[옆집과학] 고어텍스·코듀라…고기능성 원단은 뭐가 다를까

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입력 2022.02.12 06:00
고어텍스는 아웃도어 의류와 전투복 등 야외, 레저 활동에서 쓰이는 제품에 주로 사용되는 고기능성 원단이다. 미국의 소재 기업인 ‘고어 앤드 어소시에이츠’에서 개발해 생산하고 있으며, 나이키와 아이더 등 다수 국내외 의류 브랜드에서 고어텍스로 제작한 의류를 판매하고 있다.

글로벌 소재 기업에서 생산하는 다양한 방식의 고기능성 원단이 있지만, 고어텍스는 가장 대중적으로 널리 알려진 원단 중 하나다. 등산인구가 상당한 국내 레저 환경 특성상 고가 등산복에 사용되는 소재로서 고어텍스를 쉽게 접하기 때문이다

기능성 원단인 고어텍스의 대표적인 특성인 방수와 투습 / 고어텍스
고어텍스의 대표적인 기능은 ‘방수’와 ‘투습(수증기와 습기가 투과함)’이다. 야외활동이 많은 아웃도어 의류에서 고어텍스 소재 활용이 활발한 이유다. 비나 이슬 등 외부의 물기는 차단하면서, 내부에서 생기는 수증기나 습기를 빠르게 방출할수록 착용자의 체온을 유지하는 데 효과적이기 때문이다.

‘방수'와 ‘투습’ 얼핏 모순돼 보이는 고어텍스 2가지 특징의 비밀은 원단 구조에 있다. 고어텍스 원단은 표면에 멤브레인 처리(특정 성분을 선택적으로 통과시키는 기법)를 해 수많은 미세한 구멍이 존재한다. 이 구멍들은 액체는 통과할 수 없을 정도로 좁지만, 수증기는 지나갈 수 있는 정도의 크기다.

특히 액체 상태의 물은 각 물 분자간의 수소(H)결합에서 발생한 응집력으로 인해 강한 표면장력이 형성된다. 표면장력은 액체 표면이 수축해 최소한의 면적을 취하는 것을 말한다. 순수한 물에 가까울수록 높은 표면장력을 지니는데, 표면장력이 높을수록 강한 결합성을 가져 고어텍스 원단의 조밀한 구조를 통과하기 어렵다.

반면 수증기의 경우 물 분자가 기체 형태에 가깝게 개별적으로 존재한다. 이에 따라 조밀한 고어텍스의 구조를 각각의 물 분자가 독립적으로 통과할 수 있다. 다만 외부와 마찬가지로 내부도 큰 형태의 물방울이나 액체를 통과시킬 수 없다. 증발되는 땀이나 인체에서 발산되는 수증기를 배출할 수는 있지만, 피부 표면에 맺히는 흐르는 땀을 곧바로 투과시킬 수는 없다.

미국 듀폰사의 코듀라로 원단 / 듀폰
고어텍스와 비슷하게 대중적으로 많이 사용되는 다른 기능성 원단으로는 듀폰사에서 개발한 ‘코듀라'가 존재한다. 고어텍스가 의류나 신발 등에 다수 사용되는 것과 달리, 코듀라의 경우 의복부터 가방과 마우스패드, 군용품 등 다양한 실생활용품에 두루 사용되는 편이다.

코듀라는 나일론계열의 원단인데, 일반 나일론보다 인장강도를 획기적으로 높인 것이 특징이다. 인장강도는 물체가 잡아당기거나 늘어나는 힘에 저항해 버틸 수 있는 내구성을 의미한다. 코듀라의 인장강도는 일반 나일론 원단의 3배쯤, 면 원단의 10배쯤에 달해 매우 튼튼한 특성을 자랑한다.

다만 이렇게 강도를 높인 특성에 따라 원단 자체의 무게가 상대적으로 무겁고, 다른 원단 제품과 혼용해 사용할 시 타 원단에 마모를 일으키는 단점 등이 있다. 특히 약한 면 원단의 경우 강한 내마모성과 내구성을 지닌 코듀라 원단과 마찰 시 크게 내구도가 저하돼 주의가 필요하다.

이민우 기자 minoo@chosunbiz.com


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