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문제 정의
- 본 연구는 다양한 바이어스 각도에 따른 시판 견직물의 인장, 전단, 굽힘, 표면 특성 변화를 살펴보았으며, 각도와 직물 구성 특성에 따른 차이에 의한 영향 및 태 값을 알아보고자 하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다.
- 또한 이를 통해 의류 생산 자동화 시스템 개발 시 섬유 특성에 따라 발생할 수 있는 오차를 줄이는 기초적 자료로써도 활용될 수 있을 것이다. 이에 따라 본 연구에서는 다양한 바이어스 각도에서 견직물의 역학적 특성 변화를 살펴보고, 각도와 견직물의 구성 특성에 따른 영향 및 태 값을 알아보고자 한다.
제안 방법
- 각 시료는 0~165o까지의 각도를 15o씩 각도를 달리하여 20×20cm의 크기로 재단하였다(Fig. 1).
- 대부분의 역학적 특성치의 결과가 90o를 기준으로 대칭된 형태를 나타냈기 때문에 각각 직각이 되는 각도(0~90o, 15~105o, 30~120o, 45~135o, 60~150o, 75~165o)를 대응시켜 0o부터 75o까지 각도에 따른 태 값을 구하였으며 그 결과는 다음과 같다(Fig. 8)−(Fig. 9).
- 모든 시험편은 재단 및 측정 전 다림질 및 세탁 처리를 하지 않았으며 재단으로 인해 발생된 피로의 영향을 최소화하기 위하여 재단 후 평평한 곳에서 표준상태(20±2oC, 65±2%RH)의 조건에서 24시간 동안 컨디셔닝한 후 측정하였다.
- , Japan)을 사용하여 인장, 전단, 굽힘, 표면 특성을 표준상태(20±2oC, 65±2%RH)에서 각각 3회씩 측정하였다. 압축 특성의 경우, 측정 방향에 따른 차이가 없기 때문에 직물 종류별로 한 가지씩 택하여 3회 측정하였다. 측정된역학적특성치는숙녀복드레스에해당하는 KN201-LDY에 적용하여 감각 평가치(Primary Hand Value; HV)를 구하였다.
- 재단된 각 시험편은 KES-FB system(KATO, Tech. Co. Ltd., Japan)을 사용하여 인장, 전단, 굽힘, 표면 특성을 표준상태(20±2oC, 65±2%RH)에서 각각 3회씩 측정하였다.
대상 데이터
- 본 실험에서 사용된 시료는 시판되는 동일한 밀도의 견직물을 사용하였으며, 직물의 특성은 [Table 1]과 같다. 각 시료는 0~165o까지의 각도를 15o씩 각도를 달리하여 20×20cm의 크기로 재단하였다(Fig.
데이터처리
- 견직물의 각도에 따른 역학적 특성을 유형화하기 위하여 SPSS 22.0을 활용하였고, 역학적 특성을 독립변수로 설정하여 Hierarchical cluster analysis(Ward의 방법)을 실시한 결과, 3개의 군집이 도출되었다(Fig. 7). 각도에 따른 역학적 특성의 차이를 분석하기 위하여 ANOVA와 Duncan test를 실시한 결과 WT, 2HG, 2HG5, B, SMD에서 유의한 차이가 나타났다(Table 2)
- 측정된역학적특성치는숙녀복드레스에해당하는 KN201-LDY에 적용하여 감각 평가치(Primary Hand Value; HV)를 구하였다. 자료분석은SPSS 22.0을 활용하여 분산분석, 군집분석 및 Duncan test를 실시하였다.
- 직물별 역학적 특성의 차이를 비교하기 위하여 일원 분산분석 및 Duncan test를 실시하였으며, 그 결과, WT, RT, B, 2HB, MIU에서 유의한 차이가 나타났다(Table 3). Sengupta et al.
이론/모형
- 측정된 역학적 특성치를 바탕으로 숙녀복 드레스에 해당하는 KN-201-LDY에 적용하여 감각 평가치를 산출하였다. 대부분의 역학적 특성치의 결과가 90o를 기준으로 대칭된 형태를 나타냈기 때문에 각각 직각이 되는 각도(0~90o, 15~105o, 30~120o, 45~135o, 60~150o, 75~165o)를 대응시켜 0o부터 75o까지 각도에 따른 태 값을 구하였으며 그 결과는 다음과 같다(Fig.
- 압축 특성의 경우, 측정 방향에 따른 차이가 없기 때문에 직물 종류별로 한 가지씩 택하여 3회 측정하였다. 측정된역학적특성치는숙녀복드레스에해당하는 KN201-LDY에 적용하여 감각 평가치(Primary Hand Value; HV)를 구하였다. 자료분석은SPSS 22.
성능/효과
- 1) 각도에 따른 역학적 특성치는 대부분 90o를 중심으로 대칭형 곡선을 나타냈으며, 전단 특성에서 서로 다른 구성의 직물이라도 유사한 형태의 곡선을 만들어 각도에 대한 직물의 영향이 가장 적게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한 바이어스 각도 중에서 45o, 135o에서 가장 변형이 쉽고 유연한 각도임을 알 수 있었다.
- 2) 각도에 따라 세 가지의 군집으로 분류되고 WT,2HG, 2HG5, B, SMD에서 유의한 차이를 나타내었다. 군집I은 90o를 중심으로 30~60o 차이의 각도들로 세 가지의 군집 중, 가장 신축성이 좋은 특징을 나타냈으며,군집II는 0o와 90o의 각도로 군집 중 직물이 가장 유연하고 회복력이 좋으며, 표면이 가장 균일하지 않은 특성을 나타냈다.
- 3) 직물 구성 특성에 대한 결과로는 WT와 RT의 경우 S1, S2, S3가 동일한 그룹으로, S4만 다른 그룹으로 나타났다. B의 경우 S1과 S2가 같은 그룹으로 나타났고 S3, S4가 각각 다른 그룹으로 나타났다.
- Fukurami(Fullness and softness)를 부피감과 풍부하고 좋은 맵시에서 오는 느낌(Kawabata, 1980)을 나타낸다. 4종류의 직물에 따른 일관적인 특징은 나타나지 않았지만, 실 굵기를 제외한 합사와 꼬임이 같은 S2와 S3의 경우에는 굵기가 더 굵은 S3에서 Fukurami에 대한 감각이 더 높게 나타났다. 또한, S4를 제외한 모든 시료에서 45o에서 최댓값을 나타내 45o에서 가장 중후한 감촉을 느낄 수있는 것으로 나타났다.
- 2]는 측정한 인장 특성치의 평균값을 바이어스 각도에 따라 나타낸 것으로 LT는 경사 방향인 90o에서최솟값을 갖는 U자형의 곡선에 가까운 형태를 나타내어 90o에서 인장 초기의 신도 저항이 적어 착용감이 좋은 것을 알 수 있었다. WT의 경우엔 S4를 제외하고 45o 부근에서 최댓값을갖고 0o, 90o 부근에서 값이 낮아지는 경향을 보여 45o 각도에서 변형이 가장 용이한 것을 알 수 있었다. 반면, S4는 105o에서 신축성이 가장 좋은 것으로 나타났다.
- 7). 각도에 따른 역학적 특성의 차이를 분석하기 위하여 ANOVA와 Duncan test를 실시한 결과 WT, 2HG, 2HG5, B, SMD에서 유의한 차이가 나타났다(Table 2)
- 2) 각도에 따라 세 가지의 군집으로 분류되고 WT,2HG, 2HG5, B, SMD에서 유의한 차이를 나타내었다. 군집I은 90o를 중심으로 30~60o 차이의 각도들로 세 가지의 군집 중, 가장 신축성이 좋은 특징을 나타냈으며,군집II는 0o와 90o의 각도로 군집 중 직물이 가장 유연하고 회복력이 좋으며, 표면이 가장 균일하지 않은 특성을 나타냈다. 군집III은 경/위사 방향에서 15o씩 차이 나는 각도들로 변형 시 회복성이 가장 낮고, 가장 뻣뻣하고 탄성이 높은 특성을 보였다.
- 군집I은 90o를 중심으로 30~60o 차이의 각도들로 중간 정도의 전단 이력 및 굽힘 강성을 갖는 반면, 인장 에너지가 세 그룹 중 가장 크게 나타나 인장 변형이 가장 용이한 것으로 나타났으며, 이는 정바이어스 방향인 45o에서 잘 늘어나고 쳐지는 현상과 일치하였다. 군집 II는 0o와 90o의 각도로 군집 중 변형이 용이하지 않으나, 변형 후 회복성이 가장 좋고 유연한 반면, 표면은 가장 거칠었다.
- , 1987) 결과를 바탕으로 보면 경/위사의 실 특성이 유사한 경우에는 45o에서, 다를 경우에는 90o에서 가장유연한것으로고려된다. 굽힘이력의경우 S4 직물을제외하고 0o에서 높은 값을 갖고 45o, 135o 부근에서 낮아지다가 90o 부근에서 상승하는 W자형 곡선을 나타내어 바이어스 각도에 비해 위사 방향(0o)과 경사 방향(90o)에서 주름이 생기면 잘 펴지지 않는 것을 알 수 있었다.
- 그러나 모든 시료에서 공통적으로 45o에서 최솟값을 보여, 이를 통해 45o에서 가장 매끄러운 표면 감촉을 느낄 수 있는 것으로 나타났다Kishimi(Scrooping feeling)는 견명의 느낌(Kawabata, 1980)을 나타내며 Shari와 마찬가지로 4종류의 시료에 따른 일정한 차이점은 없었다. 그러나 모든 시료가 0o에서 최댓값을, 30o와 60o에서 최솟값을 갖고 가장 일반적인재단 방향인 경/위사 각도에서이감각이가장 강하게 느껴지는 것으로 나타났다.
- 또한 15~75o, 105~165o에서의 값 차이는 거의 없는 것으로 나타나 경사(90o) 각도에서 가장 거친 표면을 갖고,위사(0o) 각도를 제외한 바이어스 각도에서 매끄러운 표면 특성을 나타내는 것을 알 수 있었다. 또한 각도에 따라 값의 차이가 크게 나타난 것은 경사와 위사의 교차에 의한것으로고려되는데, 실험에사용된네 직물 모두 위사가 굵고 경사가 가늘기 때문에 그 차이가 크게 나타난 것으로 보인다.
- Hari(Anti-drape stiffness)는 직물 탄력성 유무에 관계없이 드레이프성이 없는뻣뻣함과 퍼짐(Kawabata, 1980)을 나타내는 감각이며, Koshi와 동일하게 경/위사의 굵기가 굵은 순으로 높은 값을 가졌다. 또한 모든 시료에서 15o와 75o에서 최댓값을 갖고, 경/위사 방향에서 15o 틀어진 각도에서는 드레이프성이 감소하는 것으로 알 수 있었다.
- 를 중심으로 대칭형 곡선을 나타냈으며, 전단 특성에서 서로 다른 구성의 직물이라도 유사한 형태의 곡선을 만들어 각도에 대한 직물의 영향이 가장 적게 나타난 것을 확인할 수 있었다. 또한 바이어스 각도 중에서 45o, 135o에서 가장 변형이 쉽고 유연한 각도임을 알 수 있었다.
- 4종류의 직물에 따른 일관적인 특징은 나타나지 않았지만, 실 굵기를 제외한 합사와 꼬임이 같은 S2와 S3의 경우에는 굵기가 더 굵은 S3에서 Fukurami에 대한 감각이 더 높게 나타났다. 또한, S4를 제외한 모든 시료에서 45o에서 최댓값을 나타내 45o에서 가장 중후한 감촉을 느낄 수있는 것으로 나타났다. 반면, S4의 경우에는 30o와 60o에서 가장 중후한 감촉을 느낄수 있는 것으로 나타났다.
- 각도에 따른 차이로는 S1과 S2는 15o와 75o에서 최댓값을 갖고, S3와 S4는 90o에서 최댓값을 보였다. 또한, 모든 시료에서 공통적으로 45o에서 최솟값을 보여이 각도에서 가장 유연하고 회복력이 좋은 것으로 나타났다
- Shinayakasa(Flexibility with soft feeling)는 부드럽고 유연하고 매끄러운 느낌을 나타내며(Kawabata, 1980)경/위사의 실 굵기가 가는 순으로 높은 값을 갖는다. 또한, 시료 종류와 상관없이 모든 시료에서 0o와 45o에서큰 값을 가져 0o와 45o에서 가장 부드럽고 유연한 성질을 느낄 수 있는 각도임을 알 수 있었다
- Oh and Kim(1994)의 연구에 따르면 일정한 위사 밀도에서 꼬임수를 변화시켰을 때, MIU의 영향이 없는 것으로 나타났는데, 바이어스 각도의 영향 역시 동일한 것으로 보인다. 반면, MMD와 SMD에서는 공통적으로 90o에서 최댓값을 갖고 0o에서 두 번째 높은 값을 갖는 형태를 나타났다.
- 4) 각도에 따른 태 값의 결과는 다음과 같다. 섬도가 작은 S1이 가장 작은 Koshi값을 갖고 순차적으로 큰 Koshi값을 나타냈으며 45o일 때 가장 유연하고 회복력이 좋은 것으로 나타났다. Hari값의 경우, 경/위사의 굵기가 굵은 순으로 높은 값을 나타냈으며, 경/위사 방향에서 15o 틀어진 각도에서의 드레이프성이 감소하였다.
- 3]은 측정된전단 특성치값의평균을 각도에따라 나타난 것으로 직물에 따른 차이가 거의 없이 일관적으로나타났다. 세특성치모두에서 0o(위사방향), 90o(경사 방향)에서 최저값을 갖고값이증가하다가 45o와 135o에서 다시 낮아지는 형태를 나타내 0o, 45o, 90o, 135o에서가장 유연하고 회복력이 좋은 것을 알 수 있었다. 이 결과는 Gupta et al.
- 반면, 합사와 꼬임이 같을 경우, 굵기가 더 굵은 때 더 강한 Fukurami 수치가 나타났고 S4를 제외한 모든 시료에서 45o일때, 가장 중후한 감촉을 느낄 수 있었다. 직물 구성에 따른 Shari값의 경향성은 미미하지만, 45o에서 가장 매끄러운 표면을 느낄 수 있고, 시료에 관계없이 경/위사 각도에서 Kishimi한 감각이 가장 강하게 느껴지는 것으로 나타났다. Shinayakasa값은 경/위사의 실 굵기가 가는 순으로 높게 나타나며, 0o와 45o에서 가장 부드럽고 유연한 성질을 느낄 수 있는 것으로 나타났다
- 표면 특성에서 측정된 세 가지 파라미터는 마찰계수(MIU), 마찰계수의 평균 편차(MMD), 기하학적 거칠기(SMD)로 MIU는 값이 낮을수록 직물의 표면이 매끄러운 것을 의미하고, SMD는 낮을수록 표면의 굴곡이 균일한 것을 의미한다.
후속연구
- 따라서 이 이후의 연구에서는 실 특성이 동일한 조건에서 그 영향을 보다 더 정확히 살펴볼 수 있을 것이다. 더 나아가 직물 조직 및 그 외 다양한 조건에서의 바이어스 각도에 따른 역학적 특성의 변화에 대한 연구가 행해진다면, 소재 기획 시 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.
- 본 연구는 시판된 견직물을 사용하여 동일한 조건의 시료의 선택이 제한적이었기 때문에, 바이어스 각도에 따른 경사 및 위사의 구성 특성에 차이에 따른 영향을 살피기에는 한계가 있었다. 따라서 이 이후의 연구에서는 실 특성이 동일한 조건에서 그 영향을 보다 더 정확히 살펴볼 수 있을 것이다. 더 나아가 직물 조직 및 그 외 다양한 조건에서의 바이어스 각도에 따른 역학적 특성의 변화에 대한 연구가 행해진다면, 소재 기획 시 유용한 자료로 활용될 것으로 사료된다.
- 견직물은 천연섬유 중 유일한 필라멘트 섬유로 견직물의 다양한 바이어스 각도에 따른 역학적 특성 연구는 이브닝 드레스, 넥타이 등과 같은 고급 실크 의류에서의 태, 착용감, 혹은 드레이프성 및 심미성 등에 큰 영향을 주기 때문에 이러한 연구가 소재 기획에서도 매우 중요할 것이다. 또한 이를 통해 의류 생산 자동화 시스템 개발 시 섬유 특성에 따라 발생할 수 있는 오차를 줄이는 기초적 자료로써도 활용될 수 있을 것이다. 이에 따라 본 연구에서는 다양한 바이어스 각도에서 견직물의 역학적 특성 변화를 살펴보고, 각도와 견직물의 구성 특성에 따른 영향 및 태 값을 알아보고자 한다.
- 본 연구는 시판된 견직물을 사용하여 동일한 조건의 시료의 선택이 제한적이었기 때문에, 바이어스 각도에 따른 경사 및 위사의 구성 특성에 차이에 따른 영향을 살피기에는 한계가 있었다. 따라서 이 이후의 연구에서는 실 특성이 동일한 조건에서 그 영향을 보다 더 정확히 살펴볼 수 있을 것이다.
- 직물의 재단 각도는 의복의 착용감, 드레이프성 및 심미성 등에 영향을 줄 수 있는 요소로 의복 생산 시 고려되는 중요한 요소 중에 하나이다. 특히 견직물은 드레스 및 넥타이 등 고급 의류에 주로 사용되는 직물로써 견직물에 대한 바이어스 각도에 따른 역학적 성질 변화를 살펴보는 것은 의류 소재 기획에 도움이 될 것이며 이 연구를 바탕으로 앞으로 의류 생산 자동화 시스템 개발을 위한 기초적인 자료로써도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
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