[안동진의 텍스타일 사이언스(24)] 패딩 자켓이 따뜻한 이유(1)

솜
패딩의 원조는 이불이다. 솜을 넣어 두툼하게 만든 이불을 덮고 자면 따뜻하다. 솜이불을 겨울 방한 의류에 적용한 것이 패딩 자켓이다. 이불과 패딩 자켓의 공통점은 두 겹의 원단 속에 들어가는 ‘충전재’ 이다. 우리는 그것을 솜이라고 부르지만 원래 솜의 의미는 목화였다. 

소재
면은 열전도율이 높기 때문에 만지면 차가워 실내에서는 괜찮지만 방한 자켓에 적합하지는 않다. 겨울에는 아무리 두꺼워도 면직물로 만든 옷은 따뜻하지 않는 이유이다. 
반면에 울(Wool)은 어디서나 온기가 느껴진다. 열전도율이 낮고 수증기가 액체로 바뀌면서 열을 내는 ‘흡착열’ 이라는 현상이 일어나기 때문이다. 그렇다면 보온을 위한 패딩 자켓에는 당연히 목화 솜보다는 울로 만든 솜이 더 나을 것 같다. 하지만 면이든 울이든 패딩 자켓에 사용되지는 않는다. 

열전도율을 감지하는 기관
추운 겨울에 공원에 있는 철이나 알루미늄 같은 금속으로 만든 벤치는 도저히 앉을 수 없을 정도로 차갑지만 나무 벤치는 그보다는 훨씬 낫다. 왜 그럴까? 우리가 만졌을 때 차갑다고 느끼는 모든 것은 열전도율이 높은 물질이다. 즉, 나무는 금속에 비해 열전도율이 낮다.

발열체를 위한 보온
사람은 살아있는 한, 끊임없이 발열하는 동물이다. 외부 온도와 상관없이 체내를 언제나 같은 온도로 유지해야 하며 그런 생물을 항온동물이라고 한다. 이처럼 인체는 계속해서 칼로리를 태워 열을 만들어내므로 합리적인 보온 대책은 열을 만드는 것보다 생산된 열을 외부로 빼앗기지 않는 것이다. 열이 내부 또는 외부로 이동하지 않도록 차단하는 수단을 단열(Insulation)이라고 한다. 즉, 단열이 가장 중요한 인체의 보온 수단이다. 

열의 이동
열은 전도, 대류 그리고 복사, 3가지 경로로 이동한다. 각 경로는 일정 조건을 만족해야 일어나는데, 전도를 통한 열의 이동은 반드시 접촉이 필요하다. 즉, 접촉이 없으면 열전도는 일어나지 않는다. 대류는 소리의 이동과 같이 열이 매질을 통해 이동하는 것이다. 공기나 물이 그런 매질에 해당한다. 복사는 특별한데 예외적으로 매질이나 접촉 없이도 일어난다. 따라서 보온·방한은 3가지 열의 이동 경로를 효과적으로 차단하는 방식으로 이루어진다. 
(다음 편에 2부 계속)