KR101753297B1 - 전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치 - Google Patents

전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 소방복, 경찰복 또는 군복을 포함하는 의복 내에 전도성 원사가 재봉되어 외부전원배터리 또는 의복 내에 탑재되는 내부전원배터리로부터 비상시 외부단말기에 전원공급이 가능한 전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은 의복 내에 일체로 연결되어 일정 경로로 재봉되는 전도성 원사와; 상기 전도성 원사의 양단부 측에 각각 전기적으로 연결되는 제1스냅버튼 및 제2스냅버튼과; 일측이 상기 제1스냅버튼에 전기적으로 연결되며 타측이 의복 내 또는 외부에 위치하는 배터리와 전기적으로 연결되는 배터리연결부; 및 일측이 상기 제2스냅버튼에 전기적으로 연결되며 타측이 외부기기와 전기적으로 연결되는 기기연결부;를 포함하여 구성됨에 따라 배터리에 저장된 전기에너지가 외부기기로 공급된다.
여기서 상기 배터리연결부는 제1스냅버튼과 전기적으로 연결되며 암, 수로 형상적으로 대응되도록 구성되어 결합되는 제3스냅버튼과 상기 배터리와 전기적으로 연결되는 USB커넥터 및 상기 제3스냅버튼과 USB커넥터 간을 전기적으로 연결하는 연결선부를 포함하여 이루어진다.

Description

전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치{Wearable Power Supply Apparatus Using Conductive Yarn}
본 발명은 전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치에 관한 것으로서 더욱 상세하게는 소방복, 경찰복 또는 군복을 포함하는 의복 내에 전도성 원사가 재봉되어 외부전원배터리 또는 의복 내에 탑재되는 내부전원배터리로부터 비상시 외부단말기에 전원공급이 가능한 전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치에 관한 것이다.
종래 디지털 카메라, 휴대폰 및 심전도 측정 모듈 등의 다양한 기기에 전원을 공급하기 위한 방법으로 포터블 충전지를 사용자가 소지하고 다니다가 필요시 해당 충전지에 충전된 전기 에너지를 상기 기기들에 공급하고 있다.
이러한 방법은 포터블 충전지를 의복 등에 수납하고, 충전지와 기기 간을 연결하는 전선 등을 함께 소지하여야 하는데, 사용과 보관이 반복되는 과정에서 분실 우려가 발생되고 항상 소지하여야 하는 불편이 수반된다.
게다가 소방관, 경찰 또는 군인과 같이 위험하고 긴급한 작업이 요구되는 경우에는 충전지 및 전선의 소지는 물론 전선 길이가 길어 다양하고 즉각적인 작업시 전선이 방해하는 요소로 작용될 가능성이 높다.
예를 들면 소방관의 경우 최근 화재 현장을 촬영하기 위해 카메라를 찍게 되는데, 카메라 촬영시 카메라와 충전지 간을 연결하는 전선이 늘어뜨려져 있어 발이 걸리거나 현장의 다른 장애물에 걸려 전선이 끊어지거나 전선과 연결된 카메라가 낙하하거나 장애물이 외력을 받아 다른 부가적인 위험상황을 발생시킬 수 있는 것이다.
따라서 위험상황에 투입되는 소방관, 경찰 또는 군인과 같은 특수 직업군의 의복에 이러한 문제점을 해결할 수 있는 기능을 접목시킬 수 있는 방안 제안이 요구되는 실정이다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서 소방복, 경찰복 또는 군복을 포함하는 의복 내에 전도성 원사가 재봉되어 외부 배터리 또는 의복 내에 탑재되는 배터리로부터 비상시 외부단말기에 전원공급이 가능한 전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.
본 발명은 의복 내에 일체로 연결되어 일정 경로로 재봉되는 전도성 원사와; 상기 전도성 원사의 양단부 측에 각각 전기적으로 연결되는 제1스냅버튼 및 제2스냅버튼과; 일측이 상기 제1스냅버튼에 전기적으로 연결되며 타측이 의복 내 또는 외부에 위치하는 배터리와 전기적으로 연결되는 배터리연결부; 및 일측이 상기 제2스냅버튼에 전기적으로 연결되며 타측이 외부기기와 전기적으로 연결되는 기기연결부;를 포함하여 구성됨에 따라 배터리에 저장된 전기에너지가 외부기기로 공급된다.
여기서 상기 배터리연결부는 제1스냅버튼과 전기적으로 연결되며 암, 수로 형상적으로 대응되도록 구성되어 결합되는 제3스냅버튼과 상기 배터리와 전기적으로 연결되는 USB커넥터 및 상기 제3스냅버튼과 USB커넥터 간을 전기적으로 연결하는 연결선부를 포함하여 이루어진다.
또한 상기 기기연결부는 제2스냅버튼과 전기적으로 연결되며 암, 수로 형상적으로 대응되도록 구성되어 결합되는 제4스냅버튼과 상기 외부기기와 전기적으로 연결되는 기기커넥터 및 상기 제4스냅버튼과 기기커넥터 간을 전기적으로 연결하는 연결선부를 포함하여 이루어지며, 상기 연결선부는 전도성 원사로 구성된다.
아울러 상기 제1스냅버튼, 제2스냅버튼, 제3스냅버튼 및 제4스냅버튼은 각각 양극 스냅버튼과 음극 스냅버튼으로 구성되어 서로 결합시 동일한 극성을 가지는 스냅버튼 간에 결합된다.
본 발명에 따르면 위험상황에 투입되는 소방관, 경찰 또는 군인 등의 의복 내에 전도성 원사가 내장되고 전도성 원사 양단이 의복의 외측으로 노출되는 스냅버튼에 각각 연결되어 필요한 전선의 길이를 대폭 줄여 길이 여유분 전선에 의한 다양한 문제점을 제거하는 효과가 있다.
아울러 각종 웨어러블 기기를 사용자가 소지할 경우 별도의 전원공급장치를 구비할 필요없이 의복 내에 안정적인 전원공급이 가능하도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 전원공급장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전도성 원사를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 전도성 원사가 내장된 의복을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 연결부와 기기연결부를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 전원공급장치의 전체적인 구성을 블럭도로 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 참고로, 본 발명을 설명하는 데 참조하는 도면에 도시된 구성요소의 크기, 선의 두께 등은 이해의 편의상 다소 과장되게 표현되어 있을 수 있다. 또, 본 발명의 설명에 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의한 것이므로 사용자, 운용자 의도, 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 이 용어에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내리는 것이 마땅하겠다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 전원공급장치를 나타내는 도면이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전도성 원사를 나타내는 도면이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따라 전도성 원사가 내장된 의복을 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 배터리 연결부와 기기연결부를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 웨어러블 전원공급장치의 전체적인 구성을 블럭도로 나타내는 도면이다.
도면을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 전원공급장치(100)는 크게 의복(C) 내에 일체로 연결되어 일정 경로로 재봉되는 전도성 원사(10)와, 상기 전도성 원사(10)의 양단부 측에 각각 전기적으로 연결되는 제1스냅버튼(21) 및 제2스냅버튼(22)과, 일측이 상기 제1스냅버튼(21)에 전기적으로 연결되며 타측이 의복 내 또는 외부에 위치하는 배터리(B)와 전기적으로 연결되는 배터리연결부(30) 및 일측이 상기 제2스냅버튼(22)에 전기적으로 연결되며 타측이 외부기기(D)와 전기적으로 연결되는 기기연결부(40)로 구성된다.
이와 같이 구성되는 본 발명의 웨어러블 전원공급장치(100)는 배터리(B)와 외부기기(D) 간을 연결하는 전선을 사실상 의복 내에 실장하되 두꺼운 굵기로 구성되는 전선의 실장에 따른 착용시 쾌적감 저해 요소를 제거하기 위해 전도성 원사를 전선역할로 활용한 것이다.
이와 같은 전도성 원사(10)는 다양한 형태로 구성될 수 있는데, 전도성 소재 (예를 들면 스테인리스사)로 이루어진 단사(single yarn) 또는 단사를 2합 내지 10합으로 꼬임(twist)을 준 합연사(합연사(multiply yarn) 형태를 구성한 후 그 외주면에 30s 내지 60s의 섬도를 갖는 특수복 소재용 원사 또는 기능성 섬유를 커버링하여 구성하거나 단사 또는 합연사 외주면에 열가소성 수지 또는 절연제를 코팅하여 구성할 수 있다.
상기 열가소성 수지는 에나멜(Enamel) 수지, 테플론(Teflon) 수지, 폴리에테르설폰(Polyethersulfone) 수지, 열가소성 탄성체(Thermoplatic Elastomer) 수지, 폴리아마이드(Polyamide) 수지, 폴리에스터(PET)수지, 폴리에텔에텔케톤(Polyetheretherketone) 수지 및 불소 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나 이상의 수지를 이용하여 코팅하는 것이 바람직하다.
아울러 상기 전도성 소재는 금속사, 탄소사 및 전도성 물질을 포함하는 섬유사로 이루어진 군으로부터 선택된 소재이며, 바람직하게는 스테인리스사이다.
또한 상기 특수복 소재는 특수복 소재는 폴리벤지미다이졸(Polybenzimidazole)계 섬유, 폴리벤즈옥사졸(Polybenzoxazole)계 섬유, 아라미드(aramid)계 섬유, 파라-아라미드(Para-aramid) 섬유, 메타-아라미드(Metaaramid)섬유, 산화 폴리아크릴로니트릴(Oxidized polyacrylonitrile) 섬유, 그라파이트(Graphite) 섬유, 금속섬유, 난연/방염 처리된 폴리에스터(Polyester) 섬유, 나일론(Nylon) 섬유, 방염 레이온(Rayon) 섬유, 면 섬유, 양모섬유 및 이들의 복합사로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
또한 상기 기능성 섬유는 아라미드(Aramid) 섬유, 우레탄(Urethane) 섬유, 폴리염화비닐(Polyvinyl chloride) 섬유, 산화 폴리아크릴로니트릴(Oxidized polyacrylonitrile) 섬유, 유리섬유, 실리카(Silica) 섬유, 금속섬유, 탄소섬유, 불소계 섬유, 이들의 복합사, 아라미드 원착사 및 선염사로 이루어진 군으로부터 선택되는 것이 바람직하다.
이와 같이 구성되는 전도성 원사(10)는 의복(C) 직물 상에 재봉하고 표면에 방수 및 내열성 부여를 위해 얇은 코팅 처리를 하여 의복 상에 고정된다.
아울러 의복과 탈부착이 불가능하도록 필요에 따라 열융착을 하여 일체화시킬 수도 있다.
또한 도 2에 도시된 바와 같이 전도성 원사(10)는 양극선(11)과 음극선(12)을 가지며 해당 양극선(11) 및 음극선(12)은 각각 제1스냅버튼(21) 및 제2스냅버튼(22)의 양극 스냅버튼(21a, 22a)과 음극 스냅버튼(21b, 22b)에 연결된다.
상기 제1스냅버튼(21) 및 제2스냅버튼(22)은 후술할 배터리연결부(30) 및 기기연결부(40) 간을 전기적으로 연결하기 위해 구비되며, 각각 배터리연결부(30)의 제3스냅버튼(31)과 기기연결부(40)의 제4스냅버튼(41)에 전기적으로 결합된다.
물론 상기 제1스냅버튼(21)과 제3스냅버튼(31) 간은 서로 형상적으로 대응되도록 구성되어 암, 수 스냅버튼 결합을 하며, 제1스냅버튼(21)의 양극 스냅버튼(21a)은 제3스냅버튼(31)의 양극 스냅버튼(31a)과 결합됨은 물론이다.
아울러 상기 배터리연결부(30)는 일측이 상기 제1스냅버튼(21)에 전기적으로 연결되며 타측이 의복 내 또는 외부에 위치하는 배터리(B)와 전기적으로 연결되도록 구성되는데, 이러한 배터리연결부(30)는 제1스냅버튼(21)과 전기적으로 연결되며 암, 수로 형상적으로 대응되도록 구성되어 결합되는 제3스냅버튼(31)과 상기 배터리(B)와 전기적으로 연결되는 USB커넥터(33) 및 상기 제3스냅버튼(31)과 USB커넥터(33) 간을 전기적으로 연결하는 연결선부(32)로 이루어진다.
여기서 상기 USB커넥터(33)는 배터리(B)와 USB 인터페이스로 연결되어 배터리(B)의 전기에너지를 타측으로 전달하기 위해 구비된다.
하지만 필요에 따라 USB 인터페이스가 아닌 다른 형태의 커넥터로 배터리와 연결할 수도 있을 것이다.
한편 상기 기기연결부(40)는 일측이 상기 제2스냅버튼(22)에 전기적으로 연결되며 타측이 외부기기(D)와 전기적으로 연결되도록 이루어지는데, 이러한 기기연결부(40)는 제2스냅버튼(22)과 전기적으로 연결되며 암, 수로 형상적으로 대응되도록 구성되어 결합되는 제4스냅버튼(41)과 상기 외부기기(D)와 전기적으로 연결되는 기기커넥터(43) 및 상기 제4스냅버튼(41)과 기기커넥터(43) 간을 전기적으로 연결하는 연결선부(42)로 이루어진다.
여기서 상기 배터리연결부(30) 및 기기연결부(40)의 연결선부(32, 42)는 전술한 의복 내에 실장되는 전도성 원사와 같은 재질로 구성될 수 있으며, 필요에 따라서는 일반 전선형태로 형성될 수도 있을 것이다.
이상, 본 발명의 구체적인 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이 명세서에 개시된 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 한정되지 않으며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 이내에서 당업자에 의하여 다양하게 변형될 수 있다.
10 : 전도성 원사 21 : 제1스냅버튼
22 : 제2스냅버튼 30 : 배터리연결부
40 : 기기연결부 100 : 전원공급장치
B : 배터리 C : 의복
D : 외부기기

Claims (5)

  1. 의복(C) 내에 일체로 연결되어 일정 경로로 재봉되는 전도성 원사(10)와;
    상기 전도성 원사(10)의 양단부 측에 각각 전기적으로 연결되는 제1스냅버튼(21) 및 제2스냅버튼(22)과;
    일측이 상기 제1스냅버튼(21)에 전기적으로 연결되며 타측이 의복 내 또는 외부에 위치하는 배터리(B)와 전기적으로 연결되는 배터리연결부(30); 및
    일측이 상기 제2스냅버튼(22)에 전기적으로 연결되며 타측이 외부기기(D)와 전기적으로 연결되는 기기연결부(40);를 포함하여 구성됨에 따라 배터리(B)에 저장된 전기에너지가 외부기기(D)로 공급되고;
    상기 배터리연결부(30)는
    제1스냅버튼(21)과 전기적으로 연결되며 암, 수로 형상적으로 대응되도록 구성되어 결합되는 제3스냅버튼(31)과 상기 배터리(B)와 전기적으로 연결되는 USB커넥터(33) 및 상기 제3스냅버튼(31)과 USB커넥터(33) 간을 전기적으로 연결하는 연결선부(32)를 포함하여 이루어지며;
    상기 기기연결부(40)는
    제2스냅버튼(22)과 전기적으로 연결되며 암, 수로 형상적으로 대응되도록 구성되어 결합되는 제4스냅버튼(41)과 상기 외부기기(D)와 전기적으로 연결되는 기기커넥터(43) 및 상기 제4스냅버튼(41)과 기기커넥터(43) 간을 전기적으로 연결하는 연결선부(42)를 포함하여 이루어지되;
    상기 연결선부(32, 42)는 전도성 원사로 구성되고;
    상기 제1스냅버튼(21), 제2스냅버튼(22), 제3스냅버튼(31) 및 제4스냅버튼(41)은 각각 양극 스냅버튼(21a, 22a, 31a, 41a)과 음극 스냅버튼(21b, 22b, 31b, 41b)으로 구성되어 서로 결합시 동일한 극성을 가지는 스냅버튼 간에 결합되되;
    상기 전도성 원사(10)는 단사 또는 합연사로 이루이지고;
    상기 단사 또는 합연사의 외주면은 열가소성 수지로 코팅되되;
    상기 열가소성 수지는 에나멜(Enamel)수지, 테플론(Teflon)수지, 폴리에테르설폰(Polyethersulfone) 수지, 열가소성 탄성체(Thermoplatic Elastomer) 수지, 폴리아마이드(Polyamide)수지, 폴리에스터(PET)수지, 폴리에텔에텔케톤(Polyetheretherketone) 수지 및 불소 수지로 이루어지는 군으로부터 선택되는 하나의 수지이고;
    상기 단사 또는 합연사는 특수복 소재로 커버링되되;
    상기 특수복 소재는 폴리벤지미다이졸(Polybenzimidazole)계 섬유, 폴리벤즈옥사졸(Polybenzoxazole)계 섬유, 아라미드(aramid)계 섬유, 파라-아라미드(Para-aramid) 섬유, 메타-아라미드(Metaaramid)섬유, 산화 폴리아크릴로니트릴(Oxidized polyacrylonitrile) 섬유, 그라파이트(Graphite) 섬유로 이루어진 군으로부터 선택되는 하나의 소재인 것을 특징으로 하는 전도성 원사를 이용한 웨어러블 전원공급장치
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