KR101417824B1 - 디지털 의류의 기능성 측정 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 디지털 의류의 기능성 측정 장치에 관한 것으로, 내부에 공간이 마련된 챔버와, 상기 챔버 내부에 배치되어 디지털 의류를 착용한 채 운동하는 로봇마네킹과, 상기 챔버 내부에 다양한 기후 상태를 구현하게 하는 기후구현수단과, 상기 로봇마네킹의 운동성과 다양한 기후 상태의 변화를 조합하여 수집한 데이터를 계측함으로써 디지털 의류의 기능성을 파악 검출하는 계측부를 포함하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치를 제공한다. 본 발명에 따르면 챔버 내에 실제와 같은 극한 기후 상황과 이러한 기후 상황에서 인체 모형의 로봇마네킹이 운동하는 상황을 시뮬레이션 하면서 수집한 정보를 기반으로 디지털 의류의 기능성을 파악함에 따라 인체에 유익한 디지털 의류의 우수성을 제시할 수 있는 효과가 있다.

Description

디지털 의류의 기능성 측정 장치{Apparatus For Measuring Functionaliy Of Digital Cloths}

본 발명은 디지털 의류의 기능성 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 실제와 같은 극한 기후 상황과 이러한 기후 상황에서 인체 모형의 마네킹이 운동하는 상황을 챔버 내에 시뮬레이션 하면서 수집한 정보를 기반으로 디지털 의류의 기능성을 검출하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치에 관한 것이다.

섬유제품은 다양한 물리적, 화학적 구조를 갖는 고분자 물질의 다공성 집합체로서, 그 기능은 고분자의 특성 및 집합체의 구조와 집합체를 이루는 과정에서 함유되는 공기의 함량에 따라 결정된다. 최근 섬유산업이 첨단산업화 하면서 여러 가지 기능이 고도화됨에 따라 부가가치가 높은 제품이 개발되고 있다.

이러한 고부가가치 섬유제품 중 의류 소재의 경우 고도의 기능성과 함께 고도의 감성, 즉 착용감과 질감 특성이 부가가치를 좌우하는 주요한 요인이 된다. 착용감은 흔히 쾌적성으로 표현되며 이는 열적 쾌적성과 감각적 쾌적성으로 구분된다. 열적 쾌적성은 인체와 의복 사이에 형성되는 공기층의 미세 기후에 의하여 크게 좌우되며, 미세 기후는 섬유제품의 특성에 따라서 인체에서 발생되는 열과 수분을 전달하는 정도에 의해 결정된다.

쾌적성 관련 특성은 일상적인 의복의 경우 소비자의 선호나 기호에 많은 영향을 미치며, 특수한 환경에서 사용되는 고기능성 제품의 경우에는 인체의 건강과 생명을 좌우할 정도로 중요한 역할을 한다.

감각적 쾌적성은 제품을 만질 때의 부드럽고 거친 느낌, 따뜻하고 찬 느낌 등으로 제품의 질을 좌우하며 열 수분 관련 특성에 영향을 미칠 뿐 아니라 고감성 제품 생산과 평가에 있어서 중요한 요소이다.

섬유제품을 통한 열 수분 전달 특성은 단순히 섬유제품을 구성하는 고분자 및 고분자 집합체의 물리적인 특성뿐 아니라 섬유제품과 인체와의 상호 작용을 규명하고 나아가 이를 정량화할 수 있는 복합적이고 종합적인 기술이 요구된다.

특히, 고부가가치 제품개발에 앞서 열 수분 전달 특성을 측정하고 평가하는 기술의 개발이 필요하다. 현재까지 의류소재의 열 수분 전달 특성의 측정을 위해 사용되고 있는 대부분의 스킨 모델은 수평 방향으로 구성되어 있으며 표준상태의 실험 조건에서 측정이 이루어지도록 설계되어 있다.

예를 들어, 미국 특허 5,749,259(특허문헌 1)호에는 인체 피부의 체온 조절 거동을 시뮬레이트하는 발한 열판(sweating hot plate) 장치가 개시되어 있다. 그런데, 상기 발한 열판은 수평으로 설치되므로, 통상 수직 상태로 착용되는 의복과 인체의 관계를 적정하게 시뮬레이트 하지 못하는 단점이 있다.

근래 스포츠웨어나 레저웨어용으로 급속히 사용이 증가하고 있는 투습 방수 기능을 가지는 미세다공 섬유제품의 경우, 표준상태에서는 투습성을 유지할 수 있으나 극지방에서 사용될 경우에는 수분이 동결하여 미세기공을 막음으로써 설계시에 의도하였던 투습기능을 발휘할 수 없게 된다.

따라서, 각 제품의 용도와 사용 환경을 고려하여 실험조건을 설정할 수 있어야 한다. 그러나, 종래의 스킨모델은 항온 항습 조건하에서 측정하도록 되어 있으므로, 급격한 환경 변화에 따른 의복의 열수분 전달 특성을 제대로 반영하지 못하고 있는 문제점이 있다.

이러한 문제점을 해결하고자 제안된 기술로는 등록특허 제10-0483996(특허문헌 2)호가 개시된 바 있다.

상기 특허문헌 2의 경우, 인체의 피부와 외부 환경 사이에서의 직물의 열 및 수분 전달 특성을 정량적으로 측정하기 위한 인체와 의복 및 환경 시뮬레이터가 제안되는데, 시뮬레이터는 고온 및 저온 환경을 제공하는 고온 챔버 및 저온 챔버와, 수직으로 세워진 상태로 두 개의 챔버에 선택적으로 장착되는 스킨모델과, 스킨모델의 발열판에 수분을 공급하기 위한 수분공급장치와, 두 개의 챔버와 스킨 모델을 제어하고 센서에 의해 측정된 온도와 습도 데이터를 처리하는 제어부를 포함함을 특징으로 한다.

그러나, 상기 특허문헌 2의 기술은 다양한 기후 변화 조건에서 활동성을 지닌 로봇마네킹을 함께 제공하지 못하여, 로봇마네킹의 운동성과 다양한 기후 변화 조건들을 조합한 데이터를 확보하지 못함에 따라 의복의 기능성을 객관적으로 검증하기가 어려운 단점이 있었다.

미국 특허 제5,749,259호 한국 등록특허 제10-0483996호

전술된 문제점들을 해소함에 있어, 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치는, 실제와 같은 극한 기후 환경 변화와 이러한 기후 변화 상황에서 운동하는 인체 모형의 로봇마네킹을 챔버 내에 시뮬레이션 하여 인체에 도움을 주는 디지털 의류의 기능성을 객관적으로 검출하고자 함에 목적이 있다.

전술된 목적을 달성함에 있어, 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치는, 내부에 공간이 마련된 챔버와, 상기 챔버 내부에 배치되어 디지털 의류를 착용한 채 운동하는 로봇마네킹과, 상기 챔버 내부에 다양한 기후 상태를 구현하게 하는 기후구현수단과, 상기 로봇마네킹의 운동성과 다양한 기후 상태의 변화를 조합하여 수집한 데이터를 계측함으로써 디지털 의류의 기능성을 파악 검출하는 계측부를 포함하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 기후구현수단은 프레임 내측에 마련되어 바람을 챔버 내부로 공급하는 송풍공급부와, 프레임 내측에 마련되어 물을 챔버 내부로 공급하는 수분공급부와, 상부 아크릴판 내측에 마련되어 가열된 열을 챔버 내부로 공급하는 히팅부와, 프레임 내측에 마련되어 냉기를 챔버 내부로 공급하는 냉각부를 포함하여 구성되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 송풍공급부는 몸체와, 몸체 일측을 커버하여 송풍 방향을 조절하게 되는 커버와, 몸체 타측에 마련되어 커버를 회전하는 모터를 포함하여 구성되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 수분공급부는 챔버 상부에 수평을 이룬 프레임 외측 및 챔버 하부에 수평을 이룬 프레임 외측에 고정되어 챔버 외측으로 배치되는 지지대와, 상기 지지대에 상 하부가 체결 고정된 채 챔버 외측에 마련되는 물저장함과, 상기 지지대에 체결 고정된 채 챔버 외측에 마련된 상기 물저장함의 측부에 구비되는 펌프와, 프레임 내측에 장착 고정되어 챔버 내부로 물을 분사하는 챔버 내측에 마련된 분사구와, 상기 물저장함에 일단이 체결되고 상기 펌프에 타단이 체결되는 제1 호스와, 상기 펌프에 일단이 체결되고, 상기 분사구에 타단이 체결되는 제2 호스를 포함하여 구성되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 제2 호스의 아크릴판 관통 시, 챔버 내부의 기밀함을 유지하도록 아크필판 관통홀에 끼움 고정되는 제1 고무링과, 상기 제1 고무링 내경에 외경이 끼움되고 내경은 제2 호스에 끼움되는 제2 고무링을 더 포함하여 구성되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 제1 고무링은 외주연이 아크릴판 관통홀에 끼움될 수 있도록 외부요홈을 형성하고, 내주연이 제2 고무링과 끼움될 수 있도록 내부요홈을 더 형성하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 히팅부는 가열하는 히터를 포함하되, 상기 히터는 가열되는 열기와 공기간의 접촉 면적을 높이도록 주름부 형상으로 배열되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 냉각부는 냉기를 공급하는 냉각팬과, 상기 냉각팬 저부에 일체된 플레이트와, 상기 플레이트 내부에 설치되어 냉각팬을 상하 방향으로 구획 이동을 유도하게 하는 정역모터와, 상기 정역모터의 축에 장착되어 기어 물림으로 냉각팬을 상하 방향으로 구획 이동하게 하는 기어를 포함하여 구성되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 플레이트의 슬라이드 이동을 이루게 하는 가이드부재가 더 마련되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 가이드부재는 만곡 형상을 이룬 채, 플레이트의 좌우 슬라이드홈으로 삽입되는 레일과, 상기 레일 상부에 돌출되어 상기 기어와 물림을 이루게 되는 기어이를 더 포함하여 구성되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 로봇마네킹은 하부에 장착된 공압실린더와, 상기 공압실린더 좌우에 근접 배치되어 로봇마네킹을 수직으로 가이드하며 슬라이드 시키는 가이드봉을 더 마련하여 로봇마네킹의 상하 운동을 구현하게 되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 로봇마네킹은 하부에 장착된 판캠에 의해 상하 운동을 구현하게 되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 로봇마네킹은 하부에 장착되어 로봇마네킹의 운동 활동량을 감지하게 되는 압력센서를 더 포함하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 로봇마네킹은 하부에 장착된 사판캠에 의해 상하 운동을 구현하게 되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 계측부는 디지털 의류에 마련된 센서 및 모듈과 로봇마네킹 하부에 마련된 압력센서로부터 전송 받은 신호 데이터를 검출하는 계측기용 콘솔박스와, 상기 계측기용 콘솔박스로부터 전송 받은 신호 데이터를 디스플레이하며 분석 저장하는 컴퓨터를 더 포함하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상기 챔버에는 외부로 전자파 차단을 위한 실드메쉬가 더 구비되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치임을 특징으로 한다.

상술된 바와 같이, 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치는, 극한 기후 환경에서 인체에 도움을 주는 디지털 의류의 우수성을 객관적으로 확증하여 제시할 수 있는 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치를 도시한 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치인 챔버에 마련된 송풍공급부의 상세도.
도 3은 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치인 챔버에 마련된 수분공급부의 상세도.
도 4는 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치인 챔버에 마련된 히팅부의 상세도.
도 5는 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치인 챔버에 마련된 냉각부의 상세도.
도 6은 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치인 챔버에 구축된 로봇마네킹의 운동 구현을 위한 제1 실시도.
도 7은 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치인 챔버에 구축된 로봇마네킹의 운동 구현을 위한 제2 실시도.
도 8은 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치인 챔버에 구축된 로봇마네킹의 운동 구현을 위한 제3 실시도.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되어 도시됨을 밝히고, 실시 예는 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니라 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하며, 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치를 실시 예로 설명한다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 디지털 의류의 기능성 측정 장치는상부에 챔버(100)가 마련되고, 상기 챔버(100) 하단에 계측함(200)이 마련되며, 상기 계측함(200) 하단에 수납부(300)를 구비한다.

상기 챔버(100)는 수평과 수직으로 배치되어 체결된 프레임(111)과, 상기 프레임(111) 사이의 공간부를 차폐하는 아크릴판(112)과, 상기 아크릴판(112)에 접착되어 전자파를 차단하는 실드메쉬(113)를 포함한다.

상기 챔버(100)는 내부에 마련되는 기후구현수단(400)으로서, 바람을 공급하기 위한 송풍공급부(114), 물을 공급하기 위한 수분공급부(118), 가열된 열기를 공급하기 위한 히팅부(128), 냉기를 공급하기 위한 냉각부(130)를 포함하고, 중앙에 디지털 의류(142)를 착용한 로봇마네킹(141)을 구비하고 있다.

상기 송풍공급부(114)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 원통 형상의 몸체(115)와, 상기 몸체(115) 일측을 커버하여 바람 방향을 조절하게 되는 커버(116)와, 상기 몸체(115) 타측에 마련되어 커버(116)를 회전시키는 모터(117)를 포함한다.

상기 몸체(115)는 일측 주연부에 수용홈(115a)이 형성되고, 상기 수용홈(115a)의 양측에 좌우격벽(115b)이 형성된다.

상기 커버(116)는 주연부에 테두리부(116a)가 형성되고, 상기 테두리부(116a)에서 중앙방향으로 바람의 방향을 조절하게 되는 방향살대(116b)가 마련되며, 중앙에서 후미로 돌출된 체결구(116c)가 더 형성된다.

상기 모터(117)에 축설된 축(117a)은 몸체(115) 중앙에 배치되고, 상기 모터(117) 후미가 프레임(111)에 볼트와 너트의 체결로 고정된다.

상기 몸체(115)의 수용홈(115a)에 커버(116)의 테두리부(116a)가 안착되고, 커버(116)의 체결구(116c)는 모터(117)에 축설된 축(117a)과 체결된다. 그에 따라 모터(117)의 구동 시 회전하는 축(117a)에 의해 커버(116)가 회전하게 되면서 방향살대(116b)의 방향 위치가 변경되고, 이로 인해 바람의 방향 위치가 바뀌며 바람 방향을 조절하게 된다.

아울러 몸체(115)의 수용홈(115a) 양측에 마련된 좌우격벽(115b)은 커버(116)의 회전시 테두리부(116a)의 탈거를 방지한다.

한편, 상기 수분공급부(118)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 물저장함(120)을 지지 고정하는 챔버(100) 외측에 위치된 지지대(119)와, 상기 지지대(119) 사이로 체결 고정되는 챔버(100) 외측에 위치된 물저장함(120)과, 상기 물저장함(120) 타측에 마련되는 챔버(100) 외측에 위치된 펌프(121)와, 챔버(100) 내측에 위치되어 챔버(100) 내부로 물을 분사하는 분사구(123)와, 상기 물저장함(120)과 상기 펌프(121)를 연결하는 제1 호스(122)와, 상기 펌프(121)와 분사구(123)를 연결하는 제2 호스(125)를 포함한다.

상기 지지대(119)는 수평으로 이루어진 상부와 하부에 위치한 프레임(111)에 각각 일단이 볼트 체결되고, 각각의 타단은 챔버(100) 외측의 중앙 방향에 근접된 상태로 체결홀(119a)을 형성한다.

상기 물저장함(120)은 상부와 하부에 돌출된 체결홀(120a)을 구비한다.

이때, 물저장함(120)의 상하부에 돌출된 체결홀(120a)과 각 지지대(119)의 체결홀(119a)을 일치시켜 볼트와 너트로 체결함으로써 물저장함(120)을 챔버(100)의 외측 중앙에 고정시킨다.

상기 펌프(121) 역시 물저장함(120)과 동일한 방식으로 지지대(119)에 체결 고정되어 물저장함(120) 타측에 마련되기 때문에 별도의 체결 고정에 대한 설명은 생략하기로 한다.

챔버(100) 내부에 마련되는 분사구(123)는 프레임(111)과 볼트 체결되고, 상기 분사구(123)에는 노즐(124)을 다수개 형성한다.

상기 물저장함(120)과 상기 펌프(121)는 제1호스(122)에 의해 서로 연결되고, 상기 펌프(121)와 상기 분사구(123)는 제2호스(125)에 의해 서로 연결됨을 이룬다.

상기 제2호스(125)는 분사구(123)와 연결되기 위하여 챔버(100)의 아크릴판(112)을 관통하는데, 이때 챔버(100)의 기밀함을 유지하기 위하여 아크릴판(112)의 관통공(미도시)에 끼움되는 제1고무링(126)이 구비되고, 상기 제1고무링(126)의 내주연에 끼움되는 제2고무링(127)이 구비된다.

상기 제1고무링(126)은 아크릴판(112)의 관통공(미도시)에 기밀하게 끼움될 수 있게 외주연에 외부요홈(126a)이 형성되고, 내주연에는 제2고무링(127)이 기밀하게 끼움될 수 있게 내부요홈(126b)이 형성된다.

제2호스(125)가 관통되는 아크릴판(112)의 관통공(미도시)에 제1고무링(126)의 외부요홈(126a)이 끼움되고, 제2고무링(127)은 제2호스(125)에 기밀히 끼움된 채 제1고무링(126)의 내부요홈(126b)에 끼움되면서 제2호스(125)가 아크릴판(112)을 관통하며 분사구(123)와 연결된다.

한편, 상기 히팅부(128)는 도 4에 도시된 바와 같이, 다수개의 히터(129)를 형성하되, 이러한 히터(129)는 가열된 열기와 공기간의 접촉됨을 극대화 하고자 주름부(129a) 형상을 갖도록 배열된다.

상기 히터(129)를 통해 챔버(100) 내부로 공급되는 가열된 열기의 온도는 0 ~ 60℃의 범위에서 온도 조절을 이룬다.

상기 히팅부(128) 역시 챔버(100) 내부에 위치되도록 상부 방향에 위치한 아크릴판(112)의 저면부에 고정된다. 상기 히팅부(128)의 고정방식은 다양할 수 있는데 일례로 실리콘 접착제가 이용될 수 있다.

한편, 상기 냉각부(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 냉기를 챔버(100) 내부에 공급하는 냉각팬(131)과, 상기 냉각팬(131) 저부에 일체된 플레이트(132)와, 상기 플레이트(132)의 내부에 설치된 정역모터(133)와, 상기 정역모터(133) 축에 체결 고정된 기어(134)와, 상기 기어(134)에 치차되어 냉각팬(131)을 포함한 플레이트(132)의 구획 이동을 이루게 하는 가이드부재(135)를 포함한다.

상기 냉각팬(131)을 통하여 챔버(100) 내부로 공급되는 냉기의 온도는 -20 ~ 0℃의 범위에서 온도 조절을 이룬다.

상기 플레이트(132)는 양측에 만곡 형상의 슬라이드홈(132a)이 형성되고, 상기 가이드부재(135)는 만곡 형상의 레일(136)이 형성되며, 상기 레일(136)의 상부에 기어이(137)를 형성한다.

상기 플레이트(132)의 슬라이드홈(132a)이 레일(136) 좌우편을 수용한 상태가 되면, 플레이트(132) 내에 설치된 기어(134)는 레일(136) 상의 기어이(137)와 치차되어 정역모터(133)의 구동에 따라 기어(134)가 회전하며 기어이(137)를 따라 이동됨과 동시, 슬라이드홈(132a)은 레일(136)을 따라 슬라이드 되며 이동됨으로써 냉각팬(131)을 포함한 플레이트(132)의 구획 이동에 따른 냉각팬(131)에서 방출되는 냉기 방향이 변경될 수 있다.

정역모터(133)는 전류의 흐름 방향을 바꾸어 주는 제어장치(미도시)가 정역모터 (133) 내부에 설치되어 회전하는 기어(134)가 기계적인 부하로 인해 멈추게 되면 전류의 흐름 방향이 자동적으로 바뀌도록 작동한다.

한편, 디지털 의류(142)가 착용된 로봇마네킹(141)은, 도 6에 도시된 제1 실시 예에 의해 상하 운동을 구현하는 바, 로봇마네킹(141) 하부인 챔버(100) 바닥판에 구비된 공압실린더(139)와, 상기 공압실린더(139)의 좌우편에 마련되어 로봇마네킹(141)의 상하 운동 시에 안내하는 가이드봉(140)을 포함한다.

상기 디지털 의류(142)는 인체의 심전도(ECG) 및 호흡 신호를 측정하는 재봉된 모듈 및 센서을 내장하고 있으며, 무선통신으로 CDMA 방식을 채용하고 있고, 재봉된 디지털 실을 구비하고 있다.

이러한 상기 디지털 의류(142)는, 인체 모형에 해당되는 로봇마네킹(141)의 활동량과 급변하는 기후 환경 요인을 조합하여 취합한 정보를 모니터링 하여 로봇마네킹(141)의 현재 상태를 실시간 체크할 수 있다.

실제로 로봇마네킹(141) 대신 인체에 적용한다면 사람의 활동량과 급변하는 기후 환경 요인을 조합하여 취합한 정보를 디지털 의류(142)가 모니터링 함으로써 현재 사람의 건강 상태를 실시간으로 체크 가능하게 된다.

상기 공압실린더(139)에 마련된 피스톤(139a)이 로봇마네킹(141) 저부에 체결 고정되고, 대향된 가이드봉(140)을 따라 슬라이드 될 수 있게 로봇마네킹(141) 내부에 연통공(미도시)이 형성된다.

상기 공압실린더(139)에 의해 피스톤(139a)의 상하 운동과 함께 로봇마네킹(141)이 상하로 운동한다. 상기 로봇마네킹(141)의 운동 속도는 시간 당 1~20Km 이하의 범위에서 속도 조절을 이룬다.

이때, 로봇마네킹(141)의 팔 운동은 내부에 장착된 전동모터(미도시)에 의해 회전 운동한다. 참고로 로봇마네킹(14)의 팔 운동은 공지된 기술인 공개특허 제10-2012-0066762호를 통해서 구현할 수 있다.

한편, 디지털 의류(142)를 착용하고 있는 로봇마네킹(141)은, 도 7에 도시된 제2 실시 예에 의해 상하 운동을 구현하는 바, 이는 로봇마네킹(141) 하부인 챔버(100) 바닥판에 판캠(144)이 마련되기 때문이다.

상기 판캠(144)은 종동절(144a)과, 상기 종동절(144a)을 상하 운동시킬 수 있게 일측 방향으로 돌출된 형상을 가진 채 회전하게 되는 캠(144b)과, 상기 캠(144b)의 고정 및 회전을 이루게 하는 축(144c)을 포함하여 종동절(144a)에 로봇마네킹(141)의 저부가 고정됨으로써 종동절(144a)의 상하 운동과 동시 로봇마네킹(141)의 상하 운동이 이루어진다.

한편, 디지털 의류(142)가 착용된 로봇마네킹(141)은, 도 8에 도시된 제3 실시 예에 의해 상하 운동을 구현하는 바, 이는 로봇마네킹(141) 하부인 챔버(100) 바닥판에 사판캠(145)이 마련되기 때문이다.

상기 사판캠(145)은 종동절(145a)과, 상기 종동절(145a)을 상하 운동시킬 수 있게 경사진 형태로 원판 형상을 가진 채 회전하는 캠(145c)과, 상기 캠(145c)의 고정 및 회전을 이루게 하는 축(145d)을 포함하여 종동절(145a)에 로봇마네킹(141)의 저부가 고정됨으로써 종동절(145a)의 상하 운동과 동시 로봇마네킹(141)의 상하 운동도 함께 이루어진다.

이때, 종동절(145a)이 캠(145c) 상에서 유연히 구동될 수 있게 롤러(145b)가 부가적으로 장착된다.

한편, 디지털 의류(142)가 착용된 로봇마네킹(141)의 상하 운동을 구현함에 있어, 제1 실시 예와 제2 실시 예 및 제3 실시 예를 택일 시, 제1 실시 예에 기재된 공압실린더(139)의 피스톤(139a)이나, 제2 실시 예에 기재된 판캠(144)의 종동절(144a)이나, 제3 실시 예에 기재된 사판캠(145)의 종동절(145a)에는 압력센서(138)가 부착되어 로봇마네킹(141)의 운동량을 감지한다.

한편, 챔버(100) 하단에 마련된 계측함(200)에는, 도 1에 도시된 바와 같이, 계측부(201)가 구비되는 바, 디지털 의류(142)를 통해 기후 변화 상황 데이터를 수집하는 센서(미도시) 및 모듈(미도시)로부터 신호 데이터를 전송 받고 아울러 압력센서(138)로부터 로봇마네킹(141)의 운동량에 대한 데이터를 전송 받아 디지털 의류(142)의 기능성을 분석 검출하게 되는 계측기용 콘솔박스(210)와, 이러한 상기 계측기용 콘솔박스(210)로부터 전송 받은 데이터를 디스플레이하며 분석 저장하는 컴퓨터(220)를 포함한다.

한편, 상기 계측함(200) 하단에는 수납부(300)가 마련되어 디지털 의류(142)의 기능성 측정에 수반되는 제반 물건들을 수납함으로써 측정 장치가 정돈된 미관을 제시한다.

하기에서는, 본 발명에 의한 디지털 의류의 기능성 측정 장치에 대한 작동을 설명하기로 한다.

먼저, 디지털 의류(142)를 챔버(100) 내에 마련된 로봇마네킹(141)에 착용시킨 다음, 제어부(143)를 통하여 전원을 인가하게 되면 공압실린더(139) 또는 판캠(144) 또는 사판캠(145)의 구동으로 로봇마네킹(141)이 승강하며 운동한다.

디지털 의류(142)가 착용된 로봇마네킹(141)이 승강함과 동시 팔 동작을 이루며 운동을 하게 될 경우, 디지털 의류(142)로부터 다양한 기후 변화 상황에서 반응하는 신호를 감지하여 얻은 데이터를 검출하여 분석한다.

이를 위해, 순차적으로 송풍공급부(114), 수분공급부(118), 히팅부(128), 냉각부(130)의 작동을 살펴보기로 한다.

송풍공급부(114)의 작동에 있어, 몸체(115) 후방에 일체된 모터(117)가 구동하면서 축(117a)을 회전시키고, 상기 축(117a)의 회전에 따라 체결구(116c)가 회전하게 되면서 커버(116)가 몸체(115)의 좌우격벽(115b) 사이에 형성된 수용홈(115a)을 따라 회전하게 된다.

커버(116)가 회전하면 방향살대(116b)의 위치가 변경되면서 컴프레셔(미도시)로부터 공급된 바람이 몸체(115)를 통해 방향살대(116b)의 변경된 위치 방향으로 분사되며 챔버(100) 내부에 공급된다.

이때, 방향살대(116b)의 변경에 따라 로봇마네킹(141)은 다양한 방향으로 바람을 맞게 된다. 여기서 바람은 기후 상황에서의 강풍 또는 미풍의 역할이다.

로봇마네킹(141)이 불규칙한 방향으로 바람을 맞음에 따라 로봇마네킹(141)에 착용된 디지털의류(142)가 이러한 바람의 세기 및 방향 등에 따라 로봇마네킹(141)을 어떠한 식으로 보호하고 있는 정도의 데이터를 감지하여 측정하고, 이 측정된 데이터를 계측부(201)인 계측기용 콘솔박스(210)로 전송함에 따라 이 계측기용 콘솔박스(210)는 데이터를 검출 분석하여 바람의 세기 및 방향 등의 조건에 따라 디지털 의류(142)가 인체에 어떤 식으로 도움 줄 것인가를 분석 판단하게 된다.

계측기용 콘솔박스(210)에서 전송한 데이터를 컴퓨터(220)로 디스플레이 하여 데이터의 분석 판단을 쉽게 식별 가능토록 하고, 이러한 데이터를 저장하는 역할을 수행한다.

한편, 수분공급부(118)의 작동에 있어, 물저장함(120)에 담긴 물을 펌프(121)가 구동하며 제1호스(122)로 이송되게 하고, 상기 제1호스(122)를 통과한 물은 제2호스(125)를 통하여 분사구(123)의 노즐(124)로부터 분사되어 챔버(100) 내부로 공급된다.

이때, 챔버(100) 내부의 기밀을 유지하기 위해 아크릴판(112)의 관통공(미도시)을 제1고무링(126)의 외부요홈(126a)이 차폐하고, 상기 제1고무링(126)의 내부요홈(126b)이 상기 제2호스(125)에 끼움된 제2고무링(127)에 의해 차폐됨으로써 챔버(100) 내부가 밀폐된다. 물은 급변하는 기후 상황에서의 빗물의 역할이다.

상기 분사구(123)의 노즐(124)로부터 챔버(100) 내부에 분사되는 물은 로봇마네킹(141)을 향해 분사됨에 따라 로봇마네킹(141)에 착용된 디지털 의류(142)가 이러한 물 분사량 및 분사 세기 등에 따라 로봇마네킹(141)을 어떠한 식으로 보호하고 있는 정도의 데이터를 감지하여 측정하고, 이 측정된 데이터를 계측부(201)인 계측기용 콘솔박스(210)로 전송함에 따라 이 계측기용 콘솔박스(210)는 데이터를 분석하여 물 분사량 및 분사 세기 등의 조건에 따라 디지털 의류(142)가 인체에 어떤 식으로 도움 줄 것인가를 검출 분석하여 판단한다.

계측기용 콘솔박스(210)에서 전송한 데이터를 컴퓨터(220)로 디스플레이 하여 데이터의 분석 판단을 쉽게 식별 가능토록 하고, 이러한 데이터를 저장하는 역할을 수행한다.

한편, 히팅부(128)는 챔버(100) 내의 공간부와 최대한의 접촉 면적을 갖도록 다수개로 마련된 히터(129)가 주름부(129a) 형상을 갖게 함으로써 상기 히터(129)에서 가열된 열기로 하여금 챔버(100) 내부의 온도를 승온시킨다. 가열된 열기는 기후 상황에서의 열대성 기후의 더운 열 역할이다.

이때, 디지털 의류(142)는 이러한 가열된 열기의 열 온도 조건에 따라 로봇마네킹(141)을 어떠한 식으로 보호하고 있는 정도의 데이터를 감지하여 측정하고, 이 측정된 데이터를 계측부(201)인 계측기용 콘솔박스(210)로 전송함에 따라 이 계측기용 콘솔박스(210)는 데이터를 분석하여 가열된 열기 온도 조건에 따라 디지털 의류(142)가 인체에 어떤 식으로 도움 줄 것인가를 분석 판단한다.

계측기용 콘솔박스(210)에서 전송한 데이터를 컴퓨터(220)로 디스플레이 하여 데이터의 분석 판단을 쉽게 식별 가능토록 하고, 이러한 데이터를 저장하는 역할을 수행한다.

한편, 냉각부(130)는 압축기, 응축기, 확장밸브, 증발기의 냉각 장치를 통해 만들어진 냉기를 냉각팬(131)으로부터 챔버(100) 내부로 공급하게 되는데, 이때 냉각팬(131)을 포함한 플레이트(132)는 정역모터(133)의 구동에 따라 가이드부재(135)의 레일(136)을 따라 승강 반복하며 작동하고, 이러한 플레이트(132)의 승강 작동에 따라 냉각팬(131)으로부터 공급되는 냉기는 방향 변경을 이루며 챔버(100) 내부로 공급된다.

상기 정역모터(133)의 구동 시, 정역모터(133) 축에 연결된 기어(134)가 회전함과 동시 가이드부재(135)의 레일(136) 상에 형성된 기어이(137)와 맞물리는 동작에 의해 플레이트(132)의 슬라이드홈(132a)이 레일(136)을 따라 승강하며 슬라이드 한다.

이때, 디지털 의류(142)는 이러한 냉기의 온도 및 방향 변경에 따라 로봇마네킹(141)을 어떠한 식으로 보호하고 있는 정도의 데이터를 감지하여 측정하고, 이 측정된 데이터를 계측부(201)인 계측기용 콘솔박스(210)로 전송함에 따라 이 계측기용 콘솔박스(210)는 데이터를 분석하여 냉기의 온도 및 방향 등의 조건에 따라 디지털 의류(142)가 인체에 어떤 식으로 도움 줄 것인가를 분석 판단한다.

계측기용 콘솔박스(210)에서 전송한 데이터를 컴퓨터(220)로 디스플레이 하여 데이터의 분석 판단을 쉽게 식별 가능토록 하고, 이러한 데이터를 저장하는 역할을 수행한다.

한편, 로봇마네킹(141)의 운동 시에, 로봇마네킹(141) 하부에 마련된 공압실린더(139)의 피스톤(139a) 또는 판캠(144)의 종동절(144a) 또는 사판캠(145)의 종동절(144a)에 부착되어 설치되는 압력센서(138)는, 로봇마네킹(141)의 운동성 데이터를 측정하여 계측부(201)인 계측기용 콘솔박스(210)로 전송한다.

이때, 로봇마네킹(141)의 운동량 데이터는 급변하는 기후 상황 하에서 인체의 운동성과 어떠한 상관성이 있고, 이러한 기후 상황과 인체의 운동성과 관련하여 디지털 의류(142)가 인체에 어떤 식으로 도움 줄 것인지를 계측기용 콘솔박스(210)가 분석 판단하고, 이러한 계측기용 콘솔박스(210)로부터 받은 데이터를 컴퓨터(220)가 디스플레이 하여 데이터의 분석 판단을 쉽게 식별 가능토록 하고, 이러한 데이터를 저장한다.

본 발명에 따른 디지털 의류의 기능성 측정 장치에 있어서, 챔버(100)의 내부에 마련되는 송풍공급부(114), 수분공급부(118), 히팅부(128), 냉각부(130)의 각 체결 고정은 챔버(100)의 뼈대를 이루는 프레임(111)에 볼트 및 너트의 체결 방식으로 고정되거나, 프레임(111) 사이를 차폐하는 아크릴판(112)에 실리콘 접착제를 도포하여 체결 고정될 수 있고, 프레임(111) 또는 아크릴판(112)에 선택하여 체결될 수 있음에 따라 체결지나 체결 고정 방식을 어느 하나로 한정되지 않고, 일 실시 예로만 설명되었다.

아울러, 위에서 송풍공급부(114), 수분공급부(118), 히팅부(128), 냉각부(130)를 편의상 순서대로 설명하였으나, 상기 송풍공급부(114), 수분공급부(118), 히팅부(128), 냉각부(130)를 선택 조합하여 구동시킬 수 있다.

본 발명은 도시된 실시 예를 참조하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해하여야 할 것이다.

따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.

100 : 챔버 111 : 프레임
112 : 아크릴판 113 : 실드메쉬
114 : 송풍공급부 115 : 몸체
116 : 커버 117 : 모터
118 : 수분공급부 119 : 지지대
120 : 물저장함 121 : 펌프
122 : 제1호스 123 : 분사구
124 : 노즐 125 : 제2호스
126 : 제1고무링 127 : 제2고무링
128 : 히팅부 129 : 히터
130 : 냉각부 131 : 냉각팬
132 : 플레이트 133 : 정역모터
134 : 기어 135 : 가이드부재
136 : 레일 137 : 기어이
138 : 압력센서 139 : 공압실린더
140 : 가이드봉 141 : 로봇마네킹
142 : 디지털의류 143 : 제어부
144 : 판캠 145 : 사판캠
200 : 계측함 201 : 계측부
210 : 계측기용 콘솔박스 220 : 컴퓨터
300 : 수납부 400 : 기후구현수단

Claims (16)

1. 내부에 공간이 마련된 챔버;
   상기 챔버 내부에 배치되어 디지털 의류를 착용한 채 운동하는 로봇마네킹;
   상기 챔버 내부에 다양한 기후 상태를 구현하게 하는 기후구현수단; 및
   상기 로봇마네킹의 운동성과 다양한 기후 상태의 변화를 조합하여 수집한 데이터를 계측함으로써 디지털 의류의 기능성을 파악 검출하는 계측부;
   를 포함하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
2. 제1 항에 있어서, 상기 기후구현수단은,
   프레임 내측에 마련되어 바람을 챔버 내부로 공급하는 송풍공급부;
   프레임 내측에 마련되어 물을 챔버 내부로 공급하는 수분공급부;
   상부 아크릴판 내측에 마련되어 가열된 열을 챔버 내부로 공급하는 히팅부;
   프레임 내측에 마련되어 냉기를 챔버 내부로 공급하는 냉각부;
   를 포함하여 구성되는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
3. 제2 항에 있어서, 상기 송풍공급부는,
   몸체;
   몸체 일측을 커버하여 송풍 방향을 조절하게 되는 커버;
   몸체 타측에 마련되어 커버를 회전하는 모터;
   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
4. 제2 항에 있어서, 상기 수분공급부는,
   챔버 상부에 수평을 이룬 프레임 외측 및 챔버 하부에 수평을 이룬 프레임 외측에 고정되어 챔버 외측으로 배치되는 지지대;
   상기 지지대에 상 하부가 체결 고정된 채 챔버 외측에 마련되는 물저장함;
   상기 지지대에 체결 고정된 채 챔버 외측에 마련된 상기 물저장함의 측부에 구비되는 펌프;
   프레임 내측에 장착 고정되어 챔버 내부로 물을 분사하는 챔버 내측에 마련된 분사구;
   상기 물저장함에 일단이 체결되고, 상기 펌프에 타단이 체결되는 제1 호스;
   상기 펌프에 일단이 체결되고, 상기 분사구에 타단이 체결되는 제2 호스;
   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
5. 제4 항에 있어서,
   상기 제2 호스의 아크릴판 관통시, 챔버 내부의 기밀함을 유지하도록 아크필판 관통홀에 끼움 고정되는 제1 고무링;
   상기 제1 고무링 내경에 외경이 끼움되고, 내경은 제2 호스에 끼움되는 제2 고무링을;
   더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
6. 제5 항에 있어서, 상기 제1 고무링은,
   외주연이 아크릴판 관통홀에 끼움될 수 있도록 외부요홈을 형성하고, 내주연이 제2 고무링과 끼움될 수 있도록 내부요홈을 더 형성하게 됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
7. 제2 항에 있어서, 상기 히팅부는,
   가열하는 히터를 포함하되,
   상기 히터는 가열되는 열기와 공기간의 접촉 면적을 높이도록 주름부 형상으로 배열됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
8. 제2 항에 있어서, 상기 냉각부는,
   냉기를 공급하는 냉각팬;
   상기 냉각팬 저부에 일체된 플레이트;
   상기 플레이트 내부에 설치되어 냉각팬을 상하 방향으로 구획 이동을 유도하게 하는 정역모터;
   상기 정역모터의 축에 장착되어 기어 물림으로 냉각팬을 상하 방향으로 구획 이동하게 하는 기어;
   를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
9. 제8 항에 있어서,
   상기 플레이트의 슬라이드 이동을 이루게 하는 가이드부재가 더 마련됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
10. 제9 항에 있어서, 상기 가이드부재는,
    만곡 형상을 이룬 채, 플레이트의 좌우 슬라이드홈으로 삽입되는 레일;
    상기 레일 상부에 돌출되어 상기 기어와 물림을 이루게 되는 기어이;
    를 더 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
11. 제1 항에 있어서, 상기 로봇마네킹은,
    하부에 장착된 공압실린더;
    상기 공압실린더 좌우에 근접 배치되어 로봇마네킹을 수직으로 가이드하며 슬라이드 시키는 가이드봉;
    을 더 마련하여 로봇마네킹의 상하 운동을 구현하게 됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
12. 제1 항 또는 제11 항에 있어서, 상기 로봇마네킹은,
    하부에 장착된 판캠에 의해 상하 운동을 구현하게 됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
13. 제1항 또는 제11 항에 있어서, 상기 로봇마네킹에는,
    하부에 장착되어 로봇마네킹의 운동 활동량을 감지하게 되는 압력센서를 더 포함하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
14. 제1 항 또는 제11 항에 있어서, 상기 로봇마네킹은,
    하부에 장착된 사판캠에 의해 상하 운동을 구현하게 됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
15. 제1 항에 있어서, 상기 계측부는,
    디지털 의류에 마련된 센서 및 모듈과 로봇마네킹 하부에 마련된 압력센서로부터 전송 받은 신호 데이터를 검출하는 계측기용 콘솔박스;
    상기 계측기용 콘솔박스로부터 전송 받은 신호 데이터를 디스플레이하며 분석 저장하는 컴퓨터;
    를 더 포함하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.
16. 제1 항에 있어서, 챔버에는,
    외부로 전자파 차단을 위한 실드메쉬가 더 구비됨을 특징으로 하는 디지털 의류의 기능성 측정 장치.

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