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대한민국 공군 전투기 조종사 비행복 개발
Development of a ROKAF Fighter Pilots Flight Duty Uniform

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Authors
이아람
Advisor
남윤자
Major
생활과학대학 의류학과
Issue Date
2016-08
Publisher
서울대학교 대학원
Keywords
비행복비행복 설계특수복 요구성능동작성 평가관절가동범위커버올 제도법
Description
학위논문 (박사)-- 서울대학교 대학원 : 의류학과, 2016. 8. 남윤자.
Abstract
본 연구는 대한민국 공군 전투기 조종사의 특성을 반영하여 조종사의 착의만족도를 향상시키고 업무집중도를 높여 궁극적으로 공군 전투력 상승에 기여할 수 있는 비행복을 개발하는 것을 목적으로 하였다. 이를 위해 조종사의 체형, 업무동작, 착의특성과 요구성능을 반영한 비행복의 설계기준을 제시하였고, 적합한 비행복 평가방법을 계획하여 개발된 비행복을 검증하는 과정을 거쳐 모든 요구성능에서 우수함이 검증된 비행복을 개발하였다. 본 연구의 구체적인 결과는 다음과 같다.
첫째, 공군비행단 방문조사, 문헌조사를 통하여 조종사 업무조사 및 주요동작정의를 하였고, 대한민국 공군 조종사 71명을 대상으로 한 그룹면접 조사, 428명을 대상으로 한 설문조사를 통하여 현 비행복의 착용실태 및 문제점, 해결방안을 도출하였다. 수집된 조종사의 업무동작은 비행업무와 지상업무로 나누어 볼 수 있었으며 비행업무는 탑승대기, 전투기탑승/하차, 조종실내 조종, 생환훈련으로 나누어 볼 수 있었고 지상업무는 일반동작으로 볼 수 있었다. 이러한 동작들을 바탕으로 비행복 개발에 적합하도록 단계별로 대표동작을 추출하였다. 착용실태조사 결과 비행복의 동작성을 향상시킬 필요가 있으며 기존 비행복의 디자인을 유지하며 편의성과 착용만족도를 최대한 증가시킬 수 있는 방향의 개선이 필요함이 도출되었다.
둘째, 특수복 관련 선행연구와 비행복 조사를 통해 정의된 비행복의 다섯 가지 요구성능인 동작 용이성, 맞음새 적합성, 사용 편의성, 심리적 만족성, 보호성을 비행복 설계 시 의사결정에 용이하도록 분석적계층화과정(AHP)을 거쳐 가중치를 설정하였다. 동작 용이성은 움직임에 불편함이 없는 성능, 맞음새 적합성은 여유량이 적당하여 사이즈와 맞음새가 적합한 상태, 사용 편의성은 주머니 등의 의복구성요소가 사용에 편리한 성능, 심리적 만족성은 사용자에게 심리적으로 긍정적 영향을 주는 성능, 보호성은 의복이 착용자를 위험요소나 상황에서 보호해주거나 예방해주는 성능으로 정의하였다. 요구성능별 가중치는 동작 용이성 38.6% 보호성 22.3%, 사용 편의성 18.7%, 맞음새 적합성 11.9%, 심리적 만족성 8.5%로 도출되었으며 디자인 아이디어 선택 의사결정을 위하여 사용되었다.
셋째, 조종사 인체치수 및 현 비행복 치수체계 분석, 조종사 실제착용 비행복 여유량 분석 및 체표길이변화 측정을 통한 여유량 설정, 디자인 아이디어 검토를 통한 비행복 설계기준을 제시하였다. 조종사의 2490명과 6차 사이즈코리아 20~50대 일반인 남성 2,471명의 평균 인체치수를 비교한 결과 조종사는 키와 둘레값이 더 큰 것에 비하여 상체 길이는 짧은 것으로 나타났고, 비행복의 그레이딩 기준사이즈가 조종사의 평균 인체치수에 해당하는 치수가 아닌 것으로 나타났다. 비행복을 개발하기 위한 기준 인체치수는 조종사 평균 인체치수와 새로운 비행복 치수체계를 참고하여 키 178cm, 가슴둘레 100cm로 정하였으며 제도를 위한 세부 인체치수 16부위는 키와 가슴둘레를 독립변수로 한 회귀식으로 산출되었다. 조종사들이 실제로 착용하는 비행복과 부위별 인체치수 사이의 차이값 분석 및 조종사의 업무분석을 통해 도출된 일곱가지 자세에 대한 부위별 체표길이 최대변화율 측정을 통하여 비행복의 여유량을 정의하였고 패턴에 반영하였다. 비행복 개발을 위해 제시된 11가지 디자인 아이디어에 대하여 가중치행렬표를 통한 평가를 진행한 결과 7개의 아이디어가 비행복의 전체 성능에 긍정적 영향을 줄 것이라 예상되었다.
넷째, 비행복 착의평가 방법을 계획하기 위하여 피험자를 정의하고, 비행복 요구성능별 평가기준을 정의한 후 평가도구 및 평가환경을 구체화하였다. 비행복의 다섯 가지 요구성능 중 동작 용이성, 맞음새 적합성, 사용 편의성, 심리적 만족성 네 가지의 항목이 착의평가를 통한 비행복의 성능 검토가 가능하다 판단되었다. 각 요구성능별 평가범위와 판단기준에 따라 비행복을 평가하기 위한 평가도구로 동작 용이성을 평가하기 위한 관능검사, ROM측정법, 시간측정을 위한 과업, 맞음새 적합성 평가를 위한 피험자와 관찰자 관능검사, 사용 편의성 평가를 위한 관능검사와 시간측정을 위한 과업, 심리적 만족성을 평가하기 위한 관능검사가 구체적으로 계획되었다.
다섯째, 비행복의 설계기준과 평가방법 계획에 따라 비행복 프로토타입을 개발하고 평가하여 최종 개발 비행복을 제시하였다. 동작 용이성, 맞음새 적합성, 사용 편의성, 심리적 만족성, 전반적 평가 모든 항목에서 기존비행복 비하여 우수하다 판단된 2차 프로토타입 비행복이 최종 개발 비행복으로 정의되었다. 비행복 설계기준에 따라 제시된 비행복 패턴설계 회귀식이 프로토타입 평가 과정을 거쳐 수정되어 최종 비행복 패턴의 장촌식, 단촌식 제도법으로 제시되었다. 개발 비행복은 기존 비행복에 비하여 앞품, 뒤품, 진동깊이, 어깨너비, 팔둘레, 허벅지둘레, 밑위길이는 작으나 조종사 인체치수를 반영하여 입체적으로 패턴이 설계되었고 기존 비행복의 문제점을 개선하는 디자인이 반영되어 전반적으로 우수한 성능을 가지는 것으로 나타났다.
본 연구를 통해 개발된 비행복은 조종사의 업무 집중도를 높여 주어 공군의 전투력과 긍지를 향상시키는데 기여할 것이다. 더불어 본 연구에서 제시한 비행복의 설계기준과 평가방법은 조종사 피복류 및 비행장구 개발 시, 비행복 평가표준 구성 시 기초자료로 활용 가능할 것이라 생각하며, 비행복을 개발하는 전반적인 과정은 향후 특수복 연구개발의 지침이 될 수 있을 것이라 기대한다.
The purpose of this study is to develop a ROKAF fighter pilots flight duty uniform that increases the wearers satisfaction, improves their work conditions, and strengthens the Korean air power. In order to achieve this purpose, it has been suggested that new design criteria are applied to the pilots body characteristics, working motions, wearing conditions, and their requirements. As a result, the outstanding qualities of the newly developed flight duty uniform were verified by the properly programmed wearing evaluation method.
The results of this study are as follows:
First, basic information about the pilots working tasks and motions when they do their duty were collected by visiting the research and doing a literature review. The wearing conditions and problems faced with their uniform as well as soutions were gathered through focus group interviews and a questionnair survey, which were conducted with 71 and 428 fighter pilots of the ROKAF respectively. The pilots working tasks were divided into two categories: the first is the flight tasks that included ingress/egress to/from the cockpit, operating hand controls in the cockpit, survival/recovery training, and a state of alert
the second includes ground tasks related to general office work. These working tasks were simplified to key working motions to easily follow the flight suit development process. It emerged that the flight suit design ought to improve body movement, dexterity, and wearing satisfaction while keeping its traditional apperance.
Second, five key requirements of the flight duty uniform were determined by reviewing research on protective-functional clothing and flight suits: mobility, fit, dexterity, psychological satisfaction, and protection. The five requiremens for flight suits were designed using the Analytic Hierachy Process (AHP). The definition of the five key requirements was as follows
1. Mobility means performance without any discomfort when the wearer moves. 2. Fit means the performance having a suitable size and sihouette with a proper ease amount. 3. Dexterity means the performance and usability of clothing detail composition such as pockets. 4. Psychological satisfaction means the performance having a positive influenc on the wearer. 5. Protection means the performance to protect and/or prevent external hazards and dangerous situations. The proportion of value of each requirement was calcuated as mobility 38.6%, protection 22.3%, dexterity 18.7%, fit 11.9%, and psychological satisfaction 8.9%.
Third, the new design criteria was determined to include three aspects: standard body size, ease amount, and ideas for design. Standard body size was determined by comparing 2,490 pilots body sizes from the Korean Air Force data base, and 2,471 sizes from the 6th Size Korea data of men between the ages of 20-59. Ease amount was calculated by measuring the ease value of actual flight coveralls and changes in skin surface at different body motions. Piolts were taller and had a bigger body circumference while they had a shorter torso than non-pilots. In addition, the actual flight suit standard size for pattern grading didnt represent the wearers body size nor the most popular size. The new standard size was set to be 178 cm. in height and 100 cm. in chest circumference, considering the fighter pilots body sizes and new sizing system. Sixteen body sizes for coverall pattern making could be predicted by regression equations with stature and chest circumference as independent variables. The actual ease amount of the pilots coveralls have been extracted from the difference between their suit measurements and body parts and the maximum rate of changes in body parts have been measured while the pilots took the seven postures that were defined in the working posture analysis. These two types of values were used to create the flight suit pattern ease amount. Seven design ideas that might be a positive influence on flight suit development were selected among eleven design ideas using the weighted matrix.
Fourth, subjects, standards, methods, and condition for wearing evaluation were defined by four requirments that were able to be evaluated through a wearing test: mobility, fit, dexterity, and psychological satisfaction. All requirements were able to be evaluated with a sensory test and two of them such as mobility and dexterity could be measured with ROM (Range of Motion) and task lead time, which have been applied by the pilots work characteristics.
Fifth, a flight duty uniform for fighter pilots was developed by designing and evaluating through design standards and evaluation schemes. Second, we developed a flight suit prototype and improved its outstanding quaility in all aspects of requirements, so it could be defined as a final product. The regression equations considering the design standard were modified after the prototype evaluation, and a final pattern draft equation was invented through a proportional method and short measured method. The newly developed flight duty uniform had better performance in all aspects than existing ones, although it has a smaller size at interscye length, back interscye length, scye depth, shoulder width, biceps circumference, midthigh circumference, and crotch length. It was due to a three-dimensional structure pattern considering the pilots body sizes.
A newly developed flight duty uniform could offer better working conditions to fighter pilots. Moreover, it will contribute to strengthen the ROKAF and heighten their pride. It could be expected that the flight suit design standard and evaluation scheme that have been suggested in this study will be a fundamental data input for designing personal flight gear and flight suit evaluation standard enactment. In addition, all development processes used for this study might be a guideline for designing special clothing.
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/120289
Files in This Item:
Appears in Collections:
College of Human Ecology (생활과학대학)Dept. of Textiles, Merchandising and Fashion Design (의류학과)Theses (Ph.D. / Sc.D._의류학과)
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