드럼세탁기 내 직물거동분석 -3.25kg 세탁 부하량을 중심으로-

Abstract

본 연구에서는 실제 세탁 부하량 조건에서 드럼 세탁기 내 직물 거동을 분석하고 직물 거동 특성에 따른 세척성의 차이를 알아보고자 하였다. 이를 위하여, 3.25kg의 세탁 부하량에서 세탁 회전 속도를 달리하여 다양한 직물 거동을 유도하였다. 집합적 차원과 개별적 차원의 두 관점에서 직물 거동을 분석하였고, 이를 수치화 및 시각화 하였다. 마지막으로, 직물 거동 특성과 세척성의 상관관계를 분석하여 세척성 향상에 영향을 미치는 중요한 인자를 도출하였다. 세탁 회전 속도에 따라 직물 거동 특성에 차이가 있었는데, 집합적 차원의 직물 거동 분석으로부터, 직물이 세탁기 내에서 차지하는 면적에 차이가 있음을 알았다. 또한, 개별적 차원의 직물 거동 분석으로는 표지 직물 거동이 12가지로 분류되었고, 각 세탁 회전 속도에서의 표지 직물 거동 양상과 직물 간 상호작용의 정도가 달라짐을 보았다. 세척성 평가 결과, 집합적 및 개별적 직물 거동 특성의 차이로 인해 세탁 회전 속도 46rpm에서 최대의 세척성을 나타냄을 알 수 있었다. 집합적 및 개별적 직물 거동 특성을 수치화한 10가지의 직물 거동 지수의 유의성과 세척성과의 상관성을 통계적으로 분석하였다. 그 결과, 세척성에 영향을 미치는 직물 거동 지수로 세탁물 집합의 차지 면적 최대값/최소값, 세탁물 집합의 차지 면적 평균과 편차, 표지 직물의 드럼 중심으로부터의 거리 평균과 편차, 드럼과 표지 직물의 속도 차 평균, 표지 직물의 출현 빈도가 추출되었다. 그리고 회귀분석 결과 표지 직물의 드럼 중심으로부터의 거리 평균, 표지 직물의 출현빈도가 세척성에 대한 회귀식의 영향이 큰 두 가지 독립변수로 나타났으며, 위 두 거동지수가 작을수록 세척성이 높은 것으로 나타났다. 이는 낙하와 같은 기계력이 큰 거동뿐 아니라 직물 간의 섞임, 마찰과 같은 상호작용이 활발할수록 세척성이 높다는 것을 의미한다.

Fabric movements in a front-loading washer were analyzed and the correlation between fabric movements and detergency was investigated. With 3.25kg laundry load, 25% of maximum load, various fabric movements were induced with different drum rotating speed. Fabric movements were observed by macro and micro dimension and they were digitized and visualized. Finally, the influence of fabric movements on detergency was investigated. As for the macro fabric movements, the occupied area ratios by laundry loads in the washer were varied according to the drum rotating speed. As for the micro fabric movements, the movements of tracer fabric were divided into 12 movements. The tendency of micro fabric movements as well as the degree of interactions between fabrics at each rotating speed were investigated. The characteristics of macro and micro fabric movement also influenced on detergency and resulted in the maximum detergency at 46rpm. Among ten fabric movement indexes, five indexes (occupied area of laundry batch, maximum and minimum value ratio of occupied area of laundry batch, distance between the center of drum and tracer fabric, speed difference between drum and tracer fabric, appearance frequency of tracer fabric) came out to have a statistically significant correlation with detergency. Also, a regression equation of detergency was obtained with R2 value of 0.707 and p-value below 0.01. The two independent variables of the regression equation were average value of distance between center of the drum and tracer fabric and appearance frequency of tracer fabric, with an inverse correlation with detergency. Therefore, it was concluded that not only mechanical force like falling movement but also interactions between fabrics like abrasion and mixing were needed to improve detergency for practical laundry loads.