KR102198820B1 - 케이블형 누액감지센서 - Google Patents

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KR102198820B1
KR102198820B1 KR1020200027329A KR20200027329A KR102198820B1 KR 102198820 B1 KR102198820 B1 KR 102198820B1 KR 1020200027329 A KR1020200027329 A KR 1020200027329A KR 20200027329 A KR20200027329 A KR 20200027329A KR 102198820 B1 KR102198820 B1 KR 102198820B1
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Abstract

본 발명은 누액감지센서에 관한 것으로, 특히 필름의 상부면에 누액상태를 감지하기 위하여 형성된 금속성 전극이 화학용액에 의한 손상되는 것을 방지하기 위한 누액감지센서에 관한 것이다.
이를 위해서 본 발명은, 상부면에 누액을 감지하기 위하여 적어도 한 쌍 이상의 금속성 전극이 서로 간격을 두고 나란히 형성된 하부필름; 상기 각 전극을 덮도록 도포된 그래핀 잉크층;으로 구성되고, 상기 그래핀 잉크층은 그래핀 5~10 중량%, 바인더 30~50 중량%, 2-에톡시에탄올 20~25 중량%, DPGDME 20~25 중량%, 분산제 5~10 중량%를 혼합한 후 고압분산에 의해 제조된 그래핀 잉크에 의해 상기 전극에 인쇄되어 형성된다.

Description

케이블형 누액감지센서{Cable type leakage detection sensor}
본 발명은 누액감지센서에 관한 것으로, 특히 정전용량방식으로 물, 산, 알칼리, 오일, 유기용제 등의 전도성 및 비전도성의 누액을 정전용량방식으로 감지하기 위한 케이블형 누액감지센서에 관한 것이다.
등록특허 제10-1286316호(열 및 누액감지케이블)에서는 "수분이 통과 또는 흡수되는 흡습성 절연체; 및 서로 이웃되도록 한쌍으로 구성되고, 상기 흡습성 절연체에 둘러싸여 있으며, 상기 흡습성 절연체를 통해 수분이 통과 또는 흡수되면 저항값이 변화되는 도체;를 포함하고, 외피의 외주면에 부착되는 누액 감지선"을 갖는 누액 감지 케이블을 제안하였다.
이러한 종래기술은 상기 흡습성 절연체가 도체를 둘러싸도록 형성되어 주변의 수분이 통과 또는 흡수되어 수분이 도체에 접촉되도록 한다.
또한, 도체는 서로 이웃되도록 한쌍으로 구성되고, 흡습성 절연체에 둘러싸여 있으며, 흡습성 절연체를 통해 수분이 통과 또는 흡수되면 저항값이 변화됨으로써 누액을 감지하게 되는 것이다.
그런데, 이러한 종래기술에 따르면 물 등의 전도성의 액체가 이웃하는 도체 사이로 유입되어 접촉되면 저항값이 변화되는 형태로서, 비전도성의 액체 즉 오일, 유기용제 등이 유입되어 접촉되는 경우에는 저항값의 변화가 없으므로 이를 감지하지 못하는 문제점이 있다.
<선행기술문헌>
1. 등록특허 제10-1286316호
(열 및 누액감지케이블)
이러한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은, 케이블의 외측으로 스파이럴 형태로 2개의 감지선이 간격을 두고 나란히 권취도록 하고, 각 감지선은 정전용량방식으로 누액을 검출하기 위해 최대한 넓은 면적의 전극으로 형성하기 위한 심선의 외측에 그래핀으로 코팅하여 감지 성능을 극대화한 케이블형 누액감지센서를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 케이블형 누액감지센서는,
와이어 형태의 심선;
상기 심선의 외측으로 도포된 프라이머층;
상기 프라이머의 외측으로 도포된 그래핀 코팅층;
상기 그래핀의 외측으로 도포된 테프론 코팅층;으로 감지선이 구성되고,
상기 감지선은 한 쌍으로 서로 간격을 유지하면서 케이블의 외측에 스파이럴 형태로 권취된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 그래핀 코팅층은 그래핀, 바인더, 2-에톡시에탄올, DPGDME, 분산제를 혼합한 후 고압분산에 의해 제조된 그래핀 잉크에 의해 상기 전극에 인쇄되어 형성되고, 상기 그래핀은 5~10 중량%, 바인더는 30~50 중량%, 2-에톡시에탄올은 20~25 중량%, DPGDME는 20~25 중량%, 분산제는 5~10 중량%이다.
본 발명에 따른 케이블형 누액감지센서는 정전용량방식에 의해 전도성은 물론 비전도성의 누액까지 감지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 산 또는 알칼리 용액에 대해서도 전극 즉 그래핀 코팅층이 손상되지 않으므로, 반영구적인 사용이 가능하게 된다.
도1은 본 발명에 의한 케이블형 누액감지센서의 구조를 보인 도.
도2는 감지선의 단면구조를 보인 도.
도3은 감지선이 홈에 삽입되는 구조를 보인 단면도.
도4는 감지선의 표면에 코팅되는 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 도시한 도.
도5는 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 도시한 도.
도6은 일반적인 케이블 센서의 초기전하분포를 도시한 도.
도7은 본 발명에 적용된 하전되고 환원된 산화그래핀을 포함하는 감지선의 초기전하분포를 도시한 도.
도8은 일반적인 케이블 센서의 유해물질 접촉시의 전하분포를 도시한 도.
도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하전되고 환원된 산화그래핀을 포함하는 감지선의 유해물질 접촉시의 전하분포를 도시한 도면이다.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다.
또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다.
따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다.
그러나, 다음에 예시하는 본 발명의 실시 예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 다음에 상술하는 실시 예에 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 실시 예는 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되어지는 것이다.
도1은 본 발명에 의한 케이블형 누액감지센서의 구조를 보인 도이고, 도2는 감지선의 단면구조를 보인 도이며, 도3은 감지선이 홈에 삽입되는 구조를 보인 단면도이다.
내산성과 내화학성을 갖는 재질로 형성된 케이블(100)의 외측표면 둘레로는 제1홈(110)과 제2홈(120)이 서로 간격을 유지하면서 스파이럴 형태로 형성되고, 상기 제1홈(110)과 제2홈(120)에는 누설되는 물, 산 및 알칼리 등의 전도성 및 비전도성 화학용액, 오일 및 유기용제 등의 누액을 정전용량방식으로 감지하기 위한 제1감지선(130)과 제2감지선(140)이 각각 삽입되어 고정된다.
즉, 제1홈(110)에는 제1감지선(130)이 삽입되어 케이블(100)의 외측표면에 스파이럴 형태로 권취되고, 제2홈(120)에는 제2감지선(140)이 삽입되어 상기 제1감지선(130)과 일정한 간격을 유지하면서 케이블(100)의 외측표면에 스파이럴 형태로 권취된다.
상기 2개의 감지선(130,140)은 서로 간격을 유지함으로써 누액이 그 감지선(130,140)의 사이로 유입되면, 정전용량값이 형성되고, 그 정전용량값의 크기에 따라 누액의 종류까지 판별이 가능하게 된다.
정전용량값은 전극의 면적이 비례하고, 전극 사이의 간격에 반비례하여 형성되므로, 전극에 해당하는 감지선(130,140)의 표면적의 넓이가 최대한 커져야 하고, 또한 그 간격을 최대한 가깝게 위치하는 것이 가장 바람직하다.
따라서, 도2에서와 같이 제1감지선(130)과 제2감지선(140)은 스테인레스 재질로 된 심선(131,141)의 외측표면에 수성 폴리에스테르 수지재질로 된 프라이머층(132,142)을 먼저 도포하게 되는데, 그래핀 코팅층(133,143)이 곧바로 상기 심선(131,141)에 도포되지 않으므로, 먼저 프라이머층(132,142)을 심선(131,141)의 외측 도포한 다음 그래핀 코팅층(133,143)을 형성하게 된다.
상기 프라이머층(132,142)이 도포된 후 이를 건조시킨 다음, 완전히 건조되면 그 외측표면에 그래핀 코팅층(133,143)을 도포하게 된다.
상기 그래핀 코팅층(133,143)은 그래핀 잉크에 의해 분사 또는 침지 방식으로 도포하게 되는데, 그 두께는 1~10㎛ 정도를 가지게 된다.
또한, 그래핀 잉크는 그래핀 5~10 중량%, 바인더 30~50 중량%, 2-에톡시에탄올(2-Ethoxyethanol) 20~25 중량%, DPGDME(Diropylene Glycol Dimethylether} 20~25 중량%, 분산제 5~10 중량%이 혼합되어 믹서기에 의해 교반된 다음 고압분산에 의해 잉크 형태로 제조된다.
여기서 바인더는 내산성 및 내화학성을 갖는 불소수지를 사용하게 되고, 2-에톡시에탄올은 용제로서 혼합되며, DPGDME는 지연용제로서 혼합된다.
이러한 혼합물을 고압분산하게 되면, 열이 발생하면서 빠른 휘발에 의해 그래핀 잉크의 점도가 높아지게 되는데, 이때 휘발을 지연시킴으로써 점도를 유지하여야 한다.
따라서, DPGDME에 의해 휘발을 지연시켜 고압분산 후에도 그래핀 잉크가 균일한 점도를 가지도록 하는 것이다.
또한, 불소수지의 빠른 경화를 위하여 고압분산한 다음 불소수지의 17~23 중량% 즉, 전체 그래핀 잉크의 5.1~11.5 중량%에 해당하는 경화제를 추가적으로 투입할 수 있을 것이다.
그래핀 잉크의 전도율을 높이기 위하여 실버 잉크가 혼합될 수 있는데, 그래핀 잉크 40~60 중량%에 실버 잉크 40~60 중량%가 혼합될 수 있으며, 이러한 실버 잉크는 실버 잉크의 40~60 중량%를 기준으로 은 분말 15~25 중량%, 바인더 40~60 중량%, DPGDME 20~30 중량%가 혼합되도록 구성된다.
이러한 그래핀 잉크에 의해 형성된 그래핀 코팅층(133,143)이 건조되면, 그 외측표면 둘레로 테프론 코팅층(134,144)이 형성되는데, 이러한 테프론 코팅층(134,144)은 내화학성을 갖는 재질로서 상기 그래핀 코팅층(133,134)이 누설된 화학용액에 의해 손상되는 것을 방지하도록 보호하게 되며, 그 두께는 10㎛ 이하, 바람직하게는 5~7㎛ 정도가 되는 것이 좋다.
따라서, 도1에서와 같이 케이블(100)의 외측 표면 둘레를 따라서 제1감지선(130)과 제2감지선(140)이 서로 간격을 두고 스파이럴 형태로 권취되어 누액을 정전용량방식으로 감지할 수 있게 되는데, 전극으로 사용되는 그래핀 코팅층(133,143)이 심선(131,141)의 주변 둘레를 따라 도포됨으로써 전극 즉 그래핀 코팅층(133,143)의 면적이 최대화됨으로써 정전용량값의 형성이 매우 수월하며 정확해지는 것이다.
상기 제1감지선(130)과 제2감지선(140)이 제1홈(110)과 제2홈(120)에 삽입되어 상호간에 일정한 간격을 유지하도록 함은 물론, 정전용량값의 형성을 위하여 표면이 최대한 외부로 노출되도록 하는 것이 바람직하데, 이를 위하여 도3에 도시한 바와 같이 제1홈(110)과 제2홈(120)은 제1감지선(130)과 제2감지선(140)의 하측부위를 삽입시켜 고정시킬수 있는 깊이와 크기를 가지게 된다.
즉, 제1감지선(130)가 제2감지선(140)의 중심선 하측부위만을 삽입시키도록 제1홈(110)과 제2홈(120)이 형성되는 것이 바람직하다.
한편, 제1감지선(130)과 제2감지선(140)은 스테인레스 스틸로 된 와이어의 외측 표면에 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물에 의해 코팅되어 내화학성, 내약품성, 내화학성과 내약품성을 가지면서 전극으로 사용되는데, 제1감지선(130)은 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물에 의해 코팅되어 전극이 형성되고, 제2감지선(140)은 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물에 의해 전극이 형성된다.
상기 제1감지선(120) 및 제2감지선(140)의 와이어 타입 기재는 스테인리스 스틸, 구리, 니켈 중 어느 하나일 수 있다.
본 발명에서는 전극용 조성물로서, 그래핀을 사용하게 되는데, 그래핀(graphene)은 탄소원자로 이루어진 2차원 탄소시트로 기존의 나노소재와 비교하여 넓은 비표면적과 뛰어난 열전도도 및 빠른 전자이동 특성을 나타낸다.
그래핀은 그라파이트를 물리적으로 한층씩 분리하여 얻을 수 있는데 이러한 방식은 대량생산이 부적합하고, 대면적 그래핀 제조가 불가능하다. 또다른 방법으로는 그라파이트의 화학적 박리방법, 즉 산화과정을 통한 제조공정이 있는데, 이 방법은 제조비용이 저렴하면서 대량생산이 가능하고, 생성된 그래핀의 기능화가 가능하여 다양한 응용이 가능한 산화그래핀을 얻을 수 있다.
산화그래핀의 경우, 물리적 방법에 의한 그래핀의 경우보다 적은 층수를 가질 수 있다.
산화과정을 통해 얻은 산화그래핀의 표면에는 에폭시기(epoxy), 히드록시기(hydroxyl), 카르보닐기(carbonyl), 또는 카르복시기(carboxy) 등의 여러가지 관능기들이 존재한다.
이러한 산화그래핀을 전극의 구성요소로 사용하기 위하여 본 발명에서는 산화그래핀을 환원시켜 환원된 산화그래핀(Reduced Graphene Oxide, rGO)으로 사용한다.
특히, 본 발명에서는 환원된 산화그래핀 제조시 극성을 부여하여 극성을 띠는 환원된 산화그래핀를 사용하여, 특히 정전용량형 센서로 사용할 때 센서의 감도를 크게 향상시킬 수 있다..
본 발명에 따른 케이블형 누액감지센서 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물을 기재에 코팅하여 제1감지선(130)을 형성하는 단계; 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물을 기재에 코팅하여 제2전극(140)을 형성하는 단계; 및 경화시키는 단계;를 포함하여 제조될 수 있다.
도4는 양으로 하전된 환원된 산화그래핀을 도시한 도면이고, 도5는 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 도시한 도로서, 본 발명에 따른 전극용 조성물은 하전되고 환원된 산화그래핀을 전극에 사용한다.
산화그래핀을 환원시켜 얻을 수 있는 환원그래핀은 절연성의 산화그래핀과 달리 전도성을 나타내기 때문에 전극으로 이용가능하다.
본 발명에서는 특히, 환원된 산화그래핀 중, 양으로 하전된 환원된 산화그래핀 또는 음으로 하전된 환원된 산화그래핀을 이용한다.
양으로 하전된 환원된 산화그래핀은 예를 들면, 표면전하가 NH3 + 관능기에 의해 나타나는 것일 수 있고(도4), 음으로 하전된 환원된 산화그래핀은 표면전하가 COO- 관능기에 의해 나타나는 것일 수 있다(도5).
NH3 + 관능기 또는 COO- 관능기를 갖는 환원된 산화그래핀은 산화그래핀 환원시에 NH3 + 관능기 또는 COO- 관능기를 잔존시키면서 산화그래핀을 환원시켜 얻을 수 있다.
환원된 산화그래핀을 하전시키는 경우, 센서의 감도와 관련있는 커패시턴스의 변화량 값에 영향이 있다.
도6은 일반적인 케이블 센서의 초기전하분포를 도시한 도이고, 도7은 본 발명에 적용된 하전되고 환원된 산화그래핀을 포함하는 감지선의 초기전하분포를 도시한 도이며, 도8은 일반적인 케이블 센서의 유해물질 접촉시의 전하분포를 도시한 도이다.
그리고, 도9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 하전되고 환원된 산화그래핀을 포함하는 감지선의 유해물질 접촉시의 전하분포를 도시한 도면이다.
도6을 참조하면, 종래 전극이 극성을 갖는 물질을 포함하지 않는 경우, +전극 및 -전극에 전하가 분포되어 초기 전하량값을 얻을 수 있다.
도7에는 제1감지선(130)과 제2감지선(140)에 하전되고 환원된 산화그래핀이 코팅되는 경우, 즉 +전극으로 사용된 제1감지선(130)에는 양으로 하전된 환원된 산화그래핀이 코팅되고, -전극으로 사용된 제2감지선(140)에는 음으로 하전된 환원된 산화그래핀이 코팅되는 경우에 전압이 인가된 모습이 도시되어 있다.
+전극에 양으로 하전된 환원된 산화그래핀이 코팅되면, 전압인가에 따라 유도된 -전하들이 양으로 하전된 환원된 산화그래핀에 의해 상쇄되므로 초기 전하량값이 낮아지게 된다.
도8 및 도9를 참조하면 종래 케이블 센서의 전극이 극성을 포함하지 않는 경우와 전극에 하전되고 환원된 산화그래핀이 코팅된 경우 모두 유해물질에 노출되면 유해물질에 전하량값이 의존하게 되어 동일 유해물질에 의한 전하량값이 동일하여 현재 전하량값은 양자 유사하게 된다.
정전용량은 전하량에 의존하기 때문에, 정전용량의 변화량은 현재 전하량과 초기 전하량의 차이에 의존하므로, 초기 전하량값이 작아지게 되면 현재 전하량값이 같다고 할때 정전용량값의 변화폭이 넓어지고, 그에 따라 케이블 센서의 분해능 및 민감도가 향상된다.
즉, 본 발명에서와 같이 전극 조성물에 하전되고 환원된 산화그래핀을 첨가하면 전하량에 영향을 미치게 되어 본 발명의 정전용량 타입으로 작용하는 케이블형 센서의 감도를 향상시킬 수 있다.
본 발명에 따른 적용된 정전용량형 유해물질 전극용 조성물은 하전되고 환원된 산화그래핀, 바인더, 용매 및 경화제를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 정전용량형 유해물질 전극용 조성물은 하전되고 환원된 산화그래핀의 분산성을 높이기 위한 분산제 및 휘발지연제를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 바인더로는 에틸셀룰로오스(ethylcellulose), 폴리비닐알코올(polyvinylalcohol), 폴리비닐피롤리돈(polyvinylpyrrolidone), 폴리비닐부티랄(polyvinylbutyral), 폴리메틸메타크릴레이트(poly(methylmetacrylate)), 폴리우레탄(polyurethane) 또는 폴리에스터(polyester) 등이 사용될 수 있으나 고내산성을 위해 유계불소수지가 가장 바람직하다.
본 발명의 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 용매는 2-에폭시에탄올(2-ethoxyethanol), 에탄올(ethanol), 메탄올(methanol), 톨루엔(toluene), 자일렌(xylene) 또는 메틸 에틸 케톤(methyl ethyl ketone)등이 사용될 수 있다.
본 발명에 적용된 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 분산제로는 Solspers 20000, Solspers 38500 및 BYK 170 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 휘발지연제는 부틸카비톨 초산염 (Butyl Carbitol Acetate), 디프로필렌 글리콜디메틸 에테르(dipropylene glycol dimethyl ether) 등이 사용될 수 있다.
본 발명의 정전용량형 유해물질 전극용 조성물에 사용될 수 있는 경화제로는 벤졸페록시드(BENZOYL PEROXIDE), 아조비스이소부티로니트릴(AZOBISISOBUTYRONITRILE), 2-시아노-2-프로필아조포마마이드(2-CYANO-2-PROPYLAZOFORMAMIDE), 2, 2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(2, 2-AZOBIS(2, 4-DIMETHYLVALERONITRILE), 2,2-아조비스[2-(2-이미다조린-2-일)프로판](2, 2-AZOBIS[2-(2-IMIDAZOLIN-2-YL)PROPANE]), 2,2-아조비스(2-메틸부티로니트릴)(2, 2-AZOBIS(2-METHYLBUTYRONITRILE) 중의 어느 하나로 사용될 수 있으며, 2, 2-아조비스(2,4-디메틸발레로니트릴)(2, 2-AZOBIS(2, 4-DIMETHYLVALERONITRILE)가 가장 바람직하다.
본 발명에서 적용된 정전용량형 유해물질 전극용 조성물은 하전되고 환원된 산화그래핀, 바인더, 용매, 분산제, 휘발지연제를 혼합시키는 단계; 혼합물을 호모믹서로 교반하여 1차 분산시키고, 1차 분산된 혼합물을 고압분산기로 2차 분산시키는 분산단계; 분산된 혼합물에 경화제를 투입하는 단계;를 수행하여 제조될 수 있다.
경화온도는 100℃에서 예비경화 후 180℃에서 경화완료시키는 것이 바람직하다.
1차 분산시키는 단계는, 정전용량 반응폭을 극대화하는 하전되고 환원된 산화그래핀 및 유계불소수지를 용매 하에 혼합하는 단계로 5,000~7,000rpm으로 1시간내지 2시간 동안 수행되는 것이 바람직하다.
1차 혼합물을 고압분산기를 사용하여 2차 분산시키는 단계는 고압상태로 혼합물을 파쇄 및 분산시킴으로써 정전용량형 유해물질센서 전극용 조성물의 코팅성 및 분산성을 높인다.
2차 분산은 바람직하게는 300 내지 350 bar의 압력하에서 5회 내지 10회 수행될 수 있다.
분산된 혼합물에 경화제를 첨가하여 호모믹서를 이용하여 3,000~5,000 rpm으로 10분내지 30분 동안 교반이 수행된다.
정전용량형 유해물질 전극용 조성물 전체 중량을 기준으로, 하전되고 환원된 산화그래핀은 5 내지 20wt%, 바인더는 30 내지 60wt%, 용매는 30 내지 50wt%, 경화제는 20 내지 60wt% 및 분산제는 5 내지 20wt%로 포함될 수 있다.
이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서, 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시 예일뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다.
따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.
100 : 케이블
110 : 제1홈
120 : 제2홈
130 : 제1감지선
140 : 제2감지선
131,141 : 심선
132,142 : 프라이머층
133,143 : 그래핀 코팅층
134,144 : 테프론 코팅층

Claims (7)

  1. 와이어 형태의 심선;
    상기 심선의 외측으로 도포된 프라이머층;
    상기 프라이머의 외측으로 도포된 그래핀 코팅층;
    상기 그래핀의 외측으로 도포된 테프론 코팅층;으로 감지선이 구성되고,
    상기 감지선은 한 쌍으로 서로 간격을 유지하면서 케이블의 외측에 스파이럴 형태로 권취되며,
    상기 하나의 감지선은 스테인레스 스틸로 된 와이어 형태의 기재 표면에 양으로 하전된 한원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물을 코팅하여 구성되고,
    상기 또 다른 감지선은 스테인레스 스틸로 된 와이어 형태의 기재 표면에 음으로 하전된 한원된 산화그래핀을 포함하는 전극용 조성물을 코팅하여 구성되며,
    상기 전극용 조성물은
    하전되고 환원된 산화그래핀, 유지불소계수지, 용매, 분산제, 휘발지연제를 혼합시킨 후 그 혼합물을 호모믹서에 의해 5,000~7,000rpm으로 1시간내지 2시간 동안 교반하여 1차 분산시키고, 1차 분산된 혼합물을 고압분산기로 300 내지 350 bar의 압력하에서 5회 내지 10회 수행하여 2차 분산시키며, 분산된 혼합물에 경화제를 투입하여 호모믹서에 의해 3,000~5,000 rpm으로 10분내지 30분 동안 교반이 수행하되, 경화온도는 100℃에서 예비경화 후 180℃에서 경화완료시키는 것을 특징으로 하는 케이블형 누액감지센서.
  2. 제1항에 있어서, 상기 케이블의 외측표면에는 서로 간격을 유지하면서 스파이럴 형태의 홈이 형성되고, 상기 홈에 감지선이 삽입되도록 구성된 것을 특징으로 하는 케이블형 누액감지센서.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 양으로 하전된 환원된 산화그래핀은 표면전하가 NH3 +관능기에 의해 나타나고, 음으로 하전된 환원된 산화그래핀은 표면전하가 COO-관능기에 의해 나타나는 것을 특징으로 케이블형 누액감지센서.
  7. 제1항에 있어서, 상기 각 전극용 조성물은
    하전되고 환원된 산화그래핀은 5 내지 20wt%, 바인더는 30 내지 60wt%, 용매는 30 내지 50wt%, 경화제는 20 내지 60wt% 및 분산제는 5 내지 20wt%로 포함되는 것을 특징으로 하는 케이블형 누액감지센서.
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