The physical responses and subjective sensations of different cleanroom garments were compared in order to discover which cleanroom garment design could minimize pollution of the working environment by dust from the worker, maintain a pleasant microclimate and provide effective thermoregulation. A....
The physical responses and subjective sensations of different cleanroom garments were compared in order to discover which cleanroom garment design could minimize pollution of the working environment by dust from the worker, maintain a pleasant microclimate and provide effective thermoregulation. A. Coverall with non-detachable hood, kimono sleeves (front), raglan sleeves (back), raschell net on the bodice B. Coverall with detachable hood, kimono sleeves (front), raglan sleeves (back), raschell net on the bodice C. Separate top with non-detachable hood, kimono sleeves (front), raglan sleeves (back), raschell net on the bodice D. Coverall with non-detachable hood, set-in sleeves, raschell net on the bodice E. Coverall with non-detachable hood, raglan sleeves (back), l00% cotton inner wear (upper body) The results of the experiment were as follows. Because the hood covered the shoulder and the chest areas, the chests temperature of the worker wearing garment E was quite higher than those wearing other garment designs. For fabric that has been coated in order to prevent dust, layered designs should be avoided in order to prevent skin temperature from rising. Compared with layers of underwear, it would be more effective to attach a see-through raschell net which clings to the body. Thermal sensations were also highest in garment E, reinforcing the finding that layered designs should be avoided. Through the experiment, it was found that a new material coverall with a non-detachable hood was effective in minimizing dust, suppressing skin temperature increases, maintaining a superior microclimate and providing pleasant subjective sensations.
The physical responses and subjective sensations of different cleanroom garments were compared in order to discover which cleanroom garment design could minimize pollution of the working environment by dust from the worker, maintain a pleasant microclimate and provide effective thermoregulation. A. Coverall with non-detachable hood, kimono sleeves (front), raglan sleeves (back), raschell net on the bodice B. Coverall with detachable hood, kimono sleeves (front), raglan sleeves (back), raschell net on the bodice C. Separate top with non-detachable hood, kimono sleeves (front), raglan sleeves (back), raschell net on the bodice D. Coverall with non-detachable hood, set-in sleeves, raschell net on the bodice E. Coverall with non-detachable hood, raglan sleeves (back), l00% cotton inner wear (upper body) The results of the experiment were as follows. Because the hood covered the shoulder and the chest areas, the chests temperature of the worker wearing garment E was quite higher than those wearing other garment designs. For fabric that has been coated in order to prevent dust, layered designs should be avoided in order to prevent skin temperature from rising. Compared with layers of underwear, it would be more effective to attach a see-through raschell net which clings to the body. Thermal sensations were also highest in garment E, reinforcing the finding that layered designs should be avoided. Through the experiment, it was found that a new material coverall with a non-detachable hood was effective in minimizing dust, suppressing skin temperature increases, maintaining a superior microclimate and providing pleasant subjective sensations.
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문제 정의
방진복은 소재의 중요성 이외에도, 작업시 발생하는 분진을 줄이고 활동시 안락감과 편안함을 주어 작업 능률을 증가시키기 위한 디자인이 매우 중요하다. 따라서 본 연구를 위해 기존에 착용하고 있는 방진복에 나타난 문제점들을 작업자들을 통해 설문 조사하여 불만의 요소를 적절히 반영하고 동작에 적합한 디자인을 개발하였다.
아울러 작업자로부터 나오는 분진의 방출을 최소화 하고 쾌적한 의복기후를 유지하며 체온조절이 용이한 디자인을 선별해내기 위해, 개발된 디자인에 대해 인체의 생리적 반응과 주관적 감각을 비교해 봄으로써 생리적으로도 쾌적한 착용감을 가지는 방진복을 개발 하고자 한 것이다.
기능성을 부여하기 위해, 무릎 부분에 rascheH net을 부착시켜 분진을 아래로 방출시키고자 하였다.
가설 설정
<상의>후드를 상의에 부착시키는 형으로 뒷지퍼이며, 상의의 길이는 허리 아래 30cm로정하였다.
제안 방법
목둘레를 기존의 방진복보다 앞은 2cm, 뒤는 1cm더 깊게 파서 목둘레의 조임을 최소화하였고, 앞은 기모노소매로 뒤는 라글란 소매로 하였다. 소매의 팔꿈치 부분에 2cm 간격의 2개의 플리츠를 잡고, 소매부리를 14~ 15cm 길이의 립조직의 스판덱스 밴드를 사용하여 소매부분에서의 분진 방출을 최소화 하였다.
상의에는 동체와 윗팔부분에 안감으로 raschellnet을 부착하였으며, 허리를 옆구리 부분은 고무밴드로, 뒤 부분에서 velcro로 조절하도록 하였다.
<하의>형태는 통바지로 밀착형이며, 허리에 고무줄을 넣고 옆에 지퍼를 달았고, 허리밴드는 5cm 넓이로 하여 작업시 상의의 이탈을 방지하고자 하였다.
<하의> 기존의 S전자 반도체 공장에서 착용한 형태로, 바지통이 넓으며, 허리에 고무밴드 처리를하였다.
상의 부분의 경우 방진복 E는 100% 면내의를 착용 하였으며 방진복 A, B, C, D에서는 몸통 및 위팔부분에 rascheH net를 부착하여 제작했으므로 별도로 내의를 착용하지 않았다. 하의는 공통적으로 팬티 착용 후 실험복 E는 방진용 속바지를 입고 그 위에 방진복을 입었으며 A, B, C, D의 경우는 속바지를 방진복에 안감으로 부착하여 제작하였다.
실험실의 온도 및 습도는 반도체 산업의 클린룸 조건을 적용하였으며 기류는 무풍으로 하였다. 준비실 및 실험실의 환경조건은 <표4>와같다.
의 준비실에서 가운을 입고 60분간 안정을 취한 후 실험실에 입실하게 하였다. 입실 후 무게를 알고 있는 가운만을 입고 인체 천칭에서 실험 전의 체중을 측정한 후 실험복을 착용하고 센서를 부착하였다.
반도체 산업 근로자들의 작업 행동을 가상하여 10분간 앉아서 컴퓨터 조작하기 - 10분간 트레드밀(Treadmill, Takai제, Newroad 21AE 25)에서 보통 걸음걸이 인 4.7km/hr의 속도로6) 걷기를 5회 반복하였고 후반기 10분은 앉아서 안정을 취하여 모두 110분에 걸쳐 실험하였다. 110분 동안 10분 간격으로 직장온, 피부온, 의복내 온도 및 습도, 혈압 및 맥박, 주관적 감각을측정 하였으며 실험 후 센서를 제거하고 실험복을 벗은 후 무게를 알고 있는 가운만을 착용하고 실험 후의 체중을 측정하였다.
7km/hr의 속도로6) 걷기를 5회 반복하였고 후반기 10분은 앉아서 안정을 취하여 모두 110분에 걸쳐 실험하였다. 110분 동안 10분 간격으로 직장온, 피부온, 의복내 온도 및 습도, 혈압 및 맥박, 주관적 감각을측정 하였으며 실험 후 센서를 제거하고 실험복을 벗은 후 무게를 알고 있는 가운만을 착용하고 실험 후의 체중을 측정하였다.
직장온은 직장용 써미스터 센서 Cthemistor sensor) 로 측정하였다. 피부온은 디지털 써미스터 (Digital thermistor, Takara, 감도 0.
의복내 온도와 습도는 온습도계 (Thermo/Hygrometer, SatoKeiiyoki Co, Delta Model SK-80 TRH 감도 온도;±0.1℃, 습도;±1%)로 등부위에서 측정하였다.
디지털 혈압계 (Digital Blood Pressure Monitor, A&D Co, Model UA-702, 감도 혈압;±3mmHg, 맥박;±5%)를 이용하여 최고 및 최저혈압과 1분간의 맥박수를 측정하였다.
발한량은 인체천칭 (Sartorius, GMBH 감도 10g)을 사용하여 실험 전후 2회 측정하여 그 차이로서 110분간의 체중감소량을 구하였다.
직장온은 직장용 써미스터 센서 Cthemistor sensor) 로 측정하였다. 피부온은 디지털 써미스터 (Digital thermistor, Takara, 감도 0.1℃)로 인체 7부위에서 측정 하였으며 평균피부온은 Hardy와 De Bois의 7점법 공식을 이용하여 아래식으로 계산하였다.
성능/효과
23℃의 실험환경에서 110분간 4종류 의복모두 시간 경과에 따른 직장온의 상승은 나타나지 않았으며 안정된 직장온을 유지하였다. 이 결과로 보아 반도체 산업의 작업환경에서 <10분간 앉아서 작업 -10분간 보행>의 작업을 수행하는 동안에는 4가지 다른 종류의 실험복을 착용한 차이가 심부온에는 영향을 미치지 않았다고 사료되며 직장온을 상승시킬 정도의 부담은 주지 않았음을 나타낸다.
[그림 4]는 가슴부위의 온도변화를 나타낸 것이다. 운동과 안정을 반복한 본 실험에서는 가슴온이 움직임에 따른 영향을 받아 대체로 운동이 끝나는 시점에 안정한 부분에서는 bellows ventilation10)의 효과에의해 가슴온이 낮아졌으며 안정을 취할 무렵에는 온도가 높아지는 경향을 나타내었다. 그러나 이러한 효과는 안정과 운동을 반복함에 따라 (후반으로 갈수록) 점차약화되었다.
손에는 4가지 실험복 모두 대전방지용 장갑과 비닐 장갑을 착용하도록 하였는데, 운동시 보다는 안정시에 손등온이 높으며 시간이 경과할수록 손등온은 약간씩 상승하였으며 의복간의 차이는 나타나지 않았다.
[그림 8]과 [그림 9]는 의복내온도와 습도의 변화를 나타낸 것이다. 실험경과70분 지점에서는 실험복E의 의복내 온도가 34.5℃를 나타내었고, 90분 지점에서는 실험복 A가 34.3℃를 나타내었으나 이러한 현상은 지속적인 것은 아니었으며 평균적으로는 32±1℃의 쾌적온도 범위를 나타내었다. 의복내 습도는 실험경과 30분까지는 4가지 실험복 모두 50%RH.
본 실험에서는 심부온인 직장온에서는디자인간차이를 발견할 수 없었으나, 실험복 E는 구간부인 가슴온이 높게 나타난 것과 같이 총발한량도 많았다. 따라서 방진복 제작시 소재의 겹침을 막는 디자인을 적용시키는 것이 바람직할 것으로 생각된다.
실험의 초기에는 4가지 실험복모두 4(보통이다)와 5(따뜻하다) 사이로 시작되었으나 시간경과에 따라 점차 6(덥다)으로 이동하고 있으며 운동이 진행되는 후반부에 측정된 점들에서는 온열감이 '덥다'쪽으로 올라갔다가 안정 후반부의 측정점 들에서는 다소 낮은 온열감을 나타내었다. 4가지 실험복중기존 디자인으로 내의를 겹쳐 입은 E가 온열감도 가장 높게 나타나 가슴온과 발한량의 경향과도 일치하는 결과를 보였다.
촉감은 4가지 실험복 모두 좋다와 보통이다 사이로 나타났으며 중량감에 대한 평가도 '가볍다' 와 '보통이다' 사이로 나타나디자인에 관계없이 촉감이나 중량감은 우수한 것으로 나타났다.
1. 방진을 위해 코팅이 된 원단의 경우 특히 피부온의 상승을 막기 위해서는 겹쳐입기를 피하는 디자인이 바람직하다.
2. 신체가 비치거나 몸에 달라붙지 않게 하기 위해서는 실험복의 안쪽에 내의를 겹쳐입기보다는 raschell net을 부착하는 것이 효과적이다.
3. 신소재의 경우 기존 소재에 비해 주관적 감각평가가 상대적으로 좋지 못했으므로 디자인상 겹침 방지가 필요하다.
4. 신소재를 사용하여 coverall style에 후드가 부착된 디자인으로 구성한 실험복은 분진 발생이 적고 피부 온 상승 정도도 낮으며 의복내 기후도 우수하여 쾌적한 착용감을 나타내었다.
후속연구
또한 설문조사 결과, 모자의 답답함, 마스크 사이즈, 마스크 착용시의 호흡으로 인한 습함 등에서 큰불만을 나타내었으므로 작업 시 생리적 쾌적성을 유지하기 위해서는 방진복 뿐만 아니라 기타 방진용품의 개선이 요구되며 이에 대한 후속 연구가 필요하리라 생각된다.
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