보온 소재이야기
혹한이 계속되는 겨울 추위를 막기 위한 여러 소재가 개발되고 있다. 겨울의 전형적인 운동인 스케이트나 스키는 겨울 스포츠에서 보다 더 실용적인 아웃웨어가 요구되며 이를 공급하는 것이 의류전공자들의 숙제다.

태양열을 받아들여 태양 에너지를 열 에너지로 변환시켜 섬유 자체를 따듯하게 하고, 몸에서 발산되는 열을 반사시켜 외부 에너지를 의복 속에 축적시키는 축열 보온 소재 같은 것도 있다.

이렇게 만드는 섬유를 솔라(solar)시스템 섬유라고 하는데 이것은 탄화 질코니움계의 미립자를 섬유 내에 녹여 넣어서 태양광을 효율적으로 흡수해 열을 축열하는 방식이다. 이 축열 섬유를 만드는 방식은 직경 0.02㎜의 나일론이나 폴리에스테르 섬유 내부에 탄화 질코니움의 세라믹을 최신 기술인 세라믹 미세화 기술과 다성분 방사기술을 이용해 개발했다.

이 솔라시스템 섬유제품은 스키웨어, 바람막이(wind breaker), 등산복, 트레이닝 등의 스포츠 웨어를 위시해 니트웨어, 겨울용 바지, 작업복 등으로 이용된다. 또 다른 방법은 마카로니 타입 섬유라고 하는 것인데 마카로니 같은 중공 섬유를 만들면 공기엔 열 전도성이 낮기 때문에 섬유내부에 공기 층이 많이 생겨 의복이 된 다음에도 가볍고 보온 효과가 좋은 의류가 된다.

이런 중공 섬유를 만드는 방법은 ① 실을 만드는 공정 중에 섬유의 단면이 납작해 지지 않도록 영어 알파벳 C자 모양의 단면사를 만든다. ② 중공 섬유를 단섬유로 만들어 단섬유 양단의 구멍을 통하여 공기를 유통시켜 중공률을 높여주는 방법. ③ 방사 노즐에다 원호모양의 슬리트(slit) 구멍을 둥글게 붙여서 공기가 쉽게 드나들 수 있도록 만들어 노즐을 통과한 후에 구멍보다도 더 큰 부프름 효과가 나도록 한 것(중공률 30~40%) 등이다.

보온 효과가 가장 좋은 것은 중공률이 35~40%가 되며 합성 섬유 중에서 가장 크다. 중공률이 높을수록 열의 전도율이 낮은 공기가 많이 축적된다. 직경 3d의 가느다란 폴리에스테르 섬유에 함유된 공기량은 초극세 섬유의 직경에 견줄만한 0.2d의 둘레에 둘려 쌓여 움직이지 않는 공기로 내부에 저장된다.

다른 방법은 태양열을 이용하지 않고 합성 섬유로 직물을 만든 다음 후 가공방식으로 세라믹스나 알미늄 등의 금속을 직물 표면에 칠해 주는 방식이다. 또 다른 보온방식은 섬유자체가 열을 발생시키는 적극적인 발열 소재개발방식인데 그 대표적인 것이 아크릴계 섬유로서 수분을 흡수하면 열이 나도록 하는 특성을 살려 이렇게 만든 의복은 운동시에 피복내 온도가 약 3도 높아지며 습도는 약 20% 낮아진다. 이런 기능성 소재가 주목을 받게 된 것은 디자인만의 캐릭터보다도 소재의 질이나 기능성을 중시하는 유틸리티 소재 시대에 와 있다는 증거이기도 하다.