This study evaluates wear comforts of water-vapor-permeable (WVP) garments through a measurement of various parameters such as skin and rectal temperatures, microclimate between skin and clothing, sweat rate, and subjective sensations (thermal, wet and comfort sensations) to correlate the physiologi...
This study evaluates wear comforts of water-vapor-permeable (WVP) garments through a measurement of various parameters such as skin and rectal temperatures, microclimate between skin and clothing, sweat rate, and subjective sensations (thermal, wet and comfort sensations) to correlate the physiological responses of the human body with its comfort feeling. Wear comfort during a specific exercise on a treadmill in a climatic chamber (temperature T = $20{\pm}0.5^{\circ}C$ and relative humidity H = $50{\pm}10%$) were studied using eight men wearing seven sportswear outfits (a long sleeve shirts and a long pants) made with seven different WVP fabrics. A comfort sensation was found to be highly correlated with skin T (p<.001), microclimate (T and H) between skin and clothing (p<.001) and sweat rate (p<.05). A regression model correlating comfort sensations and physiological responses obtained from wearer trials could be established: Y = 14.167 - 0.362 ${\times}$ X1 + 0.424 ${\times}$ X2 - 0.238 ${\times}$ X3 - 0.561 ${\times}$ X4 + 0.253 ${\times}$ X5 + 0.214 ${\times}$ X6 - 0.393 ${\times}$ X7 + 0.023 ${\times}$ X8 - 0.043 ${\times}$ X9. (Y = comfort sensation, X1 = forehead skin T, X2 = forearm skin T, X3 = hand skin T, X4 = thigh skin T, X5 = T of chest microclimate, X6 = T of thigh microclimate, X7 = chest sweat rate, X8 = H of back microclimate, X9 = H of thigh microclimate. The regression model obtained in this work can be used by manufacturers to objectively estimate the comfort sensation of sportswear before it is introduced to the consumer market. This study provides salient information to sportswear manufacturers and sportswear consumers.
This study evaluates wear comforts of water-vapor-permeable (WVP) garments through a measurement of various parameters such as skin and rectal temperatures, microclimate between skin and clothing, sweat rate, and subjective sensations (thermal, wet and comfort sensations) to correlate the physiological responses of the human body with its comfort feeling. Wear comfort during a specific exercise on a treadmill in a climatic chamber (temperature T = $20{\pm}0.5^{\circ}C$ and relative humidity H = $50{\pm}10%$) were studied using eight men wearing seven sportswear outfits (a long sleeve shirts and a long pants) made with seven different WVP fabrics. A comfort sensation was found to be highly correlated with skin T (p<.001), microclimate (T and H) between skin and clothing (p<.001) and sweat rate (p<.05). A regression model correlating comfort sensations and physiological responses obtained from wearer trials could be established: Y = 14.167 - 0.362 ${\times}$ X1 + 0.424 ${\times}$ X2 - 0.238 ${\times}$ X3 - 0.561 ${\times}$ X4 + 0.253 ${\times}$ X5 + 0.214 ${\times}$ X6 - 0.393 ${\times}$ X7 + 0.023 ${\times}$ X8 - 0.043 ${\times}$ X9. (Y = comfort sensation, X1 = forehead skin T, X2 = forearm skin T, X3 = hand skin T, X4 = thigh skin T, X5 = T of chest microclimate, X6 = T of thigh microclimate, X7 = chest sweat rate, X8 = H of back microclimate, X9 = H of thigh microclimate. The regression model obtained in this work can be used by manufacturers to objectively estimate the comfort sensation of sportswear before it is introduced to the consumer market. This study provides salient information to sportswear manufacturers and sportswear consumers.
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문제 정의
소비자들은 이 쾌적성 품질표시를 이용하여 생리적으로 적합한 상품을 적절하게 선택, 구입이 가능할 것으로 기대된다. 본 연구는 투습방수 소재의 물리적 특성을 비롯하여 인체착용평가를 우선적으로 실시하였다. 이를 시작으로 스포츠 웨어에 나날이 수요가 급증하고 있는 투습방수소재의 쾌적성에 대한 보다 구체적인 후속연구, 발한써멀마네킨 평가를 통하여 생산자뿐만 아니라 소비자들의 쾌적성 확보에 다가가는 유용한 데이터를 축적해 나가고자 한다.
956)을 보여 투습성이 클수록 쾌적한 느낌을 주는 것으로 나타났다. 이로써 산출된 쾌적감 지수의 신뢰성을 확인하였다.
본 연구는 투습방수 소재의 물리적 특성을 비롯하여 인체착용평가를 우선적으로 실시하였다. 이를 시작으로 스포츠 웨어에 나날이 수요가 급증하고 있는 투습방수소재의 쾌적성에 대한 보다 구체적인 후속연구, 발한써멀마네킨 평가를 통하여 생산자뿐만 아니라 소비자들의 쾌적성 확보에 다가가는 유용한 데이터를 축적해 나가고자 한다.
최근 기능성 스포츠 레저 의류소재의 특징으로 속건성 쿨링시스템, 저항의 최소화, 초경량 컴포트블, 투습방수기능을 들 수 있고(Baik & Kim, 2005), 이 가운데 수요가 급증하고 있는 투습방수의류의 착용에 따른 쾌적성을 피부온도, 직장온도, 의복 내 온습도, 발한량, 주관적 감각을 중심으로 평가하여 스포츠 웨어 착용 쾌적성 품질표시를 위한 기초를 마련하고자 하였다.
제안 방법
, 일본)를 사용하여 가슴, 등, 위팔, 허벅지의 피부와 실험의복 사이의 공기층에서 1분 간격으로 측정하였다. 국소발한량은 발한량측정기(SRP7-2000, SKINOS, 일본)를 사용하여 가슴과 등에서 1분 간격으로 측정하였다. 주관적 감각평가로 온열감, 습윤감, 쾌적감의 3항목은 일본공조위생공학회 온냉감 소위원회 시안을 참조하여 온열감은 9단계, 습윤감은 7단계, 쾌적감은 5단계로 평가하였다.
실험결과의 분석구간을 결정하기 위해 전체 170분 실험 중 거의 전체구간에 해당하는 60~170분, 운동1기에 해당하는 60~70분, 운동2기에 해당하는 90~100분, 120~130분, 120~140분 구간에서 실험의복의 주관적 쾌적감과 투습도와의 상관을 분석하였다. 이에 높은 상관(R2= 0.
실험은 온도 20±1℃, 습도 50±10% R.H., 기류 0.1 m/s 이하의 인공기후실(EBL-5HW2P3A-23, TABAI ESPEC, 일본)에서 실시하였다.
실험에 사용한 실험의복은 7종이며 [Table 1]에 대표적인 투습방수소재 6종 및 방수소재 1종의 특성을 나타내었다. 실험의복의 형태는 긴팔셔츠와 긴바지이며 동일형태, 동일사이즈로 제작하였다. 실험은 온도 20±1℃, 습도 50±10% R.
, 일본)를 사용하여 이마, 가슴, 등, 위팔, 아래팔, 손등, 허벅지, 종아리, 발등의 9부위에서 1분 간격으로 측정하여 Hardy & Dubois에 의한 계산식을 이용하여 평균 피부온도를 산출하였다. 의복 내 온도 및 습도는 의복 내 온습도측정기(LT-8B, Gram Co., 일본)를 사용하여 가슴, 등, 위팔, 허벅지의 피부와 실험의복 사이의 공기층에서 1분 간격으로 측정하였다. 국소발한량은 발한량측정기(SRP7-2000, SKINOS, 일본)를 사용하여 가슴과 등에서 1분 간격으로 측정하였다.
실험결과의 분석구간을 결정하기 위해 전체 170분 실험 중 거의 전체구간에 해당하는 60~170분, 운동1기에 해당하는 60~70분, 운동2기에 해당하는 90~100분, 120~130분, 120~140분 구간에서 실험의복의 주관적 쾌적감과 투습도와의 상관을 분석하였다. 이에 높은 상관(R2= 0.96)이 나타난 운동2기의 120~140분 구간을 분석 구간으로 결정하였다. 각 측정항목의 결과는 120~140분 구간에서 피험자 8명의 평균치와 표준편차를 사용하였다.
이에 스포츠 레저 의류구입시 활용가능한 기능성 비교평가 중 쾌적성 평가의 기초를 마련하고자 인체착용 평가를 실시하여 먼저, 쾌적감에 영향을 미치는 인체착용평가 변수를 구하였고 다음으로 주관적 감각평가 측정변수를 구하였으며 마지막으로 인체착용평가 항목과 주관적 감각평가의 쾌적감과의 관계식을 산출하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
국소발한량은 발한량측정기(SRP7-2000, SKINOS, 일본)를 사용하여 가슴과 등에서 1분 간격으로 측정하였다. 주관적 감각평가로 온열감, 습윤감, 쾌적감의 3항목은 일본공조위생공학회 온냉감 소위원회 시안을 참조하여 온열감은 9단계, 습윤감은 7단계, 쾌적감은 5단계로 평가하였다. 주관적 감각평가는 5분 간격으로 측정하였다.
피험자는 실험실에 도착 후 컨디션을 보고하고 제시된 실험의복을 착용한 후 의자에 앉는다. 측정항목에 따라 센서를 부착한 후, 1구간: 안정1기(60분), 2구간: 운동1기(20분), 3구간: 안정2기(10분), 4구간: 운동2기(50분), 5구간: 안정3기(30분)의 5구간으로 총 170분간 실시하였다. 안정은 의좌식 자세로, 운동은 5.
1]에 나타낸다. 쾌적성 지수를 산출하기 위해 본 연구에서는 먼저, 인체착용평가와 주관적 감각평가를 중심으로 실시하였고 다음으로 주관적 감각평가의 쾌적감에 영향을 미치는 인체착용평가 측정변수를 도출하여 회귀모형을 산출하였다. 최근 기능성 스포츠 레저 의류소재의 특징으로 속건성 쿨링시스템, 저항의 최소화, 초경량 컴포트블, 투습방수기능을 들 수 있고(Baik & Kim, 2005), 이 가운데 수요가 급증하고 있는 투습방수의류의 착용에 따른 쾌적성을 피부온도, 직장온도, 의복 내 온습도, 발한량, 주관적 감각을 중심으로 평가하여 스포츠 웨어 착용 쾌적성 품질표시를 위한 기초를 마련하고자 하였다.
피험자는 실험실에 도착 후 컨디션을 보고하고 제시된 실험의복을 착용한 후 의자에 앉는다. 측정항목에 따라 센서를 부착한 후, 1구간: 안정1기(60분), 2구간: 운동1기(20분), 3구간: 안정2기(10분), 4구간: 운동2기(50분), 5구간: 안정3기(30분)의 5구간으로 총 170분간 실시하였다.
피험자의 생체리듬의 변화를 최소화하기 위해 동일한 시간대에 착용실험을 실시하였다. 실험에 사용한 실험의복은 7종이며 [Table 1]에 대표적인 투습방수소재 6종 및 방수소재 1종의 특성을 나타내었다.
대상 데이터
피험자는 운동경력이 없고 심장 등 병력이 없는 건강한 20대 남성 8명이다. 평균 나이(24.
데이터처리
96)이 나타난 운동2기의 120~140분 구간을 분석 구간으로 결정하였다. 각 측정항목의 결과는 120~140분 구간에서 피험자 8명의 평균치와 표준편차를 사용하였다. 통계분석은 SPSS(Ver 18.
0)과 Excel을 이용하여 Oneway ANOVA로 실시하였고 사후분석방법은 Duncan 방법을 사용하였다. 인체착용평가 측정변수가 쾌적감에 미치는 영향을 분석하기 위해서는 상관분석과 다중회귀분석을 실시하였다. 유의수준은 p<.
각 측정항목의 결과는 120~140분 구간에서 피험자 8명의 평균치와 표준편차를 사용하였다. 통계분석은 SPSS(Ver 18.0)과 Excel을 이용하여 Oneway ANOVA로 실시하였고 사후분석방법은 Duncan 방법을 사용하였다. 인체착용평가 측정변수가 쾌적감에 미치는 영향을 분석하기 위해서는 상관분석과 다중회귀분석을 실시하였다.
이론/모형
피부온도는 피부온도측정기(LT-8A, Gram Co., 일본)를 사용하여 이마, 가슴, 등, 위팔, 아래팔, 손등, 허벅지, 종아리, 발등의 9부위에서 1분 간격으로 측정하여 Hardy & Dubois에 의한 계산식을 이용하여 평균 피부온도를 산출하였다.
성능/효과
1. 실험의복에 따른 차이가 유의미하게 나타난 인체 착용평가 항목은 피부온도, 의복 내 온습도, 발한량이다. 피부온도는 가슴, 등, 위팔, 아래팔, 손등, 허벅지에서 유의미하게(p<.
2. 실험의복에 따른 차이가 유의미하게 나타난 주관적 감각평가 항목은 온열감(p<.05), 습윤감과 쾌적감(p< .001)이다.
5. 이상에서 산출된 실험의복 쾌적감 지수와 소재의 투습성 간에는 높은 상관(R2= 0.956)을 보여 쾌적감 지수의 신뢰성을 확인하였다.
가슴, 등, 위팔, 아래팔, 손등, 허벅지의 피부온도에서 실험의복에 따른 차이가 유의하게(p<.001) 나타났고 특히 가슴, 위팔, 허벅지에서 NANO소재 실험의복이 유의하게 낮게 나타나 소재의 물성특성 중 투습성이 가장 우수한 소재의 경우 운동기에서 그 영향을 현저하게 확인할 수 있었다.
가슴, 등, 위팔, 허벅지의 의복 내 습도에서 실험의복에 따른 차이가 유의하게(p<.001) 나타났다.
가슴의 발한량에서 실험의복에 따른 차이가 유의하게(p<.05) 나타났고 K3, Nano 실험의복에서 발한량이 유의하게 낮았다.
개발된 회귀모형에서 표준화된 각 변수의 크기를 살펴보면 온도에서는 피부온도 >의복 내 온도 순으로 나타났다.
0의 범위에서 형성되고 쾌적감의 값이 클수록 쾌적하다. 섬유소재의 투습성뿐만 아니라 발한이 시작되는 시점을 중심으로 피부온도 및 의복 내 습도가 낮거나 높고 의복 내온도가 높고 발한량이 낮은 Nano소재 실험의복의 쾌적감이 3.01로 나타났다. 즉 G21, K3-G20-P6-K1-SP6-Nano 순으로 실험의복의 쾌적감 지수가 유의하게(p< .
피험자의 생체리듬의 변화를 최소화하기 위해 동일한 시간대에 착용실험을 실시하였다. 실험에 사용한 실험의복은 7종이며 [Table 1]에 대표적인 투습방수소재 6종 및 방수소재 1종의 특성을 나타내었다. 실험의복의 형태는 긴팔셔츠와 긴바지이며 동일형태, 동일사이즈로 제작하였다.
피부와 의복 사이, 의복과 의복 사이에 형성되는 의복내 온습도는 덥다, 축축하다 등 온열감, 습윤감에 깊이 관여하여 착의시의 쾌적감을 판단하는 중요한 요인이 된다. 실험의복 간의 쾌적감의 차이는 인체착용평가의 인체생리반응에 상응하는 결과로 특히 피부온도, 의복 내 습도, 발한량이 투습방수소재 간에 유의미한 차이를 보인 운동2기 120~140분에서 쾌, 불쾌 간에 유의미한 차이를 나타내 인체착용평가의 인체생리반응 결과와 쾌적감 간의 관련성을 시사하였다.
온열감은 운동기에서 증가, 안정기에서는 감소하였고, 습윤감은 안정1기부터 운동2기까지 지속적으로 증가한 후 안정3기에서 급격하게 감소하였다. [Fig.
5]에 등, 가슴 발한량의 결과를 나타낸다. 전체적으로 운동1기 시작 10분 후 급격히 증가하다가 안정 2기 시작과 함께 급격히 감소, 운동2기에서 급격한 증가를 보이다가 안정기에서 급격히 감소하였다. 60% VO2 max.
8]에는 쾌적감을 나타낸다. 전체적으로 쾌적감은 운동2기에서 급격히 감소한 후 안정기에서 증가하여 20분 후에는 회복되는 것으로 나타났다. 쾌적감은 발한량과 관계가 있고 발한량이 많을수록 쾌적하지 않게 나타났다.
주관적 평가에서는 온열감(p<.05), 습윤감과 쾌적감(p<.001)에서 실험의복에 따른 차이가 유의하게 나타났고 Nano 소재의 실험의복에서 습윤감이 유의하게 낮게 쾌적감이 유의하게 높게 나타났다.
즉 G21, K3-G20-P6-K1-SP6-Nano 순으로 실험의복의 쾌적감 지수가 유의하게(p< .05) 높아 쾌적하게 나타났다.
직장온도의 구간에 따른 변화는 안정1기~안정2기에서 감소하다가 운동2기 시작 직전부터 증가하여 30분 후 부터 감소, 실험 종료에는 초기온도를 회복하였으나 실험의복에 따른 차이는 나타나지 않았다.
쾌적감과 상관이 있는 독립변수로 상관계수 0.2 이상이면 상관관계가 존재하는 것으로 판단하였고 유의확률 p<.05이면 상관계수가 통계적으로 유의하다고 판단하였다.
10]에 나타낸다. 투습성과 쾌적감 간에는 높은 상관(R2= 0.956)을 보여 투습성이 클수록 쾌적한 느낌을 주는 것으로 나타났다. 이로써 산출된 쾌적감 지수의 신뢰성을 확인하였다.
피부온도는 가슴, 등, 위팔, 아래팔, 손등, 허벅지에서 유의미하게(p<.001), 의복 내 온습도는 가슴, 등, 위팔, 허벅지에서 유의미하게(p<.001), 발한량은 가슴에서 유의미하게(p<.05) 나타났다.
피부온도는 체표면적이 커서 피복면적도 넓은 허벅지 >아래팔 순으로 나타났고 다음으로 비피복부위이나 정신적 발한이 나타나는 손등 >이마 피부온도 순으로 나타났으며 의복 내 온도는 가슴 >허벅지 순으로 나타났다.
후속연구
소재와 의복생산자는 판매의 관점에서 제품의 부가가치를 인체 생리적 기능을 객관적으로 증명 가능하고, 더욱이 가격과 성능의 비교가 가능한 표시제로 고품질, 고가격대인 제품의 판매가 가능하다. 소비자들은 이 쾌적성 품질표시를 이용하여 생리적으로 적합한 상품을 적절하게 선택, 구입이 가능할 것으로 기대된다. 본 연구는 투습방수 소재의 물리적 특성을 비롯하여 인체착용평가를 우선적으로 실시하였다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
우리나라 13세 이상 인구의 여가·취미 활동 참여에 대한 조사결과를 높은 순으로 나열하면?
2010년 상반기 기준으로 우리나라 13세 이상 인구의 여가·취미 활동 참여에 대한 조사결과에 의하면, 여행·레저(26.8%), 스포츠·건강(23.6%), 영화·음악·독서 등 감상(14.8%), 컴퓨터·인터넷(12.1%)의 순으로 나타나, 스포츠·레저 활동에 높은 관심을 반영하고 있다(Ministry of Culture Sports Tourism, 2010). 이는 이미 현대적인 삶의 4대 요소 중 하나인 스포츠·레저가 국민의식 속에 급속히 파고들어 일상의 한 부분을 차지하고 있고, 국민소득의 증가와 함께 2012년 7월, 주 5일 근무제가 전면 시행됨에 따라 스포츠·레저 산업에 대한 전 국민의 관심이 고조되고 있어 기능성, 고감성, 쾌적성을 최대한 살린 스포츠 의류, 용품이 기존 섬유 시장을 잠식해 가고 있다.
투습방수소재 의류를 착용할 경우 인체가 느끼는 쾌적성은 어떤 인자에 영향을 받는가?
옥외용 스포츠 의류소재에 혁신적인 발전을 가져온 계기가 된 투습방수소재 의류를 착용할 경우 인체가 느끼는 쾌적성은 섬유소재의 투습성, 의복을 통한 열전달 및 수분 전달특성 등의 인자에 영향을 받는다.
Ushioda가 실제 의복설계에 있어서 디자인 측면이 중요하다고 한 이유는?
그러나 실제 의복설계에 있어서 디자인 요소의 다양성, 사이즈의 다양성, 소재의 다양성, 착용방법의 다양성 등을 배제하기란 거의 불가능하다. 이에 대해서는 Ushioda(1999)가 스포츠 활동시 발한에 의한 소재물성치의 변화가 쾌적성에 영향을 미치기 때문에 디자인 측면이 중요하다고 보고한 바 있다.
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