KR102131579B1 - OPERATING METHOD OF IoT SYSTEM USING PAINT TEMPERATURE SENSOR - Google Patents

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박영진
이상현
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주식회사 지노시스
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Abstract

The present invention relates to an operating method of an IoT system using a paint temperature sensor, which is to compensate for shortcomings of the existing temperature sensor, which is difficult to adjust a current range and thus has poor scalability. According to the present invention, the operating method of an IoT system using a paint temperature sensor comprises the steps of: (a) preparing a conductive paint into a colloidal paint; (b) forming a paint temperature sensor (100); (c) determining and programming a section in which the resistance rapidly changes as a temperature sensing range of the paint temperature sensor (100); (d) if the current or resistance value measured by the paint temperature sensor (100) falls within the temperature sensing range, transmitting the value to an IoT repeater (200) and transmitting the value to a data server (400); and (e) when the sensing value is received, executing a safety alarm on a registered IoT platform (500) and a mobile device (600), and storing the sensing value for each paint temperature sensor (100) in a DB.

Description

페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법{OPERATING METHOD OF IoT SYSTEM USING PAINT TEMPERATURE SENSOR}Operation method of IoT system using paint temperature sensor{OPERATING METHOD OF IoT SYSTEM USING PAINT TEMPERATURE SENSOR}

본 발명은 페인트 온도센서(paint temperature sesor)를 이용한 IoT(Internet of Things) 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질을 활용하여 넓은 범위에서 온도 변화를 감지할 수 있고 도포 및 관리가 쉬운 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템 및 그의 운용 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an Internet of Things (IoT) system using a paint temperature sensor and a method for operating the same, and more specifically, to change the temperature in a wide range by using a conductive material having a temperature dependency of resistance. It relates to an IoT system using a paint temperature sensor that is detectable and easy to apply and manage, and a method for operating the same.

오늘날, 건물이나 공장에는 화재를 감지하기 위한 온도센서가 설치되어 있다. 그러나 기존의 온도센서는 센싱 범위가 너무 협소하여 국한된 범위에서만 온도를 감지할 수 있기 때문에 화재를 감지하지 못하고 큰 화재로 번지는 경우가 잦다. 이러한 문제로 연기감지기를 비롯한 다양한 종류의 온도 센서기가 개발되고 있다.Today, buildings or factories are equipped with temperature sensors to detect fire. However, since the existing temperature sensor has a too narrow sensing range, it can detect the temperature only in a limited range, so it often does not detect a fire and spreads into a large fire. Due to this problem, various types of temperature sensors including smoke detectors have been developed.

기존의 온도센서로는 열전대와 서미스터(thermistor), 측온저항계 등이 많이 사용되고 있다. 이 중에서 서미스터(thermistor) 센서는 접촉식 온도센서의 한 종류로서, 일반적인 금속과는 달리 온도가 올라갈수록 저항이 감소하는 전기적 성질을 나타낸다. 이러한 특징으로 인해, 서미스터(thermistor) 센서는 온도의 측정 또는 검출에 이용되고 있으며, 측정 범위는 -50∼300℃ 정도이나 저항이 높아 확장성에 제한이 있고 자가 발열이 존재하는 단점이 있다. 자가 발열은 온도 감지에 부정확함을 더할 수 있으며 이는 센서의 설계과정에서 큰 걸림돌로 존재한다. As a conventional temperature sensor, a thermocouple, a thermistor, and a thermometer are used. Among them, a thermistor sensor is a type of a contact-type temperature sensor, and unlike an ordinary metal, exhibits an electrical property in which resistance decreases as the temperature increases. Due to these features, thermistor sensors are used for temperature measurement or detection, and the measurement range is about -50 to 300°C, but the resistance is high, so there is a limitation in expandability and self-heating. Self-heating can add inaccuracy to temperature sensing, which is a major stumbling block in the design of the sensor.

또한, 기존의 온도센서는 주로 금속이 들어가는 경우가 잦아 비교적 대량 생산하기가 힘들고, 가격적인 면에서 경쟁력이 떨어졌다. 그래서 넓은 범위에 센싱하기에는 수적인 부분에서 어려움이 존재하여 공장에서는 가장 핵심적인 부분만 온도센서의 영향력에 들게 한다. In addition, conventional temperature sensors are often difficult to produce in relatively large quantities due to frequent metal inclusion, and are inferior in price competitiveness. Therefore, there are difficulties in the numerical part to sense over a wide range, so only the most critical part in the factory is influenced by the temperature sensor.

또한 기존의 온도센서는 전류 범위를 조절하기가 어려워 확장성이 떨어지는 단점이 있다. 작은 전류만 흐르거나 매우 큰 전류가 흐를 때는 센서의 저항을 바꾸어 주어야 하기 때문에 제한적인 센서만 사용할 수 있는데, 이러한 문제가 해결되지 않고 있다.In addition, the existing temperature sensor has a disadvantage in that it is difficult to adjust the current range and thus the expandability is poor. Only a limited sensor can be used because only when a small current flows or a very large current flows, the resistance of the sensor needs to be changed, this problem has not been solved.

또한, 배관과 공장의 깊은 부분과 같이, 기존의 센서가 감지할 수 없는 부분이나 힘든 부분에서는 센서의 양이 많이 필요하거나 아예 감지를 할 수 없는 기존 센서의 한계점이 존재한다. 이러한 문제점을 해결하고자 다량의 센서를 설치하는 방법을 사용하여 경제적인 부분에서 많은 단점이 부각되고 있다.In addition, there are limitations of existing sensors that cannot be detected at all or require a large amount of sensors in parts that are difficult to detect or in difficult parts such as deep parts of pipes and factories. In order to solve this problem, many disadvantages are emerging in the economical area by using a method of installing a large amount of sensors.

따라서 저항이 낮으며 자가 발열을 줄일 수 있는 물질과 넓은 범위에서 온도 변화를 감지할 수 있는 센서의 개발이 절실히 요구되고 있다.Therefore, there is an urgent need for a material having low resistance and capable of reducing self-heating and a sensor capable of detecting a temperature change in a wide range.

대한민국 공개특허 제10-2011-0000917호 (공개일자: 2011.01.06.)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2011-0000917 (published date: 2011.01.06.) 국제공개특허 WO 2013/053762 (국제공개일자: 2013.04.18.)International Publication Patent WO 2013/053762 (International Publication Date: 2013.04.18.)

전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질을 활용하여 넓은 범위에서 온도 변화를 감지할 수 있고 도포 및 관리가 쉬운 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템 및 그의 운용 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.Technical problem to be achieved by the present invention in order to solve the above-mentioned problems is to use a conductive material having a temperature dependence of resistance to detect a temperature change in a wide range and to apply and manage an IoT system using a paint temperature sensor that is easy to apply and manage. And its purpose is to present a method of operation.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 저항이 낮으며 자가 발열을 줄일 수 있고 넓은 범위에서 온도 변화를 감지할 수 있는 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템 및 그의 운용 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an IoT system using a paint temperature sensor and a method for operating the same, which has low resistance, reduces self-heating, and can detect temperature changes in a wide range. .

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 온도에 따른 저항 및 전류의 범위를 조절할 수 있는 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템 및 그의 운용 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an IoT system using a paint temperature sensor capable of controlling a range of resistance and current according to temperature and a method for operating the same.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 기존의 열감지기나 온도센서를 대체할 수 있는 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템 및 그의 운용 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an IoT system using a paint temperature sensor that can replace an existing heat sensor or a temperature sensor, and an operation method thereof.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 기존의 온도센서가 감지하기 어려운 상황이나 장소에서도 넓은 표면적을 활용하여 온도변화를 쉽게 감지할 수 있는 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템 및 그의 운용 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is an IoT system using a paint temperature sensor and a method for operating the same, which can easily detect a temperature change by utilizing a large surface area even in a situation or place where a conventional temperature sensor is difficult to detect. The purpose is to present.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 또다른 기술적 과제는, 테이프, 페인트, 스프레이, 코팅 등의 다양한 방법으로 센서를 형성할 수 있는 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템 및 그의 운용 방법을 제시하는데 그 목적이 있다.In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide an IoT system using a paint temperature sensor capable of forming a sensor by various methods such as tape, paint, spray, coating, and an operation method thereof.

본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The problems of the present invention are not limited to those mentioned above, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법은, 저항의 온도의존성이 존재하고 탄소(C), 전도성 고분자가 포함된 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하여 온도 변화를 감지하는 페인트 온도센서(100)를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법에 있어서, (a) 온도에 따른 저항 및 전류의 범위를 조절할 수 있는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트를 제조하되, 상기 전도성 물질은 계면활성제, 전도성 고분자를 포함하고, 상기 전도성 고분자는 탄소(C)를 포함하고 다이메틸설폭시화물(DMSO)를 포함한 유기용매를 첨가하여 전기 전도도를 증가시키고, 상기 전도성 페인트는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 벽면과 바닥면에 도포 가능한 콜로이드성 페인트로 제조하는 단계; (b) 상기 전도성 페인트를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하여 경화시킴으로써 페인트 온도센서(100)를 형성하는 단계; (c) 상기 벽면 또는 바닥면에 형성된 상기 페인트 온도센서(100)에 소정시간 열을 가하여 온도에 따른 저항 변화량을 측정하고 저항이 급격하게 변하는 구간을 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위로 결정하여 프로그래밍하는 단계; (d) 상기 페인트 온도센서(100)에서 측정한 전류 또는 저항 값이 온도 감지 범위에 속하면 IoT 중계기(200)로 전송하고, 상기 IoT 중계기(200)에서 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 데이터서버(400)에서 상기 페인트 온도센서(100)로부터 센싱 값이 수신되면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)에 안전 경보를 실행하고, 페인트 온도센서(100) 별로 센싱 값을 DB에 저장하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 전도성 페인트의 도포 면적과 농도에 따라 결정되며, 상기 전도성 페인트는 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지고 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하도록 구성될 수 있다.
또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법은, 저항의 온도의존성이 존재하고 탄소(C), 전도성 고분자가 포함된 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하여 온도 변화를 감지하는 페인트 온도센서(100)를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법에 있어서, (a) 온도에 따른 저항 및 전류의 범위를 조절할 수 있는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트를 제조하되, 상기 전도성 물질은 계면활성제, 전도성 고분자를 포함하고, 상기 전도성 고분자는 탄소(C)를 포함하고 다이메틸설폭시화물(DMSO)를 포함한 유기용매를 첨가하여 전기 전도도를 증가시키고, 상기 전도성 페인트는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 벽면과 바닥면에 도포 가능한 콜로이드성 페인트로 제조하는 단계; (b) 상기 전도성 페인트를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하여 경화시킴으로써 페인트 온도센서(100)를 형성하는 단계; (c) 상기 벽면 또는 바닥면에 형성된 상기 페인트 온도센서(100)에 소정시간 열을 가하여 온도에 따른 저항 변화량을 측정하고 저항이 급격하게 변하는 구간을 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위로 결정하고, 이를 IoT 중계기(200)를 통해 데이터서버(400)로 전송하여 페인트 온도센서(100) 별로 온도 감지 범위를 저장하는 단계; (d) 상기 페인트 온도센서(100)에서 측정한 전류 또는 저항 값을 IoT 중계기(200)로 전송하고, 상기 IoT 중계기(200)에서 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송하는 단계; 및 (e) 상기 데이터서버(400)에서 상기 페인트 온도센서(100)의 전류 또는 저항 값이 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위에 속하면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)에 안전 경보를 실행하는 단계;를 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 전도성 페인트의 도포 면적과 농도에 따라 결정되며, 상기 전도성 페인트는 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지고 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하도록 구성될 수 있다.
상기 IoT 시스템의 운용 방법은, 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트가 도포된 테이프를 부착하거나 설치하여 온도 변화를 감지하는 테이프 형태의 페인트 온도센서를 포함하여 구성될 수 있다.As a means for solving the above-described technical problem, the method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to the present invention has a temperature dependency of resistance and is conductive in which a conductive material containing carbon (C) and a conductive polymer is mixed. In the operation method of the IoT system using the paint temperature sensor 100 that detects a temperature change by applying paint to a portion or wall or floor where temperature is required, (a) the range of resistance and current according to temperature can be adjusted. To prepare a conductive paint mixed with a conductive material, the conductive material includes a surfactant, a conductive polymer, the conductive polymer includes carbon (C) and an organic solvent containing dimethyl sulfoxide (DMSO) is added By increasing the electrical conductivity, the conductive paint is mixed with the conductive material and natural resin, water, wetting agent, processing aid and preservative to prepare a colloidal paint that can be applied to the wall and the bottom surface; (b) forming the paint temperature sensor 100 by applying the conductive paint to a portion or wall surface or floor surface that requires temperature sensing to cure; (c) By applying heat to the paint temperature sensor 100 formed on the wall or floor for a predetermined time, the amount of resistance change according to temperature is measured, and a section in which the resistance changes rapidly is the temperature detection range of the paint temperature sensor 100. Determining and programming; (d) If the current or resistance value measured by the paint temperature sensor 100 falls within the temperature sensing range, it is transmitted to the IoT repeater 200, and the IoT repeater 200 provides LoRa or Wi-Fi. ) Transmitting to the data server 400 through the communication 300; And (e) when the sensing value is received from the paint temperature sensor 100 in the data server 400, executes a safety alert on the registered IoT platform 500, mobile device 600, and the paint temperature sensor 100. Each step of storing the sensing value in the DB; may be configured to include.
Here, the temperature detection range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the application area and concentration of the conductive paint, and the resistance characteristic value is different depending on the application area and concentration of the conductive paint, and the resistance decreases as the concentration increases. It can be configured to increase the resistance as the temperature increases.
In addition, as a means for solving the above-described technical problem, the method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to the present invention, a temperature dependency of resistance exists and a conductive material containing carbon (C) and a conductive polymer is mixed. In the operation method of the IoT system using the paint temperature sensor 100 that detects a temperature change by applying the conductive paint to a portion or wall or floor where temperature is required, (a) the range of resistance and current according to temperature An organic solvent containing a controllable conductive material is prepared, wherein the conductive material includes a surfactant and a conductive polymer, and the conductive polymer includes carbon (C) and a dimethyl sulfoxide (DMSO) organic solvent. Adding to increase the electrical conductivity, the conductive paint is a mixture of the conductive material and natural resin, water, wetting agent, processing aid and preservative to prepare a colloidal paint that can be applied to the wall and the bottom surface; (b) forming the paint temperature sensor 100 by applying the conductive paint to a portion or wall surface or floor surface that requires temperature sensing to cure; (c) By applying heat to the paint temperature sensor 100 formed on the wall or floor for a predetermined time, the amount of resistance change according to temperature is measured, and a section in which the resistance changes rapidly is the temperature detection range of the paint temperature sensor 100. Determining, and transmitting it to the data server 400 through the IoT repeater 200 to store the temperature detection range for each paint temperature sensor 100; (d) The current or resistance value measured by the paint temperature sensor 100 is transmitted to the IoT repeater 200, and the IoT repeater 200 transmits LoRa or Wi-Fi communication 300. Transmitting to the data server 400 through; And (e) if the current or resistance value of the paint temperature sensor 100 in the data server 400 falls within the temperature detection range of the paint temperature sensor 100, the registered IoT platform 500 and the mobile device 600. ) Issuing a safety alert; may be configured to include.
Here, the temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the application area and concentration of the conductive paint, and the resistance characteristic value is different according to the application area and concentration of the conductive paint, and the resistance decreases as the concentration increases. The resistance can be configured to increase as the temperature increases.
The operation method of the IoT system may include a tape-type paint temperature sensor that senses a temperature change by attaching or installing a tape coated with a conductive paint on a portion or wall surface or a floor requiring temperature detection.

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한편, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템은, 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트나 잉크를 도포하거나 코팅하여 온도 변화를 감지하는 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템에 있어서, 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 이용하여 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하거나 코팅하여 형성되고, 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 도포 면적과 농도에 따라 온도 감지 범위가 결정되는 페인트 온도센서; 상기 페인트 온도센서의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 온도 감지 범위를 결정하고 이를 프로그래밍하여 저장하며, 상기 페인트 온도센서의 양단에 흐르는 전류 또는 저항 값이 상기 페인트 온도센서의 온도 감지 범위에 속하면 센싱한 값을 전송하는 센싱 장치부; 상기 센싱 장치부로부터 상기 페인트 온도센서의 센싱 값을 수신받아 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 데이터서버로 전송하는 IoT 중계기; 및 상기 IoT 중계기로부터 상기 페인트 온도센서의 센싱 값이 수신되면 등록된 IoT 플랫폼, 모바일 디바이스에 안전 경보를 실행하고, 페인트 온도센서별로 센싱 값을 DB에 저장하는 데이터서버;를 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, as a means for solving the above-described technical problem, the IoT system using a paint temperature sensor according to the present invention detects a temperature change by applying or coating a conductive paint or ink on a portion or wall surface or floor surface that requires temperature detection. In an IoT system using a paint temperature sensor, a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed with a conductive paint or ink, and is formed by applying or coating a portion or wall surface or a floor requiring temperature sensing, the conductive A paint temperature sensor in which a temperature sensing range is determined according to the application area and concentration of paint or ink; The resistance change according to the temperature of the paint temperature sensor is measured to determine the temperature sensing range, and it is programmed and stored. When the current or resistance value flowing at both ends of the paint temperature sensor falls within the temperature sensing range of the paint temperature sensor, sensing is performed. A sensing device unit that transmits a value; An IoT repeater which receives the sensing value of the paint temperature sensor from the sensing device and transmits it to a data server through LoRa or Wi-Fi communication; And a data server that executes a safety alert on the registered IoT platform and mobile device when the sensing value of the paint temperature sensor is received from the IoT repeater, and stores the sensing value for each paint temperature sensor in a DB. .

또한, 전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템은, 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트나 잉크를 도포하거나 코팅하여 온도 변화를 감지하는 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템에 있어서, 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 이용하여 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하거나 코팅하여 형성되고, 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 도포 면적과 농도에 따라 온도 감지 범위가 결정되는 페인트 온도센서; 상기 페인트 온도센서의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 온도 감지 범위를 결정하고 이를 IoT 중계기를 통해 데이터서버로 전송하며, 상기 페인트 온도센서의 전류 또는 저항 값을 실시간으로 센싱하여 전송하는 센싱 장치부; 상기 센싱 장치부로부터 상기 페인트 온도센서의 센싱 값을 수신받아 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신을 통해 데이터서버로 전송하는 IoT 중계기; 및 상기 IoT 중계기로부터 상기 페인트 온도센서의 온도 감지 범위를 수신하여 페인트 온도센서별로 저장하고, 상기 IoT 중계기를 통해 상기 페인트 온도센서의 센싱 값을 수신받아 상기 페인트 온도센서의 온도 감지 범위에 속하면 등록된 IoT 플랫폼, 모바일 디바이스에 안전 경보를 실행하는 데이터서버;를 포함하여 구성될 수 있다.In addition, as a means for solving the above-described technical problem, the IoT system using a paint temperature sensor according to the present invention detects a temperature change by applying or coating a conductive paint or ink on a part or wall or floor where temperature is required. In an IoT system using a paint temperature sensor, a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed with a conductive paint or ink, and is formed by applying or coating a portion or wall surface or a floor requiring temperature sensing, the conductive A paint temperature sensor in which a temperature sensing range is determined according to the application area and concentration of paint or ink; A sensing device unit measuring a resistance change amount according to the temperature of the paint temperature sensor to determine a temperature sensing range, transmitting it to a data server through an IoT repeater, and sensing and transmitting the current or resistance value of the paint temperature sensor in real time; An IoT repeater which receives the sensing value of the paint temperature sensor from the sensing device and transmits it to a data server through LoRa or Wi-Fi communication; And receiving the temperature detection range of the paint temperature sensor from the IoT repeater and storing it for each paint temperature sensor, receiving the sensing value of the paint temperature sensor through the IoT repeater, and registering if it belongs to the temperature detection range of the paint temperature sensor IoT platform, a data server that executes a safety alert on a mobile device; may be configured to include.

상기 센싱 장치부는, 상기 페인트 온도센서의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 온도 감지 범위를 결정하고 이를 프로그래밍하여 저장하거나 상기 IoT 중계기로 전송하고, 상기 페인트 온도센서에서 측정된 전류 또는 저항 값을 실시간으로 전송하거나 또는 상기 페인트 온도센서에서 측정된 전류 또는 저항 값이 온도 감지 범위에 속하면 상기 IoT 중계기로 전송하는 아두이노 회로부; 상기 페인트 온도센서의 전류 또는 저항 값이 상기 온도 감지 범위에 도달하면 자동으로 점등되는 LED 램프; 상기 페인트 온도센서의 전류 또는 저항 값이 상기 온도 감지 범위에 도달하면 경보음을 발생하는 스피커; 및 상기 페인트 온도센서의 양단에 전류를 흐르게 하고 상기 아두이노 회로부에 전원을 공급하는 배터리;를 포함하여 구성될 수 있다.The sensing device determines the temperature sensing range by measuring the amount of resistance change according to the temperature of the paint temperature sensor, stores it by programming it, or transmits it to the IoT repeater, and transmits the current or resistance value measured by the paint temperature sensor in real time. An Arduino circuit unit that transmits or transmits the current or resistance value measured by the paint temperature sensor to the IoT repeater; An LED lamp that is automatically turned on when the current or resistance value of the paint temperature sensor reaches the temperature detection range; A speaker that generates an alarm sound when the current or resistance value of the paint temperature sensor reaches the temperature detection range; And a battery that flows current to both ends of the paint temperature sensor and supplies power to the Arduino circuit.

본 발명에 따르면, 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 포함된 전도성 페인트 또는 잉크를 활용하여 온도를 감지하는 센서를 구현할 수 있고, 이 센서를 이용하여 화재 발생을 실시간으로 감지할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, it is possible to implement a sensor that senses temperature by using a conductive paint or ink containing a conductive material that has a temperature dependency of resistance, and has the effect of detecting a fire in real time using this sensor. have.

그리고, 기존의 온도센서가 감지하기 어려운 상황이나 장소에서도 넓은 표면적을 활용하여 온도변화를 쉽게 감지가 가능한 효과가 있다.In addition, it is possible to easily detect a temperature change by utilizing a large surface area even in a situation or place where the existing temperature sensor is difficult to detect.

또한, 온도 센서의 설치 공정을 획기적으로 감소시킬 수 있고, 설치의 비용과 시간을 획기적으로 줄일 수 있다.In addition, the installation process of the temperature sensor can be drastically reduced, and the cost and time of installation can be drastically reduced.

또한, 기존의 온도 센서와 비교하여 적은 비용으로 넓은 범위의 온도를 감지할 수 있다.In addition, it can detect a wide range of temperatures at a low cost compared to conventional temperature sensors.

또한, 기존의 센서가 안정성과 크기 때문에 사용되지 못하는 배관이나 공장의 국소 부분까지도 감지가 가능하며, 이로 인해 기존의 시스템에 비해 경제적으로나 안전상으로나 큰 발전을 이룰 수 있다.In addition, it is possible to detect even the pipes or local parts of the factory that are not used due to the stability and size of the existing sensors, and this can make a great economical and safety improvement compared to the existing systems.

또한, 전도성 페인트를 이용한 온도센서는 테이프를 이용할 수 있어 확장성이 높으며, 어느 물질의 벽면에서나 사용가능한 보편성을 가지고 있다.In addition, the temperature sensor using a conductive paint can use a tape, and thus has high expandability, and has universality that can be used on any material wall.

본 발명의 효과는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해되어 질 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to those mentioned above, and other effects not mentioned will become apparent to those skilled in the art from the following description.

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 구성도
도 2는 본 발명에 의한 페인트 온도센서(100)의 구성도
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법을 나타낸 흐름도
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법을 나타낸 흐름도
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법을 나타낸 흐름도
도 6은 본 발명의 제4 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법을 나타낸 흐름도
도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 페인트 온도센서의 저항 대 시간의 특성 그래프1 is a block diagram of an IoT system using a paint temperature sensor according to an embodiment of the present invention
2 is a block diagram of the paint temperature sensor 100 according to the present invention
3 is a flowchart showing a method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to a first embodiment of the present invention
4 is a flow chart showing a method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to a second embodiment of the present invention
5 is a flowchart showing a method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to a third embodiment of the present invention
6 is a flowchart showing a method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to a fourth embodiment of the present invention
7 and 8 are characteristic graphs of resistance versus time of the paint temperature sensor according to the present invention.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명되는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 발명의 설명 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains may easily practice. However, the present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In addition, in order to clearly describe the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar parts will be described with reference to like parts throughout the description of the present invention.

이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a specific technical content to be carried out in the present invention will be described in detail.

페인트 온도센서 를 이용한 IoT 시스템의 실시예 Example of IoT system using paint temperature sensor

도 1은 본 발명의 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of an IoT system using a paint temperature sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명에 의한 IoT 시스템의 제1 실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 페인트 온도센서(100), IoT 중계기(200), 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300), 데이터서버(400), IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)를 포함하여 구성될 수 있다.The first embodiment of the IoT system according to the present invention, as shown in FIG. 1, paint temperature sensor 100, IoT repeater 200, LoRa or Wi-Fi communication 300, data server It may be configured to include 400, IoT platform 500, mobile device 600.

여기서, 상기 페인트 온도센서(100)는 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트나 잉크를 도포하거나 코팅하여 형성되며, 상기 전도성 페인트나 잉크에 포함된 전도성 물질에 의해 온도 변화를 감지하게 된다. Here, the paint temperature sensor 100 is formed by applying or coating a conductive paint or ink on a portion or wall surface or a floor surface that requires temperature detection, and detects a temperature change by the conductive material contained in the conductive paint or ink. do.

다시 말해, 상기 페인트 온도센서(100)는 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 이용하여 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하거나 코팅하여 형성되고, 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 도포 면적과 농도에 따라 온도 감지 범위가 결정된다. 상기 페인트 온도센서(100)에 대해서는 후술하는 도 2에서 상세하게 설명하기로 한다.In other words, the paint temperature sensor 100 is formed by applying or coating a portion or wall or bottom surface that requires temperature sensing using a conductive paint or ink in which a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed, and the conductive The temperature sensing range is determined by the application area and concentration of the paint or ink. The paint temperature sensor 100 will be described in detail in FIG. 2 to be described later.

상기 페인트 온도센서(100)는 센싱 장치부(도 2의 110 참조)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 센싱 장치부(110)는 상기 페인트 온도센서(100)의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 온도 감지 범위를 결정하고 이를 프로그래밍하여 저장하며, 상기 페인트 온도센서(100)의 양단에 흐르는 전류 또는 저항 값이 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위에 속하면 센싱한 값을 전송하도록 구성될 수 있다. 상기 센싱 장치부(110)의 구성 및 동작에 대해서는 후술하는 도 2에서 상세하게 설명하기로 한다.The paint temperature sensor 100 may include a sensing device unit (see 110 in FIG. 2 ). The sensing device 110 determines a temperature sensing range by measuring a resistance change amount according to the temperature of the paint temperature sensor 100 and stores it by programming it, and the current or resistance flowing through both ends of the paint temperature sensor 100 If the value is within the temperature sensing range of the paint temperature sensor 100, it may be configured to transmit the sensed value. The configuration and operation of the sensing device unit 110 will be described in detail in FIG. 2 to be described later.

상기 IoT 중계기(200)는 상기 센싱 장치부(110)로부터 상기 페인트 온도센서(100)의 센싱 값을 수신받아 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송한다.The IoT repeater 200 receives the sensing value of the paint temperature sensor 100 from the sensing device 110, and then the data server 400 through LoRa or Wi-Fi communication 300. Transfer to.

상기 데이터서버(400)는 상기 IoT 중계기(200)로부터 상기 페인트 온도센서(100)의 센싱 값을 수신받아 페인트 온도센서별로 센싱 값을 DB(미도시)에 저장하고, 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)에 안전 경보를 실행한다.The data server 400 receives the sensing value of the paint temperature sensor 100 from the IoT repeater 200 and stores the sensing value for each paint temperature sensor in a DB (not shown), and the registered IoT platform 500 , Executes a safety alert on the mobile device 600.

본 발명에 의한 IoT 시스템의 제2 실시예는 도 1에 나타낸 바와 같이, 페인트 온도센서(100), IoT 중계기(200), 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300), 데이터서버(400), IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)를 포함하여 구성될 수 있다.The second embodiment of the IoT system according to the present invention, as shown in FIG. 1, paint temperature sensor 100, IoT repeater 200, LoRa or Wi-Fi communication 300, data server It may be configured to include 400, IoT platform 500, mobile device 600.

여기서, 상기 페인트 온도센서(100)는 제1 실시예와 같이, 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트나 잉크를 도포하거나 코팅하여 형성되며, 상기 전도성 페인트나 잉크에 포함된 전도성 물질에 의해 온도 변화를 감지하게 된다. Here, the paint temperature sensor 100 is formed by applying or coating a conductive paint or ink on a portion or a wall or a floor surface that requires temperature sensing, as in the first embodiment, and the conductive material contained in the conductive paint or ink The temperature change is sensed by.

상기 페인트 온도센서(100)는 센싱 장치부(도 2의 110 참조)를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 센싱 장치부(110)는 상기 페인트 온도센서(100)의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 온도 감지 범위를 결정하고 이를 IoT 중계기(200)를 통해 데이터서버(400)로 전송하며, 상기 페인트 온도센서(100)의 전류 또는 저항 값을 실시간으로 센싱하여 상기 IoT 중계기(200)를 통해 데이터서버(400)로 전송한다.The paint temperature sensor 100 may include a sensing device unit (see 110 in FIG. 2 ). The sensing device 110 determines a temperature detection range by measuring a resistance change amount according to the temperature of the paint temperature sensor 100, transmits it to the data server 400 through the IoT repeater 200, and the paint temperature The current or resistance value of the sensor 100 is sensed in real time and transmitted to the data server 400 through the IoT repeater 200.

상기 IoT 중계기(200)는 상기 센싱 장치부(110)로부터 상기 페인트 온도센서(100)의 센싱 값을 수신받아 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송한다.The IoT repeater 200 receives the sensing value of the paint temperature sensor 100 from the sensing device 110, and then the data server 400 through LoRa or Wi-Fi communication 300. Transfer to.

상기 데이터서버(400)는 상기 IoT 중계기(200)로부터 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위를 수신하여 페인트 온도센서별로 저장하고, 상기 IoT 중계기(200)를 통해 상기 페인트 온도센서(100)의 센싱 값을 수신받아 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위에 속하면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)에 안전 경보를 실행한다.The data server 400 receives the temperature detection range of the paint temperature sensor 100 from the IoT repeater 200 and stores it for each paint temperature sensor, and the paint temperature sensor 100 through the IoT repeater 200 Upon receiving the sensing value of, if it falls within the temperature detection range of the paint temperature sensor 100, a safety alarm is executed on the registered IoT platform 500 and the mobile device 600.

패인트 온도센서의 실시예Examples of paint temperature sensors

도 2는 본 발명에 의한 페인트 온도센서(100)의 구성도로서, 센서 장치부(110)를 포함하고 있다.2 is a configuration diagram of a paint temperature sensor 100 according to the present invention, and includes a sensor device 110.

본 발명에 의한 페인트 온도센서(100)는 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트나 잉크를 도포하거나 코팅하여 온도 변화를 감지하는 센서이다.The paint temperature sensor 100 according to the present invention is a sensor that detects a temperature change by applying or coating a conductive paint or ink on a portion or wall surface or floor surface that requires temperature detection.

상기 페인트 온도센서(100)는 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 이용하여 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하거나 코팅하여 형성된다. 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 도포 면적과 농도에 의해 결정된다. 따라서, 상기 페인트 온도센서(100)는 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 도포 면적과 농도를 조절함으로써 감지 온도 범위를 정할 수 있다.The paint temperature sensor 100 is formed by applying or coating a portion or wall surface or a floor requiring temperature sensing using a conductive paint or ink in which a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed. The temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined by the application area and concentration of the conductive paint or ink. Therefore, the paint temperature sensor 100 may determine the sensing temperature range by adjusting the application area and concentration of the conductive paint or ink.

상기 페인트 온도센서(100)는 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트 또는 잉크를 도포하거나 코팅하여 경화시킨 후, 상기 페인트 온도센서(100)에 열을 가하여 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 온도 감지 범위를 결정하게 된다. The paint temperature sensor 100 cures by applying or coating a conductive paint or ink on a portion or wall surface or floor surface that requires temperature detection, and then applying heat to the paint temperature sensor 100 to measure the resistance change amount according to temperature. To determine the temperature sensing range.

예를 들어, 상기 페인트 온도센서(100)에 소정의 시간동안 열을 가한 후 저항이 급격하게 변하는 구간(상승 구간)을 온도 감지 범위로 결정하여 프로그램밍 할 수 있다.For example, after applying heat to the paint temperature sensor 100 for a predetermined time, a section in which the resistance rapidly changes (rising section) may be determined and programmed as a temperature sensing range.

상기 페인트 온도센서(100)는 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 도포하거나 코팅하여 형성될 수 있다. The paint temperature sensor 100 may be formed by applying or coating a conductive paint or ink in which a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed.

상기 전도성 물질은 계면활성제, 전도성 고분자, 나노 물질을 포함한 탄소 페인트를 포함할 수 있다.The conductive material may include a surfactant, a conductive polymer, and a carbon paint containing nano materials.

여기서, 상기 계면활성제는 서로 다른 성질의 물질이 만나는 면(표면 또는 계면)에서 활성화된 물질이다. 즉, 계면활성제는 물과 기름처럼 서로 섞이지 않은 경계면에서 활동할 수 있는 분자를 말한다. 계면활성제는 임계 미셸 온도(Critical micelle Temperature, CMT), 임계 미셸 농도(Critical micelle concentration, CMC) 라는 것이 존재한다. 계면활성제는 CMC, CMT를 지나면 용액의 물성이 급변하게 되는데 이 때, 전기전도성도 급격하게 변하기 때문에 CMT가 원하는 온도 범위내에 있다면 특정 온도를 지날 때 저항이 바뀌게 된다. Here, the surfactant is a material activated on a surface (surface or interface) where materials of different properties meet. In other words, a surfactant is a molecule that can act on an interface that is not mixed with each other, such as water and oil. Surfactants exist as critical micelle temperature (CMT) and critical micelle concentration (CMC). When the surfactant passes CMC and CMT, the physical properties of the solution change rapidly. At this time, the electrical conductivity also changes rapidly, so if the CMT is within a desired temperature range, the resistance changes when it passes a specific temperature.

상기 전도성 고분자는 C, N, H, O등의 원자를 포함하는 유기물로써, 각각의 분자들이 반복적으로 결합되어 선형의 사슬구조를 형성하는 물질을 일컫는다. 고분자를 이루는 탄소에는 4개의 가전자가 있는데, 전도성 고분자 형태는 sp 2 p z 혼성궤도를 하고 있는 탄소가 단일 결합과 이중 경합을 교대로 하고 있다. 이중에서 탄소의 p z 궤도의 전자가 오버랩(overlap) 되어 전기적인 특성을 결정짓는다. 고분자에서의 도핑은 도펀트에 의해 도핑인자(원자 또는 분자)가 고분자 주사슬 사이에 위치하면서 주사슬에 전자를 주거나 받는 과정을 말한다. 따라서, 고분자가 도핑하게 되면 구조적 변화와 함께 위상 변화가 생겨 전기적인 도체 상태로 전이한다. The conductive polymer is an organic material containing atoms such as C, N, H, and O, and refers to a material in which each molecule is repeatedly bonded to form a linear chain structure. There are four home appliances in the carbon forming the polymer, and in the conductive polymer form, carbon in a sp 2 p z hybrid orbit alternates between a single bond and double contention. Of these, electrons in the p z orbit of carbon overlap and determine electrical properties. Doping in a polymer refers to a process in which doping factors (atoms or molecules) are placed between the polymer main chains by the dopant to give or receive electrons to the main chain. Therefore, when the polymer is doped, a phase change occurs along with a structural change and transitions to an electrical conductor state.

상기 전도성 고분자는 가볍고 강인하며 착색이 쉽고 가공성이 뛰어나며 원가가 저렴한 제품으로 만들 수 있다는 장점이 있어 산업적으로나 학문적인 면에서 주목을 많이 받아왔다. 고분자는 원소의 무게가 작은 탄소, 수소, 산소 등으로 구성되어 있기 때문에 전체적으로 가벼운 물질이다. 그러나 대부분의 고분자들은 금속이나 무기재료에 비해 기계적 강도가 작고 열에 약하면 결정성이 떨어지는 단점이 있다.The conductive polymer is light, tough, easy to color, has excellent processability, and has the advantage of being able to make a product at a low cost, and thus has attracted a lot of attention from industrial and academic aspects. Polymers are light materials in general because they are composed of carbon, hydrogen, oxygen, etc., which have a small element weight. However, most polymers have disadvantages in that they have low mechanical strength and poor crystallinity when compared to metals and inorganic materials.

상기 전도성 고분자는 다양한 유기 용매를 첨가함으로써 상온 직류 전기 전도도가 증가될 수 있다(예를 들면, 0.8 S/㎝∼80 S/㎝로 증가). 이때, 사용된 유기 용매의 극성이 크고, 끊는 점이 높을수록 상온 직류 전기 전도도의 값은 증가된다. 여기서, 유기 용매는 THF, DMF, DMSO를 포함하며, 이 중에서 DMSO의 유전 상수가 가장 크며, DMSO를 첨가한 전도성 고분자(예를 들어, DOT/PSS시료)의 전도도가 가장 크게 변화된다. 따라서 시료에 시료에 유기 용매를 첨가함으로써 전기 전도도는 증가하게 된다.The conductive polymer may be increased in room temperature direct current electrical conductivity by adding various organic solvents (for example, increase from 0.8 S/cm to 80 S/cm). At this time, the polarity of the used organic solvent is large, and the higher the breaking point, the higher the value of normal temperature direct current electrical conductivity. Here, the organic solvent includes THF, DMF, and DMSO, among which the dielectric constant of DMSO is the largest, and the conductivity of the conductive polymer (for example, DOT/PSS sample) to which DMSO is added is most changed. Therefore, the electrical conductivity is increased by adding an organic solvent to the sample.

상기 전도성 페인트 또는 잉크는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 구성되며, 벽면과 바닥면에 도포 또는 코팅이 가능하도록 콜로이드성 폐인트 또는 잉크로 구성된다.The conductive paint or ink is composed of a mixture of the conductive material and natural resin, water, a wetting agent, a processing aid and a preservative, and is composed of a colloidal waste paint or ink to be applied or coated on the wall and the bottom surface.

예를 들면, 상기 콜로이드성 페인트 또는 잉크는, PEDOT, PANI와 같은 온도에 따른 저항 의존성이 있는 전도성 고분자를 수지와 혼합하여 구성될 수 있다.For example, the colloidal paint or ink may be configured by mixing a conductive polymer having resistance dependence on temperature, such as PEDOT and PANI, with a resin.

상기 전도성 페인트 또는 잉크는, 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지며, 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하는 특성을 가질 수 있다.The conductive paint or ink may have a characteristic that the resistance characteristic value varies according to the application area and concentration, and the resistance increases as the concentration increases and the resistance increases as the temperature increases.

상기 전도성 페인트는 무독성, 수용성, 전기 전도성 페인트로서, 회로에서 페인트 저항 소자, 용량성 전극 또는 캔으로 사용할 수 있다. 높은 저항력을 견딜 수 있는 설계에서 도체로 기능한다. 낮은 전류에서 낮은 직류(DC) 전압을 사용하는 회로가 있는 응용 제품, 전기페인트를 부착한 다양한 인쇄물에 스크린 인쇄 장비를 사용하여 적용할 수 있다. 주요 이점은 저렴한 비용, 물에 대한 용해성 및 우수한 스크린 수명을 포함한다.The conductive paint is a non-toxic, water-soluble, electrically conductive paint, and can be used as a paint resistance element, capacitive electrode, or can in a circuit. It functions as a conductor in designs that can withstand high resistance. Applications with circuits that use low direct current (DC) voltages at low currents can be applied using screen printing equipment to various printed materials with electrical paint. The main advantages include low cost, solubility in water and good screen life.

상기 전도성 페인트 또는 잉크는 그 자체가 센서의 감지 범위가 되기 때문에, 공장이나 건물의 벽 중에서 온도가 올라가면 위험하다고 판단되는 공간이나 실시간으로 온도를 측정해야 하는 부분 전체에 도포할 수 있다. Since the conductive paint or ink itself becomes a sensing range of a sensor, it can be applied to a whole area where a temperature is considered to be dangerous or a real-time temperature must be measured in a wall of a factory or building.

한편, 상기 페인트 온도센서(100)는 또다른 실시예로서, 상기 전도성 페인트 또는 잉크를 테이프에 도포하거나 코팅하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 페인트 온도센서(100)는 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트나 잉크가 도포 또는 코팅된 테이프를 부착하여 온도 변화를 감지하게 된다.Meanwhile, the paint temperature sensor 100 is another embodiment, and may be configured by applying or coating the conductive paint or ink on a tape. At this time, the paint temperature sensor 100 detects a temperature change by attaching a tape coated or coated with a conductive paint or ink to a portion or wall surface or a floor surface that requires temperature detection.

여기서, 상기 전도성 페인트 또는 잉크는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 구성되며, 테이프에 도포 또는 코팅이 가능하도록 콜로이드성 폐인트 또는 잉크로 구성된다.Here, the conductive paint or ink is composed of a mixture of the conductive material and a natural resin, water, a wetting agent, a processing aid and a preservative, and is composed of a colloidal waste paint or ink to be coated or coated on a tape.

상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 테이프의 크기와 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 농도에 따라 결정된다. 그리고, 상기 전도성 페인트 또는 잉크는 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지게 된다. 예를 들어, 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하게 된다.The temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the size of the tape and the concentration of the conductive paint or ink. In addition, the conductive paint or ink has a different resistance characteristic value depending on the application area and concentration. For example, the resistance decreases as the concentration increases, and the resistance increases as the temperature increases.

상기 전도성 페인트를 테이프에 도포할 때, 물을 섞으면 페인트의 농도가 묽어져 저항이 높아지고 농도가 진할수록 저항이 낮아지게 된다. 따라서, 상기 전도성 페인트를 테이프에 도포한 후에 저항을 측정하면 저항값에 따라 상기 전도성 페인트의 농도를 추정할 수 있다. 이에 의해, 상기 테이프의 규격과 상기 전도성 페인트의 농도에 따라 페인트 온도센서(100)의 저항값을 프로그래밍 할 수 있다.When applying the conductive paint to the tape, mixing water dilutes the concentration of the paint, increasing the resistance and decreasing the resistance as the concentration increases. Therefore, if the resistance is measured after applying the conductive paint to the tape, the concentration of the conductive paint can be estimated according to the resistance value. Thereby, the resistance value of the paint temperature sensor 100 can be programmed according to the specification of the tape and the concentration of the conductive paint.

계속해서, 도 1를 참조하여 설명하면, 본 발명의 페인트 온도센서(100)는 센서 장치부(200)를 포함하여 구성될 수 있다.Subsequently, referring to FIG. 1, the paint temperature sensor 100 of the present invention may include a sensor device 200.

상기 센서 장치부(110)는 아두이노 회로부(120), LED 램프(130), 스피커(140), 배터리(150)를 포함하여 구성될 수 있다.The sensor device unit 110 may include an Arduino circuit unit 120, an LED lamp 130, a speaker 140, and a battery 150.

여기서, 상기 아두이노 회로부(120)는 상기 페인트 온도센서(100)의 양단에 흐르는 전류 또는 저항 값을 측정하여 온도를 센싱하고, 상기 페인트 온도센서(100)의 센싱 온도가 프로그래밍된 온도 감지 범위에 속하면 스피커(140)를 통해 경보음을 울리도록 한다. 또한, 상기 아두이노 회로부(120)는 상기 페인트 온도센서(100)의 센싱 데이터(온도)를 관리 및 모니터링 컴퓨터나 서버로 전송하거나 통신망을 통해 전송하도록 구성될 수 있다.Here, the Arduino circuit unit 120 measures the current or resistance value flowing across both ends of the paint temperature sensor 100 to sense the temperature, and the sensing temperature of the paint temperature sensor 100 is within a programmed temperature sensing range. If so, the alarm sounds through the speaker 140. In addition, the Arduino circuit unit 120 may be configured to transmit sensing data (temperature) of the paint temperature sensor 100 to a management and monitoring computer or server or to transmit it through a communication network.

상기 LED 램프(130)는 상기 페인트 온도센서(100)의 전류 또는 저항 값이 상기 온도 감지 범위에 도달하면 자동으로 점등되어 경광등으로 구성될 수 있다.The LED lamp 130 is automatically turned on when the current or resistance value of the paint temperature sensor 100 reaches the temperature sensing range, and may be configured as a warning light.

상기 스피커(140)는 상기 페인트 온도센서(100)의 전류 또는 저항 값이 상기 온도 감지 범위에 도달하면 상기 아두이노 회로부(120)의 제어에 의해 경보음을 발생하도록 구성될 수 있다.The speaker 140 may be configured to generate an alarm sound by the control of the Arduino circuit unit 120 when the current or resistance value of the paint temperature sensor 100 reaches the temperature sensing range.

상기 배터리(150)는 전원을 충전하여 상기 페인트 온도센서(100)의 양단에 전류를 흐르게 하고 상기 아두이노 회로부(120)로 전원을 공급하게 된다.The battery 150 charges power to flow current to both ends of the paint temperature sensor 100 and supplies power to the Arduino circuit unit 120.

본 발명의 페인트 온도센서(100)는 PTC 써미스터(Positive Temperature Coefficient Thermistor)로 온도가 올라감에 따라 저항이 상승하는 특징을 가진 써미스터 온도센서로 구성될 수 있다. 기존의 써미스터는 저항이 높은 편이며, 자가발열이 있어 제어가 쉽지 않은 단점이 있으나, 본 발명의 페인트 온도센서(100)는 저항을 농도에 따라서 조절할 수 있기 때문에 농도가 높으면 낮은 저항으로 제어가 가능하고, 자가발명의 영향이 없기 때문에 기존의 써미스터와 구별되는 장점이 있다.The paint temperature sensor 100 of the present invention may be composed of a thermistor temperature sensor having a characteristic that resistance increases as the temperature increases with a PTC thermistor (Positive Temperature Coefficient Thermistor). Conventional thermistors have a high resistance, and there are disadvantages in that they are not easy to control due to self-heating. However, since the paint temperature sensor 100 of the present invention can adjust resistance according to concentration, it can be controlled with low resistance when concentration is high. And, there is an advantage that is distinguished from the existing thermistor because it does not have the effect of self-invention.

본 발명의 실시예에서는 상기 페인트 온도센서(100)의 저항값을 측정하는 방법으로, 멀티미터를 이용하여 전류와 전압을 측정하여 저항을 계산하는 방법과, 아두이노 회로(210)를 이용하여 저항 값을 컴퓨터로 판독하는 방법을 포함하고 있다.In an embodiment of the present invention, as a method of measuring the resistance value of the paint temperature sensor 100, a method of calculating resistance by measuring current and voltage using a multimeter, and resistance using an Arduino circuit 210 It includes a method of reading the value by computer.

IoT 시스템의 운용 방법의 제1 실시예First embodiment of IoT system operation method

도 3은 본 발명의 제1 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법을 나타낸 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation method of an IoT system using a paint temperature sensor according to a first embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법은, 먼저 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 제조한다(단계 S110).Referring to FIG. 3, in the operation method of the IoT system using the paint temperature sensor according to the first embodiment of the present invention, first, a conductive paint or ink in which a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed is prepared (step S110) ).

여기서, 상기 전도성 물질은 앞에서 설명한 바와 같이, 계면활성제, 전도성 고분자, 나노 물질을 포함한 탄소 페인트를 포함하고, 상기 전도성 고분자는 탄소(C), 질소(N), 수소(H), 산소(O) 원자의 유기물을 포함하며, 상기 전도성 페인트는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 벽면과 바닥면에 도포 또는 코팅 가능한 콜로이드성 페인트로 구성된다.Here, as described above, the conductive material includes a carbon paint containing a surfactant, a conductive polymer, and a nanomaterial, and the conductive polymer includes carbon (C), nitrogen (N), hydrogen (H), and oxygen (O). Containing an atomic organic material, the conductive paint is composed of a colloidal paint that can be coated or coated on the wall and the bottom by mixing the conductive material with natural resin, water, wetting agent, processing aid and preservative.

이 후, 상기 전도성 페인트 또는 잉크를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하거나 코팅한 후 경화시킴으로써 페인트 온도센서(100)를 형성한다(단계 S120).Thereafter, the paint temperature sensor 100 is formed by applying or coating the conductive paint or ink on a portion or wall surface or floor surface requiring temperature sensing (step S120).

이 후, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 온도 감지 범위를 결정하고 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위를 센서 장치부(110)에 프로그래밍 한다(단계 S130).Thereafter, the temperature sensing range is determined by measuring a resistance change amount according to the temperature of the paint temperature sensor 100 and the temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is programmed in the sensor device 110 (step S130). .

여기서, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 도포 면적과 농도에 따라 결정되며, 상기 전도성 페인트 또는 잉크는 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지게 된다. 예를 들어, 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하게 된다.Here, the temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the application area and concentration of the conductive paint or ink, and the resistance property value of the conductive paint or ink is changed according to the application area and concentration. For example, as the concentration of the conductive paint or ink increases, the resistance decreases, and as the temperature increases, the resistance increases.

이 후, 상기 페인트 온도센서(100)에서 측정한 전류 또는 저항 값이 온도 감지 범위에 속하면 IoT 중계기(200)로 전송하고, 상기 IoT 중계기(200)에서 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송한다(단계 S140).Thereafter, if the current or resistance value measured by the paint temperature sensor 100 falls within the temperature sensing range, it is transmitted to the IoT repeater 200, and the IoT repeater 200 sends a LoRa or Wi-Fi. ) It is transmitted to the data server 400 through the communication 300 (step S140).

이 후, 상기 데이터서버(400)에서 상기 페인트 온도센서(100)로부터 센싱 값이 수신되면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600) 등에 안전 경보를 실행하고, 페인트 온도센서별로 센싱 값을 DB(미도시)에 저장하여 관리한다(단계 S150).Thereafter, when a sensing value is received from the paint temperature sensor 100 in the data server 400, a safety alarm is issued to the registered IoT platform 500, mobile device 600, and the sensing value for each paint temperature sensor. Stored and managed in a DB (not shown) (step S150).

IoT 시스템의 운용 방법의 제2 실시예Second embodiment of IoT system operation method

도 4는 본 발명의 제2 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법을 나타낸 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to a second embodiment of the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법은, 먼저 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 제조한다(단계 S210).Referring to FIG. 4, in the method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to a second embodiment of the present invention, first, a conductive paint or ink in which a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed is prepared (step S210) ).

여기서, 상기 전도성 물질은 앞에서 설명한 바와 같이, 계면활성제, 전도성 고분자, 나노 물질을 포함한 탄소 페인트를 포함하고, 상기 전도성 고분자는 탄소(C), 질소(N), 수소(H), 산소(O) 원자의 유기물을 포함하며, 상기 전도성 페인트는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 벽면과 바닥면에 도포 또는 코팅 가능한 콜로이드성 페인트로 구성된다.Here, as described above, the conductive material includes a carbon paint containing a surfactant, a conductive polymer, and a nanomaterial, and the conductive polymer includes carbon (C), nitrogen (N), hydrogen (H), and oxygen (O). Containing an atomic organic material, the conductive paint is composed of a colloidal paint that can be coated or coated on the wall and the bottom by mixing the conductive material with natural resin, water, wetting agent, processing aid and preservative.

이 후, 상기 전도성 페인트 또는 잉크를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하거나 코팅한 후 경화시킴으로써 페인트 온도센서(100)를 형성한다(단계 S220).Subsequently, the paint temperature sensor 100 is formed by applying or coating the conductive paint or ink on a portion or wall surface or floor surface requiring temperature sensing (step S220).

이 후, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위를 결정하고, 이를 IoT 중계기(200)를 통해 데이터서버(400)로 전송하여 페인트 온도센서별로 온도 감지 범위를 저장한다(단계 S230).Thereafter, the resistance change amount according to the temperature of the paint temperature sensor 100 is measured to determine the temperature detection range of the paint temperature sensor 100, and this is transmitted to the data server 400 through the IoT repeater 200. The temperature detection range is stored for each paint temperature sensor (step S230).

여기서, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 도포 면적과 농도에 따라 결정되며, 상기 전도성 페인트 또는 잉크는 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지게 된다. 예를 들어, 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하게 된다.Here, the temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the application area and concentration of the conductive paint or ink, and the resistance property value of the conductive paint or ink is changed according to the application area and concentration. For example, as the concentration of the conductive paint or ink increases, the resistance decreases, and as the temperature increases, the resistance increases.

이 후, 상기 페인트 온도센서(100)에서 측정한 전류 또는 저항 값을 IoT 중계기(200)로 전송하고, 상기 IoT 중계기(200)에서 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송한다(단계 S240).Thereafter, the current or resistance value measured by the paint temperature sensor 100 is transmitted to the IoT repeater 200, and the IoT repeater 200 transmits LoRa or Wi-Fi communication 300. And transmit to the data server 400 (step S240).

이후, 상기 데이터서버(400)에서 상기 페인트 온도센서(100)의 전류 또는 저항 값이 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위에 속하면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)에 안전 경보를 실행한다(단계 S250).Thereafter, if the current or resistance value of the paint temperature sensor 100 in the data server 400 falls within the temperature detection range of the paint temperature sensor 100, the registered IoT platform 500 and the mobile device 600 A safety alarm is executed (step S250).

IoT 시스템의 운용 방법의 제3 실시예Third embodiment of the IoT system operation method

도 5는 본 발명의 제3 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법을 나타낸 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to a third embodiment of the present invention.

도 5를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법은, 먼저 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 제조한다(단계 S310).Referring to FIG. 5, in the operation method of the IoT system using the paint temperature sensor according to the third embodiment of the present invention, first, a conductive paint or ink in which a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed is prepared (step S310 ).

여기서, 상기 전도성 물질은 앞에서 설명한 바와 같이, 계면활성제, 전도성 고분자, 나노 물질을 포함한 탄소 페인트를 포함하고, 상기 전도성 고분자는 탄소(C), 질소(N), 수소(H), 산소(O) 원자의 유기물을 포함하며, 상기 전도성 페인트는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 벽면과 바닥면에 도포 또는 코팅 가능한 콜로이드성 페인트로 구성된다.Here, as described above, the conductive material includes a carbon paint containing a surfactant, a conductive polymer, and a nanomaterial, and the conductive polymer includes carbon (C), nitrogen (N), hydrogen (H), and oxygen (O). Containing an atomic organic material, the conductive paint is composed of a colloidal paint that can be coated or coated on the wall and the bottom by mixing the conductive material with natural resin, water, wetting agent, processing aid and preservative.

이 후, 상기 전도성 페인트 또는 잉크를 테이프에 도포하거나 코팅하여 만든 테이프 형태의 페인트 온도센서(100)를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 부착하거나 설치한다(단계 S320).Thereafter, the paint temperature sensor 100 in the form of a tape made by applying or coating the conductive paint or ink on a tape is attached to or installed on a wall or floor or a portion requiring temperature sensing (step S320).

이 후, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 온도 감지 범위를 결정하고 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위를 센서 장치부(110)에 프로그래밍 한다(단계 S330).Thereafter, the temperature sensing range is determined by measuring the resistance change amount according to the temperature of the paint temperature sensor 100 and the temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is programmed in the sensor device 110 (step S330). .

여기서, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 테이프의 크기와 상기 테이프에 도포 또는 코팅된 전도성 페인트 또는 잉크의 농도에 따라 결정되며, 상기 테이프의 크기와 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 농도에 따라 저항 특성값이 달라지게 된다. 예를 들어, 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하게 된다.Here, the temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the size of the tape and the concentration of the conductive paint or ink coated or coated on the tape, depending on the size of the tape and the concentration of the conductive paint or ink. Accordingly, the resistance characteristic value is changed. For example, as the concentration of the conductive paint or ink increases, the resistance decreases, and as the temperature increases, the resistance increases.

이 후, 상기 페인트 온도센서(100)에서 측정한 전류 또는 저항 값이 온도 감지 범위에 속하면 IoT 중계기(200)로 전송하고, 상기 IoT 중계기(200)에서 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송한다(단계 S340).Thereafter, if the current or resistance value measured by the paint temperature sensor 100 falls within the temperature sensing range, it is transmitted to the IoT repeater 200, and the IoT repeater 200 sends a LoRa or Wi-Fi. ) It is transmitted to the data server 400 through the communication 300 (step S340).

이 후, 상기 데이터서버(400)에서 상기 페인트 온도센서(100)로부터 센싱 값이 수신되면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600) 등에 안전 경보를 실행하고, 페인트 온도센서별로 센싱 값을 DB(미도시)에 저장하여 관리한다(단계 S350).Thereafter, when a sensing value is received from the paint temperature sensor 100 in the data server 400, a safety alarm is issued to the registered IoT platform 500, mobile device 600, and the sensing value for each paint temperature sensor. Stored and managed in a DB (not shown) (step S350).

IoT 시스템의 운용 방법의 제4 실시예Fourth embodiment of IoT system operation method

도 6은 본 발명의 제4 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법을 나타낸 흐름도이다.6 is a flowchart illustrating a method of operating an IoT system using a paint temperature sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법은, 먼저 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 제조한다(단계 S410).Referring to FIG. 6, in the operation method of the IoT system using the paint temperature sensor according to the fourth embodiment of the present invention, first, a conductive paint or ink in which a conductive material having a temperature dependency of resistance is mixed is prepared (step S410 ).

여기서, 상기 전도성 물질은 앞에서 설명한 바와 같이, 계면활성제, 전도성 고분자, 나노 물질을 포함한 탄소 페인트를 포함하고, 상기 전도성 고분자는 탄소(C), 질소(N), 수소(H), 산소(O) 원자의 유기물을 포함하며, 상기 전도성 페인트는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 벽면과 바닥면에 도포 또는 코팅 가능한 콜로이드성 페인트로 구성된다.Here, as described above, the conductive material includes a carbon paint containing a surfactant, a conductive polymer, and a nanomaterial, and the conductive polymer includes carbon (C), nitrogen (N), hydrogen (H), and oxygen (O). Containing an atomic organic material, the conductive paint is composed of a colloidal paint that can be coated or coated on the wall and the bottom by mixing the conductive material with natural resin, water, wetting agent, processing aid and preservative.

이 후, 상기 전도성 페인트 또는 잉크를 테이프에 도포하거나 코팅하여 만든 테이프 형태의 페인트 온도센서(100)를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 부착하거나 설치한다(단계 S420). Thereafter, the paint temperature sensor 100 in the form of a tape made by applying or coating the conductive paint or ink on a tape is attached to or installed on a wall or floor or a portion requiring temperature sensing (step S420).

이 후, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도에 따른 저항 변화량을 측정하여 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위를 결정하고, 이를 IoT 중계기(200)를 통해 데이터서버(400)로 전송하여 페인트 온도센서별로 온도 감지 범위를 저장한다(단계 S430).Thereafter, the resistance change amount according to the temperature of the paint temperature sensor 100 is measured to determine the temperature detection range of the paint temperature sensor 100, and this is transmitted to the data server 400 through the IoT repeater 200. The temperature detection range is stored for each paint temperature sensor (step S430).

여기서, 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 도포 면적과 농도에 따라 결정되며, 상기 전도성 페인트 또는 잉크는 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지게 된다. 예를 들어, 상기 전도성 페인트 또는 잉크의 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하게 된다.Here, the temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the application area and concentration of the conductive paint or ink, and the resistance property value of the conductive paint or ink is changed according to the application area and concentration. For example, as the concentration of the conductive paint or ink increases, the resistance decreases, and as the temperature increases, the resistance increases.

이 후, 상기 페인트 온도센서(100)에서 측정한 전류 또는 저항 값을 IoT 중계기(200)로 전송하고, 상기 IoT 중계기(200)에서 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송한다(단계 S440).Thereafter, the current or resistance value measured by the paint temperature sensor 100 is transmitted to the IoT repeater 200, and the IoT repeater 200 transmits LoRa or Wi-Fi communication 300. And transmit to the data server 400 (step S440).

이후, 상기 데이터서버(400)에서 상기 페인트 온도센서(100)의 전류 또는 저항 값이 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위에 속하면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)에 안전 경보를 실행한다(단계 S450).Thereafter, if the current or resistance value of the paint temperature sensor 100 in the data server 400 falls within the temperature detection range of the paint temperature sensor 100, the registered IoT platform 500 and the mobile device 600 A safety alarm is executed (step S450).

페인트 온도센서 (100)의 저항 대 시간의 특성 그래프 Characteristic graph of resistance versus time of the paint temperature sensor (100)

도 7 및 도 8은 본 발명에 의한 페인트 온도센서(100)의 저항 대 시간의 특성 그래프로서, 상기 페인트 온도센서(100)에 열을 가하여 시간대별 저항 변화 예를 나타낸 것이다.7 and 8 are graphs of resistance vs. time characteristics of the paint temperature sensor 100 according to the present invention, and show an example of resistance change over time by applying heat to the paint temperature sensor 100.

도 7을 참조하면, 상기 페인트 온도센서(100)에 온도를 50℃에서 2분 이상 열처리 해주었을 때 저항이 150에서 200Ω까지 상승하는 그래프를 나타내었다. 따라서 온도의 변화에 따라 저항이 변화하는 상승 구간(150에서 200Ω) 사이를 온도 감지 범위로 정하여 프로그래밍하면, 상기 페인트 온도센서(100)를 통해 화재 등을 감지할 수 있다.Referring to FIG. 7, when the temperature of the paint temperature sensor 100 was heat-treated at 50° C. for 2 minutes or more, a graph showing a resistance increase from 150 to 200 MPa was shown. Therefore, if the temperature between the rising section (150 to 200 상승) where the resistance changes according to the change in temperature is determined and programmed, a fire or the like can be detected through the paint temperature sensor 100.

또한, 도 8을 참조하면, 상기 페인트 온도센서(100)에 온도를 50℃에서 2분 이상 열처리 해주었을 때 저항이 115에서 150Ω까지 상승하는 그래프를 나타내었다. 따라서 온도의 변화에 따라 저항이 변화하는 상승 구간(115에서 150Ω) 사이를 온도 감지 범위로 정하여 프로그래밍하면, 상기 페인트 온도센서(100)를 통해 화재 등을 감지할 수 있다.In addition, referring to FIG. 8, when the temperature of the paint temperature sensor 100 was heat-treated at 50° C. for 2 minutes or more, a graph of resistance rising from 115 to 150 MPa was shown. Therefore, if the programming is performed by setting the temperature detection range between the rising sections (115 to 150 Ω) in which the resistance changes according to the temperature change, a fire or the like can be detected through the paint temperature sensor 100.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템은, 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트 또는 잉크를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하거나 코팅하여 페인트 온도센서를 형성하고, 상기 페인트 온도센서에 회로를 연결하여 전류 또는 저항 값을 측정하여 온도 변화를 센싱하여 화재 등을 감지함으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.As described above, the IoT system using the paint temperature sensor according to the present invention, by applying or coating a conductive paint or ink mixed with a conductive material having a temperature dependence of resistance on a portion or wall surface or floor surface requiring temperature sensing The technical problem of the present invention can be solved by forming a paint temperature sensor and connecting a circuit to the paint temperature sensor to measure a current or resistance value to sense a temperature change to detect a fire or the like.

이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.The preferred embodiments of the present invention described above are disclosed to solve technical problems, and those skilled in the art to which the present invention pertains (the skilled artisans) may make various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention. This will be possible, and such modifications and changes should be regarded as belonging to the following claims.

본 발명에 의한 페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템 및 그의 운용 방법은, 저항의 온도의존성이 존재하는 전도성 물질이 포함된 전도성 페인트 또는 잉크를 활용하여 온도를 감지하는 센서를 구현할 수 있고, 이 센서를 이용하여 화재 발생을 실시간으로 감지할 수 있다. IoT system using a paint temperature sensor and a method for operating the same according to the present invention can implement a sensor for sensing temperature by using a conductive paint or ink containing a conductive material having a temperature dependency of resistance, and using this sensor Fire can be detected in real time.

또한, 본 발명은 열 센서 이외에도 크랙이나 방사능 또는 수분 등의 다양한 조건 및 반응에 따라서 센서 페인트 개발 및 시스템 연동이 가능하다.In addition, the present invention is possible to develop the sensor paint and interlock the system according to various conditions and reactions such as cracks, radioactivity or moisture in addition to the thermal sensor.

100 : 전도성 물질을 활용한 페인트 온도센서
110 : 센서 장치부
120 : 아두이노 회로부
130 : LED 램프
140 : 스피커
150 : 배터리
200 : IoT 중계기
300 : 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신
400 : 데이터서버
500 : IoT 플랫폼
600 : 모바일 디바이스100: paint temperature sensor using conductive materials
110: sensor device unit
120: Arduino circuit
130: LED lamp
140: speaker
150: battery
200: IoT repeater
300: LoRa or Wi-Fi communication
400: data server
500: IoT platform
600: mobile device

Claims (7)

저항의 온도의존성이 존재하고 탄소(C), 전도성 고분자가 포함된 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하여 온도 변화를 감지하는 페인트 온도센서(100)를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법에 있어서,
(a) 온도에 따른 저항 및 전류의 범위를 조절할 수 있는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트를 제조하되, 상기 전도성 물질은 계면활성제, 전도성 고분자를 포함하고, 상기 전도성 고분자는 탄소(C)를 포함하고 다이메틸설폭시화물(DMSO)를 포함한 유기용매를 첨가하여 전기 전도도를 증가시키고, 상기 전도성 페인트는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 벽면과 바닥면에 도포 가능한 콜로이드성 페인트로 제조하는 단계;
(b) 상기 전도성 페인트를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하여 경화시킴으로써 페인트 온도센서(100)를 형성하는 단계;
(c) 상기 벽면 또는 바닥면에 형성된 상기 페인트 온도센서(100)에 소정시간 열을 가하여 온도에 따른 저항 변화량을 측정하고 저항이 급격하게 변하는 구간을 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위로 결정하여 프로그래밍하는 단계;
(d) 상기 페인트 온도센서(100)에서 측정한 전류 또는 저항 값이 온도 감지 범위에 속하면 IoT 중계기(200)로 전송하고, 상기 IoT 중계기(200)에서 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송하는 단계; 및
(e) 상기 데이터서버(400)에서 상기 페인트 온도센서(100)로부터 센싱 값이 수신되면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)에 안전 경보를 실행하고, 페인트 온도센서(100) 별로 센싱 값을 DB에 저장하는 단계;를 포함하고,
상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 전도성 페인트의 도포 면적과 농도에 따라 결정되며,
상기 전도성 페인트는 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지고 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하는,
페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법.
A temperature sensor 100 that detects temperature changes by applying a conductive paint mixed with a conductive material containing carbon (C) and a conductive polymer to a portion or wall or floor where a temperature is required is required. In the operation method of the IoT system used,
(a) preparing a conductive paint mixed with a conductive material capable of adjusting a range of resistance and current according to temperature, wherein the conductive material includes a surfactant and a conductive polymer, and the conductive polymer contains carbon (C) Adding an organic solvent containing dimethyl sulfoxide (DMSO) increases electrical conductivity, and the conductive paint can be applied to walls and floors by mixing the conductive material with natural resins, water, wetting agents, processing aids and preservatives. Preparing with colloidal paint;
(b) forming the paint temperature sensor 100 by applying the conductive paint to a portion or wall surface or floor surface that requires temperature sensing to cure;
(c) By applying heat to the paint temperature sensor 100 formed on the wall or floor for a predetermined time, the amount of resistance change according to temperature is measured, and a section in which the resistance changes rapidly is the temperature detection range of the paint temperature sensor 100. Determining and programming;
(d) If the current or resistance value measured by the paint temperature sensor 100 falls within the temperature sensing range, it is transmitted to the IoT repeater 200, and the IoT repeater 200 provides LoRa or Wi-Fi. ) Transmitting to the data server 400 through the communication 300; And
(e) When a sensing value is received from the paint temperature sensor 100 in the data server 400, a safety alarm is executed to the registered IoT platform 500 and mobile device 600, and each paint temperature sensor 100 Including; storing the sensing value in the DB;
The temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the application area and concentration of the conductive paint,
In the conductive paint, the resistance characteristic value varies according to the application area and concentration, the resistance decreases as the concentration increases, and the resistance increases as the temperature increases.
IoT system operation method using paint temperature sensor.
저항의 온도의존성이 존재하고 탄소(C), 전도성 고분자가 포함된 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하여 온도 변화를 감지하는 페인트 온도센서(100)를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법에 있어서,
(a) 온도에 따른 저항 및 전류의 범위를 조절할 수 있는 전도성 물질이 혼합된 전도성 페인트를 제조하되, 상기 전도성 물질은 계면활성제, 전도성 고분자를 포함하고, 상기 전도성 고분자는 탄소(C)를 포함하고 다이메틸설폭시화물(DMSO)를 포함한 유기용매를 첨가하여 전기 전도도를 증가시키고, 상기 전도성 페인트는 상기 전도성 물질과 천연 수지, 물, 습윤제, 가공 보조제 및 방부제를 혼합하여 벽면과 바닥면에 도포 가능한 콜로이드성 페인트로 제조하는 단계;
(b) 상기 전도성 페인트를 온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 도포하여 경화시킴으로써 페인트 온도센서(100)를 형성하는 단계;
(c) 상기 벽면 또는 바닥면에 형성된 상기 페인트 온도센서(100)에 소정시간 열을 가하여 온도에 따른 저항 변화량을 측정하고 저항이 급격하게 변하는 구간을 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위로 결정하고, 이를 IoT 중계기(200)를 통해 데이터서버(400)로 전송하여 페인트 온도센서(100) 별로 온도 감지 범위를 저장하는 단계;
(d) 상기 페인트 온도센서(100)에서 측정한 전류 또는 저항 값을 IoT 중계기(200)로 전송하고, 상기 IoT 중계기(200)에서 로라(LoRa) 또는 와이파이(Wi-Fi) 통신(300)을 통해 데이터서버(400)로 전송하는 단계; 및
(e) 상기 데이터서버(400)에서 상기 페인트 온도센서(100)의 전류 또는 저항 값이 상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위에 속하면 등록된 IoT 플랫폼(500), 모바일 디바이스(600)에 안전 경보를 실행하는 단계;를 포함하고,
상기 페인트 온도센서(100)의 온도 감지 범위는 상기 전도성 페인트의 도포 면적과 농도에 따라 결정되며,
상기 전도성 페인트는 도포 면적과 농도에 따라 저항 특성값이 달라지고 농도가 증가할수록 저항이 낮아지고 온도가 증가할수록 저항이 상승하는,
페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법.
A temperature sensor 100 that detects temperature changes by applying a conductive paint mixed with a conductive material containing carbon (C) and a conductive polymer to a portion or wall or floor where a temperature is required is required. In the operation method of the IoT system used,
(a) preparing a conductive paint mixed with a conductive material capable of adjusting a range of resistance and current according to temperature, wherein the conductive material includes a surfactant and a conductive polymer, and the conductive polymer contains carbon (C) Adding an organic solvent containing dimethyl sulfoxide (DMSO) increases electrical conductivity, and the conductive paint can be applied to walls and floors by mixing the conductive material with natural resins, water, wetting agents, processing aids and preservatives. Preparing with colloidal paint;
(b) forming the paint temperature sensor 100 by applying the conductive paint to a portion or wall surface or floor surface that requires temperature sensing to cure;
(c) By applying heat to the paint temperature sensor 100 formed on the wall or floor for a predetermined time, the amount of resistance change according to temperature is measured, and a section in which the resistance changes rapidly is the temperature detection range of the paint temperature sensor 100. Determining, and transmitting it to the data server 400 through the IoT repeater 200 to store the temperature detection range for each paint temperature sensor 100;
(d) The current or resistance value measured by the paint temperature sensor 100 is transmitted to the IoT repeater 200, and the IoT repeater 200 transmits LoRa or Wi-Fi communication 300. Transmitting to the data server 400 through; And
(e) If the current or resistance value of the paint temperature sensor 100 in the data server 400 falls within the temperature detection range of the paint temperature sensor 100, the registered IoT platform 500, mobile device 600 Including the step of executing a safety alert;
The temperature sensing range of the paint temperature sensor 100 is determined according to the application area and concentration of the conductive paint,
In the conductive paint, the resistance characteristic value varies according to the application area and concentration, the resistance decreases as the concentration increases, and the resistance increases as the temperature increases.
IoT system operation method using paint temperature sensor.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 IoT 시스템의 운용 방법은,
온도 감지가 필요한 부분이나 벽면 또는 바닥면에 전도성 페인트가 도포된 테이프를 부착하거나 설치하여 온도 변화를 감지하는 테이프 형태의 페인트 온도센서를 포함하는,
페인트 온도센서를 이용한 IoT 시스템의 운용 방법.The method of claim 1 or 2,
The operation method of the IoT system,
Includes a tape-type paint temperature sensor that detects temperature changes by attaching or installing a tape with conductive paint applied to a portion or wall or floor where temperature is required,
IoT system operation method using paint temperature sensor. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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