KR20120133355A - 원적외선 방사 실리콘 온열매트 및 그 제조방법 - Google Patents

원적외선 방사 실리콘 온열매트 및 그 제조방법 Download PDF

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KR20120133355A
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Abstract

본 발명은 쿠션감이 우수한 원적외선 방사 실리콘 온열매트 및 그 제조방법을 개시한 것으로, 이러한 본 발명은 실리콘 오일과 미립자 형태의 광물입자로 이루어지는 액상의 실리콘 혼합액을 상하부 금형 사이에 주입하여 상하 한쌍의 실리콘매트를 성형하는 한편, 실리콘매트 사이에는 발열수단을 내장하고, 실리콘매트 외표면에는 기능성 원단이 성형 부착되는 표면시트층을 형성하며, 특히 금형으로 실리콘 오일과 광물입자의 혼합액을 투입시 그 실리콘 혼합액이 상부금형의 가압력에 따라 전선끼움홈을 통해 외부로 흘러나오도록 성형 제작이 이루어지는 것이며, 따라서 상하 한쌍의 실리콘매트 사이에 형성되는 발열수단의 전원단자에 접속되는 전선을 배선처리할 때 전선과 전선끼움홈 사이의 수밀성을 높여, 발열수단을 내장한 실리콘 온열매트를 안전하게 세탁할 수 있게 함은 물론, 욕실이나 대중 목욕탕과 같이 습도가 높은 곳에서도 자유롭게 사용할 수 있도록 한 것이다.

Description

원적외선 방사 실리콘 온열매트 및 그 제조방법{A Mat and Method for Manufacture Thereof}
본 발명은 실리콘 온열매트에 관한 것으로서, 특히 실리콘 오일과 미립자 형태의 광물입자(예; 자수정, 만오석, 비취, 옥, 장미수정, 녹수정, 무지개석 등)로 이루어지는 상하 한쌍의 실리콘매트 사이에 발열수단을 설치하고, 상하 실리콘매트 외표면에 표면시트층이 형성되도록 구성하되, 상하 한쌍으로 이루어지는 금형을 사용하여, 금형으로 실리콘 오일과 광물입자의 혼합액을 투입시 그 실리콘 혼합액이 상부금형의 가압력에 따라 전선끼움홈을 통해 외부로 흘러나와 상하 실리콘매트 사이에 형성되는 발열수단의 전원단자 접속부를 충분히 수밀되도록 하는 한편, 노출되는 전선이 충분한 길이를 유지하도록 하여, 발열수단을 내장한 실리콘 온열매트를 안전하게 세탁할 수 있도록 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 열을 발산하는 온열매트는, 표면을 감싸는 외피층 내에, 실리콘 히터와 카본히터 등의 발열수단이 내장되는 발열부와, 원적외선 에너지를 방출하는 다양한 종류의 세라믹 미립자를 포함하는 원적외선 방사체, 그리고 참숯, 황토, 자석등을 포함한 약리작용층, 또는 전자파 차단층들을 선택적으로 설치하여 줌으로서, 몸이 불편한 환자나 노약자들에게 생체에너지의 활성화와 더불어 온열효과를 통한 혈액순환의 촉진을 제공하고자 다양한 구조로 제안되고 있다.
그러나, 종래의 온열매트는, 원적외선 방사체를 포함하는 내부의 매트 및 그 적층물이 이들 표면을 감싸는 외피층으로 피복되어 있는 것이며, 더욱이 이 같은 외피층이 합성수지로 이루어져 있어, 내부에 수용된 원적외선 방사체로부터 방출되는 방사에너지의 투과율을 현격히 떨어트려 결국 원적외선 방사효과를 전혀 기대하지 못한 체 온열기능으로 만족하고 있는 실정이었다.
생체내의 물 분자를 활성화하려면 물 분자의 공명흡수파장인 5~20 미크론(㎛)의 방사파장을 복사, 감응시킬 필요가 있다. 물 분자는 5~20㎛가 중심파장대인 원적외선이 공명 흡수되면 활발한 운동을 일으키게 되는데, 원적외선의 특정파장과 물 분자의 활성화의 상관성은 인간을 비롯한 모든 생명체의 생명유지에 매우 중요한 의미를 갖고 있다. 즉 원자와 분자가 진동을 일으켜 '공명흡수현상'에 의해서 물 분자가 활성화 되어 피하심층의 온도가 상승하여 미세 혈관의 확장, 피를 묽게 하여 혈액순환촉진, 어혈 등의 대사장해 해소, 조직의 부활, 효소생성 촉진이 일어날 수 있는 것이고, 이같이 대사를 촉진시키므로 인하여 모세혈관까지 영양공급과 산소공급을 원활하게 하며 땀샘을 통하여 체내에 쌓인 노폐물과 불필요한 유해 축적물을 수분과 같이 배설하도록 하는 것이다.
흡수광선인 원적외선은 직진하는 성질을 가지고 있으며, 파장이 길수록 흡수율이 높다. 물 분자가 공명 흡수하는 5~20㎛가 중심파장대인 원적외선은 흡수율이 높기 때문에 두께 1mm의 투명한 유리에도 거의 전부가 흡수 차단해 버리고 대부분 4㎛이하의 근적외선과 아주 미약한 원적외선만이 투과될 뿐이다.
따라서 생체내의 물 분자가 공명 흡수하여 생체의 생장을 활성화시키는 기능을 가지는 5~20㎛가 중심파장대인 원적외선을 방사하는 원적외선 방사체를 의료기기나 기타 건강보조기기로 응용하여 유효 원적외선의 효능을 올바르게 이용하기 위해서는 원적외선 방사체와의 중간에 그 어떠한 걸림도 존재하여서는 아니된다.
다시말해, 원적외선을 신체의 맨살위에 직접 복사시켜야만 5~20㎛가 중심파장대인 원적외선이 체내의 물 분자와 공명흡수작용을 할 수 있는 것이며, 그 어떠한 소재로 가려진 상태에서는 유효한 원적외선은 전혀 복사되지 않고, 단지 발열체에서 전도 또는 복사되는 열에 의한 온열효과만 기대할 수 있을 뿐이다.
뿐만 아니라, 표면을 합성수지등의 외피층으로 피복하고 있는 종래의 온열매트는, 피복 소재의 특성상 통기성과 수밀성이 불량함은 물론, 매트 내에 수용되는 발열부에는 전선이 연결되어야 하는데, 이러한 전선과 매트 접촉부분이 매트의 일면을 관통하는 구조로 형성되고 있어 수밀성이 불량하며, 이로인해 습기가 많은 장소에서 사용시 감전 등 안전사고의 우려가 있었다.
이러한 문제점으로 인하여, 땀이나 오물로 표면이 오염된 매트를 청결하게 유지하는 것이 불가능하였으며, 따라서 매트 위에 세척이 가능한 별도의 패트나 커버체를 덮거나 씌워서 사용하기도 한다.
하지만 매트의 청결 유지를 위하여 사용되는 이러한 보호커버는 또 다른 원적외선 차단체로 작용하게 되는 것이었으며, 이는 유효한 원적외선의 복사를 방해하는 요인이 되어왔다.
더욱이 이같은 보호커버는 매트의 표면을 심각하게 오염시키고 있는 땀이나 오물의 증발 또는 휘산작용을 억제하게 됨으로서 사용자에게 불쾌감과 악취를 유발하게 되는 등 비 위생적인 환경을 제공하게 되는 것이었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 것으로, 실리콘 오일과 미립자 형태의 원적외선 방사체(예; 자수정, 만오석, 비취, 옥, 장미수정, 녹수정, 무지개석 등)로 이루어지는 상하 한쌍의 실리콘매트 사이에 발열수단을 설치하고, 상하 실리콘매트 외표면에 표면시트층이 형성되도록 구성하되, 상하 한쌍으로 이루어지는 금형을 사용하여, 금형으로 실리콘 오일과 광물입자의 혼합액을 투입시 그 실리콘 혼합액이 상부금형의 가압력에 따라 전선끼움홈을 통해 외부로 흘러나와 상하 한쌍의 실리콘매트 사이에 형성되는 발열수단의 전원단자 접속부를 충분히 수밀되도록 하는 한편, 노출되는 전선이 충분한 길이를 유지하도록 하여 발열수단을 내장한 실리콘 온열매트를 세탁기를 통해서도 안전하게 세탁할 수 있도록 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트 및 그 제조방법을 제공하는데 그 주된 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 상하 한쌍의 실리콘매트 사이에는 발열수단을 내장하고, 상기 실리콘매트 외표면에는 기능성 원단이 성형 부착되는 표면시트층을 형성하되, 하부 표면시트층의 적어도 일방향에 연장결속띠를 설치하여 줌으로서, 실리콘매트와 일체를 이루는 연장결속띠로 인하여 별도의 결속기구를 사용하지 아니하고도 간편하게 착용할 수 있도록 하려는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 상하 한쌍으로 사용되는 금형을 사용하고자 하는 신체의 각부 형상에 따라 다양한 굴곡으로 제작하여, 필요한 부위의 온열 치료효과를 제공할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 표면에 비신축성 직물의 표면시트층을 적층하고 있는 상기 실리콘매트를 발포 성형하여, 표면시트층의 비신축성으로 인하여 실리콘매트 수평방향의 부피 변화가 방지된 체, 실리콘매트 내부에 위치하는 원적외선 방사체들 주변에는 방사에너지를 수용하기 위한 공기층이 형성되도록 하며, 이를 통해 이들 실리콘매트 사이에 위치하는 발열수단 가열시 상기 공기층에 원적외선 방사체로부터 방출되는 원적외선이 활발한 운동에너지로 저장되고, 이 원적외선 방사에너지는 실리콘매트 가공시 실리콘재의 팽창과 함께 위사와 경사가 충분히 긴장된 상태를 유지함으로서 투과율이 우수한 비신축성의 표면시트층을 통과하면서 90% 내외의 원적외선 투과율을 보이며 최적의 원적외선 방사효과를 제공할 수 있도록 하는데 있다.
상기 목적 달성을 위한 본 발명 실리콘 온열매트는, 쿠션감이 우수한 실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합되어 일정 두께를 가지도록 성형된 상,하부 실리콘매트; 상기 상,하부 실리콘매트 사이에 매립된 상태로 설치되는 열선매트; 상기 열선매트와 연결되고, 상기 상.하부 실리콘매트의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되어 온도조절기를 이어주는 피복전선; 상기 상,하부 실리콘매트의 외표면에 각각 부착되어 상,하부 실리콘매트의 좌우 방향 부피변화 발생을 방지하며, 방사체로 기능하게 되는 비신축성 직물로 구성된 상.하부 표면시트층; 을 포함하고, 상기 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부에는 상기 상,하부 실리콘매트로부터 연장되는 방수피막부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 실시예에 의한 실리콘 온열매트는, 쿠션감이 우수한 실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합되어 일정 두께를 가지도록 성형된 실리콘매트; 상기 실리콘매트 사이에 매립된 상태로 설치되는 열선매트; 상기 열선매트와 연결되고, 상기 실리콘매트의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되어 온도조절기를 이어주는 피복전선; 상기 실리콘매트의 외표면에 각각 부착되어 실리콘매트의 좌우 방향 부피변화 발생을 방지하며, 방사체로 기능하게 되는 비신축성 직물로 구성된 상.하부 표면시트층; 을 포함하고, 상기 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부에는 상기 실리콘매트로부터 연장되는 방수피막부가 일체로 형성되는 것을 통해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 다른 일면에 따라, 상기 광물입자는 자수정, 만오석, 비취, 옥, 장미수정, 녹수정, 무지개석 중 어느 하나의 재료 또는 이들의 복합재료로 구성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라, 상부 표면시트층과 마주하는 상기 실리콘매트 표면에는, 통기성을 확보하기 위한 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기가 선택적으로 형성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라, 실리콘매트의 하부를 지지하는 상기 하부 표면시트층은 적어도 일방향에 연장되는 연장결속띠를 구성하고, 상기 연장결속띠의 단부에는 결속부재를 형성하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라, 실리콘매트의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 둘레에는, 전선이 비틀림에 의해 손상되는 것을 방지하는 보호코일이 권선된 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명 실리콘 온열매트 제조방법은, 전선 끼움홈이 마련되는 하부금형에 비신축성 직물로 구성되는 하부 표면시트층을 펼쳐 설치하되, 하부 표면시트층의 적어도 일방향으로 연장되는 연장결속띠를 하부금형의 외부로 노출되도록 설치하는 제 1 단계; 실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합된 혼합액을 이용하여 일정 두께를 가지도록 성형된 하부 실리콘매트를 하부금형의 크기로 재단하여 상기 하부 표면시트층 위에 적층 설치하는 제 2 단계; 상기 하부 실리콘매트 위에 온도조절기와 연결되는 열선매트를 적층시켜 설치하되, 상기 열선매트와 온도조절기를 연결하는 피복전선을 상기 실리콘매트의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되도록 전선끼움홈에 끼움 설치하는 제 3 단계; 상기 하부 실리콘매트와 동일한 물성 및 크기를 가지는 상부 실리콘매트를 상기 열선매트 위에 적층 설치하는 제 4 단계; 및 상기 상부 실리콘매트 위에 상부 실리콘매트를 가리우도록 비신축성 직물로 구성되는 상부 표면시트층을 적층시켜 설치하는 제 5 단계; 그리고, 상부 표면시트층 위에 내측으로 복수개의 융기부를 돌설하고 있는 상부금형을 덮은 후 하부금형 방향으로 고온 가압하여 줌으로서, 상기 상.하부 실리콘매트가 용융되며 상.하부 실리콘매트 사이에 위치하는 열선매트를 완전히 감싸며 일체를 이루게 되고, 상.하부 실리콘매트의 용해물 일부는 상부금형의 눌림압에 의해 전선끼움홈을 통해 외부로 흘러나와 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부를 감싸며 방수피막부를 형성하게 되는 제 6 단계; 를 포함한다.
본 발명의 또 다른 유형의 실리콘 온열매트 제조방법은, 전선 끼움홈이 마련되는 하부금형에 비신축성 직물로 구성되는 하부 표면시트층을 펼쳐 설치하되, 하부 표면시트층의 적어도 일방향으로 연장되는 연장결속띠를 하부금형의 외부로 노출되도록 설치하는 제 11 단계; 비신축성 직물로 구성되는 하부 표면시트층 위에, 온도조절기와 연결되는 열선매트를 적층시켜 설치하되, 상기 열선매트와 온도조절기를 연결하는 피복전선을 상기 하부금형의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되도록 전선끼움홈에 끼움 설치하는 제 12 단계; 하부 표면시트층 위에 열선매트를 적층하고 있는 상기 하부금형의 내부에, 실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합된 실리콘 혼합액을 주입하는 제 13 단계; 상기 상부 실리콘 혼합액으로 체워진 상부금형 위에, 비신축성 직물로 구성되는 상부 표면시트층을 적층시켜 설치하는 제 14 단계; 그리고, 상부 표면시트층 위에 내측으로 복수개의 융기부를 돌설하고 있는 상부금형을 덮은 후 하부금형 방향으로 고온 가압하여 줌으로서, 상기 실리콘 혼합액이 발포 경화되며 실리콘 혼합액 사이에 위치하는 열선매트를 완전히 감싸며 일체를 이루게 되고, 실리콘 혼합액의 경화물 일부는 상부금형의 눌림압에 의해 전선끼움홈을 통해 외부로 흘러나와 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부를 감싸게 되며 방수피막부를 형성하게 되는 제 15 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일면에 따라, 상기 실리콘 오일과 광물입자 분말의 혼합액에는 상기 상부금형을 통해 고온 가압시 상기 실리콘 오일을 발포시켜 쿠션감을 증대시키기 위한 발포제를 첨가하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 다른 일면에 따라, 상부 표면시트층과 마주하는 상기 상부금형 내측 표면에는, 통기성을 확보하기 위한 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기가 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 또 다른 일면에 따라, 실리콘 온열매트가 필요한 신체부위의 형상으로 제작될 수 있도록, 상기 상.하부금형의 마주보는 내면이 얼굴의 굴곡면, 관절의 굴곡면, 복부나 힙, 또는 등부분의 굴곡 형상 중 어느 하나로 구성된다.
이와 같이, 본 발명은 실리콘 오일과 미립자 형태의 광물입자로 이루어지는 액상의 실리콘 혼합액을 상하부금형 사이에 주입하여 상하 한쌍의 실리콘매트를 성형하는 한편, 상하 실리콘매트 성형시 그 사이에는 발열수단을 내장하고, 상하 실리콘매트 외표면에는 기능성 원단이 성형 부착되는 표면시트층을 형성하되, 하부 표면시트층의 적어도 일방향에 연장결속띠를 설치하여 줌으로서, 간편한 착용이 가능하다.
뿐만 아니라 본 발명은, 금형으로 실리콘 오일과 광물입자의 혼합액을 투입시 그 실리콘 혼합액이 상부금형의 가압력에 따라 전선끼움홈을 통해 외부로 흘러나오도록 하여 상기 실리콘 혼합액에 의해 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부를 감싸게 되며 방수피막부를 형성하게 되는 것으로, 이에 따라 상하 실리콘매트 사이에 형성되는 발열수단의 전원단자에 접속되는 전선을 배선처리할 때 전선과 전선끼움홈 사이의 수밀성을 높여, 발열수단을 내장한 실리콘 온열매트를 안전하게 세탁할 수 있는 것이며, 이로 인해 항상 청결한 상태를 유지할 수 있게 된다.
이같은 본 발명은 또한, 상하 한쌍으로 사용되는 금형을 사용하고자 하는 신체의 각부 형상에 따라 다양한 굴곡으로 제작하여, 필요한 부위의 온열 치료효과를 효과적으로 수행할 수 있는 것이다.
이러한 본 발명은, 표면에 비신축성 직물의 표면시트층을 적층하고 있는 상기 실리콘매트를 발포 성형하여, 표면시트층의 비신축성으로 인하여 실리콘매트 수평방향의 부피 변화가 방지된 체, 실리콘매트 내부에 위치하는 원적외선 방사체들 주변에는 방사에너지를 수용하기 위한 공기층이 형성되는 것이므로, 실리콘매트 사이에 위치하는 발열수단 가열시 상기 공기층에 원적외선 방사체로부터 방출되는 원적외선이 활발한 운동에너지로 저장되고, 이 원적외선 방사에너지는 투과율이 우수한 비신축성의 표면시트층을 통과하면서 90% 내외의 원적외선 투과율을 보이며 최적의 원적외선 방사효과를 기대할 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예로 실리콘 온열매트의 구조를 보인 분해도.
도 2는 본 발명의 실시예로 실리콘 온열매트의 구조를 보인 결합도.
도 3은 본 발명의 실시예로 하부금형의 확대도.
도 4는 본 발명의 실시예로 실리콘 온열매트의 구조를 보인 분해단면도.
도 5는 본 발명의 실시예로 실리콘 온열매트의 구조를 보인 결합단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예로 실리콘 온열매트의 구조를 보인 분해도.
도 7은 상,하부 금형에 대한 본 발명의 또 다른 실시예.
도 8 내지 도 10은 본 발명의 실리콘 온열매트(실리원)를 시료로 하여 측정한 원적외선 방사시험의 결과로서, 도 8은 원적외선 방사에너지 분포도를 비교한 사진이고, 도 9는 체열 테스트 비교 사진이며, 도 10은 원적외선 조사시의 적혈구 변화를 측정한 비교 사진을 각각 보여주고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하면 다음과 같다. 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 실리콘 온열매트(100)는 상,하부 실리콘매트(10)(20), 열선매트(30), 상,하부 표면시트층(40)을 포함한다.
상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)는 1?5mm 범위내의 두께를 가지는 동일한 구조로서 쿠션 및 수밀성을 가지는 실리콘 오일을 주원료로 하고, 여기에 원적외선 방출을 위한 광물입자 분말을 혼합한 혼합액을 반죽한 후, 이를 상,하부 금형(201)(202)을 통해 고온(예; 200℃ 이상)으로 가압하여 형성한 것이다.
상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)는, 60?70%의 실리콘 오일에 자수정, 만오석, 비취, 옥, 장미수정, 녹수정, 무지개석 중 어느 하나의 재료 또는 이들의 복합재료로 구성되는 미립자 형태의 광물입자 30?40%를 각각 함침한 혼합액을 반죽하여 상,하부 실리콘매트(10)(20)를 구성한 후, 이를 상기 상,하부금형(201)(202)을 통해 고온으로 가압하여 일체화시켜 구성한 것이다.
이때, 상기 실리콘 온열매트(100)를 이루는 상,하부 실리콘매트(10)(20)에는 통기성을 제공하기 위한 격자형의 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기(70)가 형성되며, 이러한 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기(70)는 상기 상부금형(201)을 통해 고온으로 가압동작이 이루어질 때, 상기 상부금형(201)에 형성되는 다수의 가압돌기(201a) 및 이를 연결하는 가압띠 돌기(201b)에 의해 구성될 수 있는 것이다.
상기 열선매트(30)는 부직포로 열선이 포장된 것으로 이는 일정길이의 피복전선(31)을 통해 전원단자(32)가 연결된 것이며, 상기 상,하부 금형(201)(202)으로 가압할 때, 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)내에 수용되는 것이다.
즉, 상기 열선매트(30)는 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20) 사이에 배열되며, 상기 열선매트(30)는 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)의 외부 일단이 노출되도록 구성되는 전원단자(32)와 피복전선(31)을 통해 전기적으로 접속되는 것이다.
여기서, 상기 피복전선(31)은 상기 열선매트(30)와 연결되는 것으로서, 상기 상.하부 실리콘매트(10)(20)의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되어 온도조절기(미도시)가 연결되도록 한 것이다.
즉, 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)는 상기 상,하부 금형(201)(202)을 통해 고온으로 가압되어 밀폐되고, 상기 밀폐된 상,하부 실리콘매트(10)(20)의 일측 단부에는 상기 열선매트(30)에 연결되는 피복전선(31)이 인출되며, 상기 피복전선(31)에는 상기 전원단자(32)와 온도조절기가 연결되는 것이고, 이에 따라 상기 전원단자(32)에 상용전원의 연결단자 연결시, 상기 열선매트(30)의 발열동작이 이루어질 수 있는 것이다.
여기서, 상기 상,하부매트(10)(20)로부터 인출되는 피복전선(31)에는 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)의 수밀성을 위한 실리콘 방수피막부(60)가 형성되도록 하였으며, 이는 상,하부 금형(201)(202)으로 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)를 고온으로 가압할 때 반죽처리된 실리콘 오일의 일부가 흘러내리면서 경화되어 형성되는 것이며, 이는 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)에서 외부로 피복전선(31)을 인출시 그 인출부위에 대한 수밀성을 좋게 하기 위함이다.
또한, 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)내에 내장되는 상기 피복전선(31)에는 온도센서(33)가 구성되며, 상기 온도센서(33)는 상기 열선매트(30)의 발열동작에 따른 온도를 제어하도록 구성된 것이다.
더불어, 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)로부터 외부로 인출되는 피복전선(31)에는 보호코일(34)이 권선되도록 하였으며, 상기 보호코일(34)은 상기 피복전선(31)이 비틀어지더라도 상기 피복전선(31)을 보호하도록 구성한 것이다.
상기 표면시트층(40)은 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)의 표면에 고온으로 가압되어 부착 고정되는 것으로, 이는 비신축성 직물로 구성되는 이루어진 것이다.
즉, 상기 표면시트층(40)은 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)의 외표면에 각각 부착되어 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)실리콘매트의 좌우 방향 부피변화 발생을 방지하며, 방사체로 기능하게 되는 비신축성 직물로 구성된 것으로, 상기 하부 실리콘매트(20)의 외표면에 비신축성 직물로 이루어지는 하부 표면시트층(40)은 상기 하부 실리콘매트(20)의 폭방향 또는 길이보다 길게 연장되는 연장결속띠(41)를 구성하게 되며, 이는 상기 연장결속띠(41)가 상기 상부 실리콘매트(20)를 덮을 수 있도록 하기 위함이며, 이때 상기 연장결속띠(41)에는 암,수의 결속부재(80)를 형성하여, 상기 연장결속띠(41)가 상부 실리콘매트(10)를 덮은 상태에서 고정될 수 있도록 한 것이다.
상기 하부 실리콘매트(20)의 연장결속띠(41) 단부에 구성되는 상기 결속부재(80)는, 암수 매직테이프나 훅크부재가 사용될 수 있을 것이며, 착용하고자 하는 신체부위나 적용대상 부위에 따라서는 콜셋의 조임부의 구조를 적용한 조임끈의 형태로 적용될 수 있을 것임은 물론이다.
즉, 본 발명의 실시예에 따른 실리콘 온열매트(100)는 첨부된 도 1 내지 도 5에서와 같이, 우선 전선끼움홈(202a)이 마련되는 하부금형(202)에 비신축성 직물 원단으로 이루어지는 하부 표면시트층(40)을 투입하되, 상기 비신축성의 하부 표면시트층(40) 가장자리를 상기 하부금형(202)의 외부로까지 인출되도록 한다.
다음으로, 상기 비신축성의 하부 표면시트층(40) 위에 60?70%의 실리콘 원료에 30?40%의 광물질 미립자 원료가 혼합되는 혼합액을 반죽하여 일정크기의 패널 형상으로 만든 하부 실리콘매트(20)를 상기 하부 표면시트층(40)이 수용되는 하부금형(202)내에 적층시킨다.
다음으로, 상기 반죽형태의 하부 실리콘매트(20) 위에 부직포로 열선이 포장되면서 피복전선(31)을 통해 전원단자(32) 및 온도조절기와 연결되는 열선매트(30)를 적층시킨 후, 상기 전원단자(32)가 하부금형(202)의 외부로 인출되도록 피복전선(31)을 상기 하부금형(202)의 전선끼움홈(202a)에 끼운다.
다음으로, 상기 열선매트(30)의 위에 실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합되는 혼합액을 반죽하여 일정크기의 패널 형상으로 만든 상부 실리콘매트(10)를 상기 열선매트(30)의 위에 적층시킨 후, 그 위에 다시 비신축성의 상부 표면시트층(40)을 적층시킨다.
그리고 상기 상부 표면시트층(40) 위에 히터 내장형의 상부금형(201)을 덮은 후 하부금형(202)의 방향으로 상기 상부금형(201)을 고온(예; 200℃ 이상)으로 가압한다.
그러면, 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)를 이루는 실리콘 오일의 일부는 상기 피복전선(31)이 끼워지는 전선 끼움홈(202a)을 통해 외부로 흘러나오면서, 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)는 물론, 열선매트(30)와 비신축성 직물 원단으로 이루어지는 상,하부의 표면시트층(40)이 일체화된다.
이때, 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)에는 상기 상부금형(201)에 형성되는 다수의 가압돌기(201a) 및 가압띠돌기(201b)에 의해 통기성을 제공하기 위한 격자형의 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기(70)가 형성되면서, 쿠션감이 우수한 실리콘 온열매트(100)가 완성된다.
상기 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기(70)는 상,하부 실리콘매트(10)(20) 내부에 위치하는 열선매트(30)의 발열동작시 발생하는 열기를 외부로 방출함은 물론, 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)를 이루는 광물입자들이 방출하는 원적외선이 외부로 활발하게 방출될 수 있도록 안내하는 한편, 사용자의 피부가 실리콘 온열매트(100)의 표면과 최소 접촉을 이루도록 함으로서 통기성을 극대화 할 수 있도록 하기 위함이다.
따라서, 상기 상부금형(201)에 형성되는 다수의 가압돌기(201a) 및 가압띠돌기(201b)는, 도면에 표현한 것 외에도 상부금형(201)의 내면에 일정깊이로 반복되게 형성되는 홈으로 가공하여 실리콘 온열매트(100)의 표면에 일정한 크기의 돌기를 반복적으로 형성할 수 있도록 하여도 무방하다.
상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)의 외부로 흘러내린 실리콘 오일이 경화되면, 상기 경화된 실리콘 오일은 상기 상,하부 실리콘매트(10)(20)에서 외부로 전선(31)을 인출시 그 인출부위에 대한 수밀성을 제공하는 실리콘 보호막(60)을 생성하게 되는 것이다.
다음으로, 상기 하부 실리콘매트(20)의 외표면에 형성되는 하부 표면시트층(40)의 경우에는 비신축성 직물 원단이 연장되면서 연장결속띠(41)를 형성하게 되는 바, 상기 연장결속띠(41)에 암,수의 결속부재(80)를 부착 구성한다.
그러면, 상기 연장결속띠(41)가 상기 상부 실리콘매트(10)를 덮을 때, 상기 연장결속띠(41)는 상기 암,수의 결속부재(80)에 의해 그 고정상태가 견고하게 유지될 수 있는 것이다.
따라서, 상기와 같은 실리콘 온열매트(100)의 전원단자(32)에 상용전원 연결단자를 연결하여 전원을 공급할 경우, 상기 온열매트(100)내의 열선매트(30)가 발열동작하게 되며, 이때 상기 피복전선(31)에 형성되는 온도센서(33)는 상기 열선매트(30)의 발열동작에 따른 온도를 감지하여, 상기 열선매트(30)의 과열동작을 방지시키게 되는 것이다.
상기와 같이 구성되는 실리콘 온열매트(100)는 상,하부의 실리콘 매트(10)(20)로부터 충분한 길이로 노출되는 상기 피복전선(31)의 단부에 전원단자 연결용 커넥터가 인출되는 부위를 실리콘 보호막(60)을 통해 수밀성을 향상시켰는 바, 표면이 오염된 온열매트를 세탁하기 위하여 이를 세탁기에 넣고 세탁하더라도 피복전선(31) 연결부가 수밀한 상태를 유지하고 있고, 더욱이 온도조절기를 연결하는 전원단자(32)가 실리콘 온열매트(100)로부터 충분한 길이를 유지하고 있어 물기가 온열매트의 내부로 침투되지 아니하므로 손쉽게 세탁할 수 있게 되는 것이다.
한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시예로, 이는 본 발명의 일실시예에서와 같이 상,하부 실리콘매트(10)(20)를 반죽 형태의 얇은 시트구조물로 구성한 후 이를 상,하부 금형(201)(202)을 통해 가압하는 것이 아니라, 액상의 실리콘 혼합액 상태로 열선매트(30)가 내장되어 있는 하부금형(202) 내에 충진하여 온열매트(100)를 구성하도록 한 것이다.
즉, 첨부된 도 6에서와 같이, 우선 전선끼움홈(202a)이 마련되는 하부금형(202)에 비신축성 직물 원단으로 이루어지는 하부 표면시트층(40)을 투입하되 하부 표면시트층(40)의 가장자리를 상기 하부금형(202)의 외부로까지 인출되도록 설치한다.
다음으로, 상기 하부 표면시트층(40) 위에 부직포로 열선이 포장되면서 피복전선(31)을 통해 전원단자(32)와 온도조절기가 연결되는 열선매트(30)를 올려 놓은 후, 상기 전원단자(32)가 하부금형(202)의 외부로 인출되도록 상기 하부금형(202)의 전선끼움홈(202a)에 끼우고, 상기 열선매트(30)가 올려진 하부금형(202)에 실리콘 오일과 광물입자 분말, 그리고 발포제가 혼합되는 액상의 실리콘 혼합액을 투입한다.
그리고, 상기 하부금형(202)에 투입된 액상의 실리콘 혼합액 위에 상부 표면시트층(40)을 적층시킨다.
이어서, 상기 상부 표면시트층(40) 위에 히터 내장형의 상부금형(201)을 덮은 후 하부금형(202)의 방향으로 상기 상부금형(201)을 고온(예; 200℃ 이상)으로 가압한다.
그러면, 상기 액상의 실리콘 혼합액의 일부는 상기 피복전선(31)이 끼워지는 전선 끼움홈(202a)을 통해 외부로 흘러나오면서, 상기 액상의 실리콘 혼합액이 실리콘매트(110)를 구성함은 물론, 상기 실리콘매트(110)의 내부에는 열선매트(30)가 내장되고, 외표면에는 비신축성 직물 원단으로 이루어지는 상,하의 표면시트층(40)이 일체화된다.
이때, 상기 실리콘매트(110)에는 상기 상부금형(201)에 형성되는 다수의 가압돌기(201a) 및 가압띠돌기(201b)에 의해 통기성을 제공하기 위한 격자형의 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기(70)가 형성되면서, 쿠션감이 우수한 실리콘 온열매트(100)가 완성되는 것이다.
즉, 상기 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기(70)는 실리콘매트(110) 내부에 위치하는 열선매트(30)의 발열동작시 발생하는 열기를 외부로 방출함은 물론, 상기 실리콘매트(110)를 이루는 광물입자들이 방출하는 원적외선이 외부로 활발하게 방출될 수 있도록 안내하게 되는 것이다.
이때, 상기 실리콘매트(110)의 외부로 흘러내린 실리콘 오일이 경화되면, 상기 경화된 실리콘 오일은 상기 실리콘매트(110)에서 외부로 피복전선(31)을 인출시 그 인출부위에 대한 수밀성을 제공하는 실리콘 보호막(60)을 생성하게 되는 것이다.
다음으로, 상기 실리콘매트(110)의 외표면에 형성되는 하부의 표면시트층(40)의 경우에는 비신축성 직물 원단이 연장되면서 연장결속띠(41)를 형성하게 되는 바, 상기 연장결속띠(41)에 암,수의 결속부재(80)를 부착 구성한다.
그러면, 상기 연장결속띠(41)가 상기 실리콘매트(110)의 상부면을 덮을 때, 상기 연장결속띠(41)는 상기 암,수의 결속부재(80)에 의해 그 고정상태가 견고하게 유지될 수 있는 것이다.
따라서, 상기와 같은 실리콘 온열매트(100)의 전원단자(32)에 상용전원 연결단자를 연결하여 전원을 공급할 경우, 상기 실리콘매트(110)내의 열선매트(30)가 발열동작하게 되며, 이때 상기 피복전선(31)에 형성되는 온도센서(33)는 상기 열선매트(30)의 발열동작에 따른 온도를 감지하여, 상기 열선매트(30)의 과열동작을 방지시키게 되는 것이다.
이때, 상기와 같이 구성되는 실리콘 온열매트(100)는 상기 피복전선(31)이 인출되는 부위를 실리콘 보호막(60)을 통해 수밀성을 향상시켰는 바, 상기 실리콘 온열매트(100)는 수밀성을 유지하며 그 외부로 충분한 길이를 유지한 체 노출되는 전원단자(32)로 인하여 세탁이 손쉽게 이루어질 수 있게 되는 것이다. 따라서 욕실이나 대중 목욕탕과 같이 습도가 높은 곳에서도 자유롭게 사용할 수 있는 특징을 가지게 되는 것이다.
한편, 상기 실리콘 온열매트(100)는 첨부된 도 7에서와 같은 마스크팩 형상의 상,하부금형(301)(302)을 통해 그 형상을 마스크팩 형상으로 만들 수도 있고, 특히 무릎이나 팔목과 같은 관절 형상을 가지도록 구성하거나, 또는 방석이나 등받이 등의 기능부위에 적합한 형상으로도 그 제작이 가능하며, 이러한 형상으로 제작시에는 이에 맞는 상,하부 금형을 구비하면 되는 것이다.
이같은 본 발명의 실리콘 온열매트(시료명; 실리원)를 시료로 하여 사단법인 한국원적외선협회 부설 한국원적외선응용평가연구원에 의뢰하여 측정한 원적외선 방사시험의 결과, 실리콘을 주재료로 하고 이에 미립자 형태의 원적외선 방사체인 광물입자 분말을 함침시켜 성형하되 그 일면에 표면시트층(40)을 부착하여 원적외선 방사체와 피사체 사이에 그 어떠한 장애물도 위치하지 않은 상태의 실리콘 온열매트(100)를 시료로 하였을 때 5~20㎛가 중심파장대인 원적외선은 그 투과율이 90.2%로 측정되었으며, 상기 실리콘 온열매트(100) 표면에 비신축성 직물인 표면시트층(40)을 적층한 후 이를 고온으로 열 압착시켜 성형한 본 발명의 구성을 적용시킨 시료에서는 원적외선 투과율이 90.1%로 측정되어, 표면에 비신축성 직물인 표면시트층(40)을 적층하지 아니한 시료와 거의 차이를 발견할 수 없었다.
이는 비신축성 직물로 구성되는 상기 표면시트층(40)이 원적외선 방사체를 함침하고 있는 상기 실리콘 온열매트(100)의 일부를 이루며 방사체로 기능하고 있다는 사실을 확인할 수 있는 것이었다.
첨부된 도면 중, 도 8은 원적외선 방사에너지 분포도를 비교한 사진이고, 도 9는 체열 테스트 비교 사진이며, 도 10은 원적외선 조사시의 적혈구 변화를 측정한 비교 사진을 각각 보여주고 있다.
본 발명은 상술한 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술 분야에 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 간주한다.
10; 상부 실리콘매트 20; 하부 실리콘매트
30; 열선매트 31; 피복전선
32; 전원단자 33; 온도센서
34; 보호코일 40; 표면시트층
41; 연장결속띠 60; 실리콘 방수피막부
70; 통기유도홈 또는 통기유도돌기 80; 암,수 결속부재
100; 실리콘 온열매트 201,301; 상부금형
201a; 가압돌기 201b; 가압띠돌기
202,302; 하부금형 202a; 전선끼움홈

Claims (11)

  1. 쿠션감이 우수한 실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합되어 일정 두께를 가지도록 성형된 상,하부 실리콘매트;
    상기 상,하부 실리콘매트 사이에 매립된 상태로 설치되는 열선매트;
    상기 열선매트와 연결되고, 상기 상.하부 실리콘매트의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되어 온도조절기를 이어주는 피복전선;
    상기 상,하부 실리콘매트의 외표면에 각각 부착되어 상,하부 실리콘매트의 좌우 방향 부피변화 발생을 방지하며, 방사체로 기능하게 되는 비신축성 직물로 구성된 상.하부 표면시트층; 을 포함하고,
    상기 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부에는 상기 상,하부 실리콘매트로부터 연장되는 방수피막부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트.
  2. 쿠션감이 우수한 실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합되어 일정 두께를 가지도록 성형된 실리콘매트;
    상기 실리콘매트 사이에 매립된 상태로 설치되는 열선매트;
    상기 열선매트와 연결되고, 상기 실리콘매트의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되어 온도조절기를 이어주는 피복전선;
    상기 실리콘매트의 외표면에 각각 부착되어 실리콘매트의 좌우 방향 부피변화 발생을 방지하며, 방사체로 기능하게 되는 비신축성 직물로 구성된 상.하부 표면시트층; 을 포함하고,
    상기 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부에는 상기 실리콘매트로부터 연장되는 방수피막부가 일체로 형성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광물입자는 자수정, 만오석, 비취, 옥, 장미수정, 녹수정, 무지개석 중 어느 하나의 재료 또는 이들의 복합재료로 구성하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상부 표면시트층과 마주하는 상기 실리콘매트 표면에는, 통기성을 확보하기 위한 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기가 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트.
  5. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    실리콘매트의 하부를 지지하는 상기 하부 표면시트층은 적어도 일방향에 연장되는 연장결속띠를 구성하고, 상기 연장결속띠의 단부에는 결속부재를 형성하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    실리콘매트의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 둘레에는, 전선이 비틀림에 의해 손상되는 것을 방지하는 보호코일이 권선된 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트.
  7. 전선 끼움홈이 마련되는 하부금형에 비신축성 직물로 구성되는 하부 표면시트층을 펼쳐 설치하되, 하부 표면시트층의 적어도 일방향으로 연장되는 연장결속띠를 하부금형의 외부로 노출되도록 설치하는 제 1 단계;
    실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합된 혼합액을 이용하여 일정 두께를 가지도록 성형된 하부 실리콘매트를 하부금형의 크기로 재단하여 상기 하부 표면시트층 위에 적층 설치하는 제 2 단계;
    상기 하부 실리콘매트 위에 온도조절기와 연결되는 열선매트를 적층시켜 설치하되, 상기 열선매트와 온도조절기를 연결하는 피복전선을 상기 실리콘매트의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되도록 전선끼움홈에 끼움 설치하는 제 3 단계;
    상기 하부 실리콘매트와 동일한 물성 및 크기를 가지는 상부 실리콘매트를 상기 열선매트 위에 적층 설치하는 제 4 단계; 및
    상기 상부 실리콘매트 위에 상부 실리콘매트를 가리우도록 비신축성 직물로 구성되는 상부 표면시트층을 적층시켜 설치하는 제 5 단계; 그리고,
    상부 표면시트층 위에 내측으로 복수개의 융기부를 돌설하고 있는 상부금형을 덮은 후 하부금형 방향으로 고온 가압하여 줌으로서, 상기 상.하부 실리콘매트가 용융되며 상.하부 실리콘매트 사이에 위치하는 열선매트를 완전히 감싸며 일체를 이루게 되고, 상.하부 실리콘매트의 용해물 일부는 상부금형의 눌림압에 의해 전선끼움홈을 통해 외부로 흘러나와 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부를 감싸며 방수피막부를 형성하게 되는 제 6 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트 제조방법.
  8. 전선 끼움홈이 마련되는 하부금형에 비신축성 직물로 구성되는 하부 표면시트층을 펼쳐 설치하되, 하부 표면시트층의 적어도 일방향으로 연장되는 연장결속띠를 하부금형의 외부로 노출되도록 설치하는 제 11 단계;
    비신축성 직물로 구성되는 하부 표면시트층 위에, 온도조절기와 연결되는 열선매트를 적층시켜 설치하되, 상기 열선매트와 온도조절기를 연결하는 피복전선을 상기 하부금형의 외부로 충분한 길이를 유지하며 노출되도록 전선끼움홈에 끼움 설치하는 제 12 단계;
    하부 표면시트층 위에 열선매트를 적층하고 있는 상기 하부금형의 내부에, 실리콘 오일과 광물입자 분말이 혼합된 실리콘 혼합액을 주입하는 제 13 단계;
    상기 상부 실리콘 혼합액으로 체워진 상부금형 위에, 비신축성 직물로 구성되는 상부 표면시트층을 적층시켜 설치하는 제 14 단계; 그리고,
    상부 표면시트층 위에 내측으로 복수개의 융기부를 돌설하고 있는 상부금형을 덮은 후 하부금형 방향으로 고온 가압하여 줌으로서, 상기 실리콘 혼합액이 발포 경화되며 실리콘 혼합액 사이에 위치하는 열선매트를 완전히 감싸며 일체를 이루게 되고, 실리콘 혼합액의 경화물 일부는 상부금형의 눌림압에 의해 전선끼움홈을 통해 외부로 흘러나와 열선매트로부터 외부로 연장되어 온도조절기를 이어주는 상기 피복전선의 노출 경계부를 감싸게 되며 방수피막부를 형성하게 되는 제 15 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트 제조방법.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 실리콘 오일과 광물입자 분말의 혼합액에는 상기 상부금형을 통해 고온 가압시 상기 실리콘 오일을 발포시켜 쿠션감을 증대시키기 위한 발포제를 첨가하는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트 제조방법.
  10. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    상부 표면시트층과 마주하는 상기 상부금형 내측 표면에는, 통기성을 확보하기 위한 통기 유도홈 또는 통기 유도돌기가 선택적으로 형성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트 제조방법.
  11. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
    실리콘 온열매트가 필요한 신체부위의 형상으로 제작될 수 있도록, 상기 상.하부금형의 마주보는 내면이 얼굴의 굴곡면, 관절의 굴곡면, 복부나 힙, 또는 등부분의 형상 중 어느 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 원적외선 방사 실리콘 온열매트 제조방법.
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