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원단 지식

고온 다습한 기후에 맞는 투습-방수 레이어 원단 (2Layer, 2.5Layer, 3Layer)

by 소재전문가 2025. 7. 14.

🌫 고온 다습한 요즘 기후의 특수성: 투습·방수 원단이 요구되는 기후 환경

 지구 온난화로 고온 다습한 지역이 늘어나는 요즘. 비가 많이 오는 장마철에는 특히나 일반적인 우의나 방수 의류로는 충분한 쾌적성을 보장받기 어렵다. 이들 지역은 대부분 고습도·저온·무풍 상태가 장시간 지속되며, 미세한 수분 입자들이 공기 중에 부유해 피부나 의복 표면에 부착된다. 이러한 환경에서는 단순한 방수보다, 투습성과 수분 퍼짐 억제 기능이 균형을 이룬 원단이 필요하다.


 방수만 강조된 원단은 외부 수분 침투는 막지만, 내부에서 발생한 땀이나 수증기를 배출하지 못해 결로현상(condensation)이 발생하게 된다. 이는 오히려 옷 내부를 젖게 만들고, 체온 유지 기능을 저해해 착용자에게 불쾌감을 줄 수 있다. 따라서 안개가 주기적으로 발생하는 환경에서는 방수와 더불어, 내부의 수분을 빠르게 배출할 수 있는 투습 기능이 반드시 병행되어야 한다. 이를 실현하는 것이 바로 투습-방수 복합 구조 원단이다.

 

고온 다습한 기후에 맞는 투습-방수 레이어 원단

 

 

투습성과 방수성의 기술 원리: 멤브레인과 라미네이팅 구조

 투습-방수 원단의 핵심 기술은 비공극성 멤브레인(non-porous membrane) 또는 미세공극 멤브레인(microporous membrane)을 활용한 구조이다. 대표적인 소재로는 ePTFE(확장 폴리테트라플루오로에틸렌), PU(폴리우레탄), TPU(열가소성 폴리우레탄), PE 계열 필름 등이 있다. 이들은 일반적인 직물에 비해 수십~수백 배 얇은 필름 구조를 이루고 있으며, 원단에 직접 라미네이팅(열접착)하거나 코팅하는 방식으로 부착된다.


 미세공극 멤브레인은 외부의 물방울보다 훨씬 작은 수증기만 통과할 수 있는 크기의 구멍을 다량 포함하고 있어, 물은 차단하면서도 수분 증기는 빠르게 배출할 수 있는 구조를 제공한다. 반대로 비공극성 멤브레인은 구멍이 없는 구조지만, 분자 수준에서 수증기를 흡착해 반대편으로 확산시키는 방식으로 투습을 실현한다.


 방수 성능은 일반적으로 수압(cmH₂O)으로 측정되며, 10,000mm 이상이면 고기능성으로 간주된다. 반면 투습성은 MVTR (Moisture Vapor Transmission Rate) 또는 RET (Resistance to Evaporative Heat Transfer) 수치로 표현되며, 이 값이 높을수록 투습 기능이 우수하다. 안개 지역처럼 장시간 외부 수분과 접촉하는 환경에서는 방수 수치는 15,000mm 이상, MVTR은 10,000g/㎡·24h 이상의 수치가 요구된다. 즉, 고온다습 기후 대응형 원단은 방수와 투습이라는 상반되는 기능을 고차원적으로 조화시킨 복합기술의 산물이다.

 

 

Layer원단의 섬유 구조: 결로 억제 위한 다층 설계

 투습-방수 원단이 고온다습 기후에서 효과를 발휘하기 위해서는 단순히 필름을 붙이는 것만으로는 부족하다. 실제 의류에 적용될 때는 다층 구조(multilayer structure) 설계가 중요하다. 일반적으로는 2레이어(겉감 + 멤브레인), 2.5레이어(겉감 + 멤브레인 + 코팅), 3레이어(겉감 + 멤브레인 + 안감)가 사용되며, 각 층은 기능에 따라 특수화되어 있다.


 겉감은 외부 수분과 마찰에 강해야 하므로 나일론, 폴리에스터 등 강한 실로 제직되며, 발수 가공(DWR) 처리를 통해 수분의 접촉각을 증가시켜 물방울이 맺히지 않고 미끄러지도록 설계된다. 그 아래 부착된 멤브레인은 앞서 설명한 투습-방수 필름이며, 가장 내부층은 피부 접촉면에 해당하므로 흡습성 또는 항균성 기능을 강화할 수 있다. 이처럼 다층 구조는 안개가 지속적으로 달라붙고 응결되는 상황에서도, 피부에 젖음 현상이 전이되지 않도록 방지하는 역할을 한다.

 특히 안개는 공기 중에서 응결되기 쉬운 미세수분으로, 직물의 실 사이 틈이나 재봉선을 통해 내부로 스며들 위험이 높다. 이를 막기 위해서는 심실링 테이프 처리(seam sealing)가 필수적이며, 방수 지퍼와 통기구 처리 방식도 함께 설계되어야 한다. 이러한 고기능 구조가 결합되어야만, 물리적 방수 + 기체상 투습 + 실착용 안정성을 동시에 만족할 수 있는 진정한 안개 대응형 원단이 완성된다.

 

 

고기능성 투습-방수 원단의 시험법과 적용 기준

 투습과 방수 성능은 ISO, ASTM, JIS 등에서 규정한 시험 방법을 통해 평가된다. 방수력은 대표적으로 ISO 811:2018 또는 JIS L 1092 기준에 따라 수압을 가한 후, 수분이 투과되는 시점을 측정하여 수압 방수 수치로 산정된다. 일반적으로 10,000mm 이상이 기본 기준이지만, 산악이나 해안 안개지대용 제품은 15,000~20,000mm 이상이 권장된다.
 투습력은 JIS L 1099 (B-1법: 수증기 투과도 시험) 또는 ASTM E96 (Desiccant Method)을 통해 측정되며, g/㎡·24h 단위로 표기된다. 최근 고성능 제품은 20,000g/㎡·24h 이상의 수치를 가지기도 하며, 이는 장시간 활동에서도 내부 결로나 땀 정체가 최소화된다는 것을 의미한다.


 실제 적용 시에는 기후별 환경 데이터를 기반으로 지역 맞춤형 스펙 제안이 필요하다. 예를 들어, 습도가 90% 이상인 지역에서는 투습성이 더욱 중요하며, 반대로 바람이 강한 안개지역에서는 방수 기능이 최우선 고려사항이 된다. 또한, 국제 인증마크(예: bluesign®, OEKO-TEX®, ISO 인증) 유무는 기능성뿐 아니라 안전성과 지속 가능성까지 판단할 수 있는 기준이 된다.


 소비자는 단순히 ‘방수 원단’이라는 표기만 볼 것이 아니라, 수치적 성능과 기능 구조의 조화, 그리고 제품이 겨냥한 기후 조건과의 적합성까지 함께 고려해야 한다. 특히 전문 의류 브랜드는 목적지 기후에 따라 서로 다른 라인을 개발해 안개, 비, 바람 등 다양한 환경 요소에 최적화된 기능별 포지셔닝 전략을 구성한다.