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문제 정의
- 따라서 본 연구에서는 변화되는 근무환경의 조건에 따라 외관은 클래식한 정장이 요구되지만, 기능적인 면에서는 활동적 캐주얼웨어를 충족하는 기후환경변화 대응형 에너지절감이 가능한 기능적 근무복을 개발함으로써 유니폼의 고부가가치화를 추구함에 연구목적을 두고 있다.
- 특히 근무복은 이러한 조건이 더욱 중요한 요인으로 쾌적한 근무환경을 조성하여 업무 효율성을 높일 수 있는 제품 개발이 요구되고 있다. 이에 본 연구는 인체열 복사를 통한 기능적 소재를 적용하여 유니폼으로 개발함으로써 착용자의 안정적 환경을 조성하고 업무의 효율성을 높여 기존 유니폼 개발에 변화를 도모하여 에너지절감이 가능한 고감도의 근무복 개발로 유니폼의 고부가가치화를 추구하고자 한다.
- 본 연구에서는 기능성 에너지절감 소재를 안감으로 적용하여 개발한 것으로 인체열복사를 활용한 기능의 접근에 국한되어 있었다. 최근 섬유산업 전반의 동향인 고기능성 에너지절감 소재의 개발은 다양하게 증가하고 있어 인체열 복사의 안감 적용 이 외에도 다양한 소재를 접목한 유니폼개발의 시도가 필요하다고 보여진다.
제안 방법
- 연구방법은 문헌연구와 실증연구로 진행하였다. 문헌연구로는 관련 문헌과 선행연구를 중심으로 유니폼에 대한 일반적 고찰과 인체열보존 관련 기능성소재에 대한 개발현황에 대해 고찰하였다.
- 문헌연구로는 관련 문헌과 선행연구를 중심으로 유니폼에 대한 일반적 고찰과 인체열보존 관련 기능성소재에 대한 개발현황에 대해 고찰하였다. 실증연구에서는 연구에너지절감이 가능한 비즈니스형 근무복을 개발하기 위해 제품기획 단계부터 시제품 개발, 소비자평가, 지적재산권 확보단계까지의 제품양산 프로세스를 중심으로 진행하였다.
- 본 연구의 개발은 첫째, 인체열 복사를 통한 온감 +5℃이상 향상되는 지능형 합섬소재의 적용과 둘째, 클래식 감성을 살리는 울터치(wool touch)의 텍스타일 디지털프린트 개발 셋째, 편의적 모션을 위한 혁신적 프리패턴(free-pattern) 디자인 설계로 활동성을 향상시키고 넷째, 환경대응 변형을 위한 특수봉제 디테처블(Detachable)의 완제품 개발을 통하여 최종 착의성 평가 결과 체감 +7℃ 이상이 향상되는 에너지절감형 유니폼의 제품개발을 실현하기 위해 다음과 같은 프로세스로 진행하였다.
- 소재의 염착특성을 고려한 DTP용 메디아솔루션(Media Solution) 및 울라이크(wool like) 디자인 개발을 통하여 소재와 디지털프린팅기법 개발의 호환성 테스트 적용으로 최종 수트감성의 울터치 천연소재의 디자인 개발을 진행하였다. 디지털 프린트를 통하여 울라이크(wool like), 퍼라이크(fur like) 등의 천연소재의 감성을 그대로 살리는 텍스타일 디자인 개발 총 6아이템을 개발하여 기본물성테스트를 진행하였다[Fig.
- 소재의 염착특성을 고려한 DTP용 메디아솔루션(Media Solution) 및 울라이크(wool like) 디자인 개발을 통하여 소재와 디지털프린팅기법 개발의 호환성 테스트 적용으로 최종 수트감성의 울터치 천연소재의 디자인 개발을 진행하였다. 디지털 프린트를 통하여 울라이크(wool like), 퍼라이크(fur like) 등의 천연소재의 감성을 그대로 살리는 텍스타일 디자인 개발 총 6아이템을 개발하여 기본물성테스트를 진행하였다[Fig. 3].
- 시험분석을 통하여 최종 개발제품 6아이템에 대하여 [Table 2]와 같이 발수도 5급, 세탁치수변화율 0%, 세탁견뢰도4-5급, 물견뢰도 4-5급, 땀견뢰도 4-5급, 일광견뢰도 4-5급을 실현하였다.
- 근무자의 쾌적한 활동을 위하여 외관은 비즈니스 수트이지만 기능은 고활동성이 가능한 제품의 디자인 설계로 인도어-아웃도어의 편의적 겸용성을 위하여 플라켓, 후드, 슬리브 등의 디태처블 (Detachable)을 통한 기술적 접근을 시도하였다. 소재의 온감성 이외에 디자인측면에서의 온감기능의 향상을 위하여 디테일측면에서의 접근으로 멀티포켓, 풀 집업, 스냅, 벨크로 테입 2중 여밈, 인플라켓 등을 활용하여 에너지 절감의 방법을 소재와 디자인 양방향의 접근으로 체감을 최대 올릴 수 있도록 설계하였다[Fig.
- 디자인에서 오는 공기투과도 최저 및 인체열이 밖으로 나가지 않게 하기 위한 에너지절감형 디자인 개발을 위하여 인체형상 패턴분석을 토대로 3차원 인체계측 데이터를 수정 보완하여 클래식 수트에 적용한 디자인 설계를 진행하였다. 이를 위하여 사이즈코리아 치수체계를 재정립 후 수정 보완 하여 남성복 유니폼 적용에 따른 공기투과도가 낮은 온감형 패턴을 설계하였다.
- 디자인에서 오는 공기투과도 최저 및 인체열이 밖으로 나가지 않게 하기 위한 에너지절감형 디자인 개발을 위하여 인체형상 패턴분석을 토대로 3차원 인체계측 데이터를 수정 보완하여 클래식 수트에 적용한 디자인 설계를 진행하였다. 이를 위하여 사이즈코리아 치수체계를 재정립 후 수정 보완 하여 남성복 유니폼 적용에 따른 공기투과도가 낮은 온감형 패턴을 설계하였다. 우선 체표평면 전개도 작성을 통하여 점군 데이터를 이용하여 근사 곡면 모델을 생성한 후, 특징점을 연결한 다트 곡선을 곡면에 투영하여 작은 패치로 자르고, 각 패치에 대해 Flat pattern을 생성 한 후 2D 도면상에 나타내고 이를 이용하여 클래식 수트 패턴을 개발하여 기존의 스포츠웨어 브랜드에 사용하고 있는 패턴절개방법을 바탕으로 활동성을 강화한 패턴절개 방법인 머슬컷(Muscle-cut)을 도출하였다.
- 이를 위하여 사이즈코리아 치수체계를 재정립 후 수정 보완 하여 남성복 유니폼 적용에 따른 공기투과도가 낮은 온감형 패턴을 설계하였다. 우선 체표평면 전개도 작성을 통하여 점군 데이터를 이용하여 근사 곡면 모델을 생성한 후, 특징점을 연결한 다트 곡선을 곡면에 투영하여 작은 패치로 자르고, 각 패치에 대해 Flat pattern을 생성 한 후 2D 도면상에 나타내고 이를 이용하여 클래식 수트 패턴을 개발하여 기존의 스포츠웨어 브랜드에 사용하고 있는 패턴절개방법을 바탕으로 활동성을 강화한 패턴절개 방법인 머슬컷(Muscle-cut)을 도출하였다.
- 이에 따라 인체 부위별 움직임을 반영한 패턴의 디자인 기술 확립하기 위하여 평면화한 패턴과 동작 분석자료를 바탕으로 편의적 활동 클래식 수트 원형패턴을 개발하였고 2차원 전개 패턴의 경우 바로 의복제작에 사용할 수 없는 부분. 특히 목, 겨드랑이부분 등은 의복으로 제작할 경우 극도의 불편을 느낄 수 있는 단순전개이미지이므로 패턴으로 제작하는 과정에서 완곡화하여 의복으로 제작하여도 불편함이 없도록 수정보완 하였다[Fig.
- 이에 따라 인체 부위별 움직임을 반영한 패턴의 디자인 기술 확립하기 위하여 평면화한 패턴과 동작 분석자료를 바탕으로 편의적 활동 클래식 수트 원형패턴을 개발하였고 2차원 전개 패턴의 경우 바로 의복제작에 사용할 수 없는 부분. 특히 목, 겨드랑이부분 등은 의복으로 제작할 경우 극도의 불편을 느낄 수 있는 단순전개이미지이므로 패턴으로 제작하는 과정에서 완곡화하여 의복으로 제작하여도 불편함이 없도록 수정보완 하였다[Fig. 5].
- 킵히트(Keep Heat) 소재는 인체의 열을 강력하게 복사시켜 체온을 유지하는 최첨단 보온기능 원단을 안감에 적용하여 일반 원단보다 4~5℃정도 온도가 높게 측정되는 결과를 도출하여 인체에서 나오는 열을 복사해 보온성을 극대화 하는 것을 특성으로 라이닝부분을 적용하였다. 이는 반복되는 착용이나 세탁에도 보온 기능을 유지하는 내구성이 탁월한 제품으로 후 가공에 의한 발열제품으로 세탁 후 기능의 급감, 필링, 색상 변화 등의 문제가 없음을 확인하여 개발제품의 안감으로 적용하였다.
- 멀티기능성 클레식 수트 봉제를 위한 적합한 장비 시스템을 활용하여 자동연단기, 심실링 머신 (곡선용/직선용), 수압기 등 자동송출 접합을 위한 조건을 우선 확립하였다. 또한 일자 심실링공법과 곡선 심실링 봉제 기법을 활용하고 특히 곡선 심실링봉제를 통해 곡선패턴 전개를 통한 동작 편의성 전개를 진행하였다.
- 멀티기능성 클레식 수트 봉제를 위한 적합한 장비 시스템을 활용하여 자동연단기, 심실링 머신 (곡선용/직선용), 수압기 등 자동송출 접합을 위한 조건을 우선 확립하였다. 또한 일자 심실링공법과 곡선 심실링 봉제 기법을 활용하고 특히 곡선 심실링봉제를 통해 곡선패턴 전개를 통한 동작 편의성 전개를 진행하였다. 또한, 유니폼의 안전성ㆍ보호성ㆍ기능성을 위한 봉제기법 도출을 위하여 바늘 구멍, 봉제선을 통한 공기투과도 최소의 심실링 접착기법을 적용한 이중접합구조 설계를 적용한 후 솔기 내 바이러스 미립자 고착 및 침입방지를 위해 의복 솔기 처리법(바운드, 열접착 봉합, 재봉 후 테이핑 등)을 활용한 기능적 솔기구조 설계를 도출하였다.
- 개발된 패턴을 적용으로 최종 프리모션 패턴설계를 적용한 동작편의성 최상의 온감형 클래식 수트 개발을 완성하였다. 디테처블(Detachable), 디테일 개발을 통한 편의적 모션 유니폼 디자인이 적용되었으며 구스다운 90%, 깃털 10% 충전재 사용 비율로 보온성을 더욱 높일 수 있는 디테일 작업이 진행되었다, 또한 절개를 통한 자유로움과 베스트(vest)를 응용하여 온감형 수트개발을 위한 최적화를 실현하였다[Fig. 6].
- 개발된 이중접합 봉제법과 인체복사열 안감 적용한 시제품 샘플의 온감성(+5℃)을 평가하고자신체 건강한 30대 연구직 남성을 피험자로 선정하여 2014년 8월 26일 및 29일, 9월 2일 패션산업연구원 실험실에서 실시하였고 3일간 같은 시각에 한 번씩(오후 1시~2시) 실시하였다. 실험실 환경은 온도 20℃이며 본 사업에서 개발한 시제품의 온열감을 측정하기 위하여 개발 시제품 착의 전과 착의 후 신체온도를 열적외선 카메라(Ti50FT-0807001, DSP 버전 4.5.0.0)로 측정되었다.
- 현재 착용하고 있는 유니폼에 대한 관심 및 고려/개선에 대한 견해를 알아보기 위해 2014년 8월 11일∼20일까지 예비조사를 실시하였고 본 연구의 의도에 맞게 수정 보완하여 설문지를 최종 완성하였다.
- 개발제품의 최종 검증을 위하여 착의성 평가를 실시하였다. 현재 착용하고 있는 유니폼에 대한 관심 및 고려/개선에 대한 견해를 알아보기 위해 2014년 8월 11일∼20일까지 예비조사를 실시하였고 본 연구의 의도에 맞게 수정 보완하여 설문지를 최종 완성하였다.
- 첫째, 인체 체온 복사를 통한 5도씨 체온상승으로 보온성 극대화 소재개발을 실현하였다.
- 다섯째, 개발제품의 디자인 등록을 통하여 지적재산권을 확보하였다.
- 근무자의 쾌적한 활동을 위하여 외관은 비즈니스 수트이지만 기능은 고활동성이 가능한 제품의 디자인 설계로 인도어-아웃도어의 편의적 겸용성을 위하여 플라켓, 후드, 슬리브 등의 디태처블 (Detachable)을 통한 기술적 접근을 시도하였다. 소재의 온감성 이외에 디자인측면에서의 온감기능의 향상을 위하여 디테일측면에서의 접근으로 멀티포켓, 풀 집업, 스냅, 벨크로 테입 2중 여밈, 인플라켓 등을 활용하여 에너지 절감의 방법을 소재와 디자인 양방향의 접근으로 체감을 최대 올릴 수 있도록 설계하였다[Fig. 4]
- 또한 일자 심실링공법과 곡선 심실링 봉제 기법을 활용하고 특히 곡선 심실링봉제를 통해 곡선패턴 전개를 통한 동작 편의성 전개를 진행하였다. 또한, 유니폼의 안전성ㆍ보호성ㆍ기능성을 위한 봉제기법 도출을 위하여 바늘 구멍, 봉제선을 통한 공기투과도 최소의 심실링 접착기법을 적용한 이중접합구조 설계를 적용한 후 솔기 내 바이러스 미립자 고착 및 침입방지를 위해 의복 솔기 처리법(바운드, 열접착 봉합, 재봉 후 테이핑 등)을 활용한 기능적 솔기구조 설계를 도출하였다.
대상 데이터
- 개발된 이중접합 봉제법과 인체복사열 안감 적용한 시제품 샘플의 온감성(+5℃)을 평가하고자신체 건강한 30대 연구직 남성을 피험자로 선정하여 2014년 8월 26일 및 29일, 9월 2일 패션산업연구원 실험실에서 실시하였고 3일간 같은 시각에 한 번씩(오후 1시~2시) 실시하였다. 실험실 환경은 온도 20℃이며 본 사업에서 개발한 시제품의 온열감을 측정하기 위하여 개발 시제품 착의 전과 착의 후 신체온도를 열적외선 카메라(Ti50FT-0807001, DSP 버전 4.
- 본 조사는 2014년 9월 4일∼19일까지 대구경북지역의 섬유 및 의류패션업계 및 기관에 근무하고 있는 남성 52명을 대상으로 개발품에 대한 착의평가를 실시하였다.
데이터처리
- 본 조사는 2014년 9월 4일∼19일까지 대구경북지역의 섬유 및 의류패션업계 및 기관에 근무하고 있는 남성 52명을 대상으로 개발품에 대한 착의평가를 실시하였다. 조사진행 및 자료수집은 1:1면담 형식으로 개발제품 착의 후 자유기입방식의 설문지법을 이용하였으며 불성실한 응답 2부를 제외한 50부를 최종 분석에 사용되었으며 자료 분석은 SPSS WIN v21.0을 이용하였고 분석방법은 빈도분석, 다중응답분석, 기술통계량인 평균 및 표준편차를 실시하였다.
성능/효과
- 킵히트(Keep Heat) 소재는 인체의 열을 강력하게 복사시켜 체온을 유지하는 최첨단 보온기능 원단을 안감에 적용하여 일반 원단보다 4~5℃정도 온도가 높게 측정되는 결과를 도출하여 인체에서 나오는 열을 복사해 보온성을 극대화 하는 것을 특성으로 라이닝부분을 적용하였다. 이는 반복되는 착용이나 세탁에도 보온 기능을 유지하는 내구성이 탁월한 제품으로 후 가공에 의한 발열제품으로 세탁 후 기능의 급감, 필링, 색상 변화 등의 문제가 없음을 확인하여 개발제품의 안감으로 적용하였다.
- 시제품 샘플 착의 전·후 온감성을 테스트 한 결과 시제품 샘플 착의 전 피험자가 기본상의(반팔티셔츠)를 착용한 부위(상반신)의 평균 적외선 투과율은 23.8℃∼31.3℃이며 가슴부위에서 평균 27.8℃를 나타냈다.
- 개발된 패턴을 적용으로 최종 프리모션 패턴설계를 적용한 동작편의성 최상의 온감형 클래식 수트 개발을 완성하였다. 디테처블(Detachable), 디테일 개발을 통한 편의적 모션 유니폼 디자인이 적용되었으며 구스다운 90%, 깃털 10% 충전재 사용 비율로 보온성을 더욱 높일 수 있는 디테일 작업이 진행되었다, 또한 절개를 통한 자유로움과 베스트(vest)를 응용하여 온감형 수트개발을 위한 최적화를 실현하였다[Fig.
- 분석결과 일반적 특성 부분에서는 조사대상자의 연령대는 30대 42%로 가장 많았고 다음으로 40대(32%), 20대(16%), 50대(10%)의 순으로 나타났고 직업은 연구직에 근무하는 응답자가 52%로 가장 많았고 일반사무직이 38%, 생산직(6%), 영업직(4%)의 순으로 나타났다. 현 근무복의 고려/개선에 대한 견해로는 현재 근무복 착용 시 가장 추위를 느끼는 신체부위는 가슴부위가 34%로 가장 높은 응답률을 보였고 다음으로 배 부위 (25.
- 외관평가 결과는 대부분의 문항(디자인성, 환경적 근무특성, 환경대응성, 감성적 소재이미지, 실용적 디자인, 활동성, 독창성)에서 모두 3.5이상으로 대체적으로 외관(디자인)이 좋다고 평가된 반면 현대적/독창적 디자인(m=3.48)은 다른 항목과 비교해 볼 때 다소 낮은 결과를 보였지만 긍정적인 응답을 보였다. 세부구조(탈부착여밈/후드/ 포켓 등)의 환경대응(m=3.
- 72)이라는 평가가 다음으로 높이 평가되었다. 개발제품의 클래식 감성을 살리고, 활동성 향상을 위한 디자인 설계 및 인체 편리적 패턴적용으로 인도어/아웃도어 겸용성에 대한 평가에 긍정적인 결과를 보인 것으로 해석됨. 반면 클래식 수트용 정장의 형태를 베이스로 하는 디자인이어서 독창성이 다소 미흡하여 보다 활동적인 형태의 디자인개발이 필요하다고 사료된다.
- 착용만족도에서 보여지는 기능성 온감소재의 적합성(m=3.74 과 착용시 체감 온감성(m=3.70) 에 대한 평가가 높은 결과를 보였는데, 이는 디테처블 구조(탈부착 여밈 및 후드)설계의 활용가치 (m=3.72)를 높게 인식하여 소재활용과의 시너지 효과를 나타낸 것으로 해석된다. 수트 스타일의 근무복이라 주로 착용하던 점퍼스타일보다 밀착된 착용감으로 다소 압박을 느낀 것으로 보이는데 이를 보완할 수 있는 적합한 소재(예를 들어 스트레치 소재)를 사용하여 개선해야 할 것으로 보인다.
- 둘째, QR 시스템에 의한 타임투마켓(Time to Market) 시스템으로 울라이크터치(wool like touch) 의 고급스러운 합섬 소재의 텍스타일 디자인 개발을 통해 온감성 가시적효과를 달성하였다.
- 셋째, 편의적 모션을 위한 패턴디자인 설계와 디자인 개발로 실내외 겸용성이 가능한 고활동적기후변화 대응의 유니폼디자인 개발을 실현하였다.
- 넷째, 착의성 평가를 통해 적외선투과율 온감성 5℃ 상승과 체감성 7℃ 상승의 데이터 확보로 에너지절감형 유니폼 개발을 달성하였다.
- 이후 시제품 샘플 착의 후(10분 경과 후) 열적외선 카메라로 측정한 적외선 투과율은 27.1℃∼40.3℃로 측정되었고 시제품착의 전·후 적외선 투과율 측정 결과를 비교했을 때 3.3℃∼9.0℃로 향상된 것을 볼 수 있었으며 특히, 인체복사열 라이닝(lining) 및 이중접합 봉제법의 탈부착 여밈장치가 설계된 가슴과 배 부분의 적외선 투과율의 차이가 5.9℃로 나타나 실제 시제품 샘플의 온감성 +5℃향상이 이뤄졌다는 결과가 도출되었다[Fig. 7].
후속연구
- 72)를 높게 인식하여 소재활용과의 시너지 효과를 나타낸 것으로 해석된다. 수트 스타일의 근무복이라 주로 착용하던 점퍼스타일보다 밀착된 착용감으로 다소 압박을 느낀 것으로 보이는데 이를 보완할 수 있는 적합한 소재(예를 들어 스트레치 소재)를 사용하여 개선해야 할 것으로 보인다. 더불어 습윤감을 보완할 만한 소재선정 및 후가공 등을 잘 고려해서 추후 상용화 시켜야 할 것이다.
- 수트 스타일의 근무복이라 주로 착용하던 점퍼스타일보다 밀착된 착용감으로 다소 압박을 느낀 것으로 보이는데 이를 보완할 수 있는 적합한 소재(예를 들어 스트레치 소재)를 사용하여 개선해야 할 것으로 보인다. 더불어 습윤감을 보완할 만한 소재선정 및 후가공 등을 잘 고려해서 추후 상용화 시켜야 할 것이다.
- 최근 섬유산업 전반의 동향인 고기능성 에너지절감 소재의 개발은 다양하게 증가하고 있어 인체열 복사의 안감 적용 이 외에도 다양한 소재를 접목한 유니폼개발의 시도가 필요하다고 보여진다. 기능적 에너지절감 소재는 앞으로 세계적으로 많은 개발이 이루어질 전망이며 이를 적용한 근무복이나 패션제품의 요구와 활용도는 점점 증가할 것으로 보여져 앞으로 더 많은 연구와 개발이 필요하다.
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