근적외선 반사 냉각 직물이 태양열 유입을 줄이는 방법

근적외선 반사가 옷감 내부로 열이 전달되기 전에 열을 차단하는 이유는 무엇일까요?

햇빛에 노출된 의류는 자외선, 가시광선, 근적외선 파장에 걸쳐 에너지를 받습니다. 가시광선은 우리가 색으로 인식하는 대부분의 것을 결정하지만, 근적외선은 지구 태양 에너지의 상당 부분을 차지합니다. 염료, 섬유 또는 피부에 흡수된 이 복사 에너지는 열로 변환됩니다.

이러한 이유로 근적외선 반사는 예방 전략이 될 수 있습니다. 섬유가 이미 따뜻해진 후에 열을 이동시키려 하기보다는, 근적외선 반사 직물은 중요한 유입 열 부하를 줄이는 것을 목표로 합니다. 일반적으로 공학적 참고 자료에서는 지구 스펙트럼을 대략 자외선 5%, 가시광선 43%, 근적외선 52%로 설명하지만, 정확한 비율은 참고 스펙트럼과 통합 방법에 따라 달라지므로 제품 평가는 이러한 반올림된 백분율이 아닌 측정된 스펙트럼 데이터를 사용해야 합니다.

근적외선 반사 및 자외선 차단은 관련이 있지만 서로 대체할 수 있는 것은 아닙니다.

자외선 차단(UV)은 주로 직물을 통과하여 피부에 도달하는 자외선의 양과 관련이 있습니다. 근적외선(NIR) 차단은 직물이 반사, 투과 또는 흡수하는 근적외선 에너지의 양과 관련이 있습니다. 직물은 높은 UPF(자외선 차단 지수)를 가지면서도 상당한 양의 태양열을 흡수할 수 있습니다. 반대로, NIR 반사 구조는 UPF 주장을 하기 전에 별도의 증거가 필요합니다.

반사 입자가 섬유 또는 코팅 내부에서 작동하는 방식

입자와 기공의 광학적 크기가 입사 파장에 적합할 때, 굴절률 차이로 인해 빛이 산란될 수 있습니다. 근적외선(NIR) 섬유의 목표는 방사성, 강도, 촉감 및 색상을 유지하면서 근적외선 대역의 유용한 부분 전체에 걸쳐 후방 산란 및 반사율을 높이는 것입니다.

입자 화학적 성질만으로는 성능을 결정할 수 없습니다. 입자 크기 분포, 입자 함량, 분산도, 고분자 굴절률, 섬유 직경, 안료 시스템, 직물 밀도 및 표면 형상 등 모든 요소가 성능에 영향을 미칩니다. 아무리 우수한 성능의 분말이라도 방사 과정에서 응집되거나, 필라멘트를 약화시키거나, 외관상 만족스럽지 못한 결과를 초래할 경우 그 가치가 떨어질 수 있습니다.

흰색이 더 쉬운 이유와 어두운 색이 더 어려운 이유는 무엇일까요?

흰색 직물은 가시광선 영역의 대부분을 자연스럽게 반사하며, 태양열 반사율을 높이도록 설계하는 것이 용이합니다. 반면 어두운 색상은 원하는 색상을 구현하기 위해 가시광선을 흡수해야 합니다. 이러한 흡수는 근적외선 반사율을 높이더라도 열 흡수를 증가시킵니다.

따라서 유색 제품의 실질적인 목표는 선택적 특성 유지입니다. 즉, 의도한 가시광선 색상을 유지하면서 근적외선 대역에서 불필요한 흡수를 줄이는 것입니다. 이를 위해 차가운 ​​안료, 반사 입자, 다층 섬유, 인쇄층 또는 직물 측면 비대칭화 등의 방법을 사용할 수 있습니다. 각 방법은 비용, 색상 일치도, 내구성 및 공정 호환성에 영향을 미칩니다.

실험실에서 채취한 흰색 샘플과 시중에서 판매되는 어두운 색 원단을 비교하고 그 온도 차이를 모두 근적외선(NIR) 기술 탓으로 돌리지 마십시오. 동일한 조건의 샘플을 비교해야 합니다. 즉, 색상 계열, 질량 및 구조, 조사 강도, 그리고 뒷면 재질이 모두 동일한 샘플을 비교해야 합니다.

광섬유 수준의 통합과 표면 코팅은 서로 다른 장단점을 가지고 있습니다.

애니의 스마트텍스 실용적인 참고 자료

IcSnow® 냉각-NIR 반사 나일론 원사

애니의 스마텍스(Smartex)는 태양열 차단, 시원한 촉감, 자외선 차단 기능을 모두 갖춘 나일론 필라멘트를 소개합니다. 제품 페이지에 따르면, T/CTES 1054-2023 AAA 등급 테스트 결과, 최대 열전도율(Q-max)은 0.32 J/(cm²·s), UPF50+이며, 열 차단 효과는 세탁 전 43.9%, 5회 세탁 후 45.8%로 나타났습니다.

이 수치는 제품별 참고 자료이며, 해당 원사로 만든 모든 직물에 적용되는 일반적인 값이 아닙니다. 구매자는 완제품에 대한 클레임을 제기하기 전에 최신 보고서, 샘플 구성, 색상, 시험 조건 및 생산 사양을 확인해야 합니다.

IcSnow® 냉각-NIR 반사 나일론 원사 보기

근적외선 반사 원단이 가장 확실한 가치를 창출하는 곳

근적외선(NIR) 반사는 태양열 노출이 주요 열 부하 요소인 경우, 예를 들어 사이클링 저지, 러닝 상의, 자외선 차단 슬리브, 등산 셔츠, 작업복, 모자, 텐트, 차량용 직물 및 아웃도어 장비 등에 중요합니다. 반면, 실내나 그늘진 곳처럼 직접적인 태양열 부하가 제한적인 환경에서는 NIR 반사의 중요성이 떨어집니다.

의류 구조는 여전히 중요합니다. 통풍 패널, 핏, 원단 두께, 수분 배출 및 커버력은 기능성을 향상시키거나 상쇄할 수 있습니다. 고강도 스포츠 활동의 경우, 근적외선 반사는 유입되는 열을 줄여주고, 수분 관리 기능은 땀 배출을 돕습니다. 이 두 가지는 서로 보완적인 역할을 하며, 상충되는 것이 아닙니다.

적외선 카메라에 속지 않고 근적외선 섬유를 테스트하는 방법

열화상 이미지는 설득력이 있지만, 방사율, 시야각 및 배경에 따라 표면 온도가 다르게 보일 수 있습니다. 유용한 비교 분석을 통해 시료의 색상 및 재질, 장착 방식, 지지대, 조사량, 노출 시간, 기온, 공기 흐름 및 측정 위치를 제어할 수 있습니다.

1. 해당 원단의 UV-Vis-NIR 스펙트럼 반사율과 투과율을 검토하십시오.
2. 관련 기준 직물과 비교하여 제어된 열 차폐 성능 비교를 수행합니다.
3. 필요한 세척, 마모 및 풍화 과정을 거친 후 반복하십시오.
4. 색상 차이, 촉감, 인장 특성 및 통기성을 열 성능과 함께 평가하십시오.
5. 목표 기후 및 활동 프로필에 맞춰 의류 전체의 유효성을 검증하십시오.

근적외선 반사는 복사 냉각과 동일하지 않습니다.

근적외선(NIR) 반사는 주로 입사하는 단파 태양 에너지를 차단합니다. 수동 복사 냉각은 대기 투과창인 8~13μm를 통해 방출되는 장파 열복사를 관리합니다. 고성능 실외용 섬유는 이 두 가지 원리를 모두 활용할 수 있지만, 소재 요구 사항과 측정 방법은 다릅니다. 다음 글에서는 섬유가 주변 온도에 근접하거나, 적절한 조건에서는 주변 온도보다 낮아질 수 있는 경우에 대해 설명합니다.