1. 서론 초연결사회, IoT 등정보통신시대의급속한발전과함께다양한형태의정보통신용스마트디바이스가개발되고있으며그중하나가웨어러블스마트디바이스라할수있다. 웨어러블스마트디바이스는착용형태에따라단순부착형, 신체이식형, 의류일체형으로구분되고있으며이중의류일체형스마트디바이스는스마트의류라는한형태로시장이꾸준히확대되고있다. 스마트의류는 2021년전체웨어러블스마트디바이스시장가운데약 9% 정도를점유할것으로전망되고있으며또한 2017년 IDTechEX 자료에의하면스마트의류를포함하는 E-Textile 시장은 $5bn까지성장할것으로예측되고있다 [1]. 스마트의류는기본적으로감지제어, 통신, 작용동작, 저장, 신호처리와같은 5가지기본구성요소로구성되어있으며이들핵심구성요소들은기존범용천연, 합성섬유소재와는달리전기전도성을띠는스마트섬유소재로대부분이구성되어있다. 스마트의류제조에적용되는전도성스마트소재는 Figure 1과같이전도성고분자, 카본나노튜브, 전도성잉크, 전도성페이스트등이주로사용되고있으나무엇보다일반천연, 합성섬유소재에전기가흐르도록설계된전도성원사 ( yarn) 가가장널리사용되고있다. 전도성원사는그구조즉전도성물질이존재하는위치에따라 metal clad type과 sheath-core type으로구분되고있다. metal clad type 전도성원사는전도성물질이원사표면에위치한구조로전기전도가원사표면에서발생되는형태의전도성원사라할수있고 sheath-core type 전도성원사는전도층이원사중심부에위치하고있고그주변을일반섬유가감싸고있는형 김홍제 광림섬유 ( 주 ) Figure 1. 스마트의류기본구성요소및전도성스마트소재. 210 Vol. 22 No. 3
의종류에따라다양한형태의전도사들이생산되고있으며업체별대표적인전도성원사와전도성섬유소재들을살펴보면다음과같다. (1) 기업명 : Statex Produktions, Vertirebs GmbH 태로전기전도가원사내부에서일어나는형태라할수있다. 이밖에 Figure 2 에서와같이 metal conjugate type 의전도사도 사용되고있으나이는사용되는전도성물질의전도도에따라 크게달라지겠지만주로저항이높아스마트의류에있어서는 그사용이일부제한되고있다. 현재전세계적으로많은종류의전도성원사들이생산판 매되고있으며이들은스마트의류제조및기타산업용특수 복이나산업용섬유제조에주로사용되고있다. 본보에서는 현재미국, 유럽, 중국등에서생산판매되고있는대표적인기 업들의전도성원사의종류및성능에대하여살펴보고또한 스마트의류제조에사용되는기타전도성직물등섬유소재 의제품화현황에대하여살펴보고자한다. 2. 본론 (A) (B) (C) Figure 2. 전도성원사의구조적특징및분류. (a) Metal Conjugate Type, (b) Metal Clad Type, (C) Sheath-Core Type 전도성원사는용도에따라사용되는종류와그성능을달 리하지만현재 metal clad type 전도사는섬유기반의전극, 센 서등의제조에가장광범위하게사용되고있다. 이들전도 사를생산하는기업들은주로미국의대표적인 SYSCOM, ARACON, Anomet Product 등을들수있으며이외에도영국 의 RESISTAT, 프랑스의 R.STAT, 이태리의 INNTEX, 독일의 SHIELDEX R 을들수있다. 이밖에도중국의 Ronda Industry, PrettyTextile, 홍콩의 Wei XING TECHNOLOGY LIMITED 들 은 Metal Clad Type 의전도성원사이외에 metal 과일반 polyamide, wool 등과함께 spun yarn type 의전도성원 사를생산하고있으며이들전도성원사를사용하여다양한 용도의직물과편물형태의섬유소재를생산하고있다. 이러 한전도사들은원사에적용되는전도성물질과사용되는원사 상품명 : SHIELDEX R 국가 : Germany 은도금된 SHIELDEX R 전도사는 monofilament, multifilament, 그리고 twisted 형태로생산가능하며제직, 편직뿐만아니라자수, 봉제용으로도사용이가능한특성을가지고있음 정전기방지기능, 향균기능과높은전기및열전도성을가지고있어다양한분야에광범위하게사용가능함. SHIELDEX R Twisted Yarns은높은인열강도를요하는직물제조시효과적으로사용가능하며높은정전기방지와전도성을요하는자동차생산분야에도사용되고있음. 은도금된전도사는일반폴리에스터와복합사형태로도제조됨. 주요생산품목 Yarns/Single Ply Yarns-Single ply Linear Resistance/m 22/1 dtex rd < 20,000 Ω/m 33/1 dtex rd < 20,0000 Ω/m 33/10 dtex rd z turns < 50,000 Ω/m 33/12 dtex z turns < 20,000 Ω/m 44/12 dtex z turns rd. Antibac < 10,000 Ω/m 44/12 z turns < 100,000 Ω/m 78/18 dtex z-turns < 25,000 Ω/m 110/34 dtex z-turns < 5,000 Ω/m 110/34 dtex HC z-turns < 3,000 Ω/m 117/17 dtex z-turns+b < 1.5 kω/m 235/34 dtex open < 1,000 3,000 Ω/m 235/34 dtex HC + B < 500 Ω/m 235/36 dtex HC < 600 Ω/m *HC: high conductivity, B: anti-tarnish coating 섬유기술과산업 22 권 3 호 211
Yarns/Twisted Yarns-Twisted Linear Resistance/m 22/1 dtex +113/32 PET < 30,000 Ω/m 44/12 dtex +113/32 PET < 30,000 Ω/m 110/34 dtex 2 ply < 6,000 Ω/m 110/34 dtex 2 ply HC < 500 Ω/m 117/17 dtex 2 ply + B < 3,000 Ω/m 235/34 dtex 2 ply HC+B < 100 Ω/m 235/34 dtex 4 ply HC+B < 50 Ω/m 235/36 dtex 2 ply HC+B < 100 Ω/m ± 30 Ω/m 235/36 dtex 4 ply HC+B < 50 Ω/m 20 dtex lycra+44ag+44 roh < 5,000 Ω/m *HC: high conductivity, B: anti-tarnish coating (2) 기업명 : Syscom Advanced Materials, Inc. 국가 : USA 홈페이지 : http://www.metalcladfibers.com/ Syscom Advanced Materials, Inc. 는미항공우주국 NASA 와파트너쉽을통해 metal clade fiber를대량생산할수있는시스템을구축하고있으며항공우주분야뿐만아니라 ICT 융합섬유제품에다양한용도로사용가능한전도성원사를생산하고있음. 대표적인제품으로 Agsis TM, Amberstrand R, LIBERATOR R, X-STELLTM 등을생산하고있음. 1 Agsis 대표적인나일론섬유표면에은이코팅된구조의전도사로 E-textile 및 wearable smart device의핵심부품으로사용됨 세부사양 Base fiber Nylon 6(100 D/36 f) Outer Metalization Layer Silver Metalized Denier 185~220 D DC Resistance 6~10 Ω/ft (20~30 Ω/m) Base fiber Tenacity 5 g/d Operating Temperature 95 - Conductivity: 적은양의은코팅으로높은전도성유지 - Durability: 독자적인코팅기술확보로내구성과세척력면에서전통적인은코팅나일론전도사보다우수 - Customization: Agsis TM 은 100D 및 200D 필라멘트를기본으로소비자맞춤형생산이가능. - Compatibility: 산업용일반범용장비로생산가능 2 Amberstrand R 주섬유소재로 Toyobo 사에서생산되는 PBO(pphenylenebenzobisoxazole) 섬유인 zylon 을사용하고있으 며 zylon 에전도성금속이코팅된형태로제조 블레이딩또는절연물질로코팅된형태로적용가능 - Flexibility: 일반섬유와같은자연스러운유연성가능. - Strength: 인장강도강철보다 7 배이상. - Durability: PBO 광섬유코어는높은진동, 높은스트레스 응용분야에서우수한성능을제공. - Shielding Performance: 차폐성능향상을위해매우효과적 이고균일한커버리지를제공. 3 LIBERATOR R 주섬유소재로 Kuraray 에서생산되는액정폴리머 (LCP) 로제조된고성능멀티필라멘트 Vectran TM 이사용됨. Vectran TM 은강철보다 5 배, 알루미늄보다 10 배뛰어난강도 를갖는섬유로고강도고내구성이요구되는용도로사용 가능함. Figure 3. AgsisTM Yarn. Figure 4. Amberstrand R 단면및제품. LIBERATOR R 80 기본구조및특성 Base fiber Kururay Vectran R Structure Liquid crystal polymer (LCP) Filament count 80 Outer Metalized layers available Copper/Nickel/Silver Yarn diameter 0.010 in % Metal by Weight 82.10% Weight 0.1698 lbs/1,000 ft Weight 0.077 g/ft DC Resistance ~0.7 Ω/ft Breaking Load 22.44 lbs Tensile Strength 3.0 Gpa Operating Temperature Up to 200 Melting point 350 212 Vol. 22 No. 3
Figure 5. LIBERATOR R 80 기본구조및제품. LIBERATORR는기존와이어를사용하는우주항공및마이크로웨이브케이블차폐용으로도적용가능함. - Flexibility: 일반섬유와같은자연스러운유연성가능. - Weight savings: 30 AWG 구리와이어보다약 72% 경량. - Mechanical strength: 30 AWG 구리와이어 ( 연선 40/46) 보다 5배큰절단강도. - Thermal properties: 열팽창이매우낮음. - Shielding Performance: 기존차폐제보다성능우수 4 X-Steel TM X-STEEL TM 은코어에 316L 스테인리스스틸섬유를사용. X-STEEL TM 은외부금속클래딩층은스테인리스스틸, 니켈, 구리또는은과같은금속재료사용하여제조 항공우주및방위산업용은브레이딩형태로생산공급되며타제품대비경제성이우수함. X-STEEL TM 은표준니켈과구리브레이드의절반무게로고온에서의내구성과우수한 EMI 차폐성능을가짐. - Weight Savings: 항공우주분야에사용되는타소재에비해 50% 이상의무게절감효과를부여할수있음. - Thermal Integrity: 고온내구성이우수하여제트엔진과같은고온환경에서사용이적합. - Customization: 수요자요구에따라외부금속층을달리하여맞춤형주문생산이가능함. - Compatible: 브레이딩작업시다른금속성와이어와작업가능 Figure 6. X-Steel TM 제품. Figure 7. X-SteelTM 80 기본구조. X-Steel 18 기본구조및특성 Base fiber Stainless steel Fiber material AISI 316 L Standard Filament count 18 Outer Metalized layers available Copper/Nickel/Silver Yarn diameter 0.0075 in Flat Width 0.0186 in Weight 0.14 lbs/1,000 ft Weight 0.063 g/ft DC Resistance ~1 Ω/ft Breaking Load 2.9 lbs Tensile Strength 0.75 Gpa Operating Temperature Up to 260 Melting point 1,085 (3) 회사명 : ARACON 국가 : USA 홈페이지 : http://www.araconfiber.com/ ARACON brand는 1990년대초반 Dupont 사에서고강도케블라섬유에구리등의금속을도금한형태의전도사를개발한것으로부터출발. ARACON사의 metal clad fiber는기존동축케이블에사용되는 copper braid 대신사용함으로써무게를 30% 이상줄일수있으며커넥터와의연결성도크게개선할수있어그사용이크게증가하고있음. ARACON metal clad fiber는주로니켈도금, 니켈코팅및은코팅등의형태로제조되며다양한차폐등급에따라다양한제품들이생산되고있음 섬유기술과산업 22 권 3 호 213
주요제품및특징 1 The silver clad classes 최고의용접성능개선과전도도향상을위한 clad 처리 동일부피의구리보다약 60% 이상경량성확보 금속와이어의 braid 기와동일한장비로적용가능 XS400E(Approximately 0.018 inch diameter) ARACON XS0400E-018 은특히중량절감이중요한케이블 및하네스에 EMI 차폐를위한새로운유형의전도성원사임. 섬유와같은품질과유연성을지닌 ARACON 섬유는전도성 제품에서고유한특성을지니고있어금속와이어오버브레 이딩에내재된푸시백기능의강성이나손실없이쉽게높은 커버리지를얻을수있음 Data: XS0400E-018 Braoded Bundle Dimensions(see diagram) Width Thickness Yarn Weight Yarn DC Resistance, 20 Break Load Figure 8. ARACON metal clad fiber. 0.022 (0.56 mm) 0.003 (0.076 mm) 0.17 lbs/k ft.(0.159 kg/km) 850 ohms/k ft. (2,800 ohms/km) 15 lbs. Operating Temperature Range -65 to 200 XS200E-025(Approximately 0.011 inch diameter) ARACON XS0400E-018 은특히중량절감이중요한케이블 및하네스에서쉴드된 EMI 차폐를위한새로운유형의전도 성원사임. 섬유와같은품질과유연성을지닌 ARACON 섬유 는전도성제품에서고유한특성을지니고있어금속와이어 오버브레이딩에내재된푸시백기능의강성이나손실없이 쉽게높은커버리지를얻을수있음. Data: XS0200E-025 Braoded Bundle Dimensions(see diagram) Width Thickness Yarn Weight Yarn DC Resistance, 20 Break Load 0.014 (0.36 mm) 0.0015 (0.038 mm) 0.053 lbs/k ft.(0.078 kg/km) 1,950 ohms/k ft. (6,400 ohms/km) 6 lbs. Operating Temperature Range -65 to 200 XS0130E-020 (Approximately 0.009 inch diameter) XS200E-025 와동일한물성및특성을보유 Braoded Bundle Dimensions(see diagram) Width Thickness Yarn Weight Yarn DC Resistance, 20 0.018 (0.46 mm) 0.0003 (0.08 mm) Break Load 3 lbs. (13.3 N) 0.053 lbs/k ft.(0.078 kg/km) Operating Temperature Range -65 to 200 2 The Nickel clad classes 4,000 ohms/k ft. (13,124 ohms/km) 최고의용접성능개선과전도도향상을위한 clad 처리 동일부피의구리보다약 60% 이상경량성확보 금속와이어의 braid 기와동일한장비로적용가능 XN400E-018(Approximately 0.018 inch diameter) ARACON XN400E-018은특히중량절감이중요한케이블및하네스에서쉴드된 EMI 차폐를위한새로운유형의전도성원사임. 섬유와같은품질과유연성을지닌 ARACON 섬유는전도성제품에서고유한특성을지니고있어금속와이어오버브레이딩에내재된푸시백기능의강성이나손실없이쉽게높은커버리지를얻을수있음 Figure 9. 7ARACON XS400E. 214 Vol. 22 No. 3
Data: XN0400E-018 Braoded Bundle Dimensions(see diagram) Width Thickness Yarn Weight Yarn DC Resistance, 20 Break Load 0.022 (0.56 mm) 0.003 (0.076 mm) 0.107 lbs/k ft.(0.159 kg/km) 1,000 ohms/k ft. (3,280 ohms/km) 15 lbs. Operating Temperature Range -65 to 200 XN 200E(Approximately 0.011 inch diameter) ARACON XN200E 는특히중량절감이중요한케이블및 하네스에서쉴드된 EMI 차폐를위한새로운유형의전도성 원사임. 섬유와같은품질과유연성을지닌 ARACON 섬유는 전도성제품에서고유한특성을지니고있어금속와이어오 버브레이딩에내재된푸시백기능의강성이나손실없이쉽 게높은커버리지를얻을수있음. Data: XN0200E-025 Braoded Bundle Dimensions(see diagram) Width Thickness Yarn Weight Yarn DC Resistance, 20 Break Load 0.014 (0.36 mm) 0.0015 (0.038 mm) 0.053 lbs/k ft.(0.078 kg/km) 2,300 ohms/k ft. (7,550 ohms/km) 6 lbs. Operating Temperature Range -65 to 200 (4) 회사명 : INNTEX 국가 : Italy 홈페이지 : http://inntex.com INNOVATIVE TEXTILES 社는섬유및섬유기계분야에 서 65 년이상의전문기술을보유한회사로서 2000 년이 후, 이탈리아의우수한편직기술을금속직물에대한혁신 과연구에적용한기업임. 본사의개발제품은제품군에는건축및인테리어디자인, 패션용원단, EMI 차폐재료가 포함되며독자적인기술을 사용하여이탈리아피렌체의공장에서설계및제조하고 있음. 1 Yarn & Threads High Conductivity Silver Plated Nylon Thread Resistive thread 2 Fabrics - 높은전도도의실버도금나일론 117/17 2ply. 전도성스레드는신호와같은저전류용와이어로사용가능하며표준실의사용이가능한재봉기로작업하거나수동재봉용으로사용가능. - 저항 : 미터당 300 ohm. - 1 스풀 : 300 m(328 야드 ) - 가격 : C= 35/ea - 실크 / 스테인리스강저항사. 매우강하고부드러워섬유텐션미터및저항기에적합함. 표준실의사용이가능한재봉기로작업하거나수동재봉용으로사용가능 ( 섬도 : 25 Tex, 구성 : 65% 실크 /35% 스테인리스스틸 ). - 저항 : 미터당 800 ohm. - 1 스풀 : 300 m (328 야드 ) - 가격 : C= 13/ea Stainless Steel Fabric heavy duty copper tape - 직경이 0.08 mm인순수 100 % 스테인리스스틸 (AISI316L) 적용편직물. 우수한공기투과도및빛투과도를가지며부식에강하고세탁가능함. 변부를자르더라도올이풀리지않음. 가위로쉽게자를수있으며표면에자수가가능함. 접지, 차폐및전도성표면에사용이가능하며실내 / 실외차폐용윈도우스크린에적용을추천함. - 중량 : 190 gr/m²,(100 cm 너비 ) - 두께 : 1 mm (.039 ") - 최대사용온도 : 760 (1400 ) - 표면전도도 : Weft 10 ohm/square : Warp 10 ohm/square - 가격 : C= 32/ea - 주석과구리로편직된전도성테이프. 납땜이가능하며길이방향으로인장되지않음. 전기접지용으로적합하며표준재봉기를사용하여직물에사용이가능함. 미터단위로판매. - 너비 : 30 mm - 두께 : 1.2 mm - 전도도 : 14 ohm/meter - 무게 : 25 g/m - 가격 : C= 5/m(1.094 yds) 섬유기술과산업 22 권 3 호 215
Resistive tape evaluation kit heavy duty copper tape Tacott - 3.2 kohm/m 의저항을갖는작은금속테이프로저항으로사용하거나열을발생시킬수있으며매우유연함. - 재질 : 100 % AISI 316L 스테인리스스틸 - 너비 : 2 mm (0.078 ") - 가격 : C= 2.85/m(1.094 yds) - 전도성소재샘플이포함된평가용키트로서샘플구매전에만지고, 느끼고, 시험하여해당적용분야에적합한패브릭을결정하는용도로사용가능. 이키트에는섬유평가용만능기판은포함되어있지않으며전도성직물샘플이포함되어있음. - 가격 : C= 17/ea - 92% 나일론 /8% Dorlastan R 에은도금된이소재는양방향으로신축성이있으며최대너비 135 cm 까지제조가가능함. - 재질 : 92% 나일론 8% Dorlastan R - 저항 : <1 ohm/sq. ( 미연신 ; 신장시저항이증가함 ) - 너비 : 135 cm - 두께 : 0.5 mm - 신장률 : 길이방향 100% : 폭방향 65% - 무게 : 130 g/ m2 - 사용온도 : -30 ~90 - 가격 : C= 82.5/50 cm - 신축성있는스테인리스스틸소재. 매우가볍고복잡한모양에도적용가능함 (ex 커튼, 패널, 천장, 패션액세서리등 ). 야외에도사용가능하며유리및신축성가죽에접착가능함. - 재질 : 100 % AISI316L 스테인리스스틸 - 표준너비 : 150 cm - 최대너비 : 180 cm - 무게 : 100 g/sqm - 두께 : 0.5 mm - 와이어직경 : 1 0.08 mm - 주름방지기능 : 낮음 - 치수안정성 : 낮음 - 일광견뢰도 : 매우높음 - 그외특성 : 인체친화적이며불연성 - 가격 : C= 3.5/ea (15 cm 15 cm) Tarrot Steelcloud Tarrot - Tarrot 은스테인리스스틸, 황동, 구리로무지개빛깔의색상을가지며매우유연하고, 투명하며, 드레이프성이우수하여커튼, 패널, 실내장식, 천장, 의자에적용가능함. 또한유리에접착가능함. - 재질 : 54% 구리, 22% 황동, 21% AISI 316 스테인리스스틸, 3% PU - 표준너비 : 150 cm - 최대너비 : 200 cm - 무게 : 520 g / sqm - 두께 : 1.5 mm - 와이어직경 : 2 0.11 mm 2 0.10 mm - 치수안정성 : 중간 - 견뢰도 : 중간 - 내화성 : 낮음 - 가격 : C= 3.5/ea (15 cm 15 cm) - 헤어라인스틸섬유로뜨개질한매우부드러운스테인리스스틸소재. 촉감이부드럽고실크와유사한광택을냄. 실외사용가능하며유리에접착가능함. - 재질 : 100% AISI316L 스테인리스스틸 - 표준너비 : 100 cm - 최대너비 : 100 cm - 무게 : 110 g/sqm - 두께 : 0.1 mm - 와이어직경 : 3 0.035 mm - 치수안정성 : 낮음 - 일광견뢰도 : 매우높음 - 그외특성 : 인체친화적이며불연성 - 매우부드럽고유연한엠보싱직물로써삼차원효과를가지고있어다양한실외장식및패널에장착가능함. - 재질 : 100% AISI316L 스테인리스스틸 - 표준너비 : 145 cm - 최대너비 : 145 cm - 무게 : 350 g/sqm - 두께 : 1 mm - 와이어직경 : 3 0.08 mm - 치수안정성 : 낮음 - 일광견뢰도 : 매우높음 - 내화성 : 불연성 216 Vol. 22 No. 3
Doubleface Knitted Knitted coated copper tape Double face - 한면에는비전도성폴리에스터, 다른한면에는전도성스테인리스스틸이있는양면전도성원단으로매우유연하지만신축성은적음. 표준재봉기로작업가능하여압력센서제작에최적임. - 형태 : 제직물 - 재질 : 폴리에스테, 스테인리스및면. - 저항 : 세로로 1 제곱당 130 ohm, 제곱가로로 1.5 ohm - 너비 : 145 cm - 두께 : 1.5 mm - 무게 : 440 g/sqm - 색상 : 블랙 - 폴리에스터와스테인리스스틸와이어 (80 미크론 ) 로만든부드러운전도성패브릭으로매우유연하고, 신축성이있으며재단이용이함. 표준재봉기로작업및세탁이가능함. - 형태 : 편직물 - 재질 : 폴리에스터, 스테인리스 - 저항 : 세로로정사각형당 1000 옴, 스퀘어횡단으로 2.2 옴 - 너비 : 100 cm - 두께 : 1 mm - 무게 : 평방미터당 150 - 색상 : 회색 - 코팅된구리미세와이어 (112 미크론 ) 로제조한소폭전도성테이프로써매우유연하고재단이용이하며표준재봉기로자수가가능함. 테이프의표면은보호재로코팅되어있으며표준비코팅구리선으로쉽게납땜하면표면보호코팅이녹으면서테이프가납땜됨. - 저항 : 107 ohm/m. - 너비 : 9 mm - 납땜이가능한연성섬유형만능기판. 만능기판위에서부품을꿰매거나 SMD 또는표준부품을납땜할수있으며재단이용이하며표준재봉기로작업이가능함. 세탁이가능 - 크기 : 15 cm x 15 cm - 피치 : 2.54 mm - SMD 구성요소크기 : 1206, 1210, 1218 - 색상 : 검은색 - 최고의납땜온도 : 300 (572 ) - 무게 : 220 g/sqm - 재질 : 구리 1%, 메타아라미드 39% 3 EMI shielding s Knitted superlight aluminum laminated 4 Piezoresistive - 매우가볍고투명한전도성직물로서공기투과도가우수하며매우유연하고재단이용이하며표준재봉기로봉제하거나납땜가능한우수한 EMI 차폐소재이며세탁이가능함. - 형태 : 편직물 - 재질 : 구리주석 - 저항 : 0.1 ohm/square - 너비 : 1000 mm - 두께 : 1 mm - 최대사용온도 : 150 (302 ) - 무게 : 160 g/sqm - 알루미늄호일과섬유유리강화폴리프로필렌테이프로제조된단일면도전성라미네이팅원단으로매우유연하고재단이용이하며표준재봉기로봉제가가능한우수한 EMI 차폐소재임. - 너비 : 650 mm - 두께 : 156 미크론 - 최대작동온도 : 45 (113 ) - 무게 : 185 g/sqm Velostat R - Velostat R 불투명하고전도성이있으며탄소가함침된폴리올레핀필름으로전기적특성은시간이나습도에영향을받지않음. 압력을가하면 Velostat 의저항이감소하며두개의전도성층사이에서압력및굴곡센서용으로훌륭한작용특성을나타냄. - 두께 : 100 미크론 - 너비 : 92 cm (36") - 체적저항률 <500 ohms/cm - 색상 : 블랙 (5) 회사명 : WEI XING TECHNOLOGY LIMITED 국가 : HONGKONG 홈페이지 : http://www.weixtech.com HONGKONG WEI XING TECHNOLOGY LIMITED 는방 사선 (EMF/RF) 차폐, 항박테리아, 정전기방전, 고내열성, 난연성원단및전도성원사와특수목적의전도성직물을 연구개발및생산하고있음. 섬유기술과산업 22 권 3 호 217
주력제품으로는은섬유 / 도금, 금속 ( 스테인리스스틸 ) 섬 유, ( 니켈구리 / 순수구리 / 순수니켈도금 ) 전도성원사및 직물, 순수스테인리스스틸섬유등을생산하고있음. 주요전도사생산품목 1 2 3 4 5 제품별특징 WX-SPY 100% Silver Fiber Yarn (Pure Silver Coated Polyamide Yarn) WX-SBY Silver Fiber Blended Yarn WX-SSF Silver coated Staple Fiber WX-SSY & WX-STT 100% Stainless Steel Fiber Yarn & Sewing Thread WX-SSBY Stainless Steel Fiber Blended Yarn 1 WX-SPY, 100% Silver Fiber Yarn(Pure Silver Coated Polyamide Yarn) 특징및용도 - 전도성원사 - 방사선차폐 - 항균, 정전기방지등 Technical Data Yarn Count Resistance per Cm Yarn Count Resistance per Cm 40D 70D 100D 140D 200D 10~14 ohm 6~8 ohm 4~6 ohm 280D 420D 750D 1200D < 3 ohm < 2 ohm < 2 ohm < 0.5 ohm 2 Silver Fiber Blended Yarn, Model No.: WX-SBY 특징 < 5 ohm < 3 ohm Silver coated staple fiber blended with Cotton, Polyester or Bamboo fiber - 전도성원사 - 방사선차폐 - 항균, 정전기방지등 용도 - 방사선차폐용의류, 홈텍스타일등 - 세균및정전기방지속옷, 양말등 - 의료 - 정전기방지의류, 침대시트등 3 Silver coated Staple Fiber, Model No.: WX-SSF 특징 - 전도성원사 - 방사선차폐 - 항균, 정전기방지등 용도 - 방사선차폐용의류, 홈텍스타일등 Size 1.56 ~ 5.5D x 38 ~ 102 mm Diameter 4 ~ 20 μm Resistivity 0.05 ~ 100 Ω/cm 4-1 100% Stainless Steel Fiber Yarn, Model No.: WX-SSY Spun from 316L stainless steel fiber 특징 - 초전도성 - 고온내구성우수 ( 전도성유지 ) - 내마찰, 내부식성우수등 용도 - 정전기방전브러시 - 내고온성재봉사 - 신호전송라인 - 전기전송라인 - 발열선 - 지능형 ICT 융합스마트의류등 Technical Data Fiber diameter(μm) 8, 12 Yarn Count 16 Nm /2 12 Nm /2 11 Nm /2 10.5 Nm /2 7.8 Nm /2 7 Nm /2 6.5 Nm /2 3.5 Nm /2 Length(m/kg) 800 600 5500 5250 3900 3500 3250 1750 Elongation(%) 5 Resistance(Ω/m) 50 ~ 60 4-2 100% Stainless Steel Fiber Sewing Thread, Model No.: WX-STT Twisted from 316L stainless steel filament or mid fiber; 218 Vol. 22 No. 3
Technical Data Fiber diameter(μm) 12 Weight(m/kg) 0.3~0.36 0.9~1.08 1.8~2.16 3~3.6 Elongation(%) 2.2 2.5 2.6 2.6 Resistance(Ω/m) 22±5 5 Stainless Steel Fiber Blended Yarn. Model No.: WX-SSBY Stainless steel fiber blended with cotton and/or polyester, aramid. 특징및용도 - 전도성원사, 정전기방지 - 방사선차폐 - 전도성스마트장갑등 Technical Data Blending type and Composition Yarn Count SSF/Aramid 2:98 3 s-40 s SSF/Aramid 30:70 3 Nm-20 Nm SSF/Aramid 50:50 3 Nm-20 Nm SSF/T 37:63 21 s/2-32 s/2 SSF/C 20:80 21 s-32 s SSF/TC 2:98 10 s-40 s SSF/T/C 30:35:35 21 s-32 s SSF/T/C 28:36:36 21 s-32 s SSF/T/C 20:40:40 21 s-32 s (6) 회사명 : MITSUFUjI 국가 : Japan 홈페이지 : https://www.mitsufuji.co.jp silver metalized 섬유를주로, 여러가지다양한금속이코팅된형태의전도사를생산하고있으며 AGposs R 브랜드의전도사를생산판매하고있음 Silver Metalized AGposs R 전도사는일반나일론섬유표면에은을코팅한형태의전도사로 wearable sensor, electrode, RFID antennas 등다양한용도에적용가능하며소비자요구에따라맞춤식생산이가능함. 주요제품 1 AGposs R Silver-Metalized Fiber(Filament) 도전성섬유중에서는가장우수한전기저항특성을가지면서섬유의감촉을유지, 세탁내구성이우수. 웨어러블센서, 전극, 전자파차폐재료, RFID 안테나등에사용가능 Denier Actual Denier Ω/cm Strength(g) Elongation(%) 30 d/10 f approx. 40 d < 20 138 27.9 70 d/24 f approx. 100 d < 10 396 29.3 100 d/34 f approx. 140 d < 5 512 35 2 Wearable Electrode Knitted Tape 전도성웨어러블전극테이프실버도금전도성섬유를 100% 사용한유연한니트테이프. 웨어러블전극리드선으로가능 Width Weight(g/m) Ω/cm Strength(g) Thickness(mm) 10 mm 2.5 0.25 100 0.5 20 mm 5 0.15 180 0.5 50 mm 12.5 0.05 470 0.5 3 Coated Wires AGposs R T1, T1Z for Wearable Product Name AGPOSST1 1003 AGPOSST1 10033 AGposs 에두께 12 micron 의폴리에스터코팅을한웨어러블전용리드선. 섬유의유연성을유지. 또한외부간섭을방지실드타입 Substrate silver-metalized nylon silver-metalized nylon External Diameter Resistivity (Ω/10cm) 280μm 20 530μm 5 4 Silver-Metalized Fiber, Machine-Sewing Thread 도전성섬유중에서는가장우수한전기저항특성을가지면서섬유로의감촉을유지. 도전부분의접합부재착용할수있는배선으로폭넓게사용가능. 5 Silver-Metalized Fiber, Spun Yarn 전도성섬유로 silver 섬유를면과 PET 와혼방. 전도성뿐만아니라항균과정전기방지에도뛰어남. 섬유기술과산업 22 권 3 호 219
6 Silver-Metalized staple 전도성항균부직포, 방적사나일론스테이플에은도금을하여전기전도성, 항균성부여가능한스테이플. 7 wearable Knit Fabric 실버도금전도성섬유를사용한유연한니트원단. 웨어러블전극이나시트등으로사용가능. 여전도성섬유및원사를제조하고있음. prettytextile 社의취급제품군은아래와같음. - 방사선차폐 - RF/EMI 차폐패브릭 - 전도성재봉사 - 은코팅사 / 은코팅플레이트 - 스테인리스스틸섬유 - ( 니켈구리 / 순수구리 ) 전도사 - 니켈도금도체 ( 요구사항이나샘플에따라맞춤사양제작 ) 8 Silver-Metalized cut fiber 전기전도성, 항균성수지, 도료, 접착제등은도금섬유를절단한전도성, 항균성이있는필러 9 ElectroMagnetic Interference Fabric 은도금섬유를포함시킨직물. 뛰어난전도성을가지고섬유의유연성, 세탁성을갖춘전자파차폐원단. 성능 : 30d B(KEC 법에의한 ) 이상 * 조직에의해 30 db 이상의성능을낼수있음 10 기타 : Silver-metalized wear that monitors daily vital information (Hamon) 11 기타 : RFID tags (7) 회사명 : PrettyTextile 국가 : China AGposs R Silver-Metalized Fiber 가전극제조에적용된생체신호감지의류 ECG /Heartrate /EMG /Breathing rate / Acceleration /Gyro /Temperature /Humidity 등모니터링가능 AGposs R Silver-Metalized Fiber 가 RFID 안테나제조에사용 세탁등관리가용이하며제조관리, 조직관리등특수목적에사용가능한 RFID tag 이적용된셔츠 홈페이지 : http://prettytextile.com Prettytextile 社는 2013 년부터전세계 72 개국에전도성소 재를수출해온기업으로서최고수준의도금기술을적용하 1 Therad Knitting Sewing Thread for Physiotherapy Gloves Silver Plated Nylon Yarn Copper Fiber Antimicrobial Yarn Metal fiber yarn stainless steel fiber - 장갑용전도성나일론봉제사 - 색상 : 실버 - 재질 : 30% 실버 +70% 나일론 - 사종 : 링방적사 - 굵기 : 208 d, 250 d - 색상 : 고객맞춤형원착사 - 기타기능 : 항균, 정전기방지, 흡습성 - 용도 : 니팅, 봉제 - 구리선과면 / 레이온혼방사 - 사종 : 사이로방적사, 컴팩트방적사 - 혼합가능사종 : 구리 + 레이온 / 모달 / 텐셀 / 면 - 기타 : 구리 100% - 굵기 : 32 s~60 s - 30% 스테인리스스틸 +35% 면 +35% 폴리에스터 2 Eclectically Fabric Anti-radiation nickel copper plain - 무전해니켈구리무전도피막으로전도성이있어컴퓨터 CPU, 핸드폰칩등과 같은전기제품에사용가능 - 컴퓨터가방, 신용카드지갑, 여권홀더라이닝에사용되는 RFID 차폐소재로방사선차폐, 휴대전화케이스안감, 벽종이, 사무실커튼등에적용가능함. - 색상 : 실버 - 재질 : 2% 구리 +27% 니켈도금 PET - 폭 : 108 cm - 저항 : 0.03 0.05 ohm - 감쇠 : 30-1500 MHZ @ 71-84 db - 차폐율 : 99.99% 220 Vol. 22 No. 3
EMF protection nickel copper black color RFID shielding/ radiation protection/ Quilted antiradiation/ RFID blocking/ RF shielding mesh for EMF safety window screens 3 tape - 검은색면과이면은회색으로구성된원단으로서니켈구리그리드및일반전도성직물보다우수한전도성을가지고있음. - 색상 : 블랙 - 재질 : 니켈구리 + Nylon - RFID 차폐 / 방사선보호 / 전도성직물로서니켈및구리도금나일론원단임. - 폭 : 140 cm - 길이 : 20 m/roll - 색상 : 실버 - 퀼팅된전자파및방사선차폐전도성원단으로베이스패브릭은나일론이며내구성을위하여일반평직보다두꺼운두께를가지며구리 / 니켈전도사를삽입하여다이아몬드립스탑조직으로제조 - 두께 : 0.09~0.1 mm - 폭 : 108 cm - 재질 : 니켈 / 구리코팅나일론 - 저항 : 0.03-0.05 ohm - 감쇠 : 71-84 db - 니켈 / 구리코팅폴리에스터메쉬원단으로투명성과내식성을가지며 50 db 의감쇠율을가짐. - 폭 : 54 inch - 두께 : 0.09 mm - 무게 : 45 g/m - 저항 : 0.1 ohm/sq 이하 - 감쇠 : 50 db 이하 Fabric Tapes for EMI Shielding & Grounding, Interface & Grounding EMI Shielding Tape Tape Black Color Adhesive Fabric - EMI 차폐및전도성원단형테이프 - 재질 : PET/ 니켈 + 구리 / 니켈 - 두께 : 0.09-0.10 mm - 무게 : 115 gsm - 굵기 : 208 d, 250 d - 강도 : 800 N( 경사 ), 620 N( 위사 ) - 저항 : 0.03-0.05 ohm/sq - EMI 차폐테이프전도성테이프 - 재질 : 니켈 / 구리도금원단 + 이형지 - 기타특성 : 지문방지, 방수, 고견뢰도 4 Silver 100 % silver fiber four way stretch EMF shielding EMF protection s with silver fibers 55 % silver+ 45 % polyester for pocket lining EMF Safety Silver Fabric for EMI Shielding Apparel Pockets Beddings EMI Shielding Silver Fabric for Antiradiation Underwear Radiation shielding materials silver Bamboo fiber s for home textile - 100% 은으로구성된 4way 스트레치직물로서우수한신축성과방사선및 EMF/EMI/RF 차폐성능과전도성을가짐. - 기능 : 전도성, 항균성, 방취, 흡습성 - 추천용도 : 의류, 커튼, 침구류등 - 유연하며경량성으로인하여재단이쉽고통기성이뛰어난소재임. - 재질 : 55% 은사 +45% 은코팅 PET - 실굵기 : 75 d - 밀도 : 43/85 - 중량 : 79 gsm - 폭 : 150 cm - 기능 : 전도성, EMF/EMI/RF 차폐, 항균성 - 추천용도 : 의류, 침구, 커튼, 라이닝, 인테리어 - EMF 및 EMI 차폐용원단 - 혼합가능재질 : 은 +PET/ 면 / 스판 + 면 / 나일론등 - EMI 및방사선차폐원단 - 재질 : 45% 면 +37% 은사 +18% PET - 실굵기 : 40D + 40 s + 150D - 폭 : 160 cm - 중량 : 190 gsm - 감쇠 : 50-60 db - 차폐범위 : 10 Mhz-3 Ghz - 부드럽고피부에닿아도자극이없는천연섬유복합전도성차폐원단. - 재질 : 40% 은사 +60% 대나무섬유복합원단 - 실굵기 : 40 s + 70 D - 폭 : 162 cm - 중량 : 129 gsm - 조직 : 평직 - 기능 : 전도성, 항균성, 대전방지 - 추천 : 방사선차폐, 침구, 담요등 섬유기술과산업 22 권 3 호 221
EMF protection s with silver fibers 55% silver+ 45% polyester for pocket lining Silver Fiber Fabric for Touch Screen Gloves Stretchy silver cotton, knit jersy 3. 요약 - 항균, 항곰팡이, 땀의흡습및방취기능을가지면서전도성을가진원단으로 150 cm 또는 250 cm 폭으로제작가능함. - 재질 : 3.5% 은코팅나일론 +96.5% 면 - 실굵기 : 140D + 80 s - 색상 : 고객맞춤 - 폭 : 150 cm 250 cm - 추천용도 : 침구, 접지시트등 - 터치스크린용장갑에적용이가능한전도성을가진신축성니트원단 - 재질 : 72.5% PET+3.5% 스판 +24% 은사 - 실굵기 : 70D - 색상 : 고객맞춤 - 폭 : 150 cm - 기타 : 유연성, 천연촉감, 세탁가능 - 스트레치성은코팅면적용니트원단 - 재질 : 35% 은사 +45% 면 +20% PET - 폭 : 190 cm - 중량 : 168 gsm - 기능 : RF 차폐, 항균, 대전방지 - 추천용도 : 차폐용언더웨어, 티셔츠 의류일체형웨어러블스마트디바이스를포함하는다양한 용도의스마트섬유제품에는앞서살펴본바와같은여러형 태의전도성원사와직물및편물형태의전도성섬유소재가 사용되고있다. 이들은초연결, IoT 시대를이끌어갈핵심소 재로주목받고있으며그시장또한크게확대될것으로전 망되고있다. 이를대응하기위하여미국과독일을비롯한여 러유럽국가들은활발한연구개발과제품화를위한많은노 력을기울이고있으며현재도다양한형태의제품들이생산 되고있다. 또한인접한중국의경우도성능및내구성등으로 일부용도에서는아직제한적으로사용되고있으나경제적장 점으로세계시장에서의점유율을조금씩확대시켜나가고있 는상황이라할수있다. 그러나 2000 년대초반부터스마트섬 유제품관련연구를활발히진행하고있는한국의경우는핵 심소재라할수있는전도성원사의경우일부연구개발용으 로소량생산되고있는것이외에는상업화를위한연구개발 및생산은타국가들에비하여크게뒤쳐져있는상황이라할 수있다. 일부 metal clad type 의전도성원사의경우는국내생 산업체의부재로인해중국등유럽국가들로부터상당히고 가로수입사용하고있는상황으로향후스마트섬유제품관련 세계시장에서의가격경쟁은크게떨어질것으로예측되고 있다. 이는국내기업들의연구개발과생산에대해소극적이 기때문이라할수있다. 따라서정부는관련기업들의적극적 인연구개발과생산을유도할수있는다양한정책발굴과지 원사업의확대를모색할필요가있으며기업들도향후확실한 시장으로주목받는스마트섬유제품시장에서현재의시장규 모만을고려한소극적인투자를뛰어넘어향후세계시장의선 도적위치확보와침체된섬유산업의돌파구를찾기위한새 로운투자영역으로서보다적극적이고공격적인투자를필요 로하고있다 참고문헌 1. E-Textiles 2016~2026: Technologies, Markets and Players, IDTechEX 2. https://www.statex.de/en/ 3. http://www.metalcladfibers.com/ 4. http://www.araconfiber.com/ 5. http://inntex.com 6. http://www.weixtech.com 7. https://www.mitsufuji.co.jp 8. http://prettytextile.com 김홍제 1995. 인하대학교섬유공학과졸업 1997. 인하대학교섬유공학과 ( 석사 ) 2004. 경북대학교섬유시스템공학과 ( 박사 ) 1997-2007. 다이텍연구원책임연구원팀장 2007-2014. 한국패션산업연구원수석연구원본부장 2015- 현재. 광림섬유 ( 주 ) 스마트섬유연구소연구소장 222 Vol. 22 No. 3