초록 ▼

연구목표
상전이 물질(phase change material)을 이용한 자동온도조절 직물을 개발하기 위해 옥타데
칸(n-octadecane)을 심물질로 하는 마이크로캡슐을 합성하고, 직물에 처리시 요구되는 최적
의 가공공정을 규명하고자 하였다. 가공직물의 내구성, 태, 물성을 평가하고, 캡슐 처리 직물
과 미처리 직물로 의복을 제조하여 착용실험을 실시함으로써 인체가 느끼는 온도감지성을
고찰하여 처리직물의 최적처리조건을 제시하고자 하였다.
연구내용
1. 옥타데칸을 심물질로 하는 우레아(urea)캡

연구목표
상전이 물질(phase change material)을 이용한 자동온도조절 직물을 개발하기 위해 옥타데
칸(n-octadecane)을 심물질로 하는 마이크로캡슐을 합성하고, 직물에 처리시 요구되는 최적
의 가공공정을 규명하고자 하였다. 가공직물의 내구성, 태, 물성을 평가하고, 캡슐 처리 직물
과 미처리 직물로 의복을 제조하여 착용실험을 실시함으로써 인체가 느끼는 온도감지성을
고찰하여 처리직물의 최적처리조건을 제시하고자 하였다.
연구내용
1. 옥타데칸을 심물질로 하는 우레아(urea)캡슐을 계면중합 방법에 의해 합성한 후. FT-IR,
DSC, SEM 분석을 통해 캡슐의 합성여부, 열적특성 그리고 구조 및 크기를 확인하였다.
2. 합성된 캡슐을 면직물(100%)과 폴리에스테르 직물(100%)에 바인더 농도와 캡슐 부가량
및 열처리 온도 조건을 달리하여 가공 후, DSC분석을 통해 축열?방열성을 평가하였다.
3. 마이크로캡슐의 농도에 따라 처리된 직물의 내세탁성을 평가하기 위해 반복세탁 후의 축
열?방열성을 평가하였으며 전자현미경으로 표면을 관찰하였다.
4. KES-FB system을 사용하여 처리전후 직물의 역학적 특성, 기본태, 그리고 종합태를 평
가하였다. 그 외에 기타 물성 변화를 고찰하였다.
5. 처리직물과 미처리직물로 의복을 제작한 후 인체착용실험을 실시하여, 직물의 처리 전
후의 인체 온도 감지성을 비교 평가하였다.
연구성과
1. 계면중합법을 이용해 제조된 마이크로캡슐은 FT-IR분석으로 구조를 분석하여 캡슐이 성
공적으로 합성되었음을 확인하였으며, SEM을 통해 관찰한 마이크로캡슐은 약 0.16-0.52
㎛의 크기를 가지며, 대체로 부드러운 구형의 띄고있었다. 또한 DSC분석에 의해 제조된
마이크로캡슐 내부에 함유되어있는 상전이 물질의 함량과 충진 효율을 확인하였다.
2. 마이크로캡슐을 다양한 열처리 온도 및 시간의 조합에 따라 처리한 후 직물의 열적 거
동을 분석한 결과, 두 시료 모두 60℃/8분 열처리하였을 때 최고의 축열?방열성을 보였
다. 또한 캡슐의 농도와 부가량이 커질수록 시료의 축열?방열성이 비례해서 증가하였다.
한편, 가공액에 0.1-1%의 계면활성제를 첨가하여 처리한 시료는 축열?방열성 및 부가량
이 상승하였다.
3. 캡슐처리직물의 내세탁성 평가 결과, 처리직물의 열적 특성은 세탁횟수가 증가할수록 감
소하는 경향을 보였다. 따라서 반복 세탁 후에도 마이크로캡슐이 처리된 시료들이 축
열?방열성을 가지기 위해서는 캡슐의 농도가 10%이상으로 처리되어야 세탁 후에도 열
적 특성을 기대할 수 있었다.
4. 마이크로캡슐 처리 후 시료들은 캡슐의 농도가 증가할수록 굽힘 강성과 전단강성이 증가
하여 뻣뻣해졌으며, 표면의 요철증가로 인해 표면의 마찰계수도 증가하였다. 캡슐의 농도
가 커짐에 따라 Koshi, Shari, 그리고 Hari가 증가하였으며, Fukurami는 감소하였다. 또
한 캡슐의 농도가 증가함에 따라 종합태는 감소하였다. 캡슐의 처리 후 직물의 통기성과
투습성은 미처리 시료보다 감소한 반면, 흡습성은 전반적으로 증가하였다.
5. 인체 착용실험 결과, 평균 피부온과 의복내 온?습도에서 마이크로캡슐 처리 의복이 미처
리 의복보다 대부분의 구간에서 피부온과 의복내 온도의 변화가 더 적었으며, 반면 높은
습도 변화를 유지하였다. 주관적인 온열감은 의복내 온도가 낮은 처리 의복이 미처리 의
복보다 쾌적한 쪽으로 이행하는 경향을 보였으며, 습윤감은 의복내 습도가 낮았던 미처
리 의복이 처리 의복보다 덜 습한 쪽으로 반응을 보여 직물 상태의 물리적 성능과 객관
적인 의복 기후가 주관적인 착용감에 영향을 줄 수 있음을 알 수 있었다. 최종적으로 전
반적인 쾌적감을 중심으로 미처리 의복과 처리 의복의 의복내 온?습도를 살펴본 결과,
마이크로캡슐 처리에 의해 의복의 주관적 쾌적역이 증가하는 경향을 보여 옥타데칸 함유
마이크로캡슐 처리를 통해 보다 넓은 의복내 온?습도 범위에서 주관적으로 쾌적하게 느
낄 수 있었다.

Abstract ▼

Purpose
of
Research
In order to develop a thermostatic fabric using phase change materials,
octadecane-containing microcapsules were synthesized and the finishing process to
fabrics were investigated. The optimum treatment conditions of treated fabrics were
then proposed by evaluat

Purpose
of
Research
In order to develop a thermostatic fabric using phase change materials,
octadecane-containing microcapsules were synthesized and the finishing process to
fabrics were investigated. The optimum treatment conditions of treated fabrics were
then proposed by evaluating durability, hand, and physical properties of finished
fabrics and the sensory property to temperature through wear trials.
Contents
of
Research
1. After systhesizing octadecane-containing urea microcapsule by the interfacial
polymerization method, the properties of microcapsule were analyzed using FT-IR,
DSC, and SEM.
2. Woven fabrics were treated with the microcapsule under various conditions such as
microcapsule and surfactant concentration, and curing temperature/time. The thermal
properties of the treated specimens were then examined by DSC.
3. Durability of the treated specimen was evaluated by DSC after repeated launderings.
and the state of the microcapsule attachment was visualized by SEM.
4. Mechanical properties, primary hand values, and total hand values of fabrics were
measured by KES-FB system. And the changes of physical properties were evaluated.
5. Wear test was done with experimental clothes which were finished under optimum
treatment condition. And the sensory properties to temperature were evaluated
objectively with thermo-hygrometer and subjectively by ASHRAE scale.
Effectiveness
of
Research
1. The systhesizing of microcapsule by intrfacial polymerization method was confirmed
through analyzing structure of microcapsules using FT-IR. The mean diameter of
microcapsules ranged 0.16 to 0.52㎛, and their shape were spherical. The core content
and encapsulation efficiency were confirmed by analyzing DSC.
2. The optimum treatment temperature/time combination to obtain the best thermal
storage and release properties from microcapsule treated fabrics was 60℃/8min.
The thermal storage and release properties of treated fabrics increased as
microcapsule concentration increased, and the microcapsule concentration increased
the and add-ons of treated fabrics. Thermal storage and release values of fabrics
treated with 0.1-1% surfactant were higher than those with no surfactant.
3. Thermal properties of treated fabrics after laundering decreased. To guarantee the
retention of the thermal storage and release properties of treated fabrics after
repeated laundering, the fabrics must be treated with 10% microcapsule
concentration and over.
4. Bending and shear rigidities of treated fabrics increased, which mean the coated
fabric became stiffer, and harder to bend and shear. And mean deviation of surface
roughness of treated fabrics increased. Koshi, Shari, and Hari of treated fabrics
increased but Fukurami decreased as microcapsule concentration increased. The
treated fabrics exhibited lower air permeability and water vapor permeability, and
higher moisture regain than the untreated one.
5. The subjects who wore the treated experimental garments showed less changes in
their mean skin temperature and microclimate temperature than those who wore
untreated ones during their exercise. However microclimate humidity increased
when subjects wore treated ones. The treated ones were evaluated as more
comfortable than the untreated in overall comfort, and the comfort zone was
extended wider ranges of microclimate. So we can see that for the clothing treated
with octadecane-containing microcapsule the wear comfort modified to a positive
direction.

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...4
• 1. 국문요약문...4
• Ⅱ. 연구결과 요약문...5
• 1. 국문요약문...5
• 2. 영문요약문...6
• Ⅲ. 연구내용 및 결과...7
• 1. 서론...7
• 2. 연구 방법 및 이론...11
• 3. 결과 및 고찰...18
• 4. 결론...42
• 5. 인용문헌...44