피복간 공기층 형성 방법이 의복의 열전달에 미치는 영향

Abstract

본 연구의 목적은 의복을 구성하는 직물과 피복간 공기층의 두께가 전체 의복의 열전달에 어떤 영향을 미치는가를 실험적으로 규명하는데 있다. 이를 위하여 실험목적에 맞도록 실험장치를 제작하였다. 실험장치는 인체 일부를 원통형으로 가정하고 원통형의 발열부와, 발열부의 항온을 유지하고, 항온유지를 위해 소모되는 전력량을 측정하는 컨트로울러가 부착된 측정부로 나누어 제작하였다. 시료는 프랙셔널 커버가 다른 5종의 순면 평직물과 동 종류의 면직물에 P.V.C.막을 접착한 것을 사용하였다. 이들 시료는 피복의 소매를 모형화하기 위해서 원통형으로 봉제하여 실험장치에 씌우고, 실험장치가 한시간 동안 소모한 전력량을 측정함으로써 인체-피복-환경계 모형의 열 차단력을 구하였다. 측정된 열차단력은 clo단위로 나타냈고, 인체-피복-환경계 모형에서 발열부-피복 및 피복-피복사이의 공기층 두께가 열차단력에 미치는 영향을 규명하였다. 실험실의 온습도는 20˚±0.2℃, RH 52%±5%의 무풍상태를 유지하였다. 위의 실험에서 얻어진 결론은 다음과 같다. 1. 인체-피복-환경계에서 열차단력을 크게하기 위해서는 인체-피복 사이에 공기층을 두는 것이 바람직하다. 2. 이때 최대 열차단력을 나타내는 공기층 두께는 16㎜였으며, 또 인체가 중착의(重着衣)인 때는 인체-피복, 피복-피복 사이의 공기층 두께는 각각 16㎜씩 이었다. 3. 중착의의 경우, 인체-피복-환경계에서 총 공기층 두께가 일정할 때, 인체-피복, 피복-피복 사이의 두 공기층 두께가 같으면 최대 열 차단력을 나타낸다. 4. 인체-피복-환경계에서 인체-피복, 피복-피복 사이의 두 공기층 두께가 같을 때 공기층 두께 변화와 열차단력의 회귀식은 Y=αe^-χ·χ^0.016 -β(χ-0.016)^2 +ν〔Y:열전달계수(w/m^20 C), α,β,:회귀계수, ν:상수, χ:공기층 두께(㎜)〕로 나타내어지고 시료의 프랙셔널커버(fractional cover)별로 다음과 같이 나타냈다. 시료1(프랙셔널커버: 0.57), Y=0.088e^-χ·χ^0.016 -842.77(χ-0.016)^2 +0.300 시료2( " : 0.61), Y=0.085e^-χ·χ^0.016 -792.63(χ-0.016)^2 +0.316 시료3( " : 0.67), Y=0.130e^-χ·χ^0.016 -630.52(χ-0.016)^2 +0.264 시료4( " : 0.75), Y=0.133e^-χ·χ^0.016 -590.50(χ-0.016)^2 +0.278 시료5( " : 0.84), Y=0.150e^-χ·χ^0.016 -495.94(χ-0.016)^2 +0.284 ; Thermal resistivity is an important factor in the body-clothing-ambient system to provide protection of body from the environmental condition. This paper is intended to investigate the relationship between thermal resistivity of the body-clothing-ambient system and the thickness of the air space in the system. For this investigation, the author made a testing apparatus of a cylindrical heater of constant temperature to simulate the body-clothing-amibient system. Five cotton plain fabrics of different frational fabric cover and their P.V.C. film coated fabrics were used for specimens. Specimens were formed into a sleeve of clothing and heat losses of the heated cylinder covered by specimens were measured. The experimental results were converted into clo unit, and the relation between the thickness of air spaces in the system and total thermal resistivity was analysed. The conclusions of this study were followings: 1. For good thermal resistivity, it s better to have air spaces in the body-clothing-ambient system. 2. Thermal resistivity is the maximum when the thickness of air space between the body and clothing or between clothing and clothing was 16㎜. 3. When the thickness of the total air space in the body-clothing-ambient system is constna,t the maximum thermal resistivity is showh when each air space is equal in the system. 4. The polynominal regression equation of heat flow when the thickness of each air spaces were equal become as follows. ⅰ) Y=0.088e^-χ·χ^0.016 -842.77(χ-0.016)^2 +0.300 for fractional fabric cover 0.57 ⅱ) Y=0.085e^-χ·χ^0.016 -792.63(χ-0.016)^2 +0.316 for fractional fabric cover 0.61 ⅲ) Y=0.130e^-χ·χ^0.016 -630.52(χ-0.016)^2 +0.264 for fractional fabric cover 0.67 ⅳ) Y=0.133e^-χ·χ^0.016 -590.50(χ-0.016)^2 +0.278 for fractional fabric cover 0.75 ⅴ) Y=0.150e^-χ·χ^0.016 -495.94(χ-0.016)^2 +0.284 for fractional fabric cover 0.84