2007년도 산업자원부 프로젝트- 한국인 얼굴의 유형분류와 삼차원 영상자료를 이용한 표준 얼굴에 대한 입체적 분석과 활용

산업자원부 기술표준원에서는 1979년부터 약 6년마다 인체측정조사를 해 인체치수 정보를 제공하고 있고, 이들 조사에 의한 데이터가 다각적으로 활용되고 있다.
현재까지 인체의 직접 계측방법, 레이저 3차원 측정이 이뤄졌으며, 2007년도 측정은 바른 얼굴을 45명 (남자 21명, 여자 24명)을 선정해, 머리와 얼굴부위를 3차원 컴퓨터 단층 촬영해, 3차원 입체 영상데이터를 얻어 각 부분을 측정했다.

본 데이터는 정확성과 재현성이 뛰어나 머리와 얼굴에 착용하는 제품은 물론, 턱교정수술 등의 얼굴수술에 긴요하게 사용될 전망이다.
머리(머리와 얼굴)에 대한 인체측정은 실제 측정, 사진측정, 레이저 측정이 지금까지 사용됐으나, 사람이 부동자세로 오래있기 어렵고, 연조직(살)이 움직이기 때문에 측정점이 불확실해 정확하지 못했으며, 레이저 측정방법은 굴곡된 부분이 정확하게 나오지 않아 큰 해부학적 구조 즉, 주로 머리와 얼굴의 윤곽만을 측정할 수 있었다.

본 조사에서 사용된 3차원 방사선 컴퓨터 단층 영상(C.T; computerized tomography)은 1970년대 후반부터 사용되고 있었으나, 장비가 고가이기 때문에 특정부위의 질병에 국한돼 사용돼 왔다. 그러나 현재는 보편화돼 있고, 그동안 많은 발전으로 정확성이 높아지고 최근에는 삼차원 영상으로 발전해 사용돼 머리뿐만 아니라 얼굴의 내부는 물론 외부를 재현하는데 탁월하다.
따라서 본 연구는 첫째, 과거에 이뤄진 실제측정 및 레이저를 이용한 3차원 머리, 얼굴의 측정치를 바탕으로 얼굴의 유형을 분류했다.

얼굴 유형은 세모형(tapered type), 둥근형(round type), 계란형(egg-shaped type), 장방형(rectangle type), 네모형(square type)으로 분류했다.
둘째, 이목구비가 바른 얼굴 45명 (남자 21명, 여자 24명)을 선정해 컴퓨터 단층촬영(C.T.)을 촬영해 얼굴과 얼굴뼈의 3차원적인 영상을 얻었다. 머리와 얼굴의 3차원 입체 영상으로 각 부분을 정확히 측정해 ‘바른 얼굴의 측정치 데이터를 제시했다. 이는 애니메이션, 얼굴성형 등 얼굴의 디자인에서 요구되는 데이터를 제공할 수 있다. 예를 들면, 코를 높이는 수술을 할 때 심미적인 코 높이를 참고할 수 있다.

셋째, 표준 얼굴에서 얻은 측정 정보를 이용해 얼굴디자인에 사용할 수 있는 프로그램의 개발에 이용할 수 있다.
얼굴 성형에서 지금까지 환자가 불만인 부분만을 고치는 수술이 이뤄져 각 개인의 얼굴 전체에 맞지 않는 부분이 있고 획일적인 인상으로 돼 개인의 매력적인 특징을 지워버리는 경향이 있었다.
즉, 각 개인의 특징을 알고 표준 측정치의 범위 내에서 시술이 이뤄지면 치료 후 불만족의 발생을 감소시킬 수 있다. 또한 치아 교정을 할 때, 얼굴전체-위, 아래턱의 구조에 따라 치료계획을 세우고 꼭 필요한 경우에 턱교정수술로 얼굴의 구조를 개선시키면 만족스런 결과를 얻을 수 있다.

턱교정수술은 얼굴전체에 대한 수술로 위, 아래턱을 이동해 변화시키기 때문에 지금까지의 2차원적 분석만으로 입체적인 얼굴의 구조를 이해하기 어려운 점이 많았다. 3차원 컴퓨터 분석으로 얼굴에 대한 입체적 분석이 가능해 입체적으로 디자인할 수 있다. 3차원 영상자료에 의한 입체적인 측정 자료는 얼굴의 외부뿐만 아니라 얼굴내부의 뼈의 해부학적 구조, 뼈의 두께는 물론이고 신경과 혈관의 정확한 위치를 알려 주기 때문에 정확한 수술을 할 수 있고, 출혈 등의 부작용이 최소화 할 수 있다.

1. 실제측정 및 레이저를 이용한 3차원 머리, 얼굴의 계측치를 바탕으로 얼굴의 유형을 분류했다. 얼굴의 유형은 세모형(tapered type), 둥근형(round type), 계란형(egg-shaped type), 장방형(rectangle type), 네모형(square type)으로 분류했다.