재봉기의 작동원리 - 빠르고 쉬운 바느질

구멍이 난 양말을 꿰매 본 적이 있는 사람은 안다. 바느질이 그리 녹록치 않다는 것을… 그런데 그것이 단순히 구멍 난 양말을 꿰매는 것이 아니라 옷을 한 벌 만드는 일이라면 그 어려움은 아마 ‘녹록치 않다’라는 말로는 턱없이 부족할 것이다. 그런 의미에서, 우리는 양식이 없어 삯바느질로 자식을 키워낸 어머니들에게 큰 경의를 표할 필요가 있다. 한 땀 한 땀, 손바느질로 한 벌의 옷을 짓기 위해서 그들은 대체 몇 번의 바늘땀을 놀렸을까? 그 바느질에는 얼마나 많은 그녀들의 한숨이 들어가 있을까? 하지만 이제 우리에게는 그런 고민이나 고생이 필요 없다. 재봉기의 발명 덕분이다. 재봉기의 발명은 오랜 시간 반복되던 단순 노동의 고통에서 여성들을 해방시켜주었고 의복의 대량생산을 가능하게 해 패션산업을 활성화시켰다. 이러한 축복 같은 재봉기에는 어떤 원리가 숨어 있는 것일까? 재봉기의 역사

재봉기는 한자로는 '裁縫機'이고, 영어로는 'sewing machine'이다. '재봉틀'이라고도 하고 machine의 일본식 발음에서 유래된 ‘미싱‘이라고 부르기도 한다. 1755년 독일의 바이젠탈(Chals Weisenthal)에 의해 봉제할 수 있는 기계적 장치가 처음으로 제작되었지만, 최초의 재봉기 발명으로 인정된 것은 특허를 받은 18세기 말, 영국의 토마스 세인트(Th. Saint)의 재봉기였다. 그 후 1800년 크램(B.Krems)에 의해 하나의 실로 연결고리를 만들어가는 재봉기가 만들어졌으며, 1830년 프랑스의 바세레미 시모니(B. Thimonnier)도 재봉기를 고안하였고, 1834년에 미국의 헌트도 바늘에 구멍을 뚫어서 재봉이 가능한 기계를 사용한 기록이 있다. 재봉기의 발전은 계속되어 1844년에는 미국의 엘리어스 호(E. Howe)에 의해 1분당 300땀의 봉제가 가능한 재봉기가 개발되었고, 1850년대에는 1분당 600~1000땀을 봉제할 수 있을 정도로 발전하였다. 재봉기가 가정의 필수품으로 자리를 잡게 된 것은 1851년 미국의 싱거(M. Singer)의 공헌이 크다.

1분당 300땀의 봉제가 가능한 엘리어스 호의 재봉기 <출처: wikipeda>

싱거(M. Singer)는 가정용 재봉기인 HA형(표준형) 개발을 시작으로 HL형(직진봉형), ZH형(지그재그봉형), 프리암형(소매통재봉이 쉬운 형)등을 차례로 개발하여 재봉기의 다양화와 의복의 대량생산에 기여했다. 우리나라에는 1900년 경에 재봉기가 도입되었고, 1960년대 초부터 공업용 재봉기가 사용되었다. 재봉기의 구조와 기능 재봉기가 봉제를 위해 어떻게 작동하는지를 알기 위해서는 먼저 재봉기의 간단한 구조와 기능을 살펴봐야 할 것이다. 재봉기는 박음 속도에 따라 가정용과 공업용으로 분류된다. 가정용은 1분당 약 800땀 정도이고, 공업용은 1분당 약 3000 ~ 6000땀 정도이다. 재봉기 종류는 봉제목적과 기능에 따라 다양하다. 여기서는 가장 기본이 되고 주변에서 흔히 접하는 가정용 재봉기의 구조를 살펴보자. 가정용 재봉기의 구조와 명칭은 [그림1]과 같고, 각부명칭에 따른 주요기능은 다음과 같다.

[그림1] 재봉기의 구조와 명칭

윗실꽂이 : 원통형의 실감개에 잠긴 실을 꽂아 위치를 고정시키는 곳 압력조절기 : 노루발이 천을 누르는 압력을 조절해 주는 역할을 함  실채기 : 윗실을 당겨 바늘땀을 조여 주는 역할을 함 윗실안내 : 실의 길을 안내해 주며 실의 위치를 고정시켜 주는 역할을 함 윗실조절기 : 윗실이 당겨지는 정도를 조절함 노루발 : 옷감을 눌러 주어 옷감 속으로 바늘이 잘 관통할 수 있도록 하는 역할을 함 톱니 : 옷감의 두께에 따라 수직으로 움직여 조정하고, 옷감을 조금씩 수평방향으로 밀어내는 역할을 함 미끄럼판 : 표면이 미끄럽게 되어 있어 헝겊이 노루발 밑으로 쉽게 미끄러져 들어가게 하는 역할을 함. 열리고 닫힘으로써 북과 북집을 넣을 수 있는 입구가 됨  돌림바퀴 : 보통 모터에 연결되어 있어 재봉기를 움직이는 에너지가 전달되는 곳으로 실채기, 바늘, 톱니, 북집을 움직이는 역할을 함 땀수조절다이얼 : 바늘땀의 길이를 조절하여 땀수를 달라지게 하는 역할을 함  후진 누름단추 : 바느질의 방향을 바꿔주어 시작과 끝에 바느질이 풀리지 않게 하는데 쓰임

 

재봉기의 작동 원리 재봉기가 작동하는 것을 보면 바늘이 옷감을 관통하여 들어갔다 나왔다하는 동작만 반복하는데 여기엔 어떤 원리가 숨어 있어서 천과 천을 이어 붙여 꿰맬 수 있는지 궁금해진다.겉으로 보이는 바늘의 반복동작 외에 바늘이 옷감을 관통한 후 옷감의 밑에서 일어나는 동작을 볼 수 있다면 그 궁금증이 풀릴 수 있을 것이다. 재봉방식에 따라 옷감 밑에서의 동작이 달라지므로 [그림2]와 같이 윗실과 밑실이 옷감중간에서 얽혀 땀이 형성되는 가장 기본적인 재봉방식(본봉)을 설명하고자 한다.

[그림2]윗실과 밑실로 땀이 형성되는 과정

[그림2]에서 보는 바와 같이 현재 사용되고 있는 대부분의 재봉기는 윗실과 밑실이 얽혀 바늘땀을 형성하게 되며 바늘땀의 앞뒤가 똑같이 직선상의 점선으로 나타난다. 땀의 구성은 풀리기가 어려운 독립적 구성이며 되돌아 박기가 쉬운 방식이다. 윗실이 끼워져 있는 바늘이 옷감을 관통하여 어떻게 밑실과 얽혀 바늘땀을 만들어내는지는 [그림3]과 같다. [그림3]의 ①과 같이 바늘이 옷감을 관통하면 hook이라고 불리며 이름처럼 실을 걸어 낼 수 있는 걸쇠 구조가 있는 가마가 회전한다. 가마에는 밑실이 감겨있는 북과 북집이 들어 있어 가마 외부로 밑실이 나와 있는 상태로 가마가 회전하게 된다. 바늘이 바늘구멍에 윗실을 꿰어 옷감을 관통해 옷감 밑으로 윗실을 끌고 내려오면, 옷감 밑으로 내려온 윗실을 가마의 걸쇠가 윗실을 걸어 회전하게 된다. 가마가 회전하면서 [그림3]의②와 같이 자연스럽게 윗실 고리가 만들어 진다. 이렇게 만들어진 윗실 고리는 가마가 계속해서 회전하므로 [그림3]의 ③과 같이 북을 감싸게 된다. 북을 감싼 윗실 고리는 가마의 걸쇠가 회전하여 밑까지 오면 가마걸쇠에서 벗어나게 된다.

[그림3] 제봉기의 바늘땀 형성 과정

[그림3]의 ④에서 보는 것처럼 가마가 계속 회전하여 처음 위치로 돌아가면서 커졌던 윗실 고리의 크기가 줄어들게 된다. 이는 옷감을 관통하여 옷감 밑으로 들어와 있던 바늘이 상승하게 되어 윗실을 잡아당기기 때문이다. 그러나 바늘의 상승은 윗실을 그다지 완벽하게 잡아당기지는 못한다. 나머지 부분은 실채기가 담당한다. 실채기는 아직도 늘어져 있는 윗실을 위로 당겨주는 역할을 하고, 윗실을 당기는 강도를 조절하는 역할은 윗실조절기가 한다. 이렇게 바늘의 상승과 실채기의 작용으로 윗실 고리가 조여들면 [그림3]의 ⑤와 같이 윗실 고리는 밑실과 얽히면서 옷감과 밀착하게 되어 바늘땀을 형성하는 것이다. 이렇게 한 과정이 끝나면 톱니의 움직임이 옷감을 조금씩 밀어내고 [그림3]의 과정들이 다시 반복된다. 바느질이 될 때 윗실과 밑실의 장력조절이 잘못되면 아래 [그림4]와 같은 현상이 나타난다. 윗실을 당기는 강도가 세면 [그림4]에서처럼 윗실은 짧고 밑실이 옷감 위쪽까지 보이게 되고 밑실을 당기는 강도가 세면 밑실이 짧고 윗실이 옷감 아래 부분까지 보이게 된다. 두 실의 장력이 적당하면 윗실과 밑실은 옷감중간에서 알맞게 얽혀 튼튼한 바늘땀을 형성한다.

[그림4] 윗실과 밑실의 장력 조절

직물을 넣으면 ‘드르륵’하는 소리를 내며 가지런히 바느질을 해 내는 재봉기를 보며, 더 이상 막연한 신기함을 내비칠 필요가 없다. 이제 재봉기의 원리를 알았으니‘드르륵’ 경쾌한 소리를 내며 직접 바느질에 도전해 보자. 투박한 기계 안의 여러 부품들이 어우러져 만들어내는 아기자기하고 정성어린 작품을 보며, 그 원리를 한번 다시 떠올려 보는 것도 좋을 것이다.