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발수성시험 (Water Repellency Test)

쉽게 풀면

연잎 위에 떨어진 물방울이 스며들지 않고 동글동글 굴러떨어지는 모습을 본 적이 있을 겁니다. 발수 가공된 직물도 이와 비슷하게 표면에서 물을 밀어내는 성질을 가지고 있습니다. 발수성시험은 이런 성질이 얼마나 잘 유지되는지를 확인하는 방법으로, 대표적으로는 일정한 각도로 기울인 직물 표면에 정해진 양의 물을 뿌린 뒤, 물이 표면에서 튕겨나가는 모습을 표준화된 등급 사진과 비교해 점수를 매기는 스프레이 시험이 널리 쓰입니다.

왜 중요한가

아웃도어 의류, 우비, 유니폼처럼 방수·발수 기능이 핵심 성능인 제품을 개발할 때, 가공 처리의 효과와 지속성을 객관적으로 확인해야 하기 때문에 발수성시험은 기능성 섬유 연구에서 빠지지 않는 평가 항목입니다. 세탁이나 마모 후 발수 성능이 얼마나 유지되는지를 확인하는 데도 자주 활용됩니다.

어떤 절차인가

• 발수성 시험의 대표는 스프레이 시험입니다. 시편을 틀에 고정해 45° 기울이고, 표준 분무 노즐로 일정량(약 250 mL)의 물을 뿌린 뒤 표면이 젖은 모양을 표준 사진(등급 도표)과 비교해 등급을 줍니다(AATCC 22, ISO 4920).
• ISO 4920은 0~5 등급으로, AATCC 22는 0~100 점수(100, 90, 80, 70, 50, 0)로 표시합니다. 높을수록 표면이 덜 젖은 것입니다.
• 표면에 물방울이 맺혀 굴러떨어지는지, 점점이 젖는지, 전면이 젖는지로 판단합니다.
• 같은 시편에서 세탁이나 마모를 거친 뒤 같은 시험을 반복해 ‘내구성’을 봅니다.

언제 쓰고 무엇을 얻나

• 발수 가공 직물의 가공 효과를 확인하고, 약품·공정 조건을 비교하는 데 씁니다(Schindler & Hauser, 2004).
• 얻는 정보는 표면이 물을 얼마나 밀어내는가입니다. 직물을 물이 통과하는 것을 막는 능력은 아닙니다. 방수성은 내수압(수압을 가해 새는 압력) 시험이나 인공 강우 시험으로 따로 평가합니다.
• 표면 발수성은 접촉각 측정으로 정량화하기도 합니다. 스프레이 시험은 눈으로 보는 반정량 방법이어서 평가자 차이가 있을 수 있습니다.
• 기름이나 알코올 수용액에 대한 반발은 유성 방오(발유) 시험으로 따로 봅니다.

논문에는 이렇게 적는다

• 사용한 표준(AATCC 22, ISO 4920 등)과 시험 전 전처리(컨디셔닝, 세탁 횟수·방법)를 적습니다.
• 평가 등급은 시편 수(보통 여러 장)의 값과 평가자 수를 함께 적고, 평가자 간 일치를 확인하면 신뢰도가 올라갑니다.
• 등급과 함께 시편 사진을 제시하면 독자가 판정을 확인할 수 있습니다.
• ‘발수’와 ‘방수’를 구분해서 씁니다. 발수 등급이 높아도 방수 성능은 별도로 보고해야 합니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

실제 논문에서

이 용어를 직접 쓴 국내 논문 문장을 아직 수집하지 못했습니다. 수집되는 대로 출처와 함께 싣겠습니다.

예시 문장

아래는 용어의 쓰임을 보여 주려고 만든 예시로, 실제 논문에서 가져온 문장이 아닙니다.

가공 처리 후 발수성시험 등급으로 성능을 평가한 예문입니다.

세탁 내구성 관점에서 발수 성능의 지속성을 평가한 사례입니다.

조금 더 깊게 보면

스프레이 시험 외에도 접촉각 측정처럼 물방울이 표면과 이루는 각도를 정밀하게 측정하여 발수성을 더 세밀하게 정량화하는 방법도 사용됩니다. 발수 성능은 표면장력을 낮추는 발수제 처리와 함께 직물 표면의 미세 구조(요철)도 함께 영향을 미친다고 알려져 있습니다.

스프레이 시험 결과는 대체로 0점에서 100점까지, 또는 표준 등급 사진과 비교한 급수로 표시되며, 접촉각 측정처럼 수치가 연속적으로 나오는 방법과 달리 관능적 판정에 가까운 등급 방식이라는 점에서 재현성 확보를 위해 표준 조명과 판정자 훈련이 중요하게 다뤄집니다.

최근에는 실제 강우 조건을 모사한 인공강우시험기를 이용해 일정 시간 동안 물을 뿌린 뒤 흡수된 물의 무게 증가분을 측정하는 방식으로 발수성과 함께 흡수성까지 정량 평가하는 방법도 병행되고 있습니다.

주의할 점

발수성은 물이 스며들지 않고 겉돌게 하는 성질이며, 물이 아예 투과하지 못하게 막는 방수성과는 다른 개념이므로 혼동하지 않아야 합니다. 또한 발수 가공은 마모나 세탁, 시간 경과에 따라 성능이 저하될 수 있어 지속성 평가가 함께 이루어지는 것이 일반적입니다.

헷갈리기 쉬운 용어

물과 관련된 직물 성능은 측정 대상이 다릅니다.

참고 문헌

1. Schindler, W. D., & Hauser, P. J. (2004). Chemical Finishing of Textiles. Woodhead Publishing.
2. ISO 4920 (2012). Textile fabrics — Determination of resistance to surface wetting (spray test). International Organization for Standardization.

표의 기준값은 위 문헌에 근거한 관례이며, 분야·학술지마다 다른 기준을 쓸 수 있습니다.

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