신도(Elongation)는 봉제사나 원단이 인장 하중(Tensile Load)을 받아 파단(Break)되기 직전까지 늘어난 길이를 원래 길이에 대한 백분율(%)로 나타낸 물리적 수치입니다. 봉제 산업에서 신도는 단순히 실의 물리적 특성을 넘어, 완성된 제품의 착용감(Comfort), 활동성(Mobility) 및 구조적 내구성을 결정하는 핵심 품질 지표입니다. 특히 고기능성 스포츠웨어, 언더웨어, 수영복과 같이 신축성이 큰 원단을 다룰 때, 원단의 신장률과 봉제사의 신도, 그리고 스티치 구조(ISO 4915) 간의 상관관계를 정밀하게 제어하는 것은 기술자의 핵심 역량입니다.
물리적 메커니즘 측면에서 신도는 '탄성 변형(Elastic Deformation)'과 '소성 변형(Plastic Deformation)'의 복합적인 결과물입니다. 봉제사가 인장력을 받을 때, 초기에는 고분자 사슬이 펴지며 탄성적으로 늘어나지만, 일정 한계(항복점, Yield Point)를 넘어서면 구조적 변형이 일어나며 최종적으로 파단에 이르게 됩니다. 이때 파단 직전의 총 연장 길이를 측정하는 것이 파단 신도입니다.
신도는 ISO 2062:2009 (Textiles - Yarns from packages - Determination of single-end breaking force and elongation at break using constant rate of extension (CRE) tester) 표준에 따라 측정됩니다.
- 파단 신도 (Elongation at Break): 실에 점진적인 하중을 가해 끊어지는 시점의 최대 늘어남 정도를 %로 표기합니다.
- 루프 신도 (Loop Elongation): 실제 봉제 과정에서 바늘실과 루퍼실이 교차하며 형성된 고리(Loop) 상태에서의 신축 능력입니다. 이는 실 자체의 신도보다 스티치 구조에 더 큰 영향을 받습니다.
- 봉제선 신장률 (Seam Stretchability): 특정 스티치 유형(예: ISO 4915 Class 500, 600)으로 봉제된 선이 원단과 함께 파손 없이 늘어날 수 있는 총체적 능력입니다.
- 탄성 회복률 (Elastic Recovery): 일정 비율로 신도 발생 후 하중을 제거했을 때 원래의 길이로 돌아오는 능력입니다. 고신도 실이라도 회복률이 낮으면 봉제선이 늘어진 채로 남는 '세깅(Sagging)' 현상이 발생합니다.
| 섬유 종류 |
파단 신도 (%) |
탄성 회복률 (at 5% elongation) |
융점 (Melting Point) |
| 면 (Cotton) |
3.0 ~ 7.0% |
70 ~ 75% |
250℃ (탄화) |
| 스펀 폴리에스테르 |
12.0 ~ 16.0% |
85 ~ 90% |
250 ~ 260℃ |
| 필라멘트 나일론 6 |
25.0 ~ 40.0% |
98 ~ 100% |
215 ~ 220℃ |
| 필라멘트 나일론 6.6 |
20.0 ~ 30.0% |
98 ~ 100% |
250 ~ 260℃ |
| 코아사 (Poly/Poly) |
17.0 ~ 22.0% |
90 ~ 95% |
255℃ |
| 항목 |
세부 사양 및 기준 |
관련 표준/모델 |
| 재봉사 시험 표준 |
정속 인장 시험 (CRE 방식) |
ISO 2062:2009 / ASTM D2256 |
| 봉제선 강도/신도 시험 |
Grab Test / Strip Test |
ISO 13935 / ASTM D1683 |
| 스티치 분류 |
Class 401(체인), 504(오버록), 602/605(커버), 607(플랫록) |
ISO 4915:2005 |
| 주요 재봉기 유형 |
오바로크(Overlock), 인터록(Interlock), 플랫록(Flatlock) |
산업용 고속 재봉기 |
| 대표 모델 (Overlock) |
Juki MO-6700DA, Pegasus EX5200, Siruba 700K |
제조사 카탈로그 |
| 대표 모델 (Interlock) |
Yamato VG2700, Juki MF-7900, Brother CV3550 |
제조사 카탈로그 |
| 바늘 시스템 |
DC×27 (오버록), UY128GAS (인터록), TV×7 (플랫록) |
Schmetz / Organ |
| 권장 SPI |
10 ~ 18 SPI (원단 두께 및 신축성에 따라 조정) |
공정 사양서 |
| 최대 봉제 속도 |
6,500 ~ 8,500 spm (실의 열적 안정성에 의존) |
기계 매뉴얼 |
| 적합 원단 |
싱글 저지, 리브(Rib), 파워넷, 스판덱스 혼용 직물 |
소재 분석 |
신도 제어는 제품의 용도와 부위에 따라 전략적으로 적용됩니다. 단순히 많이 늘어나는 것이 아니라, 해당 부위가 받는 응력의 방향과 크기에 최적화된 신도를 확보하는 것이 핵심입니다.
- 액티브웨어 (Activewear) 및 요가복:
- 부위: 레깅스의 인심(Inseam), 사이드 심, 브라탑의 언더밴드.
- 기술: 극도의 활동성이 요구되므로 ISO 4915 Class 607(플랫록) 스티치를 주로 사용합니다. 이때 바늘실은 강도가 높은 코아사를, 루퍼실은 신도가 높고 부드러운 텍스처드 나일론(우레탄 혼용 등)을 사용하여 봉제선 자체가 원단 신장률의 100~120%까지 견디도록 설계합니다.
- 언더웨어 (Underwear):
- 부위: 팬티의 웨이스트 밴드 및 레그 오프닝, 브래지어 날개(Wing).
- 기술: 피부에 직접 닿는 부위이므로 신도와 함께 '복원력(Recovery)'이 중요합니다. 지그재그 스티치나 3-니들 커버스티치를 활용하며, 세탁 후에도 신도가 줄어들지 않는 열고정(Heat Setting)이 잘 된 실을 선택합니다.
- 수영복 (Swimwear):
- 부위: 전체 합복 부위 및 스트랩.
- 기술: 물에 젖었을 때 실의 신도가 변화하는 특성(Wet Elongation)을 고려해야 합니다. 염수 및 염소 저항성이 있는 고신도 폴리에스테르 필라멘트사를 주로 사용하며, SPI를 14~16 정도로 촘촘하게 설정하여 실의 물리적 여유량을 확보합니다.
- 컴프레션 웨어 (Compression Wear):
- 부위: 근육 지지 라인, 파워넷 결합부.
- 기술: 강한 압박이 필요하므로 실의 신도는 중간 수준(15~20%)으로 유지하되, 인장 강도가 매우 높은 실을 선택하여 강한 장력 하에서도 봉제선이 터지지 않게 관리합니다.
- 자동차 내장재 및 에어백:
- 부위: 시트 커버 곡선부, 에어백 전개 솔기.
- 기술: 에어백의 경우 폭발 시 특정 하중에서 정확히 터져야 하므로 신도의 상한과 하한을 극도로 정밀하게 관리합니다. (미검증: 에어백 전용 특수 코팅사 사용 시 신도 변화율 2% 이내 제어)
- 가방 및 아웃도어 장비:
- 부위: 백팩 어깨끈(Shoulder Strap) 연결부, 텐트 솔기.
- 기술: 의류와 달리 신도보다는 강도가 우선시되지만, 갑작스러운 하중(Shock Load)이 가해질 때 실이 약간 늘어나며 충격을 흡수해야 하므로 신도가 너무 낮은(3% 미만) 실은 피합니다. 보통 15~18% 신도의 고강력 나일론사를 사용하며, 바늘 번수는 Nm 110~130(18~21호)을 적용합니다.
-
증상: 봉제선 터짐 (Seam Cracking)
- 원인: 원단의 신장률보다 봉제선의 신도가 낮음. 낮은 SPI 설정으로 인해 스티치 내 여유 실량이 부족함.
- 중간 점검: 봉제선을 손으로 당겼을 때 '툭' 소리와 함께 실이 끊어지는지 확인.
- 해결: 신도가 높은 코아사 또는 우수한 복원력을 가진 텍스처드사로 교체. SPI를 높여 단위 길이당 실 투입량을 증대.
-
증상: 봉제선 퍼커링 (Tension Puckering)
- 원인: 고신도 실을 강한 장력으로 봉제하여, 봉제 후 실이 원래 길이로 돌아가려는 수축력이 원단을 잡아당김.
- 중간 점검: 봉제 직후에는 평평하나 시간이 경과함에 따라 우글거림 발생 확인.
- 해결: 텐션 다이얼을 최소화(Minimum Tension). Towa 게이지를 사용하여 루퍼 장력을 10g 내외로 설정.
-
증상: 스킵 스티치 (Skipped Stitch / 메카토비)
- 원인: 고신축 원단 봉제 시 바늘이 하강할 때 원단이 함께 눌려 내려가(Flagging) 루프 형성이 방해됨.
- 중간 점검: 고속 촬영 또는 저속 가동을 통해 바늘과 루퍼 끝의 타이밍(Clearance) 확인.
- 해결: 볼 포인트 바늘(Ball Point) 사용. 침판 구멍을 최소화하여 원단 밀림 방지. 노루발 압력 최적화.
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증상: 실 열변형 및 파단 (Thermal Degradation)
- 원인: 고속 봉제 시 바늘 마찰열이 실의 융점(Melting Point)에 도달하여 신도가 급격히 저하됨.
- 중간 점검: 끊어진 실 끝이 뭉쳐 있거나 딱딱하게 굳어 있는지 확인.
- 해결: 바늘 냉각 장치(Needle Cooler) 설치. 실리콘 오일 급유 장치 사용. 바늘 호수를 한 단계 낮추어 마찰 면적 감소.
-
증상: 그리닝 현상 (Seam Grinning)
- 원인: 장력이 너무 느슨하여 인장 시 스티치 사이로 반대편 실이 보이거나 틈이 벌어짐.
- 중간 점검: 봉제 부위를 좌우로 당겨 스티치 형상이 '사다리' 모양으로 벌어지는지 확인.
- 해결: 바늘실 장력을 미세하게 높이고, 스티치 유형을 ISO 4915 Class 514(4줄 오버록) 등으로 변경하여 결속력 강화.
- 인장 테스트 (Seam Strength Test): ASTM D1683 등 국제 표준에 의거, 원단이 터지기 전까지 봉제선이 견디는 신장률 측정. (통상 원단 신장률의 80~90% 수준 권장)
- 회복률 측정 (Recovery Rate): 100% 인장 후 방치했을 때 원래 길이로 돌아오는 비율 측정. 기능성 의류의 경우 95% 이상 권장.
- Unraveling Test (실 풀림 테스트): 일정 구간(예: 10cm)의 봉제선을 뜯어 실제 투입된 실의 길이를 측정하여 소비량 및 신도 여유분 계산.
- AQL 관리: 신도 부족으로 인한 실 터짐은 '중결점(Major Defect)' 또는 '치명적 결점(Critical Defect)'으로 분류하여 전수 검사 수준으로 관리.
| 언어 |
용어 |
현장 은어 / 비고 |
| 한국어 (KR) |
신도, 늘어남 |
텐션: 장력과 혼용되나 "텐션이 좋다"는 신도가 좋다는 의미로 쓰임. |
| 일본어 (JP) |
伸度 (しんど) |
노비 (伸び): 원단이나 실이 늘어나는 성질을 통칭. |
| 베트남어 (VN) |
Độ giãn |
Co giãn: 신축성 및 복원력을 포함한 포괄적 의미. |
| 중국어 (CN) |
伸长率 |
弹力 (Tánlì): 탄성 또는 신축성을 의미하는 현장 용어. |
| 영어 (EN) |
Elongation |
Stretchability: 봉제 완료 후의 신축 능력을 강조할 때 사용. |
- 장력(Tension): 실의 신도를 죽이지 않도록 '부유 장력(Floating Tension)' 세팅. 실이 통과하는 경로의 모든 가이드를 매끄럽게 연마하여 마찰 저항 최소화.
- 차동 이송(Differential Feed): 신축 원단 봉제 시 차동비를 1:1.1 ~ 1:1.5로 설정하여 원단이 늘어난 상태로 봉제되지 않도록 '이세(Ease)'를 살짝 넣음.
- SPI(Stitches Per Inch): 신도가 낮은 실을 쓸 수밖에 없는 상황이라면 SPI를 평소보다 15~20% 높여 물리적인 실 투입량을 확보.
- 노루발(Presser Foot): 원단과의 마찰을 줄이기 위해 테플론(Teflon) 코팅 노루발 사용 권장. 압력은 원단이 밀리지 않을 정도의 최소 압력 유지.
graph TD
A[원단 신축성 테스트/Stretch %] --> B{목표 신도 설정}
B --> C[재봉사 선정: 코아사 vs 텍스처드사]
C --> D[스티치 유형 확정: ISO 4915 기준]
D --> E[재봉기 세팅: 장력/차동/SPI]
E --> F[샘플 봉제 및 인장 파괴 테스트]
F --> G{원단 파단 전 실 터짐 발생?}
G -- 예 --> H[장력 완화 및 SPI 상향 조정]
G -- 아니오 --> I[탄성 회복률 및 퍼커링 검사]
I -- 불합격 --> J[차동비 조정 및 실 교체]
I -- 합격 --> K[본 생산 투입 및 QC 모니터링]
H --> F
J --> E
- 한국 (KR): 고부가가치 기능성 의류 생산이 많아 신도 관리에 매우 엄격합니다. Towa 게이지를 활용한 수치화된 장력 관리가 보편화되어 있으며, 실의 브랜드(Coats, A&E, 구만 등) 선정 시 신도 데이터 시트를 반드시 검토합니다.
- 베트남 (VN): 대규모 OEM 공장이 밀집해 있어 생산 효율을 중시합니다. 고온다습한 기후로 인해 실의 흡습에 따른 신도 저하를 방지하고자 실 보관실(Thread Room)의 온습도를 25±2℃, 습도 50% 내외로 엄격히 관리합니다.
- 중국 (CN): 자동화 설비 도입이 빠릅니다. 신도 제어를 위해 재봉기 자체에 전자식 장력 제어 장치(Active Tension)가 탑재된 모델(예: Juki DDL-9000C, Brother S-7300A)을 선호하며, 대량 생산 시의 균일한 신도 유지를 강점으로 합니다.
- 실의 꼬임(Twist) 확인: 실의 꼬임이 너무 강하면 신도가 억제될 수 있습니다. S-꼬임과 Z-꼬임이 재봉기 회전 방향과 맞지 않으면 봉제 중 실이 풀리면서 신도가 불규칙해지므로 반드시 확인이 필요합니다.
- 보빈 와인딩(Bobbin Winding): 밑실을 감을 때 너무 강한 장력으로 감으면 이미 실의 신도가 소진된 상태로 보빈에 감기게 됩니다. 이는 봉제 후 심각한 퍼커링의 원인이 되므로, 보빈은 손으로 눌렀을 때 약간의 탄성이 느껴질 정도로 부드럽게 감아야 합니다.
- 바늘 열 관리: 고신도 실(특히 나일론 계열)은 열에 매우 취약합니다. 바늘 온도가 180℃를 넘어가면 실의 분자 구조가 변해 신도가 절반 이하로 떨어집니다. 고속 작업 시에는 반드시 실리콘 오일(SF 오일)을 실에 도포하여 마찰열을 강제로 낮추어야 합니다.
- 침판(Needle Plate) 선정: 고신축 원단일수록 침판의 바늘 구멍(Needle Hole)이 작아야 합니다. 구멍이 크면 바늘이 내려갈 때 원단이 함께 빨려 들어가 신도 형성을 방해하고 스킵 스티치를 유발합니다.
- 인장 강도 (Tensile Strength): 실의 끊어짐 견딤 하중.
- 차동 이송 (Differential Feed): 신축 제어의 핵심 메커니즘.
- 코아사 (Corespun Thread): 강도와 신도의 균형을 맞춘 고급 봉제사.
- 벌키사 (Bulky Thread): 루퍼용으로 주로 쓰이는 고신도 텍스처드사.
- ISO 4915: 국제 스티치 분류 표준.
- 심 퍼커링 (Seam Puckering): 신도 불일치로 발생하는 봉제선 우글거림.
- 메카토비 (Skipped Stitch): 고신축 원단에서 빈번한 땀뛰기 현상.