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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 첫째, 실의 데니어를 달리한 심지를 부착한 재킷용 면직물의 심지부착에 따른 역학적 특성치의 변화를 알아보고 둘째, 감각평가치의 변화를 알아보고 셋째, 종합적인 태평가의 변화를 연구하여 재킷용 면직물의 심지부착에 따른 역학적 특성과 태 평가의 변화를 알아보고자 한다. 이를 통하여 재킷용 면직물에 데니어를 달리한 심지의 부착에 따른 물성 변화를 알아보아 3D 가상 착의 시스템을 위한 기초 자료를 제공하고자 한다.
- 본 연구는 시판중인 심지의 데니어(10D, 20D, 30D)를 달리하여 면섬유의 조직을 달리한 사직물, 평직물, 능직물, 파일 직물에 부착한 소재에 대한 역학적 성질과 태평가를 KES-FB 시스템을 이용하여 실시하였다. 본 연구를 통해 재킷용 면직물의 심지부착에 따른 역학적 특성과 태평가의 변화를 알아 보아 3D 가상착의 시스템의 물성데이터에 기초자료를 제공하고자 하였다. 연구를 통해 얻은 결과요약 및 결론은 다음과 같다.
- 따라서 본 연구에서는 첫째, 실의 데니어를 달리한 심지를 부착한 재킷용 면직물의 심지부착에 따른 역학적 특성치의 변화를 알아보고 둘째, 감각평가치의 변화를 알아보고 셋째, 종합적인 태평가의 변화를 연구하여 재킷용 면직물의 심지부착에 따른 역학적 특성과 태 평가의 변화를 알아보고자 한다. 이를 통하여 재킷용 면직물에 데니어를 달리한 심지의 부착에 따른 물성 변화를 알아보아 3D 가상 착의 시스템을 위한 기초 자료를 제공하고자 한다.
제안 방법
- 각 시료는 경사, 위사별로 20×20 cm2로 준비하여 표준계측조건(온도 20±1, 습도 65±5%RH) 상태에서 24시간 컨디셔닝한 후 3번 측정하여 평균값을 구하였다.
- 심지를 접착하지 않은 면직물도 동일하게 작업자가 공업용 다리미로 다림질 한 이후 재단하였다. 따라서 총 시료는 심지 부착전의 4종과 각각의 직물에 10데니어, 20데니어, 30데니어의 심지를 부착한 12종을 합하여 총 16종류의 시료를 분석하였다.
- 본 실험을 위하여 사용한 심지 접착은 각 4종의 면직물을 심지의 데니어를 달리하여 심지를 부착하였다. 겉감과 심지를 각각 천의 가장자리에서 10 cm 이상 떨어진 곳에서 경사, 위사 21 cm로 먼저 재단한 이후 심지 접착 이후 경사, 위사 20 cm 크기로 다시 재단하였다.
- 본 연구는 시판중인 심지의 데니어(10D, 20D, 30D)를 달리하여 면섬유의 조직을 달리한 사직물, 평직물, 능직물, 파일 직물에 부착한 소재에 대한 역학적 성질과 태평가를 KES-FB 시스템을 이용하여 실시하였다. 본 연구를 통해 재킷용 면직물의 심지부착에 따른 역학적 특성과 태평가의 변화를 알아 보아 3D 가상착의 시스템의 물성데이터에 기초자료를 제공하고자 하였다.
- 각 face 직물의 기본적 특성은 Table 1과 같다. 심지의 선정은 여성복 제작업체와의 예비조사를 통해 현재의 심지사용 트렌드가 얇은 직물심지를 선호한다는 것을 고려하여, 심지의 데니어를 10데니어, 20데니어, 30데니어로 구분하여 3종류를 선정하였다. 심지는 Ilshin Inc.
- 직물의 태를 평가하는 방법은 크게 주관적인 평가와 객관적인 평가가 행해지고 있고, Kawabata는 직물의 태를 6가지 기본적인 역학적 성질에 의해 종합적으로 판단할 수 있는 Kawabata Evaluation System(KES)를 개발하였다. 이렇게 개발된 KES의 변환식에 의해, 역학적 성질의 측정치로부터 직물의 용도에 따라 감각 평가치(hand value)와 태 평가치(total hand value)를 산출하여 직물의 객관적인 평가를 측정하였다[3].
- 첫째, 역학적 특성은 사조직을 대표로 하여 알아보았다. 직물에 심지를 부착하기 전보다 부착하는 심지의 데니어가 커질수록 굽힘강성(B), 굽힘이력(2HB), 전단강성(G) 등 굽힘특성과 전단특성 모두 심지 부착으로 인하여 증가하여 의복의 변형이 적어 직물의 치수안정성이 높아진 것을 확인하였다.
- 태평가는 시료의 감각 평가치를 계산하고 이에 따른 감각평가치의 변화를 살펴보기 위해 본 연구에 이용된 시료는 Women’s suiting를 적용하여 KES-FB를 통해 얻은 역학적 특성치를 감각 평가치 산출식인 KN-201-MDY로 계산하여 K o shi(뻣뻣함, stiffness), Numeri(매끄러움, smoothness), Fukurami(부피감과 부드러움, fullness and softness), 값을 구하였다.
대상 데이터
- 본 연구를 위한 시료는 재킷용 직물과 심지용 직물로 나누어 선정하였다. 재킷용 원단은 Testfabric, Inc.
- 재킷용 원단은 Testfabric, Inc.에서 무게가 220-258 g으로 비슷한 면직물을 직물조직에 따라 사직물(sateen), 평직물(duck), 능직물(twill), 파일 직물(corduroy) 4종류를 선정하였다. 각 face 직물의 기본적 특성은 Table 1과 같다.
이론/모형
- 태평가는 시료의 감각 평가치를 계산하고 이에 따른 감각평가치의 변화를 살펴보기 위해 본 연구에 이용된 시료는 Women’s suiting를 적용하여 KES-FB를 통해 얻은 역학적 특성치를 감각 평가치 산출식인 KN-201-MDY로 계산하여 K o shi(뻣뻣함, stiffness), Numeri(매끄러움, smoothness), Fukurami(부피감과 부드러움, fullness and softness), 값을 구하였다. 종합 태 평가치(total hand value)는 감각 평가치로부터 직물의 용도에 따른 태로의 여러 변환식에 의해서 KN-301-WINTER로 계산하였다.
- 직물의 역학적 성질은 KES-FB-AUTO system(Kawabata Evaluation System for Fabric, Kato Tech. Co., Ltd.)을 사용하여 Table 3과 같이 인장특성, 굽힘특성, 전단특성, 표면특성, 압축특성, 두께 및 중량을 측정하였다. 각 시료는 경사, 위사별로 20×20 cm2로 준비하여 표준계측조건(온도 20±1, 습도 65±5%RH) 상태에서 24시간 컨디셔닝한 후 3번 측정하여 평균값을 구하였다.
성능/효과
- 두께 및 무게: 심지를 직물에 부착 시료의 두께 및 무게에 대한 결과는 Figure 6과 같다. 두께는 Figure 6(a)에서 보는 것과 같이, 부착하는 심지의 데니어가 클수록 시료의 두께도 조금씩 증가하였으나, 심지를 부착하기 전 두께와 심지의 두께를 단순히 더한 수치보다는 약간 감소하였다. 이러한 이유는 부착하는 심지의 접착용액이 직물에 스며들듯이 부착하기 때문인 것으로 사료된다.
- 즉 20데니어의 심지를 부착한 직물의 표면이 평활하지 않은 것으로 나타났다. 표면거칠기(SMD)는 Figure 5(c)에서 보는 것과 같이, 심지의 부착으로 인하여 전반적으로 증가하였으며, 심지의 데니어가 높을수록 직물의 SMD 값은 감소하여 부착하는 심지가 두꺼울수록 직물이 평활해짐을 알 수 있었다. 이는 심지의 데니어가 높을수록 접착제의 Dot 수는 감소하고 크기가 커짐으로 인하여 직물과의 접착력이 높아서 직물이 평활해진 것으로 판단된다.
- RC는 값이 작으면 회복도가 떨어지며 증가하면 압축에 유연하다는 것을 의미한다. 10데니어와 20데니어를 부착한 심지는 RC 값이 약간 증가하였으며, 30데니어 심지를 부착한 직물은 RC 값이 약간 감소하였다.
- Figure 1(b)에서와 같이, WT는 심지를 부착하기 전과 후가 유사한 값을 나타났으나, 10데니어와 20데니어의 심지를 부착할 때는 유사하게 높은 것으로 나타났다. 30데니어의 심지를 부착할 때가 가장 낮은 것으로 나타나 부착하는 심지가 두꺼우면 직물의 변형이 쉽지 않은 것을 알 수 있었다. 인장회복도(RT)는 인장 후 회복되는 정도로서 값이 작으면 드레이프성이 좋고 값이 크면 치수안정성이 크다는 것을 의미한다.
- 압축선형도(LC)는 압축에 대한 선형성으로서 Figure 5(a)에서와 같이, 심지의 부착으로 인하여 증가하였으며 20데니어의 심지를 부착한 직물의 증가가 가장 높았다. LC 값이 적으면 압축이 잘 된다는 것을 의미하는 것으로 직물은 심지를 부착하지 않은 것이 가장 압축이 되며 심지의 부착으로 인하여 직물의 압축은 용이하지 않음을 알 수 있었다. 압축에너지(WC) 값은 Figure 5(b)에서와 같이, 심지의 부착으로 인하여 WC 값이 감소한 것으로 나타났다.
- 전반적으로 평직물을 제외한 사직물, 능직물, 파일 직물은 심지를 부착함으로 인하여 Fukurami 값이 증가하였다. 구체적으로 살펴보면, 사조직은 심지부착으로 인해 값이 감소하였는데, 심지가 10데니어 심지보다는 20데니어와 30데니어의 시료가 더 많이 유사한 수준으로 값이 감소하였다. 평조직은 10데니어와 20데니어는 심지의 부착으로 값이 증가한 반면 30데니어는 값이 감소하였다.
- 평직물은 10데니어와 20데니어는 심지를 부착하기 전과 비슷하나 30데니어의 종합태는 많이 감소한 것으로 나타났다. 능직물과 파일 직물은 유사하게 부착하는 심지가 두꺼울수록 종합태의 결과가 감소한 현상을 나타났다. 이러한 결과로 볼 때, 심지부착이 직물의 형태안정성을 얻을 수 있지만 의복으로서의 자연스러움은 감소시킨 것으로 사료되며, 부착하는 심지의 데니어가 낮을수록 의복의 종합적 태평가치가 높은 것으로 나타났다.
- 이상과 같이 심지부착으로 인하여 면직물의 물성과 태가 달라지는 것을 확인하였으며, 소재의 역학적 특성은 굽힘특성, 전단특성, 표면특성 등을 중심으로 변화함으로 3D 사용시 이러한 변화를 반영하여야 할 것으로 사료된다. 또한 의류산업체에서 의복의 형태안정성을 위해 부분적으로 사용되고 있는 심지부착으로 Koshi를 제외한 Numeri와 Fukurami, 종합태는 감소하였다. 특히 부착심지의 데니어가 높을수록 많이 감소하였고, 데니어가 낮을수록 좋은 태평가치를 가지는 것을 볼 때에 의복에서 심지의 경량화 현상은 자연스러움을 추구하는 현재의 트렌드와 같음을 알 수 있었다.
- Koshi는 Figure 7(a)에서와 같이, 심지의 부착으로 인하여 값이 증가 하였으며, 심지의 데니어가 높을수록 값이 증가한 것으로 나타났다. 면직물의 조직별로 살펴보면 사조직의 증가율이 가장 많은 것으로 나타났으며 평직물의 증가율은 크지 않은 것으로 나타났다. Koshi는 굽힘특성과 전단특성 값과 관련된 것으로 심지부착 이후 전반적으로 촉감이 뻣뻣해 진 것을 알 수 있었으며 직물의 조직에 따라 Koshi 값의 변화는 약간의 차이가 있는 것을 알 수 있었다.
- 셋째, 종합적 태평가 결과, 모든 조직에서 심지의 부착으로 인하여 감소하는 경향을 나타냈다. 심지를 부착하기 전의 종합 태 평가가 심지의 부착으로 인하여 감소하는 경향을 보였으며, 심지의 데니어가 커질수록 종합 태의 결과는 감소하는 경향을 보였다.
- 표면거칠기(SMD)는 심지의 부착으로 증가하였으나 심지의 데니어가 높을수록 감소하였다. 시료의 무게와 두께는 심지의 데니어가 증가할수록 점차적으로 증가하였다. 따라서 3D 가상착의 시스템을 사용시에는 심지의 부착으로 비교적 큰 폭으로 증가한 굽힘특성 및 전단특성과 약간 변화한 표면특성 등은 의복에서 심지를 부착하는 부위에 따라 이를 반영하여야 할 것으로 사료된다.
- 셋째, 종합적 태평가 결과, 모든 조직에서 심지의 부착으로 인하여 감소하는 경향을 나타냈다. 심지를 부착하기 전의 종합 태 평가가 심지의 부착으로 인하여 감소하는 경향을 보였으며, 심지의 데니어가 커질수록 종합 태의 결과는 감소하는 경향을 보였다. 이러한 결과로 볼 때, 심지부착이 직물의 형태안정성을 얻을 수 있지만 의복으로서의 자연스러움은 감소시킨 것으로 사료되며, 부착하는 심지의 데니어가 낮을수록 의복의 종합적 태평가치가 높은 것으로 나타났다.
- Figure 1(c)에서와 같이, 심지부착으로 인한 RT 값의 변화는 미미한 것으로 나타났다. 심지의 데니어에 따라서 살펴보면 10와 20데니어의 RT 값은 심지부착전의 직물보다 RT값이 약간 감소하였으며, 30데니어를 부착한 시료의 RT 값은 약간 증가한 것으로 나타났다. 심지의 두께가 높을수록 치수안정성은 커지는 것을 알 수 있었다.
- 심지의 데니어에 따라서 살펴보면 10와 20데니어의 RT 값은 심지부착전의 직물보다 RT값이 약간 감소하였으며, 30데니어를 부착한 시료의 RT 값은 약간 증가한 것으로 나타났다. 심지의 두께가 높을수록 치수안정성은 커지는 것을 알 수 있었다.
- 능직물과 파일 직물은 유사하게 부착하는 심지가 두꺼울수록 종합태의 결과가 감소한 현상을 나타났다. 이러한 결과로 볼 때, 심지부착이 직물의 형태안정성을 얻을 수 있지만 의복으로서의 자연스러움은 감소시킨 것으로 사료되며, 부착하는 심지의 데니어가 낮을수록 의복의 종합적 태평가치가 높은 것으로 나타났다. 이상과 같이 심지부착으로 인하여 면직물의 물성과 태가 달라지는 것을 확인하였다.
- 이러한 결과로 볼 때, 심지부착이 직물의 형태안정성을 얻을 수 있지만 의복으로서의 자연스러움은 감소시킨 것으로 사료되며, 부착하는 심지의 데니어가 낮을수록 의복의 종합적 태평가치가 높은 것으로 나타났다. 이상과 같이 심지부착으로 인하여 면직물의 물성과 태가 달라지는 것을 확인하였다.
- 즉 꺼칠하고 뻣뻣한 느낌이 증가하여 직물의 형태안정성을 높아졌다고 할 수 있다. 이와 같이 전단특성은 굽힘특성의 변화보다는 크지 않지만 심지의 부착으로 인하여 증가하는 것을 확인하였다. 3D 시스템 사용시 소재물성의 변화를 반영하여야 할 것으로 사료된다.
- Figure 7(c)에서와 같이, 면섬유의 조직과 심지의 데니어에 따라 결과가 다양하게 나타났다. 전반적으로 평직물을 제외한 사직물, 능직물, 파일 직물은 심지를 부착함으로 인하여 Fukurami 값이 증가하였다. 구체적으로 살펴보면, 사조직은 심지부착으로 인해 값이 감소하였는데, 심지가 10데니어 심지보다는 20데니어와 30데니어의 시료가 더 많이 유사한 수준으로 값이 감소하였다.
- 실험결과, Figure 1(a)에서와 같이, 대부분의 시료의 변화가 크지 않았으나 심지의 데니어가 증가할수록 높아지는 것으로 나타났다. 전체적으로 심지부착 후 직물의 드레이프성이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 인장에너지(WT)는 주어진 힘과 신장과의 관계이다.
- 전반적으로 심지의 부착으로 인하여 종합태의 결과는 감소한 것으로 나타났다. 조직별로 구체적으로 살펴보면, 사직물은 10데니어, 30데니어, 20데니어 순으로 종합태의 결과가 감소 하였다. 평직물은 10데니어와 20데니어는 심지를 부착하기 전과 비슷하나 30데니어의 종합태는 많이 감소한 것으로 나타났다.
- 그러나 부착하는 심지의 데니어와 조직에 따라 변화가 약간 차이가 났다. 조직별로 살펴보면 사직물은 20데니어 일 때 값이 가장 낮았으며, 사직물을 제외한 평직물, 능직물, 파일 직물은 심지의 데니어가 높아질수록 Numeri 값이 감소하였다. 이와 같이 전반적으로 워싱가공 이후 값이 커져 표면이 매끄럽고 유연하게 변화했음을 알 수 있었다.
- 능직물과 파일 직물의 값은 비슷한 현상을 보였다. 즉 심지의 부착으로 인하여 Fukurami 값은 감소하였는데, 20데니어, 10데니어, 30데니어 순으로 많이 감소한 것으로 나타났다. 따라서 같은 면섬유에서도 조직에 따라 또는 부착하는 심지의 데니어에 따라 손으로 만졌을 때의 부피감이 다른 것을 볼 때 섬유조직에 따라 심지의 두께 또한 고려해야 할 것으로 판단된다.
- Numeri는 심지의 데니어가 클수록 감소하는 경향을 보이며, Fukurami의 변화는 크지 않았으나 면직물의 조직과 심지의 데니어에 따른 변화가 약간 다르게 나타났다. 즉 평조직의 10데니어와 20데니어는 값이 증가하였으나 나머지 조직과 심지에서는 감소한 것으로 나타났다.
- 첫째, 역학적 특성은 사조직을 대표로 하여 알아보았다. 직물에 심지를 부착하기 전보다 부착하는 심지의 데니어가 커질수록 굽힘강성(B), 굽힘이력(2HB), 전단강성(G) 등 굽힘특성과 전단특성 모두 심지 부착으로 인하여 증가하여 의복의 변형이 적어 직물의 치수안정성이 높아진 것을 확인하였다. 인장선형성(LT), 인장에너지(WT), 인장회복도(RT), 압축에너지(WC), 압축회복도(RC)는 심지의 부착으로 인한 변화는 크지 않았다.
- 또한 의류산업체에서 의복의 형태안정성을 위해 부분적으로 사용되고 있는 심지부착으로 Koshi를 제외한 Numeri와 Fukurami, 종합태는 감소하였다. 특히 부착심지의 데니어가 높을수록 많이 감소하였고, 데니어가 낮을수록 좋은 태평가치를 가지는 것을 볼 때에 의복에서 심지의 경량화 현상은 자연스러움을 추구하는 현재의 트렌드와 같음을 알 수 있었다. 하지만 본 실험결과는 Women’s suiting을 위한 계산식을 이용하였으므로, 면직물에 많이 사용되는 남녀공용의 casual wear을 위한 Kawabata Evaluation System(KES)의 새로운 계산식이 필요하다고 사료된다.
- 인장선형성(LT), 인장에너지(WT), 인장회복도(RT), 압축에너지(WC), 압축회복도(RC)는 심지의 부착으로 인한 변화는 크지 않았다. 평균마찰계수(MIU)와 압축선형도(LC)는 심지의 부착으로 인하여 값이 약간 증가하였으며, 20데니어 심지의 증가가 가장 높은 것으로 나타났다. 표면거칠기(SMD)는 심지의 부착으로 증가하였으나 심지의 데니어가 높을수록 감소하였다.
- 조직별로 구체적으로 살펴보면, 사직물은 10데니어, 30데니어, 20데니어 순으로 종합태의 결과가 감소 하였다. 평직물은 10데니어와 20데니어는 심지를 부착하기 전과 비슷하나 30데니어의 종합태는 많이 감소한 것으로 나타났다. 능직물과 파일 직물은 유사하게 부착하는 심지가 두꺼울수록 종합태의 결과가 감소한 현상을 나타났다.
후속연구
- 하지만 본 실험결과는 Women’s suiting을 위한 계산식을 이용하였으므로, 면직물에 많이 사용되는 남녀공용의 casual wear을 위한 Kawabata Evaluation System(KES)의 새로운 계산식이 필요하다고 사료된다. 또한 본 연구는 현재 심지생산업체에서 사용하는 경량의 심지를 사용하였으며 심지의 섬유는 폴리에스터로 한정한 연구로써 연구의 결과를 확대해석 하는 것은 신중을 기해야 할 것이다. 또한 후속연구에서는 woven 심지 뿐만 아니라 non-woven 심지와의 비교변화에 대한 연구와 더불어, 물리적 특성중 3D 시스템에서 구체적으로 적용 가능한 물리적 성질변화에 대한 연구도 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 또한 본 연구는 현재 심지생산업체에서 사용하는 경량의 심지를 사용하였으며 심지의 섬유는 폴리에스터로 한정한 연구로써 연구의 결과를 확대해석 하는 것은 신중을 기해야 할 것이다. 또한 후속연구에서는 woven 심지 뿐만 아니라 non-woven 심지와의 비교변화에 대한 연구와 더불어, 물리적 특성중 3D 시스템에서 구체적으로 적용 가능한 물리적 성질변화에 대한 연구도 진행되어야 할 것으로 사료된다.
- 이상과 같이 심지부착으로 인하여 면직물의 물성과 태가 달라지는 것을 확인하였으며, 소재의 역학적 특성은 굽힘특성, 전단특성, 표면특성 등을 중심으로 변화함으로 3D 사용시 이러한 변화를 반영하여야 할 것으로 사료된다. 또한 의류산업체에서 의복의 형태안정성을 위해 부분적으로 사용되고 있는 심지부착으로 Koshi를 제외한 Numeri와 Fukurami, 종합태는 감소하였다.
- Figure 2(b)에서와 같이 부착하는 심지의 두꺼울수록 B 값이 정비례로 증가하여 심지를 부착하기 전보다 직물의 유연함이 떨어지는 것을 알 수 있었다. 이와 같이 굽힘특성은 심지의 부착으로 인하여 큰 폭으로 증가함을 확인하였으며, 3D 시스템 사용시 심지를 부착하는 의복의 부위는 소재의 물성을 달리하여야 할 것으로 판단된다.
- 하지만 본 실험결과는 Women’s suiting을 위한 계산식을 이용하였으므로, 면직물에 많이 사용되는 남녀공용의 casual wear을 위한 Kawabata Evaluation System(KES)의 새로운 계산식이 필요하다고 사료된다.
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