KR100856549B1 - 의복 내 ｒｆ 안테나 제조방법 - Google Patents

Abstract

의복의 심미성과 착용성을 유지하며, 휴대 전자기기의 소형화를 가능하게 하는 의복 내 RF 안테나 제조방법에 관해 개시한다. 본 발명의 가장 큰 특징은 전도성 섬유나 이를 천으로 만든 전도성 직물을 의복에 바느질하여 RF 안테나를 제작한다는 것이다. 본 발명에 따르면, 의복 내에서는 안테나의 크기나 모양의 제한이 없으므로 주파수 및 전송 거리의 제한을 최소화할 수 있으며, 이를 사용자가 인지하지 못하는 상태에서 실현하므로 의복의 심미성과 착용성을 유지할 수 있다. 또한, 휴대 전자기기에서 안테나 모듈을 제거할 수 있으므로 소형화가 가능하여 휴대성을 증대시킬 수 있다.

의복, RF 안테나, 바느질, 도전성, 고분자물질, 금속섬유, 휴대용 전자기기

Description

의복 내 ＲＦ 안테나 제조방법 {Method for fabricating RF antenna for use in clothes}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의복 내 RF 안테나 제조방법을 설명하기 위한 도면;

도 2는 RF 안테나의 재료로 금속섬유를 사용할 경우, 그 금속섬유의 구조를 나타내기 위한 도면; 및

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 의복 내 RF 안테나 제조방법을 설명하기 위한 도면이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명 *

100: 의복

105: 소정 크기의 직물

110: RF 안테나

120: 휴대용 전자기기

200: 금속섬유

210: 금속 필라멘트

220: 미세 박막 코팅층

230: 섬유 커버링층

본 발명은 의복 내 RF 안테나 제조방법에 관한 것으로, 특히 의복의 심미성과 착용성을 유지하며, 휴대 전자기기의 소형화를 가능하게 하는 의복 내 RF 안테나 제조방법에 관한 것이다.

최근, 언제 어디서나 정보를 공유하고 관리하는 유비쿼터스 시스템에 대한 관심이 증가함에 따라 RFID 태그, 휴대용 단말기, DMB 방송 수신기 등 다른 사용자 또는 기지국과의 통신을 수행하는 모든 휴대용 전자기기를 사용함에 있어서 양질의 RF 안테나 장치가 필수적으로 요구된다. 이에 따라, 안테나의 수신 이득과 휴대성, 심미성이 휴대용 통신 기기의 품질을 좌우하는 중요한 척도로 자리 잡고 있다.

RF 안테나는 사용 주파수의 파장과 일치하는 경우, 또는 반파장 길이, 1/4 파장 길이와 일치하는 경우 해당 주파수 신호를 높은 이득으로 수신하는데, 이러한 상태를 매칭(matching)되었다고 하며, 상기와 같이 계산된 길이의 파장 길이와 상이한 길이의 안테나를 사용하는 경우에는 수신 이득이 급격하게 감소하는 특징이 있다.

현재 금속을 사용하여 제작하는 휴대 전자기기의 안테나는 수신 이득을 높이 려면 길이가 너무 길어져 휴대성과 미관을 해치는 문제가 있다. 예를 들어, 지상파 디엠비 방송을 수신하려면 1/4 파장 길이의 안테나를 사용해도 약 38 센티미터 길이의 안테나가 필요하므로 휴대성과 이동성을 중요시하는 소형 휴대 전자기기에 부착하기에는 부적절하다.

이를 해결하기 위하여 안테나의 모양을 변형하여 전체 길이를 줄이면서도 매칭 상태를 유지하는 복합형 안테나를 사용하거나 내장형 안테나를 사용하는 경우도 있지만, 수신 감도가 낮아지고 수평면상에서 일정한 수신 감도를 갖지 못하는 문제가 있다. 또한, 필름 혹은 테이프에 금속박을 접착하여 구현한 안테나의 경우 유연성은 확보할 수 있지만 크기 및 미관, 착용성의 제한은 여전히 존재하며 부식, 변형의 위험도 발생하므로 그 한계가 존재해 왔다.

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 의복 내에 완전히 통합시킴으로써 크기, 모양, 미관 및 착용성에 대한 제한을 극복할 수 있는 의복 내 RF 안테나 제조방법을 제공하는 것을 기술적 과제로 한다.

상기한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 의복 내 RF 안테나 제조방법은:

정보의 송수신을 위해 RF 안테나를 필요로 하는 휴대용 전자기기의 의복 내 RF 안테나 제조방법에 관한 것으로서,

상기 휴대용 전자기기의 송수신 성능을 높일 수 있는 RF 안테나의 크기 및 형상을 상기 의복 내에서 결정하는 단계와;

상기 결정된 RF 안테나의 크기 및 형상에 따라 도전성 섬유를 바느질에 의해 상기 의복에 붙이는 단계와;

를 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 있어서, 상기 도전성 섬유를 바느질에 의해 상기 의복에 붙이는 단계가:

상기 도전성 섬유를 소정 크기의 직물에 미리 바느질하는 제1 단계와;

상기 직물을 상기 의복에 붙이는 제2 단계;

에 의해 실행되도록 할 수도 있다.

또한, 상기 도전성 섬유는, 도전성 광섬유, 방사된 도전성 고분자물질 및 금속섬유로 구성된 군으로부터 선택된 어느 하나인 것이 바람직하다.

만약 상기 도전성 섬유가 금속 섬유인 경우, 상기 금속 섬유가, 금속 필라멘트, 상기 금속 필라멘트를 둘러싸는 미세 박막 코팅층, 상기 미세 박막 코팅층을 둘러싸는 섬유 커버링층으로 이루어진 구조를 갖는 것이 바람직하다.

특히 상기 미세 박막 코팅층이 도전성 고분자 코팅층으로서, 예컨대 폴리피롤(polypyrole)의 재질로 이루어지도록 할 수도 있다.

또한, 상기 의복이 사용자의 상체에 착용되도록 형태화된 것이 바람직하다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다. 본 실시예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것은 아니고, 단지 예시로 제시된 것이다. 한편, 도면들에 있어서 동일 참조번호는 동일 구성요소를 나타내며, 이에 대한 중복적인 설명은 생략한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 의복 내 RF 안테나 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1을 참조하면, 의복(100) 내에 도전성 섬유가 바느질되어 RF 안테나(110)를 이루고 있음을 알 수 있다. RF 안테나(110)의 일 단부는 정보의 송수신을 위해 RF 안테나를 필요로 하는 휴대용 전자기기(120)에 연결되어 있다. 이와 같은 RF 안테나(110)의 크기 및 형상은 휴대용 전자기기(120)의 송수신 성능을 높일 수 있도록 사전에 사용 주파수와 매칭이 되는 방식으로 의복(100) 내에서 결정되어 있으며, 이러한 크기 및 형상에 따라 도전성 섬유를 바느질함으로써 RF 안테나(110)를 완성하게 된다. 이 때, 사용하는 도전성 섬유로는, 도전성 광섬유, 방사된 도전성 고분자물질 또는 금속섬유가 사용될 수 있다. 휴대용 전자기기(120)에는 RFID, 휴대용 단말기, DMB 방송 수신기 등 RF 안테나를 사용하는 모든 이동 통신 분야의 전자기기가 포함된다.

도 2는 RF 안테나의 재료로 금속섬유를 사용할 경우, 그 금속섬유의 구조를 나타내기 위한 도면이다. 도 2에서 내부구조를 명확히 나타내기 위해 구조의 일부를 박리하여 나타내었다. 도 2를 참조하면, 금속섬유(200)는 10㎛ 정도의 직경으로 코어(core)를 이루는 금속 필라멘트(210), 이 금속 필라멘트(210)를 둘러싸는 미세 박막 코팅층(220), 이 미세 박막 코팅층(220)을 둘러싸는 섬유 커버링층(230)으로 이루어지는 구조를 가진다. 미세 박막 코팅층(220)은 전자파 차폐를 위한 것이고, 섬유 커버링층(230)은 절연 및 마찰 최소화를 위한 것이다. 이러한 금속섬유는 전 기전도성이 좋고 인발공정을 통해서 세선(細線, micro-wire))화가 가능하다. 더욱이, 금속섬유의 직경이 100㎛ 이하로 내려가게 되면, 금속 고유의 특성이 강성이 사라지고 유연성이 좋아지고 내 굴곡성이 향상된다. 따라서, RF 안테나 용으로 여러 가닥의 금속섬유를 동시에 사용하게 되면, 한, 두 가닥에서 사절현상이 발생하더라도 전기전달이나 데이터 통신에 문제가 없다. 한편, 미세 박막 코팅층(220)으로서 전도성 고분자 물질을 사용할 수 있는데, 예를 들어 전도도가 500 ∼ 7,500 S/㎝인 폴리피롤(polypyrole)을 사용할 수 있다. 이러한 미세 박막 코팅층(220)은 노즐에 의해 재료물질을 나노 사이즈로 분사하여 건조함으로써 만들 수 있다. 섬유 커버링층(230)의 재료로는 화학 섬유, 면 섬유, 양모 섬유 등이 사용될 수 있는데, 궁극적으로 모든 종류의 섬유소재로 구성된 실을 사용할 수 있다. 그 중에서도 적당한 것은 나일론, 폴리에스터, 아크릴, 면, 양모 및 여러 종류의 소재를 혼합한 혼방사이다. 이 때 사용되는 실은 염색된 것을 사용할 수 있기 때문에 용도나 디자인에 따라서 의복을 구성하는 다른 부분의 실의 색상과 동일한 색상을 사용하거나 다른 색상을 사용할 수 있어서, 본 발명의 RF 안테나가 의복의 디자인에 영향을 미치지 않는다. 또한, 도전성 섬유의 세탁 및 마찰에 대한 내구성 테스트는 완료된 상태에서만 본 발명의 방법을 적용할 수 있다.

도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 의복 내 RF 안테나 제조방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 1에 설명된 실시예의 방법과 비교하여 다른 점은, 도전성 섬유로 이루어진 RF 안테나(110)를 소정 크기의 직물(105)에 미리 바느질한 다음, 이 직물(105)를 의복(100)에 다시 붙인다는 것이다. 이와 같은 방법은 본 발명의 방법 이 적용된 의복을 대량 생산할 경우 생산 시간을 단축시킬 수 있다는 점에서 장점을 갖는다.

위의 실시예들에서, 의복으로서 사용자의 상체에 착용되도록 형태화된 상의만을 예로 들었는데, 그 이유는 하의보다는 상의에 본 발명의 RF 안테나를 설치한 경우에 휴대 전자기기의 작동에 더 편리하기 때문이다.

이상과 같이 제조되는 본 발명의 RF 안테나는 주파수, 전송 거리를 가변하기 위하여 크기와 모양이 의복 내에서 자유롭게 변형될 수 있다는 장점을 갖는다.

상기한 바와 같은 본 발명에 따르면, 의복 내에서는 안테나의 크기나 모양의 제한이 없으므로 주파수 및 전송 거리의 제한을 최소화 할 수 있으며, 이를 사용자가 인지하지 못하는 상태에서 실현하므로 의복의 심미성과 착용성을 유지할 수 있다. 또한, 휴대 전자기기에서 안테나 모듈을 제거할 수 있으므로 소형화가 가능하여 휴대성을 증대시킬 수 있다.

Claims (7)

1. 정보의 송수신을 위해 RF 안테나를 필요로 하는 휴대용 전자기기의 의복 내 RF 안테나 제조방법에 있어서,

   상기 휴대용 전자기기의 송수신 성능을 높일 수 있는 RF 안테나의 크기 및 형상을 상기 의복 내에서 결정하는 단계; 및

   금속 필라멘트, 상기 금속 필라멘트를 둘러싸는 미세 박막 코팅층, 상기 미세 박막 코팅층을 둘러싸는 섬유 커버링층으로 이루어진 구조를 하는 도전성 섬유를 상기 결정된 RF 안테나의 크기 및 형상에 따라 상기 의복에 붙이는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 의복 내 RF 안테나 제조방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 도전성 섬유를 바느질에 의해 상기 의복에 붙이는 단계가:

   상기 도전성 섬유를 소정 크기의 직물에 미리 바느질하는 제1 단계와;

   상기 직물을 상기 의복에 붙이는 제2 단계;

   에 의해 실행되는 것을 특징으로 하는 의복 내 RF 안테나 제조방법.
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서, 상기 미세 박막 코팅층이 도전성 고분자 코팅층인 것을 특징으로 하는 의복 내 RF 안테나 제조방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 도전성 고분자 코팅층이 폴리피롤(polypyrole)의 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 의복 내 RF 안테나 제조방법.
7. 제1항에 있어서, 상기 의복이 사용자의 상체에 착용되도록 형태화된 것을 특징으로 하는 의복 내 RF 안테나 제조방법.

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