3.2.1. 표면저항
전도성 고분자 섬유복합체의 전도성 측정은 AATCC 76-1995에 따라 DC Milliohm Meter(GOM-804, GW INSTEK, Taiwan)를 사용하여 표 면저항(surface resistivity)을 측정하였다.
Figure 21과 같이 측정용 단자는 20mm×30mm 크기의 구리판이며, 단 자 2개를 샘플 위에 20mm 간격으로 놓은 뒤 1kg의 추를 이용해 10N의 하중을 수직으로 가하여 저항값을 측정한 후 식 (2)에 의하여 표면저항 을 계산한다.
(2)
이 때 은 측정된 저항값(Ω)이며, 는 표면저항(Ω/□), 는 두 단 자 사이의 거리, 는 각 단자의 폭이다. 최종 표면저항값은 샘플의 각각 다른 위치에서 5회 측정한 후 평균하여 나타내었다.
Figure 21. Method for surface resistivity measurements of textiles according to AATCC 76-1995[60].
3.2.2. 전기발열 특성
전도성 고분자의 저항열에 의한 발열특성을 알아보기 위하여 열화상 카메라(Thermal Imaging Camera, C2, FLIR, USA)를 통해 인가전압 및 시간에 따른 표면온도를 관찰하였다.
폴리피롤 증착 및 소수화 코팅이 완료된 시료를 5㎝×3㎝ 크기로 자른 뒤 시료 양쪽에 집게전선을 연결하여 전압을 인가한 후, 시료로부터 수 직으로 열화상카메라를 위치시켜 시간에 따른 표면 온도변화를 관찰하였 다. 이 때 환경온에 따른 영향력을 상쇄시키기 위하여 동일한 환경조건 에서 1세트의 실험을 순차적으로 진행하였으며, 평균 실내온은 22℃였다.
인가전압은 사용성과 휴대성을 위하여 알카라인 건전지(DuracelⓇ, LR14 & 6LF22) 3V, 6V, 9V로 한정하였으며, 1분마다 촬영하여 총 10분 간 표면온도의 열화상 이미지를 취득하였다. 3V와 6V 조건은 1.5V 건전 지(DuracelⓇ, LR14)를 직렬로 연결하여 실험하였고, 9V는 9V건전지 (DuracelⓇ, 6LF22)로 진행하였다.
최종 표면온도는 3번의 반복실험을 통하여 획득한 표면온도를 평균하 여 나타내었고, 이미지는 3번 실험 결과 중 가장 대표적인 이미지 1개를 선택하였다.
Figure 22. Image of the thermal imaging camera.
3.2.3. 발열 지속 시간
일정량의 전력으로 발열성이 얼마나 오래 유지되는지를 파악하기 위 하여 발열의 지속 시간을 측정하였다.
전기발열 평가방법과 동일하게 5㎝×3㎝ 크기로 자른 시료 양 쪽에 집 게 전선을 연결하여 전압을 인가한 후, 시료에서 수직방향으로 열화상 카메라(Thermal Imaging Camera, C2, FLIR, USA)를 설치하여 표면 온 도변화를 관찰하였다.
인가전압은 알카라인 건전지(DuracelⓇ, 6LF22) 9V로 고정하였고 해당 정보는 Table 6과 같다. 전압을 인가한 후 1시간마다 열화상 카메라를 통해 표면온도를 측정하였으며, 최종적으로 시료의 표면온도가 상온과 동일해질 때까지 측정을 지속하였다.
최종적인 발열 지속 시간은 3번의 반복실험을 통하여 얻어진 표면온 도와 시간을 평균하여 나타내었다.
Type Alkaline
Material Aluminium
Weight 44g
Size 48.5×26.2×17mm
Voltage 9V
Current capacity 580mA
Manufacturers GPI International Ltd.
Table 6. Characteristics of battery