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¶ 개요
사행도(Skewness)는 직물(Woven)의 경사(Warp)와 위사(Weft), 또는 편물(Knitted)의 웨일(Wale)과 코스(Course)가 서로 직각을 이루지 못하고 일정 각도로 비틀려 있는 상태를 의미합니다. 물리적 메커니즘 관점에서 사행도는 섬유 내부의 잔류 응력(Residual Stress)이 외부로 표출되는 현상입니다. 원단 제조 과정 중 텐터(Tenter) 공정에서의 좌우 체인 장력 불균형, 권취 시의 압력 차이, 또는 원사 자체의 잔류 토크(Torque)로 인해 발생합니다. 특히 환편물(Circular Knit)의 경우, 기계의 피드(Feed) 수에 따른 나선형 편직 구조가 근본적인 사행도 발생의 원인이 됩니다.
산업 현장에서 사행도 관리는 단순한 외관 결함을 넘어 제품의 구조적 안정성을 결정짓는 핵심 지표입니다. 사행도가 방치된 원단은 재단 후 봉제 과정에서 '원단 밀림' 현상을 유발하며, 완성 후 세탁 시 내부 응력이 풀리면서 제품이 뒤틀리는 'Spirality' 현상으로 이어집니다. 이를 해결하기 위해 현장에서는 가공 단계에서의 'Anti-skewing(사행도 방지 가공)'과 재단 단계에서의 'Skew-cut(사행도 보정 재단)' 기법을 선택적으로 사용합니다. 전자는 비용이 발생하지만 품질 안정성이 높고, 후자는 추가 공정 비용은 없으나 재단 효율(Marker Efficiency)이 하락한다는 단점이 있습니다. 따라서 브랜드의 품질 가이드라인과 원가 구조에 맞춰 적절한 관리 기준을 설정하는 것이 시니어 기술자의 핵심 역량입니다.
¶ 기술 사양표
| 항목 | 세부 사양 및 기준 |
|---|---|
| 관련 국제 표준 | ISO 13015:2013 (직물 왜곡 측정), ASTM D3882, AATCC 179, ISO 16322-1/2/3 (세탁 후 뒤틀림) |
| 측정 단위 | 백분율(%) 또는 편차 각도(Degree, °) |
| 주요 교정 장비 | Mahlo Orthomat RFMC-15 (자동 위사 교정기), Bianco Digitex, Corino SuperSlit |
| 관련 가공 기계 | Stenter (텐터기), Compactor (컴팩터), Sanforizing Machine (Monforts Monfortex 등) |
| 허용 오차 (Woven) | 일반 솔리드: 2.0% 이내 / 체크·스트라이프: 1.0~1.5% 이내 (고급 셔츠 0.8% 권장) |
| 허용 오차 (Knit) | 싱글 져지: 5.0% 이내 / 피케·인터록: 3.0% 이내 / 스트라이프 니트: 2.0% 이내 |
| 주요 발생 원인 | 원사 잔류 토크(S/Z Twist), 텐터 핀/클립 이송 속도 차이, 권취 장력 불균형, 편직 피드 각도 |
| 영향 공정 | 연단(Spreading), 재단(Cutting), 나염(Printing), 봉제(Sewing), 피니싱(Finishing) |
| 검사 도구 | Skewness Gauge, Straight Edge (직각자), Protractor (각도기), Towa 장력계(봉제 시) |
| 권장 SPI (봉제) | 데님: 8~12 SPI / 일반 직물: 12~14 SPI / 니트: 14~18 SPI (ISO 4915 스티치 기준) |
| 봉제 속도 (spm) | 본봉: 3,500~4,500 spm / 오바로크: 5,000~6,500 spm (사행도 심할 시 15% 감속 권장) |
¶ 적용 분야 및 특이사항
- 데님 의류 (Denim & Jeans): 데님은 능직(Twill) 구조상 세탁 후 한쪽 방향으로 돌아가는 성질이 강합니다. 이를 방지하기 위해 생산 단계에서 의도적으로 반대 방향으로 비틀어주는 Anti-skewing(사행도 방지 가공) 공정이 필수적입니다. 예를 들어, 3/1 Right Hand Twill 원단은 세탁 시 오른쪽으로 돌아가려는 성질이 있으므로, 가공 시 왼쪽으로 약 4~8% 가량 미리 비틀어 놓습니다. 이를 생략할 경우 세탁 후 다리 뒤틀림(Leg Twist)이 심각하게 발생하여 솔기가 무릎 중앙으로 넘어오게 됩니다.
- 환편물 티셔츠 (Knit T-shirt): 싱글 져지(Single Jersey) 원단은 루프 구조상 잔류 토크에 취약합니다. 특히 단사(Single Yarn)를 사용한 20수, 30수 싱글 원단은 사행도가 높습니다. 사행도가 높은 원단으로 티셔츠를 제작하면 세탁 후 옆솔기(Side Seam)가 앞판 중앙까지 돌아오는 결함이 발생합니다. 이를 방지하기 위해 합사(Plied Yarn)를 사용하거나, S꼬임과 Z꼬임 원사를 교차 급사하여 토크를 상쇄시킵니다.
- 체크 및 스트라이프 셔츠: 격자무늬 원단에서 사행도가 발생하면 좌우 대칭 봉제가 불가능해집니다. 특히 앞 마이(Placket)와 포켓 부착 시 무늬 맞춤(Pattern Matching)이 어긋나 상업적 가치를 상실합니다. 재단 시 'Pinning(핀 고정)' 공법을 사용하여 위사 방향을 강제로 맞추기도 하지만, 이는 생산성을 30% 이상 저하시킵니다.
- 중량 캔버스 가방: 10oz 이상의 두꺼운 캔버스 원단에 사행도가 있을 경우, 가방의 바닥면과 몸판이 직각을 이루지 못하고 전체적인 형태가 평행사변형 꼴로 왜곡됩니다. 이는 특히 각이 잡혀야 하는 토트백이나 백팩에서 치명적입니다. 가방 제조 시에는 원단 이송 시의 장력을 제어하기 위해 Unwinder 장치에 파우더 브레이크(Powder Brake)를 장착하여 일정한 장력을 유지해야 합니다.
¶ 주요 결함 및 해결 방안 (Cause & Solution)
- Leg Twist (바지 다리 뒤틀림)
- 원인: 원단의 잠재적 사행도력을 무시하고 재단하거나, 좌우 다리 패턴의 결 방향을 다르게 배치함.
- 해결: 원단 입고 시 사행도 측정 후 패턴을 사행도 각도에 맞춰 조정(Skew-cut)하거나, 가공 단계에서 샌포라이징(Sanforizing)을 통해 잔류 응력을 제거함. 데님 공장에서는 'Leg Twist Test'를 위해 시편을 3회 세탁 후 각도를 측정하여 패턴 보정값을 산출합니다.
- Side Seam Torque (옆솔기 돌아감)
- 원인: 편물의 잔류 토크로 인한 코스 비틀림. 특히 단사(Single Yarn) 사용 시 심화됨.
- 해결: S꼬임과 Z꼬임 원사를 교차 사용(Alternating Twist)하거나, 열고정(Heat Setting) 및 수지 가공(Resin Finish)을 통해 형태를 고정함. 봉제 시에는 차동 피드(Differential Feed)를 1.1~1.2로 설정하여 원단이 늘어나는 것을 방지합니다.
- Pattern Misalignment (무늬 어긋남)
- 원인: 위사가 직선을 유지하지 못하고 휘어지거나 기울어짐. 텐터기의 체인 장력 불균형이 주원인임.
- 해결: 텐터 공정에서 광학 센서가 부착된 위사 교정기(Weft Straightener, 예: Mahlo RFMC)를 사용하여 경사와 위사를 강제로 직각 교정함. 교정기 롤러의 각도를 실시간으로 조정하여 위사의 흐름을 제어합니다.
- Pocket Slant (포켓 기울어짐)
- 원인: 사행도된 원단의 결 방향을 무시하고 수평으로 봉제함.
- 해결: 재단 시 식서(Selvedge) 방향이 아닌 실제 위사(Weft) 방향을 기준으로 마킹하거나, 패턴 자체를 사행도 각도만큼 보정하여 설계함. 봉제 시에는 Juki DDL-9000C와 같은 디지털 본봉기를 사용하여 초기 땀수와 끝 땀의 장력을 미세 조정합니다.
- Print Distortion (나염 왜곡)
- 원인: 원단이 비틀린 상태에서 롤(Roll) 나염 또는 스크린 나염 진행.
- 해결: 나염 전 단계에서 원단의 사행도를 반드시 교정하고, 장력 조절 장치가 정밀한 나염기를 사용하며, 나염 후 건조 과정에서의 수축률을 관리함. 특히 스트라이프 나염 시에는 원단 이송 속도와 스크린 하강 타이밍을 동기화해야 합니다.
¶ 품질 검사 및 측정 기준
- ASTM D3882 측정법: 원단의 전폭(Width)을 기준으로 위사가 가장 많이 치우친 거리(Distance)를 측정합니다.
- 공식:
(치우친 거리 / 원단 폭) x 100 = 사행도(%). - 예를 들어, 폭 60인치 원단에서 위사가 1.5인치 기울어졌다면
(1.5 / 60) * 100 = 2.5%가 됩니다.
- 공식:
- 세탁 후 뒤틀림 (Spirality/Twisting): ISO 16322 기준에 따라 제품 상태에서 3회 이상 표준 세탁 후, 원래의 솔기 위치에서 이동한 거리를 측정하여 안정성을 확인합니다.
- 합격 기준: 일반 캐주얼 3~5% 이내, 고급 브랜드 2% 이내.
- 육안 검사 (Visual Inspection): 체크나 스트라이프 원단의 경우, 양쪽 식서(Selvedge)를 맞춘 상태에서 위사가 수평을 유지하는지 확인하며, 1야드 내에서의 무늬 꺾임 현상을 체크합니다.
- AQL 기준: 브랜드 가이드라인에 따라 다르나, 일반적으로 사행도가 3%를 초과할 경우 Major Defect로 분류하며, 고급 셔츠용 체크 원단은 1.5% 이내를 권장합니다.
¶ 현장 은어 및 국가별 용어
| 언어 | 용어 | 로마자 표기 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 한국어 (KR) | 사행도 / 결 돌아감 | Sahaengdo | 현장에서 원단 비틀림을 통칭하는 표현 |
| 일본어 (JP) | 샤코 | Shako (斜行) | '사행'의 일본어 발음. 한국 공장에서 가장 흔히 쓰임 |
| 일본어 (JP) | 메마가리 | Memagari (目曲がり) | 원단 조직(눈)이 휘어짐을 의미하는 기술 은어 |
| 베트남어 (VN) | Xiên vải | Xien vai | 원단이 기울어지거나 비틀린 상태. 현장 검사 보고서 필수 항목 |
| 중국어 (CN) | 纬斜 | Wěi xié | 위사가 기울어짐 (위사 사행도). 직물 공장에서 주로 사용 |
| 중국어 (CN) | 扭曲 | Niǔqū | 원단이나 제품이 뒤틀림. 완제품 검사 시 사용 |
¶ 공정 세팅 및 관리 가이드
- 재단실 (Cutting Room): 사행도가 확인된 원단은 연단(Spreading) 시 장력을 최소화해야 합니다. 롤에서 풀린 원단은 최소 24시간 이상 자연 상태에서 방치(Relaxation)하여 잔류 응력을 제거한 후 재단에 들어가야 합니다. 베트남 및 중국 대형 공장에서는 릴렉싱 랙(Relaxing Rack)을 운용하여 온도 20~25℃, 습도 60% 조건을 유지합니다.
- 재봉기 세팅:
- 본봉 (ISO 4915 301): Juki DDL-9000C 또는 Brother S-7300A 모델 사용 권장. 사행도가 있는 원단은 봉제 시 상하 이송(Compound Feed) 재봉기를 사용하여 원단 밀림을 방지합니다.
- 노루발 압력: 평소(30~40N)보다 10~15% 낮게(25~30N) 설정하여 원단 왜곡을 최소화합니다.
- 밑실 장력: Towa 장력계 기준 20~25g으로 세팅하여 땀뜀(Skipped Stitch)을 방지합니다.
- 차동 피드(Differential Feed) 활용: 오버록(ISO 4915 504, Pegasus M900 시리즈 등) 공정에서 원단이 늘어나거나 파동이 생기지 않도록 차동비를 조절(예: 1:1.1 ~ 1.2)하여 사행도로 인한 솔기 우글거림(Puckering)을 억제합니다.
- 바늘 선정: 사행도가 심한 편물(Knit) 봉제 시 원단 손상을 방지하기 위해 끝이 둥근 Ball Point 바늘(Organ SES/SUK 타입, 9호~11호)을 사용하며, 바늘 열 발생을 줄이기 위해 실리콘 오일을 도포합니다.
¶ 공정 흐름도 (Mermaid)
graph TD
A[원단 입고 및 검사] --> B{사행도 측정 - ASTM D3882}
B -- 기준 초과 3% 이상 --> C[위사 교정 가공 / Mahlo 재작업]
B -- 기준 이내 1-2% --> D[원단 릴렉싱 / 24시간 이상 방치]
C --> D
D --> E[결 방향 기준 정밀 연단 및 Skew-cut 재단]
E --> F[봉제 공정 / 차동 피드 1.2 및 노루발 압력 하향]
F --> G[세탁 테스트 / ISO 16322 Spirality 확인]
G -- 불합격 --> G1[패턴 수정 및 재샘플링]
G -- 합격 --> H[최종 프레싱 및 시아게]
H --> I[최종 검수 및 출고]
G1 --> A
F --> F1[중간 검사 / 솔기 뒤틀림 육안 체크]
F1 --> F
¶ 실전 트러블슈팅 (Field Troubleshooting)
- 증상: 세탁 후 바지 옆솔기가 앞으로 2cm 이상 돌아감
- 체크리스트 1: 원단 입고 시 사행도 데이터 확인. (데님 기준 4~6% Anti-skewing 확인)
- 체크리스트 2: 연단 시 원단이 당겨진 상태로 재단되었는지 확인. (릴렉싱 시간 준수 여부)
- 체크리스트 3: 좌우 다리 패턴의 식서(Grain line) 방향이 대칭인지 확인.
- 조치: 패턴의 하단(Hem) 위치를 사행도 반대 방향으로 0.5~1cm 이동하여 재단(Pattern Shifting).
- 증상: 스트라이프 니트 봉제 시 좌우 줄무늬가 맞지 않음
- 체크리스트 1: 원단 자체의 코스(Course) 사행도 측정. (2% 초과 시 봉제 불가)
- 체크리스트 2: 오바로크 차동 피드(Differential Feed) 설정값 확인.
- 조치: 재단 시 2겹 연단이 아닌 1겹(Single Ply) 연단 후 핀 고정 재단 실시. 봉제 시 상하 이송 노루발(Walking Foot) 사용.
- 증상: 가방 본체 봉제 후 형태가 평행사변형으로 왜곡됨
- 체크리스트 1: 캔버스 원단의 사행도 확인 (10oz 이상 중량물은 1.5% 이내 관리 필수).
- 체크리스트 2: 합봉 시 노루발 압력이 너무 높아 원단이 밀리는지 확인.
- 조치: 노루발을 테플론(Teflon) 재질로 교체하고, 이송 톱니(Feed Dog)의 높이를 0.8mm로 낮추어 원단 손상 및 밀림 방지.
¶ 국가별 실무 차이 및 관리 포인트
- 한국 공장 (KR): 숙련된 미싱사들이 '손맛'으로 사행도를 조절하는 경향이 있으나, 대량 생산 시 균일성 유지가 어렵습니다. 주로 '샤코'라는 용어를 사용하며, 프레싱(Pressing) 단계에서 강제로 형태를 잡으려다 세탁 후 사고가 발생하는 경우가 많습니다. 최근에는 자동 재단기(CAM) 도입으로 재단 단계에서의 사행도 보정이 정밀해지고 있습니다.
- 베트남 공장 (VN): 글로벌 브랜드(GAP, Nike, Adidas)의 가이드라인을 엄격히 준수합니다. 'Xiên vải' 수치를 매 롤(Roll)마다 기록하며, ISO 16322 세탁 테스트를 내부 랩(Lab)에서 상시 진행합니다. 자동 연단기(Auto Spreader)의 장력 조절 기능을 적극 활용하며, 사행도가 심한 원단은 입고 거부(Reject)하는 사례가 많습니다.
- 중국 공장 (CN): 대규모 원단 밀(Mill)이 인접해 있어 사행도 발생 시 즉각적인 재가공(Refinishing)이 가능합니다. '纬斜(Wei xie)' 관리를 위해 텐터기 후단에 Mahlo와 같은 고가의 위사 교정기를 표준 장비로 운용하는 공장이 많습니다. 광둥성 지역의 가방 공장들은 고주파(High Frequency) 접합 시 사행도로 인한 왜곡을 방지하기 위해 전용 지그(Jig)를 사용합니다.
¶ 기술 심화: 원사 토크와 사행도의 상관관계
사행도의 근본 원인 중 하나인 원사 토크(Yarn Torque)는 실을 꼬는 과정에서 발생하는 탄성 에너지입니다. * S-Twist vs Z-Twist: 단일 방향 꼬임만 사용하면 한쪽 방향으로 돌아가려는 힘이 강해집니다. 이를 상쇄하기 위해 2합사(Two-ply yarn)를 사용하거나, 편직 시 S꼬임 실과 Z꼬임 실을 1:1 또는 2:2 비율로 교차 급사합니다. * 열고정(Heat Setting): 합성 섬유(Polyester, Nylon)의 경우 텐터기 내에서 유리전이온도(Tg) 이상의 열(약 160~180℃)을 가해 분자 구조를 재배열함으로써 사행도를 영구적으로 고정할 수 있습니다. 면(Cotton)의 경우 수지(Resin)를 사용하여 가교 결합을 형성시킵니다.
¶ 기계적 교정 원리 (Mahlo Orthomat 시스템)
자동 위사 교정기는 광전식 센서(Photoelectric Sensor)를 통해 원단의 투과광 또는 반사광을 분석합니다. 1. 검출: 경사와 위사의 각도를 실시간 스캔합니다. 2. 연산: 설정된 직각 기준값과의 편차를 계산합니다. 3. 교정: * Skew Rollers: 원단의 한쪽 끝을 당기거나 늦추어 사행도를 교정합니다. * Bow Rollers: 원단 중앙부의 휨(Bow)을 교정하기 위해 곡률을 조정합니다. 이 과정은 분당 100m 이상의 고속 생산 라인에서도 ±1% 이내의 정밀도로 수행됩니다.
¶ 관련 항목
- 활모양 휨 (Bow): 원단의 중앙부가 양 끝단보다 처지거나 앞서나가는 현상으로 사행도와 함께 측정되는 주요 결함입니다.
- 식서 방향 (Grain Line): 원단의 경사 방향을 의미하며, 사행도 발생 시 이 기준선과 실제 원단 결이 일치하지 않게 됩니다.
- 나선형 뒤틀림 (Spirality): 주로 환편물(Circular Knit)에서 원통형으로 편직될 때 발생하는 구조적 비틀림 현상입니다.
- 잔류 토크 (Residual Torque): 실의 꼬임이 풀리려는 물리적 힘으로, 사행도와 뒤틀림을 유발하는 근본 원인입니다.
- 샌포라이징 (Sanforizing): 원단의 수축률과 사행도를 물리적으로 안정화시키는 방축 가공 공정입니다. (Monforts 사의 기계가 세계 표준)
- ISO 4915: 봉제 시 사용되는 스티치 유형(301 본봉, 401 체인스티치, 504 오바로크 등)을 규정하는 표준으로, 사행도 대응 봉제 시 적절한 스티치 선택의 기준이 됩니다.