KR200384202Y1 - 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재 - Google Patents

Abstract

본 고안은 자율이동로봇이 무인 작동될 수 있도록 하기 위하여 필요한 데이터를 제공하는 이차원바코드가 인쇄된 마루 바닥재에 관한 것으로서, 그 특징적인 구성은 바닥면에 접촉되는 베이스층과, 접착층을 매개로 접착된 무늬목층과, 그 무늬목층의 표면을 보호하도록 표면 보호층으로 이루어진 마루 바닥재에 있어서, 상기 무늬목층 상에는 일정간격으로 이차원 바코드가 인쇄된 바코드층이 형성된 것이며, 이차원바코드가 인쇄된 마루 바닥재에 따르면, 이차원바코드가 바닥재를 구성하는 표면층에 직접 인쇄되므로 바닥재로부터 쉽게 분리되지 않게되는 효과를 갖는다.

Description

이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재{Floor composed of wood with two dimensional bar code}

본 고안은 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 자율이동로봇이 무인 작동될 수 있도록 하기 위하여 필요한 데이터를 제공하는 이차원바코드가 인쇄된 마루 바닥재에 관한 것이다.

일반적으로, 가정이나 오피스텔 및 관공서 등에서는 바닥면에 사람의 발을 편하게 하거나 외관을 미려하게 하기 위하여 비닐장판, 대리석, 타일, 마루 바닥재 등을 설치한다.

특히, 최근에는 자연을 접촉할 수 있는 시간이 축소됨에 따라서, 바닥재의 표면에 나무의 무늬 모양이 표현되는 마루 바닥재의 사용이 증가되고 있다.

이러한 마루 바닥재는 도 1에 나타낸 바와 같이 바닥면에 접촉되며 다수매의 목재가 적층된 합판으로 이루어진 베이스층(100)이 마련되어 있되, 그 베이스층(100)의 표면층 위에는 무늬목층(101)과 베이스층(100)과의 접착을 위한 접착층(102)이 형성되어 있으며, 접착층(102) 상부에는 무늬목층(101)이 형성되어 있다.

상기 무늬목층(101)은 마루 제품의 구성에 따라 0.1mm ~ 9mm의 두께를 사용할 수 있다.

상기 무늬목층(101)의 표면에는 그 무늬목층(101)을 보호하기 위한 표면 보호층(103)이 하도층(103c), 중도층(103b), 상도층(103a)으로 적층되어 형성되어 있되, 그 표면 보호층(103)은 무늬목층(101)에 표현된 무늬 모양을 육안으로 식별할 수 있도록 투명하게 형성되는 한편, 외부에서 가해지는 충격에 의해서 무늬목층(101)이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 소정의 강도를 유지하게 되어 있다.

이러한 종래의 마루 바닥재는 표면 보호층(103)을 통하여 무늬목층(101)에 표현된 천연 나무의 무늬 모양을 육안으로 식별할 수 있게 되므로 천연질감이 표현되어 외관미를 향상시키는 것이며, 상기 표면 보호층(103)은 내스크래치성 및 내오염성에 우수하고 정전기 발생억제 효과와 광택효과를 낼 수 있게되므로, 마루 바닥재의 내구성을 향상시키게 된다.

최근에는, 자율적으로 이동하면서 다양한 기능을 수행하는 자율이동로봇의 등장에 의해, 그 자율이동로봇의 이동에 필요한 정보, 예컨대 절대좌표를 제공하기 위한 여러 가지 기술이 제시되고 있다.

일례로, 바닥재(2) 등의 내부에 RFID(Radio frequency ID) 카드가 내장됨으로써, 자율이동로봇이 상기 RFID 카드로부터 절대좌표에 대한 정보를 받고 이 절대좌표로부터 상대좌표, 이동방향, 거리등을 신속하고 정확하게 연산할 수 있는 기술이 알려져 있으며, 이 기술은, 도 2에 도시된 것처럼, RFID 카드(1a, 1b, 1c)가 다층의 구조를 갖는 바닥재의 내부 선택된 곳에 매설되는 구성을 갖는다.

이렇게 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 이용한 경우, RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 분포 밀도에 따라 자율이동로봇(3)의 위치 및 방향 인식의 정밀도가 결정되는데, RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 분포밀도가 지나치게 낮으면 자율이동로봇(3)의 정밀한 위치 및 방향인식은 기대할 수 없고, RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 분포 밀도가 지나치게 높으면 각 RFID 카드(1a, 1b, 1c)에서 출력되는 RF신호들 사이의 상호간섭에 의해 고유번호의 판독에 오류가 발생할 수 있다.

따라서, 오류가 발생하지 않도록 하기 위해서는 RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 매설 분포 밀도를 적절한 범위로 제한하는 것이 좋은데, 이 제한은 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 이용한 위치 및 방향 인식방법의 정밀도를 떨어뜨리는 원인이 된다. 뿐만 아니라, 상기한 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 이용한 방법에서는 방향을 인식하기 위해서는 RFID 카드리더(4)가 내장된 자율이동로봇(3)이 적어도 두 개 이상의 RFID 카드를 동시에 인식해야 하는데 RFID 카드(1a, 1b, 1c)의 분포 밀도가 충분히 높지 않으면 방향을 인식하는 것이 곤란하게 된다.

또한, RFID 카드(1a, 1b, 1c)가 매설된 장소에 자기장을 흡수하는 물체가 있는 경우에도 오류가 발생할 수 있다.

특히, 상기한 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 이용한 방법은 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 마루 바닥재의 내부에 매설해야 하므로 제조 공정이 불편하게 되는 문제점이 있었다.

아울러, 상기한 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 넓은 면적에 사용할 경우 다수개의 RFID 카드(1a, 1b, 1c)가 사용되어야 함으로써, 자율이동로봇(3)을 운영하는 데에 있어 고가의 설치비용이 지출됨은 물론 유지 보수시에도 파손의 주의가 필요하며 고가의 유지보수비가 지출되는 문제점이 발생하게 된다.

또한, 상기 한 RFID 카드(1a, 1b, 1c) 및 그 RFID 카드(1a, 1b, 1c)를 인식하는 RFID 카드리더는 고가의 부품으로서, 마루 바닥재 및 자율이동로봇(3)의 원가를 상승시키게 되는 문제점을 갖는다.

이러한 단점을 보완하기 위하여, 별도의 시트에 데이터를 갖는 이차원바코드층을 형성하고 바코드리더기가 장착된 자율이동로봇이 이러한 이차원바코드의 정보를 이용하여 무인작동될 수 있도록 하는 기술이 개발되고 있다.

이는 도 3에 도시된 것처럼, 이차원바코드(11)가 시트(10)에 종횡방향으로 일정간격으로 배열되고 그 각각의 이차원바코드(11)는 서로 다른 데이터, 예컨대 좌표값을 가짐으로써 좌표계로 기능한다. 즉, 바코드리더는 이차원바코드로부터 절대좌표를 획득하고 이러한 절대좌표로부터 상대좌표를 연산하고 나아가 이동방향 및 거리 등을 연산하게 된다.

그러나, 이렇게 이차원바코드(11)가 시트(10)에 형성된 경우, 바닥재 등에 사용되려면 시트(10)의 이면에 접착층이 구비되어야 하는데, 시트와 바닥재의 연신율이 서로 다른 경우 시트가 바닥재에서 분리되거나 이동하는 등 이차원바코드의 위치가 변화되는 문제점을 갖는다.

또한, 이차원바코드는, 도 3에 도시된 바와 같이, 니폰덴소 아이디 시스템(Nippondenso ID System)에서 개발된 QR 코드(Ouick Response Code)가 주로 사용된다. 사각형 모양의 QR 코드는 용이한 식별을 위하여 모서리에 3개의 파인더를 가지며, 검정색으로 표시된 부분이 데이터를 갖는 부분이다.

현재 개발되고 있는 이차원바코드용 형광잉크에 대하여 살펴보면, 형광잉크는 유기염료 또는 안료에 우레탄계, 비닐계, 아크릴계, 변성 아크릴계 수지와 기타의 첨가제가 포함되며, 유색으로 사용하거나 육안에 의해서는 이차원바코드가 식별되지 않도록 무색으로 사용된다. 다만, PVC 바닥재의 특성상 표면에 인쇄된 무늬층의 미관을 해치지 않도록 무색의 투명한 형광잉크가 주로 사용된다.

그러나 이러한 유기염료 또는 안료를 사용하여 이차원바코드를 인쇄하는 경우에는, 내광성 및 내열성이 저하되며 그 유기염료 또는 안료에 포함되는 수지의 종류에 따라 변색이 되어 바닥재의 미관을 해치는 문제점이 있었다. 여기서 내광성이란 인쇄된 이차원바코드가 자연광이나 바코드리더에 의해 발광되며 점차 발광성이 약해지지 않는 능력을 말하는 것으로, 바닥재는 그 사용기간이 평균 5년 정도로 길지만 유기염료를 사용한 이차원바코드는 내광성이 약해 그 수명이 1년 정도로 짧은 문제가 있었다.

본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 이차원 바코드가 마루 바닥재에 직접 인쇄된 간단한 구조에 의해 자율이동로봇의 이동에 필요한 정보를 정확하게 제공할 수 있는 마루 바닥재를 제공함에 그 목적이 있다.

또한 본 고안은 표면마모 또는 열에도 쉽게 손상되지 않으며, 내광성 및 바코드리더기에 의한 인식률이 향상된 이차원바코드를 갖는 마루 바닥재를 제공한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 고안의 특징적인 구성을 설명하면 다음과 같다.

본 고안의 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재는 바닥면에 접촉되는 베이스층과, 접착층을 매개로 접착된 무늬목층과, 그 무늬목층의 표면을 보호하도록 표면 보호층으로 이루어진 마루 바닥재에 있어서, 상기 무늬목층 상에는 일정간격으로 이차원 바코드가 인쇄된 바코드층이 형성된 것이다.

이와 같은 특징을 갖는 본 고안을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 고안에 따른 마루 바닥재를 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 고안에 따른 이차원 바코드를 나타낸 평면도이며, 도 6은 본 고안에 따른 마루 바닥재를 나타낸 단면도이고, 도 7 및 도 8은 본 고안에 따른 다른 실시예의 마루 바닥재를 나타낸 단면도이다.

여기에서 참조되는 바와 같이 본 고안은 마루 바닥재는 바닥면에 접촉되며 다수매의 목재가 적층된 합판으로 이루어진 베이스층(200)이 마련되어 있되, 그 베이스층(200)의 표면층 위에는 무늬목층(210)과 베이스층(200)과의 접착을 위한 접착층(260)이 형성되어 있으며, 접착층(260) 상부에는 무늬목층(210)이 형성되어 있다.

상기 무늬목층(210)은 마루 제품의 구성에 따라 0.1mm ~ 9mm의 두께를 사용할 수 있다.

상기 무늬목층(210)의 표면에는 그 무늬목층(210)을 보호하기 위한 표면 보호층(230)이 하도층(230c), 중도층(230b), 상도층(230a)으로 적층되어 형성되어 있되, 그 표면 보호층(230)은 무늬목층(210)에 표현된 무늬 모양을 육안으로 식별할 수 있도록 투명하게 형성되는 한편, 외부에서 가해지는 충격에 의해서 무늬목층(210)이 파손되는 것을 방지할 수 있도록 소정의 강도를 유지하게 되어 있다.

또한 상기 무늬목층(210)의 상층에는 이차원 바코드가 인쇄된 바코드층(220)이 적층되어 있되, 상기 바코드층(220)은 하도층(230c) 또는 중도층(230b)의 상층에 형성하는 것도 가능하다.

상기 베이스층(200)의 저면에는 바닥면에서 발생되는 수분에 의해서 베이스층(200)이 손상되는 것을 방지하도록 방습라미네이트층(240)을 형성할 수도 있다.

한편, 상기 바코드층(220)의 상부에는 무늬목층(210) 표면의 투명도 및 내구성을 향상시키고 내구성을 부여하도록 투명한 재질로 형성된 표면 보호층(230)이 적층되어 있다.

상기 바코드층(220)은 무늬목층(210) 또는 하도층(230c) 또는 중도층(230b)의 위에 인쇄되는데, 종래의 기술에서 설명된 바와 같이, 바닥재 위를 이동하는 자율이동로봇에 대하여 좌표계로 기능할 수 있도록 이차원바코드는 종횡방향으로 일정간격으로 배열되며 각각 서로 다른 데이터, 예컨대 좌표값을 갖는다. 바코드층(220)의 상부에 적층되어 있는 하도층, 중도층 상도층은 투명층으로서, 자율이동로봇에 장착된 바코드리드에 의한 이차원바코드의 인식이 방해하지 않으며 오히려 이차원바코드가 바닥재에 가해지는 표면스크래치나 열 등에 의하여 쉽게 손상되지 않도록 보호하는 기능을 한다.

또한, 이러한 바코드층(220)은 마루 바닥재를 이루는 상부 내측(무늬목층의 상부 또는 하도층, 중도층의 상부)에 인쇄되는 것이므로 종래와 같이 접착용 시트를 바닥재와 접착함에 따라 발생되는 문제점이 해소된다.

바코드층(220)의 인쇄방법으로는 그라비아 인쇄, 전사 인쇄, 마킹기(산업용 잉크젯 프린터) 인쇄 등이 사용되는데, 사용되는 잉크로는 유기염료계 형광잉크를 사용할 수도 있겠으나 바람직하게는 무기계 형광 또는 축광안료를 용제와 혼합한 잉크를 사용한다.

무기계 형광 또는 축광안료를 포함한 잉크의 조성은 무기계 형광 또는 축광안료, 우레탄계, 비닐계, 아크릴계, 변성 아크릴계 수지를 사용할 수 있으며 침전방지 및 분산성의 향상, 기포제거의 용이성을 위해 첨가제가 포함되어지며, 용제류 또는 모노머를 포함하고, 수지 및 기타 첨가제의 내광성 및 내열성을 향상시키기 위하여 자외선 흡수제, 차단제, 산화방지제 등을 포함한다.

이러한 무기계 형광잉크는 무색으로서 인쇄된 상태에서 육안에 의해 식별되지 않도록 하며, 자외선 파장대에서 발광되는 재료를 사용하도록 한다. 인쇄된 무늬의 미감을 해치지 않도록 하고 이차원바코드를 인식하는 바코드리더(300)의 경제성을 위해서이다. 바코드리더(300)에 사용되는 LED로서 자외선 LED가 적외선 LED 보다 저렴하다.

이차원바코드는 도 5의 (a)부분과 같이 통상적인 방식과 같이 인쇄될 수 있으나, 도 5의 (b)부분과 같이 반전된 이미지로 인쇄될 수 있다. 도 5에 도시된 이차원바코드는 유색의 잉크로 인쇄된 것과 같이 검정색으로 표현되어 있으나, 본 고안에서는 무색의 무기계 형광잉크를 사용하여 인쇄된 것으로 실제로는 육안으로 식별되지는 않으며 이차원바코드의 검정색은 형광잉크가 인쇄된 부분인 것으로 가정한다. 이와 같이 이차원바코드가 반전된 이미지로 인쇄되는 경우에는 바코드리더에 의한 인식률이 향상된다. 이는 이미지(31a)와 배경이 서로 반전되어 표현됨으로써 이차원바코드에 뚜렷한 경계부가 발생되기 때문인 것으로 판단된다. 도 4에 예시된 이차원바코드는 QR 코드이다.

그리고, 상기 무늬목층(210)은 도 6에 나타낸 제1실시예와 같이 소정의 두께를 갖는 하나의 원목으로 형성하거나, 도 7에 나타낸 제2실시예와 같이 하부에 MDF층(211)을 형성하고 그 MDF층(211)의 상부에 멜라닌이 함침된 무늬시트(212)를 적층하거나, 도 8에 나타낸 제3실시예와 같이 하부에 합판층(211a)을 형성하고 그 합판층(211a)의 상부에 천연 나무의 무늬 모양이 표현되는 무늬목층(212a)으로 형성할 수도 있으며, 무늬목층(210)의 구성은 마루 바닥재의 용도에 따라서 다양하게 변경 가능하다.

이와 같이 본 고안은 이차원바코드가 인쇄된 마루 바닥재에 따르면, 이차원바코드가 바닥재를 구성하는 표면층에 직접 인쇄되므로 바닥재로부터 쉽게 분리되지 않는다.

또한 이차원바코드는 마루 바닥재 내에 배치되므로 표면마모 또는 열에도 쉽게 손상되지 않는다.

또한 이차원바코드를 인쇄하기 위한 잉크로서 무기계 형광 및 축광안료를 사용하므로 열에 강하며 내광성이 우수하다.

또한 이차원바코드는 반전된 이미지로 인쇄되므로 바코드리더기에 의한 인식률이 향상된다.

도 1은 일반적인 마루 바닥재를 나타낸 단면도.

도 2는 종래의 RFID 카드가 내장된 마루 바닥재를 나타낸 단면도.

도 3은 종래의 이차원 바코드가 인쇄된 시트를 나타낸 사시도.

도 4는 본 고안에 따른 마루 바닥재를 나타낸 사시도.

도 5는 본 고안에 따른 이차원 바코드를 나타낸 평면도.

도 6은 본 고안에 따른 마루 바닥재를 나타낸 단면도.

도 7 및 도 8은 본 고안에 따른 다른 실시예의 마루 바닥재를 나타낸 단면도.

※도면의 주요부분에 대한 부호의 설명※

200 : 베이스층 210 : 무늬목층

220 : 바코드층 230 : 표면 보호층

230a : 상도층 230b : 중도층

230c : 하도층

Claims (7)

1. 바닥면에 접촉되는 베이스층과, 접착층을 매개로 접착된 무늬목층과, 그 무늬목층의 표면을 보호하도록 표면 보호층으로 이루어진 마루 바닥재에 있어서,

   상기 무늬목층 상에는 일정간격으로 이차원 바코드가 인쇄된 바코드층이 형성된 것을 특징으로 하는 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재.
2. 제1항에 있어서, 상기 이차원 바코드층의 상부에 투명한 재질로 형성된 표면보호층은 하도층, 중도층, 상도층이 순차적으로 적층됨을 특징으로 하는 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바코드층은 투명한 잉크로 인쇄된 것임을 특징으로 하는 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 바코드층은 반전된 이미지로 인쇄된 것임을 특징으로 하는 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재.
5. 제3항에 있어서, 상기 잉크는 유기 형광안료, 무기형광안료 또는 무기 축광안료 중에서 선택된 어느 하나임을 특징으로 하는 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재.
6. 제3항에 있어서, 상기 바코드층은 프렉소 인쇄, 그라비아 인쇄, 실크스크린 인쇄, 패드 인쇄 및 실사출력 인쇄 중에서 선택된 어느 하나로 인쇄됨을 특징으로 하는 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재.
7. 제3항에 있어서, 상기 베이스층의 저면에는 방습 라미네이트층이 형성됨을 특징으로 하는 이차원 바코드가 인쇄된 마루 바닥재.