맞는 사이즈와 스타일을 확인할 수 있도록 하여, 맞춤형 쇼핑 경험을 제공합니다. 아직까지 가상 피팅 서비스가 크게 활성화되진 않았지만 많은 스타트업들이 이 시장에 뛰어들고 있으므로, 머지 않아 집에 있는 스마트 미러를 통해 다양한 옷을 가상으로 입어보고 마음에 드는 옷을 즉시 주문하여 배송받을 수 있는 날이 올 것으로 기대합니다.
- 의료 및 헬스케어: 의료 분야에서는 3D 인체 스캔 데이터를 사용하여 맞춤형 부목, 보조기기, 체형교정기 등을 설계합니다. 또한, 성형 및 수술 계획에도 활용되어, 수술 전후의 신체 변화를 비교하고, 수술의 정확성을 높이는 데 기여합니다. 예를 들어, 척추 교정 수술에서 수술 전 3D 스캔 데이터를 활용해 수술 계획을 세우고, 수술 후 신체 변화에 대한 피드백을 제공합니다.
사이즈랩 플랫폼의 주요 특징
사이즈랩(https://sizelab.io/)은 5만 건 이상의 방대한 3D 인체 스캐닝 데이터를 활용하여 기업들의 인체공학적 제품 설계를 지원하는 플랫폼입니다. 사이즈랩은 제품 설계 시 타겟 고객들의 신체적 특징을 반영할 수 있도록 신체 크기 분석, 대표 형상 다운로드, 치수 유형 및 체형 분석, 국가별 비교, 가상 착용성 분석 등 다양한 분석 도구들을 포함하고 있으며, 순차적으로 웹 기반의 시스템으로서 고도화되고 있습니다. 또한 기업의 수요에 따라 맞춤형 기능을 제공하여 드리고 있습니다.
컴포랩스는 제조기업이 고객들에게 최고의 제품을 제공하고 사용자 경험을 극대화할 수 있도록 지원해드립니다. 지금 컴포랩스에 문의주세요.
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