[화공기초실험및 설계] 수영복 설계 최종보고서

목차

▷ 수영복에 요구되는 기능

▷ 기존의 수영복 연구

▷ 수영복 설계 동기

▷ 기대되는 기능

▷ 설계방향

▷ 설계에 사용될 소재 및 자료

▷ 설계 정당성

▷ 참고자료

▷ 회의록 첨부

본문내용

erskin은 보통 수영복보다 30%이상 가벼우며, 이전 시장을 리드했던 X-Flat 소재보다는 6% 더 가볍다고 한다. 그리고 Powerskin은 다른 수영복 소재보다 15% 덜 수분을 흡수한다고 한다.
3. 수영복 설계 동기 & 설계방향
지금까지 수영복이 갖추어야 할 기능, 그리고 전신 수영복의 특징에 관하여 알아보았다. 결국 전신수영복은 수영복에 대한 고정관념을 확실히 깨준 사례였으며, 스포츠웨어 디자인 개념에도 혁명을 가져오는 계기가 되었다. 또한 상어의 피부표면 재현에서 시작한 전신수영복은 항공공학과 인체공학이 접목되어 높은 기능화 단계까지 돌입하였다.
그렇다면 이러한 전신수영복은 단점이 없는 것일까? 전신수영복의 경우 가격이 비싸고 2~3회 착용하면 그 효율성이 떨어진다는 내구성 면에서 치명적인 단점을 가지고 있다. 이에 따라 그 단점을 소재 면을 중점으로 보완할 필요성을 느껴 설계의 초점을 부실한 내구성이라는 점에 맞추었다.
이렇게 부실한 내구성을 보완할 방법으로는 기존의 섬유에 열적신축-팽창 특성이 다른 섬유를 부착하여 만든 바이메탈 섬유를 이용하는 방법을 생각하여 보았다. 이렇게 만들어진 섬유는 운동 시 체온상승 으로 인하여 본래 기억된 형상으로 돌아가므로 전신 수영복의 경우, 근육을 잡아주고 물과의 저항을 줄인다는 기존의 목적에 어긋나지 않으며 내구성이 떨어진다는 단점을 보완할 수 있다는 장점이 기대 된다.
4. 설계에 사용될 소재 및 자료
이러한 바이메탈 섬유의 기원은 “형상기억소재”인데 섬유에 있어서의 형상기억소재는 열적신축 - 팽창 특성이 다른 2종의 금속을 부착하여 만든 바이메탈 금속을 의류에 접목한 기능성 의류가 최초라고 할 수 있다. 즉, 기억된 온도에서 원래형태로 회복하는 바이메탈금속 특성을 활용한 기능성 의류로서, 타 소재 분야에서 이미 실용화된 기술을 섬유, 의류분야에 단순 접목한 예로 볼 수 있다. 하지만 바이메탈 금속소재를 접목한 형상기억의류소재는 의류전반이 아닌 특수한 부분의 특정한 기능을 목표로 하는 소재로서, 진정한 의미의 형상기억소재로 보기에는 어려움이 있다. 여성용 브래지어 등 특수용도로 일부 접목되었던 이 소재는 그 용도의 한계로 인해 시장 확대에는 실패한 소재로 평가받고 있다.
[형상기억수지를 활용한 섬유제품의 형상기억 성능발현 예]
두 번째로 일정온도에서 원래의 형태로 회복하려는 특성을 지닌 수지를 활용하는 방법으로서, 이러한 수지를 섬유화한 뒤 변형된 직, 편물을 회복 성능이 발현되는 온도까지 상승, 원래의 형태로 회복되게 하는 기술이 시도되고 있다.
[표] 형상기억수지를 활용한 제품 예
아래의 그림은 형상기억수지를 섬유에 적용했을 때 온도에 따른 공기투과도가 달라지는 현상을 나타낸 것으로서, 상온에서는 직물조직간 공극이 협소해 땀 발산을 제어하다가 운동 등을 통해 체온이 올라가게 되면 직물의 공극이 확대되어 땀 발산 기능을 촉진시킬 수 있다는 개념도이다.
(조직공극협소, 공기투과차단) (조직간공극확대, 공기투과가능)
[체온변화 전/후 직물 조직모식도]
이러한 형상기억 소재는 1980년대 중반부터 일본업체 및 연구소를 통해 개발 시도 되었으며(Nippon Zeon Co. Mitsubishi Nagoya Lab 등), 국내도 학계를 중심으로 형상기억소재의 개발 및 실용화 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 형상기억수지의 주 소재는 폴리우레탄으로서, 폴리우레탄의 강직쇄(Hard Segment) 부분과유연쇄(Soft Segment) 부분의 공존으로 온도에 의해 반응하는 형상기억섬유로는 적당한소재로 평가 받고 있다. 하지만 폴리머를 활용한 형상기억소재는 금속소재에 비해 형상회복 성능이 떨어지고, 이 소재의 실용화를 위해서는 수지의 가격이 현실화 되어야 한다는 과제를 안고 있다는 것이 문제점이다.
세 번째로 시도되고 있는 형상기억소재는 1906년부터 국내 직,편물 업계의 화두가 되고 있는 PTT (Poly Trimethylene Terephthalate)계열 형상기억섬유가 있다. 주로 Memory라는 이름으로 상용화 되고 있는 본 소재는 자연스런 구김효과가 발현됨은 물론, 손으로 펴주기만 하면 원래의 직물 형태로 쉽게 복원되는 소재이다.
[PTT 형상기억소재의 구김 - 회복특성]
[PTT 소재의 강,신도 및 탄성회복율 곡선]
이 소재는 특정 온도와 같은 일정 환경에서의 형상기억성능이 있는 기존의 소재와는 다르지만, 최근의 자연스런 구김감과 이지케어(Easy-care)성을 선호하는 트렌드와 맞물려 국내외에서 많은 인기를 끌고 있는 소재이다.
PTT 소재는 특유의 저영율과 우수한 탄성회복성능으로 인해 잘 구겨지며, 잘 펴지는 형상기억 소재로는 최적의 소재로 평가 받고 있다.
PTT 계열 형상기억섬유는 자연스런 구김감과 회복력, 나일론이나 폴리 에스테르과는 차별되는 PTT 특유의 터치, 자연스런 투톤효과, 이지케어 성 등을 강점을 가지고 있어 기대되고 있는 소재 이다.
더불어 PTT는 친환경소재로서의 특성도 지니고 있으며, 유럽 및 미주 지역을 중심으로 최근의 친환경 Trend와 맞물려 시장 확대의 유리한 점으로 작용할 것으로 기대되고 있다.
5. 설계 정당성
이러한 점을 보았을 때 형상기억섬유 소재를 적용한 수영복의 개발은 최근의 PTT 계열 형상기억소재 를 필두로 보다 향상된 기능과 저렴한 비용의 재료가 개발되어 진다면 더욱 다양한 형태의 수영복 개발이 가능하다. 또한 더불어 IT, NT와의 기술융합으로 수영의류뿐만이 아닌 산업용 또는 비 의류 분야로의 진출도 가능하다.
<참고자료>
PTT를 사용한 수영복 소재 개발/정승은,박정희,최정화/서울대학교 의류학과/2004
피복재료학(제 3개정판)/김성련/교문사/2000
수영복지의 취화에 관한 연구/김혜정/부산대학교 교육대학원 석사학위논문/2001
제직준비공정이 PTT사 물성에 미치는 영향/천진성/영남대학교 석사학위논문/2000
nylon/spandex 직물의 변퇴색에 관한 연구/최인려/성신여자대학교 생활문화연구집/1988
수영복의 소재와 패턴 구성에 관한연구/최인려, 안현숙/성신여자대학교 생활문화연구집/1992
흡수속건소재/최해충,천태일, 송주화/한국섬유공학회지/1987

키워드

수영복,   전신수영복,   신소재,   형상기억소재,   최종보고서,   실험설계