KR20100134919A

KR20100134919A - Ultraviolet light sensors changing color brightness as ultraviolet intensity

Info

Publication number: KR20100134919A
Application number: KR1020090053281A
Authority: KR
Inventors: 안성훈; 위경훈; 이재훈; 정범석
Original assignee: 서울대학교산학협력단
Priority date: 2009-06-16
Filing date: 2009-06-16
Publication date: 2010-12-24

Abstract

PURPOSE: An ultraviolet light sensor is provided to visually confirm the intensity of solar light using the basic property of a photochromatic pigment which changes colors according to the solar light. CONSTITUTION: An ultraviolet light sensor(10) is composed of a mixture including photochromatic pigment and a base material. The mixture ratio of the photochromatic pigment is between 0.1 and 0.5%, between 1 and 2%, or between 5 and 10%, with respect to the mixture. Ultraviolet ray preventive pigment is added to the mixture of the photochromatic pigment and the base material.

Description

Ultraviolet light sensors changing color brightness as ultraviolet intensity

본 발명은 자외선 시광안료의 비율을 조정하는 기술에 관한 것으로서, 일정한 수치 이상의 비율의 시광안료를 사용할 경우 색상의 농담은 변화없이 반응 속도의 차이만 생기는 실험 결과를 토대로 제작된 태양광(자외선) 감지 장치에 관한 것이다. 태양광(자외선)의 세기에 따라 변화하는 감지 장치의 비교데이터를 통해서 자신의 감지 장치와 비교하여 정확히 자외선 강도의 수치도 확인할 수 있다. 오존층파괴 및 지구온난화 등으로 태양광(자외선)의 세기가 지난 세기보다 더 강할 것이라고 예상되는 가운데, 많은 사람들의 건강에 대한 관심은 더욱 높아지고 있다. 특히나 피부에 유해한 태양광(자외선)에 대한 관심은 꾸준히 증가하였고, 이에 맞추어, 기상청은 자외선 지수에 대하여 정보를 제공함으로써, 태양광(자외선)이 인체에 유해할 정도로 강한 경우, 차단제를 바르거나 외출을 삼가도록 권고하고 있다. 그러나, 기상청에서 제공하는 자외선지수 정보는 대한민국의 평균 데이터로써, 이 경우 사실상 자신이 있는 지역의 정확한 날씨에 따른 자외선지수의 변화는 알 수가 없다. 또한 스키 등의 겨울스포츠 및 수상스포츠의 경우 자외선에 노출되 기 쉬운 환경이므로 정확한 자외선 지수를 개인이 직접 확인할 수 있다는 것은 필수불가결한 정보가 되었다. 상술한 이유 등으로 인해 실생활에 실질적으로 적용하기 위해서는 사용자가 있는 해당 위치의 태양광(자외선) 세기를 판단할 수 있는 장치가 필요하다. 물론, 자외선의 강도를 파악할 수 있는 장치는 있다. 그러나 대부분 실험적으로 확인할 수 있는 고가의 장비이며, 평상시 휴대하기 어려울 정도의 큰 크기이므로 개인이 가지고 다닐 수 없다. 이를 대체할 수 있는 작은 크기를 갖는 장치의 필요성이 요구되고 있다.The present invention relates to a technique for adjusting the proportion of ultraviolet light pigments, the use of light pigments of a certain value or more ratio of the color of the light produced based on the results of experiments that only the difference in the reaction rate without changing the shade of color (ultraviolet rays) ) Relates to a sensing device. Through comparison data of the sensing device that changes according to the intensity of sunlight (ultraviolet rays), it is possible to check the value of the ultraviolet intensity accurately compared to the sensing device of its own. As ozone layer destruction and global warming are expected to make the intensity of sunlight (ultraviolet) stronger than in the last century, many people are increasingly concerned about their health. In particular, interest in sunlight (ultraviolet rays), which is harmful to the skin, has increased steadily, and accordingly, the Meteorological Agency has provided information on the UV index, so that when sunlight (ultraviolet rays) is strong enough to be harmful to the human body, it is necessary to apply a blocker or go out. It is advised to refrain from doing so. However, the UV index information provided by the Korea Meteorological Agency is the average data of the Republic of Korea. In this case, the UV index change due to the exact weather of the region where it is located is not known. In addition, since winter sports such as skiing and water sports are easily exposed to ultraviolet light, it is indispensable that an individual can directly check the accurate UV index. In order to apply practically to the real life due to the above-described reasons, a device capable of determining the sunlight (ultraviolet) intensity of a corresponding location where a user is needed is required. Of course, there is a device that can grasp the intensity of ultraviolet rays. However, most of them are expensive equipment that can be confirmed experimentally, and are large enough to be easily carried on a regular basis, so they cannot be carried by individuals. There is a need for a device having a small size that can replace this.

본 발명은 시광안료를 이용한 자외선 감지장치에 관한 것으로서, 시광안료라 함은 태양광(자외선)에 의해 색상이 변하는 감광성 변색 재료로써, 태양광(자외선)을 받으면 색이 변하고 열이나 다른 파장에 의해서 가역적으로 되돌아가는 유기 화합물의 일종이다. 태양광(자외선) 감지 장치에 시광안료를 사용함에 있어 통상적으로 원하는 물체를 만드는 과정에는 직접 기저 재료와의 배합을 통하는 방법, 색상의 표현을 위해 사용되는 페인트 성분과의 배합을 통한 도료 분사 방법이 사용될 수 있다.The present invention relates to a UV-sensing device using a light pigment, a light pigment is a photosensitive discoloration material that changes color due to sunlight (ultraviolet rays), the color is changed when receiving sunlight (ultraviolet rays) to heat or other wavelengths It is a kind of organic compound which reversibly returns. In the use of visible pigments in solar (ultraviolet) sensing devices, the process of making a desired object is usually through direct mixing with a base material, or paint spraying through mixing with a paint component used for expressing color. This can be used.

본 발명은 상기에 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 기존에 존재하는 자외선 세기를 감지할 수 있다고 제작되는 자외선 측정 관련 기술은 자외선의 강도를 측정한 후 이를 가시적으로 보여주는 알고리즘에 관련한 내용이90% 이상 차지하고 있다. 또한 그 나머지 비율에서는 단순히 시광안료를 사용하거나, 시광안료의 비율의 차이를 두어, 태양광(자외선)의 유무만을 단순히 판단하는데 국한되었다. 시광 안료의 비율에 단순히 차이만을 두는 특허는 태양광(자외선)의 세기를 확인할 수 없기 때문에 실질적으로 실생활에 도움을 주지 못한다. 이에, 태양광(자외선)에 따라 색상이 변하는 시광안료의 기본적인 특성을 이용하는 동시에, 실험적으로 얻은 결과를 접목하여 태양광(자외선)의 세기를 시각적으로 확인할 수 있는 작은 크기의 태양광(자외선) 감지장치를 제공하고자 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, the UV measurement related technology produced to detect the existing UV intensity is about 90% of the information related to the algorithm for visually measuring the intensity of the UV light Occupies over. In addition, the remaining ratios were limited to simply using light pigments or simply determining the presence or absence of sunlight (ultraviolet rays) by varying the ratio of light pigments. Patents that simply differ in the proportions of the light pigments do not actually benefit real life because they cannot identify the intensity of sunlight (ultraviolet light). Therefore, while utilizing the basic characteristics of the light pigment that changes color according to sunlight (ultraviolet rays), the small size of sunlight (ultraviolet rays) that can visually check the intensity of sunlight (ultraviolet rays) by combining the results obtained experimentally To provide a sensing device.

본 발명은 상기의 과제를 해결하기 위해 시광안료와 폴리프로필렌을 각기 다른 질량비로 혼합하여 재료의 배합비율에 따른 자외선에 대한 반응을 데이터 베이스화하여 색상의 변화 기준을 구축하고, 이를 기준으로 동일한 방법으로 제작된 자외선 감지장치를 제작하여 사용함으로써 자외선의 세기에 따른 변화를 시각적으로 확인한다.The present invention is to solve the above problems by mixing the light pigment and polypropylene in different mass ratios to make a database of the reaction to ultraviolet rays according to the mixing ratio of the material to establish the color change criteria, based on the same method By making and using the UV-sensing device manufactured by the user to visually check the change according to the intensity of the ultraviolet light.

본 발명은 소재의 기초적인 특성만을 사용하는 것이 아니며 시광안료의 비율을 달리하나, 결국 태양광(자외선)의 유무만을 확인하는 기존의 성형품과 다르게 태양광(자외선)의 세기를 실질적으로 확인이 가능하도록 하는 자외선 강도 측정 장치를 제공한다. 실험적 데이터로 얻어진 자외선 측정 비교표를 제시함으로써 정확한 수치까지 누구나 손쉽게 파악이 가능하여, 간단하게 휴대할 수 있는 가방, 모자, 안경 등의 액세서리 용품에 부착할 수 있으며, 외부 활동 시에 착용하는 선글라스, 야외 장판 등 소풍 물품 등에 쉽게 부착 사용이 가능하다. 다양하게 색상이 제공될 수 있기 때문에 수려한 외관과 변화되는 색감을 나타낼 수 있음은 물론이며 현대 사회에서 필수적으로 요구되는 건강에 대한 관심 증진에 부합하여 사용자의 만족감을 최대치로 끌어올릴 수 있는 기술적인 유용성도 가진다. 색상의 농담을 통한 자외선 세기의 강도 측정이므로 남녀노소 모두 특별히 지식이 없어도 쉽게 사용 가능하다.The present invention does not use only the basic characteristics of the material and varies the proportion of the luminous pigment. However, unlike the conventional molded article which only confirms the presence or absence of sunlight (ultraviolet ray), the intensity of the sunlight (ultraviolet ray) is substantially confirmed. An apparatus for measuring ultraviolet intensity is provided. By presenting the UV measurement comparison table obtained through experimental data, anyone can easily grasp the exact value and attach it to accessories such as bags, hats, glasses, etc., which can be easily carried. It can be easily attached to picnic items such as floor coverings. Since various colors can be provided, it can show a beautiful appearance and changing color, and it is a technical usefulness that can maximize the user's satisfaction in accordance with the promotion of health concern, which is essential in modern society. Also have. Since the intensity of ultraviolet light is measured by the color shade, both men and women can use it easily without any knowledge.

이하, 본 발명에 따른 실시 예를 상세히 설명한다. 본 발명의 일 실시 예는 0.1%의 시광 안료와 99.9%의 PP (Polypropylene)를 혼합, 1%의 시광 안료와 99%의 PP (Polypropylene)를 혼합, 10%의 시광 안료와 90%의 PP (Polypropylene)를 혼합하여 먼저 재료의 배합 비율이 달라지는 것을 특징으로 한다. 본 발명 실시 예는 자외선 감지장치 제작시에 투입되는 모재의 비율 대비 시광 안료의 양은 0.1%, 1%, 10% 로 서로 다른 배율로 혼합하여 제조한다. 먼저 0.1%의 시광 안료, 1%의 배율로 제작한 각기 다른 성형품은 태양광(자외선)의 세기에 따라 그 반응 색상이 다르다. 즉, 자외선 세기가 실내에서와 같이 0-2일 경우에는 두 성형품은 모두 모재의 색상만을 띠고 있다. 자외선 지수가 3-5사이에서는 0.1% 과 1%의 성형품 모두 엷은 색으로 태양광(자외선)에 따라 색상이 변화한다. 직사광선이 직접 내리쬐는 자외선 지수 5이상에서는 0.1% 성형품은 그대로 엷은 색만을 유지하는 반면, 1% 성형품은 진한 색으로 변화한다. 반면, 10%의 시광 안료를 배합한 성형품은 자외선 지수 0-2에서는 모재의 색깔을 띠고 있으나, 자외선 지수가 3-5에서는 바로 진한 색으로 색상이 변화한다. 그리고 자외선 지수가 5이상인 경우에는 그 진한 색을 계속 유지한다. 이것은 실험적 결과로써, 안료의 배율에 따라 그 진하기에 차이가 있지만, 어느 정도의 배율의 수치 이상인 경우에는 무한정 그 변화하는 색상이 진해지지 않는다. 이를 통해서 0.1%와 1%의 성형품만이 동일한 색상을 보이는 태양광(자외선)의 수치와 1%와 10%의 성형품만이 동일한 색상을 보이는 태양광(자외선)의 수치를 비교할 수 있으므로, 자외선 세기를 시각적으로 구분해 낼 수 있다.Hereinafter, the embodiment according to the present invention will be described in detail. An embodiment of the present invention is a mixture of 0.1% of the pigment and 99.9% of PP (Polypropylene), 1% of the pigment and 99% of PP (Polypropylene), 10% of the pigment and 90% of PP ( Polypropylene) is characterized in that the mixing ratio of the first material is mixed. The embodiment of the present invention is prepared by mixing at different magnifications of 0.1%, 1%, 10% of the amount of the light pigment to the ratio of the base material to be input during the production of the ultraviolet sensing device. First, different moldings produced at 0.1% light pigment and 1% magnification have different reaction colors depending on the intensity of sunlight (ultraviolet rays). That is, when the UV intensity is 0-2 as in the room, both molded products have only the color of the base material. When the UV index is 3-5, both 0.1% and 1% molded parts are pale and change color depending on sunlight (ultraviolet). Above the UV index of 5, which is directly exposed to direct sunlight, 0.1% molded parts retain light color, while 1% molded parts turn dark. On the other hand, molded products containing 10% of the pigment in the light color of the base material at the UV index 0-2, but the color immediately changes to a dark color at the UV index of 3-5. If the UV index is 5 or more, the dark color is maintained. This is an experimental result. The color varies depending on the magnification of the pigment, but the color does not darken indefinitely when the value is greater than a certain magnification. This allows you to compare the values of sunlight (ultraviolet) with only 0.1% and 1% of the same color to the figure of sunlight (ultraviolet) with only 1% and 10% of the same color. To visually identify

도 1은 본 발명의 실시에 따른 감지장치가 매우 약한 강도의 자외선을 받을 경우 색상변화 개략도,1 is a schematic diagram of the color change when the sensing device according to the embodiment of the present invention is subjected to ultraviolet light of very weak intensity,

도 2는 본 발명의 실시에 따른 감지장치가 중간 강도의 자외선을 받을 경우 색상변화 개략도,Figure 2 is a schematic diagram of the color change when the sensing device according to the embodiment of the present invention receives an ultraviolet light of medium intensity,

도 3은 본 발명의 실시에 따른 감지장치가 강한 강도의 자외선을 받을 경우 색상변화 개략도,Figure 3 is a schematic diagram of the color change when the detection device according to the embodiment of the present invention receives a strong intensity of ultraviolet light,

도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 감지장치를 안경에 부착한 상태의 개략도,4 is a schematic view of a state in which a sensor is attached to glasses according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 안경에 부착된 감지장치가 약한 자외선에 노출된 상태의 개략도,5 is a schematic view of a state in which a sensing device attached to the glasses according to an embodiment of the present invention is exposed to weak ultraviolet rays,

도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 안경에 부착된 감지장치가 강한 자외선에 노출된 상태의 개략도.6 is a schematic view of a state in which a detection device attached to the glasses according to an embodiment of the present invention is exposed to strong ultraviolet light.

도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 안경에 부착된 감지장치가 강한 자외선에 노출된 상태의 개략도.7 is a schematic view of a state in which a sensor attached to the glasses according to an embodiment of the present invention is exposed to strong ultraviolet light.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10 : 자외선 감지장치10: UV detection device

20 : 자외선 감지장치 표면층20: surface layer of the ultraviolet sensing device

30 : 자외선30: UV

Claims

Ultraviolet light sensing device characterized in that the production of a mixture of the light pigment and the base material.

According to claim 1, UV light detection device based on the color identified by irradiating ultraviolet light when the mixing ratio of the light pigment is 0.1% to 0.5%, 1 to 2%, 5 to 10%, respectively.

The ultraviolet sensing device according to claim 1, wherein the UV-blocking pigment is prepared by mixing the UV-blocking pigment in addition to the pigment and the base material.

Glasses frame, characterized in that attached to the ultraviolet light detection device characterized in that the mixing of the light pigment and the base material.