직물의 밀도를 측정하는 작업은 직물 제직 공정에서 매우 중요한 사항이나 일반적으로 직물 제직 공장에서는 고속의 제직 라인에서 수작업에 의해 비효율적으로 행해지고 있다. 따라서 직물 제직 공정에서 직물의 포목 교정을 통해 고품질의 직물을 생산하기 위해서는 정확한 밀도 측정 과저잉 필수적인 사항이다. 본 논문에서는 고속의 제직 공정에서 광학적인 실린더 렌즈를 이용하여 직물의 위사 정보를 검출한 후 밀도 측정을 자동화함으로써 양질의 직물 생산과 직물 생산 효율을 극대화하고자 자동 밀도 측정 시스템을 제안하였다. 제안한 자동 밀도 측정 시스템은 고속의 직물 제직 공정에서 직물의 전체 영역에 걸쳐 일정한 밀도를 유지시켜 고품질의 직물 생산을 가능하게 하였다.
스포츠웨어 중 바람막이제품의 용도에 사용되는 소재는 폴리에스터와 폴리아미드 소재가 주류이며, 그 중에서 고품격의 바람막이 제품에 대해서는 주로 나일론6 소재를 사용하고 있다. 최근 소비자들은 삶의 질 향상과 야외활동의 증가로 인해 제품의 경량화, 안락한 착용감, 고기능성 등을 동시에 겸비한 제품을 요구하고 있다. 이러한 수요에 발맞추어 국내에서 많이 생산되고 있는 나일론6 소재를 이용하여 제품화 간계에서 경량감과 신축성이 발현될 수 있는 나일론6 소재의 경량 신축직물에 대한 연구개발이 요구되고 있다. 본 연구에서는 직물 단계에서의 경량감과 신축성이 발현될 수 있는 나일론6 소재 신축직물을 개발하기 위해 공중합 나일론6 폴리머와 일반 나일론6 폴리머를 복합방사 설비를 이용하여 side by side POY 26d/6f의 원사를 제조한 후 가연공정을 거쳐 개발된 DTY 20/6f 가연사를 직물 설계 시 위사방향으로 적용하여 제직을 실시하였다. 직물 설계 조건은 기존 T사에서 생산중인 나일론 DTY 20d/7f을 경사로, 개발 소재인 DTY 20/6f을 위사에 적용하였으며, 제직 시 경사밀도 2가지, 위사밀도 2가지로 설계하였으며, 조직의 변화에 따른 신축특성의 변화를 확인하기 위해 평직, Rib. 도비직으로 제직하였고, 이렇게 제조된 직물에 대해 전처리, 염색, 후가공, 코팅가공 공정 조건별로 테스트를 진행한 후, 신축성발현을 위한 최적 공정조건 확보를 위한 공정별 직물의 신축성 변화분석과 최적 공정을 통해 개발한 최종 직물에 대한 신축성 평가를 실시하였다. 테스트 결과, 제직 조건별로는 경사밀도와 위사밀도가 낮은 경우가 원단 내 수축이 더욱 많이 발생함으로써, 신축성이 향상됨을 알 수 있었으며, 조직별로는 평직, Rib. 도비직 순서로 신축성이 우수함을 알 수 있었다. 또한 공정별 신축성 변화분석 결과, 염색 시 가장 신축성 발현이 두드러지게 높은 것으로 나타났으며, 전처리는 일반 연속식 전처리 보다 CPB 전처리 공정이 이후 염색가공 및 코팅을 통해 제조된 직물의 신축성 향상 및 표면 평활성에 높은 기여를 하는 것을 알 수 있었다. 상기 조건에 서 얻어진 최적 공정 조건으로 제조된 최종 코팅직물의 경우에 22% 정도의 신축성이 나타나 개발 소재의 신축특성이 우수함을 확인하였다.
견직물중 제직된 이후에 정련을 요하는 후연직물은 우이중 주자 축면등이 있다. 이들 견직물은 그 무게의 범위가 규정되어 있고 만일에 그 규격에 맞지 않는 경우에는 불합격되는 예가 있다. 이러한 무게를 결정하는 주요한 요소는 생사의 섬도, 연감률, 경사ㆍ위사의 밀도 및 경사ㆍ위사의 면도가 좌우하지마는 경사ㆍ위사의 밀도는 견직물종류에 따른 무게에 의하여 일정한 한도가 정해져 있고 축도 역시 견직물의 종류에 따라서 그에 상당하는 축도가 정해져 있으므로 견직물의 무게를 좌우하는 가장 중요한 요소는 생사의 섬도와 연감율이라고 할 수 있다.
스포츠웨어 바람막이용도에 사용되는 대부분의 소재는 폴리아미드계 소재이며, 국내에서는 대부분 나일론6 소재를 사용하고 있다. 최근 소비자들의 요구는 점점 경량화되고 있고 야외활동 증가와 더불어 착용감이 우수한 소재를 요구하고 있다. 이러한 시즘에 국내에서 많이 사용되는 나일론6 소재를 이용하여 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 경량 Mechanical 스트레치 직물 개발에 대한 연구를 진행하고자 함이다. 본 연구에서는 직물단계에서 경량감과 스트레치성이 발현될수 있는 나일론6 경량 Mechanical 직물개발을 위해 공중합 나일론6 폴리머와 일반 나일론6 폴리머를 복합방사설비를 이용하여 SIDE BY SIDE POY 26d/6f 원사를 제조한 후, Nip Belt 가연설비로 연신비, 가연 1st 히터온도, 벨트각도 조건에 따라서 제조된 4가지의 나일론6 가연사 DTY 20d/6f와 T사에서 생산되고 있는 나일론6 가연사 DTY 20d/7f를 동일한 직물설계 조건에서 위사방향으로 제직을 실시하였다. 직물설계 조건은 경사를 나일론 DTY 20d/7f, 경사밀도는 2가지, 위사밀도 2가지으로 설계하여 제직하였으며, 이렇게 제조된 직물(생지)를 일반 나일론6 염색가공 공정조건으로 전처리, 염색, 가공, 코팅 공정을 거친후, 신축성 평가를 실시하였다. 동일한 제직조건 및 염색가공 조건에서 제조된 직물의 신축성은 가연조건인 가연 연신비가 높고, 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 높게 나타남을 알 수 있었다. 경사밀도가 낮은 조건이 수축이 많이 진행됨을 알 수 있었으며, 가연조건인 가연 연신비가 높고, 가연 1st 히터온도가 높은 조건에서 수축이 더 많이 이루어짐을 알 수 있었다. 권축률이 높은 가연사 조건이 그만큼 수축이 많이 들어옴을 나타내는 결과로 사료되며, 위사밀도가 낮은 조건이 수축이 좀 더 많이 진행됨을 알 수 있었으며, 위사밀도가 너무 많으면 가연사끼리 상호 수축할 수 있는 정도를 감소시키는 결과로 판단된다. 전처리, 염색가공, 코팅이 완료된 최종 원단의 신축성 평가를 실시한 결과, 비교사로 제직된 최종 원단은 8~10%수준, 가연사 제조조건에 따른 제조된 4가지의 가연사의 신축성은 12~18%의 신축성을 보임을 알수 있었다. 향후, 제직설계 및 염색가공 조건의 다양화로 연구를 진행할 계획이다.
각종 섬유소재 중 흡한 흡수성이 우수한 100% 면과 폴리에스테르 섬유를 이용하여 본 과제의 목표에 부합되는 최적의 제직, 제편 조직을 설정, 생산하여 상품화하였으며, 그 내용은 아래와 같다. (1) 흡한, 속건성 직물개발 : 직물의 구성인자(실의 번수, 밀도, 중량, 두께)에 따른 흡수성, 속건성을 검토하여 용도별 직물의 설계조건을 제시하였다. (2) 고흡한, 속건성의 2층 구조 편성물 개발 : 편성물의 구조를 피부측은 흡수하기 쉽고, 외측은 수분을 외부로 발산하기 쉽도록 2층 구조의 편성물을 제조하였다.
본 논문에서는 섬유 제직 공정시 섬유 제품의 질에 영향을 미칠수 있는 섬유 결함, 결함의 위치 검출 뿐만 아니라 이동중인 섬유의 왜곡각 분류 및 섬유의 밀도를 측정할 수 있는 실시간 섬유 성량 검사 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템에서는 잡음 문제와 실시간 처리를 위하여 광학적 렌즈로부터 섬유의 위사 부분만을 추출한 후 영역 교차법을 적용하여 섬유의 밀도를 측정하였으며, 획득된 위사 영상으로부터 평균 기울기와 가우시안 기울기 분류자를 사용하여 고속 이동 섬유 가공 공정시 발생할 수 있는 섬유의 왜곡각 분류를 통해 왜곡각 보정을 하였다. 또한 명암도 상관 행렬 특징자를 이용하여 섬유의 결함 검사와 겸함 위치를 추출하도록 하였다. 제안한 알고리즘을 적용하여 구현한 섬유 성량 검사 시스템은 고속 이동 섬유 가공 공정에 있어서 실시간으로 섬유의 밀도 계산과 섬유 결함 검출이 가능하며 섬유 염색, 제직 및 가공공정에 있어서 섬유의 상태를 모니터링 및 제어함으로써 고품질의 섬유 제품 생산이 가능하다.
최근 위성의 SAR(Synthetic Aperture Radar), 통신 및 신호 감시 임무가 고도화됨에 따라 경량화 및 전개 면적 대비 수납효율이 우수한 전개형 메쉬 안테나에 관한 연구가 활발히 수행되고 있다. 전개형 메쉬 안테나는 임무 주파수대역이 증가함에 따라 메쉬 제직 밀도의 척도인 OPI(Openings Per Inch)의 수가 증가하는 특징이 있으며, 이러한 OPI 변화는 메쉬의 광학물성 특성에 직접적인 영향을 미치므로 이에대한 연구가 필수적이다. 본 논문에서는 메쉬의 광학 물성치와 반사판에 대한 열적 관계를 검증하기 위해 기존 해외 연구사례를 바탕으로 메쉬의 다양한 광학적 특성에 따른 궤도 열해석 통해 메쉬와 안테나간의 열적 민감도 분석과 메쉬 반사판의 온도구배 영향성 분석을 수행하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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