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상헌 운
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1 한국섬유공학회지, Vol. 53, No. 3, ISSN (Print) ISSN (Online) 제품의신장특성을고려한네오프렌소재의 3D 라이프자켓설계 이희란 1 김소영 2 홍경희 1 1 충남대학교의류학과, 2 충남대학교생활과학연구소 Development of 3D Life Jackets Made of Neoprene Considering Extension Properties of the Product Heeran Lee 1, Soyoung Kim 2, and Kyounghi Hong 1 1 Department of Clothing and Textiles, Chungnam National University, Daejeon 34134, Korea 2 Research Institute of Human Ecology, Chungnam National University, Daejeon 34134, Korea Corresponding Author: Kyounghi Hong hkhong@cnu.ac.kr Received May 11, 2016 Revised June 11, 2016 Accepted June 13, 2016 c 2016 The Korean Fiber Society Abstract: As people spend more time on water leisure activities, the importance of safe and comfortable life jackets that fit the wearer is being emphasized. If a life jacket is designed using neoprene, which lacks elasticity, the coverage ratio may be low considering consumer size; therefore, various sizes of life jackets should be produced to fit the human body to maintain comfort and function. In this research, the method of designing a comfortable life jacket with an extended extension ratio and optimal grading rule was investigated to minimize the size category. In addition, Ziegert and Keil s method was modified and applied to investigate the stretch characteristics of thick neoprene and double jersey materials and those of the end product. According to the observed extension value of neoprene and double jersey, they were allocated the patterns of a life jacket to cover wider ranges of human body sizes. The results showed that extension properties of materials and products measured using Ziegert and Keil's experimental condition matched satisfactorily to the actual wear condition of the product made of stretch fabric. Grading rules were suggested according to the extension properties of the life jacket and clothing pressure as well as the Size Korea database. Keywords: three dimensions, life jackets, extension properties, neoprene and jersey, grading rules 1. 서론 최근수상레저활동이증가하면서안전하고쾌적한라이프자켓의중요성이부각되고있다. 라이프자켓을적절히착용하면익사율이유의하게줄어든다는것이보고되고있음에도 [1 4], 실제착용률은높지않다고보고된바있다 [5,6]. 2010년 US Coast Guard[7] 에서레저용보트실태조사에의하면보트사고의 75% 는물에빠지면서발생하는데그중 88% 의사고는라이프자켓을입지않은상태였다. 국내에서는매년해수욕장에서만 20여명사망발생하고낚시어선등에서도매년 50건이상발생하고있는데착용했더라도몸에맞지않아라이프자켓이벗겨져사망하는경우도발생한바있다. 2013년 7월태안에서체험학습으로보트훈 련을하던중구명조끼를착용하지않은상태에서무리하게바다에입수하여 5명의청소년인명사고가발생하였다. 특히어린아이의경우 0 4세, 청소년은 15 19세에서익사의위험도가큰것으로보고되어있는실정이다 [8]. 라이프자켓의착용이의무화되어있음에도불구하고레져활동중라이프자켓의착용을꺼리는이유는기존라이프자켓이딱딱한판상형의부력재를사용하고있거나부피가크고사이즈가맞지않으며복곡면의인체의형태와는거리가멀고, 남녀구분이없으며제품치수도제한적이기때문에착용쾌적성이매우열악하기때문이다 [9,10]. 라이프자켓은물밖이나물속에서지나치게조이지도않고크지도않아야하는데특히물속에서는부력으로인하여자켓이인체로부터이탈현상이심각할경우올바른부 189

2 190 이희란 김소영 홍경희 Textile Science and Engineering, 2016, 53, 양자세나부력을제공하지못하기때문에치명적인위험성도있으므로치수가잘맞는것이중요하다. 그러나, 실제, KS K7507에서규정한스포츠라이프자켓규격을보면소재의마찰견뢰도 (KSK 0650), 해수견뢰도 (KSK 0645), 접착포의박리강도 (KSK 0533) 를측정하고있고소재자체의인장강도및신도는 KSK 0520에서그래브법, KSK 0521에서스트립법으로측정하게되어있어실제착용을고려한신장특성과이에따른패턴조절은용이하지않다. 국제적으로도 ISO 에서개인용부양기구에대한규격에서도직물의파열강도를스트립법으로 (ISO ), 인장강도는그래브법으로 (ISO ), 니트의인열강도및파열강도는각각 ISO 와 ISO (2) 로측정하고있어서사용자를고려한개인용라이프자켓의맞음새를고려한실용적인신장측정방법은없는실정이다. 스트립법으로작은사각형형태의소재신장률만을알경우에, 제품상태의신장특성은예측하기어렵다. 흔히, 라이프자켓은곡면형으로재단된불규칙한패널로연결되어있거나소재가혼합되어있는경우가많아서각소재의강신도특성을안다고하여전체제품을착용했을때얼마나편하게신장될수있는가는미지수이다. 라이프자켓에사용하는소재의강신도관련규격으로 UL 1191(Underwriters Laboratories Inc., US) 에서도부력재소재의강도 14 N/cm 2 이상, 유연성은금 (crack) 이가지않아야한다고규정되어있다. 라이프자켓의신장특성은안전과직접관련되어있지는않게보이나, 이로인해의복압이적절치못하거나제품의치수규격이인체와잘맞지않으면착용자들이라이프자켓을제대로착용하지않거나수중에서인체와이탈됨으로써간접적으로안전상에문제를여기하게된다. 흔히국내에서는주로판상부력재를사용하며외피로폴리우레탄 / 나일렉스, 나일론도비, 폴리에스터샤틴, 나일론옥스퍼드, 고무패치등이쓰이기도하는데고급용으로는네오프렌에신축성나일론 / 스판덱스편 성물이라미네이팅되어있는소재를사용하기도한다. 네오프렌은유연성과보온성이좋은장점이있는반면, 두껍기때문에약한외력으로는신장이잘되지않아다양한치수의착용자에게적절한범위의압력을제공한다는것이쉽지않다. 이에따라몸에잘맞아수중에서라이프자켓이이탈되지않도록하려면사이즈별그레이딩으로여러사이즈의제품개발이필요한데현실적으로는네오프렌의신장특성과관련된사이즈편차에대한연구는거의되어있지않다. 국내에서수입하는고급제품의경우도종종체형이서로맞지않아서앞부분이뜨거나어깨빛목부분이불편하여동작이편하지않은실정이다. 표준체형용라이프자켓은어느정도개발이되어있으나두께가두꺼운라이프자켓의외피를사이즈가큰착용자에게잘맞도록설계하는것은정립되어있지못하다. 이에, 본연구에서는일정한부력이나오기만한다면, 디자인을바꿀수있는레저용비규격네오프렌라이프자켓을대상으로신장특성을증가시키는설계방법을고안하는동시에실용적인신장측정방법을고안하고이에따른그레이딩룰값을제안하여네오프렌소재로된라이프자켓의착용감과생산설계방법을개선하는데기여하고자한다. 2. 실험 2.1. 피험자피험자는 20대를대상으로선정하였으며, 각사이즈별로피실험자 ( 남자 : 9명, 여자 : 19명 ) 총 28명을대상으로라이프자켓착용평가를실시하였다 (Table 1). 남자피험자의경우 M 사이즈 2명 ( 가슴둘레평균 : 86.0 cm), L 사이즈 3명 ( 가슴둘레평균 : 88.3 cm), XL 사이즈 4명 ( 가슴둘레평균 : 97.3 cm) 이었으며, 여자피험자의경우 S 사이즈 2명 ( 가슴둘레평균 : 80.5 cm), M 사이즈 5명 ( 가슴둘레평균 : 84.7 cm), L 사이즈 6명 ( 가슴둘레평균 : 89.3 cm), XL 사이즈 6명 ( 가 Table 1. Ranges of subjects size (number of men: 9, women: 19) and reference size according to 5th Size Korea Men Women Avg. size of men (5th Size Korea) Subject size Mannequin body Height 173.1(±5.6) cm 179.9(±4.8) cm Weight 69.8(±9.43) kg 74.0(±8.3) kg Upper chest circumference 95.8(±5.8) cm 96.8(±6.1) cm 96.6 cm Chest circumference 91.4(±6.2) cm 92.6(±5.4) cm 90.3 cm Lower chest circumference Waist circumference 78.8(±6.9) cm 81.8(±5.6) cm 77.3 cm Height 159.7(±5.2) cm 163.7(±4.8) cm Weight 54.2(±7.3) kg 55.9(±7.1) kg Upper chest circumference 83.2(±5.2) cm 85.7(±4.4) cm Chest circumference 83.2(±6.5) cm 88.4(±4.6) cm 84.0 cm Lower chest circumference 72.6(±5.0) cm 77.3(±4.6) cm 72.7 cm Waist circumference 68.9(±6.7) cm 70.1(±6.2) cm 65.9 cm

여성라이프자켓디자인라인은 Figure 1의좌측에서보이는바와같이곡률변화가심한곳을기준으로미적측면을고려하여 3차원인대에도시하였다. 그결과사이드패널폭은전체패턴폭의약 1/3이었다. 또한카약동작을고려하여앉아있는자세일때불편함을해소하기위해앞허리는허리선을기준으로짧게디자인하였으며, 뒤허리는허리선보다 2 cm 길게내려오도록디자인하였다.

3 제품의신장특성을고려한네오프렌소재의 3D 라이프자켓설계 191 슴둘레평균 : 93.4 cm) 이었다. 다양한사이즈의피험자를선정한이유는평균사이즈 ( 남성용 : L(91.0 cm), 여성용 : M(83.0 cm)) 의라이프자켓의커버율범위를확인하여그레이딩편차에적용하기위함이다. 피험자수가가장많은제 5차사이즈코리아자료의 20대평균으로제작된인대를활용하였으며사용된인대치수는 Table 1에서보는바와같다 실험용라이프자켓제작레저용라이프자켓으로서부력을만족하면서동작이용이한 3차원남성라이프자켓의안감, 부력재, 겉감패턴은 3차원을활용하여선행연구에서개발되었으며 [11], 동일한원리를활용하여여성용라이프자켓패턴을설계하였다. 여성라이프자켓디자인라인은 Figure 1의좌측에서보이는바와같이곡률변화가심한곳을기준으로미적측면을고려하여 3차원인대에도시하였다. 그결과사이드패널폭은전체패턴폭의약 1/3이었다. 또한카약동작을고려하여앉아있는자세일때불편함을해소하기위해앞허리는허리선을기준으로짧게디자인하였으며, 뒤허리는허리선보다 2 cm 길게내려오도록디자인하였다. 이는부력을키워줄뿐아니라인체뒤판의밀착되는면적을키워동작 Figure 1. Design line, curvature change (left) and developed 3D replica pattern of the 3D life jacket (right). Figure 2. PE foam layout for buoyancy and life jackets of men and women.

192 이희란 김소영 홍경희 Textile Science and Engineering, 2016, 53,189-198 시라이프자켓이딸려올라가는것을줄이기위해디자인되었다. 디자인라인을절개선으로 3D 데이터를레플리카로전개하여인체에밀착하는라이프자켓내피패턴을설계하였다. 남성라이프자켓은이와같은방법으로연구한선행연구패턴을이용하여실험하였다 [11].

사이드부분에는남성용여성용모두충전재를적재하지않고, 두겹의저지만을봉제하여앞뒤네오프렌패널의부족한신장률을보완하였으며팔운동을용이하게하였다. 또한여성라이프자켓의경우동작시불편함과외관을고려하여어깨부분에는충전재를넣지않았다. 남성용외피는선행연구 [11] 에서상세히기술되었으며, 동일한방법으로여성용외피를제작하였다. 2.3.

4 192 이희란 김소영 홍경희 Textile Science and Engineering, 2016, 53, 시라이프자켓이딸려올라가는것을줄이기위해디자인되었다. 디자인라인을절개선으로 3D 데이터를레플리카로전개하여인체에밀착하는라이프자켓내피패턴을설계하였다. 남성라이프자켓은이와같은방법으로연구한선행연구패턴을이용하여실험하였다 [11]. 네오프렌으로제작한라이프자켓은 Figure 2 우측에서보는바와같다. 외피와내피사이에들어갈충전재 (PE foam) 는유연한판상구조로 0.5 mm 두께를원하는부력만큼여러겹적재하였으며, 본연구에서는레저용으로 EN 393에의거하여부력이 40 N 이상나오도록하기위해 Figure 2 에서와같이충전재를적재하였다. 사이드부분에는남성용여성용모두충전재를적재하지않고, 두겹의저지만을봉제하여앞뒤네오프렌패널의부족한신장률을보완하였으며팔운동을용이하게하였다. 또한여성라이프자켓의경우동작시불편함과외관을고려하여어깨부분에는충전재를넣지않았다. 남성용외피는선행연구 [11] 에서상세히기술되었으며, 동일한방법으로여성용외피를제작하였다 D 라이프자켓의신장특성측정 Ziegert와 Keil[15] 은신축성소재로레오타드를만들면서패턴을과학적으로축소하기위하여신장특성을측정하였는데이때 ASTM D 2594를변형하여폭 20 cm 시료에 500 g의추를달아세로길이가 20 cm에서늘어난길이를신장률로관찰하고이를적용하는방법을제안한바있다. 하중이 500 g인것은인체활동중직물소재에가해지는힘이비교적작은것을고려한것으로의복착용상태에서와유사한변형이생기도록할수있다. 시편의크기가 20 cm 인것은인체전면을이등분한크기와비슷하기때문에실용적인관점에서근래에주목을받아왔고유용성이기능성베이스레이어제작에서점차입증되고있다 [12 14] 의복압과착용감피험자 28명을대상으로의복압은공기주입식센서를 Figure 3. Site of clothing pressure measurement. (AMI ; AMI Techno. Co., Ltd., Japan) 사용하여측정하였다. 의복압측정은 Figure 3에서와같이인체에밀착되고호흡시둘레길이변화가큰늑골하단에서선자세와앉은자세에서실시하였다. 늑골하단은라이프자켓의둘레방향의폐곡선을이루어압력이컸으나, 견갑은암홀라인이크기때문에압력이약해서늑골하단에서만압력을측정하였다. 어깨부위는세로방향의하단이열려있는구조로폐곡선이아니기때문에노젖는자세에서의복압이작아압력측정을배제하였다. 의복압측정자세는선자세와앉아서노를젖는자세였다. 주관적착용감은카약동작을하면서라이프자켓의착용감이종합적으로쾌적한가를리커트 7점척도로조사하였다. 7점은매우쾌적함을나타낸다. 3. 결과및고찰 3.1. 라이프자켓제품의신장특성 Ziegert와 Keil이제안한신장특성측정방법으로라이프자켓소재의신장특성을측정한결과는 Table 2와같다. 네오프렌은 Ziegert와 Keil[15] 이올인원타입의레오타드개발에사용한 500 g의하중을주었을때웨일 / 코스방향으로각각 6.5%, 4.5% 신장하여가슴둘레로압박이가해지는 Table 2. Extension rates measured using Ziegert and Keil's method [15] Material Thickness Direction Extended length after 30 mins of 2 kg loading (cm) % extension rate (%) Loading method (20 cm 20 cm) Neoprene laminated with jersey 5 mm Wale Course Double jersey (polyester/spandex) 2.5 mm Wale Course

5 제품의신장특성을고려한네오프렌소재의 3D 라이프자켓설계 193 Table 3. Pattern length of neoprene and double jersey measured along the waistline for life jackets Neoprene (a) Double jersey (b) b/(a+b) 100 Women's life jacket(m) 57.0 cm 20.5 cm 26.5% Men's life jacket(l) 68.1 cm 20.9 cm 23.5% 가로방향으로의신장특성이일반스트레치직물보다상대적으로작았다. 이에반해더블저지는코스방향으로신장률이약 3배 (12%) 가되기때문에네오프렌의부족한스트레치성을보완해줄수있음을알수있다. 사이드패널에신축성이우수한소재를배치함으로써제품의치수규격세분화를최소화하면서도착용쾌적성을 유지하고자하였다. 이에따라, 라이프자켓개발시에신축성이적은네오프렌은앞뒤판패널에배치하였고더블저지는사이드패널에배치하였는데여성용은 26.5% 남성용은약 23.5%(Table 3) 를겹으로봉제하는형태로배치하였다. 이와같이혼합소재를사용했을때, Table 2의신장률과각소재로혼합구성된패턴의크기를고려하여신장률을예측하면다음과같다. 여성라이프자켓의경우밑가슴둘레위치에서네오플렌을사용한패턴의크기는 Table 3에서보는바와같이 57.0 cm이었으며, 더블저지를사용한패턴의크기는 20.5 cm였으므로, Table 2의신장률을소재별크기비례에따라계산하면네오플렌부분은 2.57 cm, 더블저지는 2.46 cm 증가하여총 5.03 cm 증가할것으로예상할수있다 (Table 4). 남성라이프자켓의경우밑가슴둘레위치에서사용한패턴의크기는네오플렌 68.1 cm, 더블저지 20.9 cm로비례에따라계산하면네오플렌은 3.06 cm, 더블저지는 2.51 cm증가하여총 5.57 cm 증가할것으로예상되었다. Ziegert와 Keil의실험방법은한겹원단에하중 500 g과샘플폭을 200 mm으로하여측정하는데, 실제제품화과정에서사이드패널은두겹의더블저지로제작되며, 네오프렌은안감과함께봉제되기때문에소재별신장특성변형이발생하게된다. 따라서본연구에서는제품의단면적과하중부가방법을고려하여샘플폭 40 mm에대한하중을 2100 g으로설정하여라이프자켓상태에서의신장특성을 측정하였다. 하중을설정한근거는일반적으로사용되는스포츠웨어용신축성소재의단면적이 60 mm 2 (0.3 mm 200 mm) 인데반하여라이프자켓제품의경우하중이걸리는단면적은 200 mm 2 ( 두께약5 mm 파지부폭 400 mm) 이므로 Figure 4의비례식에의해 2.1 kg 하중을부가하였다. 제품의신장률측정은지퍼를오픈한후위의외피둘레가수직방향을유지하도록하면서하중시의신장길이를측정하였다. 남성용라이프자켓은 2.1 kg의하중을늑골하단부위 (A) 를지나는둘레의양끝에서약 4 cm 폭에하중을가했을때, 30분후에외피길이가 4.5 cm 신장하였고여성용은약 4.0 cm 신장하였다 (Table 5). 이결과는한겹의원단으로측정한 Table 4의총신장값보다약 1.0 cm 감소하였다. 이는제품화과정에서두겹 Figure 4. Determination of load considering cross section of life jacket and the method of loading. Table 5. Extension of life jacket after 30 min of loading (2.1 kg) Men s product Women s product Original circumference(a) 91.5 cm 78.0 cm Extended length 96.0 cm (Δ4.5 cm) 82.0 cm (Δ4.0 cm) Table 4. Extension and corresponding pattern lengths of single layers and life jackets measured using Ziegert and Keil's method Women Men Extension of single layer Life jacket Predicted stretched Width Stretched length Pattern width length Neoprene 20.0 cm 9 mm 57.0 cm 25.7 mm Double jersey 20.0 cm 24 mm 20.5 cm 24.6 mm Neoprene 20.0 cm 9 mm 68.1 cm 30.6 mm Double jersey 20.0 cm 24 mm 20.9 cm 25.1 mm Total stretched length 50.3 mm 55.7 mm

194 이희란 김소영 홍경희 Textile Science and Engineering, 2016, 53,189-198 Table 6.

6 194 이희란 김소영 홍경희 Textile Science and Engineering, 2016, 53, Table 6. Clothing pressure and comfort evaluation of life jacket Pressure (kpa) Comfort evaluation Standing Sitting Standing Sitting Chest Waist Chest Waist Women (n=19) Mean (SD) 1.27± ± ± ± ± ±1.13 Men (n=9) Mean (SD) 0.54± ± ± ± ± ±1.09 이나안감과같이봉제되어신장률이감소한것으로생각된다 의복압과주관적착용감전체여성피험자 (n=19) 들의경우 3D life jacket(m: 20대표준 ) 의의복압은서있을때 1.27±0.64 kpa, 앉아있을때 1.60±0.68 kpa으로다소높게나타났다. 이는전체여성피험자일부의밑가슴둘레가사이즈코리아 80 %ile(76.3 cm) 보다큰피험자 (85.0 cm) 들이포함되어있기때문이다. 남성피험자의경우에는모두젖가슴둘레가사이즈코리아 80 %ile 이하였기때문에표준형 3D life jacket(l: 20대표준 ) 을입고서있을때의복압은 0.54±0.32 kpa, 앉았을때 0.58±0.56 kpa로낮게나타난것으로보인다 (Table 6). 이에여성의경우피험자치수의상한범위를 80 %ile 잡고이에해당하는피험자들만을따로모아쾌적감을확인하였다. 이것은라이프자켓의신장값이한국인 20대의 80 %ile에해당하는치수와유사하였기때문이다. 그결과여성의경우전체피험자를대상으로평가한쾌적감점수는 로보통수준으로나타났으나, 80 %ile 이하에해당하는사람을대상으로평가한쾌적감점수는 로우수하게평가되었다. 남성라이프자켓착용쾌적감평가는 로대체로우수하였다. 의복압의쾌적범위를찾기위해가슴부분의쾌적감과의복압의상관그래프를살펴보았으며, 이결과를통해쾌적감이보통 (4) 일때의복압이약 1 kpa임을알수있었다 (Figure 5). 이결과는선행연구결과 [16] 상체인웨이스트니퍼의적 정평균의복압인 1.5±0.8 kpa보다작은값으로겉에입는라이프자켓의쾌적범위로적정한기준이라고생각된다. 따라서쾌적범위의복압 1 kpa일때의허리둘레편차를 Figure 6에서찾아보면, 표준보다허리둘레가 4.5 cm 큰것으로파악되었다. 이는그레이딩편차를약 5 cm로할경우별도의치수조절장치가필요하지않음을시사한다. 이결과를남성라이프자켓그레이딩편차에활용하였다 라이프자켓의그레이딩룰값라이프자켓소재자체의 Zigert & Keil 신장률은여성 5.03 cm, 남성 5.57 cm였고 (Table 4), 라이프자켓제품에서는약 4 5 cm 정도신장되었다 (Table 5). 신장된길이와유사하게허리둘레가표준보다 4 5 cm 큰피험자들의의복압을 Figure Figure 6. Clothing pressure depending on size increment of waist circumference. Figure 5. Correlation between clothing pressure and comfort evaluation of men s and women s life jacket; (a) correlation between pressure and comfort men and (b) correlation between pressure and comfort women.

7 제품의신장특성을고려한네오프렌소재의 3D 라이프자켓설계 195 5에서살펴본결과의복압은약 1.0 kpa로쾌적범위에속해있음을알수있었다. 따라서제품으로측정된신장량 4 5 cm가라이프자켓의그레이딩편차로적절함을알수있었다. 한편사이즈코리아인체치수를살펴보면 80 %ile에해당하는여성의밑가슴둘레는평균보다 4.5 cm 크고, 남성의 가슴둘레는평균보다 5.4 cm 크게나타나제품의신장범위안에있음을알수있었다. 이에표준사이즈는 %ile 을커버할수있으며, 80 %ile 이상사람들을위한상위치수제작용그레이딩편차를 80 %ile을기준으로설정하였다 %ile을커버하기위한하위치수제작용그레이 Table 7. Grading rule based on the Size Korea data of 20 and 80 percentile for women's jacket Size spec. and grading rule years depending on %ile Grading rule: difference 20 %ile 50 %ile 80 %ile Measurement Item between 20 and 50 %ile(s-m) (unit: cm) Grading rule: difference between 50 and 80 %ile(l-m) Upper chest circumference Chest circumference Lower chest circumference Waist circumference Table 8. Grading rule based on the Size Korea data of 20 and 80 percentile for men's jacket Size spec. and grading rule (years) depending on%ile Grading rule: difference between 20 %ile 50 %ile 80 %ile Measurement Item 20 and 50 %ile(m-l) (unit: cm) Grading rule: difference between 50 and 80 %ile(l-xl) Upper chest circumference Chest circumference Waist circumference Figure 7. Schematic diagram of grading range and extension of life jacket with subject range wearing women's life jacket.

8 196 이희란 김소영 홍경희 Textile Science and Engineering, 2016, 53, 딩편차는 20 %ile을기준으로설정하였다. 즉, 사이즈별, 위치별여성용라이프자켓그레이딩편차는윗가슴둘레의경우상위그레이딩편차 (L-M) 는 4.5 cm, 하위그레이딩편차 (S-M) 는 -4.4 cm이며, 가슴둘레의경우상위그레이딩편차 (L-M) 는 5.3 cm, 하위그레이딩편차 (S-M) 는 -5.4 cm, 밑가슴둘레의경우상위그레이딩편차 (L-M) 는 4.5 cm, 하위그레이딩편차 (S-M) 는 -3.4 cm, 윗허리둘레의경우상위그레이딩편차 (L-M) 는 4.9 cm, 하위그레이딩편차 (S-M) 는 -4.9 cm로설정하여설계하였다 (Table 7). 남성라이프자켓의윗가슴둘레상위그레이딩편차 (L- XL) 는 5.4 cm, 하위그레이딩편차 (M-L) 는 -4.9 cm이며, 가슴둘레의경우상위그레이딩편차 (L-XL) 는 5.4 cm, 하위그레이딩편차 (M-L) 는 -5.1 cm이며, 허리둘레의경우상위그레이딩편차 (L-XL) 는 5.9 cm, 하위그레이딩편차 (M-L) 는 -5.3 cm으로설정하였다 (Table 8). Figure 7과 Figure 8은그레이딩편차로사용된모든치수 Figure 8. Schematic diagram of grading range and extension of life jacket with subject range wearing men's life jacket. Figure 9. Grading methods for women's life jacket (outer layer; S M L).

9 제품의신장특성을고려한네오프렌소재의 3D 라이프자켓설계 197 에서사이즈코리아 20 %ile에서 80 %ile의값을표시하였으며, 의복압과착용감을측정한피험자들의치수범위를가시화하여표현하였다. 여성라이프자켓은제품의신장률을대표적으로밑가슴둘레에서측정하였기때문에이를자세히살펴보면, M 사이즈제품의밑가슴둘레 (71.8 cm) 에서측정된신장길이는 4.0 cm였다. 그리고비례식을사용하여 L 사이즈 (76.3 cm) 착용시 4.3 cm, M 사이즈 (68.3 cm) 착용시 3.8 cm가신장될것으로예상할수있다. 실험에참여한피험자의밑가슴둘레범위는약 cm로넓은범위의피험자에대해서 M 사이즈를착용가능여부를검토한결과압력값이조금높게나타났지만실제착용은가능했다. 연구라이프자켓에삽입한더블저지사이드패널은신체사이즈가 L에해당하는사람들도 M 사이즈의착용이가능하게하였다. 또한사이즈코리아 80 %ile 이하에포함되는피실험자들의압력값을확인해본결과약 1.0 kpa 로낮은압력을보였다. 또한남성라이프자켓의경우 L 사이즈제품가슴둘레 (91.0 cm) 에서측정된신장길이는 4.5 cm였기때문에, 비례식을사용하여 XL 사이즈 (96.4 cm) 착용시 4.8 cm, M 사이즈 (85.9 cm) 착용시 4.2 cm가신장될것으로계산되었다. 이는 Figure 8에서보는바와같이상위그레이딩룰값과하위그레이딩룰값의근접한값으로서사이즈코리아를이용한그레이딩룰값설정이적절함을알수있었다. 결정된위치별그레이딩룰값을이용하여 YUKA CAD 프로그램을활용하여 Figure 9에서보는바와같이그레이딩을실시하였다. 각각의패턴그레이딩양은패턴의가로너비를비례식으로계산하여절개할양을결정하였으며, 여성라이프자켓의절개양과절개위치는 Figure 9에서보는 바와같다. 또한남성라이프자켓의경우 Figure 10에서보는바와같이그레이딩을실시하였다. 남성의패턴역시절개될양은패턴의가로너비를비례식으로계산하여결정하였으며, 그레이딩을실시한후 M-L-XL의패턴을살펴보았다. 4. 결론 본연구에서는신축성이적은네오프렌을사용하는라이프자켓개발을위해 3차원을활용하여밀착성이우수한여성용라이프자켓패턴을설계하였으며, 착용및동작시편안함을위해의복압을적절하게조정하는방안으로소재자체의신축특성과제품개발단계에서의신축특성을현실에맞게측정하고이를그레이딩룰에적용하는방법을연구하였다. 이를통하여착용자의쾌적성을높여수상스포츠시라이프자켓을지속적으로착용할수있도록유도하고제품개발자에게는소비자치수커버율을높여생산품목의세분화를최소화할수있는데기여하고자하였다. 3차원라이프자켓의디자인라인은곡률변화와디자인적측면을모두고려하여 3차원 body 위에도시하였으며, 동작성과쾌적성, 부력을모두고려하여앞허리는허리선으로, 뒤허리는허리선보다 2 cm 더길게설계하였다. 부력재설계시동작과외관을고려하여어깨부분과사이드패널부분에는충전재를넣지않고설계하였다. 이때사이드패널부분은신축성이우수한네오플렌겹소재를사용하여동작성과쾌적성을좋게하였다. 이때사용된소재의적합성과사이즈의커버율은원단신장특성의측정을통해확인하였다. Figure 10. Grading methods for men's life jacket (outer layer; M L XL).

10 198 이희란 김소영 홍경희 Textile Science and Engineering, 2016, 53, 원단신장특성측정방법으로 Ziegert와 Keil의방법을이용하였는데이방법은혼합소재의신장특성뿐아니라단면적을고려하여실험조건을조절할경우안감과봉제된제품화상태에서의신장특성변화도효율적으로측정할수있었다. 그결과, 제품화상태의신장특성과의복압및주관적착용감을기반으로설정한그레이딩룰값은사이즈코리아인체치수의 %ile를커버하는데무리가없었다. 이에따라사이즈코리아 20 %ile 데이터와 50 %ile 데이터의차이를하한그레이딩룰값으로정하였고, 50 %ile 와 80 %ile 차이를상한그레이딩룰값으로정하였다. 여성의경우에는라이프자켓의기본사이즈를한단계키울때밑가슴둘레를기준으로 4.5 cm, 줄일때는 3.4 cm가적절하였고남성용라이프자켓은젖가슴둘레를기준으로상위그레이딩은 5.4 cm, 하위그레이딩은 5.1 cm가적절하였다. 네오프렌과같이두께가있는소재로된라이프자켓의경우특히둘레방향의신장특성이작으면착용시불쾌감이커지므로인체치수에잘맞는라이프자켓을만들려면제품사이즈의세분화가필연적이나전체둘레의 1/3 가량의비율로사이드패널에더블저지를배치하면가로방향의신장특성이상당부분개선되었다. 이와같이소재및제품의신장특성과인체의특성을연계하여제작된 3차원라이프자켓은밀착성, 의복압, 착용감이우수함을알수있었다. 특히제품의그레이딩룰선정시에도 Ziegert와 Keil의신장률측정방법을응용하는것이유용함을알수있었으며추후이방법을이용한제품설계와착용감 DB를구축한다면신축성소재로된고급형 3D 스포츠웨어설계에도움이클것으로사료된다. 감사의글 : 본연구는문화체육관광부스포츠산업기술개발사업의전략과제 ( ) 지원으로수행되었음. References 1. D. L. Lucas, J. M. Lincoln, S. E. Carozza, V. E. Bovbjerg, L. D. Kincl, T. D. Teske, P. D. Somervell, and P. J. Anderson, Predictors of Personal Flotation Device (PFD) Use Among Workers in the Alaska Commercial Fishing Industry, Safety Science, 2013, 53, J. Weiss, Prevention of Drowning, PEDIATRICS 10, 2010, 126, T. L. Lockhart, C. P. Jamieson, A. M. Steinman, and G. G. Giesbrecht, Life Jacket Design Affects Dorsal Head and Chest Exposure, Core Cooling, and Cognition in 10 C Water, Aviation, Space, and Environmental Medicine, 2005, 76, L. M. Cortes, S. W. Hargarten, and H. M. Hennes, Recommendations for Water Safety and Drowning Prevention for Travelers, J. Travel Med., 2006, 13, P. Cummings, B. A. Mueller, and L. Quan, Association between Wearing a Personal Floatation Device and Death by Drowning Among Recreational Boaters: A Matched Cohort Analysis of United States Coast Guard Data, Injury Prevention, 2011, 17, S. Tomczuk and D. Maxim, Recreational Boating Accident Statistics and Trends, articles/ 17_Tomczuk_Maxim.pdf, accessed August 08, US Coast Guard, Recreational Boating Statistics 2010, Recreational_Boating_Statistics.pdf, accessed August 08, S. Coleshaw, R. Herrmann, A. Lindquist, and G. Platten, Development of Test Methods and Tools to Improve the Safety and Performance of Children s Lifejackets, Environmental Ergonomics IX, ICEE Ruhr, D. L. Lucas, J. M. Lincoln, P. D. Somervell, and T. D. Teske, Worker Satisfaction with Personal Flotation Devices (PFDs) in the Fishing Industry: Evaluations in Actual Use, Applied Ergonomics, 2012, 43, P. Groff and J. Ghadiali, Will It Float? Mandatory PFD Wear Legislation: A Backgroung Research Paper, Canadian Safe Boating Council, 1-286, S. Kim, H. Lee, K. Hong, and Y. Lee, Use of Threedimensional Technology to Construct Ergonomic Patterns for a Well-fitting Life Jacket of Heterogeneous Thickness, Text. Res. J., 2015, 85, Y. H. Jeong and K. H. Hong, Development of 2D Tight-fitting Pattern from 3D Scan Data, J. Korean Soc. Cloth. Text., 2006, 30, Y. H. Jeong, Fundamental Relationship between Reduction Rates of Stretch Fabrics and Clothing Pressure, Korean J. Human Ecol., 2008, 17, H. J. Lee, N. Y. Kim, K. H. Hong, and Y. J. Lee, Selection and Design of Functional Area of Compression Garment for Improvement in Knee Protection, Korean J. Human Ecol., 2015, 24, B. Ziegert and G. Keil, Stretch Fabric Interaction with Action Wearables: Defining a Body Contouring Pattern System, Cloth. Text. Res. J., 1988, 6, H. R. Lee, K. H. Hong, Y. W. Kim, and S. J. Park, Clothing Pressure Evaluation of Girdle and Waist Nipper and Related Wearing Conditions, Korean J. Sci. Emot. Sensib., 2013, 16, 1 10.

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