텍스타일 CAD System을 활용한 니트 소재의 외관특성 및 물리적 특성에 관한 연구

Abstract

의류패션산업에서 편성물의 비중이 점차 높아짐에 따라 제품에 대한 수요도 증가하고 있다. 이러한 패션변화에 신속하게 대처하고 니트 산업의 질적 향상을 위해서 니트를 실제로 일일이 편성하지 않고도 텍스타일 CAD(Computer Aided Design) 시스템을 적절히 활용하면 작업시간을 단축하고, 경비를 절감하여 니트 의류 기획의 정확성과 다양화를 기대할 수 있을 것이다. 본 연구에서는 의류 제품 디자인 및 제조공정의 효율성 제고를 위해 의류업체에서 사용 중인 텍스타일 CAD 시스템의 시뮬레이션 특성에 대해 검토하고 향후 시스템의 발전적 활용을 위한 기본적인 데이터를 제공하고자 하였다. 이에 편성물의 조직에 따른 외관 및 외관 품질과 관련되는 기계적/물리적 특성에 대해 평가하기 위해 편성물시료를 준비하여 분석을 진행하였다. 먼저 편성물의 기본적인 조직들과 응용조직 중 자카드조직을 사용하여 편성물소재의 실제 시료와 편성물을 텍스타일 CAD 시스템을 이용하여 가상적으로 구현하여 둘 사이의 유사성을 정량적으로 분석·평가하였으며, 이는 시뮬레이션 과정에서 니트 실물의 색상이나 조직, 원사의 기본 규격, 질감이 얼마나 정확히 반영되어 있는지를 확인하는 것으로써 이는 정확한 소재 기획을 하는 데 중요한 인자가 된다. 이 과정에서 MR/1프로그램과 MS-SSIM방법 두 가지를 사용하여 비교하였는데 그 차이의 결과를 자세히 알기 위해서 기본조직 중의 3·3 리브편조직과 자카드조직 중 튜블러 자카드조직을 선정하여 시료 각각에 대하여 촬영배율을 4단계로 변화시켜 촬영하여 비교 분석하였다. 한 화상 내에 포함된 편성물시료의 면적이 증가(즉, Field of View Level이 증가)할수록 실제의 편성물시료와 CAD에 의한 시뮬레이션 화상 간의 상관계수가 향상되었음을 알 수 있었다. 또한, 자카드조직의 경우에는 입체적인 외관을 나타내는 3D mapping을 진행하였으며 그 결과 두 가지 조직 모두 인체의 곡면에 따른 편성물소재의 자연적인 굴곡의 형성과 음영이 반영되어 사실적인 입체감이 나타나는 것을 확인할 수 있었다. 이것은 유사성 분석 결과로 보았을 때, Field of View Level이 5 혹은 6에 해당하는 것과 비슷한 결과로 실제 의류 제품을 착용할 경우에는 상관계수가 매우 향상됨을 알 수 있다. 이로 보아 텍스타일 CAD 시스템의 도입 목적 중 하나인 사실적인 의류 제품의 디자인을 고려하면 이는 만족할 만한 수준인 것으로 판단된다. 한편 이와 같은 편성물소재의 굴곡은 물리적/기계적인 성질에 의해 변화되는데 이를 상세히 확인하기 위하여 선정된 시료에 대해 KES분석을 진행하여 인장, 굽힘, 표면 등의 제반 특성이 시료의 외관에 미치는 영향을 분석함으로써 가상적인 디자인에서 향후 추가적으로 고려하여야 할 사안들에 대해 검토하였다. 그 결과 플로팅 자카드를 제외한 모든 니트들이 Wale 방향에 비해 Course방향의 신축성이 더 큰 것을 알 수 있었는데 플로팅 자카드의 신축성이 낮은 이유는 표면에는 의도하는 패턴이 나타나지만 이면을 구성하는 요소에서는 루프가 아닌 직선상태의 실이 다수 존재하기 때문인 것으로 보인다. 굽힘강성의 경우에는 1·1 리브편조직이 가장 크고 3·3 리브편조직, 펄편조직, 평편조직 순으로 감소하며 이와 같은 차이는 편성물시료를 동일하게 봉제하여 팔에 착장하였을 때 굽혀진 부분의 외관에 영향을 주기 때문인 것으로 확인되었다. 이와 같이 편성물의 조직이나 원사의 특성차로 발생하는 물리적/기계적 특성 차이는 편성물을 착장할 때 외관의 변화를 초래하게 되기 때문에 3D mapping을 보다 사실적으로 묘사하기 위해서는 이들 조직의 특성을 고려한 프로그램의 작성이 필요할 것으로 사료되며 향후 보다 정밀한 시뮬레이션 수준을 확보하기 위해서는 니트용 실 단계에서의 상관계수를 향상시킴으로써 전체적인 사실적 시뮬레이션 수준의 향상이 바람직할 것으로 보인다.;As the importance of knitted products gradually has been increased in the apparel fashion industry, the demand on the knit products increased. If the textile CAD(Computer Aided Design) system can be properly used to cope with this fashion trends and enhance qualitative improvement of the knitwear industry rapidly, it will shorten working time, reduce costs, and expect accuracy and diversification of knitwear planning. This research aims at investigating a simulation capability of the textile CAD(Computer Aided Design) system being used in clothing enterprises to improve efficiency of design and a manufacturing process of clothing products and to provide basic data for utilization of the system in the future. Accordingly, this study prepared specimens of knit fabrics and progressed analysis to assess mechanical/physical properties related to appearance and appearance quality according to the texture of knit fabrics. First, this research used jacquard texture among basic textures and applied texture of knit fabrics, and used the textile CAD(Computer Aided Design) system to realize real specimen of knit fabrics material and simulated knit image virtually, and thus analyzed and assessed the similarity between the two quantitatively. This is to confirm about how much the color or basic standard of texture· grey yarn of the actual knitwear is accurately reflected, and thus this becomes an important factor in planning of accurate material . The present research used 2 kinds of analysis software, MR/1 program and a MS-SSIM method, and compared it in this process, selected tubula jacquard texture among 3·3 Rib texture and jacquard texture of basic texture to understand the result of the difference in detail, and compared and analyzed by changing the image magnification for the respective sample in 4 steps and photographing it. As the area of sample of knit fabrics included in one image increase(namely, as the Field of View Level increases), it could be understood that the correlation coefficient between the actual sample of flat goods and copy images by CAD was improved. Also, in case of jacquard texture, the 3D mapping appearing 3-dimensional appearance progressed, and as a result, it could be confirmed that all two kinds of texture shows a factual three-dimensional effect because the formation and shadow of natural winding of material of flat goods according to a curved surface of the human body are reflected. This is a similar result corresponding to 5 or 6 View Level of Field when it is viewed as a similarity analysis result, so it can be understood that the correlation coefficient is very improved when a person put on the actual clothing products. If the design of factual clothing products as one of introduction purposes of the textile CAD system is considered, it is judged that this is a satisfactory level. On the other hand, the winding of material of flat goods is changed by physical/mechanical properties, and the influence that the whole properties such as tensile stress, bending strength and a surface property, etc. affect the appearance of samples was analyzed by progressing KES analysis on selected samples for confirming this in detail, and thus investigated the items that should be additionally considered in the virtual design in the future. As a result, it could be understood that all knitwear except floating jacquard has bigger flexibility in the course direction than the wale direction. Although the intented pattern appears in the surface, it is thought that the reason that the flexibility of floating jacquard is low is because the thread of a linear condition instead of a loop exists in elements composing the rear surface. In case of bending stiffness, the 1x1 Rib is the largest, and is reduced in the order of 3x3 Rib texture, Purl texture, Plain texture. It was confirmed that the difference has influence on appearance of a bent portion when the material of flat goods is sewn equally and put on in arms. The difference in physical/mechanical properties being generated from difference of properties of texture of knit fabrics or grey yarn causes change of appearance when putting on knit fabrics, so it is thought that the production of a program considering the property of this texture is necessary to describe 3D mapping more realistically. It is thought that the improvement of a realistic copy level is necessary overall to secure a more precise copy level in the future by improving the correlation coefficient in thread step for knitwear.