본 사례는 염색 공장의 생산성 향상을 위해 시뮬레이션 기법을 사용한 것이다. 두 가지 시뮬레이션 분석이 실시되었다. 첫 번째는 봉제라인 모델을 개발하여 버퍼 크기와 작없시간 편차가 생산성에 미치는 영향을 분석한 것이다. 두 번째 모델은 건조기, 표백기 등과 같은 염색 설비의 투자 효과 분석에 대한 것이다. 본 사례에서 작업시간의 확률분포를 추정하는 새로운 방법을 제시하였다. 모델 개발과 분석을 위해 AIM (Analyzer for Improving Nanufacturing)이 사용되었다. AIM은 Pritsker 사가 개발한 제조 시스템 전용 시뮬레이션 소프트웨어이다. AIM은 대화방식의 모델 개발 및 시뮬레이션이 가능하고 자동적인 애니메이션 작성과 강력한 그래프 기능을 제공하므로 AIM을 이용하면 모델 개발기간이 대폭적인 단축과 시뮬레이션의 커뮤니케이션 기능을 향상시킬수 있다.
섬유에 대한 plasma 처리의 process상 특징은, 첫째 건식공정 둘째 간략화된 가공, 이라고 하는 두 가지 특징을 들 수 있다. 일반적인 섬유가공에서는 처리시에 대량의 물이라든지, 증기를 사용하고, 또 다량의 열 energy를 표하기 때문에, plasma 처리와 같은 기상처리기술에 대한 기대가 그 무엇보다 크다. 만약, 종래의 습식공정에 의한 섬유가공공정의 전부나, 일부를, 이 건식방법인 plasma공정으로 바꿀 수만 있다면 절수라든지, energy절약에도 크게 이바지하여, 경제적인 효과가 클 뿐아니라, 염료와 염색조제들을 위시한, 가공처리제 등의 사용량도 크게 줄일 수 있어서, 공해의 미연방지에도 크게 이바지하게 될 것이다.
효과적인 캐리어로 알려진 벤질알콜, 벤즈알데히드, 아세트 페놀을 사용하여 PET섬유를 분산염료로 염색함에 있어 캐리어 종류에 따른 염색성 특히 혼합용매의 효과를 평가하고 아울러 일광견뢰도, 세탁견뢰도, 인장강도와 같은 염색후의 물성변화에 대해 연구 검토하였다. 실험결과 벤즈알데히드와 아세트페놀의 혼합용매에서 가장 우수한 염색성을 보였으며 효과적인 캐리어 작용은 일광견뢰도 및 인장강도와 같은 물성을 크게 떨어뜨리는 결과를 가져왔다.
1821년경 최초로 "loess"라는 이름으로 사용된 황토는 산화철을 함유하는 황갈색의 광물성 염료이며, 이것은 일반적으로 황토가 포함된 원토를 채에 담아 물 속에서 선별하거나 바람에 날려 분리시켜 얻어지며, 분리되어진 황토는 불투명한 황갈색의 색조와 항균성이 있는 것으로 알려져 왔다[1]. 그러나 황토는 물기름, 유기용제 등에 불용성이며 섬유와 친화력이 없어 염색후 내세탁성이 낮아 황토 염색시 고착제인 콩즙을 이용하는 전통적인 방법이 알려지다가 최근에 Kim[2]은 고착제 없이 황토의 입자 크기를 5 $mu extrm{m}$ 이하로 하여 9$0^{\circ}C$에서 5~10 분간 교반하는 방법으로 면직물에 염색해 내세탁성과 항균성이 있는 염색물을 얻고자 하였으나 입자 크기가 5$\mu\textrm{m}$이하 수준에서도 친화력이 부족하여 내세탁성에는 크게 영향을 미치지 못하였으며 항균 효과도 낮게 나온 것으로 보고되었다. (중략)
본 연구에서는 Diospyros kaki Thunb(감)의 염색 패턴으로 분석하여 매염제에 따라 견직물과 세포의 염색 패턴이 어떻게 변화하는지 수치적으로 평가하고자 하였다. 염색된 견직물이 충분히 건조되었을 때 견직물은 엷은 황색을 띠는 것으로 나타났다. 흥미롭게도 철 II 황산염 매염제는 색 변화를 가장 많이 변화시켰고, 견직물은 갈색 또는 암자색에 가까운 색으로 염색되었다. 수치해석을 위해 타르타르산 나트륨과 구연산 및 아세트산 구리에의해 각각 19%와 62.5%의 색상 변화가 유도될 수 있었다. 철 II 황산염은 무처리 매염제보다 88%로 가장 큰 차이를 보였다. 중국 햄스터 난소(CHO) 세포의 약 5% 및 10%는 각각 타르타르산나트륨과 시트르산 및 아세트산구리로 염색되었다. 철 II 황산염에 의해 유도된 염색 효과는 타르타르산 나트륨 + 시트르산에 의한 염색 효과보다 약 2.4배 더 높았다. 기존의 연구들에서는 염색 결과를 육안적으로 확인하여왔다. 하지만, 본 논문의 결과들은 염색을 육안적으로 확인할 뿐만아니라 색상변화를 수치화한 것이다. 특히, 빅데이터에 수치화된 결과들이 계속 집약 된다면 방법에서, 시간, 부피 등을 변화시키더라도 유사한 결과들을 어느 연구자들이 쉽게 얻을 수 있을 것이다. 또한, 본 연구의 수치 데이터는 IoT 구축 및 컴퓨터 분석을 위한 데이터베이스 구축에 중요한 근거가 될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구에서는 전통 의생활문화에 대한 인식을 고취시키고자 우리나라의 대표적 전통 천연염색 중 하나인 감즙염색을 이용한 학습자료를 제작하고 전통 의생활문화 체험이 가능한 교수-학습과정안을 개발하였다. 연구방법에 있어서 교육적 효과를 조사하기 위해서는 설문지를 작성하였고, 수업 실시 전과 후의 교육적 효과를 검증하기 위해서는 t-test, Kruscal-Wallis 검정 및 상관분석을 행하였다. 이를 고등학교 기술 가정과에 '감즙염색 직물을 이용한 생활소품 만들기' 주제로 수업에 적용하여 전통 이미지에 대한 인식의 변화와 학습에 대한 흥미도 및 태도 변화를 검토한 결과는 다음과 같다. 첫째, 감즙염색에 관해 연구해온 축적물로 독창적인 학습자료를 개발하여 감즙염색과 전통 의생활문화를 이해하기 위한 협동학습을 실시한 결과, 현대 감각을 살린 아이디어 소품이 창출되었다. 둘째, '청소년의 전통 의생활문화와 교육에 대한 인식'에 있어, 수업 전과 후의 차이를 나타내어 수업 후에 인식의 향상을 보였다. 나아가 조사대상을 상/중/하위 그룹으로 분류하여 분석한 결과, 긍정적인 변화에 있어서도 그룹 간 차이를 보였는데, 사전 점수가 가장 낮았던 하위 그룹에서 가장 높은 향상을 나타내었다. 셋째, '감즙염색 직물을 이용한 생활소품 만들기' 수업의 효과를 분석한 결과, 모든 문항에서 '보통' 이상으로 나타나, 학생들은 감즙염색 직물로 생활소품 만들기 체험을 통하여 전통 의생활문화에 대한 관심과 흥미도가 높아졌고 태도가 긍정적으로 변화하였음이 확인되었다. 넷째, 전통 의생활문화 인식과 그 교육에 대한 인식 간에는 문화에 대한 인식이 높은 학습자일수록 그 교육에 대한 인식도 높아 정적인 상관이 높은 것으로 나타났다. 이상과 같이 개발된 학습자료와 교수-학습과정안을 통한 전통 의생활문화 수업은 전통적인 천연염색과 의생활문화에 대한 가치와 의미를 이해하는 인식에서 향상된 변화를 가져왔고, 아이디어를 창출하는 교육적 효과를 가져왔다. 전통 의생활 문화 교육은 지속적이고 다면적인 심화된 연구와 현장교육의 상호작용이 이루어질 때 교육적 시너지효과가 더 발현될 것이다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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