폴리에스터가 면과 혼방되어 사용되는 이유를 폴리에스터 특유의 성질과 연결하여 설명하고, 최근 등산복 등에 쓰이는 투습 방수 기능을 가진 고어텍스의 원리를 설명해 주세요.

Question

폴리에스터는 오늘날 가장 많이 사용되는 섬유입니다. 폴리에스터가 면과 혼방되어 사용되는 이유를 폴리에스터 특유의 성질(형태 안정성 등)과 연결하여 설명하고, 최근 등산복 등에 쓰이는 투습 방수 기능을 가진 고어텍스의 원리를 기공의 크기 관점에서 설명해 주세요.

Answer 1

안녕하세요. 이충흔 전문가입니다.

폴리에스터는 오늘날 가장 널리 사용되는 합성 섬유로, 면과 혼방되어 쓰이는 경우가 많습니다. 그 이유는 폴리에스터가 가진 특유의 성질과 관련이 있습니다. 면은 흡수성이 뛰어나 착용감이 좋지만 잘 구겨지고 세탁 후 형태가 변형되기 쉽습니다. 반면 폴리에스터는 강도가 높고 구김이 잘 생기지 않으며, 세탁 후에도 형태가 안정적으로 유지됩니다. 또한 건조가 빠르고 내구성이 뛰어나 관리가 용이합니다. 따라서 면과 폴리에스터를 혼방하면 면의 쾌적한 착용감과 폴리에스터의 형태 안정성·내구성을 동시에 얻을 수 있어, 실용적이고 관리가 쉬운 의류를 만들 수 있습니다.

한편, 최근 등산복이나 아웃도어 의류에 널리 쓰이는 고어텍스는 투습 방수 기능을 가진 혁신적인 소재입니다. 그 원리는 기공의 크기에 있습니다. 고어텍스의 필름에는 미세한 기공이 뚫려 있는데, 이 기공은 액체 상태의 물방울보다 훨씬 작지만 수증기 분자보다는 큽니다. 따라서 빗물이나 눈 같은 액체는 기공을 통과하지 못해 방수가 가능하고, 땀에서 발생하는 수증기는 기공을 통해 빠져나갈 수 있어 투습성이 확보됩니다. 이로써 착용자는 외부의 습기로부터 보호받으면서도 내부의 땀을 효과적으로 배출할 수 있어 쾌적한 상태를 유지할 수 있습니다.

결국 폴리에스터 혼방은 면의 편안함과 폴리에스터의 안정성을 결합한 실용적 선택이며, 고어텍스는 기공 크기의 정밀한 조절을 통해 방수와 투습이라는 상반된 기능을 동시에 구현한 혁신적 소재라 할 수 있습니다.

Answer 2

안녕하세요.

폴리에스터는 에스터 결합을 반복 단위로 갖는 고분자인데요, 이 구조로 인해분자 사슬이 비교적 규칙적이고 치밀하게 배열되며, 형태 안정성, 내구성, 주름 저항성이 매우 뛰어납니다. 즉, 세탁을 해도 쉽게 줄어들거나 늘어나지 않고, 구김이 잘 생기지 않으며, 건조도 빠른데다가 물을 거의 흡수하지 않는 성질이 있어 땀이나 물에 젖어도 빠르게 마릅니다.

반면 면은 천연 섬유로서 흡습성이 매우 뛰어나고 피부 촉감이 부드럽지만, 쉽게 구겨지고 건조가 느리며, 반복 세탁 시 수축이 일어나기 쉬운데요, 이러한 서로의 단점을 보완하기 위해 두 섬유를 혼방하는 것입니다. 폴리에스터를 면과 섞으면, 면의 쾌적한 착용감과 흡습성은 유지하면서도 폴리에스터의 장점인 구김 방지, 형태 유지, 빠른 건조성, 내구성이 증가하여 관리가 쉽고 실용적인 의류가 만들어집니다.

고어텍스는 표면장력 때문에 일정한 크기를 유지하는데, 고어텍스의 기공은 이 물방울이 통과하기에는 너무 작습니다. 따라서 비나 외부의 물은 내부로 침투하지 못해 방수 기능이 나타나고 땀은 체온에 의해 수증기 형태로 증발하는데, 이 수증기 분자는 매우 작기 때문에 기공을 통과할 수 있어 습기 배출이 가능해지는 것입니다. 즉 물은 막고, 수증기는 통과시키는 선택적 투과 구조를 통해 외부 환경에서는 비를 막으면서도 내부에서는 땀이 빠져나가 쾌적함을 유지 가능하여 등산복이나 아웃도어 의류에 널리 활용되고 있습니다. 감사합니다.