KR100948964B1 - 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어는, 제 1,2 원단 중 어느 하나의 원단에 형성된 단일 폐곡선 라인을 따라 부착된 웰딩 필름을 매개로 상기 제 1,2 원단을 접합시켜 상기 단일 폐곡선을 따라 형성된 웰딩 필름 내측의 상기 제 1,2 원단 사이 공간에 부동 공기를 함유하도록 형성된 에어 블록; 인접한 2개의 상기 에어 블록 사이의 상기 제 1,2 원단 내 공간에 형성되는 것으로, 공기주입구를 통해 공기를 주입하여 팽창이 되되 팽창 시 상기 에어 블록보다 두꺼워지는 에어 터널; 상기 에어 터널에 공기가 주입되었을 때 상기 에어 블록 표면 상 부위 및 인접한 상기 에어 터널 사이 공간에서 일 측이 개방된 상태로 형성되는 임시 에어 스페이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 스마트 웨어에 의하면, 고정적으로 공기를 함유한 에어 블록과 유동 공기를 함유하는 에어 터널의 조합으로 보다 적은 양의 공기 주입으로 최대의 보온력을 제공하고, 에어터널에 공기가 주입되었을 시 각 에어터널 사이에 추가적으로 공기를 함유할 수 있는 추가적인 임시 에어 스페이스의 공기 함유 기능에 의하여 공기 보온 효과를 극대화할 수 있는 효과를 가진다.

공기층 스마트웨어, 에어백 의복, 에어 터널, 공기 주입 장치

Description

정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어{SMART WEAR WITH MULTI AIR CONTAINERS COMBINED STABLE AIR SPACE AND FLUID AIR SPACE}

본 발명은 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어로서, 보다 상세히는 에어 공급 장치에 의하여 유동 에어를 주입함으로써 보온 및 충격 방지 역할을 하는 에어 터널을 구비하되, 상기 에어 터널은 정지 에어층을 구비하고 있는 정지 에어 블록 주변을 감싸도록 형성되어 있어 이러한 에어 블록과 에어 터널 각각에 함유된 정지 공기층과 유동 공기층에 의하여 보다 효율적인 보온 및 충격 방지 기능을 제공함과 아울러, 에어 터널에 에어가 주입되었을 때 에어 블록의 주변보다 더 부풀어 올라 에어 블록 상부에 임시 에어 스페이스를 마련할 수 있도록 하여 적은 에어 주입에 의하여 풍부한 에어를 함유할 수 있도록 하는 스마트 웨어에 관한 것이다.

유비쿼터스(Ubiquitous) 시대의 산물인 스마트 웨어(smart ware)는 일생생활에 필요한 각종 디지털 장치들을 의복 속에 통합시킨 차세대 의류로서, 신 섬유 기 술과 디지털 기술이 융합된 의류 제품이다.

현재 새로운 기술을 시도한 기능성 의류에 대한 수요가 점차적으로 증가함에 따라 다양한 종류의 기능성 의복이 존재하고 있는바, 특히 의복의 내측에 공기층 또는 에어백(에어튜브)을 형성하는 방식이 알려져 있는데 이러한 공기층은 보온성 강화 및 충격 완화 기능을 제공함은 물론, 수중 부상할 수 있도록 하여 구명조끼로서 활용되도록 하는 등의 다양한 목적과 용도로서 이용될 수가 있다.

이 중에서, 충격 완화 기능을 수행하는 공기층을 구비한 의복은 주로 액티브(active)한 활동이나 특수 임무 내지 거친 작업 환경에서 업무를 수행하는 작업자에게 적합하며, 그 예로서 등산복, 트레이닝복, 운동복, 작업복, 군복, 비행복, 오토바이 운전복, 잠수복 등으로서 활용이 가능하다 할 수 있다.

이러한 공기층은 의복 내부에 공기 터널을 형성하고 이 공기 터널에 공기를 주입한 상태로 이용하는 것이 일반적인데 공기 자체의 축열 기능에 의하여 보온 기능을 제공할 뿐 아니라 공기 자체의 완충성질에 의하여 외력이 이러한 공기층에 작용하였을 때 일정 부분의 충격량을 흡수하여 의복 착용자의 신체를 보호하는 역할을 수행한다.

공기층은 미세 구조의 에어백이 포함된 섬유 구조로 발현되기도 하는데, 국내 특허등록 제 792177호 '논코트 에어백용 기포 및 에어백용 섬유'는 단사의 단면형상이 편평율 1.5~8.0, 단사섬도가 10DTEX이하, 총 섬도 200~1000DTEX의 합성섬유 멀티 필라멘트를 경사/위사의 양쪽, 또는 한 쪽에 이용한 에어백용 기포에 있어서, 하기(1)~(3)을 동시에 만족하는 것을 특징으로 하는 논코트 에어백용 기포로서, (1) 커버 팩터가 1700~2200, (2) 저압 하에서의 통기도（PＬ）가 0.1CC/㎠/SEC이하(3) 고압 하에서의 통기도（PＨ）가 20CC/㎠/SＥC이하로 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같은 에어백 구조를 포함한 섬유의 경우, 섬유 자체에 에어백을 포함하기 위해 복잡한 공정을 거쳐야 하기 때문에 섬유 자체 제작비용이 비싸질 뿐 아니라 다양한 종류의 섬유에 범용적으로 이용하기 힘들다는 문제가 있어, 통상의 섬유를 적층하되 섬유 사이에 공기층이 형성되도록 하는 구조가 보다 용이하게 이용될 수 있을 것이다.

이러한 공기층을 포함한 국내외 특허공보로서, 국내특허출원 10-2002- 0082022호 공기 튜브가 달린 옷, 국내 특허 제 609076호 공기대류방식에 의한 지능형 항온 의복, 국내실용신안출원 20-1997-0031537호 에어포켓을 형성한 의복과 같은 기술들이 존재한다.

상기 기술을 살펴보면, 의복에 공기층을 형성하여 공기층에 의하여 보온, 충격 방지, 피부 미용과 같은 유익한 기능을 수행하도록 하는데 단지 공기층이 형성되어 있거나 공기층에 주입되는 공기량을 제어할 수 있도록 할 뿐 적은 공기를 주입하면서도 보다 효율적이고 극대화된 공기 주입에 따른 효과(보온 기능, 충격 방지 기능 등)를 창출하는 것을 연구한 기술이 존재하고 있지 않은 실정이다.

다시 말해, 공기층에 공기를 주입하기 위해서는 공기주입구에 수동으로 공기를 사용자가 불어 넣어 주입하거나 아니면 공기주입 장치와 연결하여 자동으로 공기를 주입하는 방안이 존재하는데 물론 공기를 충분히 공기층에 주입할 때 보온 등 의 효과를 극대화할 수 있겠으나 수동, 자동 방식 모두 공기를 주입하는 것이 그다지 쉬운 문제가 아닐 뿐 아니라 많은 공기를 주입할 경우 오히려 착용감이 현저하게 떨어지는 문제가 있다.

따라서 보다 적은 양의 공기를 주입하면서도 공기 주입에 따른 보온, 충격 방지 등의 효과를 극대화할 수 있는 신규하고 진보한 구조를 가지는 공기층을 포함한 스마트웨어를 개발할 필요가 존재하는 실정이다.

본 발명은 상기 기술의 문제점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 의복에 공기층을 2개 이상 포함하도록 하는 것을 기본으로 하여, 하나는 부동 공기를 포함한 부동 공기층과 다른 하나는 공기 주입장치에 연결되어 자동으로 공기를 주입하도록 하는 방식으로 유동 공기를 포함하는 유동 공기층으로 이루어지도록 하되 유동 공기층이 부풀어 올랐을 때 정지 공기층 상부에 추가적인 임시 공기층을 확보할 수 있도록 하여 적은 공기 주입에서도 보다 효율적인 공기 함유 효과를 가질 수 있는 스마트웨어를 제공하는 것을 주요 목적으로 한다.

본 발명의 다른 목적은 유동 공기층의 외부 표면에 보강 패드를 추가로 형성하여 임시 공기층의 추가 체적을 확보함으로써 임시 공기층에서 함유할 수 있는 공기량을 추가하도록 하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은 유동 공기층의 외부 표면에서 임시 공기층을 향해 연정 형성되어 있는 커버링 부재에 의하여 임시 공기층의 개방 부위를 일정 부위 밀폐하여 임시 공기층에 잔류한 공기의 이탈을 방지하도록 하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어는, 상기 제 1,2 원단 중 어느 하나의 원단에 형성된 단일 폐곡선 라인을 따라 부착된 웰딩 필름을 매개로 상기 제 1,2 원단을 접합시켜 상기 단일 폐곡선을 따라 형성된 웰딩 필름 내측의 상기 제 1,2 원단 사이 공간에 부동 공기를 함유하도록 형성된 에어 블록; 인접한 2개의 상기 에어 블록 사이의 상기 제 1,2 원단 내 공간에 형성되는 것으로, 공기주입구를 통해 공기를 주입하여 팽창이 되되 팽창 시 상기 에어 블록보다 두꺼워지는 에어 터널; 상기 에어 터널에 공기가 주입되었을 때 상기 에어 블록 표면 상 부위 및 인접한 상기 에어 터널 사이 공간에서 일 측이 개방된 상태로 형성되는 임시 에어 스페이스;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 상기 에어 터널의 외부 표면에는, 일정 두께를 가진 보강 패드;가 추가로 부착되어 있는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 에어 터널의 외부 표면에는, 상기 임시 에어 스페이스 방향으로 일정 길이 각각 돌출 형성되어 있는 1쌍의 커버링 부재;가 추가로 형성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어에 의하면,

1) 고정적으로 공기를 함유한 에어 블록과 유동 공기를 함유하는 에어 터널의 조합으로 보다 적은 양의 공기 주입으로 최대의 보온력 및 충격 방지 기능을 제공할 수 있도록 하는 장점을 가지고,

2) 에어터널에 공기가 주입되었을 시 부피 팽창이 일어나 각 에어터널 사이에 추가적으로 공기를 함유할 수 있는 추가적인 임시 에어 스페이스의 공기 함유 기능에 의하여 공기 보온 효과를 극대화할 수 있으며,

3) 에어터널의 외부 표면에 형성된 일정 두께의 보강 패드를 통해 임시 에어 스페이스의 공간을 보다 넓게 확보할 수 있을 뿐 아니라.

4) 에어 터널의 외부 표면에 형성된 커버링 부재에 의하여 임시 에어 스페이스의 개방 부위를 일정 부위 막아줌으로써 임시 에어 스페이스에 잔류한 공기가 이탈되는 현상을 방지할 수 있도록 하는 효과를 가진다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 웨어의 개략적인 외관을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 스마트 웨어의 측부 구성을 도시한 측단면도이다.

도 1을 보아 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 스마트웨어는 의복의 외피, 내피와 같은 특정 부위에 제공될 수 있는 것으로 일정 패턴, 즉 특정 행렬 구조를 가지고 복수 개로 배치되어 있는 에어 블록(10) 및 인접한 상기 에어 블록(10) 사이에 형성된 에어 터널(20)로 구성이 되어, 궁극적으로 정지 공기층을 함유한 에어 블록(10)과 유동 공기층을 함유하는 에어 터널(20)의 조합에 의한 멀티 에어 컨테이너를 구비하고 있는 것을 주요 특징으로 한다.

본 발명에 따른 에어 블록(10)은 제 1,2 원단(21,22) 중 어느 한 부위의 내측 면에 형성된 단일 폐곡선 패턴을 따라 부착된 웰딩 필름(5)을 매개로 제 1,2 원단(21,22)을 서로 접합 시킨 상태에서 상기 웰딩 필름(5) 내부 공간(폐곡선 내부 공간)에 부동 공기를 포함하고 있는 구조를 의미한다.

도 1을 참조하면, 에어 블록(10)은 단일 폐곡선이 사각형(박스 타입) 패턴으로 이루어져 있는 것을 알 수 있는바, 반드시 에어 블록(10)이 이와 같이 사각형으로 이루어질 필요는 없으나 사각형 패턴의 4개의 선분에 에어 터널(20)이 접하여 에어 터널(20)에 에어가 주입되었을 때 에어 터널(20)이 에어 블록(10)의 4개 면을 감싸면서 자연스럽게 에어블록(10) 상부로 부풀어 올라 후술할 임시 에어 스페이스(50)를 형성하기 편리하게 하기 위해서는 원 내지 타원과 같은 형태보다는 도 1에 도시되어 있는 것과 같은 사각형 패턴으로 이루어져 있는 것이 보다 바람직하다 할 것이다.

에어 터널(20)은 제 1,2 원단(21,22)을 접합할 당시에 웰딩 필름(5)이 마치 구획 벽체와 같은 역할을 하여 에어 블록(10)과 분리되어 형성된 것으로, 에어 터널(20) 내의 에어는 충격 완화 기능, 보온 기능, 수면 부상 기능(즉, 수면 위로 떠올라 물에 빠진 사람을 구조하기 위한 구조 기능)을 제공할 수가 있다.(물론 에어 블록 내 부동 공기도 마찬가지의 기능을 가진다.)

에어 터널(20)은 제 1 원단(21)과 제 2 원단(22) 사이에서 특정 형상(구형 내지 타원형 등의 형상)을 가지도록 형성된 스페이스를 의미하며, 여기서 제 1 원단(21)과 제 2 원단(22)은 무봉제 웰딩(seamless welding) 공정을 이용하여 접합되는 것이 가능하고 공지되어 있는 웰딩 필름을 매개로 접합을 할 수가 있다.

더불어 제 1 원단(21)과 제 2 원단(22)은 멀티 레이어로 라미네이팅(laminating) 처리되거나 방수 처리되는 것도 가능하며, 본 발명에서의 제 1,2 원단(21,22)의 재질 또는 제 1,2 원단(21,22)의 접합 기술은 특정한 구성에 국한되지 않고 의복(10)의 용도 별, 기능별로 다양한 공정과 재질을 사용할 수 있다.

이러한 에어 터널(20)은 도 2에서 도시된 바와 같이 외부에서 바라볼 때 에어 블록(10)을 사이에 두고 특정한 패턴(pattern)으로 구현되는 것이 가능하다. 에어 터널(20)의 패턴은 에어 터널 내의 에어가 충격 방지 기능을 수행하기 위한 최적의 상태를 제시하고 효율성을 높일 수 있는 구조로서 설계되어 있다.

에어 터널(20)은 서로 하나의 연장 라인으로 연결되어 있고 일 측에는 공기 주입구(25)가 형성되어 있으며, 공기 주입구(25)에 공기를 주입하는 방식은 수동식은 물론 자동식으로 구현되는 것도 가능하다. 하기에서는 에어 터널(20)에 자 동으로 공기가 주입되는 방식을 예시적으로 설명하도록 한다.

에어 터널(20)에 자동으로 공기를 공급하기 위하여, 에어 터널(20)의 공기 주입구는 관통로(40)를 매개로 에어 공급 장치(30)와 연결되어 있는 것이 가능하다.

관통로(40)는 후술할 에어 공급 장치(30)로부터 제공된 에어를 에어 터널(20) 내에 주입하거나 배출하는 통로를 의미하는 것으로, 단일 직선형(linear)으로 형성되어 있거나 하나의 에어 공급 장치(30)를 통해 복수 개의 에어 터널(20)에 에어를 주입할 수 있도록 복수 개의 브랜치(branch)를 구비한 분기형 관통로 구조로서 이루어질 수도 있다.

본 발명에 따른 에어 공급 장치(30)는 관통로(40)를 매개로 에어 터널(20)에 자동으로 에어를 주입 및 배출하도록 하는 역할을 제공하는 것으로, 1:1 방식으로 단일 주입구를 가진 에어 터널(20)에 연결되거나 1:n(1개의 에어 입출 장치 : n개의 주입구를 가진 에어 터널) 방식으로 에어 터널(20)에 연결되어 있는 것이 가능하다. 즉, 본 발명에 따른 시스템에서는 에어 터널(20)의 주입구가 복수 개로 구현되는 것도 가능하기 때문에 필요에 따라서 복수 개의 자동 에어 입출 장치(30)가 구비될 수도 있다.

에어 공급 장치(30)는 의복의 일 측에 방수 처리가 되어 있는 상태로 장착되도록 한다.

예를 들어, 에어 공급 장치(30)는 구동부(31), 컨트롤부(32), 조작부(33), 전원 공급부(34)를 구비하고 있다.

구동부(31)는 구동 모터의 구동으로 에어 펌프를 작동하여 용적변화에 따른 압력 발생을 유도함으로써 대기 중 에어가 압축 상태로 공기 저장부에 저장하고, 저장된 압축 에어는 에어의 흐름을 제어하는 솔레노이드 밸브를 거쳐 배출구를 통하여 압축 공기를 관통로(40)로 배출하는 역할을 수행하고, 이러한 에어 펌프는 구동 모터의 역 방향(reverse) 구동 방식에 의하여 에어 흡입기로서의 기능을 겸비하여 상기 에어 주입 방식과 반대의 프로세스로서 에어 터널 파트에 주입되어 있는 에어를 배출하도록 하는 기능도 수행한다.

이러한 에어 펌프는 신속한 에어 주입 능력이 일정 수준으로 보장되어야 하는바, 바람직하게는 100 내지 300ml/sec 속도로 에어 터널 내에 에어가 주입될 수 있도록 한다.

컨트롤부(32)는 구동부(31)를 제어하는 역할은 물론 후술할 컨트롤러(100)의 제어 신호에 따라 구동 모터의 회전량을 조절함으로써 에어 터널(20)에 주입되는 에어 밀도 내지 에어량을 컨트롤하고, 후술하겠지만 온도 감지 센서와 연동되어 외기 온도에 따라 자동으로 구동부(31)를 작동할 수 있도록 한다.

조작부(33)는 선택적으로 제공 가능한 것으로, 수동으로 구동부(31)를 on/off할 수 있도록 하는 것으로 의복(10)의 내측 내지 외측으로 노출이 되어 있는 상태에서 키(key)를 구비하여 사용자의 수동 조작에 의하여 구동부(31)를 on/off 처리할 수 있도록 한다.

전원 공급부(34)는 배터리로 이루어지는 것이 보다 바람직하다 할 것이고, 교체 및 충전이 가능항 방식을 취하고 있다.

이러한 에어 공급 장치(30)에 의하여 에어 터널(20) 내에 자동으로 에어를 주입 및 배출할 수 있는 특성을 제공한다.

다만, 본 발명에 적용되는 에어 공급 장치(30)는 반드시 상기 구성에 한정되는 것은 아니고, 현재 공지되어 있는 다양한 에어 주입 장치가 사용되는 것도 물론 가능하다.

더불어 예를 들어 본 발명에서는 온도 감지 센서(미도시)를 구비하여 외부 온도가 특정 수치 이하로 떨어졌을 때 이 신호를 컨트롤부(32)에 전달하여 컨트롤부(32)에 의한 제어로 자동으로 에어 공급 장치가 가동될 수 있도록 구성되는 것도 가능하다.

본 발명에 따른 에어 블록(10) 및 에어 터널(20)을 다시금 정리하면, 본 발명에 따른 에어 블록(10)은 후술할 에어 주입 장치(30)가 연결되어 있지 않아 정지 에어, 즉 부동 공기를 확보하고 있는 것이고, 에어 터널(20)은 에어 주입 장치(30)가 연결되어 에어 주입 장치(30)의 에어 공급에 따르거나 공기 주입구(25)를 통해 수동으로 외부 공기를 입력받아 궁극적으로 외부의 유동 공기를 확보할 수가 있는 것이다.

도 2를 참조하면, 에어 터널(20)에 에어가 주입되어 있을 경우에는 에어 터널(20) 내부가 주입된 에어에 의하여 자연스럽게 팽창을 하여 에어 터널(20)을 감싸는 1,2 원단(21,22) 부위가 에어 블록(10)을 감싸는 제 1,2 원단(21,22) 부위보다 각각 상하로 더 부풀어 있는 것을 알 수 있다.

즉, 본 발명에 따른 에어 터널(20)은 에어가 주입되었을 경우 에어 블록(10)보다 상하로 더욱 팽창되어 에어 블록(10)의 두께보다 두꺼운 두께를 가지는 것을 기본으로 한다.

이와 같이 에어 터널(20)이 공기 주입에 의하여 팽창을 하게 되면 에어 터널(20) 사이 및 에어 블록(10) 표면 상 부위에는 마치 "∪"형상과 같은 일정한 공간이 형성이 되는데 이를 임시 에어 스페이스(50)라고 정의한다.

즉, 임시 에어 스페이스(50)는 에어 터널(20)에 에어가 주입되었을 때 에어 터널(20) 사이인 에어 블록(10) 상하 부위에 각각 형성되는 것으로, 이러한 추가 확보 공간에서 에어가 임시적으로 잔류하거나 머물 수가 있다.

다시 말해 에어 터널(20)에 에어가 주입되어 에어 터널(20)이 에어 블록(10)의 두께보다 두껍게 팽창되었을 때 발생하는 공간에도 에어가 잔류할 수 있도록 함으로써, 본 발명에 따른 스마트웨어는 에어블록(10), 에어터널(20), 임시 에어 스페이스(50)에 각각 에어를 보유 또는 잔류하도록 하여 공기주입구(25)를 통해 외기의 에어를 에어 터널(20)에 주입할 때 상대적으로 적은 양의 에어를 주입하여도 보다 확실한 에어 함유 내지 보유 기능을 확보할 수 있어 보다 효율적인 보온, 충격 방지 등의 기능을 제공할 수 있다는 특성을 가진다.

도 3은 본 발명에 따른 에어 터널 외부 표면에 보강 패드가 형성되어 있는 상태를 도시한 측단면도이다.

도 3을 보아 알 수 있듯이, 에어 터널(20)의 외부 표면 부위인 제 1,2 원 단(21,22) 상에는 일정 두께를 가진 보강 패드(60)가 추가로 적층되어 있는 것을 알 수 있다.

이러한 보강 패드(60)는 에어 터널(20)에 에어가 주입되었을 때 에어 터널(20)이 상하로 팽창되는 상태가 보다 과다하게 표출될 수 있도록 하는 기능을 제공하는 것으로, 다시 말해 에어 터널(20)의 상하 팽창 두께가 더욱 두꺼워질 수 있도록 함으로써 그만큼 임시 에어 스페이스(50)의 체적이 넓어질 수 있도록 하여 임시 에어 스페이스(50)에 잔류할 수 있는 에어량을 추가적으로 확보할 수 있도록 하는 특성을 제공한다.

도 4는 본 발명에 따른 에어 터널의 외부 표면에 커버링 부재가 형성된 상태를 도시한 측단면도이다.

도 4를 참조하면, 에어 터널(20)의 외부 표면 부위인 제 1,2 원단(21,22) 상의 일 부위에는 인접 에어 터널(20) 방향, 즉 임시 에어 스페이스(50) 방향을 향하여 일정 길이만큼 돌출되어 있는 커버링 부재(covering member)(70)가 각 에어 터널(20)마다 1쌍으로 형성되어 있는 것을 알 수 있다.

이러한 커버링 부재(70)는 에어 터널(20)에 에어가 주입되어 팽창되면서 임시 에어 스페이스(50)를 형성할 때 임시 에어 스페이스(50)의 외측 부위가 개방되어 있어 에어 보존 능력에 한계를 갖는 것을 일정 부분 방지하기 위한 것으로, 다시 말해 임시 에어 스페이스(50)의 개방 부위의 단부를 일부 폐쇄할 수 있도록 하여 임시 에어 스페이스(50)에 잔류한 에어가 외부로 이탈되지 않고 계속 잔류할 수 있는 것을 보조하는 기능을 제공할 수 있다.

하기에서는 에어 블록(10)과 에어 터널(20)을 동시에 사용했을 때의 보온 기능 등을 실험한 결과를 설명하기로 한다.

[실험예]

가. 도안별 최대 공기주입시 수축율

도 5는 에어 터널의 각 패턴 별 공기주입 시 단위면적당 수축율을 나타낸 도면이다.

에어 터널(20)의 패턴별 최대 공기주입시 사이즈 변화를 살펴보면, 길이와 폭 방향 그리고 바이어스 방향으로 사이즈가 서로 다르게 줄어들게 되기 때문에, 이를 사전에 예측하여 공기주입형 의복 제작 시 패턴에 감안하여야 한다. 사양별 에어 터널 패턴의 가로방향으로 3부위, 세로방향 3부위, 바이어스방향 2부위를 랜드마크하여 공기주입 전과 후의 길이차이를 분석한 결과는 도 5와 같다.

모티프가 Bar 형식으로 만들어진 시료에서 길이방향의 수축은 공기주입 후에도 원래 시료길이의 98.26 ~ 96.98%를 유지하고 있어 거의 수축이 일어나지 않았으나, 폭 방향은 공기주입 후 시료의 길이가 71.51 ~ 83.91%로 변화하여 수축이 많이 일어난 것을 볼 수 있었다.

Dot 형식으로 만들어진 시료는 길이방향과 폭 방향이 모두 비슷한 수축양상 을 보였다. 길이와 폭 방향의 수축은 1cm Dot 시료는 92.71 ~ 91.06%, 2cm Dot시료는 84.88 ~ 85.17%, 3cm Dot의 경우에는 82.60 ~ 82.71%, 4cm Dot는 81.52 ~ 81.72%, 4cm Dot Cross는 82.15 ~ 85.20%인 것으로 나타났다. Dot 사이의 간격이 넓을수록 수축이 많이 일어났다. 4cm Dot Cross는 X축과 Y축의 Dot 사이 간격은 4cm Dot와 동일하고 Dot 위치와 배열만 달리한 것으로 X축과 Y축의 수축양상도 달랐으며, 반복실험에 대한 편차도 상대적으로 크게 나타났다. 각 패턴별 최대 공기주입시 수축율은 패턴 제작 시 줄어든 분량만큼 미리 길이방향과 폭 방향으로 패턴에서 늘려서 작업하기위한 중요한 지침이 되었다.

나. 에어 터널 패턴별 최대 공기주입시 두께

각 패턴별 최대 공기주입시 두께변화는 보온력에 영향을 미치게 될 항목으로 이를 분석하기 위해 공기를 주입하기 전에 패턴의 소정 위치에 랜드마크하고, 각 3회씩 반복해서 두께를 측정하였다.

에어 터널 패턴별 공기주입 두께를 측정한 결과, 전반적으로 모티프 사이의 간격이 넓을수록 두께가 두껍게 나타났으나, 모티프가 Bar 형식으로 웰딩된 시료에서는 그 간격이 1cm와 2cm일 때 공기주입시 시료의 두께가 0.53~1.18cm 수준으로 비슷하게 부풀었으며, Bar의 간격이 3cm와 4cm일 때에는 두께가 2.10~2.72cm 수준으로 비슷하게 측정되었다. 모티프가 Dot 형식의 웰딩 시료에서 공기주입시 두께는 앞서 언급한 공기주입시 수축율과 비슷한 양상으로, Dot 사이의 간격이 넓어질수록 점차적으로 공기주입시 두께가 두꺼워졌다.

모티프가 Dot 형으로 웰딩된 시료의 공기주입시 두께는 1cm Dot의 경우에는0.42~0.50cm, 2cm Dot 시료의 경우에는 1.02~1.33cm, 3cm Dot의 경우에는 1.78~2.18cm, 4cm Dot 시료의 경우에는 3.10~3.13cm, 4cm Dot Cross는 2.53~3.05cm로 Dot 간격이 넓을수록 공기주입시 두께가 점차적으로 커지는 양상을 나타냈다.

이를 통해 알 수 있는 사실은, 동일한 모티프의 간격끼리 비교하였을 때 Dot형의 보온내피 보다는 Bar 형의 경우가 조금씩 더 보온력이 좋은 것으로 나타났다.

공기주입량과 비교하였을 때에도 웰딩도안별 공기주입량과 비교하여 보았을 때, 웰딩도안의 모티프가 Bar인 경우에는 Dot인 경우보다 공기주입량이 상대적으로 더 작으면서도 보온력이 높은 것을 알 수 있었다. 공기주입 내피의 공기주입량은 공기주입 장치의 배터리 용량을 결정짓는 중요한 항목이 되기 때문에 공기터널의 모티프가 Dot형인 것보다는 Bar 형인 것이 공기주입량도 상대적으로 적으면서 동시에 보온력도 높아서 효율적인 것으로 분석되었다.

그리고 특히 4cm Ring의 경우, 4cm Bar와 같이 보온력이 가장 높게 나타났음에도 불구하고 공기주입량을 비교해보았을 때, 4cm Dot가 3,687ml, 4cm Bar는 3,340ml, 4cm 은 2,190ml로 4cm Ring(즉, 에어 블록)은 공기주입량이 4cm Dot의 59%, 4cm Bar의 66% 밖에 되지 않음에도 불구하고 최고 수준의 보온력을 나타내었다.

이는 공기주입 외피의 표면에 Ring의 형상으로 움푹 파인부위에서 부가적인 정기공기층, 즉 임시 에어 스페이스를 갖도록 해서 내피의 안쪽에 에어 터널로 공기를 주입한 것 보다 효과적인 보온력을 나타낸 것으로 분석되었다. 이와 같은 공기주입 도안별 보온력은 향후 공기 주입형 보온내피를 용도별로 적용하여 제품화 하는데 있어 유용한 자료가 될 것으로 사료된다.

다. 에어 터널 패턴 별 보온력 분석

도 6은 공기주입 모티프 별 보온력 분석 결과를 도시한 그래프이다.

각 13개 공기주입 도안별 보온내피의 피복조합에 대한 설명과 보온력 분석결과는 도 6과 같다. 보온력 실험에 사용된 의복조합과 사양별 보온내피를 착의한 상태에서의 보온력은 최소 1.481

에서 최대 1.541

까지 분포하고 있었다. 13개 도안별 보온력 양상을 살펴보면, 모티프 형상은 다르고 모티프 간격이 동일한 내피의 보온력을 서로 비교해보았을 때 Dot형보다는 Bar형의 경우가 조금씩 더 보온력이 좋은 것으로 분석되었다.

더불어, 공기주입 모티프가 Bar형인 경우가 Dot형인 경우보다 공기주입량이 작으면서도 보온력이 더 높은 것을 알 수 있었다. 공기주입 내피의 공기주입량은 공기주입 장치 배터리의 용량을 결정짓는 중요한 항목이 된다. 따라서 실험을 통해 공기터널 모티프가 Dot인 것보다는 Bar형인 것이 공기주입량도 상대적으로 적으면서 보온력도 더 높아서 효율적인 것으로 분석되었다.

또 달리 예의주시해서 파악해야 할 부분 중에 하나로 4cm Box의 경우, 4cm Bar와 같이 보온력이 가장 높게 나타났다는 것이다.

에어 터널 패턴별 공기주입량을 비교해보면 4cm Dot (3,687ml), 4cm Bar (3,340ml), 4cm Box (2,190ml)로 4cm Box(에어 블록)는 공기주입량이 4cm Dot의 59%, 4cm Bar의 66% 밖에 되지 않음에도 불구하고, 최고 수준의 보온력을 나타내었다.

이는 공기가 내피의 안쪽으로 삽입되지 않았음에도 불구하고 Box 형상(에어 블록)으로 움푹 파인부위(임시 에어 스페이스)에서 부가적인 정기공기층을 갖도록 해서 공기주입 내피의 에어 터널 안쪽으로 공기를 주입한 것 보다 효과적인 보온력을 나타낸 것으로 보인다.

즉, 상기 종이 패턴에 형성된 에어 터널 패턴에서 세로 길이가 10cm이고 거로 길이가 4cm 로 이루어져 있는 웰딩 필름 박스, 즉 에어 블록이 서로 x,y 축을 기준으로 4cm의 이격 거리를 가지도록 형성되어 있는 모델이 상기 실험 결과 최소의 공기 주입으로 최대의 보온력을 가지는 최적 모델임을 확인할 수 있었다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 에어 터널 및 에어 블록을 구비한 스마트 웨어의 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 웨어의 개략적인 외관을 도시한 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 스마트 웨어의 측부 구성을 도시한 측단면도.

도 3은 본 발명에 따른 에어 터널 외부 표면에 보강 패드가 형성되어 있는 상태를 도시한 측단면도.

도 4는 본 발명에 따른 에어 터널의 외부 표면에 커버링 부재가 형성된 상태를 도시한 측단면도.

도 5는 에어 터널의 각 패턴 별 공기주입 시 단위면적당 수축율을 나타낸 도면.

도 6은 공기주입 모티프 별 보온력 분석 결과를 도시한 그래프.

<도면 주요 부분에 대한 부호의 설명>

5: 웰딩 필름 30: 에어 주입 장치

10: 에어 블록 40: 관통로

20: 에어 터널 50: 임시 에어 스페이스

21: 제 1 원단 60: 보강 패드

22: 제 2 원단 70: 커버링 부재

25: 공기 주입구

Claims (6)

1. 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어로서,

   제 1,2 원단 중 어느 하나의 원단에 형성된 단일 폐곡선 라인을 따라 부착된 웰딩 필름을 매개로 상기 제 1,2 원단을 접합시켜 상기 단일 폐곡선을 따라 형성된 웰딩 필름 내측의 상기 제 1,2 원단 사이 공간에 부동 공기를 함유하도록 형성된 에어 블록;

   인접한 2개의 상기 에어 블록 사이의 상기 제 1,2 원단 내 공간에 형성되는 것으로, 공기주입구를 통해 공기를 주입하여 팽창이 되되 팽창 시 상기 에어 블록보다 두꺼워지는 에어 터널;

   상기 에어 터널에 공기가 주입되었을 때 상기 에어 블록 표면 상 부위 및 인접한 상기 에어 터널 사이 공간에서 일 측이 개방된 상태로 형성되는 임시 에어 스페이스;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 에어 터널의 외부 표면에는,

   일정 두께를 가진 보강 패드;가 추가로 부착되어 있는 것을 특징으로 하는, 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 에어 터널의 외부 표면에는,

   상기 임시 에어 스페이스 방향으로 일정 길이 각각 돌출 형성되어 있는 1쌍의 커버링 부재;가 추가로 형성된 것을 특징으로 하는, 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어.
4. 제 1항에 있어서,

   상기 에어 터널의 공기주입구에 관통로를 매개로 연결되는 것으로, 상기 에어 터널에 자동으로 공기를 주입하도록 하는 에어 주입 장치;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는, 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어.
5. 제 1항에 있어서,

   상기 에어 블록은,

   사각 형상의 단일 폐곡선에 의하여 형성되어, 일정 행렬을 가지고 복수 개로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어.
6. 제 4항에 있어서,

   외부의 온도를 감지하는 온도 센서를 구비하고,

   상기 에어 주입 장치는,

   상기 온도 감지 센서에서 측정한 온도에 따라 구동 여부를 판단하여 특정 온도 이하로 떨어졌을 때 구동을 하는 컨트롤부;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 정지 공기층과 유동 공기층을 조합한 멀티 에어 컨테이너를 구비한 스마트 웨어.

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