전도성 섬유소재 제품화 동향 -...

김 홍 제

광림섬유(주)

전도성 섬유소재 제품화 동향

특집

210 | Vol. 22 No. 3

1. 서론

초연결 사회, IoT 등 정보통신 시대의 급속한 발전과 함께 다양한 형태의 정보통

신용 스마트 디바이스가 개발되고 있으며 그 중 하나가 웨어러블 스마트 디바이스

라 할 수 있다. 웨어러블 스마트 디바이스는 착용 형태에 따라 단순 부착형, 신체

이식형, 의류 일체형으로 구분되고 있으며 이중 의류 일체형 스마트 디바이스는 스

마트 의류라는 한 형태로 시장이 꾸준히 확대되고 있다. 스마트 의류는 2021년 전

체 웨어러블 스마트 디바이스 시장 가운데 약 9% 정도를 점유할 것으로 전망되고

있으며 또한 2017년 IDTechEX 자료에 의하면 스마트 의류를 포함하는 E-Textile 시장은 $5bn까지 성장 할 것으로 예측되고 있다[1]. 스마트 의류는 기본적으로 감

지제어, 통신, 작용동작, 저장, 신호처리와 같은 5가지 기본 구성요소로 구성되어

있으며 이들 핵심구성 요소들은 기존 범용 천연, 합성 섬유소재와는 달리 전기 전

도성을 띠는 스마트 섬유소재로 대부분이 구성되어 있다.스마트 의류제조에 적용되는 전도성 스마트 소재는 Figure 1과 같이 전도성 고분

자, 카본나노튜브, 전도성 잉크, 전도성 페이스트 등이 주로 사용되고 있으나 무엇

보다 일반 천연, 합성 섬유소재에 전기가 흐르도록 설계된 전도성 원사(conductive yarn)가 가장 널리 사용되고 있다. 전도성 원사는 그 구조 즉 전도성 물질이 존재

하는 위치에 따라 metal clad type과 sheath-core type으로 구분되고 있다. metal clad type 전도성 원사는 전도성 물질이 원사 표면에 위치한 구조로 전기 전도가 원사

표면에서 발생되는 형태의 전도성 원사라 할 수 있고 sheath-core type 전도성 원사

는 전도층이 원사 중심부에 위치하고 있고 그 주변을 일반 섬유가 감싸고 있는 형

Figure 1. 스마트 의류 기본 구성요소 및 전도성 스마트 소재.


섬유기술과 산업 22권 3호 | 211

태로 전기 전도가 원사 내부에서 일어나는 형태라 할 수 있다. 이 밖에 Figure 2에서와 같이 metal conjugate type의 전도사도

사용되고 있으나 이는 사용되는 전도성 물질의 전도도에 따라

크게 달라지겠지만 주로 저항이 높아 스마트 의류에 있어서는

그 사용이 일부 제한되고 있다.현재 전 세계적으로 많은 종류의 전도성 원사들이 생산 판

매되고 있으며 이들은 스마트 의류제조 및 기타 산업용 특수

복이나 산업용 섬유제조에 주로 사용되고 있다. 본보에서는

현재 미국, 유럽, 중국 등에서 생산 판매되고 있는 대표적인 기

업들의 전도성 원사의 종류 및 성능에 대하여 살펴보고 또한

스마트 의류 제조에 사용되는 기타 전도성 직물 등 섬유 소재

의 제품화 현황에 대하여 살펴보고자 한다.

2. 본론

전도성 원사는 용도에 따라 사용되는 종류와 그 성능을 달

리하지만 현재 metal clad type 전도사는 섬유기반의 전극, 센서 등의 제조에 가장 광범위하게 사용되고 있다. 이들 전도

사를 생산하는 기업들은 주로 미국의 대표적인 SYSCOM, ARACON, Anomet Product 등을 들 수 있으며 이외에도 영국

의 RESISTAT, 프랑스의 R.STAT, 이태리의 INNTEX, 독일의

SHIELDEX을 들 수 있다. 이 밖에도 중국의 Ronda Industry, PrettyTextile, 홍콩의 Wei XING TECHNOLOGY LIMITED 들

은 Metal Clad Type의 전도성 원사 이외에 metal과 일반 poly-amide, wool 등과 함께 conductive spun yarn type의 전도성 원

사를 생산하고 있으며 이들 전도성 원사를 사용하여 다양한

용도의 직물과 편물 형태의 섬유소재를 생산하고 있다. 이러

한 전도사들은 원사에 적용되는 전도성 물질과 사용되는 원사

의 종류에 따라 다양한 형태의 전도사들이 생산되고 있으며

업체별 대표적인 전도성 원사와 전도성 섬유소재들을 살펴보

면 다음과 같다.

(1) 기업명: Statex Produktions, Vertirebs GmbH

상품명: SHIELDEX

국가: Germany• 은도금 된 SHIELDEX 전도사는 monofilament, multifila-

ment, 그리고 twisted 형태로 생산 가능하며 제직, 편직뿐

만 아니라 자수, 봉제용으로도 사용이 가능한 특성을 가지

고 있음

• 정전기 방지 기능, 향균 기능과 높은 전기 및 열전도성을

가지고 있어 다양한 분야에 광범위하게 사용가능함.• SHIELDEX Twisted Yarns은 높은 인열강도를 요하는 직

물 제조 시 효과적으로 사용 가능하며 높은 정전기 방지와

전도성을 요하는 자동차 생산 분야에도 사용되고 있음. 은도금 된 전도사는 일반 폴리에스터와 복합사 형태로도 제

조됨.

주요 생산 품목

• Yarns/Single PlyYarns-Single ply Linear Resistance/m

22/1 dtex rd < 20,000 Ω/m

33/1 dtex rd < 20,0000 Ω/m

33/10 dtex rd z turns < 50,000 Ω/m

33/12 dtex z turns < 20,000 Ω/m

44/12 dtex z turns rd. – Antibac < 10,000 Ω/m

44/12 z turns < 100,000 Ω/m

78/18 dtex z-turns < 25,000 Ω/m

110/34 dtex z-turns < 5,000 Ω/m

110/34 dtex HC z-turns < 3,000 Ω/m

117/17 dtex z-turns+B < 1.5 kΩ/m

235/34 dtex open < 1,000–3,000 Ω/m

235/34 dtex HC + B < 500 Ω/m

235/36 dtex HC < 600 Ω/m

*HC: high conductivity, B: anti-tarnish coating

Figure 2 . 전도성 원사의 구조적 특징 및 분류.(a) Metal Conjugate Type, (b) Metal Clad Type, (C) Sheath-Core Type

(A) (B) (C)

특집

212 | Vol. 22 No. 3

• Yarns/TwistedYarns-Twisted Linear Resistance/m

22/1 dtex +113/32 PET < 30,000 Ω/m

44/12 dtex +113/32 PET < 30,000 Ω/m

110/34 dtex 2 ply < 6,000 Ω/m

110/34 dtex 2 ply HC < 500 Ω/m

117/17 dtex 2 ply + B < 3,000 Ω/m

235/34 dtex 2 ply HC+B < 100 Ω/m

235/34 dtex 4 ply HC+B < 50 Ω/m

235/36 dtex 2 ply HC+B < 100 Ω/m ± 30 Ω/m

235/36 dtex 4 ply HC+B < 50 Ω/m

20 dtex lycra+44Ag+44 roh < 5,000 Ω/m

*HC: high conductivity, B: anti-tarnish coating

(2) 기업명: Syscom Advanced Materials, Inc.

국가: USA 홈페이지: http://www.metalcladfibers.com/• Syscom Advanced Materials, Inc.는 미 항공우주국 NASA와 파트너쉽을 통해 metal clade fiber를 대량 생산할 수 있

는 시스템을 구축하고 있으며 항공우주분야뿐만 아니라

ICT 융합 섬유제품에 다양한 용도로 사용가능한 전도성

원사를 생산하고 있음. • 대표적인 제품으로 AgsisTM, Amberstrand, LIBERATOR,

X-STELLTM 등을 생산하고 있음.

① Agsis™• 대표적인 나일론 섬유 표면에 은이 코팅된 구조의 전도사로

E-textile 및 wearable smart device의 핵심 부품으로 사용됨

• 세부사양

Base fiber Nylon 6(100 D/36 f)

Outer Metalization Layer Silver

Metalized Denier 185~220 D

DC Resistance 6~10 Ω/ft (20~30 Ω/m)

Base fiber Tenacity 5 g/d

Operating Temperature 95

- Conductivity: 적은 양의 은 코팅으로 높은 전도성 유지

- Durability: 독자적인 코팅 기술 확보로 내구성과 세척력면

에서 전통적인 은 코팅 나일론 전도사보다 우수

- Customization: AgsisTM은 100D 및 200D 필라멘트를 기본

으로 소비자 맞춤형 생산이 가능.- Compatibility: 산업용 일반 범용 장비로 생산가능

② Amberstrand

• 주 섬유소재로 To y o b o사에서 생산되는 P B O ( p -phenylenebenzobisoxazole) 섬유인 zylon을 사용하고 있으

며 zylon에 전도성 금속이 코팅된 형태로 제조

• 블레이딩 또는 절연물질로 코팅된 형태로 적용 가능

- Flexibility: 일반 섬유와 같은 자연스러운 유연성 가능.- Strength: 인장 강도 강철보다 7배 이상.- Durability: PBO 광섬유 코어는 높은 진동, 높은 스트레스

응용 분야에서 우수한 성능을 제공.- Shielding Performance: 차폐 성능 향상을 위해 매우 효과적

이고 균일한 커버리지를 제공.

③ LIBERATOR

• 주 섬유소재로 Kuraray에서 생산되는 액정 폴리머(LCP)로 제조 된 고성능 멀티 필라멘트 VectranTM이 사용됨. VectranTM은 강철보다 5배, 알루미늄보다 10배 뛰어난 강도

를 갖는 섬유로 고강도 고내구성이 요구되는 용도로 사용

가능함.• LIBERATOR 80 기본 구조 및 특성

Base fiber Kururay Vectran

Structure Liquid crystal polymer (LCP)

Filament count 80

Outer Metalized layers available Copper/Nickel/Silver

Yarn diameter 0.010 in

% Metal by Weight 82.10%

Weight 0.1698 lbs/1,000 ft

Weight 0.077 g/ft

DC Resistance ~0.7 Ω/ft

Breaking Load 22.44 lbs

Tensile Strength 3.0 Gpa

Operating Temperature Up to 200

Melting point 350

Figure 3. AgsisTM Conductive Yarn.

Figure 4. Amberstrand단면 및 제품.



• LIBERATOR는 기존 와이어를 사용하는 우주 항공 및

마이크로 웨이브 케이블 차폐용으로도 적용 가능함.- Flexibility: 일반 섬유와 같은 자연스러운 유연성 가능.- Weight savings: 30 AWG 구리 와이어보다 약 72% 경량.- Mechanical strength: 30 AWG 구리 와이어(연선 40/46)보다

5배 큰 절단 강도.- Thermal properties: 열팽창이 매우 낮음.- Shielding Performance: 기존 차폐제보다 성능 우수

④ X-SteelTM

• X-STEELTM은 코어에 316L 스테인리스스틸 섬유를 사용. X-STEELTM은 외부 금속 클래딩 층은 스테인리스스틸, 니켈, 구리 또는 은과 같은 금속 재료 사용하여 제조

• 항공 우주 및 방위 산업용은 브레이딩 형태로 생산 공급되

며 타 제품대비 경제성이 우수함.• X-STEELTM은 표준 니켈과 구리 브레이드의 절반 무게로

고온에서의 내구성과 우수한 EMI 차폐 성능을 가짐.- Weight Savings: 항공우주분야에 사용되는 타 소재에 비해

50% 이상의 무게 절감효과를 부여할 수 있음.- Thermal Integrity: 고온내구성이 우수하여 제트엔진과 같

은 고온 환경에서 사용이 적합.- Customization: 수요자 요구에 따라 외부 금속층을 달리 하

여 맞춤형 주문 생산이 가능함.- Compatible: 브레이딩 작업 시 다른 금속성 와이어와 작업

가능

• X-Steel 18 기본 구조 및 특성

Base fiber Stainless steel

Fiber material AISI 316 L

Standard Filament count 18

Outer Metalized layers available Copper/Nickel/Silver

Yarn diameter 0.0075 in

Flat Width 0.0186 in

Weight 0.14 lbs/1,000 ft

Weight 0.063 g/ft

DC Resistance ~1 Ω/ft

Breaking Load 2.9 lbs

Tensile Strength 0.75 Gpa

Operating Temperature Up to 260

Melting point 1,085

(3) 회사명: ARACON

국가: USA 홈페이지: http://www.araconfiber.com/• ARACON brand는 1990년대 초반 “Dupont”사에서 고강도

케블라 섬유에 구리 등의 금속을 도금한 형태의 전도사를

개발한 것으로부터 출발. ARACON사의 metal clad fiber는

기존 동축 케이블에 사용되는 copper braid 대신 사용함으

로써 무게를 30% 이상 줄일 수 있으며 커넥터와의 연결성

도 크게 개선할 수 있어 그 사용이 크게 증가하고 있음.• ARACON metal clad fiber는 주로 니켈 도금, 니켈코팅 및

은 코팅 등의 형태로 제조되며 다양한 차폐등급에 따라 다

양한 제품들이 생산되고 있음

Figure 5. LIBERATOR 80 기본 구조 및 제품.

Figure 7. X-SteelTM 80 기본 구조.

Figure 6. X-SteelTM 제품.

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주요제품 및 특징

① The silver clad classes• 최고의 용접성능 개선과 전도도 향상을 위한 clad 처리

• 동일 부피의 구리보다 약 60% 이상 경량성 확보

• 금속 와이어의 braid기와 동일한 장비로 적용 가능

XS400E(Approximately 0.018 inch diameter)ARACON XS0400E-018은 특히 중량 절감이 중요한 케이블

및 하네스에 EMI 차폐를 위한 새로운 유형의 전도성 원사임. 섬유와 같은 품질과 유연성을 지닌 ARACON 섬유는 전도성

제품에서 고유 한 특성을 지니고 있어 금속 와이어 오버 브레

이딩에 내재 된 푸시 백 기능의 강성이나 손실 없이 쉽게 높은

커버리지를 얻을 수 있음

Data: XS0400E-018Braoded Bundle Dimensions(see diagram)WidthThickness

0.022″(0.56 mm)0.003″(0.076 mm)

Yarn Weight 0.17 lbs/k ft.(0.159 kg/km)

Yarn DC Resistance, 20 850 ohms/k ft. (2,800 ohms/km)

Break Load 15 lbs.

Operating Temperature Range -65 to 200

XS200E-025(Approximately 0.011 inch diameter)ARACON XS0400E-018은 특히 중량 절감이 중요한 케이블

및 하네스에서 쉴드 된 EMI 차폐를 위한 새로운 유형의 전도

성 원사임. 섬유와 같은 품질과 유연성을 지닌 ARACON 섬유

는 전도성 제품에서 고유 한 특성을 지니고 있어 금속 와이어

오버 브레이딩에 내재 된 푸시 백 기능의 강성이나 손실 없이

쉽게 높은 커버리지를 얻을 수 있음.

Data: XS0200E-025Braoded Bundle Dimensions(see diagram)WidthThickness

0.014″(0.36 mm)0.0015″(0.038 mm)


Yarn DC Resistance, 20 1,950 ohms/k ft. (6,400 ohms/km)

Break Load 6 lbs.


XS0130E-020 (Approximately 0.009 inch diameter)XS200E-025와 동일한 물성 및 특성을 보유

Braoded Bundle Dimensions(see diagram)WidthThickness

0.018″(0.46 mm)0.0003″(0.08 mm)



Break Load 3 lbs. (13.3 N)


② The Nickel clad classes• 최고의 용접성능 개선과 전도도 향상을 위한 clad 처리

• 동일 부피의 구리보다 약 60% 이상 경량성 확보

• 금속 와이어의 braid기와 동일한 장비로 적용 가능

XN400E-018(Approximately 0.018 inch diameter)ARACON XN400E-018은 특히 중량 절감이 중요한 케이블

및 하네스에서 쉴드 된 EMI 차폐를 위한 새로운 유형의 전도

성 원사임. 섬유와 같은 품질과 유연성을 지닌 ARACON 섬유

는 전도성 제품에서 고유 한 특성을 지니고 있어 금속 와이어

오버 브레이딩에 내재 된 푸시 백 기능의 강성이나 손실 없이

쉽게 높은 커버리지를 얻을 수 있음

Figure 8. ARACON metal clad fiber.

Figure 9. 7ARACON XS400E.



Data: XN0400E-018Braoded Bundle Dimensions(see diagram)WidthThickness

0.022″(0.56 mm)0.003″(0.076 mm)



Break Load 15 lbs.


XN 200E(Approximately 0.011 inch diameter)ARACON XN200E는 특히 중량 절감이 중요한 케이블 및

하네스에서 쉴드 된 EMI 차폐를 위한 새로운 유형의 전도성

원사임. 섬유와 같은 품질과 유연성을 지닌 ARACON 섬유는

전도성 제품에서 고유 한 특성을 지니고 있어 금속 와이어 오

버 브레이딩에 내재 된 푸시 백 기능의 강성이나 손실 없이 쉽

게 높은 커버리지를 얻을 수 있음.

Data: XN0200E-025Braoded Bundle Dimensions(see diagram)WidthThickness

0.014″(0.36 mm)0.0015″(0.038 mm)



Break Load 6 lbs.


(4) 회사명: INNTEX

국가: Italy 홈페이지: http://Inntex.com• INNOVATIVE TEXTILES社는 섬유 및 섬유 기계 분야에

서 65년 이상의 전문 기술을 보유한 회사로서 2000년 이

후, 이탈리아의 우수한 편직기술을 금속직물에 대한 혁신

과 연구에 적용한 기업임.• 본사의 개발제품은 제품군에는 건축 및 인테리어 디자인, 패션용 원단, EMI 차폐 재료가 포함되며 독자적인 기술을

사용하여 이탈리아 피렌체의 공장에서 설계 및 제조하고

있음.

① Yarn & Threads제품명 용도 및 특성 제품 사진

High Conductivity Silver Plated Nylon Thread

- 높은 전도도의 실버 도금 나일론 117/17 2ply. 전도성 스레드는 신호와 같은 저 전류용 와이어로 사용가능하며 표준 실의 사용이 가능한 재봉기로 작업하거나 수동 재봉용으로 사용가능.

- 저항: 미터 당 300 ohm.- 1스풀: 300 m(328 야드)- 가격: C=35/ea

Resistive thread

- 실크/스테인리스 강 저항사. 매우 강하고 부드러워 섬유 텐션미터 및 저항기에 적합함. 표준 실의 사용이 가능한 재봉기로 작업하거나 수동 재봉용으로 사용가능(섬도: 25 Tex, 구성: 65% 실크 /35% 스테인리스스틸).

- 저항: 미터 당 800 ohm.- 1스풀: 300 m (328 야드)- 가격: C=13/ea

② Conductive Fabrics제품명 용도 및 특성 제품 사진

Stainless Steel Fabric

- 직경이 0.08 mm인 순수 100 % 스테인리스스틸(AISI316L) 적용 편직물. 우수한 공기투과도 및 빛 투과도를 가지며 부식에 강하고 세탁 가능함. 변부를 자르더라도 올이 풀리지 않음. 가위로 쉽게 자를 수 있으며 표면에 자수가 가능함. 접지, 차폐 및 전도성 표면에 사용이 가능하며 실내/실외 차폐용 윈도우 스크린에 적용을 추천함.

- 중량: 190 gr/m²,(100 cm 너비)- 두께: 1 mm (.039 ")- 최대 사용 온도: 760 (1400)- 표면 전도도

: Weft 10 ohm/square : Warp 10 ohm/square

- 가격: C=32/ea

Conductive heavy duty copper tape

- 주석과 구리로 편직 된 전도성 테이프. 납땜이 가능하며 길이방향으로 인장되지 않음. 전기접지용으로 적합하며 표준 재봉기를 사용하여 직물에 사용이 가능함. 미터단위로 판매.

- 너비: 30 mm- 두께: 1.2 mm- 전도도: 14 ohm/meter- 무게: 25 g/m- 가격: C=5/m(1.094 yds)

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216 | Vol. 22 No. 3

제품명 용도 및 특성 제품 사진

Resistive tape

- 3.2 kohm/m의 저항을 갖는 작은 금속 테이프로 저항으로 사용하거나 열을 발생시킬 수 있으며 매우 유연함.

- 재질: 100 % AISI 316L 스테인리스스틸

- 너비: 2 mm (0.078 ")- 가격: C=2.85/m(1.094 yds)

Conductive fabric

evaluation kit

- 전도성 소재 샘플이 포함된 평가용 키트로서 샘플 구매 전에 만지고, 느끼고, 시험하여 해당 적용분야에 적합한 패브릭을 결정하는 용도로 사용가능. 이 키트에는 섬유평가용 만능기판은 포함되어 있지 않으며 전도성 직물 샘플이 포함되어 있음.

- 가격: C=17/ea

Conductive heavy duty copper tape

- 92% 나일론/8% Dorlastan에 은도금된 이 소재는 양방향으로 신축성이 있으며 최대 너비 135 cm까지 제조가 가능함.

- 재질: 92% 나일론 8% Dorlastan

- 저항: <1 ohm/sq. (미연 신; 신장시 저항이 증가함)

- 너비: 135 cm - 두께: 0.5 mm- 신장률

: 길이 방향 100% : 폭 방향 65%

- 무게: 130 g/- 사용온도: -30 ~90 - 가격: C=82.5/50 cm

Tacott

- 신축성 있는 스테인리스스틸 소재. 매우 가볍고 복잡한 모양에도 적용 가능함(ex 커튼, 패널, 천장, 패션 액세서리 등). 야외에도 사용가능하며 유리 및 신축성 가죽에 접착 가능함.

- 재질: 100 % AISI316L 스테인리스스틸

- 표준 너비: 150 cm - 최대 너비: 180 cm - 무게: 100 g/sqm- 두께: 0.5 mm - 와이어 직경: 1×0.08 mm - 주름 방지 기능: 낮음- 치수 안정성: 낮음- 일광견뢰도: 매우 높음- 그 외 특성: 인체친화적이며 불

연성- 가격: C=3.5/ea (15 cm×15 cm)


Tarrot

- Tarrot은 스테인리스 스틸, 황동, 구리로 무지개 빛깔의 색상을 가지며 매우 유연하고, 투명하며, 드레이프성이 우수하여 커튼, 패널, 실내 장식, 천장, 의자에 적용 가능함. 또한 유리에 접착 가능함.

- 재질: 54% 구리, 22% 황동, 21% AISI 316 스테인리스스틸, 3% PU

- 표준 너비: 150 cm - 최대 너비: 200 cm - 무게: 520 g / sqm- 두께: 1.5 mm - 와이어 직경: 2×0.11 mm

2×0.10 mm - 치수 안정성: 중간- 견뢰도: 중간- 내화성: 낮음- 가격: C=3.5/ea (15 cm×15 cm)

Steelcloud

- 헤어 라인 스틸 섬유로 뜨개질 한 매우 부드러운 스테인리스스틸 소재. 촉감이 부드럽고 실크와 유사한 광택을 냄. 실외 사용가능하며 유리에 접착 가능함.

- 재질: 100% AISI316L 스테인리스스틸

- 표준 너비: 100 cm- 최대 너비: 100 cm - 무게: 110 g/sqm- 두께: 0.1 mm - 와이어 직경: 3×0.035 mm - 치수 안정성: 낮음- 일광 견뢰도: 매우 높음- 그 외 특성: 인체친화적이며 불

연성

Tarrot

- 매우 부드럽고 유연한 엠보싱직물로써 삼차원 효과를 가지고 있어 다양한 실외 장식 및 패널에 장착 가능함.

- 재질: 100% AISI316L 스테인리스스틸

- 표준 너비: 145 cm - 최대 너비: 145 cm - 무게: 350 g/sqm- 두께: 1 mm - 와이어 직경: 3×0.08 mm- 치수 안정성: 낮음- 일광 견뢰도: 매우 높음- 내화성: 불연성




Doubleface conductive

fabric

- 한 면에는 비 전도성 폴리에스터, 다른 한 면에는 전도성 스테인리스스틸이 있는 양면 전도성 원단으로 매우 유연하지만 신축성은 적음. 표준 재봉기로 작업 가능하여 압력 센서 제작에 최적임.

- 형태: 제직물- 재질: 폴리에스테, 스테인리스

및 면.- 저항: 세로로 1 제곱 당 130 ohm,

제곱 가로로 1.5 ohm- 너비: 145 cm - 두께: 1.5 mm - 무게: 440 g/sqm- 색상: 블랙

Knitted conductive

fabric

- 폴리에스터와 스테인리스스틸 와이어(80 미크론)로 만든 부드러운 전도성 패브릭으로 매우 유연하고, 신축성이 있으며 재단이 용이함. 표준 재봉기로 작업 및 세탁이 가능함.

- 형태: 편직물- 재질: 폴리에스터, 스테인리스- 저항: 세로로 정사각형 당 1000 옴,

스퀘어 횡단으로 2.2 옴- 너비: 100 cm - 두께: 1 mm - 무게: 평방미터당 150- 색상: 회색

Knitted coated copper tape

- 코팅 된 구리 미세 와이어(112 미크론)로 제조한 소폭 전도성 테이프로써 매우 유연하고 재단이 용이하며 표준 재봉기로 자수가 가능함. 테이프의 표면은 보호재로 코팅되어 있으며 표준 비 코팅 구리선으로 쉽게 납땜하면 표면 보호코팅이 녹으면서 테이프가 납땜됨.

- 저항: 107 ohm/m.- 너비: 9 mm

Double face conductive

fabric

- 납땜이 가능한 연성 섬유형 만능기판. 만능기판 위에서 부품을 꿰매거나 SMD 또는 표준 부품을 납땜할 수 있으며 재단이 용이하며 표준 재봉기로 작업이 가능함. 세탁이 가능

- 크기: 15 cm x 15 cm - 피치: 2.54 mm - SMD 구성 요소 크기:

1206, 1210, 1218- 색상: 검은색 - 최고의 납땜 온도: 300 (572 )- 무게: 220 g/sqm- 재질: 구리 1%, 메타아라미드 39%

③ EMI shielding fabrics제품명 용도 및 특성 제품 사진

Knitted superlight conductive

fabric

- 매우 가볍고 투명한 전도성 직물로서 공기투과도가 우수하며 매우 유연하고 재단이 용이하며 표준 재봉기로 봉제하거나 납땜 가능한 우수한 EMI 차폐소재이며 세탁이 가능함.

- 형태: 편직물- 재질: 구리 주석- 저항: 0.1 ohm/square- 너비: 1000 mm - 두께: 1 mm - 최대 사용온도: 150 (302 )- 무게: 160 g/sqm

Conductive aluminum laminated

fabric

- 알루미늄 호일과 섬유 유리 강화 폴리프로필렌 테이프로 제조된 단일면 도전성 라미네이팅 원단으로 매우 유연하고 재단이 용이하며 표준 재봉기로 봉제가 가능한 우수한 EMI 차폐소재임.

- 너비: 650 mm- 두께: 156 미크론- 최대 작동 온도: 45 (113 )- 무게: 185 g/sqm

④ Piezoresistive제품명 용도 및 특성 제품 사진

Velostat

- Velostat 불투명하고 전도성이 있으며 탄소가 함침 된 폴리올레핀필름으로 전기적 특성은 시간이나 습도에 영향을 받지 않음. 압력을 가하면 Velostat의 저항이 감소하며 두 개의 전도성 층 사이에서 압력 및 굴곡 센서용으로 훌륭한 작용특성을 나타냄.

- 두께: 100 미크론- 너비: 92 cm (36")- 체적 저항률 <500 ohms/cm- 색상: 블랙

(5) 회사명: WEI XING TECHNOLOGY LIMITED

국가: HONGKONG

홈페이지: http://www.weixtech.com• HONGKONG WEI XING TECHNOLOGY LIMITED는 방

사선(EMF/RF) 차폐, 항 박테리아, 정전기 방전, 고내열성, 난연성 원단 및 전도성 원사와 특수 목적의 전도성 직물을

연구 개발 및 생산하고 있음.

특집

218 | Vol. 22 No. 3

• 주력 제품으로는 은 섬유/도금, 금속(스테인리스스틸) 섬유, (니켈 구리/순수 구리/순수 니켈 도금) 전도성 원사 및

직물, 순수 스테인리스스틸 섬유 등을 생산하고 있음.

주요 전도사 생산품목

①WX-SPY

100% Silver Fiber Yarn(Pure Silver Coated Polyamide Yarn)

②WX-SBY

Silver Fiber Blended Yarn

③WX-SSF

Silver coated Staple Fiber

④WX-SSY & WX-STT

100% Stainless Steel Fiber Yarn & Sewing Thread

⑤WX-SSBY

Stainless Steel Fiber Blended Yarn

제품별 특징

① WX-SPY, 100% Silver Fiber Yarn(Pure Silver Coated Polyamide Yarn)

• 특징 및 용도

- 전도성 원사

- 방사선 차폐

- 항균, 정전기 방지 등

• Technical DataYarn Count

40D 70D 100D 140D 200D

Resistance per Cm

10~14 ohm

6~8 ohm

4~6 ohm

< 5 ohm < 3 ohm

Yarn Count

280D 420D 750D 1200D

Resistance per Cm

< 3 ohm < 2 ohm < 2 ohm< 0.5 ohm

② Silver Fiber Blended Yarn, Model No.: WX-SBY

Silver coated staple fiber blended with Cotton, Polyester or Bamboo fiber

• 특징

- 전도성 원사

- 방사선 차폐


• 용도

- 방사선 차폐용 의류, 홈 텍스타일 등

- 세균 및 정전기 방지 속옷, 양말 등

- 의료

- 정전기 방지 의류, 침대 시트 등

③ Silver coated Staple Fiber, Model No.: WX-SSF• 특징

- 전도성 원사

- 방사선 차폐


• 용도

- 방사선 차폐용 의류, 홈 텍스타일 등

Size 1.56 ~ 5.5D x 38 ~ 102 mm

Diameter 4 ~ 20 μm

Resistivity 0.05 ~ 100 Ω/cm

④-1 100% Stainless Steel Fiber Yarn, Model No.: WX-SSY

Spun from 316L stainless steel fiber• 특징

- 초전도성

- 고온 내구성 우수(전도성 유지)- 내마찰, 내부식성 우수 등

• 용도

- 정전기 방전 브러시

- 내고온성 재봉사

- 신호 전송 라인

- 전기 전송 라인

- 발열 선

- 지능형 ICT 융합 스마트 의류 등

• Technical DataFiber diameter(μm) 8, 12

Yarn Count 16Nm/2 12Nm/2 11Nm/2 10.5Nm/2 7.8Nm/2 7Nm/2 6.5Nm/2 3.5Nm/2

Length（m/kg） 800 600 5500 5250 3900 3500 3250 1750

Elongation（%） ≤ 5

Resistance（Ω/m） 50 ~ 60

④-2 100% Stainless Steel Fiber Sewing Thread, Model No.: WX-STT

Twisted from 316L stainless steel filament or mid fiber;



• Technical DataFiber diameter(μm) 12

Weight（m/kg） 0.3~0.36 0.9~1.08 1.8~2.16 3~3.6

Elongation（%） 2.2 2.5 2.6 2.6

Resistance（Ω/m） 22±5

⑤ Stainless Steel Fiber Blended Yarn . Model No.: WX-SSBY

Stainless steel fiber blended with cotton and/or polyester, aramid.

• 특징 및 용도

- 전도성 원사, 정전기 방지

- 방사선 차폐

- 전도성 스마트 장갑 등

• Technical DataBlending type and Composition Yarn Count

SSF/Aramid 2:98 3 s-40 s

SSF/Aramid 30:70 3 Nm-20 Nm

SSF/Aramid 50:50 3 Nm-20 Nm

SSF/T 37:63 21 s/2-32 s/2

SSF/C 20:80 21 s-32 s

SSF/TC 2:98 10 s-40 s

SSF/T/C 30:35:35 21 s-32 s

SSF/T/C 28:36:36 21 s-32 s

SSF/T/C 20:40:40 21 s-32 s

(6) 회사명: MITSUFUjI

국가: Japan 홈페이지: https://www.mitsufuji.co.jp• silver metalized 섬유를 주로, 여러 가지 다양한 금속이 코

팅된 형태의 전도사를 생산하고 있으며 AGposs 브랜드

의 전도사를 생산 판매하고 있음

• Silver Metalized AGposs 전도사는 일반 나일론 섬유 표면

에 은을 코팅한 형태의 전도사로 wearable sensor, electrode, RFID antennas 등 다양한 용도에 적용 가능하며 소비자 요

구에 따라 맞춤식 생산이 가능함.

주요제품

① AGposs Silver-Metalized Fiber(Filament)• 도전성 섬유 중에서는 가장 우수한 전기 저항 특

성을 가지면서 섬유의 감촉을 유지, 세탁 내구성이 우수. 웨어러블 센서, 전극, 전자파 차폐 재료, RFID 안테나 등에 사용 가능

Denier Actual Denier Ω/cm Strength(g) Elongation(%)

30 d/10 f approx. 40 d < 20 138 27.9

70 d/24 f approx. 100 d < 10 396 29.3

100 d/34 f approx. 140 d < 5 512 35

② Conductive Wearable Electrode Knitted Tape

• 전도성 웨어러블 전극 테이프 실버 도금 전도성 섬유를 100% 사용한 유연한 니트 테이프. 웨어러블 전극 리드선으로 가능

Width Weight(g/m) Ω/cm Strength(g) Thickness(mm)

10 mm 2.5 0.25 100 0.5

20 mm 5 0.15 180 0.5

50 mm 12.5 0.05 470 0.5

③ Conductive Coated Wires AGposs T1, T1Z for Wearable

• AGposs에 두께 12 micron의 폴리에스터 코팅을 한 웨어러블 전용 리드선. 섬유의 유연성을 유지. 또한 외부 간섭을 방지 실드 타입

Product Name SubstrateExternalDiameter

Resistivity(Ω/10cm)

AGPOSST1 1003silver-metalized

nylon280μm 20

AGPOSST1 10033silver-metalized

nylon530μm 5

④ Silver-Metalized Fiber, Conductive Machine-Sewing Thread• 도전성 섬유 중에서는 가장 우수한 전기 저항 특

성을 가지면서 섬유로의 감촉을 유지. 도전 부분의 접합 부재 착용 할 수 있는 배선으로 폭넓게 사용 가능.

⑤ Silver-Metalized Fiber, Spun Yarn

• 전도성 섬유로 silver 섬유를 면과 PET와 혼방. • 전도성뿐만 아니라 항균과 정전기 방지에도 뛰

어남.

특집

220 | Vol. 22 No. 3

⑥ Silver-Metalized staple

• 전도성 항균 부직포, 방적사 나일론 스테이플에 은도금을 하여 전기 전도성, 항균성 부여 가능한 스테이플.

⑦ Conductive wearable Knit Fabric

• 실버 도금 전도성 섬유를 사용한 유연한 니트 원단. 웨어러블 전극이나 시트 등으로 사용 가능.

⑧ Silver-Metalized cut fiber

• 전기 전도성, 항균성 수지, 도료, 접착제 등 은도금 섬유를 절단 한 전도성, 항균성이 있는 필러

⑨ ElectroMagnetic Interference Fabric• 은도금 섬유를 포함시킨 직물. 뛰어난 전도성을

가지고 섬유의 유연성, 세탁 성을 갖춘 전자파 차폐 원단.

• 성능: 30d B(KEC 법에 의한) 이상 * 조직에 의해 30 dB 이상의 성능을 낼 수 있음

⑩ 기타: Silver-metalized wear that monitors daily vital informa-tion (Hamon)

• AGposs Silver-Metalized Fiber가 전극제조에 적용된 생체신호 감지 의류

• ECG /Heartrate /EMG /Breathing rate /Acceleration /Gyro /Temperature /Humidity 등 모니터링 가능

⑪ 기타: RFID tags• AGposs Silver-Metalized Fiber가 RFID 안

테나 제조에 사용• 세탁 등 관리가 용이하며 제조관리, 조직관리

등 특수목적에 사용가능한 RFID tag이 적용된 셔츠

(7) 회사명: PrettyTextile

국가: China 홈페이지: http://prettytextile.com• Prettytextile 社는 2013년부터 전 세계 72개국에 전도성 소

재를 수출해온 기업으로서 최고수준의 도금기술을 적용하

여 전도성 섬유 및 원사를 제조하고 있음.• prettytextile 社의 취급 제품군은 아래와 같음.- 방사선차폐

- RF/EMI 차폐 패브릭

- 전도성 재봉사

- 은 코팅사/은 코팅플레이트

- 스테인리스 스틸 섬유

- (니켈 구리/순수 구리) 전도사

- 니켈 도금 도체(요구 사항이나 샘플에 따라 맞춤 사양제작)

① Conductive Therad제품명 용도 및 특성 제품 사진

Conductive Knitting Sewing

Thread for Physiotherapy Gloves Silver Plated Nylon

Yarn

- 장갑용 전도성 나일론 봉제사- 색상: 실버- 재질: 30% 실버+70% 나일론- 사종: 링방적사- 굵기: 208 d, 250 d- 색상: 고객맞춤형 원착사- 기타기능: 항균, 정전기 방지,

흡습성- 용도: 니팅, 봉제

Copper Fiber Antimicrobial

Yarn

- 구리선과 면/레이온 혼방사- 사종: 사이로방적사, 컴팩트방적사- 혼합가능 사종: 구리+레이온/모

달/텐셀/면- 기타: 구리 100%- 굵기: 32’s~60’s

Metal fiber conductive

yarn stainless steel fiber

- 30% 스테인리스스틸+35% 면+35% 폴리에스터

② Eclectically conductive Fabric제품명 용도 및 특성 제품 사진

Anti-radiation nickel

copper plain conductive

fabric

- 무전 해 니켈 구리 무전도 피막으로 전도성이 있어 컴퓨터 CPU, 핸드폰 칩 등과 같은 전기 제품에 사용가능

- 컴퓨터 가방, 신용 카드 지갑, 여권 홀더 라이닝에 사용되는 RFID 차폐소재로 방사선차폐, 휴대 전화 케이스 안감, 벽 종이, 사무실 커튼 등에 적용 가능함.

- 색상: 실버- 재질: 2% 구리+27% 니켈도금 PET- 폭: 108 cm- 저항: 0.03 – 0.05 ohm- 감쇠: 30-1500 MHZ @ 71-84 dB- 차폐율: 99.99%




EMF protection

nickel copper

conductive fabric black

color

- 검은 색 면과 이면은 회색으로 구성된 원단으로서 니켈 구리 그리드 및 일반 전도성 직물보다 우수한 전도성을 가지고 있음.

- 색상: 블랙- 재질: 니켈구리 + Nylon

RFID shield-ing/ radiation protection/conductive

fabric

- RFID 차폐 / 방사선 보호 / 전도성 직물로서 니켈 및 구리 도금 나일론 원단임.

- 폭: 140 cm- 길이: 20 m/roll- 색상: 실버

Quilted anti-radiation/

RFID blocking/ conductive

fabric

- 퀼팅 된 전자파 및 방사선 차폐 전도성 원단으로 베이스 패브릭은 나일론이며 내구성을 위하여 일반 평직보다 두꺼운 두께를 가지며 구리/니켈 전도사를 삽입하여 다이아몬드 립스탑 조직으로 제조

- 두께: 0.09~0.1 mm- 폭: 108 cm- 재질: 니켈/구리 코팅 나일론- 저항: 0.03-0.05 ohm- 감쇠: 71-84 dB

RF shielding mesh fab-ric for EMF

safety window screens

- 니켈/구리 코팅 폴리에스터 메쉬원단으로 투명성과 내식성을 가지며 50 dB의 감쇠율을 가짐.

- 폭: 54 inch- 두께: 0.09 mm- 무게: 45 g/m- 저항: 0.1 ohm/sq 이하- 감쇠: 50 dB 이하

③ Conductive tape제품명 용도 및 특성 제품 사진

Conductive Fabric Tapes

for EMI Shielding & Grounding, Interface & Grounding

- EMI 차폐 및 전도성 원단형테이프- 재질: PET/니켈+구리/니켈- 두께: 0.09-0.10 mm- 무게: 115 gsm- 굵기: 208 d, 250 d- 강도: 800 N(경사), 620 N(위사)- 저항: 0.03-0.05 ohm/sq

EMI Shielding Tape

Conductive Tape Black

Color Adhesive Conductive

Fabric

- EMI 차폐 테이프 전도성 테이프- 재질: 니켈/구리 도금 원단+이형지- 기타특성: 지문방지, 방수, 고견

뢰도

④ Silver fabric제품명 용도 및 특성 제품 사진

100 % silver fiber four way stretch EMF

shielding fabric

- 100% 은으로 구성된 4way 스트레치 직물로서 우수한 신축성과 방사선 및 EMF/EMI/RF 차폐성능과 전도성을 가짐.

- 기능: 전도성, 항균성, 방취, 흡습성

- 추천용도: 의류, 커튼, 침구류 등

EMF protection fabrics with

silver fibers 55 % silver+

45 % polyes-ter fabric for pocket lining

- 유연하며 경량성으로 인하여 재단이 쉽고 통기성이 뛰어난 소재임.

- 재질: 55% 은사+45% 은 코팅 PET

- 실 굵기: 75 d- 밀도: 43/85- 중량: 79 gsm- 폭: 150 cm- 기능: 전도성, EMF/EMI/RF 차

폐, 항균성- 추천용도: 의류, 침구, 커튼, 라

이닝, 인테리어

EMF Safety Silver Fabric

for EMI Shielding Apparel Pockets Beddings

- EMF 및 EMI 차폐용 원단- 혼합가능 재질: 은+PET/면/스

판+면/나일론 등

EMI Shielding Silver

Fabric for Antiradiation Underwear

- EMI 및 방사선 차폐 원단- 재질: 45% 면+37% 은사+18%

PET- 실 굵기: 40D + 40’s + 150D- 폭: 160 cm- 중량: 190 gsm- 감쇠: 50-60 dB- 차폐범위: 10 Mhz-3 Ghz

Radiation shielding

materials silver Bamboo fiber fabrics for

home textile

- 부드럽고 피부에 닿아도 자극이 없는 천연섬유 복합 전도성 차폐원단.

- 재질: 40% 은사+60% 대나무섬유 복합 원단

- 실굵기: 40‘s + 70 D- 폭: 162 cm- 중량: 129 gsm- 조직: 평직- 기능: 전도성, 항균성, 대전방지- 추천: 방사선 차폐, 침구, 담요 등

특집

222 | Vol. 22 No. 3


EMF protection

fabrics with silver fibers 55% silver+

45% polyester fabric for

pocket lining

- 항균, 항곰팡이, 땀의 흡습 및 방취기능을 가지면서 전도성을 가진 원단으로 150 cm 또는 250 cm 폭으로 제작 가능함.

- 재질: 3 .5% 은 코팅 나일론+96.5% 면

- 실 굵기: 140D + 80’s- 색상: 고객맞춤- 폭: 150 cm–250 cm- 추천용도: 침구, 접지시트 등

Silver Fiber Conductive Fabric for

Touch Screen Gloves

- 터치스크린용 장갑에 적용이 가능한 전도성을 가진 신축성 니트 원단

- 재질: 72.5% PET+3.5% 스판+24% 은사

- 실굵기: 70D- 색상: 고객맞춤- 폭: 150 cm- 기타: 유연성, 천연촉감, 세탁가능

Stretchy silver cotton fabric,

knit jersy conductive

fabric

- 스트레치성 은코팅 면적용 니트 원단

- 재질: 35% 은사+45% 면+20% PET

- 폭: 190 cm- 중량: 168 gsm- 기능: RF 차폐, 항균, 대전방지- 추천용도: 차폐용 언더웨어, 티

셔츠

3. 요약

의류 일체형 웨어러블 스마트 디바이스를 포함하는 다양한

용도의 스마트 섬유제품에는 앞서 살펴본 바와 같은 여러 형

태의 전도성 원사와 직물 및 편물형태의 전도성 섬유소재가

사용되고 있다. 이들은 초연결, IoT 시대를 이끌어갈 핵심 소

재로 주목받고 있으며 그 시장 또한 크게 확대될 것으로 전

망되고 있다. 이를 대응하기 위하여 미국과 독일을 비롯한 여

러 유럽 국가들은 활발한 연구개발과 제품화를 위한 많은 노

력을 기울이고 있으며 현재도 다양한 형태의 제품들이 생산

되고 있다. 또한 인접한 중국의 경우도 성능 및 내구성 등으로

일부 용도에서는 아직 제한적으로 사용되고 있으나 경제적 장

점으로 세계 시장에서의 점유율을 조금씩 확대시켜 나가고 있

는 상황이라 할 수 있다. 그러나 2000년대 초반부터 스마트 섬

유제품관련 연구를 활발히 진행하고 있는 한국의 경우는 핵

심 소재라 할 수 있는 전도성 원사의 경우 일부 연구개발용으

로 소량 생산되고 있는 것 이외에는 상업화를 위한 연구개발

및 생산은 타 국가들에 비하여 크게 뒤쳐져 있는 상황이라 할

수 있다. 일부 metal clad type의 전도성 원사의 경우는 국내 생

산 업체의 부재로 인해 중국 등 유럽국가 들로부터 상당히 고

가로 수입사용하고 있는 상황으로 향후 스마트 섬유제품 관련

세계 시장에서의 가격 경쟁은 크게 떨어질 것으로 예측되고

있다. 이는 국내 기업들의 연구개발과 생산에 대해 소극적이

기 때문이라 할 수 있다. 따라서 정부는 관련 기업들의 적극적

인 연구개발과 생산을 유도할 수 있는 다양한 정책 발굴과 지

원사업의 확대를 모색할 필요가 있으며 기업들도 향후 확실한

시장으로 주목받는 스마트 섬유제품 시장에서 현재의 시장 규

모만을 고려한 소극적인 투자를 뛰어넘어 향후 세계시장의 선

도적 위치 확보 와 침체된 섬유산업의 돌파구를 찾기 위한 새

로운 투자영역으로서 보다 적극적이고 공격적인 투자를 필요

로 하고 있다

참고문헌

1. E-Textiles 2016~2026: Technologies, Markets and Players,

IDTechEX

2. https://www.statex.de/en/

3. http://www.metalcladfibers.com/

4. http://www.araconfiber.com/

5. http://Inntex.com

6. http://www.weixtech.com

7. https://www.mitsufuji.co.jp

8. http://prettytextile.com

김홍제

•1995. 인하대학교 섬유공학과 졸업

•1997. 인하대학교 섬유공학과(석사)

•2004. 경북대학교 섬유시스템공학과(박사)

•1997-2007. 다이텍연구원 책임연구원 팀장

•2007-2014. 한국패션산업연구원 수석연구원

본부장

•2015-현재. 광림섬유(주) 스마트섬유연구소

연구소장

전도성 섬유소재 제품화 동향 -...

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