KR102136199B1 - 시간-온도 이력 지시계, 그 제조 방법 및 그가 부착되는 포장재 - Google Patents

시간-온도 이력 지시계, 그 제조 방법 및 그가 부착되는 포장재 Download PDF

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Abstract

시간-온도 이력 지시계, 그 제조 방법 및 그가 부착되는 포장재가 개시된다. 개시되는 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계는, 색 변화를 통해 시간-온도 이력을 지시하는 시간-온도 이력 지시부 및 색 변화를 통해 상한 온도(Upper Limit Temperature)를 지시하는 상한 온도 지시부를 포함하고, 시간-온도 이력 지시계의 종말 시점에 시간-온도 이력 및 상한 온도를 동시에 지시한다.

Description

시간-온도 이력 지시계, 그 제조 방법 및 그가 부착되는 포장재{TIME-TEMPERATURE INDICATORS, FABRICATING METHOD THEREOF, AND PACKING MATERIALS ATTACHED THEREOF}
본 발명의 실시예는 시간-온도 이력 기술과 관련된다.
최근, 식품 안전 및 관리에 대한 소비자의 관심이 증대하면서 식품의 품질 정보를 확인할 수 있는 지능형 포장의 중요성이 대두되고 있다. 특히, 포장된 식품의 외부에 부착되어 색 변화를 통해 식품의 품질을 나타내 줄 수 있는 시간-온도 이력 지시계(Time-Temperature Indicators : TTI)는 수 십년간 지속적인 개발이 이루어지고 있으며, 현재 많은 종류의 시간-온도 이력 지시계가 식품에 부착되어 사용되고 있다. 그 동안 많은 종류의 시간-온도 이력 지시계가 개발되었으나, 기술적 효능과 상업적 요구를 충족시키지 못하여 일부분만이 실제 이용되고 있는 실정이다.
시간-온도 이력 지시계의 기술적 성능은 크게 두 가지 요인 즉, 시간-온도 이력 지시계의 종말 시점 및 식품과의 온도 의존성 일치도에 의해 결정된다. 여기서, 시간-온도 이력 지시계의 종말 시점은 시간-온도 이력 지시계의 색 변화가 종료되는 시점으로, 적용되는 식품의 유통 기한과 동일하게 마련된다. 또한, 식품과의 온도 의존성 일치도는 어떠한 시간-온도 이력에서도 시간-온도 이력 지시계의 색과 식품의 품질 등급의 관계가 항상 일정할 수 있는 조건을 의미한다.
하지만, 상기 두 가지 조건뿐만 아니라 식품이 겪는 상한 온도(Upper Limit Temperature) 범위까지 확인할 수 있다면, 실제로 끊임없이 변동하는 유통 시 온도 조건을 고려하여 좀더 정확하게 식품의 품질을 지시할 수 있게 된다. 그러나, 기존의 시간-온도 이력 지시계는 총 시간-온도 이력은 지시할 수 있지만, 지시계가 경험하는 상한 온도가 몇 도인지는 지시할 수 없다는 문제점이 있다.
한국공개특허공보 제10-2018-0094096(2018.08.22)
개시되는 실시예는 시간-온도 이력 및 상한 온도를 동시에 지시할 수 있는 시간-온도 이력 지시계 및 그 제조 방법을 제공하기 위한 것이다.
개시되는 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계는, 시간-온도 이력 지시계로서, 색 변화를 통해 시간-온도 이력을 지시하는 시간-온도 이력 지시부; 및 색 변화를 통해 상한 온도(Upper Limit Temperature)를 지시하는 상한 온도 지시부를 포함하고, 상기 시간-온도 이력 지시계의 종말 시점에 시간-온도 이력 및 상한 온도를 동시에 지시한다.
상기 시간-온도 이력 지시부는, 피인쇄지; 및 상기 피인쇄지 상에 인쇄되고, 산화-환원 염료를 포함하는 잉크 조성물을 포함할 수 있다.
상기 상한 온도 지시부는, 상기 시간-온도 이력 지시부 상에 마련되는 필름; 및 상기 필름 상에 마련되고 기 설정된 온도를 감지하여 색 변화를 일으키는 상한 온도 감지부를 포함할 수 있다.
상기 상한 온도 감지부는, 상기 필름 상에 서로 다른 기 설정된 온도를 각각 감지하여 색 변화를 일으키도록 복수 개가 마련될 수 있다.
상기 시간-온도 이력 지시계는, 상기 상한 온도 지시부 상에 마련되는 투명 UV 차단 필름을 더 포함할 수 있다.
상기 시간-온도 이력 지시부는, 피인쇄지 상에 산화-환원 염료를 포함하는 잉크 조성물이 환형 형상으로 인쇄되어 마련되고, 상기 상한 온도 감지부는, 상기 필름 상에서 상기 잉크 조성물의 내측 원 내부에 대응하는 위치에 마련될 수 있다.
상기 필름은, 상기 시간-온도 이력 지시계가 부착되는 상품의 유통 기한의 길이에 따라 산소 투과도 및 산소 투과량 중 하나 이상이 조절될 수 있다.
개시되는 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법은, 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법으로서, 색 변화를 통해 시간-온도 이력을 지시하는 시간-온도 이력 지시부를 형성하는 단계; 및 색 변화를 통해 상한 온도(Upper Limit Temperature)를 지시하는 상한 온도 지시부를 형성하는 단계를 포함하고, 상기 시간-온도 이력 지시계는, 상기 시간-온도 이력 지시계의 종말 시점에 시간-온도 이력 및 상한 온도를 동시에 지시한다.
상기 시간-온도 이력 지시부를 형성하는 단계는, 피인쇄지를 준비하는 단계; 및 상기 피인쇄지 상에 산화-환원 염료를 포함하는 잉크 조성물을 인쇄하는 단계를 포함한다.
상기 상한 온도 지시부를 형성하는 단계는, 상기 시간-온도 이력 지시부 상에 1차 코팅을 수행하여 필름을 형성하는 단계; 및 상기 필름 상에 기 설정된 온도를 감지하여 색 변화를 일으키는 상한 온도 감지부를 형성하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 상한 온도 감지부를 형성하는 단계는, 상기 필름 상에 서로 다른 기 설정된 온도를 각각 감지하여 색 변화를 일으키도록 복수 개를 형성할 수 있다.
상기 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법은, 상기 상한 온도 지시부를 형성하는 단계 이후에, 상기 상한 온도 지시부 상에 투명 UV 차단 필름을 2차 코팅하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 잉크 조성물은 상기 피인쇄지 상에 환형 형상으로 인쇄되고, 상기 상한 온도 감지부는, 상기 필름 상에서 상기 잉크 조성물의 내측 원 내부에 대응하는 위치에 마련될 수 있다.
상기 필름은, 상기 시간-온도 이력 지시계가 부착되는 상품의 유통 기한의 길이에 따라 산소 투과도 및 산소 투과량 중 하나 이상이 조절될 수 있다.
개시되는 실시예에 의하면, 시간-온도 지시계가 해당 상품의 유통 과정에서 전체적인 시간-온도 이력뿐만 아니라 전체적인 온도 이력 중 상한 온도를 지시하여 줌으로써, 유통 과정 중 온도 오용(Temperature Abuse) 발생 여부를 확인할 수 있고, 유통 과정 중 추가적으로 온도 관리가 필요한 단계를 확인하여 상품의 품질을 철저하게 관리할 수 있게 된다.
또한, 식품의 경우, 상한 온도가 정해져 있는 신선 농산물이나 유제품 등이 여름에 유통 중 발생할 수 있는 고온 환경에 대한 상한 온도 지시가 가능함으로써, 식품 품질 관리를 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 구조를 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법을 나타낸 흐름도
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계가 상한 온도 및 시간-온도 이력을 동시에 나타내는 상태를 나타내는 도면
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계가 지시 가능한 상한 온도 범위를 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 시간 및 온도 변동에 따른 색 변화를 나타낸 그래프
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 적용을 통한 상한 온도 지시가 필요한 식품들을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 이하의 상세한 설명은 본 명세서에서 기술된 방법, 장치 및/또는 시스템에 대한 포괄적인 이해를 돕기 위해 제공된다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 상세한 설명에서 사용되는 용어는 단지 본 발명의 실시예들을 기술하기 위한 것이며, 결코 제한적이어서는 안 된다. 명확하게 달리 사용되지 않는 한, 단수 형태의 표현은 복수 형태의 의미를 포함한다. 본 설명에서, "포함" 또는 "구비"와 같은 표현은 어떤 특성들, 숫자들, 단계들, 동작들, 요소들, 이들의 일부 또는 조합을 가리키기 위한 것이며, 기술된 것 이외에 하나 또는 그 이상의 다른 특성, 숫자, 단계, 동작, 요소, 이들의 일부 또는 조합의 존재 또는 가능성을 배제하도록 해석되어서는 안 된다.
한편, 상측, 하측, 일측, 타측 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면들의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시예의 구성 요소는 다양한 배향으로 위치 설정될 수 있으므로, 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 시간-온도 이력 지시계(100)는 시간-온도 이력 지시부(102), 상한 온도 지시부(104), 및 UV 차단부(106)를 포함할 수 있다. 시간-온도 이력 지시계(100)는 시간-온도 이력 지시계(100)가 부착되는 상품(미도시)에 대한 시간-온도 이력 및 상한 온도(Upper Limit Temperature)를 동시에 확인할 수 있도록 마련된다.
시간-온도 이력 지시부(102)는 시간-온도 이력 지시계(100)가 부착되는 상품(미도시)(예를 들어, 식품 등)의 유통 과정에 따른 시간-온도 이력을 시각적으로 표시하기 위한 것이다.
예시적인 실시예에서, 시간-온도 이력 지시부(102)는 피인쇄지에 인쇄되는 타입으로 마련될 수 있다. 즉, 시간-온도 이력 지시부(102)는 피인쇄지(102a)에 잉크 조성물(102b)을 인쇄하여 마련될 수 있다. 잉크 조성물(102b)은 산화-환원 염료를 포함할 수 있으며, 메틸렌 그린, 메틸렌 블루 등이 사용될 수 있다. 다만 이에 제한되지 않으며, 공기 중의 산소에 의해 반응하여 색 변화를 일으키는 염료가 사용되면 족하다.
예를 들어, 산화방지제 및 설퍼하이드릴 화합물을 이용하여 메틸렌 블루를 환원된 상태(Leuco형; 흰색)로 제조하고 이를 포함하는 잉크 조성물(102b)을 제작한다. 이후 실크 스크린 프린터를 이용하여 잉크 조성물(102b)을 피인쇄지(102a)의 일면에 인쇄한다. 여기서, 피인쇄지(102a)의 타면에는 시간-온도 이력 지시계(100)를 상품에 부착시키기 위한 접착부(108)가 마련될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 잉크 조성물(102b)은 피인쇄지(102a)의 일면에 환형(環形)으로 인쇄될 수 있다. 즉, 잉크 조성물(102b)은 2개의 동심원 사이에 있는 도넛 형상으로 인쇄될 수 있다. 그러나, 잉크 조성물(102b)의 인쇄되는 형상이 이에 한정되는 것은 아니며, 그 이외의 다양한 형상으로 인쇄될 수 있음은 물론이다.
여기서는, 시간-온도 이력 지시부(102)가 공기 활성화 인쇄형인 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 시간-온도 이력 지시부(102)는 그 이외의 효소형, 고분자형, 미생물형, 자외선 활성화 인쇄형 등 이미 공지되거나 향후 개발될 어떤 형태의 타입도 모두 포함될 수 있다.
상한 온도 지시부(104)는 시간-온도 이력 지시부(102) 상에 마련될 수 있다. 상한 온도 지시부(104)는 유통 과정에서 시간-온도 이력 지시계(100)가 부착된 상품이 경험하는 상한 온도를 시각적으로 표시하기 위한 것이다.
상한 온도 지시부(104)는 필름(104a) 및 상한 온도 감지부(104b)를 포함할 수 있다. 필름(104a)은 시간-온도 지시부(102) 상에 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 필름(104a)은 시간-온도 지시부(102) 상에 코팅되어 마련될 수 있다. 필름(104a)은 피인쇄지(102a)와 대응되는 크기로 마련될 수 있다. 필름(104a)은 피인쇄지(102a)에 인쇄된 잉크 조성물(102b)을 외부로부터 보호하는 역할을 할 수 있다.
또한, 필름(104a)은 해당 상품의 유통 기간에 따라 산소 투과도가 결정될 수 있다. 즉, 필름(104a)은 시간-온도 지시부(102)로의 산소 공급을 제어하여 시간-온도 지시부(102)가 상품의 유통 기간에 대응하도록 마련될 수 있다. 예를 들어, 유통 기간이 긴 상품에는 산소가 천천히 투과하는 필름(104a)을 이용할 수 있고, 유통 기간이 짧은 상품에는 산소가 빨리 또는 많이 투과되는 필름(104a)을 이용할 수 있다.
필름(104a)은 OPP(Polyethylene), PET(Polyethylene terephthalate), PE(Polyethylene), PVC(Polyvinyl chloride) 등을 이용하여 형성할 수 있다. 필름(104a)은 시간-온도 지시부(102)의 색 변화 조절을 위해 50 내지 80㎛의 두께로 형성될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다.
상한 온도 감지부(104b)는 필름(104a) 상에 마련될 수 있다. 상한 온도 감지부(104b)는 필름(104a)의 일면에 부착 또는 인쇄될 수 있다. 즉, 상한 온도 감지부(104b)는 비가역성의 변온 감지 스티커 또는 잉크 등의 형태로 마련되어 필름(104a)의 일면에 부착 또는 인쇄될 수 있다.
예시적인 실시예에서, 상한 온도 감지부(104b)는 열에 의한 화학 구조 변화에 기인하여 색상의 변화가 일어나는 색소를 포함할 수 있다. 즉, 상한 온도 감지부(104b)는 감온 변색성 색소를 포함할 수 있다.
감온 변색성 색소는 전자 공여성 화합물(발색제) 및 전자 수용성 화합물(현색제)로 구성되며, 이들 두 구성 물질이 온도 변화에 감응하면 상호 작용하여 변색이 이루어지게 된다. 감온 변색성 색소는 전자 공여성 화합물 및 전자 수용성 화합물이 혼합된 상태에서 외부와 격리 및 외부로부터 보호되기 위해 마이크로 캡슐화(Microencapsulation) 되거나 슬러리(Slurry) 형태로 마련될 수 있다. 감온 변색성 색소는 변색 온도에 따라 다양한 종류가 있으며, 그 색상으로는 블랙, 레드, 블루, 옐로우, 그린, 오렌지, 마젠타, 스카이 블루, 및 바이올렛 등이 있다. 상한 온도 감지부(104b)는 한번 온도가 가해지면 색이 영구적으로 변하여 원상태로 복귀하지 않는 비가역성의 감온 변색성 색소가 사용될 수 있다.
또한, 상한 온도 감지부(104b)는 비가역성 시온 안료를 포함할 수 있다. 비가역성 시온 안료는 정해진 온도에서 변색된 후 온도의 변화와는 관계 없이 색이 다시 환원되지 않는 안료이다. 비가역성 시온 안료는 코발트, 니켈, 철, 동, 크롬, 및 망간 중에서 선택되는 화합물로서, 조성 중에 암민, 암모늄기, 아민류, 수산기, 탄산기, 및 결정수 중 하나 이상을 함유할 수 있다.
상한 온도 감지부(104b)는 필름(104a)에서 잉크 조성물(102b)의 내부에 대응하는 위치에 마련될 수 있다. 즉, 잉크 조성물(102b)이 환형으로 형성되는 경우, 상한 온도 감지부(104b)는 잉크 조성물(102b)의 내측 원 내부에 대응하는 위치에 마련될 수 있다. 상한 온도 감지부(104b)는 잉크 조성물(102b)의 내경에 대응하는 크기로 마련될 수 있다. 상한 온도 감지부(104b)는 복수 개 범위의 상한 온도를 감지하기 위해 다중으로 마련될 수 있다.
UV 차단부(106)는 상한 온도 지시부(104) 상에 마련될 수 있다. UV 차단부(106)는 UV 차단 기능을 갖는 필름이 상한 온도 지시부(104) 상에 코팅되어 마련될 수 있다. 이때, UV 차단부(106)는 시간-온도 이력 지시부(102) 및 상한 온도 지시부(104)의 색을 확인할 수 있도록 투명 UV 차단 필름이 사용될 수 있다. 이 경우, 시간-온도 이력 지시부(102) 및 상한 온도 지시부(104)의 색 확인이 가능하면서 광학적, 물리적, 및 화학적 변화 등으로 인해 발생할 수 있는 색 변화를 방지할 수 있게 된다.
개시되는 실시예에 의하면, 시간-온도 지시계(100)가 해당 상품의 유통 과정에서 전체적인 시간-온도 이력뿐만 아니라 전체적인 온도 이력 중 상한 온도를 지시하여 줌으로써, 유통 과정 중 온도 오용(Temperature Abuse) 발생 여부를 확인할 수 있고, 유통 과정 중 추가적으로 온도 관리가 필요한 단계를 확인하여 상품의 품질을 철저하게 관리할 수 있게 된다.
또한, 식품의 경우, 상한 온도가 정해져 있는 신선 농산물이나 유제품 등이 여름에 유통 중 발생할 수 있는 고온 환경에 대한 상한 온도 지시가 가능함으로써, 식품 품질 관리를 향상시킬 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법을 나타낸 흐름도이다. 도시된 흐름도에서는 상기 방법을 복수 개의 단계로 나누어 기재하였으나, 적어도 일부의 단계들은 순서를 바꾸어 수행되거나, 다른 단계와 결합되어 함께 수행되거나, 생략되거나, 세부 단계들로 나뉘어 수행되거나, 또는 도시되지 않은 하나 이상의 단계가 부가되어 수행될 수 있다.
도 2를 참조하면, 피인쇄지(102a)에 산화-환원 염료를 포함하는 잉크 조성물(102b)을 인쇄하여 시간-온도 이력 지시부(102)를 형성한다(S 101). 여기서, 잉크 조성물(102b)을 실크 스크린 프린터를 이용하여 인쇄할 수 있다.
다음으로, 시간-온도 이력 지시부(102) 상에 필름(104a)을 1차 코팅한다(S 103). 다음으로, 필름(104a) 상에 감온 변색 물질을 포함하는 상한 온도 감지부(104b)를 인쇄하여 상한 온도 지시부(104)를 형성한다(S 105).
다음으로, 상한 온도 지시부(104) 상에 투명 UV 차단 필름을 2차 코팅한다(S 107). 즉, 상한 온도 지시부(104)를 형성한 후 광학적, 물리적, 및 화학적 손상에 의한 변색을 각각 방지하기 위해 상한 온도 지시부(104) 상에 투명 UV 차단 필름을 2차 코팅을 수행한다.
다음으로, 시간-온도 이력 지시계(100)를 기 설정된 크기로 커팅한 후 진공 포장한다(S 109). 예를 들어, 알루미늄 팩 등에 시간-온도 이력 지시계(100)를 진공 포장할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계가 상한 온도 및 시간-온도 이력을 동시에 나타내는 상태를 나타내는 도면이다. 도 3의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 초기 상태를 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 종말 시점을 나타낸 도면이다.
도 3의 (a)를 참조하면, 시간-온도 이력 지시계(100)는 시간-온도 지시부(102), 제1 상한 온도 감지부(104b-1), 및 제2 상한 온도 감지부(104b-2)를 포함할 수 있다. 여기서, 제1 상한 온도 감지부(104b-1) 및 제2 상한 온도 감지부(104b-2)는 필름(104a) 상에 각각 형성될 수 있다.
제1 상한 온도 감지부(104b-1)는 필름(104a) 상에서 잉크 조성물(102b)의 내측 원 내부에 대응하는 위치에 마련될 수 있다. 제1 상한 온도 감지부(104b-1)는 잉크 조성물(102b)의 내측 원 내부에서 환형으로 마련될 수 있다. 제1 상한 온도 감지부(104b-1)는 기 설정된 제1 상한 온도(예를 들어, 50℃)를 감지하도록 마련될 수 있다.
제2 상한 온도 감지부(104b-1)는 필름(104a) 상에서 제1 상한 온도 감지부(104b-1)의 내측 원 내부에 마련될 수 있다. 제2 상한 온도 감지부(104b-1)는 제1 상한 온도 감지부(104b-1)의 내경과 대응하는 크기로 마련될 수 있다. 제2 상한 온도 감지부(104b-1)는 기 설정된 제2 상한 온도를 감지하도록 마련될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 제2 상한 온도는 제1 상한 온도 보다 낮은 온도로 설정될 수 있다. 예를 들어, 제2 상한 온도는 40℃일 수 있다.
도 3의 (b)를 참조하면, 시간-온도 이력 지시계(100)가 시간-온도 지시부(102), 제1 상한 온도 감지부(104b-1), 및 제2 상한 온도 감지부(104b-2)를 포함함에 따라, 시간-온도 이력 지시계(100)가 종말 시점에 도달하였을 때 발생할 수 있는 온도 변화에 따른 색 구성은 총 3가지 경우가 된다.
구체적으로, 시간-온도 이력 지시계(100)는 전체적인 시간-온도 이력과 함께 전체적인 시간-온도 이력 중 1) 최대 온도가 40℃를 넘지 않은 경우(최대　온도　<　40℃)，　２）　최대　온도가　40℃　이상이나　５0℃　미만인　경우（４0℃　≤　최대　온도　<　５0℃），　３）　최대　온도가　５0℃　이상인　경우（최대　온도　≥　５0℃）를　각각　지시할　수　있게　된다．
한편, 여기서는 시간-온도 지시부(102), 제1 상한 온도 감지부(104b-1), 및 제2 상한 온도 감지부(104b-2)를 크기가 서로 다른 원형의 형태로 도시하였으나, 그 크기 및 형태가 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 제1 상한 온도 감지부(104b-1), 및 제2 상한 온도 감지부(104b-2)의 색 변화가 푸른색에서 붉은색으로 변화되는 것으로 표시하였으나, 색 변화가 이에 한정되는 것은 아니다.
또한, 상한 온도 감지부를 2개 형성하는 것을 나타내었지만, 상한 온도 감지부를 그 이상 여러 개 형성할 수 있다. 이 경우, 시간-온도 이력 중 온도 변동 정도에 따라 단순히 상한 온도 만을 지시하는 것이 아닌 일정 온도 범위에서 변동이 일어났는지도 확인이 가능하게 된다. 또한, 상품에 따라 감지 가능한 상한 온도를 변화시켜 맞춤 제작하여 적용성을 향상시킬 수 있게 된다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계가 지시 가능한 상한 온도 범위를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 시간-온도 이력 지시계(100)에 포함된 상한 온도 감지부(104b)는 ４0℃에서 200℃ 이상까지 지시가 가능하다. 다만, 식품의 유통 중 도달할 수 있는 상한 온도 범위 구간은 40 ~ 50℃일 것으로 판단되므로, 도 3에서는 상한 온도 감지부(104b)가 감지할 수 있는 온도 구간을 40℃, 50℃로 설정하였으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 시간 및 온도 변동에 따른 색 변화를 나타낸 그래프이다. 도 5의 (a)는 온도 변동이 15 ~ 45℃인 경우의 색 변화를 나타낸 것이고, 도 5의 (b)는 온도 변동이 10 ~ 50℃인 경우의 색 변화를 나타낸 것이며, 도 5의 (c)는 온도 변동이 25 ~ 35℃인 경우의 색 변화를 나타낸 것이다. 도 5의 (a) 내지 (c)에서 종말 시점에 도달하는 시간은 동일한 것으로 하였다.
도 5를 참조하면, 해당 상품의 유통 과정 중 해당 상품이 경험하는 온도 변동 범위에 따른 색 변화를 확인할 수 있으므로, 해당 상품의 품질 관리에 유용하게 사용할 수 있게 된다.
즉, 기존의 시간-온도 이력 지시계는 유통 과정 중 총 시간-온도 이력만 지시가 가능하기 때문에, 온도 변동이 큰 경우와 온도 변동이 작은 경우 모두 동일한 시간에 색이 종말 시점에 도달하므로, 해당 상품이 유통 과정 중 겪었던 상한 온도를 확인할 수 없으나, 본 발명의 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계(100)는 유통 과정 중 총 시간-온도 이력뿐만 아니라 상한 온도 범위까지 지시하여 줌으로써, 상품의 품질 관리를 보다 유용하게 할 수 있게 된다.
예를 들어, 사과의 경우, 갑자기 고온을 겪게 되면 유통 중에 껍질덴병 또는 일소병과 같은 장해 현상이 발생할 수 있다. 이것이 과해지면 과육이 손상되어 고농도의 클로로제닉산으로 인해 쓴 맛이 나거나 과육 갈변, 수침 현상 등을 발생시킬 수 있다. 또한, 감자나 고구마의 경우, 수확 과정에서 상대적으로 장시간 고온에 노출될 경우 부패병 발생이 증가할 수 있다.
따라서, 이러한 신선 농산물 등에 본 발명의 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계(100)를 적용하면 수확 및 유통 과정 중 온도 변동을 사전에 감지하여 식품의 변질을 방지할 수 있게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 시간-온도 이력 지시계의 적용을 통한 상한 온도 지시가 필요한 식품들을 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 김치를 포함한 발효 식품, 신선 농산물(사과, 고구마, 잎들깨 등), 유제품, 육류의 경우, 일반적으로 유통 온도가 저온으로 정해져 있고, 그 중 신선 농산물의 경우, 일정 온도 이상이 되면 부패병, 일소병 등 고온 장해가 발생할 확률이 높으므로, 총 시간-온도 이력뿐만 아니라 상한 온도의 지시가 필요함을 확인할 수 있다.
그리고, 유제품 및 육류의 경우, 저온 보관 시 고온에 노출되면 유통 기한 내라 하더라도 급속도로 부패하여 유통 기한이 의미가 없어지므로, 총 시간-온도 이력뿐만 아니라 상한 온도의 지시가 필요함을 확인할 수 있다.
또한, 발효 식품의 경우, 발효를 위한 숙성 온도가 이미 설정되어 있다. 그런데, 특정 온도 이상으로 온도가 올라가게 되면 균의 과다 증식으로 인한 대사산물의 과다 생산으로 맛에 변화를 일으켜 맛 저하를 발생시킬 수 있기 때문에, 총 시간-온도 이력뿐만 아니라 상한 온도의 지시가 필요함을 확인할 수 있다.
이상에서 본 발명의 대표적인 실시예들을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
100 : 시간-온도 이력 지시계
102 : 시간-온도 이력 지시부
102a : 피인쇄지
102b : 잉크 조성물
104 : 상한 온도 지시부
104a : 필름
104b : 상한 온도 감지부
104b-1 : 제1 상한 온도 감지부
104b-2 : 제2 상한 온도 감지부
106 : UV 차단부

Claims (15)

  1. 시간-온도 이력 지시계로서,
    색 변화를 통해 시간-온도 이력을 지시하는 시간-온도 이력 지시부; 및
    색 변화를 통해 상한 온도(Upper Limit Temperature)를 지시하는 상한 온도 지시부를 포함하고,
    상기 시간-온도 이력 지시계의 종말 시점에 시간-온도 이력 및 상한 온도를 동시에 지시하며,
    상기 시간-온도 이력 지시부는,
    피인쇄지; 및
    상기 피인쇄지 상에 인쇄되고, 산화-환원 염료를 포함하는 잉크 조성물을 포함하고,
    상기 상한 온도 지시부는,
    상기 시간-온도 이력 지시부 상에 마련되는 필름; 및
    상기 필름 상에 마련되고 기 설정된 온도를 감지하여 색 변화를 일으키는 상한 온도 감지부를 포함하며,
    상기 시간-온도 이력 지시부는, 피인쇄지 상에 산화-환원 염료를 포함하는 잉크 조성물이 환형 형상으로 인쇄되어 마련되고,
    상기 상한 온도 감지부는, 상기 필름 상에서 상기 잉크 조성물의 내측 원 내부에 대응하는 위치에 마련되는, 시간-온도 이력 지시계.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 상한 온도 감지부는,
    상기 필름 상에 서로 다른 기 설정된 온도를 각각 감지하여 색 변화를 일으키도록 복수 개가 마련되는, 시간-온도 이력 지시계.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 시간-온도 이력 지시계는,
    상기 상한 온도 지시부 상에 마련되는 투명 UV 차단 필름을 더 포함하는, 시간-온도 이력 지시계.
  6. 삭제
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 필름은,
    상기 시간-온도 이력 지시계가 부착되는 상품의 유통 기한의 길이에 따라 산소 투과도 및 산소 투과량 중 하나 이상이 조절되는, 시간-온도 이력 지시계.
  8. 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법으로서,
    색 변화를 통해 시간-온도 이력을 지시하는 시간-온도 이력 지시부를 형성하는 단계; 및
    색 변화를 통해 상한 온도(Upper Limit Temperature)를 지시하는 상한 온도 지시부를 형성하는 단계를 포함하고,
    상기 시간-온도 이력 지시계는, 상기 시간-온도 이력 지시계의 종말 시점에 시간-온도 이력 및 상한 온도를 동시에 지시하며,
    상기 시간-온도 이력 지시부를 형성하는 단계는,
    피인쇄지를 준비하는 단계; 및
    상기 피인쇄지 상에 산화-환원 염료를 포함하는 잉크 조성물을 인쇄하는 단계를 포함하고,
    상기 상한 온도 지시부를 형성하는 단계는,
    상기 시간-온도 이력 지시부 상에 1차 코팅을 수행하여 필름을 형성하는 단계; 및
    상기 필름 상에 기 설정된 온도를 감지하여 색 변화를 일으키는 상한 온도 감지부를 형성하는 단계를 포함하며,
    상기 잉크 조성물은 상기 피인쇄지 상에 환형 형상으로 인쇄되고,
    상기 상한 온도 감지부는, 상기 필름 상에서 상기 환형 형상의 잉크 조성물의 내측 원 내부에 대응하는 위치에 마련되는, 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 청구항 8에 있어서,
    상기 상한 온도 감지부를 형성하는 단계는,
    상기 필름 상에 서로 다른 기 설정된 온도를 각각 감지하여 색 변화를 일으키도록 복수 개를 형성하는, 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법.
  12. 청구항 8에 있어서,
    상기 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법은,
    상기 상한 온도 지시부를 형성하는 단계 이후에,
    상기 상한 온도 지시부 상에 투명 UV 차단 필름을 2차 코팅하는 단계를 더 포함하는, 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법.
  13. 삭제
  14. 청구항 8에 있어서,
    상기 필름은,
    상기 시간-온도 이력 지시계가 부착되는 상품의 유통 기한의 길이에 따라 산소 투과도 및 산소 투과량 중 하나 이상이 조절되는, 시간-온도 이력 지시계의 제조 방법.
  15. 청구항 1, 청구항 4, 청구항 5, 및 청구항 7중 어느 하나의 항에 기재된 시간-온도 이력 지시계가 부착되는 포장재.
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