방열성 냉감 소재 「Coolist D-tec」
1. 서언
일본 데상트(DESCENTE)는 태양광 차폐에 의한 냉감 기능을 발휘하는 「Sun Screen」이라고 하는 소재를 여름 주력 상품으로 판매하고 있었다. 데상트는 구체적인 소재 개발에 앞서 냉감기능의 새로운 개념을 만드는 것에 집중하였다.
데상트(DESCENTE)가 의도한 것은 열선차폐와 같은 쿨링 기능이 아닌, 능동적으로 「시원한 소재」였다. 따라서 「의복 내의 잔존하는 열이 빠져 나가도록 하는」 것을 칭하는 「방열 냉감」이라는 개념을 착안하였다.
(1) 「방열 냉감」 메커니즘
「Coolist D-Tec」는 아래 3개의 메커니즘을 이용하여 「방열 냉감」 기능이 발휘된다.
① 땀이 증발하는 「기화」
② 의복 내의 공기를 교체하는 「환기」
③ 의복 내측과 외측 공기의 통풍을 도와주는 「통기」
①, ②, ③의 메커니즘을 보다 효과적으로 발휘하기 위해서 다음과 같은 내용이 것이 필요하다.
「더 빠르게 땀을 흡수·확산하여 기화시킨다.」
「더 옷감을 펄럭이게 하고, 의복 내의 공기가 빠져 나가도록 한다.」
「더 통기성을 갖게 하고, 바깥 공기를 받아들인다.」
「Coolist D-Tec」 실은 2종류 이상의 섬유를 복합하고, 중심부에 수분 확산이 쉬운 섬유를 사용하고, 나머지 섬유로 중심부를 감싸는 구조를 갖고 있다. 원단 상태에서 잘 비치지 않고, 촉감이 좋은 실을 개발하여 시제품 원단을 완성하였다.
(2) 시제품 원단의 기능성 평가
시제품 원단의 기능성 평가 결과는 다음과 같다.
① 방열량 측정
Sweating Simulation (스킨 모델)을 사용하여, 분카가쿠엔 대학(文化学園大学, Bunka Gakuen University)과 협력하여 방열량[W/m2]을 측정하였다. 면 100 %인 원단 및 일반적인 흡한속건성을 갖는 폴리에스터 100 % 소재와 비교한 결과, 「Coolist D-Tec」의 성능이 우수한 것으로 확인되었다.
물 공급과 동시에 3가지 소재 모두 방열을 하였지만, 「Coolist D-Tec」가 가장 방열량이 크고, 개시 시점의 방열량으로 돌아오는 시간도 빨랐다. 또한 건조가 빠르고, 원단의 펄럭임에 의한 통기성 향상에도 유리한 것으로 나타났다.
방열량과 관련하여 열판과 원단 사이 공간의 상대습도의 경우, 「Coolist D-Tec」가 가장 우수하여, 쾌적한 착용감에 도움이 될 것으로 보인다.
② 제품 착용에 의한 착용감 측정
시제품 원단을 사용하여 약 50명에게 1개월 간 제품 착용 테스트를 실시하고, 설문 응답에 따라 착용감에 대한 관능평가를 실시하였다.
「피부 적합성」이 가장 높은 평가를 받았고, 「흡한속건성」과 「촉감」도 어느 정도 의도한 결과를 얻을 수 있었지만, 「비침 특성」, 「두께」, 「통기성」 등 원단으로서 해결해야할 문제도 있다. 원단 조직, 두께, 촉감 등을 개량하고, 기능성을 부가하여 2019년 판매용 원단을 완성하였다.
(3) 완제품 원단의 기능성 평가
① 연속 급수 조건에서의 열판 온도의 측정
Sweating Simulation (스킨 모델)을 사용하고, 데상트(DESCENTE) R&D센터에서 측정하였다. 면 100 % 원단과 비교 한 결과, 「Coolist D-Tec」가 우수한 것으로 확인되었다.
두 가지 원단 모두 기화열에 의해 온도가 계속 떨어지지만, 시작 시점과의 온도차는 「Coolist D-Tec」가 더 크고, 그 차이를 유지하며 열판 온도가 감소하였다. 따라서 지속적으로 많은 땀을 흘리는 운동 시에 유리하다고 볼 수 있다
② 발한 서멀 마네킨(Sweating Thermal Mannequin)에 의한 제품 검증
Sweating Simulation (스킨 모델)에 의한 원단 평가에 이어 발한 서멀 마네킨으로 제품 평가를 실시하였다. 일정시간 동안 발한을 시킨 후, 탈의시켰을 때의 마네킨 표면온도를 서모뷰어(thermo viewer)로 확인하였다. 면 100 % 제품과의 온도차를 검증하여 「Coolist D-Tec」의 우수성을 확인하였다.
3. 향후 계획
2019년에는 골프 브랜드를 중심으로 판매를 개시하였으나, 2020년에는 스포츠 종목별로 특성을 고려하여 원단을 다양화할 것이며, 바지 용도로 적용할 수 있는 직물소재로 개발영역을 확장하여 모든 기업에 사용할 수 있는 소재로 확립시키는 것이 목표이다.
골프 경기에서는 자외선(UV) 차폐가 필요하며, 실내 경기에서는 더 많은 양의 땀에 대응할 수 있는 원단이 필요하다. 또한 바지 용도의 경우에는 활동성을 위해 스트레치성, 피부에 달라붙지 않는 특성 등이 필요하다.
이러한 스포츠 종목별, 아이템별 특성과 필요 요소를 도출하고, 데상트(DESCENTE)의 각 브랜드 상품기획부문과의 협의를 거듭해 개발을 확장하여, 다양한 용도로 모든 기업에서 사용할 수 있는 소재로서의 포지션을 확립할 계획이다
6. 결언
데상트(DESCENTE)는 2018년 7월 새롭게 R&D센터를 개설하였다. 일본의 기상환경은 앞으로도 변화가 예상되며, 스포츠라는 가혹한 상황에 맞춰서 개발된 여러 가지 기능성이 쾌적성 실현에 기여할 수 있는 영역은 점점 확대되고 있다고 생각된다. 앞으로도 우리는 새로운 상품, 새로운 가치를 제안하고, 개인의 생동감 넘치는 라이프 스타일을 창조하는데 기여하고 싶다.
♠ 섬유제품 소비과학 (Vol. 60, No. 7, 2019)
