에틸렌 비닐 아세테이트(EVA)는 주로 다공성의 폐쇄 셀 폼 구조 덕분에 기능성 신발 중창의 최고급 재료로 사용됩니다. 이 구조는 상당한 무게를 추가하지 않으면서도 탁월한 충격 흡수를 제공합니다. EVA 중창은 발이 땅에 닿을 때 발생하는 지면 반발력을 효과적으로 완충하여 신체의 중요한 완충 역할을 합니다. 이러한 기계적 쿠셔닝은 무릎과 발목 관절에 가해지는 하중을 직접적으로 줄여주어 장시간 서 있거나 걷는 것과 관련된 근골격계 부상의 위험을 최소화합니다.
EVA의 핵심 장점은 "미세 변형" 능력에 있습니다. 하중을 받으면 압축되어 에너지를 흡수하고 표면 접촉 면적을 늘려 단단한 충격을 관리 가능한 압력으로 효과적으로 전환합니다.
충격 보호의 메커니즘
폐쇄 셀의 장점
EVA는 다공성의 폐쇄 셀 폼 구성으로 정의됩니다. 너무 쉽게 붕괴될 수 있는 개방 셀 폼과 달리, 폐쇄 셀 구조는 재료 내부에 가스를 가두어 수천 개의 작은 충격 흡수 장치처럼 작동합니다.
이 구조 덕분에 재료는 가벼우면서도 높은 압축성을 유지할 수 있습니다. 이는 충격 시 에너지를 흡수하기 위한 필요한 "유연성"을 제공하며, 충격을 착용자의 골격으로 직접 전달하는 것을 방지합니다.
관절 하중 감소
충격 흡수 중창의 주요 기능은 지면 반발력을 관리하는 것입니다. 사용자가 걷거나 달릴 때 발은 상당한 힘으로 땅에 부딪힙니다.
EVA는 이 에너지의 상당 부분을 흡수합니다. 이를 통해 운동 사슬을 따라 전달되는 기계적 스트레스를 크게 줄여, 피로와 부상을 유발하는 반복적인 외상으로부터 특히 무릎과 발목을 보호합니다.
성능 및 안정성 특성
미세 변형
EVA는 단순한 쿠셔닝 이상의 독특한 이점을 제공합니다. 압력을 받으면 재료는 미세 변형을 겪습니다.
이러한 압축성 덕분에 재료가 발과 땅에 약간씩 맞춰질 수 있습니다. 이는 미끄럼 방지를 위한 밑창과 관련하여 자주 언급되지만, 중창 맥락에서는 이러한 변형이 유효 접촉 면적을 증가시켜 신발 내부의 미끄러짐 변위를 줄이는 안정적인 기반을 제공합니다.
응력 분산
정형외과 깔창과 같은 응용 분야에서 EVA는 응력 분산 능력으로 높이 평가됩니다.
미세 다공성 구조는 압력이 단일 고충격 영역에 집중되지 않도록 합니다. 대신, 힘이 밑창의 더 넓은 영역으로 분산되어 압력 궤양을 예방하고 발의 피로를 관리하는 데 중요합니다.
제조 및 다용성
가공 호환성
EVA는 제조 환경에서 매우 적응성이 뛰어납니다. 높은 화학적 안정성과 3D 조각과 같은 가공 기술과의 우수한 호환성을 보여줍니다.
이를 통해 제조업체는 재료의 구조적 무결성을 손상시키지 않으면서 특정 생체 역학적 요구 사항을 충족하는 복잡하고 인체공학적인 모양을 만들 수 있습니다.
피로 저항성
폼 소재임에도 불구하고 EVA는 인상적인 피로 저항성을 제공합니다. 반복적인 압축 주기(걷는 단계)를 즉각적인 구조적 파손 없이 견딜 수 있습니다.
이를 통해 신발은 단기간 사용 후 바닥이 닳는 대신 시간이 지남에 따라 일관된 충격 흡수를 제공합니다.
절충안 이해
경도 균형
EVA는 "만능" 해결책이 아닙니다. 효과는 경도에 크게 좌우됩니다. 예를 들어, 쇼어 C50 경도는 종종 이상적인 균형으로 언급됩니다.
EVA가 너무 부드러우면 바닥이 닳아 보호 기능을 제공하지 못합니다. 너무 단단하면 충격을 흡수하지 못합니다. C50과 같은 특정 경도는 재료가 높은 충격을 흡수하면서도 아치와 표면 질감을 지지할 만큼 충분한 형태 안정성을 유지하도록 보장합니다.
내구성과 충격 흡수의 균형
EVA는 충격 흡수에 뛰어나지만, 고마모 시나리오에서는 폴리우레탄(PU)과 같은 재료의 순수한 내구성이 부족할 수 있습니다.
이것이 복잡한 신발에 종종 다중 재료 복합 접근 방식이 사용되는 이유입니다. 디자이너는 최대 충격 흡수를 위해 EVA를 뒤꿈치에 배치하고, 향상된 지지력과 수명을 위해 앞발에는 PU를 사용할 수 있습니다.
목표에 맞는 올바른 선택
기능성 신발이나 깔창의 재료를 선택할 때 특정 목표가 최적의 구성을 결정합니다.
- 주요 초점이 최대 관절 보호라면: 지면 반발력을 흡수하고 무릎과 발목을 보호하기 위해 압축성을 높이도록 조정된 밀도의 EVA를 우선시하십시오.
- 주요 초점이 구조적 안정성이라면: 아치 지지력을 유지하면서 "바닥이 닳는 것"을 방지하기 위해 EVA 제형이 균형 잡혀 있는지(예: 쇼어 C50 경도) 확인하십시오.
- 주요 초점이 장기적인 내구성이라면: 뒤꿈치 쿠셔닝에는 EVA를 사용하고 마모가 심한 부분에는 PU를 사용하는 복합 디자인을 고려하여 편안함과 수명을 균형 있게 맞추십시오.
EVA는 현대 신발에서 사용 가능한 무게 감소 대비 에너지 흡수 비율이 가장 효율적이기 때문에 업계 표준으로 남아 있습니다.
요약표:
| 특징 | 기능성 신발에 대한 이점 | 기술적 메커니즘 |
|---|---|---|
| 폐쇄 셀 폼 | 가벼운 충격 흡수 | 가스를 가두어 수천 개의 작은 충격 흡수 장치 역할 |
| 미세 변형 | 관절 및 골격 보호 | 하중을 받으면 압축되어 지면 반발력 완충 |
| 응력 분산 | 피로 및 압력 감소 | 충격을 밑창 전체에 분산시켜 고압 영역 방지 |
| 쇼어 C50 경도 | 균형 잡힌 지지력 및 쿠셔닝 | 아치 안정성을 유지하면서 '바닥이 닳는 것' 방지 |
| 화학적 안정성 | 제조 다용성 | 3D 조각 및 인체공학적 성형과 호환 |
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참고문헌
- Verônica Cimolin, Paolo Capodaglio. A Comparative Analysis of Shoes Designed for Subjects with Obesity Using a Single Inertial Sensor: Preliminary Results. DOI: 10.3390/s22030782
이 문서는 다음의 기술 정보도 기반으로 합니다 3515 지식 베이스 .
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