KR102072916B1 - 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단 - Google Patents

하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단 Download PDF

Info

Publication number
KR102072916B1
KR102072916B1 KR1020180103247A KR20180103247A KR102072916B1 KR 102072916 B1 KR102072916 B1 KR 102072916B1 KR 1020180103247 A KR1020180103247 A KR 1020180103247A KR 20180103247 A KR20180103247 A KR 20180103247A KR 102072916 B1 KR102072916 B1 KR 102072916B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
conductive
yarn
plain weave
elastic yarn
weft
Prior art date
Application number
KR1020180103247A
Other languages
English (en)
Inventor
장명진
정재석
최긍지
Original Assignee
한국섬유개발연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국섬유개발연구원 filed Critical 한국섬유개발연구원
Priority to KR1020180103247A priority Critical patent/KR102072916B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102072916B1 publication Critical patent/KR102072916B1/ko

Links

Images

Classifications

    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D15/00—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used
    • D03D15/50—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads
    • D03D15/56—Woven fabrics characterised by the material, structure or properties of the fibres, filaments, yarns, threads or other warp or weft elements used characterised by the properties of the yarns or threads elastic
    • D03D15/08—
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D1/00—Woven fabrics designed to make specified articles
    • D03D1/0088—Fabrics having an electronic function
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D03—WEAVING
    • D03D—WOVEN FABRICS; METHODS OF WEAVING; LOOMS
    • D03D13/00—Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft
    • D03D13/004—Woven fabrics characterised by the special disposition of the warp or weft threads, e.g. with curved weft threads, with discontinuous warp threads, with diagonal warp or weft with weave pattern being non-standard or providing special effects
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/06—Load-responsive characteristics
    • D10B2401/061—Load-responsive characteristics elastic
    • D—TEXTILES; PAPER
    • D10—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBLASSES OF SECTION D, RELATING TO TEXTILES
    • D10B2401/00—Physical properties
    • D10B2401/16—Physical properties antistatic; conductive

Abstract

본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단은, 일반사로 구성된 경사와 전도성 탄성사 및 비전도성 탄성사로 구성된 위사로 구성된 원단으로서, 경사방향으로는, 복수의 비전도성 탄성사 위사로 구성되는 제1 비전도성 평직영역, 복수의 전도성 탄성사 위사로 구성되는 전도성 평직영역, 및 상기 제1 비전도 평직영역과 대칭되는 제2 비전도성 평직영역이 반복되는 패턴을 가지며, 위사방향으로, 상기 전도성 평직영역의 일단부 및 타단부 중 하나에, 상기 제1 및 제2 비전도성 평직영역의 양단부가 비전도성 평직이 구성된 것과 달리, 상기 복수의 전도성 탄성사가 경사와 조직을 구성하지 않는 비직조 영역을 포함할 수 있다.

Description

하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단{conductive elastic fabric having hybrid fabric structure}
본 발명은 전도성 원단에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 신축성을 가지고 있어 의류에 장착되는 다양한 웨어러블 기기의 전력공급 라인 또는 데이터통신 라인으로 활용될 수 있는 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단에 관한 것이다.
최근 의류에 장착되는 다양한 웨어러블 기기들이 대중화되고 있다. 이러한 웨어러블 기기들에는 배터리를 포함하여, 각종 센서 및 각종 인터페이싱 수단뿐만 아니라 무선통신모듈과 제어모듈 등이 포함될 수 있다. 이때, 센서들 등에는 배터리로부터 전력이 공급되어야 하며 구성요소들 사이에 데이터통신을 위한 통신 라인이 구축되어야 한다.
즉, 의류에 장착되는 웨어러블 기기에는 전력 공급 라인과 데이터통신 라인이 필요한데, 스마트 의류 제작시 직물의 재단과 재봉 과정을 고려하면 전력공급 라인과 데이터통신 라인을 스마트 의류 자체에 구성하는 것이 매우 어렵기 때문에, 전도사가 포함되어 있는 별도의 직물을 의류에 부착하여 웨어러블 기기의 구성요소들을 연결하는 것이 현실적으로 타당한 방법이다.
전도성 원단의 제직에 이용되는 대표적인 전도사로는 전도성 금속사를 포함하는 전도사가 있다. 전도성 금속사를 적용한 전도사를 이용하여 직물을 제직한 다음, 이를 재단하여 웨어러블 기기의 전력공급 라인 및 데이터통신 라인으로 이용하는 경우 다음과 같은 문제점이 있다.
① 전도성 비탄성사를 이용할 경우에는 전도사에 포함된 전도성 금속사의 절사로 인한 전력공급 및 데이터통신에 단선 불량이 발생할 수 있다.
② 위사 및 경사 모두에 전도성 탄성사를 이용할 경우에는 직물에 버블링(bubbling) 현상으로 인하여 의류에 부착하는데 원단간 격리, 퍼커링(puckering) 등 난점이 발생한다.
③ 위사 또는 경사 하나에 전도성 탄성사를 이용하여 직물을 제직하더라도 장착되는 의류에 맞도록 직물을 정확하게 재단하여 사용하는데 어려움이 있다.
④ 전도성 직물에 포함된 전도사를 웨어러블 기기의 구성요소에 전기적으로 연결하기 위해서는 직물 끝단의 조직을 풀어내야 하므로 작업시간이 늘어날 수 있다.
이에 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 위사 또는 경사 하나는 전도성 탄성사와 비전도성 탄성사로 구성하고 나머지는 일반사로 구성하며, 전도성 금속사의 절사를 방지하고 버블링 현상의 발생을 감소시킬 수 있는 전도성 신축 원단을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 전도성 탄성사 조직 양측에는 비전도성 탄성사 조직을 배치하고 전도성 탄성사의 길이방향으로 위사 또는 경사 공백 영역이 마련되어 있어, 원단의 재단 및 재단된 부분을 의류에 장착하는 작업이 용이한 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단을 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 기술적 과제는, 위사방향으로 마련된 전도성 탄성사의 평직 영역 양단부 중 하나에 전도성 탄성사가 경사와 조직을 구성하지 않는 비직조 영역을 포함하고 있어 의류 장착후 웨어러블 기기의 구성요소들을 전기적으로 연결하는 작업이 용이한 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단을 제공하는 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단은, 일반사로 구성된 경사와 전도성 탄성사 및 비전도성 탄성사로 구성된 위사로 구성된 원단으로써, 경사방향으로는, 복수의 비전도성 탄성사 위사로 직조된 제1 비전도성 평직영역, 복수의 전도성 탄성사 위사로 직조된 전도성 평직영역, 및 상기 제1 비전도 평직영역과 대칭되는 제2 비전도성 평직영역이 반복되는 패턴을 가진다. 그리고 위사방향으로, 상기 전도성 평직영역의 일단부 및 타단부 중 하나에, 상기 제1 및 제2 비전도성 평직영역의 양단부가 비전도성 평직이 구성된 것과 달리, 상기 복수의 전도성 탄성사가 경사와 조직을 구성하지 않는 비직조 영역을 포함할 수 있다.
상기 전도성 탄성사는, 800 내지 2000 데니어의 스판덱스사의 외부를 50 내지 200 마이크로미터 직경의 전도성 금속사를 제1 압박사로 커버링한 다음 비전도성 일반사를 제2 압박사로 커버링한 탄성사일 수 있고, 상기 비전도성 탄성사는, 상기 전도성 탄성사와 동일한 스판덱스사의 외부를 상기 전도성 탄성사와 동일한 비전도성 일반사를 압박사로 커버링한 탄성사일 수 있다.
상기 경사방향의 반복 패턴에는, 복수의 공타로 인하여 경사만으로 구성되는 위사 공백 영역이 상기 제1 비전도성 평직 영역에 인접하여 더 포함될 수 있다.
상기 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단에서, 위사방향으로는, 레노 조직이 일정 간격으로 형성되어 있을 수 있다. 그리고 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단에서, 상기 전도성 평직영역의 직조영역과 상기 비직조 영역은 레노 조직에 의하여 구분될 수 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단은, 일반사로 구성된 위사와 전도성 탄성사 및 비전도성 탄성사로 구성된 경사로 구성된 원단으로써, 위사방향으로는, 복수의 공바디로 인하여 위사만으로 구성되는 경사 공백영역, 복수의 비전도성 탄성사 경사로 직조된 제1 비전도성 평직영역, 복수의 전도성 탄성사 경사로 직조된 전도성 평직영역, 및 상기 제1 비전도 평직영역과 대칭되는 제2 비전도성 평직영역이 반복되는 패턴을 가질 수 있다. 그리고 경사 방향으로는, 복수의 공타로 인하여 경사만으로 구성되는 위사 공백 영역이 일정 간격으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 경사 공백영역과 상기 제1 비전도성 평직영역 사이 및 상기 제2 비전도성 평직영역과 다음 경사 공백영역 사이는 레노 조직에 의하여 구분될 수 있다.
상기 전도성 탄성사는, 800 내지 2000 데니어의 스판덱스사의 외부를 50 내지 200 마이크로미터 직경의 전도성 금속사를 제1 압박사로 커버링한 다음 비전도성 일반사를 제2 압박사로 커버링한 탄성사일 수 있고, 상기 비전도성 탄성사는, 상기 전도성 탄성사와 동일한 스판덱스사의 외부를 상기 전도성 탄성사와 동일한 비전도성 일반사를 압박사로 커버링한 탄성사일 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단은, 위사 또는 경사 하나는 전도성 탄성사와 비전도성 탄성사로 구성하고 나머지는 일반사로 구성하며, 전도성 금속사의 절사를 방지하고 버블링 현상의 발생을 감소시킬 수 있는 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단은, 전도성 탄성사 조직 양측에는 비전도성 탄성사 조직을 배치하고 전도성 탄성사의 길이방향으로 위사 또는 경사 공백 영역이 마련되어 있어, 원단의 재단 및 재단된 부분을 의류에 장착하는 작업이 용이한 효과를 제공할 수 있다.
본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단은, 위사방향으로 마련된 전도성 탄성사의 평직 영역 양단부 중 하나에 전도성 탄성사가 경사와 조직을 구성하지 않는 비직조 영역을 포함하고 있어 의류 장착후 웨어러블 기기의 구성요소들을 전기적으로 연결하는 작업이 용이한 효과를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단의 일예를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 전도성 신축 원단이 커팅 후 의류에 장착되어 전력공급 라인 및/또는 데이터통신 라인으로 활용되는 예를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단의 다른 예를 나타내는 도면이다.
도 5a는 본 발명의 실시예 1에 따른 전도성 신축 원단의 확대사진이다.
도 5b는 도 5a 상태에서 상기 전도성 신축 원단을 위사방향으로 약 10 % 신장시킨 것을 촬영한 확대 사진이다.
도 5c는 도 5a 상태에서 상기 전도성 신축 원단을 위사방향으로 약 20 % 신장시킨 것을 촬영한 확대 사진이다.
본 발명과 본 발명의 동작상 또는 기능상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낼 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단(100)의 일예를 나타내는 도면이다. 도 2는 도 1에 도시된 전도성 신축 원단(100)이 커팅(또는 재단) 후 의류에 장착되어 전력공급 라인 및/또는 데이터통신 라인으로 활용되는 예를 나타내는 개념도이다.
상기 전도성 신축 원단(100)은 일반사로 구성된 경사와 비전도성 탄성사 및 전도성 탄성사로 구성된 위사로 구성된다. 그리고 상기 전도성 신축 원단(100)은 단순한 평직으로 구성된 것이 아니라 평직구조, 레노구조, 공백영역, 위사 비직조 영역 등 다양한 구조를 가지고 있어 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단이라 할 수 있다.
상기 전도성 신축 원단(100)에서 경사를 구성하는 일반사는 비탄성 및 비전도성 특징을 가진다. 상기 전도성 신축 원단(100)은 경사방향을 따라서, 복수의 비전도성 탄성사 위사로 구성되는 제1 평직영역(121), 복수의 전도성 탄성사 위사로 구성되는 전도성 평직영역(122), 상기 제1 평직영역(121)과 대칭되는 제2 비전도성 평직영역(123) 및 위사 공백영역(124)이 반복되는 패턴을 가진다.
상기 전도성 탄성사와 상기 비전도성 탄성사는 동일한 스판덱스사를 심사로 하고 동일한 비전도성 일반사로 압박사로 커버링한 탄성사인 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 전도성 탄성사는 800 내지 2000 데니어의 스판덱스사의 외부를 50 내지 200 마이크로미터 직경의 전도성 금속사를 제1 압박사로 커버링한 다음 비전도성 일반사를 제2 압박사로 커버링한 탄성사일 수 있고, 상기 비전도성 탄성사는 상기 전도성 탄성사와 동일한 스판덱스사의 외부를 상기 전도성 탄성사와 동일한 비전도성 일반사를 압박사로 커버링한 탄성사일 수 있다.
상기 전도성 탄성사의 심사인 스판덱스사는 800 내지 2000 데니어의 섬도를 갖는데, 섬도가 800 데니어 미만이면 웨어러블 기기의 전력 및 통신 라인으로 사용되기에는 신축성이 낮을 수 있고, 섬도가 2000 데니어를 초과하면 웨어러블 기기의 전력 및 통신 라인으로 사용되기에는 너무 굵을 수 있기 때문이다.
그리고 상기 전도성 탄성사를 커버링하는 제1 압박사인 금속사는 50 내지 200 마이크로미터의 직경을 갖는 것이 바람직한데, 직경이 50 마이크로미터 미만이면 절사의 위험성이 증가하고 200 마이크로미터를 초과하면 절사의 위험은 감소하나 신축하는 유연성이 낮아질 수 있기 때문이다.
물론, 상기 전도성 탄성사에는 상기 압박사 안쪽에 전도성 금속사가 압박사로 커버링되어 전도성이 부여된다. 그리고 상기 전도성 탄성사와 상기 비전도성 탄성사가 유사한 구조를 갖는 이유는 양자가 거의 동일한 탄성을 가지도록 하여 상기 전도성 신축 원단(100)에 발생할 수 있는 위사방향의 버블링 현상을 방지하기 위함이다.
실제 원단은 위사 공백영역(124)을 따라 위사 방향으로 커팅되어 사용되는데, 상기 전도성 탄성사의 심사인 스판덱스사의 신축에 따라 그에 스프링과 형상으로 커버링되어 있는 금속사가 늘어나거나 줄어들 수 있어 금속사의 절사가 방지될 수 있다. 반면, 상기 전도성 신축 원단(100)의 경사는 일반사로 구성되는데, 이는 상기 전도성 신축 원단(100)은 위사 방향의 위사 공백영역(124)을 따라 커팅되어 사용되는데 경사 방향의 신축성은 상기 전도성 탄성사의 절사 방지에 기여하지 않는 점, 경사방향으로도 신축성이 부여될 경우 의류 장착 작업이 어려워지는 점 등을 고려한 것이다.
상기 전도성 신축 원단(100)에서 상기 전도성 평직영역(122)을 위사방향을 따라 살펴보면, 상기 전도성 평직영역(122)의 단부는, 상기 제1 평직영역(121) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(123)의 단부가 비전도성 평직구조로 구성된 것과 달리, 복수의 전도사가 경사와 조직을 구성하지 않은 비직조 영역(122A)으로 이루어진 것을 알 수 있다.
이는 상기 전도성 신축 원단(100)을 위사 공백영역(124)을 따라 커팅한 다음 실제 의류에 장착할 경우, 작업의 용이성과 작업 시간의 단축을 가능케 하기 위한 본 발명 특유의 조직구조라 할 수 있다. 만약, 상기 전도성 평직영역(122)이 상기 제1 평직영역(121) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(123)과 같이 단부까지 평직조직을 이루고 있다면, 상기 위사 공백영역(124)을 따라 커팅한 다음에도 경사를 제거하고 전도사와 웨어러블 기기의 구성요소를 전기적으로 연결해야 하는데, 그 작업은 시간이 많이 걸리고 작업 자체가 어려운 문제점이 있기 때문이다.
반면, 본 발명에 따른 전도성 신축 원단(100)에서는 상기 비직조 영역(122A)의 경사를 커팅만 하면 되기 때문에 작업이 용이하고 작업 시간도 절약될 수 있다. 한편, 이러한 전도성 평직영역(122)에서의 비직조 영역은 상기 전도성 평직영역(122)의 일단부 및 타단부 중 하나에만 마련될 수 있고, 일단부 및 타단부 모두에 마련될 수 있다.
상기 위사 공백영역(124)은 상기 전도성 신축 원단(100) 제조과정에서 위사에 대하여 복수의 공타를 수행함으로써 형성될 수 있으며, 상기 제1 평직영역(121)에 인접한다. 상기 위사 공백영역(124)은 경사만 존재하고 위사는 존재하지 않는 영역으로 상기 전도성 신축 원단(100)을 커팅하기 용이하게 하는 역할을 한다. 왜냐하면, 상기 위사 공백영역(124)에 위사가 존재한다면 상기 전도성 신축 원단(100)을 위사 방향으로 정확하고 빠르게 커팅하는 것이 어렵기 때문이다. 즉, 이러한 위사 공백영역(124)으로 인하여 작업 시간이 감소될 수 있고 커팅 품질이 담보될 수 있는 것이다.
상기 전도성 평직영역(122)의 직조 영역과 상기 비직조 영역은 경사 방향의 레노 조직에 의하여 구분되는데, 이는 적어도 상기 직조 영역의 경사가 빠지는 것을 방지하기 위함이다. 한편, 도 1에는 도시되지 않았으나, 상기 전도성 신축 원단(100)에는 위사방향으로는 레노 조직이 일정 간격으로 형성되어 있을 수 있다. 이러한 레노 조직은 상기 전도성 신축 원단(100)이 상기 위사 공백영역(124)을 따라 커팅된 다음 그 외곽의 비전도성 탄성사가 빠지는 것을 방지하는 역할을 수행할 수 있다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여, 상기 전도성 신축 원단(100)의 커팅 및 의류 장착 과정을 상세히 살펴 본다.
상기 제1 평직영역(121), 상기 전도성 평직영역(122) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(123) 양쪽에 위치하는 상기 위사 공백영역(124)을 따라 상기 전도성 신축 원단(100)을 위사 방향으로 커팅한다. 상기 위사 공백영역(124)에는 위사가 존재하지 않기 때문에, 위사 방향의 커팅 작업이 매우 용이하고 커팅 품질이 우수한 장점이 있다.
상기 전도성 평직영역(122)의 단부에 마련된 비직조 영역(122A)에서 경사는 커팅되어 제거되는 것이 바람직하다. 만약 비직조 영역(122A)이 마련되어 있지 않다면 전도성 탄성사를 조직에서 빼낸 다음 경사를 커팅하여 제거해야 하므로, 본 발명에 따르면 전도성 탄성사를 조직에서 빼내는 작업이 불필요한 장점이 있다.
커팅된 원사(130)는 의류에 장착되는데, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 커팅된 원사(130)를 의류에 박음질(131)로 고정될 수 있다. 이때, 상기 박음질(131)은 전도성 탄성사에는 수행되지 않고 비직조 상태인 경사에 대해서만 수행되는 것이 바람직하다. 만약, 박음질이 상기 전도성 평직영역(122)에도 이루어진다면 상기 전도성 평직영역(122)을 이루는 전도성 탄성사 내부의 금속 와이어가 절단될 가능성이 있기 때문이다.
한편, 상기 커팅된 원사(130)에서 상기 전도성 평직영역(122)의 상기 비직조 영역(122A)은 레노 조직(111)에 의하여 직조영역과 구분된다. 이는 레노 조직에 의하여 경사가 빠지는 것을 방지하기 위함니다. 그리고 상기 커팅된 원사(130)에는 일정 간격으로 레노 조직(111')이 반복적으로 형성되어 있는데, 이는 상기 제1 평직영역(121) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(123)에서 위사가 빠지는 것을 방지하기 위함이다.
도 3은 본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단(200)의 다른 예를 나타내는 도면이다. 도 4는 도 3에 도시된 전도성 신축 원단(200)이 커팅(또는 재단) 후 의류에 장착되어 전력공급 라인 및/또는 데이터통신 라인으로 활용되는 예를 나타내는 개념도이다.
상기 전도성 신축 원단(200)에서는 도 1의 전도성 신축 원단(100)와 달리 전도성 탄성사와 비전도성 탄성사가 경사(210)를 이루고 비전도성 비탄성의 일반사가 위사(220)를 구성한다. 그러나, 상기 전도성 신축 원단(200)은 역시 단순한 평직 구조가 아니라 레노구조, 위사 및 경사 공백영역 등 다양한 조직구조를 가지고 있어 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단이라 할 수 있다.
상기 전도성 신축 원단(100)은 위사방향을 따라서, 제직과정에서 복수의 공바디로 인하여 위사만으로 구성되는 경사 공백영역(211), 복수의 비전도성 탄성사 경사로 직조되는 제1 평직영역(212), 복수의 전도성 탄성사 경사로 직조된 전도성 평직영역(213), 상기 제1 평직영역(212)과 대칭되는 제2 비전도성 평직영역(214)이 반복되는 패턴을 가진다.
상기 전도성 탄성사와 상기 비전도성 탄성사는 동일한 스판덱스사를 심사로 하고 동일한 비전도성 일반사로 압박사로 커버링한 탄성사인 것이 바람직하다. 예를 들면, 상기 전도성 탄성사는 800 내지 2000 데니어의 스판덱스사의 외부를 50 내지 200 마이크로미터 직경의 전도성 금속사를 제1 압박사로 커버링한 다음 비전도성 일반사를 제2 압박사로 커버링한 탄성사일 수 있고, 상기 비전도성 탄성사는 상기 전도성 탄성사와 동일한 스판덱스사의 외부를 상기 전도성 탄성사와 동일한 비전도성 일반사를 압박사로 커버링한 탄성사일 수 있다.
상기 전도성 탄성사의 심사인 스판덱스사는 800 내지 2000 데니어의 섬도를 갖는데, 섬도가 800 데니어 미만이면 웨어러블 기기의 전력 및 통신 라인으로 사용되기에는 신축성이 낮을 수 있고, 섬도가 2000 데니어를 초과하면 웨어러블 기기의 전력 및 통신 라인으로 사용되기에는 너무 굵을 수 있기 때문이다.
그리고 상기 전도성 탄성사를 커버링하는 제1 압박사인 금속사는 50 내지 200 마이크로미터의 직경을 갖는 것이 바람직한데, 직경이 50 마이크로미터 미만이면 절사의 위험성이 증가하고 200 마이크로미터를 초과하면 절사의 위험은 감소하나 신축하는 유연성이 낮아질 수 있기 때문이다.
물론, 상기 전도성 탄성사에는 상기 압박사 안쪽에 전도성 금속사가 압박사로 커버링되어 전도성이 부여된다. 그리고 상기 전도성 탄성사와 상기 비전도성 탄성사가 유사한 구조를 갖는 이유는 양자가 거의 동일한 탄성을 가지도록 하여 상기 전도성 신축 원단(200)에 발생할 수 있는 위사방향의 버블링 현상을 방지하기 위함이다.
실제 원단은 경사 공백영역(211)을 따라 경사 방향으로 커팅되어 사용되는데, 상기 전도성 탄성사의 심사인 스판덱스사의 신축에 따라 그에 스프링과 형상으로 커버링되어 있는 금속사가 늘어나거나 줄어들 수 있어 금속사의 절사가 방지될 수 있다. 반면, 상기 전도성 신축 원단(200)의 위사는 일반사로 구성되는데, 이는 상기 전도성 신축 원단(200)은 위사 방향의 경사 공백영역(211)을 따라 커팅되어 사용되는데 위사 방향의 신축성은 상기 전도성 탄성사의 절사 방지에 기여하지 않는 점, 위사방향으로도 신축성이 부여될 경우 의류 장착 작업이 어려워지는 점 등을 고려한 것이다.
상기 전도성 신축 원단(200)을 경사방향을 따라 살펴보면, 상기 전도성 신축 원단(200)의 경사방향으로는 제직과정에서의 복수의 위사 공타로 인하여 경사만으로 구성되는 위사 공백영역(221)이 일정간격으로 형성되어 있는 것을 알 수 있다.
이는 앞서 살펴본 도 1의 전도성 신축 원단(100)에서와 달리, 상기 전도성 신축 원단(200)을 경사 방향으로 적당한 길이로 커팅하는 것을 용이하게 하기 위함이다. 즉, 상기 위사 공백영역(221)은 상기 전도성 신축 원단(200)을 경사 공백영역(211)을 따라 커팅된 다음, 커팅된 원단을 사용하기 편리한 길이인 1 미터나 2 미터 등의 길이로 커팅하는 것을 용이하게 하고 커팅 품질이보증하기 위함이다.
한편, 상기 위사 공백영역(221)을 따라 상기 전도성 신축 원단(200)이 커팅된 경우, 전도성 평직영역(213)의 직조 영역 밖으로 돌출된 경사인 전도성 탄성사의 길이가 어느 정도 이상이면, 이는 앞서 도 1 및 도 2를 참조하여 살펴본 전도성 평직영역(122)의 비직조(122A)와 같이 작업 시간의 감축과 작업의 어려움을 덜어주는 역할을 할 수 있다. 물론, 이 경우 상기 제1 평직영역(212) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(214)의 경사는 커팅되어 제거됨이 바람직하다.
상기 경사 공백영역(211)과 상기 제1 평직영역(212) 사이와 상기 제2 비전도성 평직영역(214)와 다음 경사 공백영역(211) 사이는 레노 조직에 의하여 구분되는데, 이는 상기 제1 평직영역(212) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(214)에서 경사가 빠지는 것을 방지하기 위함이다.
이하, 도 3 및 도 4를 참조하여, 상기 전도성 신축 원단(200)의 커팅 및 의류 장착 과정을 상세히 살펴 본다.
상기 제1 평직영역(212), 상기 전도성 평직영역(213) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(214) 양쪽에 위치하는 상기 경사 공백영역(211)을 따라 상기 전도성 신축 원단(300)을 경사 방향으로 커팅한다. 상기 경사 공백영역(211)에는 위사가 존재하지 않기 때문에, 경사 방향의 커팅 작업이 매우 용이하고 커팅 품질이 우수한 장점이 있다.
그리고 상기 전도성 신축 원단(200)은 상기 위사 공백영역(221)을 따라서 위사 방향으로 커팅된다. 이때, 위사방향으로 커팅될 위사 공백영역(221)의 위치는 필요한 길이에 따라서 선택됨이 바람직하다. 만약, 위사방향으로의 커팅 후 남아 있는 평직 밖으로 돌출되어 남아 있는 전도성 탄성사의 길이가 일정 길이 이상이면, 상기 남아 있는 전도성 탄성사 부분은, 앞서 살펴본, 도 1에서의 전도성 평직영역(122)의 단부에 마련된 비직조 영역(122A)과 같이 전도성 탄성사를 조직에서 빼낸 다음 위사를 커팅하여 제거해야 하는 작업이 불필요한 장점이 있다. 물론, 이 경우에도 상기 제1 평직영역(212) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(214)의 비전도성 탄성사는 커팅되어 제거됨이 바람직하다.
그러나, 만약, 위사방향으로의 커팅 후 남아 있는 평직 밖으로 돌출되어 남아 있는 전도성 탄성사의 길이가 너무 짧으면 위사 몇 가닥을 조직에서 해체하여 제거한 다음, 상기 제1 평직영역(212) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(214)의 비전도성 탄성사를 제거하여야 하는 작업이 수행되어야 한다.
그리고 커팅된 원사(230)는 의류에 장착되는데, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 커팅된 원사(230)를 의류에 박음질(231)로 고정하는 경우, 박음질(231)은 상기 제1 평직영역(212) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(214)을 따라서만 이루어지는 것이 바람직하다. 만약, 박음질이 상기 전도성 평직영역(213)에도 이루어진다면 상기 전도성 평직영역(213)을 이루는 전도성 탄성사 내부의 금속 와이어가 절단될 가능성이 있기 때문이다.
한편, 상기 커팅된 원사(230)에서 상기 제1 평직영역(212) 및 상기 제2 비전도성 평직영역(214) 각각의 최외곽에는 레노 조직(212' 및 214')이 존재하는데, 이로 인하여 조직에서 경사가 빠지는 것이 방지될 수 있다.
아래에서는 본 발명에 따른 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단이 실제로 제조된 예를 살펴본다.
[실시예 1]
본 실시예도 1에 도시된 전도성 신축 원단(100)의 일예이다. 보다 상세하게 그 구성을 살펴본다. 상기 전도성 신축 원단(100)의 경사는 비전도성 비탄성의 일반사인 섬도 150 데니어의 PET사로 구성된다. 상기 전도성 신축 원단(100)의 위사는 섬도 1680 데니어의 섬도를 갖는 폴리우레탄 탄성사에 100 마이크로미터 직경의 구리 와이어를 커버링한 다음 섬도 150 데니어의 PET사로 2차 커버링된 전도성 탄성사와 섬도 1680 데니어의 섬도를 갖는 폴리우레탄 탄성사를 섬도 150 데니어의 PET사로 커버링한 비전도성 탄성사로 구성된다.
도 5a는 본 발명의 실시예 1에 따른 전도성 신축 원단(100)의 확대사진으로 위사를 구성하는 전도성 탄성사에서 구리 와이어가 약 9 밀리미터의 권취 피치로 폴리우레탄 탄성사에 감겨있는 것을 나타낸다. 신장되기 전의 상태인 도 5a를 참조하면, 상기 전도성 신축 원단(100)에는 위사방향으로 버블링 현상이 발생하지 않은 것을 알 수 있다. 이는 위사를 구성하는 전도성 및 비전도성 탄성사의 구조가 유사하여 그 탄성이 거의 같기 때문이다.
도 5a에서 상기 전도성 신축 원단(100)의 신장률은 0 %인데 전도성 탄성사의 저항은 10 센티미터당 2.4 옴으로 측정되었다. 도 5b는 도 5a 상태에서 상기 전도성 신축 원단(100)을 위사방향으로 약 10 % 신장시킨 것을 촬영한 사진이다. 이때, 구리 와이어의 권취 피치는 약 10 밀리미터로 증가하며, 전도성 탄성사의 저항은 11 센티미터당 2.5 옴으로 약간 증가하는 것으로 측정되었다.
도 5c는 상기 전도성 신축 원단(100)을 위사방향으로 약 20 % 신장시킨 것을촬영한 확대 사진이다. 이때, 구리 와이어의 권취 피치는 약 11 밀리미터로 증가하며, 전도성 탄성사의 저항은 12 센티미터당 2.5 옴으로 도 5b 상태에서 거의 변화가 없는 것으로 측정되었다. 한편, 도 5b 및 도 5c의 상태에서 상기 전도성 신축 원단(100)을 신장시킨 힘을 제거하면 상기 전도성 신축 원단(100)의 상태는 도 5a의 상태로 원상복귀된다.
이상의 내용을 종합하면, 상기 전도성 신축 원단(100)은 20% 이상의 신축률을 가지며 위사에 포함된 전도성 탄성사로 인하여 늘어났다가도 힘을 제거하면 원상복귀하며, 그로 인하여 전도성 탄성사 내부의 구리 와이어도 스프링과 같은 원리로 그 권취 피지가 늘어났다가 원상복귀할 수 있어, 특단의 사정이 없는 한 구리 와이어의 절사가 방지될 수 있는 것을 특징으로 한다. 또한, 이러한 전도성 탄성사의 신축에 따라서도 그 저항값이 변화 폭이 매우 작아서 웨어러블 기기의 전력공급 라인이나 데이터통신 라인으로서도 안정적으로 기능할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100: 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단 110: 경사
120: 위사 121: 제1 비전도성 평직영역
122: 전도성 평직영역 123: 제2 비전도성 평직영역
124: 위사 공백영역
200: 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단 210: 경사
211: 경사 공백영역 212: 제1 비전도성 평직영역
213: 전도성 평직영역 214: 제2 비전도성 평직영역
220: 위사 211: 위사 공백영역

Claims (8)

  1. 일반사로 구성된 경사와 전도성 탄성사 및 비전도성 탄성사로 구성된 위사로 구성된 원단으로서,
    경사방향으로는, 복수의 비전도성 탄성사 위사로 구성되는 제1 비전도성 평직영역, 복수의 전도성 탄성사 위사로 구성되는 전도성 평직영역, 및 상기 제1 비전도 평직영역과 대칭되는 제2 비전도성 평직영역이 반복되는 패턴을 가지며,
    위사방향으로, 상기 전도성 평직영역의 일단부 및 타단부 중 하나에, 상기 제1 및 제2 비전도성 평직영역의 양단부가 비전도성 평직이 구성된 것과 달리, 상기 복수의 전도성 탄성사가 경사와 조직을 구성하지 않는 비직조 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는, 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전도성 탄성사는,
    800 내지 2000 데니어의 스판덱스사의 외부를 50 내지 200 마이크로미터 직경의 전도성 금속사를 제1 압박사로 커버링한 다음 비전도성 일반사를 제2 압박사로 커버링한 탄성사이며,
    상기 비전도성 탄성사는,
    상기 전도성 탄성사와 동일한 스판덱스사의 외부를 상기 전도성 탄성사와 동일한 비전도성 일반사를 압박사로 커버링한 탄성사인 것을 특징으로 하는, 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단.
  3. 제1항에 있어서,
    경사방향의 반복 패턴은, 복수의 공타로 인하여 경사만으로 구성되는 위사 공백 영역이 상기 제1 비전도성 평직 영역에 인접하여 더 포함되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단.
  4. 제2항에 있어서,
    위사방향으로는, 레노 조직이 일정 간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 전도성 평직영역의 직조영역과 상기 비직조 영역은 레노 조직에 의하여 구분되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단.
  6. 일반사로 구성된 위사와 전도성 탄성사 및 비전도성 탄성사로 구성된 경사로 구성된 원단으로서,
    위사방향으로는, 복수의 공바디로 인하여 위사만으로 구성되는 경사 공백영역, 복수의 비전도성 탄성사 경사로 구성되는 제1 비전도성 평직영역, 복수의 전도성 탄성사 경사로 구성되는 전도성 평직영역, 및 상기 제1 비전도 평직영역과 대칭되는 제2 비전도성 평직영역이 반복되는 패턴을 가지며,
    상기 경사 공백영역과 상기 제1 비전도성 평직영역 사이 및 상기 제2 비전도성 평직영역과 다음 경사 공백영역 사이는 레노 조직에 의하여 구분되는 것을 특징으로 하는, 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단은,
    경사방향으로는, 복수의 공타로 인하여 경사만으로 구성되는 위사 공백 영역이 일정 간격으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단.
  8. 제7항에 있어서, 상기 전도성 탄성사는,
    800 내지 2000 데니어의 스판덱스사의 외부를 50 내지 200 마이크로미터 직경의 전도성 금속사를 제1 압박사로 커버링한 다음 비전도성 일반사를 제2 압박사로 커버링한 탄성사이며,
    상기 비전도성 탄성사는,
    상기 전도성 탄성사와 동일한 스판덱스사의 외부를 상기 전도성 탄성사와 동일한 비전도성 일반사를 압박사로 커버링한 탄성사인 것을 특징으로 하는, 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단.
KR1020180103247A 2018-08-31 2018-08-31 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단 KR102072916B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180103247A KR102072916B1 (ko) 2018-08-31 2018-08-31 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180103247A KR102072916B1 (ko) 2018-08-31 2018-08-31 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102072916B1 true KR102072916B1 (ko) 2020-02-03

Family

ID=69626993

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180103247A KR102072916B1 (ko) 2018-08-31 2018-08-31 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102072916B1 (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110010527A (ko) * 2009-07-24 2011-02-01 실버레이 주식회사 도전성 직물지 및 그 제조방법
JP2013147767A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Fukui Prefecture 電子部品実装用織地、電子部品実装体及びそれを用いた布帛
KR20170010918A (ko) * 2015-07-20 2017-02-02 한국섬유개발연구원 장력 밸런싱된 원사가 감긴 싱글 빔을 이용하여 레노 조직과 우븐 조직을 포함하는 복합 직물을 제직하는 방법

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20110010527A (ko) * 2009-07-24 2011-02-01 실버레이 주식회사 도전성 직물지 및 그 제조방법
JP2013147767A (ja) * 2012-01-19 2013-08-01 Fukui Prefecture 電子部品実装用織地、電子部品実装体及びそれを用いた布帛
KR20170010918A (ko) * 2015-07-20 2017-02-02 한국섬유개발연구원 장력 밸런싱된 원사가 감긴 싱글 빔을 이용하여 레노 조직과 우븐 조직을 포함하는 복합 직물을 제직하는 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA1281767C (en) Conductive wrist band
JP4923038B2 (ja) テキスタイルを基体とする電極
US6474367B1 (en) Full-fashioned garment in a fabric and optionally having intelligence capability
US10400364B1 (en) Fabrics with conductive paths
KR20030051813A (ko) 인텔리전스 능력을 갖는, 소매가 있는 풀-패션 의복
JP6949320B2 (ja) 導電性ストレッチ連続状体
EP1246954B1 (en) A wearable transmission device
TWI822887B (zh) 附電極配線的布材
JP2017110307A (ja) 衣料
KR102072916B1 (ko) 하이브리드형 조직구조를 갖는 전도성 신축 원단
US10431879B2 (en) Fabric antenna
DE202005021513U1 (de) Textiles Flächengebilde
US20170268136A1 (en) Textile band for transmitting electrical signal and smart wearable using the same
KR101911911B1 (ko) 신축성 도전성 원단
EP0997565A2 (en) Textile fabric for dissipating electrical charges
KR20030094218A (ko) 인텔리전스 성능을 갖는 직물의 풀-패션드 가먼트
CN211199873U (zh) 一种高韧性抗拉针织布
US5480709A (en) Elastic fabric for support articles
CN210104190U (zh) 一种布料及服装
US20190099131A1 (en) Textile band for transmitting electrical signal and smart wearable using the same
CN214193586U (zh) 环圈纱线结构以及毛面织物结构
CN220464940U (zh) 一种防辐射亚麻纱
US20210140075A1 (en) Electrically conductive and elastic textile band capable of transmitting electrical signal without distortion
CN214727071U (zh) 超弹抗拉涤防风棉面料
CN218185325U (zh) 一种裤腰及裤子

Legal Events

Date Code Title Description
GRNT Written decision to grant