정갑주 / (주)엠텍 기술고문 Ⅰ. 서론 최근 기능성섬유의 원적외선 복사에너지 효과에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 오래 전부터 원적외선의 복사효과에 대한 이해는 임상적으로나 경험적으로 많이 이해되어 왔으나 실질적으로 계량적 분석이 미흡하여 산업체에서 원적외선의 복사에너지를 응용하는데는 많은 혼란을 겪고 있는 것이 현실이다. 이와 같은 문제를 해결하기 위해서는 기능성 섬유에 적용할 원적외선 복사체의 분석과 복사에너지의 효과에 대한 비교분석이 우선이다. 원적외선의 복사재료는 기능성, 화학적조성과 입자특성, 제조기술의 정립 등 많은 문제가 따른다. 이러한 문제들은 하나하나 시간을 갖고 연구하여야 할 과제들이다. 본 발표에서는 엠텍과 경상대학교 백우현 교수 연구실에서 개발하고 있는 기능성 섬유용 원적외선 복사체에 대하여 Image-Bora 분석 시스템을 이용하여 기능성 섬유에 적용 가능성을 중심으로 발표하고자한다. Ⅱ. Image-Bora S/W의 주요 기능 1) 영상추출 Acquire Image-Bora는 Windows 95∼98 응용프로그램으로 구성되어 있기 때문에 현재 사용되고 있는 대부분의 과학장비 즉, Video, CCD cameras, Scan ners Photo CD 및 현미경 등을 통하여 file format 과 device로 손쉬운 영상추출이 가능하다. 2) 영상처리 Process Image-Bora는 색상, 명도, 채도를 향상시키기 위한 Field flattening 방법과 Equalizations, Background subtraction, Correction을 사용하므로 고화질 및 고정도의 영상재생이 가능하다. Filtering 함수들은 영상을 명확하고 부드럽게 또는 경계추출 등에 사용하며, 접촉 및 중첩된 대상물체들을 분리하여 이들을 형상별로 처리할 수 있다. 또한 Boolean함수와 산술함수를 사용하여 상의특징 추출 및 추가, 또는 mask영상을 얻을 수 있다. 3) 영상관리 Use Image-Bora는 8, 12 및 16bit의 고정밀 gray scale을 제공하고 24bit의 색상과 32bit의 부동소수점 영상을 지원한다. 또한 고급 가상메모리를 사용하여 다중영상을 동시에 처리 및 지원이 가능하다. 4) 데이터측정 Operate Image-Bora는 기하학적 모양이나 복잡한 구조물의 측정이 가능하며 영상장비로부터 추출한 원영상과 가장 밀접하고 또한 절대 보정방법으로 정확한 측정을 행하므로 전체의 영상 및 부분적인 특징영상 해석이 가능하다. 그리고 이들 영상정보는 특수한 filtering방법에 의하여 측정대상물의 길이, 두께, 면적, 각도, 입자군집 등의 데이터 측정과 함께 이의 분석결과를 표나 그래프로 표현한다. 이와 함께 편리한 문서화를 위해 측정결과를 Direct Data Export(DDE)에 의하여 Excel 또는 다른 spreadsheets로 전송할 수 있다. 5) 농도측정 Densitometry 빛의 흡수량과 반사량을 측정하고자 할 때, 정확한 보정루틴을 사용하여 농도값을 손십게 얻을 수 있다. 6) 영상분석 Analyze histogram, scattergram, line profile 및 pseudo color를 사용하여 영상분석을 할 수 있다. 7) 영상압축 Compress 용량이 큰 영상을 hard disk에 저장시에 저장 공간을 줄이기 위하여 고정도의 JPEG압축방식을 사용하므로 원화질의 손상없이 실제크기의 1/4로 영상 압축이 가능하다. 8) 영상화일 Archive 영상형식과 파일형식의 지원이 가능하도록 설계되어 있기 때문에 장소와 형식에 관계없이 영상화일에 곧바로 접근할 수 있도록 22가지 format로 수정, 추출 및 저장할 수 있다. 9) 사용이 용이하다 Easy to use 손쉬운 사용, 신속 정확, 강력하고 고도의 신뢰성으로 인하여 산업계의 각종 생산현장과 대학과 연구소 등에 최상의 생산적인 Tool 이다. 연구 대상으로 하는 입자의 각종 측정 및 해석, gel상의 세포의 DNA의 밀도, 대상물의 분석과 모든 측정이 가능하다. Ⅲ. 기능성 섬유의 품질 혁신을 위한 기초 분석 본 분석은 기능성 섬유의 품질 혁신을 위한 기초 분석에 관한 것이다. 작금 원적외선 방사체를 응용한 기능성 섬유가 분별없이 많이 개발 되고있으나, 제품에 대한 기초 연구와 효능의 임상적 검정에 대한 기초연구는 확립 되어 있지 않다. 때문에 품질에 대한 신뢰가 없으며 제품의 차별적 개선은 더더욱 기대 할 수 없는 실정 이다. 이러한 문제를 해결 하기 위해서는 우선 소재에 대한 기초적 연구가 필수이다. ① 섬유소재 및 방적에 관한 분석 ② 함침 접착 소재에 관한 분석 ③ 함침 기술에 관한 연구 ④ 함침 세라믹스의 성분에 관한 연구 ⑤ 미세입자 분쇄방법에 관한 연구 ⑥ 함침 세라믹스의 미세입자 형상 설계에 관한 연구 등을 들수 있다. 본 분석는 함침 세라믹스의 미세 입자 형상 설계를 위한 기초 자료이다. 우선 다음과 같은 입자의 다양한 형상별 분석이 전제된다. Object Analysis/Object Analysis: ① Area ② Perimeter ③ Roundness ④ Elongation ⑤ Feret Diameter, ⑥ Compactness ⑦ Major Axis Length, ⑧ Major Axis Angle ⑨ Minor Axis Length, ⑩ Minor Axis Angle ⑪ Centroid ⑫ Gray Centroid ⑬ Integral Density 등을 들수 있으며, Object Analysis/Object Classification로 정리하여 미세 입자의 규격을 결정한다. 본 분석에 제시된 섬유시료와 세라믹스의 미분시료는 다음과 같다. 가. 섬유 시료 5점 : ① G-섬유 ② To-섬유, ③ D-1섬유 ④ D-2섬유 ⑤ T-섬유 나. 세라믹스 미분시료 4점 : ① 일라이트 ② 제오라이트 ③ 폐각 ④ 황토 가-1. G-섬유의 확대 섬유상 을 본다. 쪹 Micro Scope-Model 20801-A, Bora S/W Ver. 1.10 을 적용한 확대 영상이다. 쪹 잘 정돈된 분포를 볼 수 있다. 가-2. To-섬유의 확대 섬유상을 본다. 매우 불규칙하고 조잡한 성상이다. 입자의 규격을 결정한다. 가-3. D1-섬유의 확대 섬유상을 본다. 가-4. D2-섬유의 확대 섬유상 을 본다. 가-5. T-섬유의 확대 섬유상 을 본다. 쪹 조밀도의 측정: #G-섬유에 분포하는 낱개의 면적과 수량과 섬유의 면적을 측정해야 한다. 이것은 조밀도와 원적외선의 방사효율 과의 관계를 구하기 위함이다. 쪹 본 분석에 적용한 단위는 기업비밀을 보호하기 위하여 Pixel Unit로 하였다. 낱개의 면적=1479.00pixels 스케어 낱개수=24개 #세라믹스 미분시료의 현미경 분석 나-1. 일라이트 100×1.25 나-2. 제오라이트 100×1.25 나-3. 폐각 100×1.25 나-4. 황토 100×1.25 일라이트의 분석 입자의 분석 채택미분의 시료: 일라이트의 Object Analysis / Object Analysis 이 분석을 위해서는 많은 사전 계획과 충분한 양의 시료 및 수백 개체의 측정을 준비한 통계법에 의한 처리가 필요하다. 그러나 그것은 각 담당 주체에서 준비하기로 하고 본 분석에 있어서는 가장 기초가 되는 한컷의 Image에 대하여 개체의 형상별 측정을 제시하여 품질혁신의 기본 지침 자료로 제공코자 한다.