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문제 정의
- 본 연구에서는 국내에서 생산되고 있는 여성용 소모직물과 국외 소모직물의 역학물성 및 의류외관특성 그리고 의류형성성능 등을 비교·분석하였다. 그리고 소모직물 시료의 외관특성과 소재의 역학특성과의 관계를 검토하기 위하여 i-designer의 3D CAD 가상봉제시스템에서 평가한 외관특성과 비교하여 국내 생산 여성용 고급소모직물의 품질을 예측해 보고자 하였다.
- 본 연구에서는 여성용 소모박지직물 시료의 의류형성성능과 외관특성을 소재의 역학특성에서 예측하고 가상봉제시스템에 의해 생성된 실루엣을 이용하여 외관특성을 객관적으로 평가·분석에 대한 가능성을 확인하였다. 따라서 이러한 분석을 토대로 소재의 역학특성을 객관적으로 계측하고 이를 바탕으로 기업에서 상품기획에 반영시켜 제품생산에 적극적으로 활용한다면 국내 의류제품의 품질향상에 도움이 될 것으로 사료된다.
- 이들은 소모직물의 봉제성(tailorability)과 의복형성성능(formability)의 예측치를 Fabric Assurance by Simple Testing System(FAST) 역학실험의 역학량에서 계산하였고 이들 값을 의류에서의 심퍼커(seam pucker)특성과 수축특성에 의한 형태 안정성과 관련시키는 시스템 설계를 하였다. 이들 전문가 시스템은 직물을 구성하는 섬유, 실, 직물의 구조인자 특성치에서 그들 직물의 물성을 예측할 수 있는 시스템으로서 봉목이탈(seam slippage), 구김 회복성, 마찰 저항성, 필링 특성 그리고 직물의 전단강성 및 굽힘강성 등을 예측하여 의류에서의 착용성을 예측하는 시스템을 구성하여 착용특성과 물성이 우수한 의류용 직물을 제조하기 위한 공정설계를 연구의 최종 목적으로 하였다. 그러나 이들 연구와는 달리 의류의 외관특성(appearance)에 가장 큰 영향을 미치는 인자는 직물의 역학특성이라고 판단하고 이들 간의 상관성에 관한 연구(Fan & Hunter, 1998a, b; Gong & Chen, 1999; Pavlinić et al.
제안 방법
- Table 1에서 홀수의 시료 넘버가 외국 선진시료이며 짝수 시료 넘버가 외국 선진시료와 비교하기 위해 시생산한 시료이다. 1번에서 10번까지 시료는 Super 170, 150, 130 슈퍼 울(super wool)로서 울 원료의 섬도(fineness)품질이 최고급 원료인 수퍼 파인 울(super fine wool)의 등급표현에 따라 시료를 제조하였다. 울(wool)/캐시미어(cashmere)는 울 90%, 캐시미어 10% 혼합원료를 사용하였으며 울/모헤어(mohair)는 울 50%, 모헤어 50% 혼합원료이며 울/실크 크레스피노(crespino)는 울 90%, 실크 10%, 울/실크 트로피칼(tropical)은 울 60%, 실크 40%를 혼합한 원료를 사용하였다.
- 1)에서 계산하였다(Shishoo, 1989; Shishoo & Choroszy, 1990). FAST system의 인장시험기에서 측정된 E20, E5 그리고 캔틸레버(cantilever) 굽힘시험기에서 측정된 굽힘강성(B)치를 (Ep. 3)에서 계산하여 의류형성성능FFAST를 (Ep. 4)로 계산하였다. Total Appearance Value(TAV)는 KES-FB system에서 측정한 16가지 역학량에서 (Ep.
- KES-FB system에서 측정된 Fmax와 Fmax에서의 변형률(EM) 그리고 굽힘강성(B) 값을 이용하여 직물의 의류형성성능(formability) FKES를 (Eq. 1)에서 계산하였다(Shishoo, 1989; Shishoo & Choroszy, 1990).
- 4)로 계산하였다. Total Appearance Value(TAV)는 KES-FB system에서 측정한 16가지 역학량에서 (Ep. 5)로 계산하였다.
- 국·내외 소모직물의 의류형성성능과 외관특성을 KES-FB와 FAST system에서 측정한 역학량에서 예측한 후 3차원 CAD가상 봉제 system에서 시뮬레이션을 수행한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다.
- 그리고 3D CAD System(가상봉제시스템)에 의한 시뮬레이션 3차원 데이터는 (주)테크노아의 i-designer(Kim & Gotoh,2005)를 사용하여 패턴데이터, 소재의 역학특성에 관한 물성치를 기초로 시뮬레이션을 행하여 의복의 3차원 형상을 추정하였다.
- 따라서 이들 외관특성을 KES-FB system에서 계측한 직물 역학량을 사용하여 TAV(Total appearance value)값을 (Ep. 5)에서 계산하여 Fig. 6에 국내·외 시료 20가지의 TAV를 도시하였다.
- 본 연구는 국내 C기업과 공동연구로 수행하였으며 외국 선진제품과 국내에서 시생산한직물과의 역학물성 및 착용물성의 차이를 비교·분석 하였다.
- 본 연구에서는 국내에서 생산되고 있는 여성용 소모직물과 국외 소모직물의 역학물성 및 의류외관특성 그리고 의류형성성능 등을 비교·분석하였다.
- 외국 소모직물 시료는 이태리와 일본 선진사 제품을 구입한 후 설계 내용을 분석하여 이를 바탕으로 소모직물 시료를 국내 C기업에서 시생산하였다. 이 때 국내 C기업의 마케팅 담당자와 협의하여 국내 소비자들의 요구도가 부드러운 특성보다 다소 뻣뻣한 질감을 요구하기 때문에 제품 설계 및 기획단계에서 이태리와 일본 선진 제품대비 다소 뻣뻣한 질감을 가지는 직물 설계를 하였다.
대상 데이터
- 본 연구를 위해 사용된 국내·외 소모직물 시료는 여성 정장용 박지 소모직물 시료로 국외 시료는 현재 국내에서 시판되고 있는 이태리와 일본 섬유 선진사의 제품으로서 국내에서 수입되어 시판되는 시료 중에서 C기업 제품과 상대비교가 가능한 제품을 시료로 선정하였다.
- 본 연구를 위해 사용된 국내·외 소모직물 시료는 여성 정장용 박지 소모직물 시료로 국외 시료는 현재 국내에서 시판되고 있는 이태리와 일본 섬유 선진사의 제품으로서 국내에서 수입되어 시판되는 시료 중에서 C기업 제품과 상대비교가 가능한 제품을 시료로 선정하였다. 소모직물 소재는 슈퍼 170~120의 부드러운 고급 모직물과 울/캐시미어, 울/모헤어, 울/실크 혼방직물, 그리고 캐시미어 직물 등 고급화 경향이 두드러진 소재를 선택하였다. Table 1에서 홀수의 시료 넘버가 외국 선진시료이며 짝수 시료 넘버가 외국 선진시료와 비교하기 위해 시생산한 시료이다.
- 소모직물 시료는 여성 정장용 박지 소모직물 시료로 국내·외의 20개 시료를 사용하였다.
- 울(wool)/캐시미어(cashmere)는 울 90%, 캐시미어 10% 혼합원료를 사용하였으며 울/모헤어(mohair)는 울 50%, 모헤어 50% 혼합원료이며 울/실크 크레스피노(crespino)는 울 90%, 실크 10%, 울/실크 트로피칼(tropical)은 울 60%, 실크 40%를 혼합한 원료를 사용하였다. 실크 몰 자카드(silk mole J/K)는 경사 울 100%에 위사 실크100%사를 사용한 울/실크 교직물을 사용하였다. 외국 소모직물 시료는 이태리와 일본 선진사 제품을 구입한 후 설계 내용을 분석하여 이를 바탕으로 소모직물 시료를 국내 C기업에서 시생산하였다.
- 실크 몰 자카드(silk mole J/K)는 경사 울 100%에 위사 실크100%사를 사용한 울/실크 교직물을 사용하였다. 외국 소모직물 시료는 이태리와 일본 선진사 제품을 구입한 후 설계 내용을 분석하여 이를 바탕으로 소모직물 시료를 국내 C기업에서 시생산하였다. 이 때 국내 C기업의 마케팅 담당자와 협의하여 국내 소비자들의 요구도가 부드러운 특성보다 다소 뻣뻣한 질감을 요구하기 때문에 제품 설계 및 기획단계에서 이태리와 일본 선진 제품대비 다소 뻣뻣한 질감을 가지는 직물 설계를 하였다.
- 1번에서 10번까지 시료는 Super 170, 150, 130 슈퍼 울(super wool)로서 울 원료의 섬도(fineness)품질이 최고급 원료인 수퍼 파인 울(super fine wool)의 등급표현에 따라 시료를 제조하였다. 울(wool)/캐시미어(cashmere)는 울 90%, 캐시미어 10% 혼합원료를 사용하였으며 울/모헤어(mohair)는 울 50%, 모헤어 50% 혼합원료이며 울/실크 크레스피노(crespino)는 울 90%, 실크 10%, 울/실크 트로피칼(tropical)은 울 60%, 실크 40%를 혼합한 원료를 사용하였다. 실크 몰 자카드(silk mole J/K)는 경사 울 100%에 위사 실크100%사를 사용한 울/실크 교직물을 사용하였다.
이론/모형
- 본 연구에서 사용된 소모직물의 역학물성은 KES-FB system(Kawabata, 1980)과 FAST system(Gaudreau and Agatstein, 1989)을 이용하여 측정하였으며 각 측정방법에 따른 소모직물의 물성을 비교·분석하였다.
성능/효과
- 817로서 비교적 높은 상관성을 보였으며 Fig. 7(b)의 TAV와 FAST system에 의한 의류형성성능 간의 상관에서는 0.712정도의 상관성을 보임을 알 수 있었다. TAV와 FAST결과 간의 상관계수가 0.
- 단지 Fig. 1(a)와 (b)의 의류형성성능에서 KESFB와 FAST system 모두에서 다른 시료에 비해 상대적으로 높은 값을 보였던 19번/20번 시료, 즉 실크 교직물의 경우 TAV에서는 다른 시료에 비해 크게 높은 값을 보이지 않은 것은 위사에 실크 필라멘트가 들어감으로써 굽힘강성과 전단강성이 특히 높은 값을 보이면서 의류형성성능 계산식에서는 이들 두 가지 특성이 주 인자임에 반해 TAV에서는 16가지 역학량 모두가 고려된 수식이므로 이들 실크 교직물의 TAV가 높은 값을 보이지 않은 것으로 판단된다. 다른 시료군과 다르게 모헤어 섬유가 혼합된 13번과 14번 울/모헤어 직물에서 이태리 직물(13번) 보다 국내 직물(14번)이 약간 더 높은 TAV를 보인 것은 모헤어 섬유의 수분에 대한 민감성에 기인한 것으로 예측된다.
- 1) 외국선진직물과 국내직물의 의류형성성능을 KES-FB와 FAST system에서 측정한 역학량에서 예측한 결과, 두 가지 측정기기 모두에서 외국선진직물이 국내직물보다 높은 값을 보였다. 이는 직물 구조인자 중에서 위사로 사용된 실의 특성, 그리고 경·위사 방향의 직물의 밀도의 차이에 기인되며 국내기업의 제품설계 및 기획단계에서 고려사항이라고 보여진다.
- 2) 우수한 의류형성성능을 가진 직물을 얻기 위해서는 신축성(EM)과 압축특성(WC)이 큰 값을 가지면서 굽힘강성과 전단 강성치는 낮은 값을 가지는 직물설계가 필요함을 확인하였다. 20가지 시료의 KES-FB와 FAST system에서 얻은 의류형성성능 값 사이의 상관계수는 0.
- 2) 우수한 의류형성성능을 가진 직물을 얻기 위해서는 신축성(EM)과 압축특성(WC)이 큰 값을 가지면서 굽힘강성과 전단 강성치는 낮은 값을 가지는 직물설계가 필요함을 확인하였다. 20가지 시료의 KES-FB와 FAST system에서 얻은 의류형성성능 값 사이의 상관계수는 0.915의 높은 값을 가짐으로써 두 계측기기의 정밀도를 확인하였다.
- 1(a)에서 볼 수 있듯이 국내 제품의 의류형성성능이 국외 제품보다 모두 낮은 값을 보임을 알 수 있다. 20개의 시료 중에서 특히 3/4번(슈퍼 170밀드), 5/6번(슈퍼 150), 9/10번(슈퍼 130밀드), 11/12번(울/캐시미어 밀드) 그리고 19/20번(실크몰쟈카드) 시료에서 국외 선진 제품의 의류형성성능이 국내 제품보다 높은 값을 보이면서 차이가 크게 나타났다. 특히 이들 중에서 3번과 4번, 9번과 10번 그리고 11번과 12번의 경우는 국내 제품인 4번, 10번 그리고 12번 시료의 위사가 모두 단사로 구성된 직물로서 국내 소비자들이 다소 얇은 소모직물을 선호하기 때문에 국내 C기업에서는 위사를 단사로 사용하였으나 이는 의류형성성능을 나쁘게 하는 것으로 나타나, 위사 단사를 합사로 바꾸는 설계를 통해 제품 기획측면의 변화를 고려해 보는 것이 필요하다고 사료된다.
- 3) KES-FB system에서 측정된 의류의 외관특성(TAV)도 외국선진제품이 국내 제품보다 높은 값을 보였다. 이와 같이 국내 제품의 외관특성이 낮은 값을 보이는 것은 직물 역학특성치에서 낮은 신장성(EM)과 낮은 신축에너지(WT)에 기인하며 이는 낮은 의류형성성능의 원인임을 확인하였다.
- Fig. 6에서 볼 수 있듯이 13번/14번(울/모헤어) 시료를 제외하고 모든 시료에서 외국 선진직물의 외관특성치가 국내 C기업 제품보다 더 높은 값을 보였으며, 18번(울/시크 트로피칼) 시료가 가장 낮은 값을 보였다. Fig.
- 1에서 보인 의류형성성능에서 KES-FB system과 FAST system 모두 선진 외국 제품이 우수한 결과를 보인 것과 일치하였으며 의류형성성능과 외관특성은 직물의 역학 특성치에서 예측되므로써 유사한 평가방법으로 생각 할 수 있다. 결국 의류형성성능에서 불량물성으로 일컫는 필링, 심퍼커링 등이 외관 특성을 나쁘게 함으로써 의류 형성성능이 낮은 값이면 TAV도 낮은 값을 가지게 됨을 확인할 수 있었다. 단지 Fig.
- 이와 같이 국내 제품의 외관특성이 낮은 값을 보이는 것은 직물 역학특성치에서 낮은 신장성(EM)과 낮은 신축에너지(WT)에 기인하며 이는 낮은 의류형성성능의 원인임을 확인하였다. 또한, 의류형성 성능치와의 상관계수를 살펴보면, KES-FB system에 의한 의류 형성성능과 TAV와는 0.817로서 FAST system과의 상관계수0.712보다 더 높은 값을 보였다. TAV는 3차원 CAD 가상봉제 시스템 결과와도 유사함을 확인하였다.
- 이는 위사에 실크 100%사가 사용된 교직물인 관계로 위사방향의 굽힘강성과 전단강성의 높은 값에 기인되어 높은 의류형성성능을 보인다고 사료된다. 실크가 혼합된 15-18번 울/실크 혼방사 시료직물의 의류형성성능에 비해 실크 교직물인 19번, 20번 시료가 훨씬 의류형성성능이 우수한 것을 볼 수 있다. 이는 Fig.
- 다른 시료군과 다르게 모헤어 섬유가 혼합된 13번과 14번 울/모헤어 직물에서 이태리 직물(13번) 보다 국내 직물(14번)이 약간 더 높은 TAV를 보인 것은 모헤어 섬유의 수분에 대한 민감성에 기인한 것으로 예측된다. 즉 모헤어는 수분에 대단히 민감하며 수분을 흡수하여 수분팽창이 발생하며 인장과 굽힘 역학 특성치만 고려한 의류형성성능 계산식(Eq 1, 4)에 비해 TAV는 드레이프성, 의류형성성능 그리고 촉감까지가 고려되므로 모헤어 혼합직물의 선호도가 이태리와 국내 제품간 차이가 나서 반대의 결과를 보인 것으로 예측된다.
- 1에서 볼 수 있듯이 두 측정 방법간 의류형성성능의 외국 선진시료와 국내시료사이의 결과에 큰 차이를 나타내지 않는 것을 볼 수 있다. 즉, 각 측정방법에 따른 의류형성성능을 분석해 본 결과 두 평가방법에 따른 의류형성성능은 국외 소모직물이 국내 소모직물보다 더 좋은 값을 가졌다.
후속연구
- 본 연구에서는 여성용 소모박지직물 시료의 의류형성성능과 외관특성을 소재의 역학특성에서 예측하고 가상봉제시스템에 의해 생성된 실루엣을 이용하여 외관특성을 객관적으로 평가·분석에 대한 가능성을 확인하였다. 따라서 이러한 분석을 토대로 소재의 역학특성을 객관적으로 계측하고 이를 바탕으로 기업에서 상품기획에 반영시켜 제품생산에 적극적으로 활용한다면 국내 의류제품의 품질향상에 도움이 될 것으로 사료된다.
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