KR100385539B1 - 전자파 감쇄 박판의 제조방법 및 그 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 양도체(良導體) 분말을 이용한 전자파 감쇄 박판의 제조방법 및 그 장치와 전자파 감쇄용 박판에 관한 것으로, 각종 전자제품이나 핸드폰 등에서 발생되어 인체에 악영향을 주는 전자파를 근원적으로 차단하기 위해 양도체를 분말 형태로 만들어 기재에 도포하고, 그 상부를 폴리에틸렌으로 코팅한 전자파 감쇄용 박판을 간단하게 제조함으로서, 가격을 절감시킬 수 있고, 또 이러한 전자파 감쇄용 박판을 전자파가 발생되는 각종 전자제품이나 핸드폰의 플라스틱 케이스 등의 성형시 그 내부에 삽입시킴으로서, 실용성을 증대시킴은 물론, 각종 전자제품이나 핸드폰 등으로부터 발생되는 전자파를 근원적으로 차단시켜 인체를 보호할 수 있도록 된 것이다.

Description

전자파 감쇄 박판의 제조방법 및 그 장치{manufacturing method for electromagnetic wave reducing foil utilizing good conduct powder and thereof apparatus and electromagnetic wave reducing foil}

본 발명은 전자파 감쇄 박판의 제조방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 불필요한 전자파를 근원적으로 차단하기 위해 분말 형태의 양도체를 이용하여 얇은 전자파 감쇄용 박판을 간단하게 제조함은 물론, 이러한 전자파 감쇄용 박판을 전자파가 발생되는 각종 전자제품이나 핸드폰의 플라스틱 케이스 등의 성형시 그 내부에 삽입시켜 일체로 형성함으로서, 각종 전자제품이나 핸드폰 등으로부터 발생되는 전자파를 근원적으로 차단시켜 인체를 보호할 수 있도록 된 것이다.

일반적으로 자기장이 주기적으로 바뀌면서 생기는 파동을 전자파라 한다. 100MHz 이하인 마이크로파가 인체에 흡수되었을 때 인체에 유해하다는 연구결과가 많이 나오고 있는데, 실생활에 유용하게 사용되는 텔레비전이나 오디오, 전자렌지 및 휴대폰에서 자동차에 이르기까지 수많은 전자제품에서 전자파가 발생되고 있으며, 또 지하 수맥의 영향으로도 자기장이 발생하여 수면 중에도 인체에 전자파 영향을 주고 있는 실정이다.

이러한 전자파가 인체에 큰 악영향을 주는 것은 잘 알려져 있다. 참고로 휴대폰의 전자파 유해성 시험결과를 보면, 스웨덴 하델 박사는 뇌종양 발생확률이 일반인 보다 2.5배나 높은 것으로 보고하고 있고, 미국 남가주대 로스애디 교수는 쥐에서 뇌종양 발생에 영향을 준다고 하였으며, 미국 워싱턴대 헨리 라이 박사는 DNA(디옥시리보오스)가 파괴되어 암세포가 발현될 수 있다고 보고한 바 있다.

또한, 영국 노팅엄대 대이비드 포머라이 박사는 전자파에 노출될 경우 세포가 적절한 활동을 못하고 일찍 늙으며 전자파에 의한 세포 손상은 회복되지 않는다고 보고하고 있다.

그리고, 미국 알란 프레이 박사는 전자파가 두통을 일으킨다고 보고 하고 있으며, 1950년대 들어와서 고압선 부근의 농작물은 그 성장이 느려지고, 젖소들의 우유 생산량은 감소하면서 주민들도 두통이나 나른함 등의 증상을 호소하였고, 1979년 수력 발전소가 많은 미국 콜로라도 아동들의 백혈병 발생률이 일반 아동들에 비해 2배나 높다는 것으로 조사되었다.

또한, 1999년 스웨덴 룬트 대학 연구팀은 쥐의 시험결과 혈액의 유해 단백질과 독성물질이 뇌로 들어가는 것을 막는 방어체제에 손상이 온다고 발표하였다.

이와 같이 전자파가 인체에 미치는 각종 악영향에 대해서는 잘 알려져 있는 바, 이러한 전자파에 인체가 노출될 때 그 피해를 최소화할 수 있는 방법이 여러 가지로 연구되고 있다. 그 중에서도 양도체를 이용하여 전자파를 감쇄하는 방법이 가장 효과적이라고 알려져 있으나, 이러한 양도체는 제작이 난이하고, 또 그 가격이 고가이어서 휴대폰이나 각종 전자제품에 부분적으로만 사용하고 있어 전자파의 감쇄 효과를 크게 기대할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 목적은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 불필요한 전자파를 근원적으로 차단하기 위해 양도체를 분말 형태로 만들어 기재에 도포하고, 그 상부를 폴리에틸렌으로 코팅한 전자파 감쇄용 박판을 간단하게 제조함으로서, 가격을 절감시킬 수 있고, 또 이러한 전자파 감쇄용 박판을 전자파가 발생되는 각종 전자제품이나 핸드폰 등의 플라스틱 케이스를 성형시 그 내부에 삽입시켜 일체로 성형함으로서, 실용성을 증대시킴은 물론, 각종 전자제품이나 핸드폰 등으로부터 발생되는 전자파를 근원적으로 차단시켜 전자파로부터 인체를 보호할 수 있는 전자파 감쇄용 박판을 제공하는 데 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전자파 감쇄 박판의 제조장치를 계략적으로 나타낸 단면도,

도 2는 본 발명에 따른 전자파 감쇄 박판의 양도체 분말 배합부 및 양도체 분말의 도포부를 나타낸 단면도,

도 3과 도 4는 본 발명에 따른 전자파 감쇄용 박판의 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100 : 전자파 감쇄 박판 10 : 공급부

20 : 배합부 30 : 도포부

40 : 건조부 50 : 코팅부

60 : 안내롤러 70 : 배출롤러

110 : 기재층 120 : 양도체층

130 : 코팅층

이하, 본 발명에 따른 전자파 감쇄용 박판의 제조방법 및 그 장치를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

먼저, 본 발명의 특징으로 이루는 것으로 전자파를 감쇄시킬 수 있는 양도체는, 그 표면에 전계가 가해질 때 전류 밀도나 전계의 세기는 도체 내로 들어감에 따라 급격히 감소한다. 따라서, 전자파의 에너지는 도체 내로 전송되지 않는다. 즉, 이 에너지는 매질을 통해서 전송되며, 도체는 전자계의 도파 역할을 할 뿐이다. 또한, 이러한 양도체 내에서의 위상속도는 공기 중의 빛의 속도보다 매우 낮다. 즉, 공기 중에서 3MHz의 전자파는 그 파장이 100m나 되는 반면, 구리의 경우에는 0.24mm이다. 따라서, 매우 높은 주파수에서 양도체의 감쇄상수는 매우 커진다. 참고로, 구리의 경우 3MHz에서 감쇄상수는 2.62×10⁴(NP/m)로 계산된다.

따라서, 높은 주파수의 전자파는 양도체에서 진행할 때 급격히 감쇄하고, 이러한 양도체의 소재로서는 구리나 은 등을 사용한다.

또한, 진행 평면파의 진폭이 감쇄하는 거리를 표피 두께라 하는 바, 초고주파 대역에서 양도 체의 표피두께는 너무나 작아서 대부분의 실질적인 경우 전자계와 전류는 도체 표면의 매우 얇은 층(즉, 표피)에 갖혀 있는 것으로 간주해도 되므로 양도체의 표피 두께는 될 수 있는 한 얇게 형성할 수 록 경제적이다.

따라서, 본 발명에 있어서 가장 큰 특징은 양도체 분말을 최대한 얇게 도포 하여 양도체층을 형성하여야 된다. 즉, 가능한 한 미세 분말의 양도체를 사용하는 것이 중요하며, 이러한 미세 분말의 양도체를 최대한 얇게 도포한 후, 이탈 및 산화를 방지하도록 코팅하는 것이 중요하다.

상기와 같은 본 발명을 이루기 위한 전자파 감쇄 박판의 제조방법으로서, 제 1 실시예는, 유연성이 있으며 얇은 두께의 소재로 된 기재(111)를 제공하는 단계와, 양도체 분말과 점착성 액체를 배합하여 액상물질(121)을 만든 후, 이를 제공하는 단계와, 상기 액상물질(121)을 상기 기재(111)의 일측면에 균일한 두께로 도포하는 단계와, 상기 기재(111)의 일측면에 도포된 액상물질(121)을 건조히터(41)에서 건조시켜 양도체 층(120)을 형성하는 단계와, 상기 양도체층(120)의 산화를 방지하기 위하여 그 상면을 폴리에틸렌으로 코팅하여 코팅층(130)을 형성하는 단계와, 완성된 전자파 감쇄용 박판(100)을 배출하는 단계로 이루어진다.

여기서, 상기 양도체층(120)을 이루는 소재로는 구리나 은 등을 사용하고, 이러한 양도체 층(120)은 양도체 분말의 농도를 조절하여 양도체의 표피두께를 조절할 수 있다.

이와 같은 본 발명의 제1 실시예에 의하면, 양도체층(120)을 형성하기 위해 양도체 분말과 접착성 액체를 배합하여 액상물질(121)을 만들고, 이 액상물질(121)을 얇게 도포함으로서 양도체층(120)을 형성함을 알 수 있다.

본 발명의 전자파 감쇄 박판의 제조방법으로서 제2 실시예는, 유연성이 있으며 얇은 두께의 소재로 된 기재(111)를 제공하는 단계와, 상기 기재(111)의 일측면에 접착제를 균일하게 도포하는 단계와, 상기 접착제가 도포된 기재(111)에 양도체 분말을 스프레이 형태로 분출하여 상기 접착제에 도포시켜 양도체 층(120)을 형성하는 단계와, 상기 양도체 층(120)을 건조히터(41)에서 건조시키는 단계와, 상기 양도체층(120)의 상면을 폴리에틸렌으로 코팅하여 코팅층(130)을 형성하는 단계와, 완성된 전자파 감쇄용 박판(100)을 배출하는 단계로 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 제2 실시예에 의하면, 양도체층(120)을 형성하기 위해 접착제를 도포한 후, 그 위에 양도체 분말을 뿌림으로서 양도체층(120)을 형성함을 알 수 있다.

본 발명의 전자파 감쇄 박판의 제조방법으로서 제3 실시예는, 유연성이 있으며 얇은 두께의 소재로 된 기재(111)를 제공하는 단계와, 상기 기재(111)의 일측면에 폴리에틸렌에 양도체 분말을 섞어서 코팅하여 양도체층(120)과 코팅층(130)을 형성하는 단계와, 상기 양도체층(120)과 코팅층(130)을 건조히터(41)에서 건조시키는 단계와, 완성된 전자파 감쇄용 박판(100)을 배출하는 단계로 이루어진다.

이와 같은 본 발명의 제3 실시예에 의하면, 양도체층(120)을 형성하기 위해 양도체 분말을 폴리에틸렌에 섞어서 한번의 공정으로 양도체층(120)을 형성함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 제3 실시예는 제조 공정수를 감소시킬 수 있다.

상기와 같이 본 발명의 각 실시예에서 사용되는 기재(111)의 재질로서는 종이나 부직포, 비닐, 편직물 등 유연성이 있으며, 두께가 비교적 얇은 것을 선택적으로 사용하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 코팅은 코팅기(53)에서 이루어지는데, 이러한 코팅기(53)는 폴리에틸렌 알갱이들을 대략 320℃ 정도로 가열되는 히터가 붙은 가압스크류를 통과하면서 흘러내린 액상 필름을 두께 16∼18μ 정도로 코팅 냉각시키면서 압착시킬 수 있다. 또한, 상기 코팅은 유광 또는 무광 형태의 코팅을 선택적으로 할 수 있다.

본 발명에 따른 양도 체를 이용한 전자파 감쇄 박판의 제조장치는, 두께가 얇고 유연한 소재로 이루어지며 두루마리 형태로 감겨져 있는 기재(111)를 설치하고, 이 기재(111)를 공급할 수 있는 공급롤러(11)가 구비된 공급부(10)와, 양도체 분말과 점착성 액체를 혼합할 수 있는 혼합탱크(21)가 설치되고, 이 혼합탱크(21)의 내부 공간에 위치되어 상기 양도체 분말과 점착성 액체를 배합하여 액상물질(121)을 만드는 교반기(22)가 구비되며, 이 교반기(22)에 의해 배합된 액상물질(121)을 배출할 수 있는 배출관(23)이 설치된 배합부(20)와, 상기 배합부(20)에서 배출되는 액상물질(121)을 저장하는 저장통(31)이 설치되고, 이 저장통(31)에 있는 액상물질을 항상 묻혀 회전하는 회전롤러(32)가 설치되며, 상기 회전롤러(32)와 맞물려 회전되면서 상기 회전롤러(32)에 묻혀진 액상물질(121)을 일정량 만 묻혀 회전되면서 상기 공급부(10)에서 공급되는 기재(111)의 일측 면에 상기 액상물질(121)을 균일하게 도포하는 도포롤러(33)가 설치되고, 상기 기재(111)의 타측면에 설치되어 상기 기재(111)를 도포롤러(33) 측으로 압착시켜 상기 기재(111)에 액상물질(121)이 잘 도포 되도록 하는 압착롤러(34)가 설치된 도포부(30)와, 상기 도포부(30)에서 기재의 일측면에 균일하게 도포된 액상물질(121)을 건조시켜 양도체층을 형성하도록 건조히터(41)와 열풍팬이 설치된 건조부(40)와, 실리콘 또는 고무롤러(51)가 설치되어 냉각롤러(52)를 압착해 주며, 폴리에틸렌 수지를 가열 필름 형태의 액상으로 토출해 내며 양도체층(120)을 코팅하는 코팅부(50)와, 상기 공급부(10)로부터 공급되는 기재(111)가 도포부(30)와 건조부(40) 및 코팅부(50)를 거쳐 원활히 배출되도록 상기 기재(111)를 안내하는 복수개의 안내롤러(60) 및 완성된 전자파 감쇄용 박판(100)을 감아주는 배출롤러(70)를 포함하여서 이루어진다.

여기서, 상기 양도체 층(120)은 구리 또는 은 등의 사용함이 바람직하며, 상기 배합부(20)에 설치된 배출관(23)의 끝단에는 액상물질(121)의 배출을 조절할 수 있는 밸브(24)가 설치할 수 있다. 또, 상기 회전롤러(32) 및 도포롤러(33)에 상기 액상물질(121)이 원활히 묻혀 질 수 있도록 용제를 더 혼합하여 사용할 수 있다.

그리고, 상기 코팅은 유광 또는 무광 형태의 코팅을 선택적으로 할 수 있는 것으로, 무광의 코팅을 하기 위해서는 표면이 거친 냉각롤러를 사용하면 되는 것이고, 유광의 코팅을 하기 위해서는 표면이 매끈매끈한 냉각롤러를 사용하면 된다.

본 발명에 따른 전자파 감쇄용 박판은, 두께가 얇고 유연한 소재로 이루어진 기재층(110)과, 상기 기재층(110)의 일면에 양도체 분말과 접착성 물질이 배합 건조된 액상물질이 균일한 두께로 도포되어 전자파를 차단할 수 있는 양도체층(120)과, 상기 양도체층의 상면을 폴리에틸렌으로 코팅하여 양도체의 산화를 방지하는 코팅층(130)을 포함하여서 이루어진다.

여기서, 상기 양도체 분말은 은 또는 구리 등의 소재를 사용하는 것이 바람직하며, 상기 양도체층(120)의 산화를 방지하는 코팅층(130)의 두께는 16∼18μ 정도가 가장 바람직하다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 코팅층(130)은 양도체층(120)의 상면과, 기재층(110)의 하면을 전부 코팅함으로서, 즉 상하면 전체를 코팅함으로서 상기 양도체층(120)의 산화를 보다 효과적으로 방지할 수 있다.

상기와 같이 여러 실시 예에 의해 제조된 전자파 감쇄용 박판은, 전자파가 발생되는 전자제품이나 핸드폰 등의 케이스 내부에 일체로 성형되어 사용됨으로써 각종 전자제품이나 핸드폰 등으로부터 발생되는 전자파를 근원적으로 차단시켜 인체를 보호할 수 있다. 예를 들어, 각종 가전제품이나 핸드폰의 제조시 플라스틱 케이스 내부에 상기 전자파 감쇄 박판을 내부에 삽입시켜 성형하면, 전체적으로 불필요한 전자파의 인체 흡수율을 최소화 할 수 있는 것이다.

또한, 상기 전자파 감쇄용 박판을 전자제품이나 핸드폰 등의 케이스 내부에 일체로 성형할 때에는 상기 전자파 감쇄용 박판의 양도체층(120)이 전자제품의 바깥쪽으로 향하도록 설치되록 한다. 즉, 기재(111)는 전자제품의 내측으로 향하고, 양도체층(120) 및 코팅층(130)이 전자제품의 외측으로 향하게 설치되는 것이다.

상기와 같이 본 발명에 따른 전자파 감쇄 박판(100)을 설치한 전자제품을 전자파 측정기를 이용하여 측정해본 결과, 다음과 같은 평균값을 얻었다.

즉, 전자 렌지의 경우에는 본 발명의 전자파 감쇄 박판(100)을 설치하기 전에는 평균 100㏈ 정도로 측정되었으나, 본 발명의 전자파 감쇄 박판(100)을 설치한 결과 평균 70㏈ 정도로 감쇄되어 측정됨을 확인할 수 있었다. 즉, 평균 30㏈ 만큼의 감쇄 효과를 얻은 것이다.

또한, 핸드폰의 경우에는 잔자파 감쇄 박판(100)의 설치 전에는 평균 50㏈ 정도가 측정되었으나, 전자파 감쇄 박판(100)을 설치한 후에는 평균 15㏈ 정도가 측정됨으로서, 평균 35㏈ 정도의 감쇄 효과를 확인할 수 있었고, 전기콘센트의 경우에는 평균 2.5㏈에서 평균 2㏈만이 측정됨으로서 평균 0.5㏈ 정도가 감쇄됨을 확인할 수 있었고, 형광등의 경우에는 평균 7㏈ 정도에서 평균 6㏈로 측정됨으로서 평균 1㏈ 정도가 감쇄됨을 확인할 수 있었다.

따라서, 상기의 측정결과에서 알 수 있듯이, 본 발명의 양도체를 이용한 전자파 감쇄 박판을 설치한 제품의 경우 전자파가 현저히 감쇄됨으로, 전자파로부터 인체가 보호되는 것이다.

이상의 설명에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 의하면, 양도체를 분말 형태로 만들어 기재에 도포하고, 그 상부를 폴리에틸렌으로 코팅한 전자파 감쇄용 박판을 간단하게 제조함으로서, 가격을 절감시킬 수 있고, 또 이러한 전자파 감쇄용 박판을 전자파가 발생되는 각종 전자제품이나 핸드폰의 플라스틱 케이스 등의 성형시 그 내부에 삽입시킴으로서, 실용성을 증대시킴은 물론, 각종 전자제품이나 핸드폰 등으로부터 발생되는 전자파를 근원적으로 차단시켜 인체를 보호할 수 있는 등의 이점이 있다.

Claims (5)

1. 삭제
2. 유연성이 있는 얇은 두께의 소재로 된 기재 위에 전자파 감소용 양도체 층을 형성하는 전자파 감쇄용 박판의 제조방법에 있어서,

   상기 기재의 일 측면에 접착제를 균일하게 도포하는 단계;

   상기 접착제가 도포된 기재에 구리와 은으로 된 상기 양도체 분말을 스프레이 형태로 분출하여 양도체 층을 형성하는 단계 ; 및

   상기 양도체 층을 건조시킨 후, 그 양도체 층의 상면을 폴리에틸렌으로 코팅하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 감쇄 박판의 제조방법.
3. 삭제
4. 두께가 얇고 유연한 소재로 된 기재 위에 양도체 분말과 점착성 액체를 혼합하여 된 액상물질을 도포하여 양도체 층을 형성 후, 건조히터와 열풍 팬으로 건조하도록 된 전자파 감쇄 박판의 제조장치에 있어서,

   두루마리 형태로 감긴 상기 기재를 공급롤러를 통하여 연속하여 공급하기 위한 기재 공급부;

   상기 기재 공급부로부터 공급되는 기재 위에 도포할 상기 액상물질을 배합하는, 양도체 분말과 점착성 액체를 혼합하기 위한 교반기를 갖는 혼합탱크와 그 혼합탱크의 교반기에 의해 배합된 액상물질을 배출하기 위한 배출관으로 이루어진 배합부;

   상기 배합부에서 배출되는 액상물질을 저장하는 저장통과 그 저장통에 있는 액상물질을 항상 묻혀 회전하는 회전롤러와 상기 회전롤러와 맞물려 상기 회전롤러에 묻혀진 액상물질을 일정량 만 묻혀 회전되면서 상기 기재의 일측면에 액상물질을 균일하게 도포하는 도포롤러와 상기 기재의 타측면에 설치되어 상기 기재를 도포롤러 측으로 압착시켜 상기 기재에 액상물질이 잘 도포되도록 하는 압착롤러로 이루어진 도포부;

   상기 건조히터로서 상기 도포부에 의해 도포된 액상물질을 건조하여 양도체층을 형성 후, 그 양도체층의 표면에는 폴리에틸렌 수지를 롤러를 통하여 압착하여 가열 필름 형태의 액상으로 토출해 내며 코팅하기 위한 코팅부; 및

   코팅 완성된 전자파 감쇄용 박판을 복수개의 안내롤러를 통해 원활하게 배출하여 두루마리 형태로 감을 수 있게 하는 배출롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자파 감쇄 박판의 제조장치.
5. 삭제