KR102166019B1 - 스마트 의류 및 이의 제조방법 - Google Patents

스마트 의류 및 이의 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 스마트 의류는 착용자의 몸을 감싸는 섬유층; 카본 소재의 전도성 소자가 표면에 증착된 섬유로 형성되며, 전도성 소자는 기설정된 공정에 의해 물리적으로 분산도가 제어되어 기설정된 게이지율을 갖고, 표면에 필름층이 형성되며, 섬유층의 일 영역에 편직되어 길이가 변경됨에 따라 전도성 소자에서 저항값의 변화량을 측정하는 스트레치 센서; 스트레치 센서의 길이변화를 산출하는 제어모듈; 및 스트레치 센서와 제어모듈을 연결하는 연결회로;를 포함할 수 있다.

Description

스마트 의류 및 이의 제조방법{SMART CLOTHING AND METHOD FOR MANUFACTURING THE SAME}
본 발명은 스마트 의류 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 스트레치 센서의 저항값 변화를 기초로 신체의 사이즈를 측정하는 직물형 스마트 의류 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 신체사이즈를 측정하는 수단으로는 체중계 또는 줄자 등이 있다.
현대인들은 원하는 균형 잡힌 몸매를 유지/관리하기 위하여 반복적으로 체중계를 이용하여 자신의 몸무게를 관리하거나 줄자를 이용하여 허리사이즈를 측정하는 방법을 이용하여 신체사이즈를 인식 및 관리하고 있다. 그러나, 이러한 체중계로는 사용자의 몸무게를 알 수 있을 뿐 자신의 신체사이즈 변화를 민감하게 감지할 수 없을뿐만 아니라, 줄자를 이용하여 신체의 각 부위를 측정하는 것은 번거로울 뿐만 아니라 매번 정확하게 동일한 부위를 측정하고 있는 것도 아니므로 사용자의 신체사이즈 변화를 세밀하게 알 수 없는 한계가 있다.
한편, 줄자와 같은 끈 형태로 신체 사이즈를 측정하는 방법은 힘이 한 부분으로 몰리는 현상이 생기게 된다. 따라서 신체 측정 부분이 착용 전 신체 사이즈보다 센서에 눌려 작게 나오는 문제점이 있다. 또한, 끈 형태의 센서를 의복에 부착하여 사이즈를 측정하는 경우에는 착용 또는 세탁시 습기에 의해 센서에 불량이 발생하는 문제점이 있다.
한국공개특허 제10-2013-0117140호
본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 의복에 편직된 센서를 통해 착용감이 향상된 형태로 착용자의 신체 사이즈를 측정하는 스마트 의류를 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 신축성 있는 소재에 물리적으로 전도성 소자를 증착시킨 뒤, 전도성 소자의 분산도를 조절하여 최적화된 게이지율을 갖는 스마트 의류 및 이의 제조방법을 제공하는데 있다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 방습처리가 된 센서를 포함하는 스마트 의류를 제공하는데 있다.
본 발명의 실시 예를 따르는 스마트 의류는 착용자의 몸을 감싸는 섬유층; 카본 소재의 전도성 소자가 표면에 증착된 섬유(textile)로 형성되며, 상기 전도성 소자는 기설정된 공정에 의해 물리적으로 분산도가 제어되어 기설정된 게이지율을 갖고, 상기 표면에 필름층이 형성되며, 상기 섬유층의 일 영역에 편직되어 길이가 변경됨에 따라 상기 전도성 소자에서 저항값의 변화량을 측정하는 스트레치 센서; 상기 스트레치 센서에서 측정된 저항값의 변화에 따라 상기 스트레치 센서의 길이변화를 산출하는 제어모듈; 및 상기 스트레치 센서와 상기 제어모듈을 연결하는 연결회로;를 포함한다.
또한, 상기 스트레치 센서는, 상의 중 목, 어깨, 가슴, 허리, 팔 및 상체의 길이 또는 하의 중 엉덩이, 허벅지, 종아리, 발목, 밑위 및 하체의 길이 중 적어도 하나의 신체 사이즈를 독립적으로 산출하기 위해 분리되어 배치되며, 섬유층에 가로 또는 세로 방향으로 편직될 수 있다.
또한, 상기 필름층은, 외부로부터 습기를 차단하는 방습성 소재일 수 있다.
또한, 상기 스트레치 센서는, 신축성 섬유를 탄소 나노 튜브 용액에 함침시켜 상기 전도성 소자가 표면에 증착될 수 있다.
또한, 상기 스트레치 센서는, 상기 전도성 소자가 표면에 증착된 상태에서 표면에 초음파 처리를 수행하여 상기 전도성 소자의 분산도가 제어될 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 산출된 스트레치 센서의 길이변화를 데이터화 하고 외부장치와 유무선 통신을 통해 상기 길이변화 데이터를 송수신할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 좌우 대칭된 영역에 각각 편직된 스트레치 센서들로부터 전달된 각각의 저항값을 분류하여 영역별 변형된 사이즈를 산출하고, 각각의 위치에서 변형된 사이즈를 비교하여 비대칭성을 산출할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 각각의 위치에서 변형된 사이즈의 비교결과에 따른 비대칭성이 임계치를 벗어나는 경우 위험 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성하고, 상기 비대칭성이 임계치보다 낮은 상태에서 임계치로 근접하는 경우 경고 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성하며, 상기 비대칭성이 임계치로부터 감소하는 경우 정상 상태를 알리는 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 기산출된 신체 사이즈와 변경된 신체 사이즈를 비교하여, 변경된 신체 사이즈에 해당하는 의복을 선별할 수 있다.
또한, 상기 제어모듈은, 기산출된 신체 사이즈와 변경된 신체 사이즈를 비교하고, 임계치 이상의 변화가 감지되는 경우 경고 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시 예를 따르는 스마트 의류의 제조방법은 착용자의 신체 사이즈를 측정할 영역을 설정하는 단계; 신축성 섬유를 탄소 나노 튜브 용액에 함침시키는 전도성 섬유 생산 단계; 상기 전도성 섬유의 표면에 초음파 처리를 수행하여 스트레치 센서를 생산하고, 상기 스트레치 센서의 표면에 방습성 필름을 코팅하는 표면 처리 단계; 및 상기 방습성 필름이 코팅된 스트레치 센서를 섬유층에 편직시키는 센서 부착 단계;를 포함한다.
본 발명에 따른 스마트 의류 및 이의 제조방법은 함침공정을 통해 신축성 소재의 표면에 전도성 소자를 증착시키고, 이후 초음파 처리를 통해 전도성 소자의 분포도를 제어함으로써 최적화된 게이지율을 갖는 스트레칭 센서를 섬유층에 편직하여 신체 사이즈를 측정함으로써, 종래의 신체 사이즈를 측정하는 방법대비 측정대상의 편의성이 향상될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 의류는 방습처리된 스트레칭 센서를 포함함으로써 세탁 및 관리가 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 의류는 현재 의류의 판매 중 온라인이 차지하는 비율이 높아짐에 따라 자신의 신체 사이즈에 대한 인식의 중요성이 높아지고 있는 추세에 맞추어 온라인 판매에 요구되는 착용자의 신체사이즈를 데이터베이스화 하여 관리할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 의류의 개략도이다.
도 2는 도 1의 스마트 의류가 형성하는 폐회로를 나타낸다.
도 3은 도 1의 스마트 의류를 통해 측정된 저항값이 전달되는 과정을 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 의류의 제조방법의 흐름도를 나타낸다.
도 5 및 도 6은 도 4의 전도성 섬유 생산 단계 및 분산도 제어 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시 예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시 예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시 예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시 예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시 예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시 예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
본 발명에 따른 스마트 의류 및 이의 제조방법은 함침공정을 통해 신축성 소재의 표면에 전도성 소자를 증착시키고, 이후 초음파 처리를 통해 전도성 소자의 분포도를 제어함으로써 최적화된 게이지율을 갖는 스트레칭 센서를 섬유층에 편직하여 신체 사이즈를 측정함으로써, 종래의 신체 사이즈를 측정하는 방법대비 측정대상의 편의성이 향상될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 의류의 개략도이고, 도 2는 도 1의 스마트 의류가 형성하는 폐회로를 나타내며, 도 3은 도 1의 스마트 의류를 통해 측정된 저항값이 전달되는 과정을 나타낸 블록도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 의류(1)는 섬유층(11a, 11b), 스트레치 센서(13), 제어모듈(15) 및 연결회로(17)를 포함한다.
섬유층(11a, 11b)은 착용자의 몸을 감쌀 수 있다. 일 실시 예에서 섬유층은 상의 섬유층(11a, 이하 상의) 또는 하의 섬유층(11b, 이하 하의)로 분리된 의복을 구성할 수 있다. 다른 실시 예에서, 섬유층은 상의와 하의가 연결된 단일한 의복을 구성할 수 있다. 섬유층(11a, 11b)은 신축성 있는 소재로 제공될 수 있다. 섬유층(11a, 11b)은 천 또는 섬유를 덧대기 용이한 소재로 제공될 수 있다. 섬유층(11a, 11b)은 부도체를 포함하여 전류의 흐름을 예방할 수 있다.
스트레치 센서(13)는 카본 소재의 전도성 소자가 표면에 증착된 섬유로 형성될 수 있다. 스트레치 센서(13)의 전도성 소자는 기설정된 공정에 의해 물리적으로 분산도가 제어되어 최적화된 게이지율을 가질 수 있다. 스트레치 센서(13)는 표면에 필름층이 형성될 수 있다. 스트레치 센서(13)는 섬유층의 기설정된 영역에 편직될 수 있다. 스트레치 센서(13)는 길이가 변경됨에 따라 전도성 소자에서 저항값의 변화량을 측정할 수 있다.
필름층은 외부로부터 습기를 차단할 수 있다. 상세하게, 필름층은 스트레치 센서(13) 표면에 고어텍스, 마이크로 텍스를 접착시킨 형태일 수 있다. 또한, 필름층은 스트레치 센서(13)의 표면에 폴리우레탄 수지를 발포시키면서 코팅형성된 형태일 수 있으나, 이에 제한되지 않고 방습, 방수를 위한 다양한 형태의 필름층이 스트레치 센서(13)에 표면에 형성될 수 있다.
스트레치 센서(13)는 상의(11a)와 하의(11b)에 편직될 수 있다.
상세하게, 스트레치 센서(13)는 상의(11a) 중 목, 어깨, 가슴, 허리, 팔 및 상체의 길이 중 적어도 하나의 신체 사이즈를 독립적으로 산출하기 위해 섬유층(11a)의 일 영역에 분리되어 편직될 수 있다. 또한, 스트레치 센서(13)는 하의(11b) 중 엉덩이, 허벅지, 종아리, 발목, 밑위 및 하체의 길이 중 적어도 하나의 신체 사이즈를 독립적으로 산출하기 위해 섬유층(11a)의 일 영역에 분리되어 편직될 수 있다. 스트레치 센서(13)는 상의(11a) 또는 하의(11b)에 편직되는 경우, 가로, 세로, 또는 팔/다리를 감싸는 형태로 섬유층(11a, 11b)에 편직될 수 있다.
더욱 상세하게, 스트레치 센서(13)는 착용자의 팔 두께를 측정하기 위해 상완 또는 하완을 감싸는 띠 형태로 편직될 수 있다. 스트레치 센서(13)는 착용자의 팔 길이를 측정하기 위해 착용자의 어깨에서 손목까지 연하는 선 형태로 편직될 수 있다. 스트레치 센서(13)는 착용자의 어깨, 등 또는 허리의 폭을 측정하거나 착용자의 상체 길이를 측정하기 위해 가로 또는 세로로 배치된 형태로 편직될 수 있으며, 가슴 둘레를 측정하고자 하는 경우에는 착용자의 가슴을 감싸는 띠 형태로 편직될 수 있다.
이와 유사하게, 스트레치 센서(13)는 착용자의 하지 두께를 측정하기 위해 허벅지, 종아리 또는 발목을 감싸는 띠 형태로 편직될 수 있다. 스트레치 센서(13)는 착용자의 다리길이 또는 밑위 길이를 측정하기 위해 세로로 배치될 수 있으며, 엉덩이 둘레를 측정하고자 하는 경우에는 착용자의 엉덩잉를 감싸는 띠 형태로 편직될 수 있다.
스트레치 센서(13)는 신축성 섬유를 탄소 나노 튜브(CNT, Carbon Nano Tube) 용액에 함침시켜 전도성 소자가 표면에 증착될 수 있다. 또한, 스트레치 센서(13)는 전도성 소자가 표면에 증착되도록 표면처리된 상태에서 표면에 초음파 처리를 수행하여 전도성 소자의 분산도가 제어될 수 있다. 스트레치 센서(13)에 전도성 소자가 증착되고 분산도가 제어되는 과정은 하기의 도 5 및 도 6을 통해 상술하도록 한다.
제어모듈(15)은 스트레치 센서(13)에서 측정된 저항값의 변화에 따라 스트레치 센서(13)의 길이변화를 산출할 수 있다. 이를 위해, 제어모듈(15), 스트레치 센서(13) 및 연결회로(17)는 폐회로를 형성할 수 있다. 또한, 제어모듈(15)은 외부로부터 습기를 차단하기 위한 처리가 수행되어, 세탁시 발생하는 불량을 예방할 수 있다. 일 예로, 제어모듈(15)은 섬유층(11a, 11b)으로부터 탈거될 수 있다. 다른 예로, 세탁시 제어모듈(15)을 감싸는 방수커버가 더 구비될 수 있다.
도 2와 같이, 스트레치 센서(13)의 양 끝단에 연결회로(17)가 연결되고, 각각의 연결회로(17)는 제어모듈(15)로 연결되어 폐 회로를 형성할 수 있다. 제어모듈(15)은 이러한 폐회로를 복수로 구비하여, 각각의 영역에 편직된 스트레치 센서(13)에서 측정된 전류를 독립적으로 전달받을 수 있다.
즉, 제어모듈(15)은 상의(11a) 또는 하의(11b)에서 복수의 영역에 편직된 스트레치 센서(13)로부터 전달된 각각의 저항값을 분류하여 영역별 변형된 사이즈를 산출할 수 있다. 또한, 제어모듈(15)은 좌우 대칭된 영역에 각각 편직된 스트레치 센서들로부터 전달된 각각의 저항값을 분류하여 영역별 변형된 사이즈를 산출하고, 각각의 위치에서 변형된 사이즈를 비교하여 비대칭성을 산출할 수 있다.
상세하게, 복수의 폐 회로에 포함된 각각의 스트레치 센서(13)는 각 영역에서 길이변화가 유도됨에 따라 발생하는 저항의 변화값을 제어모듈(15)로 전달할 수 있다. 이때, 제어모듈(15)은 각각의 스트레치 센서(13)로부터 전달되는 저항값을 분리하여 저장할 수 있다. 예컨데, 제어모듈(15)은 각각의 스트레치 센서(13)에 관리번호를 부여함으로써 스트레치 센서(13)를 구분할 수 있다. 이 경우, 각 스트레치 센서(13)를 통해 수집된 저항값은 관리번호와 연동되어 저장될 수 있으며, 착용자의 각 신체부위에 사이즈로 변환될 수 있다.
더욱 상세하게, 제어모듈(15)은 착용자의 좌측팔과 우측팔에 각각 편직된 스트레치 센서와 폐 회로를 형성할 수 있다. 이 경우, 제어모듈(15)은 각각의 팔에 편직된 스트레치 센서로부터 변화된 저항값을 전달받을 수 있으며, 이를 기초로 좌측팔 및 우측팔의 길이 변화를 산출할 수 있다. 제어모듈(15)은 각 스트레치 센서의 위치를 기초로 좌측과 우측팔의 길이 변화를 분류하여 저장할 수 있으며, 좌측팔과 우측팔의 길이 변화를 비교하여 신체 사이즈 변화의 대칭성을 판단할 수 있다.
이처럼, 제어모듈(15)은 좌우 대칭인 팔 또는 다리의 길이나 두께 변화를 비교하여 착용자의 신체 사이즈의 변화 데이터를 저장할 수 있으며, 이를 외부장치와 공유함으로써, 필요에 따라 착용자 신체의 비대칭적인 변화를 예방하기 위한 정보를 수신하고, 디스플레이 장치 또는 음성장치를 통해 출력하기 위한 명령을 생성할 수 있다.
더욱 상세하게, 디스플레이 장치 또는 음성장치는 핸드폰, PDA 등의 휴대용 단말 또는 컴퓨터, 노트북 등의 중앙처리장치와 연결되어 스마트 의류 외부에서 음성 또는 이미지를 출력하는 형태일 수 있다. 또한, 디스플레이 장치 또는 음성장치는 제어모듈(15)과 직접 연결된 형태로 섬유층에 부착되어 제어모듈(15)에서 생성된 명령에 따라 음성 또는 이미지를 출력하는 장치일 수 있으나 이에 제한되지 않는다.
이처럼, 제어모듈(15)은 산출된 스트레치 센서(13)의 길이변화를 데이터화 할 수 있고, 모바일 기기, 데이터베이스, 중앙 서버 등의 외부장치와 유무선 통신을 통해 길이변화 데이터를 송수신하거나 음성 또는 이미지를 활용한 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성할 수 있다.
상세하게, 제어모듈(15)은 자체적으로 길이변화 데이터를 저장할 수 있는 메모리 등을 포함할 수 있으나, 외부장치와 통신을 통해 길이변화 데이터를 송수신할 수 있다. 이를 통해, 착용자 신체 사이즈의 변화는 의류매장, 의료시설 등의 외부시설과 공유될 수 있으며, 제어모듈(15)은 각각의 외부시설에서 변화된 데이터와 관련된 자료를 수신할 수 있다. 더욱 상세하게, 관련된 자료는 변화된 신체 사이즈에 해당하는 옷 사이즈 또는 변화된 신체 사이즈에 따른 필요 운동량 등을 포함할 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 외부시설에서 신체 사이즈를 기초로 산출한 모든 종류의 자료가 수신될 수 있다.
제어모듈(15)은 각각의 위치에서 변형된 사이즈의 비교결과에 따른 비대칭성이 임계치를 벗어나는 경우 위험 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성하고, 비대칭성이 임계치보다 낮은 상태에서 임계치로 근접하는 경우 경고 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성하며, 비대칭성이 임계치로부터 감소하는 경우 정상 상태를 알리는 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성할 수 있다.
일 예로, 제어모듈(15)은 좌/우측 팔의 사이즈 차이에 대한 임계치가 5cm로 설정되어 있는 경우, 좌/우측 팔 사이즈의 시기별 사이즈 비교 결과에 따라 상이한 메시지를 출력하는 명령을 생성할 수 있으며, 이를 통해 사용자에게 다양한 형태의 메시지가 출력될 수 있다. 상세하게, 좌/우측 팔의 최초 사이즈 차이가 6cm로 측정되어 설정된 임계치인 5cm를 초과하는 경우에는 사용자에게 이미지 또는 음성형태로 위험 메시지를 출력하기 위한 명령이 제어모듈(15)을 통해 생성될 수 있다.
유사하게, 좌/우측 팔의 최초 사이즈 차이가 3cm로 임계치보다 낮게 측정되었으나, 일단위 혹은 주단위 시간차를 두고 반복적으로 팔길이의 차이를 측정함으로써 좌/우측 팔의 사이즈 차이가 5cm에 가까워 지는 경우 사용자 신체의 불균형적인 변형을 경고하기 위한 메시지가 이미지 또는 음성형태로 출력될 수 있다. 이 경우, 제어모듈(15)은 출력되는 메시지를 전술한 위험 메시지와는 상이한 형태로 출력하도록 명령을 생성할 수 있으며, 사용자는 현재 상태를 위험상태와 구분할 수 있다.
한편, 좌/우측 팔의 최초 사이즈 차이가 6cm로 임계치보다 높게 측정되어, 사용자의 신체 변화정도가 위험상태로 저장되었으나 시간차를 두고 반복적으로 팔길이의 차이를 측정한 결과 임계치보다 팔길이의 차이가 낮아지는 경우에는 사용자에게 정상 상태를 알리는 메시지가 출력될 수 있으며, 제어모듈(15)은 정상 상태를 알리는 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성할 수 있다.
이처럼, 제어모듈(15)은 사용자의 신체사이즈에 맞추어 임계치를 설정할 수 있으며 임계치와 신체사이즈의 변화를 비교함으로써 사용자의 팔 또는 다리와 같이 좌/우 대칭되는 신체조직의 사이즈 차이를 기초로 신체의 불균형적인 변화를 감지할 수 있다. 또한, 제어모듈(15)은 사용자의 신체 상태별 경고 메시지를 다양한 형태로 출력하기 위해 명령을 생성함으로써 사용자 신체의 균형적인 변화를 유도할 수 있다.
제어모듈(15)은 기산출된 신체 사이즈와 변경된 신체 사이즈를 비교하여, 변경된 신체 사이즈에 해당하는 의복을 선별할 수 있다.
상세하게, 기존에 착용자가 신체 사이즈를 측정한 이력이 저장된 경우, 제어모듈(15)에는 측정된 신체 사이즈가 영역별로 저장될 수 있으며, 이후 반복적으로 신체 사이즈를 측정함으로써 각 시기별 데이터를 비교할 수 있다. 특히, 제어모듈(15)은 복수의 측정 데이터를 기초로 착용자 신체의 변화를 산출할 수 있다. 또한, 제어모듈(15)은 각 시기별 측정된 신체 사이즈와 관련된 데이터를 외부 장치와 공유함으로써, 착용자는 신체 사이즈에 해당하는 의복을 추천받을 수 있으며, 이를 통해 착용자에게 알맞은 사이즈의 의복을 선별할 수 있다.
한편, 착용자가 선호하는 의복 스타일에 따라 추천 및 선별하는 의복의 사이즈가 변동될 수 있다. 일 예로, 착용자가 오버핏 또는 넉넉한 스타일의 의복을 선호하는 경우 제어모듈(15)은 측정된 신체 사이즈보다 큰 치수의 의복을 추천받아 선별할 수 있다. 이처럼, 제어모듈(15)은 착용자 별 선호하는 스타일을 외부장치를 통해 입력받을 수 있으며, 이를 통해 착용자는 맞춤형 의복을 추천받을 수 있으며, 이를 통해 착용자에게 알맞은 스타일의 의복을 선별할 수 있다.
또한, 제어모듈(15)에서 산출된 데이터는 3D 스캐너 등의 장비로 전달될 수 있다. 이 경우, 3D 스캐너에서 측정한 착용자의 신체 사이즈와 비교하여 스트레치 센서(13) 및 제어모듈(15)의 정확도를 평가할 수 있다. 또한, 제어모듈(15)에서 산출된 데이터를 기초로 착용자의 개략적인 신체 사이즈가 입력된 3D 모델링을 수행할 수 있으며, 이를 통해 추천받는 사이즈의 의복을 가상현실 환경에서 착용 및 해제함으로써 해당 의복의 간접적인 피팅을 체험할 수 있다.
한편, 제어모듈(15)은 기산출된 신체 사이즈와 변경된 신체 사이즈를 비교하고, 임계치 이상의 변화가 감지되는 경우 경고 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성할 수 있다.
상세하게, 전술한 바와 같이 제어모듈(15)은 의료시설의 서버와 연결될 수 있다. 착용자가 건강상태를 지속적으로 추적해야 하는 질환을 가진 환자인 경우에는 스트레치 센서(13)를 환자복 등에 편직할 수 있으며, 제어모듈(15)은 의료시설의 서버와 연결되어 착용자의 급격한 신체변화를 감지하고 이를 알리기 위한 경고 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성할 수 있다. 출력되는 메시지의 형태는 음성, 영상 등을 포함할 수 있으며, 주치의 또는 주변에 위치한 모바일 기기로 문자를 전송하는 형태로도 구현될 수 있다.
연결회로(17)는 스트레치 센서(13)와 제어모듈(15)을 연결할 수 있다.
상세하게, 섬유층(11a, 11b)보다 높은 전도성을 갖는 물질을 포함하여 스트레치 센서(13)에서 변화되는 저항값을 제어모듈(15)로 전달할 수 있다. 또한, 연결회로(17)는 섬유층(11a, 11b)과 전기적으로 절연되기 위해 피복될 수 있다. 연결회로(17)는 섬유층(11a, 11b)의 봉제된 부분에 배치될 수 있으나 이에 제한되지 않으며, 착용자의 활동에 방해되지 않는 모든 위치에 배치될 수 있다. 연결회로(17)는 세탁 또는 착용시에 외부의 습기로부터 방습되기 위한 소재를 포함할 수 있다.
또한, 연결회로(17)는 복수의 영역에 편직된 스트레치 센서(13)와 제어모듈(15)을 연결함으로써, 단일 또는 복수의 폐회로를 형성할 수 있다. 단일 폐회로를 형성하는 경우, 스트레치 센서(13)는 각각은 관리번호와 같은 분류기준이 부여될 수 있으며 이를 통해 각 스트레치 센서(13)에서 측정된 저항값을 영역별 길이 변화값으로 산출하여 매칭시킬 수 있다. 또한, 각각의 스트레치 센서(13)에 연결된 연결회로(17)가 복수의 폐회로를 형성하는 경우, 제어모듈(15)은 폐회로 별 측정된 저항값을 분류할 수 있으며, 이를 기초로 회로 별 길이 변화값을 산출할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 스마트 의류는 방습처리된 스트레칭 센서 및 연결회로를 포함함으로써 세탁 및 관리가 용이한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 스마트 의류는 현재 의류의 판매 중 온라인이 차지하는 비율이 높아짐에 따라 자신의 신체 사이즈에 대한 인식의 중요성이 높아지고 있는 추세에 맞추어 온라인 판매에 요구되는 착용자의 신체사이즈를 데이터베이스화 하여 관리할 수 있는 정보를 제공할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 맞춤형 스마트 의류의 제조방법에 대하여 설명한다. 하기의 설명에서 스마트 의류의 구성 및 특성과 관련되어 중복된 부분은 생략하며, 스마트 의류의 제조방법에 관련한 서술을 추가적으로 기재하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 의류의 제조방법의 흐름도를 나타낸다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 스마트 의류의 제조방법은 측정 영역 설정 단계(S1), 전도성 섬유 생산 단계(S3), 표면 처리 단계(S5) 및 센서 부착 단계(S7)을 포함한다.
측정 영역 설정 단계(S1)에서는 착용자의 신체 사이즈를 측정할 영역을 설정할 수 있다. 측정 영역 설정 단계(S1)에서는 착용자의 상체 중 사이즈를 측정할 영역 또는 착용자의 하체 중 사이즈를 측정할 영역을 설정할 수 있다. 측정 영역 설정 단계(S1)에서는 설정된 측정 영역에 따라 상의 또는 하의 형태의 의복을 선택할 수 있다.
전도성 섬유 생산 단계(S3)에서는 신축성 섬유를 탄소 나노 튜브 용액에 함침시킬 수 있다. 전도성 섬유 생산 단계(S3)에서는 섬유층에 편직될 신축성 섬유를 탄소 나노 튜브 용액에 함침시켜, 표면에 카본 소재의 전도성 소자를 증착시킬 수 있다. 전도성 섬유 생산 단계(S3)에서는 신축성 섬유의 함침 회수를 조절하여 전도성 소자가 증착되는 양을 제어할 수 있다. 또한, 전도성 섬유 생산 단계(S3)에서는 신축성 섬유의 함침 회수를 조절하여 전도성 소자의 분포도를 조절할 수 있다.
이후, 표면 처리 단계(S5)에서는 전도성 섬유의 표면에 초음파 처리를 수행하여 스트레치 센서를 생성할 수 있다. 즉, 표면 처리 단계(S5)에서는 전도성 섬유 생산(S3) 단계에서 표면에 전도상 소자가 증착된 섬유에 초음파 처리를 수행함으로써, 불규칙적으로 분포된 전도성 소자의 분포도를 제어할 수 있다. 표면 처리 단계(S5)에서는 표면에 초음파 처리를 수행함으로써 결합력이 약한 전도성 소자를 제거할 수 있다.
또한, 표면 처리 단계(S5)에서는 스트레치 센서의 표면에 방습성 필름을 코팅할 수 있다. 초음파 처리가 수행된 이후, 표면 처리 단계(S5)에서는 전도성 소자 및 신축성 소재를 보호하기 위한 방습성 필름을 코팅할 수 있으며, 이를 통해 섬유층에 부착되는 스트레치 센서가 생산될 수 있다.
센서 부착 단계(S7)에서는 방습성 필름이 코팅되어 방수처리된 스트레치 센서를 섬유층에 편직시킬 수 있다. 센서 부착 단계(S7)에서는 방수처리된 스트레치 센서를 측정 영역 설정 단계(S1)에서 설정된 사이즈 측정 영역에 편직시킬 수 있다. 센서 부착 단계(S7)에서 각 영역에 편직된 스트레치 센서는 연결회로와 전기적으로 연결될 수 있으며, 연결회로는 섬유층에 배치된 제어모듈과 연결되어 단수 또는 복수의 독립된 폐회로를 구성할 수 있다.
한편, 도 5 및 도 6은 도 4의 전도성 섬유 생산 단계 및 분산도 제어 단계를 설명하기 위한 도면들이다.
도 5를 참조하면, 최초 측정할 영역에 따라 알맞은 길이로 형성된 신축성 섬유를 탄소 나노 튜브(CNT) 용액에 함침시킬 수 있다. 이후, 함침된 신축성 용액을 회수하여 전도성 소자가 부착된 신축성 섬유를 획득할 수 있다. 공정 중, 전도성 소자의 증착량을 조절하기 위해 탄소 나노 튜브 용액의 농도를 변화시키거나 신축섬 섬유의 함침 회수를 조절할 수 있다. 이처럼, 전도성 소자가 증착된 신축성 섬유에 초음파 처리를 수행할 수 있다.
도 6을 참조하면, 신축성 섬유에 초음파 처리를 수행함으로써 일부 전도성 소자가 제거된 것을 확인할 수 있다. 이처럼, 초음파 처리를 통해 신축성 소재와 결합력이 약한 전도성 소재를 제거할 수 있다. 또한, 초음파 처리를 통해 전도성 소자의 재정렬함으로써 신축성 섬유 전 영역에 전도성 소자가 골고루 퍼지도록 유도할 수 있다.
한편, 신축성 소재가 편직되는 영역에 따라 함침되는 회수 또는 탄소 나노 튜브 용액의 농도가 상이한 상태로 전도성 소자가 증착될 수 있다. 또한, 함침 회수 및 초음파 처리 조건을 변경함으로써 영역 별 전도성 소자의 최적화 게이지율을 산출할 수 있다. 산출된 최적화 게이지율을 토대로 각 영역별 함침 회수 또는 초음파 처리 조건을 적용하여 상이한 스트레치 센서(13)를 생산할 수 있으며, 이를 섬유층에 편직함으로써 사이즈 측정의 정확도를 향상시킬 수 있다.
이상에서 대표적인 실시 예를 통하여 본 발명을 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시 예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리 범위는 설명한 실시 예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 특허청구범위와 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태에 의하여 정해져야 한다.
1: 스마트 의류
11a: 상의 섬유층
11b: 하의 섬유층
13: 스트레치 센서
15: 제어모듈
17: 연결회로

Claims (11)

  1. 착용자의 몸을 감싸는 섬유층;
    카본 소재의 전도성 소자가 표면에 증착된 섬유(textile)로 형성되며, 상기 전도성 소자는 기설정된 공정에 의해 물리적으로 분산도가 제어되어 기설정된 게이지율을 갖고, 상기 표면에 필름층이 형성되며, 상기 섬유층의 일 영역에 편직되어 길이가 변경됨에 따라 상기 전도성 소자에서 저항값의 변화량을 측정하는 스트레치 센서;
    상기 스트레치 센서에서 측정된 저항값의 변화에 따라 상기 스트레치 센서의 길이변화를 산출하는 제어모듈; 및
    상기 스트레치 센서와 상기 제어모듈을 연결하는 연결회로;를 포함하고,
    상기 제어모듈은,
    기산출된 신체 사이즈와 변경된 신체 사이즈를 비교하여, 변경된 신체 사이즈에 해당하는 의복을 선별하는, 스마트 의류.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트레치 센서는,
    상의 중 목, 어깨, 가슴, 허리, 팔 및 상체의 길이 또는 하의 중 엉덩이, 허벅지, 종아리, 발목, 밑위 및 하체의 길이 중 적어도 하나의 신체 사이즈를 독립적으로 산출하기 위해 분리되어 배치되며, 섬유층에 가로 또는 세로 방향으로 편직되는, 스마트 의류.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 필름층은,
    외부로부터 습기를 차단하는 방습성 소재인, 스마트 의류.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 스트레치 센서는,
    신축성 섬유를 탄소 나노 튜브 용액에 함침시켜 상기 전도성 소자가 표면에 증착된, 스마트 의류.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 스트레치 센서는,
    상기 전도성 소자가 표면에 증착된 상태에서 표면에 초음파 처리를 수행하여 상기 전도성 소자의 분산도가 제어되는, 스마트 의류.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    산출된 스트레치 센서의 길이변화를 데이터화 하고 외부장치와 유무선 통신을 통해 상기 길이변화 데이터를 송수신하는, 스마트 의류.
  7. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    좌우 대칭된 영역에 각각 편직된 스트레치 센서들로부터 전달된 각각의 저항값을 분류하여 영역별 변형된 사이즈를 산출하고, 각각의 위치에서 변형된 사이즈를 비교하여 비대칭성을 산출하는, 스마트 의류.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    각각의 위치에서 변형된 사이즈의 비교결과에 따른 비대칭성이 임계치를 벗어나는 경우 위험 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성하고, 상기 비대칭성이 임계치보다 낮은 상태에서 임계치로 근접하는 경우 경고 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성하며, 상기 비대칭성이 임계치로부터 감소하는 경우 정상 상태를 알리는 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성하는, 스마트 의류.
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제어모듈은,
    기산출된 신체 사이즈와 변경된 신체 사이즈를 비교하고, 임계치 이상의 변화가 감지되는 경우 경고 메시지를 출력하기 위한 명령을 생성하는, 스마트 의류.
  11. 착용자의 신체 사이즈를 측정할 영역을 설정하는 단계;
    신축성 섬유를 탄소 나노 튜브 용액에 함침시키는 전도성 섬유 생산 단계;
    상기 전도성 섬유의 표면에 초음파 처리를 수행하여 스트레치 센서를 생산하고, 상기 스트레치 센서의 표면에 방습성 필름을 코팅하는 표면 처리 단계; 및
    상기 방습성 필름이 코팅된 스트레치 센서를 섬유층에 편직시키는 센서 부착 단계;를 포함하는, 스마트 의류의 제조방법.
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