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문제 정의
- 현재까지의 연구내용들을 살펴보면 주로 이너웨어에 대한 연구가 대부분이며, 써멀마네킨과 인체착용실험을 통해 tra-biz용으로 사용되는 울/나일론 아웃웨어용 복합직물에 대해 인체부위별 운동과 휴식, 안정 등의 활동에 따른 열적 쾌적성 연구는 수행되지 않았다. 따라서 본 연구에서는 방모소재를 생산하는 국내기업 ㈜아즈텍 WB에 근무하는 소재기획 전문가와 협의를 통하여 tra-biz 의류용에 적합한 소재로서 방적성의 문제는 있으나 탄성이 우수한 나일론을 울과 혼합한 울/나일론 tra-biz용 소재를 개발하기로 하였다. 방적성은 우수하며, 의류에서의 착용성과 원가 등을 고려하여 나일론 혼합비를 50%로 결정한 후, 울과 나일론 섬유를 50:50으로 혼합하여 울 100%소재에 비해 원가는 낮추고, 세탁수축률과 필링성은 우수하면서 경량/보온성을 유지할 수 있는 tra-biz 의류용 직물을 시제품으로 제조하였다.
- 본 연구에서는 나일론을 혼합시켜 가격 경쟁력을 확보하면서 보온성과 투습성이 우수한 tra-biz 의류용으로 사용가능한 소재를 개발하고자 하였다. 따라서 Table 2에 나타낸 소재 2종을 사용하여 쾌적 특성을 평가할 수 있는 보온성과 투습성을 측정하기 위해 의류시료를 제조하였다.
제안 방법
- FAST-4 시험기를 이용하여 직물의 응력완화수축과 하이그랠익스팬션을 측정하였다. 10분 동안 시료를 건조기에서 건조시키고 길이 L1을 측정하고 미온의 물속에서 30분 동안 담근 후 길이 L2를 측정 후 다시 15분 동안 건조 후 길이 L3를 측정한 후 (5)식과 (6) 식에서 각각 응력완화수축과 하이그랠익스팬션을 계산하였다.
- 울 섬유는 표면 스케일 구조 때문에 응력완화수축(relaxation shrinkage)과 하이그랠익스팬션(hygral expansion)이 의류의 착용과정에서 민감한 형태안정성 평가항목이 된다. FAST-4 시험기를 이용하여 직물의 응력완화수축과 하이그랠익스팬션을 측정하였다. 10분 동안 시료를 건조기에서 건조시키고 길이 L1을 측정하고 미온의 물속에서 30분 동안 담근 후 길이 L2를 측정 후 다시 15분 동안 건조 후 길이 L3를 측정한 후 (5)식과 (6) 식에서 각각 응력완화수축과 하이그랠익스팬션을 계산하였다.
- HDB(High Density Blowing)혼타면 기계에서 방모유 4%, 대전방지제 1% 및 물 20%와 섬유원료를 샌드위치형으로 믹싱하였다. 방모 카딩기계(Kyowa社, 일본)를 사용하여 카딩(carding) 후 링방모 방적기(링직경 80mm)에서 울섬유 100%와 울/나일론 50:50 1/18Nm 방모사를 혼방사로 각각 제조하였다.
- 가격경쟁력을 가지며, 착용물성이 우수한 tra-biz 의류용 울/나일론 혼방직물을 제조하여 써멀마네킨 착용실험을 통한 보온성과 투습특성 그리고 인체 착용실험을 통한 피부온 변화와 의복 내 온 · 습도 변화를 측정하였다.
- 건식 공정에서의 원단 요철을 최소화하고, 탄력성을 가진 원단 개발을 위해 스팀 세팅(setting) 후 세미 데카타이징(semi-decatizing)을 실시하였다. 가공처리 원단에 Gravure roller 표면온도를 95도로 세팅하여 PTFE 필름을 라미네이팅 하였다. 접착제 열처리 조건은 95도, 라미네이팅 gap은 −0.
- 원단의 가공은 유연제 처리 없이, 표면발수 가공(발수제)을 하였으며, 축융 공정 없이 로프식 정련기에서 정련하였다. 건식 공정에서의 원단 요철을 최소화하고, 탄력성을 가진 원단 개발을 위해 스팀 세팅(setting) 후 세미 데카타이징(semi-decatizing)을 실시하였다. 가공처리 원단에 Gravure roller 표면온도를 95도로 세팅하여 PTFE 필름을 라미네이팅 하였다.
- 굽힘특성은 Cantilever법 굽힘실험으로 13cm×5cm 시료의 bending length(c, mm)를 측정하고 직물무게(W, g/m2)를 사용하여 B=W×c3×9.81×106 식에서 굽힘강성(B, bending rigidity)을 계산하였다.
- 그리고 전단특성은 경사와 위사에 대해 45° 방향으로 13cm×5cm 시료를 준비한 후 20gf/cm에서의 bias방향으로의 늘어난 길이를 원 시료 길이에 대한 비(%)를 EB20으로 하여 (4)식에서 전단강성(G, shear modulus)을 계산하였다.
- 또한 인체착용 실험을 통한 인체 부위별 피부온 변화와 의복 내 온 · 습도 변화를 측정하여 이들 결과를 상호 비교 · 분석하였다.
- 가격경쟁력을 가지며, 착용물성이 우수한 tra-biz 의류용 울/나일론 혼방직물을 제조하여 써멀마네킨 착용실험을 통한 보온성과 투습특성 그리고 인체 착용실험을 통한 피부온 변화와 의복 내 온 · 습도 변화를 측정하였다. 또한 직물역학특성 측정결과에서 촉감착용특성, 수축특성, 세탁안정성 및 필링특성을 연구한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 마네킨의 의복 착용 시 땀과 온도제어에 의한 투습성을 평가하여 습열저항(Ret) 값을 (3)식에 의해 계산하여 이 값을 투습저항으로 산출하였다.
- 바람이 없고, 기온이 섭씨 21°C, 시간당 1평방미터의 발열량이 50kcal일 때, 마네킨에 착용시킨 의복의 보온력(Iclo)을 측정하였으며 그 값이 높을수록 보온 효과가 높음을 의미한다.
- HDB(High Density Blowing)혼타면 기계에서 방모유 4%, 대전방지제 1% 및 물 20%와 섬유원료를 샌드위치형으로 믹싱하였다. 방모 카딩기계(Kyowa社, 일본)를 사용하여 카딩(carding) 후 링방모 방적기(링직경 80mm)에서 울섬유 100%와 울/나일론 50:50 1/18Nm 방모사를 혼방사로 각각 제조하였다. 사용한 원료 특성과 제조된 사 특성을 Table 1에 나타내었다.
- 따라서 본 연구에서는 방모소재를 생산하는 국내기업 ㈜아즈텍 WB에 근무하는 소재기획 전문가와 협의를 통하여 tra-biz 의류용에 적합한 소재로서 방적성의 문제는 있으나 탄성이 우수한 나일론을 울과 혼합한 울/나일론 tra-biz용 소재를 개발하기로 하였다. 방적성은 우수하며, 의류에서의 착용성과 원가 등을 고려하여 나일론 혼합비를 50%로 결정한 후, 울과 나일론 섬유를 50:50으로 혼합하여 울 100%소재에 비해 원가는 낮추고, 세탁수축률과 필링성은 우수하면서 경량/보온성을 유지할 수 있는 tra-biz 의류용 직물을 시제품으로 제조하였다. 이들 소재를 의류로 제작하여 열적 쾌적성을 평가하였다.
- 세탁 수축 특성과 필링성을 평가하여 나일론 소재의 혼방으로 인해 실제 의류 착용 시를 고려한 의류 물성특성도 함께 조사 · 분석하였다.
- 인장특성은 13cm×5cm 시료를 준비하여 100gf/cm의 하중(E100)에서 늘어나는 길이를 원래 시료 길이 비율(%)로서 extensibility로 측정하였다. 압축특성은 2gf/cm2와 100gf/cm2 압축력에서의 직물두께 차이를 직물의 표면두께(saturated thickness, mm)로 정의하고 이 값을 compressibility로 하였다. 굽힘특성은 Cantilever법 굽힘실험으로 13cm×5cm 시료의 bending length(c, mm)를 측정하고 직물무게(W, g/m2)를 사용하여 B=W×c3×9.
- 울/나일론 혼방직물과 비교하기 위해 울 100% 직물의 써멀마네킨 실험을 실시하여 Ido값을 측정하였다.
- 3에 나타낸 마네킨의 20개 부위에 각각 온도제어 센서를 부착하여 신체 각 부위의 온도를 측정하고 이들 값의 평균값을 실험치(Tskin)로 사용하였다. 의복 내 미세 온도와 포화증기압은 가슴과 허벅지에서 인체와 의복 사이의 데이터를 1분 간격으로 측정하여 Tamb와 Pamb로 사용하였다.
- 한편, 피부온과 직장온 외에 의복 내 미세온도는 가슴과 허벅지에서 인체와 의복사이의 온도를 1분 간격으로 측정하였다. 의복 내 미세습도는 가슴과 허벅지에서 인체와 의복사이의 습도를 1분 간격으로 측정하였다. Fig.
- 의복 착용 시 가슴과 허벅지부위의 의복 내 온도와 습도를 각각 측정하였다. Fig.
- 방적성은 우수하며, 의류에서의 착용성과 원가 등을 고려하여 나일론 혼합비를 50%로 결정한 후, 울과 나일론 섬유를 50:50으로 혼합하여 울 100%소재에 비해 원가는 낮추고, 세탁수축률과 필링성은 우수하면서 경량/보온성을 유지할 수 있는 tra-biz 의류용 직물을 시제품으로 제조하였다. 이들 소재를 의류로 제작하여 열적 쾌적성을 평가하였다. 열적 쾌적성 평가는 의류 상태에서 써멀마네킨 실험을 실시하여 보온성 Clo값과 투습저항값을 측정하였으며 이들 결과를 울 100% 직물 의류와 비교하였다.
- 피험자는 성인남성 2인이며, 피부온 7부위(이마, 가슴, 아래팔, 손등, 허벅지, 종아리, 발등)와 직장온을 1분 간격으로 측정하였다. 인공기후실 입실 후 20분 안정, 40분 운동, 20분 휴식으로 등받이 없는 의자에 앉아서 실험하였으며, 운동 속도는 5.5km/h로 빠르게 걷는 속도와 유사하였다. 한편, 피부온과 직장온 외에 의복 내 미세온도는 가슴과 허벅지에서 인체와 의복사이의 온도를 1분 간격으로 측정하였다.
- 인공기후실의 실험환경을 15°C 온도에서 50%의 상대습도에서 기본 속옷과 셔츠 위에 시료로 사용한 울 100%와 울/나일론 혼방의류를 착용시켰다.
- 인장특성은 13cm×5cm 시료를 준비하여 100gf/cm의 하중(E100)에서 늘어나는 길이를 원래 시료 길이 비율(%)로서 extensibility로 측정하였다.
- 직물 설계 조건을 Table 2에 나타내었다. 직물설계 시 tra-biz 의류마케팅 담당자와 협의를 통해 생산비용과 가격경쟁력 및 방적성 등을 고려하여 나일론의 혼합비를 50%로 설계하였다. 원단의 가공은 유연제 처리 없이, 표면발수 가공(발수제)을 하였으며, 축융 공정 없이 로프식 정련기에서 정련하였다.
- 직물의 단면과 표면형상을 관찰하기 위해서 주사전자현미경(Scanning Electron Microscope, S-4300, Hitachi Co., Japan) 분석을 가속전압 하에서 직물 단면과 표면을 측정하였다.
- 직물의 역학 특성치는 FAST system을 사용하여 인장, 압축, 굽힘, 전단 특성을 측정하였다. 인장특성은 13cm×5cm 시료를 준비하여 100gf/cm의 하중(E100)에서 늘어나는 길이를 원래 시료 길이 비율(%)로서 extensibility로 측정하였다.
- 직물의 역학특성 값으로부터 의류착용 시 감촉(tactile) 착용 특성을 예측하기 위해 FAST system에 의한 역학특성을 측정하였다. Fig.
- 5km/h로 빠르게 걷는 속도와 유사하였다. 한편, 피부온과 직장온 외에 의복 내 미세온도는 가슴과 허벅지에서 인체와 의복사이의 온도를 1분 간격으로 측정하였다. 의복 내 미세습도는 가슴과 허벅지에서 인체와 의복사이의 습도를 1분 간격으로 측정하였다.
대상 데이터
- 인공기후실에서 온도 20°C 내외, 50%의 상대습도 실험 환경 내에서 써멀마네킨 장치를 사용하여 KSK ISO 15831:2005 방법으로 실험하였다. 20부위의 온도가 독립적으로 설정되는 써멀마네킨(Newton, Measurement Technology NORTHWEST, USA, 체표면적 1.68m2)으로 측정하였다. 20부위의 피부온도를 34°C로 동일하게 유지하였다.
- 본 연구에서는 나일론을 혼합시켜 가격 경쟁력을 확보하면서 보온성과 투습성이 우수한 tra-biz 의류용으로 사용가능한 소재를 개발하고자 하였다. 따라서 Table 2에 나타낸 소재 2종을 사용하여 쾌적 특성을 평가할 수 있는 보온성과 투습성을 측정하기 위해 의류시료를 제조하였다. 써멀마네킨에 착용할 의류 완제품의 디자인을 Fig.
- 레피어 직기(피카놀社, 벨기에)에서 울 100%, 울 50%/나일론 50% 방적사로 68inch 평직 직물을 2종을 제조하였다. 직물 설계 조건을 Table 2에 나타내었다.
- 이 때 착용한 속옷과 셔츠 그리고 재킷 등의 무게를 Table 3에 나타내었다. 피험자는 성인남성 2인이며, 피부온 7부위(이마, 가슴, 아래팔, 손등, 허벅지, 종아리, 발등)와 직장온을 1분 간격으로 측정하였다. 인공기후실 입실 후 20분 안정, 40분 운동, 20분 휴식으로 등받이 없는 의자에 앉아서 실험하였으며, 운동 속도는 5.
데이터처리
- 2에 써멀마네킨 실험사진을 나타내었다. Fig. 3에 나타낸 마네킨의 20개 부위에 각각 온도제어 센서를 부착하여 신체 각 부위의 온도를 측정하고 이들 값의 평균값을 실험치(Tskin)로 사용하였다. 의복 내 미세 온도와 포화증기압은 가슴과 허벅지에서 인체와 의복 사이의 데이터를 1분 간격으로 측정하여 Tamb와 Pamb로 사용하였다.
- 이들 소재를 의류로 제작하여 열적 쾌적성을 평가하였다. 열적 쾌적성 평가는 의류 상태에서 써멀마네킨 실험을 실시하여 보온성 Clo값과 투습저항값을 측정하였으며 이들 결과를 울 100% 직물 의류와 비교하였다. 또한 인체착용 실험을 통한 인체 부위별 피부온 변화와 의복 내 온 · 습도 변화를 측정하여 이들 결과를 상호 비교 · 분석하였다.
이론/모형
- 인공기후실에서 온도 20°C 내외, 50%의 상대습도 실험 환경 내에서 써멀마네킨 장치를 사용하여 KSK ISO 15831:2005 방법으로 실험하였다.
- 직물의 필링특성은 Martindale abrasion and pilling 시험기(NU. Martindale, James H. Heal Co., UK)를 사용하여 KSK ISO 12945-2, 2014 방법에 의거하여 실시하였다.
성능/효과
- Fig. 22(a)에서 볼 수 있듯이 두 직물 모두 응력완화수축이 1.5% 이하를 나타내어, 착용 시 문제가 없으며 특히 울/나일론 혼방직물의 응력완화수축이 wool 100%보다 더 낮아서 형태안정성을 보였다. Fig.
- 1) 써멀마네킨 실험을 통한 보온특성 Clo값은 울/나일론 혼방직물이 울 100% 직물보다 더 우수한 결과를 보였으나, 투습 저항값은 울/나일론 혼방직물이 울 100% 직물보다 더 높은 값을 나타내어 투습성이 나빴으며 이는 울 섬유의 높은 흡수특성이 투습저항에 영향을 미침을 확인할 수 있었다.
- 2) 인체 7부위 착용실험을 통한 피부온 변화는 신체부위에 따라 3가지 형태의 변화군을 보였다. 측정부위가 착용의복과 가까운 위치인 팔과 손등부위의 피부온에서는 울/나일론 혼방직물 의류가 울 100% 의류보다 더 높은 보온성을 보였다.
- 3) 의복 내 기후변화에서는 가슴부위의 온도변화에서 울/나일론 혼방직물 의류가 울 100% 의류보다 더 높은 온도를 나타내어 보온성이 우수하였고, 습도변화도 울/나일론 혼방직물 의류가 더 높은 값을 보여, 투습성이 낮았다. 이는 써멀마네킨 착용실험에서의 보온성과 투습성 결과와 일치하였다.
- 4) FAST 역학특성 실험결과에서 울/나일론 혼방직물이 울 100% 직물보다 압축탄력성과 신축성이 더 높은 값을 보였으며, 굽힘강성과 전단강성은 더 낮은 값을 보여 촉감착용성이 울/나일론 혼방직물이 더 우수함을 확인하였다. 최적 소재/직물설계를 통해 나일론 소재의 혼방에 따른 촉감착용특성을 양호하게 할 수 있음을 확인하였다.
- 5) 세탁내구성 실험에서 울/나일론 혼방직물의 응력완화수축과 하이그랠인스팬션이 울 100% 직물보다 더 낮은 값을 보임으로써 형태안정성이 더 우수함을 확인하였다. 그러나 마찰에 따른 필링은 울/나일론 혼방직물이 울 100% 직물보다 다소 많이 발생되어, 필링발생의 문제점이 확인되었다.
- 17~20에 시간에 따른 의복 내 온도와 습도를 각각 나타내었다. Fig. 17에서 볼 수 있듯이 측정시간 80분 동안 가슴부위의 의복 내 온도변화는 울/나일론 혼방직물 의류가 울 100% 직물 의류보다 높은 온도를 보임으로써 보온성이 더 높은 값을 보였으며 이는 써멀마네킨 실험에 의한 보온성 결과와 일치하였다. 처음 20분 안정 기간에 울/나일론 혼방직물은 의복 내 온도가 조금씩 상승하다가 운동 40분의 중간 지점에서는 온도가 감소하기 시작하여 휴식 20분 내내 온도가 하강하였다.
- 6에 보온력 결과를 나타내었다. Fig. 6에서 볼 수 있듯이 써멀마네킨 실험에서 울/나일론 혼방직물의 Clo값은 1.43으로 울 100% 직물의 1.36보다 높은 값을 나타내어 보온력이 우수한 결과를 보였다. 이는 나일론 섬유가 울과 혼합이 되면서 혼합 방모사의 벌키성을 높임으로써 벌키한 섬유내의 공기층이 열의 이동을 막아서 울 100%보다 높은 보온성을 가지는 것으로 사료되며 이 결과에서 tra-biz용 의류로서 울/나일론 혼방직물의 보온쾌적성 소재로서의 적용가능성을 확인해 볼 수 있었다.
- 8에 써멀마네킨 착용 의류의 투습저항을 나타내었다. Fig. 8에서 볼 수 있듯이 투습저항은 울 100% 직물이 48.81로써 울/나일론 혼방직물의 56.36보다 낮아서 울 100% 직물의 투습성이 더 우수하였다. 이는 울/나일론 방모사의 구조가 울 100%사보다 더 벌키하여 벌키 구조사 내의 공기입자들이 땀 증기 입자의 이동을 방해하기 때문에 투습저항이 더 커서 투습 특성이 나쁜 결과를 보였다고 사료된다.
- 5) 세탁내구성 실험에서 울/나일론 혼방직물의 응력완화수축과 하이그랠인스팬션이 울 100% 직물보다 더 낮은 값을 보임으로써 형태안정성이 더 우수함을 확인하였다. 그러나 마찰에 따른 필링은 울/나일론 혼방직물이 울 100% 직물보다 다소 많이 발생되어, 필링발생의 문제점이 확인되었다.
- 이는 Kim and Barker(1993)의 연구에서 흡수성이 우수한 소재의 투습도가 흡수성이 낮은 소재보다 더 우수하다는 연구결과와 같이 울 100% 소재가 울/나일론 혼방소재보다 흡수성이 우수하여 투습성이 더 우수한 결과를 보였다고 설명될 수 있다. 따라서 이들 두 연구결과를 종합해보면 울 100% 소재와 울/나일론 혼방직물의 투습도 차이는 울과 나일론 소재의 수분흡수율과 울/나일론 혼방사의 벌키성에 상관성이 있을 것으로 판단된다.
- 발한온열마네킨을 이용한 보온력및 의복의 투습저항력 측정 환경온도는 20°C, 환경습도는 50%였으며, 인체 착용 실험의 환경온도 15±1°C, 환경습도 45±5%이었다.
- 본 연구를 통해 나일론 섬유의 특성 때문에 발생하는 투습성과 필링성은 소재설계를 통한 향후 개선이 필요하지만 보온성, 촉감착용성 및 세탁에 대한 형태안정성은 나일론을 혼방함으로써 더 우수한 특성을 확보할 수 있었다. 또한 울/나일론 혼방직물을 tra-biz용 소재로 사용 가능함을 확인함에 따라 보온성과 착용성능 및 세탁 안정성이 우수한 의류제품의 개발을 위한 아웃도어 산업체에서의 활용이 기대된다.
- 이마 피부온 변화는 신체 다른 부위와는 다른 결과를 보였으며 직물이 신체를 덮지 않은 부위로서 직물의 열 이동에 따른 보온성에 영향을 받는 신체 다른 부위의 피부온과는 다른 결과를 보인 것으로 해석된다. 신체부위 별 시간 변화에 따른 피부온 변화 그래프의 형태는 크게 3가지 형태로 구분되며 시간 변화에 따라 피부온이 감소하는 부위가 가슴, 아래팔, 손등이며, 시간에 따라 피부온이 안정 시 20분 동안 감소하다가 운동과 함께 증가하는 변화 형태는 허벅지, 발등, 직장, 종아리부위이며, 시작과 운동 시 피부온 변화가 크게 발생치 않다가 운동 후 휴식 20분 동안 피부온이 감소하는 형태가 이마부위의 피부온이었다.
- 23은 2,000회 마틴달 마찰실험 후 마찰포의 현미경 사진을 나타내었다. 울 100% 직물이 울/나일론 혼방직물보다 우수한 필링성을 보임을 알 수 있다. 이는 마찰에 따른 정전기 발생으로 친수성 섬유인 울이 소수성인 나일론보다 섬유들의 뭉침이 적으며 뭉친 섬유들도 계속되는 마찰에 의해 울은 직물 표면에서 떨어져 나가서 제거되지만, 나일론은 울보다 절단강도가 높기 때문에 직물 표면에 더 오래 잔존하여 필(pill)로 형성되어 그림과 같은 현상을 보이는 것으로 사료된다.
- 36보다 높은 값을 나타내어 보온력이 우수한 결과를 보였다. 이는 나일론 섬유가 울과 혼합이 되면서 혼합 방모사의 벌키성을 높임으로써 벌키한 섬유내의 공기층이 열의 이동을 막아서 울 100%보다 높은 보온성을 가지는 것으로 사료되며 이 결과에서 tra-biz용 의류로서 울/나일론 혼방직물의 보온쾌적성 소재로서의 적용가능성을 확인해 볼 수 있었다. Fig.
- 21(d))도 울/나일론 혼방직물이 울 100%직물보다 더 낮은 값을 보여 부드러운 착용성능을 보였다. 이는 울과 나일론을 50%씩 혼합한 직물이 울 100%보다 부드러우면서도 압축탄성이 있는 촉감 착용성능을 보여, 나일론 혼방 원사와 직물의 설계를 통해 원가는 감소시키고, 촉감과 착용특성이 우수한 tra-biz용 의류에 사용될 수 있는 직물 생산이 가능함을 확인할 수 있었다.
- (2014)은 케블라(kevlar)와 울을 복합한 직물의 투습도, 건열저항성과 공기투과도 등을 측정·분석하여 케블라/울 혼방직물의 착용쾌적성을 연구하였다. 이들 연구결과에 따르면 케블라/울 혼방직물이 케블라 100% 직물보다 수분증기투과성, 열적 저항성이 더 우수하였으며 공기투과성도 더 높은 값을 보여 울 소재와의 혼방을 할 경우, 착용쾌적성이 더 우수함을 알 수 있었다. 한편, Sinnappoo et al.
- 초기 20분에서 울은 1.5°C, 울/나일론 혼방직물은 0.5°C 정도의 감소를 보였고, 그 다음 운동 40분간은 울 100% 직물은 3.5oC 증가한 반면 울/나일론 혼방직물은 1.7oC 정도 증가를 보였다.
- 4) FAST 역학특성 실험결과에서 울/나일론 혼방직물이 울 100% 직물보다 압축탄력성과 신축성이 더 높은 값을 보였으며, 굽힘강성과 전단강성은 더 낮은 값을 보여 촉감착용성이 울/나일론 혼방직물이 더 우수함을 확인하였다. 최적 소재/직물설계를 통해 나일론 소재의 혼방에 따른 촉감착용특성을 양호하게 할 수 있음을 확인하였다.
- 2) 인체 7부위 착용실험을 통한 피부온 변화는 신체부위에 따라 3가지 형태의 변화군을 보였다. 측정부위가 착용의복과 가까운 위치인 팔과 손등부위의 피부온에서는 울/나일론 혼방직물 의류가 울 100% 의류보다 더 높은 보온성을 보였다. 반면, 착용의복과 먼 위치인 발등과 직장부위의 시간변화에 따른 피부온 변화는 다소 다른 경향을 보였다.
- 측정시간 20분간 안정 상태에서 아래팔부위의 피부온 변화는 감소하였으며, 울 100% 직물은 33.5°C에서 32.5°C 정도로 1°C정도 감소, 울/나일론 혼방직물은 온도의 변화 없이 34°C로 유지되었다.
- 한편, 측정시간 80분 동안 의복 내 습도 변화는 초기 20분인 안정시기에는 의복 내 수분이 바깥으로 빠져나가서 상대습도는 감소하며, 운동 40분 동안은 인체에서 발생하는 땀 증기에 의해 증가하여 60분 이후 20분 동안 휴식기 동안 땀 증기가 바깥으로 빠져나가서 상대습도가 감소하는 변화를 보였다. Fig.
후속연구
- 본 연구를 통해 나일론 섬유의 특성 때문에 발생하는 투습성과 필링성은 소재설계를 통한 향후 개선이 필요하지만 보온성, 촉감착용성 및 세탁에 대한 형태안정성은 나일론을 혼방함으로써 더 우수한 특성을 확보할 수 있었다. 또한 울/나일론 혼방직물을 tra-biz용 소재로 사용 가능함을 확인함에 따라 보온성과 착용성능 및 세탁 안정성이 우수한 의류제품의 개발을 위한 아웃도어 산업체에서의 활용이 기대된다.
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