발수도 (Water Repellency)는 직물 표면이 물에 젖지 않도록 저항하는 성질을 측정하는 품질 관리 지표입니다. 이는 원단 표면에 도포된 DWR(Durable Water Repellent) 화합물이 물방울의 표면 장력을 높여 구형을 유지하게 함으로써, 섬유 내부로 침투하지 않고 흘러내리게 하는 물리적 메커니즘을 이용합니다.
물리적으로는 원단 표면의 자유 에너지(Surface Free Energy)를 물의 표면 장력(약 72.8 mN/m)보다 현저히 낮은 수준(통상 20 mN/m 이하)으로 유지하여, 물방울이 원단 조직 사이의 공극으로 빨려 들어가는 모세관 현상을 억제하는 원리입니다. 이를 '연꽃잎 효과(Lotus Effect)'라고 하며, 나노 구조의 돌기와 저에너지 화학 물질의 결합으로 완성됩니다.
산업 현장에서 발수도는 단순히 물을 튕겨내는 것을 넘어, 원단이 물을 흡수하여 무거워지는 'Wet-out' 현상을 방지함으로써 의류의 경량성을 유지하고, 투습 방수 원단(Membrane)의 기공이 수막에 의해 막히는 것을 방지하여 투습 성능(Breathability)을 극대화하는 핵심적인 역할을 합니다. 본 테스트는 주로 아웃도어 의류, 기능성 가방, 텐트 등 외장재의 초기 방수 성능 및 오염 방지 성능을 평가하는 데 필수적인 항목이며, 라미네이팅이나 코팅 전후의 원단 상태를 점검하는 공정 관리의 핵심 척도가 됩니다.
발수도 (Water Repellency)는 ISO 4920 및 AATCC 22 표준에 따라 45도 각도로 설치된 시료에 일정량의 증류수를 분사한 후, 표면에 남은 물방울의 상태를 표준 등급 차트(Standard Spray Test Rating Chart)와 비교하여 판정하는 시험법입니다.
방수(Waterproof)가 원단 내부로 물이 통과하는 것을 막는 '차단(Barrier)'의 개념이라면, 발수(Water Repellent)는 원단 표면에서 물을 '튕겨내는(Shedding)' 성질을 의미합니다. 봉제 산업에서 이 차이는 매우 중요한데, 방수 원단이라 하더라도 발수 성능이 깨지면 원단 겉감이 젖어 체온 저하(Wind Chill)를 유발하고 봉제선(Seam line)을 통한 모세관 흡수 현상이 가속화됩니다.
기계적 작동 원리 측면에서 Spray Test는 중력에 의해 낙하하는 물방울이 원단 표면에 충돌할 때의 운동 에너지를 견디며 얼마나 효과적으로 구형을 유지하느냐를 측정합니다. 과거에는 파라핀(Paraffin)이나 오일 기반의 가공이 주를 이루었으나, 1970년대 이후 불소계(PFCs) 가공이 표준이 되었고, 최근에는 환경 규제(PFOA/PFOS Free)로 인해 비불소계(C0) 가공으로 급격히 전환되고 있습니다.
한국, 베트남, 중국의 생산 현장에서는 발수도를 단순한 '물방울 굴리기' 정도로 인식하기도 하지만, 시니어 기술자들은 이를 '라미네이팅 접착 강도' 및 '심실링 테이프 접착력'과 직결되는 변수로 관리합니다. 발수력이 너무 강하면(Over-processed) 오히려 후가공 시 접착 불량이 발생할 수 있기 때문입니다.
| 항목 | 세부 사양 | 근거 및 출처 |
|---|---|---|
| 관련 표준 (ISO) | ISO 4920:2012 (Textile fabrics - Determination of resistance to surface wetting) | ISO 국제 표준 규격 |
| 관련 표준 (AATCC) | AATCC 22 (Water Repellency: Spray Test) | AATCC 기술 매뉴얼 |
| 시험 장비 | AATCC Spray Tester (Funnel, Spray Nozzle, Hoop) | James Heal / SDL Atlas 등 |
| 분사 수량 | 250 ± 5 mL (증류수 또는 탈이온수) | ISO 4920 표준 공정 |
| 분사 시간 | 25 ~ 30 초 (연속 분사) | AATCC 22 가이드라인 |
| 시료 각도 | 45° (수평면 기준) | 표준 시험 장치 고정 사양 |
| 노즐 높이 | 150 mm (노즐 하단에서 시료 중심까지) | 장비 캘리브레이션 기준 |
| 노즐 구멍 수 | 19 holes (중심 1개, 주변 6개, 외곽 12개) | 제조사 표준 스펙 |
| 평가 척도 | 0, 50, 70, 80, 90, 100 (ISO 1~5 등급 대응) | 표준 등급 차트 (Photographic Scale) |
| 적합 원단 | 나일론 타슬란, 폴리에스터 옥스퍼드, 고어텍스 겉감, DWR 가공지 | 현장 품질 관리 경험 |
| 권장 수온 | 20 ± 2°C (68 ± 4°F) | 표준 시험 환경 조건 |
| 시료 크기 | 최소 180 x 180 mm (7 x 7 inches) | 표준 시편 규격 |
| 깔때기 직경 | 150 mm (상단 입구 기준) | 장비 기하학적 사양 |
| 복종 | 권장 SPI | 바늘 시스템/번수 | 재봉기 기종 (예시) | 특이 사항 |
|---|---|---|---|---|
| 아웃도어 하드쉘 | 10~12 | Nm 70~80 (SERV 7) | Juki DDL-9000C | 바늘 구멍 최소화, 심실링 필수 |
| 헤비 다운 자켓 | 9~11 | Nm 80~90 (GEBEDUR) | Brother S-7300A | 다운 삼출 방지 및 발수사 사용 |
| 전술 배낭 (Cordura) | 7~9 | Nm 110~130 | Juki LU-2810 | 고장력 설정, 굵은 발수 코아사 |
| 경량 바람막이 | 13~15 | Nm 60~70 | Juki DDL-8000A | 퍼커링 방지 위해 미세 장력 조절 |
증상: 발수 등급 저하 (ISO 2등급 이하 / AATCC 50 미만) - 원인 분석: DWR(내구 발수) 처리 공정 중 큐링(Curing) 온도 부족으로 인한 약제 고착 불량 또는 약제 농도 미달. - 중간 점검: 텐터(Tenter) 기기의 실제 온도 기록지 확인 및 약제 픽업률(Pick-up rate) 측정. - 최종 해결: 큐링 온도를 160-170°C로 재설정하고, 약제 농도를 3-5% 증량 후 재가공 실시.
증상: 원단 부위별 발수 성능 불균일 (Spotting/Patchy Repellency) - 원인 분석: 가공 전 원단에 남은 계면활성제, 정련제 잔류물(Soap residue) 또는 가공액의 거품 발생. - 중간 점검: pH 시험지 또는 수적 시험(Water drop test)으로 잔류물 확인 및 가공액 상태 점검. - 최종 해결: R/W(Ready to White) 단계에서 수세(Washing) 공정을 강화하고, 가공액에 소량의 소포제 첨가.
증상: 세탁 후 발수 성능의 급격한 소실 (Poor Durability) - 원인 분석: 비내구성 발수제 사용, 가교제(Cross-linking agent) 미사용, 또는 세탁 시 잔류 세제 영향. - 중간 점검: 세탁 5회(5HL) 또는 20회(20HL) 후 발수도 재측정 및 가교제 배합비 확인. - 최종 해결: 불소계(C6) 또는 고성능 비불소계(C0) 내구 발수제로 교체하고 가교제(Isocyanate계 등)를 처방에 추가.
증상: 원단 표면의 백화 현상 (Chalk Mark / White Residue) - 원인 분석: 발수 약제의 과도한 도포, 건조 속도 과다로 인한 약제의 표면 이행(Migration). - 중간 점검: 육안 검사 및 원단 표면 마찰 테스트(Scratch test). - 최종 해결: 패딩 망글(Padding Mangle)의 압력을 높여 픽업률을 최적화하고 건조 온도를 단계적으로 승온.
증상: 봉제선 부위의 물 스며듦 (Wicking at Seams) - 원인 분석: 봉제 시 바늘 구멍을 통한 모세관 현상 발생 또는 일반 재봉사 사용으로 인한 흡수. - 중간 점검: 봉제 부위에 국부적 분무 테스트 실시 및 바늘 열 손상 확인. - 최종 해결: 심실링(Seam Sealing) 테이프 부착 공정 추가 또는 발수사(Water Repellent Thread) 사용 필수 권장.
| 언어 | 용어 | 로마자 표기 | 비고 |
|---|---|---|---|
| 한국어 (KR) | 발수도 (Water Repellency) | Balsudo | 공식 명칭 |
| 한국어 (KR) | 발수 | Balsu | 현장 약칭 (예: "발수 쳤냐?") |
| 한국어 (KR) | 하스이 | Hasui | 일본어 撥水(はっすい)에서 유래한 현장 은어 |
| 일본어 (JP) | 撥水性試験 | Hassuisei Shiken | 일본 바이어 표준 용어 |
| 베트남어 (VN) | Độ trượt nước | Do truot nuoc | 베트남 현지 공장 공통 용어 |
| 중국어 (CN) | 拒水 / 泼水 | Jùshuǐ / Pōshuǐ | 중국 내륙 및 대만계 공장 용어 |
| 영어 (EN) | Spray Rating | Spray Rating | 검사 리포트 및 바이어 스펙 표기 |
| 한국어 (KR) | 픽업 | Pick-up | 약제 침투율을 의미하는 현장 용어 |