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전익기형 무인기의 비행 안정성 향상을 위한 형상 최적화 연구 (Flying-Wing Type UAV Design Optimization for Flight Stability Enhancement)

  • 성동규;줄리안 나드히;장막심;김상호;이재우
    • 한국항공우주학회지
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    • 제48권10호
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    • pp.809-819
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    • 2020
  • 본 논문에서는 전익기형 무인기의 비행 안정성 확보를 위한 날개 평면형상 및 비틀림 각을 포함하는 형상최적화 연구를 수행하였다. 전익기는 독립된 동체와 꼬리날개가 없어 공력특성과 스텔스 성능에 장점이 있는 반면, 정적 여유 및 비행 안정성 확보가 어렵다. 본 연구에서는 가로 안정성 개선을 위하여 비틀림 각과 후퇴각을 최적화 하였으며, 세로 안정성은 정적 여유와 날개 평면형상을 최적화 하여 향상시키고자 하였다. 비틀림 각의 영향은 윙렛이 장착된 형상과 비틀림 각이 있는 형상의 안정성을 비교하여 확인하였다. 최적화 문제구성에는 안정성 개선에 초점을 두어 제약조건을 수립하고 목적함수와 설계 변수를 설정하였으며, 설정된 설계 변수에 대하여 Sobol 방법을 이용해 민감도 해석을 수행하였다. 공력해석 및 안정성 해석에는 AVL이 사용되었으며, 최적화 방법으로는 SQP를 사용하였다. 최적화 결과 형상에 대한 CFD 해석 및 동안정성 시뮬레이션을 통해 비틀림 각이 윙렛을 대신하여 전익기의 스텔스 성능 향상뿐만 아니라 비행안정성 개선에도 적용될 수 있음을 검증하였다.

하악전돌증의 악교정수술 후 연조직 형태변화에 대한 연구 (Changes in Soft Tissue Profile after Surgical Correction of Prognathic Mandible)

  • 성상진;박현도;김재승;문윤식
    • 대한치과교정학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.355-365
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    • 2000
  • 악교정수술에 관한 치료계획은 치료결과에 관한 정확한 예측을 바탕으로 수립되는 것이 바람직하며 이는 심미적인 결과를 얻기 위한 가장 중요한 요소 중에 하나이다. 성인에서 골격성 하악전돌증의 치료는 하악골후퇴술을 이용한 악교정수술법이 주로 이용되는데, 술후 턱끝의 돌출도가 과도하게 감소되어 하악전진이부성형술을 추가로 시행해야 하는 경우 하악골과 턱 부위의 연조직 변화방향이 상이하게 나타나므로 술후 연조직 변화를 정확히 예측하는데 한계가 있다. 본 연구에서는 골격성 하악전돌증을 주소로 악교정수술을 시행한 성인을 대상으로, 상행지시상분할골절단술(BSSRO)만을 시행한 경우(A군) 11명 과 하악전진이부성형술(advancement genioplasty)도 같이 시행한 경우(B군) 9명의 경조직과 연조직 변화의 상관관계를 알아보기 위하여, 수술 8개월 이후에 채득된 측모두부계측방사선사진을 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. E-line에 대하여 상순은 더 돌출되고 하순은 더 후퇴되어 입술의 형태가 개선되었으며, 하악전진이부성형술을 병행한 경우 하순의 돌출도는 더 개선되었다. 2. 두 군 모두에서 상순은 후방이동하고 비순각은 증가하였다. 3. 술후 B점에 대한 연조직 POGs점의 변화율은 A군에서 $84\%$, B군에서 $66\%$로 나타났으며 두 군간에 통계적 유의성이 있었다. 4. 경조직과 계측점의 수직변화량은 A군에서 감소하였다.

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옆미끄럼을 갖는 LEX/삼각 날개 형상에 대한 높은 받음각 와유동의 가시화 연구 (Visualization Study of High-Incidence Vortical Flow over the LEX/Delta Wing Configuration with Sideslip)

  • 손명환;이기영
    • 한국항공우주학회지
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    • 제30권5호
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    • pp.109-117
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    • 2002
  • 옆미끄럼이 있는 조건에서 LEX를 갖는 삼각날개의 와류 특성을 유동의 가시화에 의한 실험적 방법으로 연구하였다. 모델은 $65^{\circ}$ 후퇴각의 갖는 평판 날개이다. 자유 유동속도는 6.2 m/s이며, 이 속도와 날개뿌리 시위를 기준으로 한 레이놀즈 수는 $4.4\times10^5$ 이다. 받음각 범위와 옆미끄림각 범위는 각각 $16^{\circ}\sim28^{\circ}$$0^{\circ}\sim-15^{\circ}$ 이다. 미세수적과 레이저 평면광에 의한 가시화는 오공 프로브에 의한 측정으로부터 얻을 수 없었던 보다 자세한 와유동 구조를 관찰 할 수 있도록 하였다. 옆미끄럼각이 있는 경우, 바람쪽은 LEX 와류와 날개 와류의 상호작용과 붕괴가 촉진되는 반면, 바람반대쪽은 두 와류의 상호작용과 붕괴가 억제되었다.

옥천변성대 서남부지역 변성퇴적암

  • 김성원;오창환;이덕수;이정후
    • 한국암석학회:학술대회논문집
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    • 한국암석학회 2002년도 학술답사 옥천성변성대 서남부지역 변성퇴적암
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    • pp.1-38
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    • 2002
  • 옥천변성대 서남부지역은 변성이질암의 광물조합을 기준으로 남동부부터 북서방향으로 흑운모대, 석류석대, 십자석대의 3개의 변성광물분대로 나누어진다. Oh et al. (1995a)의 연구에서 보고된 남정석들은 산출되지 않는 것이 확인되었고 변성도는 흑운모대에서 석류석대를 거쳐 십자석대로 갈수록 증가한다. 쥬라기 화강암 접촉부의 국부적인 변성암류에서는 화강암에 의한 접촉변성작용에 의해 형성된 홍주석과 규선석이 산출된다. 흑운모대의 변성 압력-온도는 4.2 - 5.1 kb, 400 - 500 $^{\circ}C$이다. 십자석대의 정누대구조를 가지는 석류석과 석류석안의 사장석, 흑운모, 금흥석, 일메나이트포유광물의 공생관계로 추정한 압력-온도 (석류석 주변부: 7.0 - 8.0 kb, 550 - 620 $^{\circ}C$; 석류석 중심부: 4.0 - 5.0 kb, 420 - 520 $^{\circ}C$) 및 십자석대 내에서 후퇴변성작용 및 접촉변성작용 받은 석류석 주변부에 기록된 압력-온도 조건(약 2.0 - 3.0kb, 450 - 55$0^{\circ}C$)과 함께 옥천변성대 서남부지역의 변성암류가 시계방향의 압력-온도 경로를 겪었음을 지시한다. 연구지역 내에서 정밀 기재된 단면들에 대한 퇴적환경을 종합하면 대체 적으로 남동부에서는 천해성 환경이 인지되나 북서쪽으로 갈수록 대륙사면을 거쳐 분지 중심의 환경으로 전이되는 경향을 보인다. 이러한 퇴적상의 공간적 분포는 분지의 남동쪽보다 북서쪽의 침강이 우세하였던 것으로 해석될 수 있으며, 이는 곧 분지가 형성될 때 반지구대 (half graben) 형태로 분지가 열개 (rifting) 되었음을 의미한다. 각 변성분대에서 채취한 변성이질암으로부터 측정된 K-Ar 과 40Ar/39Ar 흑운모와 백운모 연대들은 149 - 167 Ma에 집중된다. 그리고 각 변성분대에서 동일시료에 대한 K-Ar 과 40Ar/39Ar 연대들은 동일시기를 지시함으로 연대적인 신뢰성을 확인 할 수 있었다. 옥천변성대 서남부지역의 변성암류를 관입하는 2개의 괴상의 화강암과 1개의 엽리화강암에서 얻어진 백운모와 흑운모들의 K-Ar 연대는 모두 156 Ma이며 옥천변성대 서남부지역의 변성이 질암의 연대와 유사하다. 이는 연구지역의 변성암류와 화강암류는 40Ar/39Ar 과 K-Ar 계의 흑운모와 백운모의 폐쇄온도 (약 300 - 350 $^{\circ}C$) 까지 동시에 냉각된 사실을 지시한다. 각섬석 편암내의 각섬석들은 복잡한 40Ar/39Ar 연대를 보여주며 일부가 평형연대를 보여주지만 특별한 의미 부여가 힘들다.

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플래퍼론이 전개된 플라잉윙 형상의 공력 특성에 대한 전산유동해석 (Computational Fluid Dynamics of the aerodynamic characteristics for Flying Wing configuration with Flaperon)

  • 고아림;장경식;박창환;신동진
    • 항공우주시스템공학회지
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    • 제13권5호
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    • pp.32-38
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    • 2019
  • 높은 후퇴각을 갖는 둥근 앞전 날개 형상은 앞전 와류에 의해 복잡한 유동 현상이 나타난다. 불안정한 방향 안정성을 갖는 무미익 플라잉윙의 제어를 위해서 플래퍼론이 사용된다. 본 연구에서는 플래퍼론이 전개된 비세장형, 둥근 앞전의 플라잉윙 형상의 전산해석을 수행하였으며 옆미끄럼각 및 플래퍼론에 대한 영향을 분석하였다. 공력계수 분석을 통해 양력과 항력계수에 대한 옆미끄럼각의 영향은 적으며 측력 및 모멘트 계수는 옆미끄럼각의 영향을 크게 받음을 알 수 있었다. 정적 안정성 분석을 통해 플래퍼론이 전개된 플라잉윙의 가로안정성과 방향안정성이 좋아졌음을 확인하였다. 또한 압력계수분포, 표면 마찰선의 관찰을 통해 앞전 와류 구조 및 거동을 분석하였다.

하악골 후퇴 수술 환자의 연조직 측모 예측의 정확성: Quick Ceph Image $Pro^{TM}$(ver 3.0)와 $V-Ceph^{TM}$(Ver 3.5)의 비교 (Accuracy of soft tissue Profile change prediction in mandibular set-back surgery patients: a comparison of Quick Ceph Image $Pro^{TM}$ (ver 3.0) and $V-Ceph^{TM}$(ver 3.5))

  • 김명균;최용성;정송우;전영미;김정기
    • 대한치과교정학회지
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    • 제35권3호
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    • pp.216-226
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    • 2005
  • 본 연구는 Quick Ceph Image $Pro^{TM}$(ver 3.0)와 국내에서 개발되어 사용 중인 $V-Ceph^{TM}$(ver 3.5) 2 종의 비디오 이미지 예측 프로그램의 수술 후 연조직 측모의 정확성과 신뢰성에 대해서 알아보고자 시행되었다. 골격성 III급 부정교합으로 진단되어 수술 전 교정 치료를 받고. 하악골 후퇴 수술(body osteotomy 또는 SSRO)을 시행한 남녀 환자 각각 20명을 대상으로 하였다. 나이는 평균 $21.4\pm4$세이고, 수술 전 측모두부방사선계측사진은 수술 전 평균 21.1일에 수술 후 측모두부방사선계측사진은 수술 후 평균 335.7일에 촬영되었으며, 예측치와 실측치 차이를 비교하였다. 연구결과 Quick Ceph과 V-Ceph 모두 예측치와 실측치 사이에 크기와 방향에 있어서 오차가 관찰되었으며, 이러한 오차는 상순과 하순. 턱과 연관된 항목에서 크게 나타났다 (p<0.05). Quick Ceph은 A'. Ls, Li의 수평적 위치 및 각 부분에서의 연조직 두께(U1-Ls, L1-Li, Pog-Pog')의 수평거리 예측에서, V-Ceph은 하순의 수직적 위치 예측에서 오차가 컸다 (p<0.05) V-Ceph의 경우 하악골의 이동양이 증가할때 Sn의 수직적 위치, Ls의 수평적 위치 상순의 연조직 두께 (U1 -Ls)처럼 상순과 연관된 계측치에서 예측오차가 컸으며, Quick Ceph의 경우 하악골의 이동양이 증가할 때 하순의 수평위치 및 하순의 두께에서의 예측오차가 작았다 (P<0,05) 또한, 연조직의 두께에 따른 오차를 평가한 결과, Quick Ceph의 경우 상순과 하순의 두께가 두꺼울수록 각각에 관련된 연조직 예측의 오차가 컸으며 (P<0.05). V-Ceph의 경우 하순과 턱의 연조직 두께가 두꺼울수록 턱의 연조직 예측의 오차가 크게 관찰되었다 (p<0.05). 그러나 본 연구에서의 모든 예측오차 값은 3mm 이내로 계측되었으며, 이러한 오차 범주는 임상적으로 허용 가능한 수준인 것으로 생각된다.

구조적 대응체 분석법에 의한 한국인 골격성 III급 부정교합의 특징 (Study on Korean skeletal Class III craniofacial pattern by counterpart analysis)

  • 손병화;이기준;모성서
    • 대한치과교정학회지
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    • 제32권3호
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    • pp.209-225
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    • 2002
  • Enlow의 구조적 대응체 분석법은 통계적 평균치에 의한 분석방법과 달리 각 개개인의 특성을 반영하여 분석하는 방법으로 부정교합의 발생원인을 찾아내고 이를 임상적으로 적용하는 데 도움을 주는 분석법이다. 본 연구에서는 한국인 정상교합자 100명 (남자 50명, 여자 50명 )과 악교정 수술을 전제로 교정 치료를 받고 있는 골격성 III급 교합자 100명(남자 50명, 여자 50명)을 구조적 대응체 분석법을 이용하여 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 골격성 III급 부정교합의 원인으로는 두개저의 후상방 회전, 하악지의 전방 경사, 하악 골체부의 길이 증가, 상악골의 후방위치 등이 복합적이고 유기적으로 작용하였다. 2. R2(남-1.68mm,여-2.33mm)로 볼 때 골격성 III급 부정교합의 경우 상악골의 위치가 정상교합자군보다 후퇴되어 위치한다. 3. 골격성 III급 부정교합의 원인으로 상악골(A1)의 후퇴는 남 $22\%$,여 $26\%$이고, 하악골(B1)의 전돌은 남자 $44\%$, 여자$34\%$, 상악골의 후퇴와 하악골의 전돌이 복합된 경우는 남자$28\%$, 여자 $38\%$로 나타났다. 4. 골격성 III급 부정교합에서 상악골(A4)의 전후방 크기는 남자의 경우 정상교합군과 큰 차이가 없었으나, 여자의 경우는 정상군보다 상악골의 크기(A4)가 작은 것으로 나타났다. 5. 골격성 III급 부정교합에서 하악지의 전후방(B3) 크기보다 하악지의 배열(R3, R4)과 하악 골체(B4, B6)의 전후방 길이 증가에 의해 하악이 전돌되는 경우가 많은 것으로 나타났다.

제 III급 부정교합자의 악교정 수술후 골격적 재발 양상에 관한 연구 : 구내 시상 분할 골절단술과 구내 상행지 수직 골절단술의 비교 (A STUDY ON SKELETAL RELAPSE PATTERNS FOLLOWING ORTHOGNATHIC SURGERY OF CLASS III PATIENTS : COMPARISON BETWEEN SSRO AND IVRO)

  • 이장열;유형석;유영규
    • 대한치과교정학회지
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    • 제28권3호
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    • pp.461-477
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    • 1998
  • 하악 전돌증의 치료를 위해 외과적인 술식이 교정임상분야에 도입된 이래로 많은 임상적인 성공사례가 보고되어 왔으며 최근에 와서는 하악골 후퇴술의 대표적 술식으로 구내 시상 분할 골절단술(SSRO)과 구내 상행지 수직 골절단술(IVRO)이 주로 시행되고 있다. 물론 이 두가지 술식 모두 만족스러운 술후 결과를 얻을 수 있으나 술후 안정성과 재발의 양상과 정도가 다르게 나타나고 있다. 그러나 하악 후퇴술후 시간경과에 따른 재발의 정도에 관한 국내의 연구는 국외에 비해 다소 부족한 상황이며, 특히 시상 분할 골절단술과 상행지 수직 골절단술후의 재발양상에 관한 비교 연구는 아직 없는 실정이다. 이에 저자는 골격성 III 급 부정교합자의 악교정 수술 후 수술방법에 따른 재발 양상과 장기적 안정성을 알아보고자 구내 시상 분할 골절단술로 시행받은 24명(남자 10명, 여자 14명)과 구내 상행지 수직골절단술로 시행받은 26명 (남자 10명, 여자 16명)의 수술 직전(T1), 수술 직후 48시간 이내(T2), 수술 후 4-8주(T3), 수술후 6개월 이상(T4)등 4장의 측모두부방사선 사진을 계측하여 두 군간의 기간별 재발 양상과 각 군내의 타 변수들과의 상관성에 관해 검증하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 하악골의 수평적인 초기 재발은 시상 분할 골절단술군에서는 전방 이동, 상행지 수직 골절단술군에서는 후방 이동양상을 보였다. 2. 두 군 모두에서 하악골의 수직적인 초기 재발과 후기 재발은 전안면고경이 감소하는 쪽으로 일어났으며 두 군간의 유의차는 없었다. 3. 시상 분할 골절단술군에서 수술시 근심절편의 후방회전이 많을수록 하악골의 수평적인 후기 재발이 더 전방으로 일어났다. 4. 두 군 모두에서 수술시 하악골 후퇴량이 많을수록 하악골의 수평적인 초기 재발이 더 전방으로 일어났다.

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하악전돌증환자의 악교정수술후 하악각변화에 관한 임상적 분석 (CLINICAL ANALYSIS OF GONIAL ANGLE CHANGE AFTER ORTHOGNATHIC SUGERY IN PATIENTS WITH THE MANDIBULAR PROGNATHISM)

  • 권영호;장현중;이상한
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제22권2호
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    • pp.206-216
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    • 2000
  • 저자는 1996년 1월에서 1998년 10월까지 본원에서 하악지시상분할골절단술을 시행한 하악전돌증환자중 35명(남자15명, 여자 20명)을 무작위로 선정하여 수술전, 수술직후 및 술후 1년의 하악각변화를 분석한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 35명 환자의 하악각평균은 술직후에는 술전에 비해 $9.3^{\circ}$ 감소하였다가 술후 1년까지 $4.0^{\circ}$증가하여 술전에 비해 술후 1년의 하악각은 $5.3^{\circ}$감소하였다(p<0.01). 2. 35명 환자의 악교정수술전 하악각평균은 $129.4^{\circ}({\pm}6.27)$로 정상에 비해 유의있게 큰 값을 보였으며 하악지시상분할골절단술 후 1년의 하악각평균은 $124.1^{\circ}({\pm}6.33)$로 비교적 개선되었다. 3. 술전과 술후 1년 사이의 남녀의 하악각변화는 여자는 $5.4^{\circ}$감소, 남자는 $5.3^{\circ}$감소로서 남녀간에 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 4. 35명의 하악지시상분할골절단술을 받은 환자의 술전과 술후 1년 사이의 하악각변화에서 하악각감소에 관여하는 가장 주요한 변수는 하악후퇴량이었다. 5. 35명의 하악지시상분할골절단술을 받은 환자의 술직후부터 술후 1년까지의 하악각변화에서 하악각증가에 관여하는 가장 주요한 요인은 수평회귀율이었으며 원심골편후방부의 흡수현상도 하악각증가에 관여하는 것으로 생각되었다. 결론적으로 하악전돌증 환자에 있어 하악각이 정상보다 큰 경우 하악지시상분할골절단술은 하악각개선에 효과적이었으며 하악각이 정상에 가깝고 과도한 하악후퇴량이 요구되는 경우는 Short lingual cut 방법, 부가적인 원심골편의 후방변연절제술, Obwegeser II 방법과 같은 하악우각부 형태를 유지하는 수술법을 선택함이 유리할 것으로 예상되고 술후 회귀방지책이 안정된 하악각유지에도 도움이 될 것으로 사료된다.

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한국인 정상교합자의 natural head position시 안모의 연조직에 대한 측모두부방사선학적 분석 (A comparative study of soft tissue profile between Korean and Caucasian young adults under NHP)

  • 강승구;이영준;박영국
    • 대한치과교정학회지
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    • 제33권5호
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    • pp.323-337
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    • 2003
  • 이 연구의 목적은 한국인의 연조직 측모두부방사선학적 기준치를 설정하고, 이를 성별간, 인종간 비교하여, 한국인의 치아안모 변이를 위한 교정적 진단과 치료계획을 확립하기 위한 한 가지 기준을 제안하고자 하는데 있다. 저자들은 균형 잡힌 안모를 가진 젊은 한국인 성 인 남녀 각 27명, 20명을 선발하였다. 이들의 평균연령은 남자 $23.8{\pm}2.6$세, 여자 $22.5{\pm}1.7$세였다. 높은 신뢰성과 재현성을 가진 natural head position에서 측모두부방사선사진을 촬영하였고, 필름을 트레이싱한 뒤 Arnett등이 소개한 분석요소들을 이용하여 계측하였다. 그 결과를 독립 모수 검정을 통하여 한국인 남녀를 우전 비교하였고, 한국인 남녀 각 군을Arnett등이 제시한 백인들의 남녀 기준치와 비교하였다. 그 결과로 부터 다음과 같은 결론을 얻을 수 있었다. 한국인 남자는 한국인 여자보다 전반적으로 비후한 하안모 연조직과 작은 비순각, 긴 안면고경, 깊은 측모상, 그리고 더 돌출된 하안모를 가지고 있었다. Amett등이 제시한 백인 기준치와의 비교에서는 한국인이 남녀 모두에서 덜 노출되는 상악 절치를 제외하고는 전반적으로 더 긴 안면 길이를 보였고, 더 짧은 측모 깊이를 보였다 또한 두 인종 모두 상악 구조물들은 TVL에서부터 유사한 수평적 위치에 있었으나, 한국인 군에서 유의성 있는 상악-하악간 전후방적 거리차를 나타내었다 이는 한국인이 백인에 비해 기준선인 TVL로부터 하악 구조물들이 상대적으로 더 후퇴되어 있음을 의미한다고 할 수 있다. 균형잡힌 안모를 가진 개체의 안면각은 성, 인종에 상관없이 170도 전후를 나타내어 보편적으로 신뢰할 만한 평가항목으로 사료되었다.