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문제 정의
- 이는 한지가 우리나라 고유의 섬유 제품이기 때문에 국외에는 행해지지 않았고, 국내에서도 섬유 자체가 가지고 있는 물리적 성질 및 한지를 이용한 디자인 연구, 한지의 염색성에 관한 연구만이 이루어져왔다. 그러므로 본 연구에서는 고부가가치 한지닥 섬유 패션 의류 제품을 개발하기 위한 연구 방법의 하나로 닥섬유를 이용한 제품이 인체에 미치는 생리적 영향에 대한 연구를 행하였다.
- 소비자들의 환경과 인체에 대한 관심의 증가는 새로운 천연섬유의 개발로 이어지고 있다. 그럼으로, 본 연구에서는 고부가가치 한지닥 섬유 패션 의류 제품을 개발하기 위한 연구 방법의 하나로 닥섬유를 이용한 제품이 인체에 미치는 생리 반응 및 주관적 감각 평가를 실시하여 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 차가버섯에서 추출된 염액 및 황토, 치자를 이용한 염색성에 관한 연구는 차가버섯 추출 색소로 닥섬유 혼방 직물을 염색하고 차가버섯 추출 색소의 농도, 염색 시간, 염색 온도, pH등의 염색 조건과 매염 등에 따른 염착성을 고찰하고 각종 견뢰도, 항균성 등을 검토하여 친환경적이고 인체에 쾌적한 섬유의 개발 가능성을 시사하였다.10)
제안 방법
- 피부온은 써미스터 센서(Technol Seven, 731-0)를 사용하여 이마, 가슴, 전완, 대퇴, 하퇴, 등, 발 부위를 측정하여 Dubois의 체표면 안분 비율법에 의한 계산식을 이용하여 평균 피부온을 산출한다. ② 의복내 온도 및 습도는 의복 내 온습도 전용 센서(DAKARA Co.)를 가슴부위에 부착하여 측정하였다. 피부온과 의복내 온도 및 습도는 30초 간격으로 측정한다.
- ③ 온열감, 습윤감, 쾌적감의 주관적 감각 평가 3 항목은 일본 공조위생공학회 온·냉감소 위원회 시안을 참조12)하여 온열감은 9단계, 습윤감은 7단계, 쾌적감은 4단계로 평가하였다.
- 피험자는 실험복으로 갈아입고 의자에 앉은 자세로 20분 간의 안정기를 거친 후 측정한다. 각 항목의 측정은 운동전 10분, 운동기 30분, 운동 후 휴식기 20분으로 총 60분 간 측정한다. 운동은 corival ergometer를 사용하여 운동강도 2.
- 각 피험자의 신체적 특성은 [Table 1]과 같다. 실험 중 피험자의 일주 리듬의 영향을 최소화하기 위하여 동일한 시간대인 오전 10시 부터 행했으며 생리 기간에 의한 피부온의 변화를 피하기 위해 생리 기간은 피하였다.
- 인공 기후실의 환경 조건은 온도 28±5℃, 상대습도 50±10%, 기류 0.2㎧으로 설정하여 실시하였다.
- ③ 온열감, 습윤감, 쾌적감의 주관적 감각 평가 3 항목은 일본 공조위생공학회 온·냉감소 위원회 시안을 참조12)하여 온열감은 9단계, 습윤감은 7단계, 쾌적감은 4단계로 평가하였다. 주관적 감각 평가는 운동전, 운동 직후, 안정기로 나누어 질문 하였다.
- 피험자는 실험복으로 갈아입고 의자에 앉은 자세로 20분 간의 안정기를 거친 후 측정한다. 각 항목의 측정은 운동전 10분, 운동기 30분, 운동 후 휴식기 20분으로 총 60분 간 측정한다.
대상 데이터
- 실험복Ⅰ은 닥 섬유로 제작된 상의, 하의, 양말로 구성하였고 실험복Ⅱ는 면 섬유로 제작된 상의, 하의와 면 양말로 구성되었다. 본 실험에 사용한 닥섬유는 국내에서 수확된 닥나무 원료에서 제작된 닥 펄프를 이용하여 제작된 것으로 주) 닥센에서 제작한 것이며 면섬유는 닥섬유와 밀도, 두께, 섬도, 조직 구성이 같은 것으로 정하였다. 속옷으로는 브래지어와 팬티를 착용하였고 실험복은 상의 및 하의의 원형을 작성한 후에 V 네크라인, 타이트 긴소매, 긴 바지 모양의 실험복을 제작한다.
- 본 실험에 사용한 닥섬유는 국내에서 수확된 닥나무 원료에서 제작된 닥 펄프를 이용하여 제작된 것으로 주) 닥센에서 제작한 것이며 면섬유는 닥섬유와 밀도, 두께, 섬도, 조직 구성이 같은 것으로 정하였다. 속옷으로는 브래지어와 팬티를 착용하였고 실험복은 상의 및 하의의 원형을 작성한 후에 V 네크라인, 타이트 긴소매, 긴 바지 모양의 실험복을 제작한다.13) 소재의 기본 특성은 [Table 3]에 나타낸 것과 같다.
-
2. 환경조건 및 실험순서
실험기간은 2012년 3월 10일부터 예비 실험을 시작하였으며 본 실험은 2012년 11월 23일부터 2013년 1월 31일 까지 행하였다. 인공 기후실의 환경 조건은 온도 28±5℃, 상대습도 50±10%, 기류 0.
- 실험복Ⅰ은 닥 섬유로 제작된 상의, 하의, 양말로 구성하였고 실험복Ⅱ는 면 섬유로 제작된 상의, 하의와 면 양말로 구성되었다. 본 실험에 사용한 닥섬유는 국내에서 수확된 닥나무 원료에서 제작된 닥 펄프를 이용하여 제작된 것으로 주) 닥센에서 제작한 것이며 면섬유는 닥섬유와 밀도, 두께, 섬도, 조직 구성이 같은 것으로 정하였다.
- 피험자는 평균 연령 23세, 체중, 신장 및 체표면적의 평균치가 52.0kg, 160.9cm, 1.54m2, body mass index가 20.07인 보통 체형의 건강한 성인 여성 5명이다. 각 피험자의 신체적 특성은 [Table 1]과 같다.
데이터처리
- 각 측정 항목의 결과는 피험자 5명의 평균치 및 표준 오차를 산출한 것이다. 닥섬유와 면섬유의 실험복의 차이를 검토하기 위한 통계분석은 SPSS 통계 분석 시스템에 의한 이원 배치 분산 분석에 의하여 실시하였다.
이론/모형
- ① 측정항목은 피부온, 의복 내 온도 및 습도, 주관적 감각 평가이다. 피부온은 써미스터 센서(Technol Seven, 731-0)를 사용하여 이마, 가슴, 전완, 대퇴, 하퇴, 등, 발 부위를 측정하여 Dubois의 체표면 안분 비율법에 의한 계산식을 이용하여 평균 피부온을 산출한다. ② 의복내 온도 및 습도는 의복 내 온습도 전용 센서(DAKARA Co.
성능/효과
- 1. 이마, 가슴, 등, 전완, 하퇴부위는 운동시에는 낮아졌다가 회복기에는 상승하는 경향을 나타냈으나, 대퇴부, 발부위는 운동기를 지나 회복기에도 상승하는 경향을 나타내고 있다.
- 2. 평균 피부온은 닥섬유와 면섬유 운동복 간에 차이(p< 0.01, p< 0.001)가 나타났으며 면섬유 운동복 착용시가 닥섬유 운동복 착용시보다 높은 수치를 나타냈다.
- 3. 심박수는 시간 경과에 따른 변화는 안정기에는 일정한 수치를 유지하다가 운동시작과 함께 급격하게 증가하였으며 운동 종료 후에는 급감소 후, 일정한 수치를 나타냈다.
- 4. 의복내 온도는 닥섬유 운동복과 면섬유 운동복 간에 운동기, 회복기에 유의한 차이(p< 0.001)가 나타났으며 면섬유 운동복이 닥섬유 운동복보다 높은 수치를 나타냈다.
- 5. 의복내 습도는 닥섬유 운동복과 면섬유 운동복 간에 안정기, 운동기, 회복기 유의한 차이(p< 0.001)가 나타났으며 닥섬유 운동복이 면섬유 운동복보다 높은 수치를 나타냈다.
- 6. 주관적 감각 평가에서 실험복에서 습윤감은 닥섬유와 면섬유 각각 안정기에는 모두 어느 쪽도 아니다, 운동기에는 축축하다와 조금 축축하다로 나타났으며 회복기에는 면섬유는 2.8로 축축하다로 나타났지만 닥섬유는 4.2로 아무 쪽도 아니다로 나타났다. 또한, 닥섬유 양말이 면섬유의 양말보다는 축축하지 않은 것으로 나타나고 있다.
- 각 부위의 피부온 중 안정기, 운동기, 회복기에서 닥섬유와 면섬유가 0.1% 수준에서 차이가 나타난 부위는 전완, 등 부위이며 운동기, 회복기에서만 볼 때 가슴, 전완, 대퇴, 하퇴, 등부위에서 0.1, 1.0% 수준에서 닥섬유가 면섬유보다 낮게 나타났으나 회복기의 대퇴 부위와 운동기에서 이마 부위에서 닥섬유가 높게 나타났다.
- 닥섬유 운동복과 면섬유 운동복 간에 안정기, 운동기, 회복기 모두 유의간 차이(p<0.001)를 나타냈으며 닥섬유 운동복이 면섬유 운동복보다 높은 수치를 나타냈다.
- 닥섬유 운동복과 면섬유 운동복 간에 운동기, 회복기에서 유의한 차이(p< 0.001)을 나타냈으며 면섬유 운동복이 닥섬유 운동복보다 높은 수치를 나타냈다.
- 5]는 심박수의 결과이다. 닥섬유 운동복과 면섬유 운동복 간에는 운동기에만 유의한 차이를 나타내었으며 전체적으로 닥섬유 운동복이 면섬유 운동복보다 약간 높은 수치를 나타냈으나 섬유간 유의적인 관계를 나타나지는 않았다. 평균 수치는 닥섬유와 면섬유 운동복 각각 안정기에는 79/분과 81/분으로 안정된 수치를 보였으며 운동기에는 운동 시작 직후 증가를 보이며 평균치는 90회/분과 91회/분을 회복기의 평균치는 88/분과 88/분을 나타내었다.
- 001)가 나타났으며 닥섬유 운동복이 면섬유 운동복보다 높은 수치를 나타냈다. 시간 경과에 따른 변화는 두 종류의 면섬유 운동복과 닥섬유 운동복 모두 안정기에는 시간 경과에 따라 약간 감소하였다가 운동 시작에서 운동 종료 직전까지 증가하였고 회복기에 들어서면서 서서히 감소하였다.
- [Fig 2, 3]은 닥섬유와 면섬유의 이마, 가슴, 전완, 대퇴, 하퇴, 등, 발 부위의 피부온을 측정한 것이다. 안정기에서 면섬유와 닥섬유 이마의 평균 피부온은 34.6℃, 34.4℃이며 가슴은 34.2℃, 34.3℃, 전완은 34.1℃, 33.8℃, 대퇴는 31.8℃, 31.5℃, 하퇴는 31.3℃, 31.3℃, 등 부위는 35.1℃, 34.6℃, 발은 31.3℃, 29.7℃로 닥섬유가 면섬유 보다 낮은 경향을 나타나며 발 부분에서는 다른 부위보다 그 차가 크게 나타났으며 전완, 등, 발부위에서 0.1%, 대퇴부위에서는 1.0% 유의 수준에서 차이를 나타났다.
- 2로 조금 따뜻하다와 따뜻하다 사이로 나타났다. 운동기에는 면섬유와 닥섬유 모두 조금 따뜻하다로 나타났으며, 회복기에는 면섬유는 3.4, 닥섬유는 5.2로 면섬유는 조금 따뜻하다하였으나 닥섬유는 어느 쪽도 아니다로 나타났다.
- 운동기에서 면섬유와 닥섬유 이마의 평균 피부온은 34.1℃, 34.7℃이며, 가슴은 34.5℃, 34.0℃, 전완은 33.1℃, 32.6℃, 대퇴는 32.2℃, 31.9℃, 하퇴는 31.6℃, 31.0℃, 등 부위는 34.8℃, 34.3℃, 발은 32.7℃, 31.4℃로 모든 부위에서 0.1% 유의 수준에서 닥섬유와 면섬유의 차이가 나타났으며 이마를 제외하고 모든 부위에서 닥섬유가 면섬유 보다 낮게 나타났다.
- 윤성덕23), 서한교 외24)의 연구자에 의하면 운동시작 직후에는 심박수가 상승하며 운동이 끝나면 하락하여 평상시의 수준으로 회복된다고 보고하고 있다. 이 결과는 본 연구 결과에서 보여준 안정기에는 안정된 수치를 보이다가 운동기에는 증가를 보이고 회복기에는 차차 안정기로 돌아가는 결과와 일치한다.
- 이상의 결과로부터 닥섬유 운동복과 면섬유 운동복 간에 나타난 수치적 차이를 통하여 닥섬유의 인체 생리 반응의 차이를 확인 하였다. 피부온, 의복내 온도 및 습도의 결과로 부터 닥 섬유의 운동복을 착용하였을 경우가 운동시의 열적 스트레스를 다소 감소시킬 수 있다는 가능성을 예측할 수 있었다.
- 이상의 결과를 볼 때, 실험복에서 습윤감은 닥섬유와 면섬유 각각에서 안정기에는 모두 어느 쪽도 아니다, 운동기에는 축축하다와 조금 축축하다로 나타났으며 회복기에는 면섬유는 2.8로 축축하다로 나타났지만 닥섬유는 4.2로 아무 쪽도 아니다로 나타났으며 닥섬유 양말이 면섬유의 양말보다 회복기에서 축축하지 않은 것으로 나타나고 있어 운동복, 양말 모두 닥섬유 제품이 면섬유 보다는 축축하지 않은 것으로 나타나고 있어 닥섬유가 운동시에서 회복기에 이르렀을 때의 땀 또는 열적인 불쾌감을 다소 감소시킬 수 있는 것으로 사료된다.
- 이상의 부위별 피부온을 요약하면 이마, 가슴, 등, 전완, 하퇴부위는 운동시에는 낮아졌다가 회복기에는 상승하는 경향을 나타냈으나, 대퇴부, 발 부위는 운동기를 지나 회복기에도 상승하는 경향을 나타내고 있다.
- 2로 아무 쪽도 아니다로 나타났다. 쾌적감에서는 닥섬유와 면섬유 간에 거의 유사한 경향을 나타내었는데 안정기에는 조금 쾌적, 운동기에는 모두 불쾌, 회복기에는 닥섬유와 면섬유 운동복 각각 불쾌와 쾌적으로 나타났다.
- 닥섬유 운동복과 면섬유 운동복 간에는 운동기에만 유의한 차이를 나타내었으며 전체적으로 닥섬유 운동복이 면섬유 운동복보다 약간 높은 수치를 나타냈으나 섬유간 유의적인 관계를 나타나지는 않았다. 평균 수치는 닥섬유와 면섬유 운동복 각각 안정기에는 79/분과 81/분으로 안정된 수치를 보였으며 운동기에는 운동 시작 직후 증가를 보이며 평균치는 90회/분과 91회/분을 회복기의 평균치는 88/분과 88/분을 나타내었다. 운동시 심박수의 증가는 운동 강도와 정적 자세에서 동적 자세로 이동하면서 나타난 자율신경에 따른 혈류량의 변화와 긴장에 의해 영향을 받으며 말초 피부 혈관 수축과 체내 혈관 확장으로 인한 1회 심장 방출량의 증가에 따른 결과라고 사료된다.
- 001)가 나타났다. 평균 수치는 닥섬유와 면섬유의 운동복은 안정시에는 약 33.0℃와 33.3℃, 운동기에는 32.8℃와 33.3℃, 회복기에는 약 33.2℃와 33.6℃를 나타냈으며 닥섬유가 면섬유 보다 낮게 나타났다.
- 001)를 나타냈으며 닥섬유 운동복이 면섬유 운동복보다 높은 수치를 나타냈다. 평균 수치는 면섬유와 닥섬유 운동복이 각각 안정기에는 31.1%와 35.8%, 운동기에는 40.0%와 53.0% 회복기에는 45.0%와 55.1%를 나타났다. 의복내 습도는 의복내 온도 결과와 반대 경향을 나타냈으며 닥섬유 운동복과 면섬유 운동복 간에 동일한 변화를 보였다.
- 회복기에서 면섬유와 닥섬유 이마의 평균 피부온은 34.2℃, 34.1℃이며 가슴은 34.6℃, 33.6℃, 전완은 33.8℃, 33.1℃, 대퇴는 32.5℃, 33.1℃ 하퇴는 31.6℃, 31.0℃, 등부위는 34.4℃, 34.5℃, 발은 34.2℃, 34.1℃로 이마와 발 부위에서는 유의차가 나타나지 않았으나, 가슴, 전완, 대퇴, 등 부위에서는 0.1%, 유의 수준에서 하퇴부위에서는 1.0% 유의수준에서 닥섬유와 면섬유의 차이가 나타났으며 닥섬유가 면섬유 보다 낮게 나타났다.
후속연구
- 또한 한지 닥 섬유를 이용하여 양말, 넥타이, 청바지 원단, 니트 원단 및 홈패션, 유아용품 등 다양한 제품이 개발되고 있으나 닥섬유가 가지고 있는 흡습성 및 소취성 등이 요구되는 양말, 유아용품에 주력하는 것이 유용할 것으로 사료된다. 그러므로 본 연구를 시작으로 닥섬유에 대한 보다 구체적인 후속 연구를 통하여 닥섬유 소재의 인체 생리 반응 및 쾌적성에 미치는 영향에 대해 검토하여 보다 고부가가치 섬유 산업의 발전에 기여 할 수 있는 객관성 있고 유용한 데이터와 브랜드력을 강화시킨다면 친환경 섬유로서 우리나라를 대표할 수 있는 섬유가 될 것이다.
- 닥섬유 제품이 흡습성은 높게 나타났으나 닥섬유를 인체에 착용할 때 일반 섬유 제품보다 쾌적감을 증대시키기 위해서는 흡습성뿐만 아니라 흡습된 땀을 방출하는 객관적인 데이터의 분석이 필요한 과제로 남아 있다. 또한 한지 닥 섬유를 이용하여 양말, 넥타이, 청바지 원단, 니트 원단 및 홈패션, 유아용품 등 다양한 제품이 개발되고 있으나 닥섬유가 가지고 있는 흡습성 및 소취성 등이 요구되는 양말, 유아용품에 주력하는 것이 유용할 것으로 사료된다. 그러므로 본 연구를 시작으로 닥섬유에 대한 보다 구체적인 후속 연구를 통하여 닥섬유 소재의 인체 생리 반응 및 쾌적성에 미치는 영향에 대해 검토하여 보다 고부가가치 섬유 산업의 발전에 기여 할 수 있는 객관성 있고 유용한 데이터와 브랜드력을 강화시킨다면 친환경 섬유로서 우리나라를 대표할 수 있는 섬유가 될 것이다.
- 닥섬유 양말의 품질 만족도에 관한 소비자 실태 연구에서는 닥섬유 양말이 실용성이 강한 것으로 나타났지만 아직까지는 한지닥 섬유 제품의 생산 업체가 브랜드력이 없는 중소 업체이므로 대량의 생산체제가 이루어지고 있지 않고 디자인력이 약하여 사이즈에 대한 불만, 디자인의 적합 부족, 촉감 등이 문제점으로 대두 되었다. 실용화를 위한 지속적인 공정 개발과 다양한 용도의 제품 개발이 이루어진다면 국내 친환경 섬유산업의 활성화 계기를 마련해 줄 것으로 예상한다.8)
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