KR102485990B1 - 스마트 아트월 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스마트 아트월 장치에 관한 것으로, 사용자의 조작에 의하여 형상을 능동적으로 변경할 수 있도록 구동부 및 이를 제어하는 제어부를 포함하고 있어 벽면 인테리아가 고급화되고 심미성을 증대할 수 있는 스마트 아트월 장치이다.

Description

스마트 아트월 장치{SMART ART WALL DEVICE}
본 발명은 스마트 아트월 장치에 관한 것으로, 사용자의 의도에 따라 용이하게 형상을 수정 및 변형하여 건축물 벽면 인테리어를 변경할 수 있는 모듈이 탑재된 스마트 아트월 장치에 관한 것이다.
일반적으로 아트월은 건물이나 공공장소에서의 벽면을 그림이나 조형물 등으로 꾸며 예술적으로 표현하는 방법 또는 이를 이용하여 꾸민 벽면을 지칭한다.
따라서, 아트월은 건축물의 인테리어에 사용되며, 통상적으로 대리석, 패브릭, MDF 목재, 시트지 등의 재료를 사전에 가공하여 특정한 형상을 가지도록 가공하고, 사용자에게 맞게 디자인한다.
이와 같이, 아트월은 일반적인 벽체에 장식되며, 별도의 기능적인 효과를 기대하기 어려우며, 제조시 단일 형상으로 고정되기 때문에 형상을 능동적으로 변화시키 어려운 단점이 있다.
예를 들어, 한국공개특허공보 제10-2012-0096159호에서는 장식부재의 표면에 장식문양층이 미리 형성되어 있으며, 시공현장에서 별도의 도구나 숙련된 기술없이 장식부재를 입체형으로 간단하게 조립할 수 있으나 시간의 흐름 등에 따라 변경하는 것이 불가능하다.
한국공개특허공보 제10-2012-0096159호
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 가지는 문제점들을 개선하기 위해 창출된 것으로, 사용자의 조작에 의하여 능동적으로 형상을 변경할 수 있는 스마트 아트월 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 스마트 아트월 장치는 벽면에 삽입되고, 상기 벽면의 외측을 향하여 일측이 개방된 하우징; 상기 하우징의 개방된 일측에 체결되고, 중앙이 천공되어 홀이 형성된 베이스 플레이트; 상기 베이스 플레이트의 전면에 부착되고, 신축성을 가지는 스킨층 및 상기 스킨층의 후면에 배치되는 탄성층을 포함하는 커버; 및 상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 홀을 통하여 상기 커버를 전방으로 이동시켜 입체형상을 형성하는 구동모듈;을 포함한다.
상기 스킨층은 흄드실리카 및 오가노폴리실록산을 포함하고, 잔부가 비닐오가노폴리실록산으로 제조될 수 있다.
상기 스킨층은 표면에서 슬립성을 가지는 슬립실리콘층; 상기 슬립실리콘층의 적어도 한면에 배치되는 점착실리콘층; 및 상기 슬립실리콘층과 상기 점착실리콘층의 중간에 배치되는 부가실리콘층;을 포함할 수 있다.
상기 슬립실리콘층은 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 에틸렌 호모중합체 10 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제1 조성물이 중합되어 형성될 수 있다.
상기 점착실리콘층은 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 이산화규소 1 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제2 조성물이 중합되어 형성될 수 있다.
상기 부가실리콘층은 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 이산화규소 1 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제3 조성물이 중합되어 형성될 수 있다.
상기 슬립실리콘층은 전체 중량부 대비 무기안료 0.2 내지 10중량부를 포함할 수 있다.
상기 탄성층은 폴리우레탄, 폴리에스터, 나일론, 아크릴, 코튼, 울, 레이온 또는 폴리아미드로 이루어지는 군 중 적어도 하나 이상의 원사를 혼합하여 제조할 수 있다.
상기 원사는 굵기가 10 내지 80 데니어의 범위에서 형성될 수 있다.
상기 탄성층은 폴리우레탄 원사와 폴리에스터 원사를 95:5 내지 60:40의 중량 비율로 혼합하여 제조할 수 있다.
상기 스킨층의 두께는 0.6 내지 1.1mm이고, 상기 탄성층은 0.2 내지 0.4mm일 수 있다.
상기 구동모듈은 소정의 형상을 가지도록 성형된 성형체; 상기 성형체를 상기 홀을 관통하도록 전방으로 이동시켜 상기 커버를 돌출시키는 액추에이터; 및 상기 베이스 플레이트와 상기 액추에이터의 사이에 설치되고, 상기 성형체의 이동을 가이드하는 가이드부;를 포함할 수 있다.
또한, 상기 구동모듈은 양단이 상기 베이스 플레이트에 연결된 지지 플레이트; 상기 커버와 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 유체튜브; 상기 지지 플레이트를 관통하여 상기 유체튜브에 연결된 유체주입관; 및 상기 유체주입관의 타측에 연결되고, 상기 유체튜브가 상기 커버를 밀어내면서 팽창하도록 상기 유체주입관을 통해 상기 유체튜브에 유체를 공급하는 유체주입장치;를 포함할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 스마트 아트월 장치는 사용자의 조작에 의하여 형상을 능동적으로 변경할 수 있도록 신축성을 가지는 스킨층 및 상기 스킨층의 후면에 배치되는 탄성층을 포함하는 커버, 상기 커버를 돌출시키는 구동부 및 이를 제어하는 제어부를 포함하고 있어 벽면 인테리어가 고급화되고 심미성을 증대할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 스마트 아트월 장치가 벽면에 결합되어 작동된 전후 상태를 전면에서 바라본 전면도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 스마트 아트월 장치의 작동 전후를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 아트월 장치의 작동 전후를 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.
도 4는 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 아트월 장치의 작동 전후를 개략적으로 도시해 보인 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 스마트 아트월 장치의 커버를 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예 또는 제2 실시예에 따른 스마트 아트월 장치를 개략적으로 도시해 보인 블록도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 구체적으로 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 의도는 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
"및/또는"이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 이하의 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 의한 스마트 아트월 장치(100)는 빌딩, 아파트, 주택, 공공기관 청사 등의 건축물의 벽면(10) 내부에 삽입되어 일체형으로 결합되며, 사용자가 접근하거나 터치하면 본체가 도출되어 입체 형상(패턴, 문양 등)을 형성하므로 다양한 인테리어를 구현할 수 있어 미관이 향상된다.
또한, 일정 시간이 경과된 후 장치 본체가 후방으로 이동하여 벽면(10) 내부에 숩겨질 수 있으며, 알고리즘을 적용하여 일정시간마다 변화하는 문양을 가지는 등 시간에 따른 능동적인 인테리어를 구현할 수 있다.
이러한, 스마트 아트월 장치(100)는 기존 입체 형상이 고정된 상태로 제작되는 스마트 아트월과 대비하여, 공간 활용성을 극대화하면서 시간에 따라 변화하는 인테리어를 구현할 수 있어 향상된 경쟁력을 가진다.
본 발명은 이러한 요구 성능을 충족하기 위하여 고안된 것으로, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 스마트 아트월 장치(100)는 벽면(10)에 설치되어 사용자의 조작이 없을 때는 숨겨진 상태로 유지(도 1(a))되고, 사용자의 동작을 감지하면 전면으로 돌출되어 정해진 형상이 노출(도 1(b))된다.
도 3를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 아트월 장치(100)는, 벽면(10)에 삽입되고 상기 벽면(10)의 외측을 향하여 일측이 개방된 하우징(110), 상기 하우징(110)의 개방된 일측에 체결되고 중앙이 천공되어 홀이 형성된 베이스 플레이트(120), 상기 베이스 플레이트(120)의 전면에 부착되고 신축성을 가지는 스킨층(131) 및 상기 스킨층(131)의 후면에 배치되는 탄성층(132)을 포함하는 커버(130) 및 상기 하우징(110)의 내부에 배치되고, 상기 홀을 통하여 상기 커버(130)를 전방으로 이동시켜 입체형상을 형성하는 구동모듈(140)을 포함한다.
상기 하우징(110)은 벽면(10)에 삽입되고, 벽면(10)의 외측을 향하여 일측이 개방되어 내부에 공간이 형성되어 있다.
상기 하우징(110)의 재질은 금속, 세라믹, 고분사 수지 등 다양한 재료를 사용할 수 있으나 가장 바람직하게는 강도가 우수한 폴리카보네이트(Polycarbonate, PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(Polyethylene terephthalate, PET), 폴리아미드(Polyamide, PA) 등을 사용하여 외부로부터의 충격에서 보호할 수 있다.
상기 베이스 플레이트(120)는 상기 하우징(110)의 개방된 일측에 체결되고, 중앙이 천공되어 상기 구동모듈(140)이 통과할 수 있도록 홀이 형성되며, 상기 홀의 크기는 상기 구동모듈(140)과 동일하거나 크게 형성될 수 있다.
상기 베이스 플레이트(120)는 금속 또는 플라스틱 등 휘어질 수 있는 재료를 사용할 수 있으며, 가장 바랍직하게는 알루미늄, 마그네슘과 같이 경량이면서 강도가 우수한 금속 또는 이를 포함하는 합금을 사용할 수 있다.
상기 커버(130)는 상기 베이스 플레이트(120)의 전면에 부착되고 신축성을 가지는 스킨층(131) 및 상기 스킨층(131)의 후면에 배치되는 탄성층(132)을 포함하도록 형성되어 스킨층(130)이 상기 구동모듈(140)이 이동하는 과정에서 변형에 대한 높은 저항성을 가진다.
상기 스킨층(131)은 흄드실리카 및 오가노폴리실록산을 포함하고, 잔부가 비닐오가노폴리실록산으로 제조될 수 있다.
상기 스킨층(131)은 수족관에 사용될 수 있으나 그 외에도 전자 제품 등에 다양하게 사용될 수 있다.
또한, 상기 스킨층(131)은, 스위치 장치의 표면에서 슬립성을 가지는 슬립실리콘층(131a), 상기 슬립실리콘층(131a)의 적어도 한면에 배치되는 점착실리콘층(131b), 상기 슬립실리콘층(131a)과 상기 점착실리콘층(131b)의 중간에 배치되는 부가실리콘층(131c)을 포함한다.
(a) : 슬립실리콘층
상기 슬립실리콘층(131a)은 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 에틸렌 호모중합체 10 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제1 조성물이 중합되어 형성될 수 있다.
상세히 설명하면, 슬립실리콘층(131a)은 슬립(slip)용 엠보싱이 형성된 이형지 상에 제1 조성물을 도포한 후, 중합하여 형성될 수 있다.
상기 이형지는 박리의 용이성을 위해 엠보싱이 형성된 것이 바람직하며, 고온에 견딜 수 있고, 표면에 일정한 슬립성을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 이형지에 일정한 문양을 넣을 경우, 상기 문양이 형성된 표면을 형성할 수 있는 장점이 있다. 마지막 제조과정에서, 상기 상기 이형지는 제거될 수 있다.
상기 슬립실리콘층(131a)은 제1 조성물을 100℃ 내지 160℃의 온도에서 건조 경화하여 형성될 수 있다.
상기 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드]는 비닐터미네이티드 폴리다이메틸실록산으로도 불리우며, 하기 화학식 1과 같은 구조를 가진다.
[화학식 1]
Figure 112020113865347-pat00001
또한, 상기 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소]는 다이메틸 메틸하이드로겐 실록산으로도 불리우며,, 하기 화학식 2와 같은 구조를 가진다.
[화학식 2]
Figure 112020113865347-pat00002
(b) : 점착실리콘층
상기 점착실리콘층(131b)은 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 이산화규소 1 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제2 조성물이 중합되어 형성될 수 있다.
상세히 설명하면, 점착실리콘층(131b)은 또 다른 이형지 상에 제2 조성물을 도포한 후, 중합하여 형성될 수 있다.
상기 점착실리콘층(131b)은 제2 조성물을 100℃ 내지 160℃의 온도에서 건조 경화하여 형성될 수 있다.
(C) : 부가실리콘층
상기 부가실리콘층(131c)은 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 이산화규소 1 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제3 조성물이 중합되어 형성될 수 있다.
상세히 설명하면, 상기 부가실리콘층(131c)은 상기 슬립실리콘층(131a)과 상기 점착실리콘층(131b)의 중간에 위치하도록 상기 슬립실리콘층(131a)과 상기 점착실리콘층(131b) 중 어느 하나에 제3 조성물이 도포된 후, 상기 슬립실리콘층(131a)과 상기 점착실리콘층(131b) 중 또 다른 하나가 놓여지고 중합되어 형성될 수 있다.
상기 부가실리콘층(131c)은 제3 조성물을 100℃ 내지 160℃의 온도에서 건조 경화되어 형성될 수 있다.
참고로, 상기 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 비닐, 비닐기-터미네이드]는 (비닐메틸실록산)-다이메틸실록산 비닐 터미네이티드 코폴리머로도 불리우며, 하기 화학식 3과 같은 구조를 가진다.
[화학식 3]
Figure 112020113865347-pat00003
본 발명에 따른 상기 스킨층(131)의 제조 시, 상기 제1 조성물 내지 제3 조성물 중 어느 하나 이상은 반응이 가속화되도록 촉매를 더 포함하는 것이 바람직하며, 상기 촉매는 백금, 실리콘백금, 클로로백금산, 알코올-변성 클로로백금산, 클로로백금산-올레핀 착물, 클로로백금산-알케닐실록산 착물 및 클로로백금산-디비닐테트라메틸디실록산 착물 중에서 선택된 어느 하나 이상일 수 있다.
상기 슬립실리콘층(131a)은 전체 중량부 대비 무기안료 0.2 내지 10중량부를 포함할 수 있으며, 착색재인 무기안료는 상기 슬립실리콘층(131a)에 색을 부여하여 미관이 향상되도록 할 수 있다.
상기 탄성층(132)은 신축성이 우수한 폴리우레탄 원사로부터 형성된 원단으로부터, 통상 스판텍스(Spandex) 또는 엘라스테인(Elastane), 크레오라(Creora) , 라이크(Lycra)라고 호칭되는 원단일 수 있다.
상기 탄성층(132)은 실리콘으로 이루어진 상기 스킨층(131)과 색매칭이 용이하고, 상기 커버(130)의 내구성을 높이면서 신축성을 제공하므로 외부로부터의 충격을 흡수하고 반복적인 사용에 대한 변형이 최소화된다.
상기 탄성층(132)은 폴리우레탄, 폴리에스터, 나일론, 아크릴, 코튼, 울, 레이온 또는 폴리아미드로 이루어지는 군 중 적어도 하나 이상의 원사를 혼합하여 교편, 교직하여 제조할 수 있다.
예를 들어, 상기 탄성층(132)은 폴리우레탄 원사를 주재료로 하고, 폴리에스터 원사와 혼합형태로 제조할 수 있는데, 이는 상기 폴리에스터 원사가 내열성, 내습성 및 기계적 물성이 우수하기 때문이다.
또한, 상기 탄성층(132)은 폴리우레탄 원사와 폴리에스터 원사를 95:5 내지 60:40의 중량 비율로 혼합하여 제조할 수 있다.
상기 탄성층(132)은 원사를 제직하여 메쉬 형태로 형성할 수 있으며, 상기 원사는 굵기가 10 내지 80 데니어일 수 있고 바람직하게는 30데니어로 형성되어 원단의 신축성이 향상될 수 있다.
상기 커버(130)의 두께는 0.8 내지 1.5mm로 형성되며, 상기 커버(130)의 두께가 0.8mm 미만인 경우 내구성이 단축되고, 후면에 위치한 베이스 플레이트(120)가 외부로 노출되고, 결합된 흔적이 보일 수 있다.
상기 커버(130)의 두께가 1.5mm를 초과하는 경우 상기 구동모듈(140)의 형상이 외부로 선명하게 노출되지 않는다.
상세하게는, 상기 스킨층(131)의 두께는 0.6 내지 1.1mm이고, 상기 탄성층(132)의 두께는 0.2 내지 0.4mm일 수 있어 상기 범위 내에서 커버(130)의 신축성이 향상된다.
상기 스킨층(131)의 두께가 0.6mm 미만이거나, 상기 탄성층(132)의 두께가 0.2mm 미만인 경우 각 층의 내구성이 저하되어 장기간 사용 시 파손될 수 있다.
또한, 상기 스킨층(131)의 두께가 1.1mm를 초과하거나, 상기 탄성층(132)의 두께가 0.4mm를 초과하는 경우 상기 구동모듈(140)의 형상이 선명하게 상기 커버(130)를 거쳐 외부에 노출되지 않는다.
상기 구동모듈(140)은 상기 하우징(110)의 내부에 배치되고, 베이스 플레이트(120)의 홀을 통하여 상기 커버(130)를 전방으로 이동시켜 외부로 노출되는 입체형상을 형성할 수 있도록 하기와 같은 구성요소를 포함한다.
또한, 상기 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 아트월 장치(100)는 사용자의 동작을 감지하면 상기 구동모듈의 동작을 제어하는 제어부(160) 및 사용자의 접촉, 접근 또는 누름 등의 동작을 감지하는 입력부(170)를 포함한다.
상기 입력부(170)는 정전용량식, 감압식, 적외선식 등을 사용하는 터치센서, 전기장 또는 전자기파를 이용하여 사용자의 접근을 감지하는 근접센서, 광학식 카메라, 라이다(Light Detection And Ranging, LIDAR) 등의 장치를 사용하여 사용자의 동작을 감지하여 입력신호를 생성한다.
또한, 도 2를 참조하면, 상기 입력부(170)는 벽면(10)에 구비된 별도의 입력스위치(20)와 연결(도 2(a))되고, 사용자가 상기 입력스위치(20)를 조작하면 입력신호를 생성하여 상기 제어부(160)에 전송할 수 있다.
상기 제어부(160)는 상기 입력부(170)에서 입력된 신호를 감지하여 상기 구동모듈(140)이 구동되어 상기 커버(130)를 향해 이동하므로 입체 형상이 형성(도 2(b))된다.
도 3(a)을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 아트월 장치(100)의 구동모듈(140)은 소정의 형상을 가지도록 성형된 성형체(141), 상기 성형체(141)를 상기 홀을 관통하도록 전방으로 이동시켜 상기 커버(130)를 돌출시키는 액추에이터(142) 및 상기 베이스 플레이트(120)와 상기 액추에이터(142)의 사이에 설치되고, 상기 성형체(141)의 이동을 가이드하는 가이드부(143)를 포함한다.
상세히 설명하면, 상기 성형체(141)는 정해진 형상을 가지는 금형에 금속 용융물 또는 고분자 수지를 주입하고 일정한 시간 동안 성형하여 소정의 형상을 가지도록 성형할 수 있으며 열가소성 수지 또는 열경화성 수지를 사용할 수 있다.
본 발명의 제1 실시예에서는 상기 성형체(141)의 형상은 벽면(10) 외부를 향하여 전면으로 볼록하게 돌출되도록 표현되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며 스마트 아트월 장치(100)를 실시하는 과정에서 통상의 기술자가 원하는 형상으로 형성할 수 있어 실내 벽면(10)의 인테리어를 구현할 수 있다.
상기 성형체(141)의 높이(H1)는 3~10mm의 범위 내에서 형성되는 경우 최적의 내구성을 보이며, 상기 성형체(141)의 높이(H1)가 3mm 미만인 경우 원하는 형상이 상기 커버(130)를 통하여 외부로 드러나지 않으며, 상기 성형체의 높이(H1)가 10mm를 초과하는 경우 상기 커버(130)에 과도한 압력이 가해져 상기 베이스 플레이트(120)와 결합이 떨어지는 등의 내구성 저하가 발생한다.
상기 액추에이터(142)는 상기 하우징(110)의 내부에 배치되고, 상기 성형체(141)를 상기 홀을 관통하도록 전방으로 이동시켜 커버(130)를 돌출시키며 내부에 설치된 모터가 상기 성형체(141)와 연결된 이동부재의 높이를 조절한다.
상기 가이드부(143)는 상기 베이스 플레이트(120)와 상기 액추에이터(142)의 사이에 설치되고, 상기 성형체(141)의 이동을 가이드하도록 중공 형상으로 형성된다.
상기 성형체(141)는 상기 액추에이터(142)에 의하여 전방으로 이동되는 과정에서 상기 가이드부(143)의 내측면과 접촉하고, 상기 가이드부(143) 내부의 통로를 따라 이동하므로 상기 하우징 내부의 빈 공간으로 이탈되지 않는다.
상기 제어부(160)는 터치센서, 근접센서, 입력 스위치 등을 사용한 상기 입력부(170)에서 사용자의 동작을 감지한 경우 상기 액추에이터(142)를 작동하여 상기 성형체(141)가 전방으로 이동하므로 상기 커버(130)가 돌출되어 입체 형상이 형성(도 3(b))되고, 소정의 시간 이후 사용자의 동작이 없음을 감지하면 상기 성형체(141)가 후방으로 이동되어 상기 성형체(141)의 입체 형상이 사라지도록 한다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 성형체(141)의 전후방 이동 및 대기 시간 등이 포함된 프로그램이 사전이 입력되어 있어 시간의 흐름에 따라 상기 성형체(141)가 이동하여 패턴이 시간에 따라 변화될 수 있다.
또한, 도 4을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 아트월 장치는, 구동모듈(150)을 제외하고는 도 3를 참조하면 설명된 본 발명의 제1 실시예에 따른 스마트 아트월 장치와 동일하다.
따라서, 일 실시예와 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조부호를 병기하며, 자세한 설명은 생략한다.
도 4(a)을 참조하여 상세히 설명하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 스마트 아트월 장치(100)의 구동모듈(150)은 양단이 상기 베이스 플레이트(120)에 연결된 지지 플레이트(151), 상기 커버(130)와 상기 지지 플레이트(151) 사이에 배치된 유체튜브(152). 상기 지지 플레이트(151)를 관통하여 상기 유체튜브(152)에 연결된 유체주입관(153) 및 상기 유체주입관(153)의 타측에 연결되고, 상기 유체튜브(152)가 상기 커버(130)를 밀어내면서 팽창하도록 상기 유체주입관(153)을 통해 상기 유체튜브(152)에 유체를 공급하는 유체주입장치(154)를 포함한다.
상기 지지 플레이트(151)는 양단이 상기 베이스 플레이트(120)에 연결되도록 형성된다.
상기 유체튜브(152)는 상기 커버(130)와 상기 지지 플레이트(151)의 사이에 배치되며, 외부에서 유체가 주입되어 팽창가능하도록 고분자 재질로 형성될 수 있으며, 상기 유체는 공기, 물, 기름 등 유체성을 가지는 물질이다.
상기 지지 플레이트(151)는 상기 유체튜브(152)가 외부에서 유체가 주입되어 후방으로 팽창되는 것을 방지하도록 압력을 지지한다.
상기 유체주입관(153)은 일측이 상기 지지 플레이트(151)를 관통하여 상기 유체튜브(152)에 연결되고. 내부에 유체가 이동가능하도록 유로가 형성된 중공 형상의 금속 또는 플라스틱관이다.
상기 유체주입관(153)의 타측에는 상기 유체튜브(152)가 상기 커버(130)를 밀어내면서 팽창하도록 상기 유체주입관(153)을 통해 상기 유체튜브(152)에 유체를 공급하는 유체주입장치(154)가 연결된다.
상기 유체주입장치(154)의 내부에는 유체를 저장하는 저장공간 및 상기 유체를 이동시키는 펌프가 구비되어 있으며, 저장공간에 저장된 유체가 펌프에 의하여 상기 유체주입관(153) 내부의 유로를 통해 상기 유체튜브(152)에 공급된다.
상기 제어부(160)는 터치센서, 근접센서, 입력 스위치 등을 사용한 상기 입력부(170)에서 사용자의 동작을 감지한 경우 상기 유체주입장치(154)에서 정해진 양의 유체가 상기 유체튜브(152)에 공급되어 상기 유체튜브(152)가 전방으로 팽창되도록 한다.(도 4(b))
상기 유체튜브(152)가 팽창하면서 상기 커버(130)를 밀어내어 상기 유체튜브(152)의 형상이 외부로 노출되도록 하며, 소정의 시간 이후 사용자의 동작이 없음을 감지하면 상기 유체튜브(152)에 공급된 유체가 제거되어 상기 유체튜브(152)가 수출되도록 한다.
또한, 상기 제어부(160)는 상기 유체튜브(152)에 공급되는 유체의 유량 및 시간을 제어하는 프로그램이 사전이 입력되어 있어 시간의 흐름에 따라 상기 유체튜브(152)가 팽창 및 수축되어 형상이 시간에 따라 변화될 수 있다.
이하, 본 발명의 스마트 아트월 장치(100)에서 슬립성을 가지는 슬립실리콘층(131a), 상기 슬립실리콘층(131a)의 적어도 한 면에 배치되는 점착실리콘층(131b), 상기 슬립실리콘층(131a)과 상기 점착실리콘층(131b)의 중간에 배치되는 부가실리콘층(131c)으로 이루어지는 스킨층(131) 및 상기 스킨층(131)의 후면에 배치되는 탄성층(132)을 포함하는 커버(130)가 나타내는 효과를 분석하였다.
상기 커버(130)의 제조방법은 아래와 같다.
[제조예 1]
본 발명의 커버(130)을 제조하기 위하여, 하기 조성을 가지는 제1 조성물 내지 제3 조성물을 각각 마련하였다. 슬립용 엠보싱이 형성된 이형지에 제1 조성물을 도포한 후, 120℃에서 건조하여 슬립실리콘층(131a)를 제조하였다.
또한, 슬립용 엠보싱이 형성된 이형지에 제2 조성물을 도포한 후, 120℃에서 건조하여 점착실리콘층(131b)을 제조하였다.
상기 슬립실리콘층(131a) 또는 상기 점착실리콘층(131b) 중 어느 하나에 제3 조성물이 도포된 후, 상기 슬립실리콘층(131a) 또는 상기 점착실리콘층(131b) 중 또 다른 하나가 놓여지고 120℃에서 건조하여 부가실리콘층(131c)이 상기 슬립실리콘층(131a)과 상기 점착실리콘층(131b)의 중간에 위치하도록 하여 스킨층(131)을 제조하였다.
마지막으로, 상기 제조된 스킨층(131)의 후면에 폴리우레탄계 원단(원사 굵기 30 D)으로 제조된 탄성층(132)을 배치하여 최종 커버(130)를 제조하였다. 상기 스킨층(131)의 두께는 0.55mm, 탄성층(132)의 두께는 0.3 mm 이었다.
* 제1 조성물 : [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부, 에틸렌 호모 중합체 30 중량부, [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 10 중량부, 실리콘백금 0.005 중량부, 프탈로시아닌 블루 안료 4.7 중량부
* 제2 조성물 : [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부, 실리콘다이옥사이드(Silicon dioxide) 30 중량부, [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 10 중량부, 실리콘백금 0.005 중량부, 프탈로시아닌 블루 안료 4.7 중량부
* 제3 조성물 : [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부, 실리콘다이옥사이드(Silicon dioxide) 30 중량부, [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 10 중량부, 실리콘백금 0.005 중량부, , 프탈로시아닌 블루 안료 4.7 중량부
[실험예]
커버의 물성 평가
상기 제조예 1에서 제조한 커버에 대한 기계적 물성 및 내구력시험 평가를 아래와 같이 실시하였다. 구체적인 시험평가의 기준은 다음과 같다.
- 기계적 물성시험 : UTM 시험장비, 평가방법 기준 : MS300-31
- 반복 내구력 시험 : 수족관용 스위치 장치에 적용되는 커버(130)의 신축성에 대한 신뢰성 검증 평가
①시험방법 : 상기 제조예 1의 커버(130)를 베이스 플레이트(120)에 접착 고정시키고, 구동모듈(140,150)을 10만회 상하 반복운동 후 커버(130)의 표면 상태 유관 품질 평가 (상하 높이: 3mm, 속도 : 분당 60회, 시험평가 횟수 : 10만회 실시)
구분 제조예 1
스킨층 두께[mm] 0.55
탄성층 두께[mm] 0.3
인장강도 MD 8.67
[Mpa] TD 5.63
파단신율 MD 195
[%] TD 329
인열강도 MD 4.06
[kgf/mm] TD 5.21
반복 내구력 시험
(시험 후 원단 품질 평가)		 양호
실험결과, 신율이 우수하였으며, 반복 내구력시험 결과 역시 품질 문제가 발생하지 않았다.
이상 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명은 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호 범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10 : 벽면
20 : 입력스위치
100 : 스마트 아트월 장치
110 : 하우징
120 : 베이스 플레이트
130 : 커버
131 : 스킨층
131a : 슬립실리콘층
131b : 점착실리콘층
131c : 부가실리콘층
132 : 탄성층
140,150 : 구동모듈
141 : 성형체
142 : 액추에이터
143 : 가이드부
151 : 지지 플레이트
152 : 유체튜브
153 : 유체주입관
154 : 유체주입장치
155 : 이격부재
144, 156 : 발광부
160 : 제어부
170 : 입력부

Claims (13)

  1. 벽면에 삽입되고, 상기 벽면의 외측을 향하여 일측이 개방된 하우징;
    상기 하우징의 개방된 일측에 체결되고, 중앙이 천공되어 홀이 형성된 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 전면에 부착되고, 신축성을 가지는 스킨층 및 상기 스킨층의 후면에 배치되는 탄성층을 포함하는 커버 및
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 홀을 통하여 상기 커버를 전방으로 이동시켜 입체형상을 형성하는 구동모듈;
    을 포함하고,
    상기 스킨층은 흄드실리카 및 오가노폴리실록산을 포함하고, 잔부가 비닐오가노폴리실록산으로 제조된 것을 특징으로 하는 스마트 아트월 장치.
  2. 벽면에 삽입되고, 상기 벽면의 외측을 향하여 일측이 개방된 하우징;
    상기 하우징의 개방된 일측에 체결되고, 중앙이 천공되어 홀이 형성된 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 전면에 부착되고, 신축성을 가지는 스킨층 및 상기 스킨층의 후면에 배치되는 탄성층을 포함하는 커버 및
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 홀을 통하여 상기 커버를 전방으로 이동시켜 입체형상을 형성하는 구동모듈;
    을 포함하고,
    상기 스킨층은,
    표면에서 슬립성을 가지는 슬립실리콘층;
    상기 슬립실리콘층의 적어도 한면에 배치되는 점착실리콘층; 및
    상기 슬립실리콘층과 상기 점착실리콘층의 중간에 배치되는 부가실리콘층;
    을 포함하는 스마트 아트월 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 슬립실리콘층은,
    [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 에틸렌 호모중합체 10 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제1 조성물이 중합되어 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 아트월 장치.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 점착실리콘층은,
    [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 이산화규소 1 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제2 조성물이 중합되어 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 아트월 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 부가실리콘층은,
    [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 비닐기-터미네이티드](Siloxanes and Silicones, di-Me, vinyl group-terminated) 100 중량부에 대하여 이산화규소 1 내지 50 중량부 및 [실록산과 실리콘, 다이-메틸, 메틸 수소](Siloxanes and Silicones, di-Me, Me hydrogen) 1 내지 30 중량부를 포함하는 제3 조성물이 중합되어 형성된 것을 특징으로 하는 스마트 아트월 장치.
  7. 청구항 2에 있어서,
    상기 슬립실리콘층은,
    전체 중량부 대비 무기안료 0.2 내지 10중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 아트월 장치.
  8. 벽면에 삽입되고, 상기 벽면의 외측을 향하여 일측이 개방된 하우징;
    상기 하우징의 개방된 일측에 체결되고, 중앙이 천공되어 홀이 형성된 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 전면에 부착되고, 신축성을 가지는 스킨층 및 상기 스킨층의 후면에 배치되는 탄성층을 포함하는 커버 및
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 홀을 통하여 상기 커버를 전방으로 이동시켜 입체형상을 형성하는 구동모듈;
    을 포함하고,
    상기 탄성층은,
    폴리우레탄, 폴리에스터, 나일론, 아크릴, 코튼, 울, 레이온 또는 폴리아미드로 이루어지는 군 중 적어도 하나 이상의 원사를 혼합하여 제조하고,
    상기 탄성층은,
    폴리우레탄 원사와 폴리에스터 원사를 95:5 내지 60:40의 중량 비율로 혼합하여 제조한 것을 특징으로 하는 스마트 아트월 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 원사는,
    굵기가 10 내지 80 데니어인 것을 특징으로 하는 스마트 아트월 장치.
  10. 삭제
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 스킨층의 두께는 0.6 내지 1.1mm이고, 상기 탄성층은 0.2 내지 0.4mm인 것을 특징으로 하는 스마트 아트월 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동모듈은,
    소정의 형상을 가지도록 성형된 성형체;
    상기 성형체를 상기 홀을 관통하도록 전방으로 이동시켜 상기 커버를 돌출시키는 액추에이터; 및
    상기 베이스 플레이트와 상기 액추에이터의 사이에 설치되고, 상기 성형체의 이동을 가이드하는 가이드부;
    를 포함하는 스마트 아트월 장치.
  13. 벽면에 삽입되고, 상기 벽면의 외측을 향하여 일측이 개방된 하우징;
    상기 하우징의 개방된 일측에 체결되고, 중앙이 천공되어 홀이 형성된 베이스 플레이트;
    상기 베이스 플레이트의 전면에 부착되고, 신축성을 가지는 스킨층 및 상기 스킨층의 후면에 배치되는 탄성층을 포함하는 커버 및
    상기 하우징의 내부에 배치되고, 상기 홀을 통하여 상기 커버를 전방으로 이동시켜 입체형상을 형성하는 구동모듈;
    을 포함하고,
    상기 구동모듈은,
    양단이 상기 베이스 플레이트에 연결된 지지 플레이트;
    상기 커버와 상기 지지 플레이트 사이에 배치된 유체튜브;
    상기 지지 플레이트를 관통하여 상기 유체튜브에 연결된 유체주입관; 및
    상기 유체주입관의 타측에 연결되고, 상기 유체튜브가 상기 커버를 밀어내면서 팽창하도록 상기 유체주입관을 통해 상기 유체튜브에 유체를 공급하는 유체주입장치;
    를 포함하는 스마트 아트월 장치.
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