KR20210039762A - 센서 일체형 바닥재 및 그 제조방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 기재층 및 표면층이 순서대로 적층되어 있고, 상기 기재층은 일 측면에 돌출부를 포함하고, 상기 일 측면과 마주보는 다른 일 측면에 오목부를 포함하며, 상기 기재층의 표면 및 측면에 인쇄에 의해 형성된 센서를 포함하고, 상기 기재층의 표면에 인쇄에 의해 형성된 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는 센서 일체형 바닥재에 관한 것이다.
Description
본 발명은 센서 일체형 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다. 특히 본 발명은 바닥재로 사용되는 센서 일체형 바닥재 및 그 제조방법에 관한 것이다.
압력감지 등의 센서를 포함하는 바닥재는 압력감지 등의 센서를 사용하여 실내 시설에서 인간의 움직임을 관찰하고, 사용자의 생활 패턴을 분석함으로써 사용자의 니즈를 만족시킬 수 있고 소통이 가능한 스마트홈 구현을 위해 이용된다. 이러한 방법은 주거 침임 감지나 영유아 동선 추적, 반려동물 위치 추적, 조명/환풍 시설 자동화 등을 위해 일반 가정은 물론, 노인이나 환자를 관찰하기 위하여 고령자 가구, 요양 시설, 보호시설 등에 적용되거나, 승객의 움직임을 관찰하기 위해 공항 같은 곳 등에 다양하게 적용될 수 있다.
종래의 센서를 포함하는 바닥재의 문제점은 센서가 바닥재 와 별도로 설치된다는 점이다. 센서와 바닥재를 별도로 설치하는 것은 시간소모적이고 복잡하며 분리 시공에 따른 비용이 큰 문제가 있다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 기존과 동일한 시공법으로 외관상은 기존의 바닥재 와 동일하나, 센서가 내장된 일체형 바닥재 로서 시공성 및 보행감이 우수하고 소음 발생 문제 등을 해결할 수 있는 센서 일체형 바닥재 및 그 제조방법을 제공하는 것을 해결 과제로 한다.
본 발명의 센서 일체형 바닥재는 기재층 및 표면층이 순서대로 적층되어 있고, 상기 기재층은 일 측면에 돌출부를 포함하고, 상기 일 측면과 마주보는 다른 일 측면에 오목부를 포함하며, 상기 기재층은 표면 및 측면에 인쇄에 의해 형성된 센서를 포함하고, 상기 기재층의 표면에 인쇄에 의해 형성된 전극을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기재층은 방수층을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 기재층 및 표면층 사이에 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표면층의 상면에 표면 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서는 전도성 잉크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서는 격자무늬로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서의 간격은 1 내지 60cm인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 센서는 두께가 10 ㎛ 내지 1mm 인 것을 특징으로 한다.
센서 일체형 바닥재의 제조방법은 (a) 기재층을 준비하는 단계;
(b) 상기 기재층의 표면에 센서 및 전극을 인쇄하는 단계; (c) 상기 기재층의 상면에 표면층을 적층하는 단계; (d) 상기 기재층의 일 측면에 돌출부가, 상기 일 측면과 마주보는 다른 일 측면에 오목부가 형성되도록 가공하는 단계; (e) 기재층의 표면에 인쇄된 센서와 연결되도록 상기 기재층의 측면에 센서를 인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 (a) 단계 이후에 상기 기재층에 방수층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 표면층의 상면에 표면 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 센서 일체형 바닥재는 일반 바닥재가 사용되는 모든 곳에 제한 없이 사용될 수 있으며, 기존과 동일한 시공법을 사용할 수 있고, 외관상 기존의 바닥재, 벽장재 등과 동일하다.
또한, 본 발명의 센서 일체형 바닥재는 센서층이 포함되어 있는 일체형으로서 크기가 기존 제품과 동일하며, 기존 바닥재 등에 비해 두께가 두꺼워지지 않는다.
또한, 본 발명의 센서 일체형 바닥재는 기존과 동일하게 단순 끼워맞춤만으로도 시공이 가능하고, 센서층과 바닥재(또는 벽장재)를 별도로 시공하지 않기 때문에 시공이 간편하고, 시공에 소요되는 시간이 짧으며, 시공 비용이 저렴한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 센서 일체형 바닥재를 바닥재로 적용하는 경우 센서층과 바닥재를 별도로 시공하는 경우 발생하는 센서층과 바닥재간의 밀착 문제를 해결할 수 있어, 보행시 소음이 발생하지 않고, 보행감을 향상시키는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 센서 일체형 바닥재는 사용자 감지를 통하여 주거침입감지, 영유아 동선추적, 반려동물 위치추적, 노약자 및 환자 보호, 수면패턴 분석, 조명 및 환풍 시설 자동화, 실내 거주 시간 분석 등의 정량적 분석을 수행하는데 적용될 수 있고, 나아가 전자기기 또는 홈케어 시스템과 연결하여 사물인터넷 환경에 적용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 센서 일체형 바닥재의 적층구조를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 센서 일체형 바닥재의 일구현예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 기재층에 센서가 분포되고 연결되는 형태를 위에서 바라본 모식도이다.
도 2는 본 발명의 센서 일체형 바닥재의 일구현예를 나타내는 사시도이다.
도 3은 기재층에 센서가 분포되고 연결되는 형태를 위에서 바라본 모식도이다.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명의 일 구현예에 따른 센서 일체형 바닥재는 기재층(10) 및 표면층(20)을 포함한다.
본 발명의 또 다른 일 구현예에 따른 센서 일체형 바닥재는 상기 기재층(10) 및 표면층(20) 이외에 표면층(20)의 상면에 표면 보호층(30)을 더 포함할 수 있다. 이는 도 1과 같다.
상기 기재층(10) 및 표면층(20)은 순서대로 적층되어 있다.
상기 기재층(10)은 합판, MDF(Medium Density Fiberboard), 고분자 복합체 중에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있고, 텅앤그루브 (tongue and groove) 또는 클릭(click)과 같은 가공이 가능한 재질이라면 제한 없이 사용할 수 있다. 본 발명의 복합 부재가 바닥재에 사용되는 경우 기재층(10)은 합판 또는 MDF를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 기재층(10)의 두께는 3 내지 15mm 인 것이 바람직하다. 더욱 바람직하게는 5 내지 10 mm 의 두께는 갖는다. 상기 기재층의 두께가 3mm 미만인 경우 텅앤그루브와 같은 가공이 어렵고, 15mm 초과인 경우 바닥재로 사용되기에 너무 두껍고 시공에 적합하지 않다.
상기 표면층(20)은 LPM(Low Pressure Melamine), HPM(high pressure melamine), PVC(poly vinyl chloride), PP(poly propylene)필름 등에서 선택된 어느 하나를 포함할 수 있으며, 바닥재에 적용 가능한 재질이라면 제한 없이 사용할 수 있으나, 상기 표면층(20)은 후술하는 센서(11) 위에 적층되기 때문에 절연성 물질을 포함하는 것이 바람직하다.
본 발명의 센서 일체형 바닥재는 홈 체결형 바닥재이다. 즉 본 발명의 센서 일체형 바닥재는 바닥재에 포함된 홈(돌출부 및/또는 오목부를 의미함)을 통하여 바닥재의 단위 조각이 연속적으로 연결 및 고정될 수 있는 홈 체결형인 것을 특징으로 한다.
상기 기재층(10)은 일 측면에 돌출부를 포함하고, 상기 일 측면과 마주보는 다른 일 측면에는 오목부를 포함한다. 기재층(10)의 측면에 텅앤그루브 가공을 수행함으로써 돌출부와 오목부를 형성하고, 상기 돌출부와 오목부는 서로 대응되는 형상을 가지고 있어 끼워 맞춤이 가능하다. 본 발명의 센서 일체형 바닥재(100)의 돌출부는 또 다른 센서 일체형 바닥재의 측면에 포함된 오목부에 삽입되어 연속적인 끼워맞춤 시공이 가능하게 됨으로써 시공이 간편한다.
상기 기재층(10)은 표면 및 측면에 센서(11)를 포함한다. 또한, 상기 기재층(10)의 표면은 전극(12)을 포함한다. 본 발명의 센서 일체형 바닥재(100)에서 기재층(10)의 표면에 형성된 센서(11) 및 전극(12)은 표면층(20)에 의해 가려지기 때문에 외부로 노출되지 않으며, 기재층(10)의 측면에 형성된 센서만이 외부로 노출되어 있다. 이는 도 2와 같다.
상기 센서(11)는 인쇄에 의해 형성된다. 구체적으로, 기재층(10) 또는 방수층 상에 디지털 프린터 등을 이용하여 인쇄함으로써 센서(11)가 형성된다. 상기 인쇄 방법은 디지털 프린터를 이용하는 것으로 한정되지 않으며, 센서를 인쇄할 수 있다면 공지의 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.
기재층(10)의 표면에 인쇄된 센서의 말단과 기재층(10)의 측면에 인쇄된 센서의 말단은 연결된다. 바람직하게는 기재층의 표면에 인쇄된 센서의 모든 말단이 기재층(10)의 측면에 인쇄된 센서의 모든 말단과 연결된다. 기재층의 돌출부와 오목부에도 센서가 인쇄되기 때문에, 센서 일체형 바닥재(100) 간에 오목부와 돌출부를 끼워맞춤 시공하더라도 어느 하나의 센서 일체형 바닥재(100)의 센서와 다른 센서 일체형 바닥재(100)의 센서가 연결된다.
상기 센서(11)가 기재층(10) 또는 방수층 상에 인쇄되는 경우 부착력을 높이기 위하여 기재층(10) 또는 방수층 표면에 프라이며, 코로나 등으로 표면처리를 한 후 센서(11)를 인쇄할 수 있다.
상기 센서(11)는 전도성 잉크를 포함하는 것이 바람직하다. 센서를 인쇄 후 특별히 가열하는 단계를 포함하지 않을 수도 있고, 용매 타입의 전도성 잉크와 같은 경우 약 60℃의 저온에서 건조시킬 수도 있으며, 잉크의 종류 및 건조 방법은 공지의 방법을 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 센서(11)는 격자무늬로 형성될 수 있다. 이는 센서(11)가 골고루 분포되게 하기 위함과 동시에 기재층(10)의 측면의 센서와 연결시키기 용이한 구조이며, 격자 무늬 이외에 비정형의 무늬로 인쇄되어도 무방하다.
상기 센서(11)의 간격은 1 내지 60cm 인 것이 바람직하다. 센서의 간격은 센서의 민감도에 따라 좁거나 넓게 조절할 수 있으며, 센서 주위에 도체가 있는 경우 정전용량이 변하게 되고 이를 감지하게 되므로, 바닥재의 경우 20 내지 30cm 의 간격으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 센서가 격자무늬인 경우 격자무늬의 간격이 1 내지 60cm 인 것이 바람직하고, 20 내지 30cm 인 것이 더욱 바람직하다. 같은 간격으로 인쇄된 센서를 포함하는 센서 일체형 바닥재(100)를 연속으로 끼워맞춤하여 시공하는 경우 어느 하나의 센서 일체형 바닥재(100)의 센서와 다른 하나의 센서 일체형 바닥재(100)의 센서가 정확한 지점에서 만나 연결될 수 있다. 이는 도 3과 같이, 바닥재 간에 A에서 만나도록 나란히 끼워맞춤 하는 경우 센서(11)간에 연결되게 된다.
상기 센서(11)는 두께가 10㎛ 내지 1mm 인 것이 바람직하다. 나아가 50 내지 200 ㎛인 것이 바람직하다. 본 발명에서 센서(11)는 인쇄에 의해 형성되는 특징을 갖기 때문에 상기 두께만으로도 압력, 온도 등의 신호를 감지할 수 있다. 또한, 기재층(11)의 측면에 형성된 센서(11)의 경우 두께가 너무 두꺼운 경우 돌출부와 오목부의 사이즈에 영향을 주기 때문에 끼워맞춤이 어려워질 수 있어 바람직하지 않다.
상기 기재층(10)은 방수층(도면 미도시)을 더 포함할 수도 있다. 상기 방수층은 방수페인트 또는 방수 필름에 의해 형성될 수 있고, 방수 필름의 경우 기재층(10)에 방수 필름을 접착제로 부착하여 방수층을 형성할 수 있다. 이 때, 방수 필름 및 방수 페인트는 방수 기능을 포함한다면 제한 없이 사용할 수 있고, 공지의 방수 필름이나 방수 페인트를 사용할 수도 있다. 또한, 방수 필름의 접착에 사용되는 접착제도 공지의 접착제 등을 제한 없이 사용할 수 있다.
상기 방수층은 바닥이나 벽으로부터 침투하는 습기를 차단하기 위한 역할을 하며, 상기 기재층(10)의 표면, 이면 및 측면 중 적어도 어느 한면에 형성될 수 있다.
상기 기재층(10)이 표면, 이면 및 측면 중 적어도 어느 한 면에 방수층을 포함하는 경우, 상기 센서(11)는 방수층 위에 인쇄되는 것이 바람직하다.
본 발명의 센서 일체형 복합 부재(100)는 기재층(10) 및 표면층(20) 사이에 접착층(도면 미도시)을 더 포함할 수 있다. 상기 기재(10)층이 방수층을 포함하는 경우에는 방수층과 표면층(20) 사이에 접착층을 더 포함할 수 있다. 상기 접착층은 접착제를 포함할 수 있고, 상기 접착제는 절연성을 갖는 것이라면 공지의 접착제를 제한 없이 사용할 수 있다. 예를 들어 상기 접착제는 초산비닐수지 접착제, 폴리우레탄 핫멜트 접착제 등을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 표면 보호층(30)은 폴리우레탄 수지, 페놀 수지, 멜라민 수지, 요소 수지, 실리콘 수지 등에서 선택된 적어도 어느 하나를 포함할 수 있으나, 이로 제한되지 않는다.
본 발명의 센서 일체형 바닥재(100)는 마루인 것이 바람직하다. 상기 마루는 원목마루, 강화 마루, 합판마루, 강마루 등에서 선택된 어느 하나일 수 있다.
본 발명의 일 구현예에 따른 센서 일체형 바닥재의 제조방법은 다음과 같다.
(a) 기재층(10)을 준비하는 단계;
(b) 상기 기재층(10)의 표면에 센서(11) 및 전극(12)을 인쇄하는 단계;
(c) 상기 기재층(10)의 상면에 표면층(20)을 적층하는 단계;
(d) 상기 기재층(10)의 일 측면에 돌출부가, 상기 일측면과 마주보는 다른 일 측면에 오목부가 형성되도록 가공하는 단계;
(e) 기재층(10)의 표면에 인쇄된 센서(11)와 연결되도록 상기 기재층(10)의 측면에 센서(11)를 인쇄하는 단계; 에 의해 센서 일체형 바닥재(100)를 제조한다.
상기 (a) 단계 이후에 상기 기재층(10)에 방수층(도면 미도시)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이 때, (b) 단계에서 방수층이 형성된 기재층(10)의 표면에 센서(11) 및 전극(12)을 인쇄할 수 있다.
또한, 상기 표면층(20)의 상면에 표면 보호층(30)을 형성하는 단계를 더 포함할 수 있다.
기재층(10)에 센서(11) 및 전극(12)을 인쇄한 후 표면층(20)을 적층할 때 접착제를 사용할 수 있다.
상기 (e) 단계에서 기재층(10)의 표면에 인쇄된 센서(11)의 말단과 기재층(10)의 측면에 인쇄되는 센서(11)의 말단이 연결되도록 해야 한다. 이에 의해 센서 일체형 복합 부재(100)를 다수 끼워 맞춤 하더라도 센서(11)가 단절되지 않고 연결되어 신호를 감지 및 전달할 수 있게 된다.
상기 기재층(10), 표면층(20), 표면보호층(30), 센서(11), 전극(12)에 관한 설명은 위에서 설명한 바와 동일한바 생략한다.
본 발명의 센서 일체형 바닥재(100)는 센서를 내재하고 있는 일체형으로서 시공이 간편하고 경제적인 효과가 있다.
10 : 기재층
11 : 센서
12 : 전극
20 : 표면층
30 : 표면보호층
100 : 센서 일체형 바닥재
11 : 센서
12 : 전극
20 : 표면층
30 : 표면보호층
100 : 센서 일체형 바닥재
Claims (13)
- 기재층 및 표면층이 순서대로 적층되어 있고, 상기 기재층은 일 측면에 돌출부를 포함하고, 상기 일 측면과 마주보는 다른 일 측면에 오목부를 포함하며, 상기 기재층은 표면 및 측면에 인쇄에 의해 형성된 센서를 포함하고, 상기 기재층의 표면에 인쇄에 의해 형성된 전극을 포함하는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기재층은 방수층을 포함하는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 기재층 및 표면층 사이에 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 표면층의 상면에 표면 보호층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 전도성 잉크를 포함하는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 격자무늬로 형성되는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서의 간격은 1 내지 60cm인 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 센서는 두께가 10 ㎛ 내지 1mm 인 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- 제 1 항에 있어서, 상기 바닥재는 홈 체결형 바닥재인 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재. - 제 1 항에 있어서, 상기 바닥재는 마루인 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재.
- (a) 기재층을 준비하는 단계;
(b) 상기 기재층의 표면에 센서 및 전극을 인쇄하는 단계;
(c) 상기 기재층의 상면에 표면층을 적층하는 단계;
(d) 상기 기재층의 일 측면에 돌출부가, 상기 일측면과 마주보는 다른 일 측면에 오목부가 형성되도록 가공하는 단계;
(e) 기재층의 표면에 인쇄된 센서와 연결되도록 상기 기재층의 측면에 센서를 인쇄하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 (a) 단계 이후에 상기 기재층에 방수층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재의 제조방법.
- 제 11 항에 있어서, 상기 표면층의 상면에 표면 보호층을 형성하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
센서 일체형 바닥재의 제조방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020190122390A KR102608356B1 (ko) | 2019-10-02 | 2019-10-02 | 센서 일체형 바닥재 및 그 제조방법 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20230083382A (ko) * | 2021-12-02 | 2023-06-12 | 한국생산기술연구원 | 오토 매핑이 적용된 압력 측정 바닥재 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101326369B1 (ko) * | 2008-09-03 | 2013-11-11 | (주)엘지하우시스 | 폭 방향 변형에 강한 합판마루 |
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2019
- 2019-10-02 KR KR1020190122390A patent/KR102608356B1/ko active IP Right Grant
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102608356B1 (ko) | 2023-11-29 |
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