KR20220068651A

KR20220068651A - 비접촉식 스마트 도어락

Info

Publication number: KR20220068651A
Application number: KR1020200155648A
Authority: KR
Inventors: 장희숙; 이현빈; 이민석; 장우원; 백종민
Original assignee: 동의대학교 산학협력단
Priority date: 2020-11-19
Filing date: 2020-11-19
Publication date: 2022-05-26
Also published as: KR102485846B1

Abstract

본 발명은 비접촉식 스마트 도어락에 관한 것으로, 상세하게는 도어락과 연동되는 외부기기부, 도어락에 형성되되, 기 등록된 사용자의 생체 정보 및 비밀번호를 식별하는 잠금유닛과 외부기기부 및 도어락을 제어하는 제어유닛을 포함하고, 잠금유닛은 기 등록된 사용자의 생체 정보 및 기 설정된 비밀번호에 의해 개방할 수 있고, 잠금유닛은 외부기기부와 상호 연동되어 외부기기부에 센싱된 기 등록된 사용자의 생체 정보에 의해 원격으로 개방될 수 있다.

Description

비접촉식 스마트 도어락{CONTACTLESS SMART DOOR LOCK}

본 발명은 비접촉식 스마트 도어락에 관한 것으로, 상세하게는 도어락 연동되는 외부기기부, 도어락에 형성되되, 기 등록된 사용자의 생체 정보 및 비밀번호를 식별하는 잠금유닛과 외부기기부 및 도어락을 제어하는 제어유닛을 포함하고, 잠금유닛은 기 등록된 사용자의 생체 정보 및 기 설정된 비밀번호에 의해 개방할 수 있고, 잠금유닛은 외부기기부와 상호 연동되어 외부기기부에 센싱된 기 등록된 사용자의 생체 정보에 의해 원격으로 개방될 수 있다.

일반적으로 도어락은 현관에 설치되어 사용자가 비밀번호를 입력 또는 열쇠를 사용함에 따라 도어의 잠금상태가 해제되고, 또 사용자가 외출할 경우에는 자동으로 도어가 잠기도록 작동하는 장치를 말한다.

일반적으로 사무실, 아파트 또는 보안이 요구되는 특정공간이나 시설물에는 보안을 위해 보안장치가 설치된다. 외부 침입자가 발생하는 경우 보안 장치는 경비업체로 경보신호를 전달하여 경비업체에서 신속히 현장으로 출동할 수 있도록 하고 있다.

일반 가정에서는 전술한 바와 같이 사설경비업체에 의뢰하여 특별한 보안시스템을 갖추기도 하지만 주로 도어록 장치를 사용하는 것이 일반적이다.

현재 아파트의 현관이나 사무실, 일반 가정의 현관 등에 많이 사되고 있으며, 이러한 도어락 시스템의 경우에는 비밀번호를 사용하여, 별도의 열쇠를 휴대하지 않아도 되는 장점에 의해 그 사용범위가 날로 증가하는 추세이다.

통상의 도어락 장치는 도어를 개폐시키기 위해 열쇠를 사용하여 도어 폰을 개폐시키는 아날로그 방식의 도어락 장치와 버튼을 조작하여 전자적으로 도어락을 개폐시키는 디지털방식의 도어락 장치로 구분할 수 있다. 도어락 장치는 방문자가 집주인을 호출하기 위한 호출 버튼이 설치되어 있다.

그러나, 종래의 도어락은 단순히 현관 단속에만 사용되는 비밀번호 방식이나 지문인식 방식 등을 사용하고 있다.

이에, 비밀번호의 경우 번호 부분의 지문이 남아 보안성이 낮으며 지문인식의 경우 보안성은 높을지 모르지만 인식하는데 어려움이 있다.

따라서, 비접촉식으로 지문을 남기지 않아도 현관 또는 문을 개방할 수 있으며 스마트폰과 같은 외부기기와 연결하여 사용하여 보안성을 높임과 동시에 편의성을 강화할 수 있는 비접촉식 스마트 도어락의 개발이 필요한 실정이다.

10-2012-0041876 A

본 발명의 목적은 비접촉식 스마트 도어락을 통해 잔류 지문으로 인한 표적 범죄 문제를 해결하고 보안을 강화하여 가구원들의 불안감 해소와 안전성을 증대하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비접촉식 스마트 도아락에 따르면, 도어락; 상기 도어락과 연동되는 외부기기부; 상기 도어락에 형성되되, 기 등록된 사용자의 생체 정보 및 비밀번호를 식별하는 잠금유닛; 및 상기 외부기기부 및 상기 도어락을 제어하는 제어유닛;을 포함하고, 상기 잠금유닛은 기 등록된 사용자의 생체 정보 및 기 설정된 비밀번호에 의해 개방할 수 있고,

상기 잠금유닛은 상기 외부기기부와 상호 연동되어 상기 외부기기부에 센싱된 기 등록된 사용자의 생체 정보에 의해 원격으로 개방될 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 잠금유닛은 터치스크린 형식이고, 생체 정보를 센싱하는 제1 잠금부 및 기 설정된 비밀번호를 센싱하는 제2 잠금부;를 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 제1 잠금부는, 터치 스크린 형태로 생체 정보를 센싱하여 문을 개방할 수 있고, 상기 제1 잠금부는, 상기 외부기기부에 센싱되는 기 등록된 사용자의 생체 정보에 대응되어 원격으로 문을 개방할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 제2 잠금부는, 번호가 새겨진 비밀번호부; 및 상기 비밀번호부와 결합되되, 손가락의 위치 유무를 센싱하는 센서부;를 포함하고, 사용자는 기 설정된 비밀번호에 따라 상기 비밀번호부에 기 설정된 비밀번호의 번호에 순차적으로 손가락을 비접촉식으로 인접하면 상기 센서부는 손가락의 위치를 센싱하여 기 설정된 비밀번호를 센싱하였을 경우 문을 개방할 수 있다.

본 발명에 따르면, 상기 비밀번호부는 사용자의 손가락의 위치를 센싱하여 대응되는 위치에 점등된다.

비접촉식으로 문을 개방할 수 있어 기존의 지문이 도어락에 남아 발생하는 보안 문제를 해결할 수 있다.

또한, 패널을 가압할 필요 없이 간단히 손가락을 인접하기만 하면 문을 개방할 수 있어 편의성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 문을 개방하기 위해 불필요한 동작을 수행하는 것을 방지하여 편의성이 증대되는 장점이 있다.

순차적으로 비밀번호가 입력되는 것을 인지할 수 있어 비밀번호 입력 시 발생되는 실수를 감소할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명을 실시하기 위해 도어락과 외부기기부를 도시한 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 잠금방식을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 4는 본 발명의 외부기기부를 통해 도어락의 잠금을 해제하는 것을 도시한 것이다.
도 5 내지 도 7은 제2 잠금부의 사용방법을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도 8 은 본 발명의 제어유닛을 설명하기 위해 도시한 것이다.
도9는 본 발명에 따른 잠금해제 과정을 블록도로 도시한 것이다.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 길이 방향이란 도 1을 기준으로 X축을 의미하며 폭 방향이란 Y축을 의미한다.

본 발명에 비접촉식 스마트 도어락(200)은 스마트폰과 같은 외부기기와 연동되어 도어락(200)의 패널(S)에 손가락을 터치할 필요 없이 원격으로 잠금을 해제할 수 있으며 원격이 아닌 도어락(200)에 손가락을 인접하여 지문인식으로 문을 개방할 수 있다.

또한, 기 설정된 비밀번호에 해당하는 비밀번호를 비접촉식으로 순차적으로 입력하면 문을 개방할 수 있다.

이를 위해, 도 1을 참조하면 본 발명은 외부기기부(100) 및 도어락(200)을 포함하며 이들을 제어하는 제어유닛(300)을 포함할 수 있다.

외부기기부(100)는 외부로부터 입력받은 데이터를 디스플레이할 수 있는 것으로, 스마트 폰(smart phone), 휴대폰, 노트북 컴퓨터(laptop computer), 디지털방송용 단말기(M), PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 네비게이션, 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device), 글래스형 단말기(smart glass) 등이 포함될 수 있다.

또한, 소프트웨어 프로그램 및 어플리케이션이 설치되어 서비스를 제공할 수 있는 것이 바람직하다.

또한, 외부기기부(100)는 터치 가능한 디스플레이부(110)를 지니는 것이 바람직하다.

외부기기부(100)는 터치를 감지하는 터치 센서, 터치키, 푸시키 등 사용자의 손가락 감압/전기적 신호 및 제스처를 인지하는 소자중 적어도 하나 이상을 포함하여 사용자 입력을 감지할 수 있다.

디스플레이부(110)란, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉서블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display), 전자잉크 디스플레이(e-ink display) 및 양자점 디스플레이(Quantum dot) 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.

또한, 외부기기부(100)는 도어락(200)과 연동되어 원격으로 잠금을 해제할 수 있으며 이를 위해 도 1 및 도 2를 참조하면, 외부기기부(100)는 소프트웨어 또는 어플리케이션을 내장하고 있으며 도어락(200)과 인접하게 되면 근처 반경에 노출된 접근자를 판별할 수 있고, 이를 통해 출입이 가능한 사람인지 여부를 식별할 수 있게 된다.

이를 통해 무선 통신이 가능하며, 무선 통신은, 이동통신을 위한 기술표준들 또는 통신방식(예를 들어, GSM(Global System for Mobile communication), CDMA(Code Division Multi Access), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), HSUPA(High Speed Uplink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A(Long Term Evolution-Advanced) 등)에 따라 구축된 이동 통신망 상에서 기지국, 외부의 단말, 서버 중 적어도 하나와 무선 신호를 송수신할 수 있다.

또한, 근거리 무선 통신을 활용할 수 있으며 근거리 통신(short-range wireless communication unit)은, 블루투스 통신부(320), BLE(Bluetooth Low Energy) 통신부(320), 근거리 무선 통신부(320)(Near Field Communication unit), WLAN(와이파이) 통신부(320), 지그비(Zigbee) 통신부(320), 적외선(IrDA, infrared Data Association) 통신부(320), WFD(Wi-Fi Direct) 통신부(320), UWB(ultra wideband) 통신부(320), Ant+ 통신부(320) 등을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

이후, 도 2를 참조하면 외부기기부(100)의 디스플레이부(110)에는 지문을 인식할 수 있도록 안내 문구가 디스플레이된다.

이에, 사용자는 지문을 인식하게 되면 원격으로 문이 개방되어 출입할 수 있다.

여기서, 외부기기부(100)는 사용자의 생체 정보 즉, 사용자의 지문 정보, 홍채 정보, 음성 정보 및 얼굴 정보 중 적어도 하나를 포함하는 사용자의 생체 정보를 획득하여 인식할 수 있으며 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 지문 인식으로 설명하고 있으나 이에 한정하는 것은 아니다.

따라서, 문을 개방하기 위해 불필요한 동작을 수행하는 것을 방지하여 편의성이 증대되는 장점이 있다.

또한, 도어락(200)에 지문을 남기지 않아 위생적이며, 보안성이 증대되는 효과가 있다.

도 3을 참조하면, 생체 정보뿐만 아니라 외부기기부(100)를 통해 비밀번호 입력 방법으로 문을 개방할 수 있다.

상세히, 생체 정보로 도어를 개방할 수 없는 상황에서 기 설정된 비밀번호 배열읕 통해 문을 개방할 수 있다.

사용자는 문을 개방하기 위해 비밀번호 모드를 선택하게 되면 외부기기부(100)에는 비밀번호를 입력할 수 있도록 디스플레이되며 이에 사용자는 비밀번호를 입력하여 문을 개방할 수 있게 된다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 도어락(200)은 외부기기부(100)의 원격 개방뿐만 아니라 도어락(200)의 잠금 해체 방식으로 문을 개방할 수 있다.

이를 위해 도어락(200)은 잠금유닛을 포함하여 잠금유닛은 터치스크린 방식으로 구성될 수 있으며, 잠금유닛은 설명의 편의를 위해 제1 잠금부(220) 및 제2 잠금부(210)로 설명한다.

잠금유닛의 제1 잠금부(220)는 사용자의 생체 정보를 인식하여 문을 개방할 수 있다.

제1 잠금부(220)는 터치 스크린 형태로 형성되며 사용자의 지문을 접촉하면 기 설정된 지문인지 판단 후 문을 개방하게 된다.

이때, 제1 잠금부(220)는 지문인식을 위해 지문 형상을 디스플레이 할 수 있으며 이에 사용자는 지문을 접촉하는 위치를 알 수 있다.

또한, 제1 잠금부(220)는 외부기기부(100)를 구비하지 않아도 문을 개방할 수 있으며, 지문인식으로 인해 기존의 비밀번호 인식으로 인한 지문을 남기지 않아 범죄에 노출되는 것을 방지하는 효과가 있다.

또한, 비밀번호를 외우지 않아도 문을 개방할 수 있어 효율성이 증대되는 효과가 있다.

덧붙여, 문을 개방하기 위해 불필요한 행동을 취할 필요가 없어 편의성 및 효율이 증대되는 효과가 있다.

도 5를 참조하여 제2 잠금부(210)를 설명한다.

제2 잠금부(210)는 번호가 새겨진 비밀번호부(211,212,213) 및 손가락의 위치를 센싱하는 센서부(211a,212a,213a)를 포함한다.

제2 잠금부(210)는 도어락(200)의 패널(S)에 돌출되어 형성되며 각각의 번호가 새겨진 비밀번호부(211,212,213) 구비한다.

비밀번호부(211,212,213)는 1 부터 9까지의 번호가 새겨져 있으며 기 설정된 비밀번호를 입력하기 위해 형성된다.

비밀번호부(211,212,213) 내부에는 손가락의 움직임을 센싱하기 위한 센서부(211a,212a,213a)가 위치한다.

여기서 비밀번호부와 센서부는 설명의 편의를 위해 일부 도면부호만 기재했을 뿐 기재된 도면부호에 해당하는 부분만 의미하는 것은 아니다.

비밀번호부(211,212,213)는 기존의 도어락(200)의 비밀번호를 입력하기 위해 도어락(200)의 패널(S)에 직접 맞닿아 입력하는 것이 아닌 비접촉식으로 비밀번호를 입력할 수 있다.

도 6 및 도 7을 참조하여 상세히 설명하면, 제2 잠금부(210)는 패널(S)에서 일정 길이만큼 돌출되어 형성되는 것이 바람직하다.

즉, 돌출되어 패널(S)과 제2 잠금부(210)는 수직을 이루는 것이 바람직하며, 제2 잠금부(210)는 사용자의 손동작을 인식하기 위해 폭 방향으로 배열되는 것이 바람직하다.

이에, 패널(S)과 제2 잠금부(210)의 사이에는 손가락이 인접할 수 있도록 공간이 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 센서부(211a,212a,213a)의 종류는 적외선 센서, 도플러 센서, 초음파 센서 등 다양한 센서가 사용될 수 있으며 이에 국한하지 않는다.

도 7을 참조하면, 제2 잠금부(210)의 비밀번호부(211,212,213)는 손가락으로 비밀번호부(211,212,213)의 센서부(211a,212a,213a) 즉 비밀번호부(211,212,213) 외측면에 인접하면 비밀번호부(211,212,213)에 내장된 센서부(211a,212a,213a)는 손가락의 유무와 위치를 센싱하여 비밀번호부(211,212,213)에 대응되는 번호의 비밀번호를 입력할 수 있다.

이때, 패널(S)에 손가락이 맞닿지 않으며 비밀번호부(211,212,213)의 외측에 사용자가 입력하고자 하는 번호에 맞춰 손가락을 인접하기만 하면 비밀번호의 입력이 가능하다.

이에, 기 설정된 비밀번호를 순차적으로 입력하게 되면 문이 개방될 수 있다.

센서부(211a,212a,213a)는 손가락이 위치하게 되면 손가락이 위치하고 있는 위치를 센싱하게 되고 센싱된 데이터를 기반으로 번호를 입력하게 되며 입력된 비밀번호와 기 설정되어 저장된 데이터를 비교하여 문을 개방할 수 있다.

이에, 비접촉식으로 문을 개방할 수 있어 기존의 지문이 도어락(200)에 남아 발생하는 보안 문제를 해결할 수 있다.

또한, 패널(S)을 가압할 필요 없이 간단히 손가락을 인접하기만 하면 문을 개방할 수 있어 편의성이 증대되는 효과가 있다.

도 5를 참조하면, 비밀번호부(211,212,213)는 사용자가 손가락을 인접한 위치에 대응되어 비밀번호부(211,212,213)에 새겨진 대응되는 번호에 점등될 수 있다.

상세히, 사용자가 '3'의 번호에 손가락을 인접한다면 3의 숫자에 해당하는 비밀번호부(211,212,213)가 점등된다.

이에, 사용자는 비밀번호를 입력 시, 정확한 인식유무를 알 수 있어 효율이 증대되는 효과가 있다.

또한, 순차적으로 비밀번호가 입력되는 것을 인지할 수 있어 비밀번호 입력 시 발생되는 입력 실수를 감소할 수 있는 효과가 있다.

예를 들어, 사용자가 이전에 입력한 번호를 재입력하여 비밀번호 입력의 오류를 발생하는 것을 방지할 수 있는 것이다.

덧붙여, 비밀번호부(211,212,213)의 점등되는 특징은 사용자의 의도에 따라 'ON'또는 'OFF' 될 수 있다.

다음으로 본 발명은 외부기기와 도어락(200)의 센싱 데이터를 저장 및 검증하며 상호 데이터 교환 및 제어가 가능하도록 제어유닛(300)이 형성된다.

도 8을 참조하면, 제어유닛(300)은 제어부(310), 통신부(320) 및 메모리부(330)를 포함한다.

제어부(310)는, 예를 들면, 소프트웨어 혹은 프로그램(어플리케이션)을 구동하여 제어부(310)에 연결된 본 발명의 비접촉식 스마트 도어락(200)의 적어도 하나의 다른 구성요소( 예 : 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 및 연산을 수행할 수 있다. 제어부(310)는 다른 구성요소( 예 : 통신부(320))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리에 로드하여 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리에 저장할 수 있다. 제어부(310)는 메인 제어부(310)( 예 : 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 제어부(310)), 및 이와는 독립적으로 운영되고, 추가적으로 또는 대체적으로, 메인 제어부(310)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화된 보조 제어부(310)( 예 : 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 제어부(310), 센서 허브 제어부(310), 또는 커뮤니케이션 제어부(310) )를 포함할 수 있다. 여기서, 보조 제어부(310)는 메인 제어부(310)와 별개로 또는 임베디드(Embedded)되어 운영될 수 있다.

또한, 통신부(320)는 웨어러블 디바이스, 스마트폰, 외부 서버 등 타 디바이스와 유선 또는 무선 통신 채널의 수립 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신부(320)는 독립적으로 운영되는 유선 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 제어부(310)를 포함할 수 있다. 상기 통신부(320)는 무선 통신 모듈( 예 : 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈 ) 또는 유선 통신 모듈 LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈 )을 포함할 수 있다.

메모리부(330)는 제어부(310)의 처리 및 제어를 위한 프로그램을 저장할 수 있고, 외부기기로 입력되거나 외부기기로부터 출력되는 데이터를 저장할 수도 있다(생체 정보 및 비밀번호 정보를 포함한다).

메모리부(330)는 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리(150) 등), 램(RAM, Random Access Memory) SRAM(Static Random Access Memory), 롬(ROM, Read-Only Memory), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 적어도 하나의 타입의 저장매체를 포함할 수 있다.

메모리부(330)에 저장된 프로그램들은 그 기능에 따라 복수 개의 모듈들로 분류할 수 있는데, 여기서, 복수 개의 모듈들은 하드웨어가 아닌 소프트웨어로서, 기능적으로 동작하는 모듈을 의미한다.

UI 모듈은, 애플리케이션 별로 도어락(200)과 외부기기와 연동되는 특화된 UI, GUI 등을 제공할 수 있다. 터치 스크린 모듈은 사용자의 터치 스크린 상의 터치 제스처를 감지하고, 터치 제스처에 관한 정보를 도어락(200)과 외부기기부(100)로 전달할 수 있다. 터치 스크린 모듈은 터치 코드를 인식하고 분석할 수 있다. 터치 스크린 모듈은 콘트롤러를 포함하는 별도의 하드웨어로 구성될 수도 있다.

도 9를 참조하여, 본 발명의 작동 방식을 설명한다.

먼저, 도어락(200)에 접근하여 휴대폰의 어플리케이션을 구동(S100)하면 사용자는 기 등록된 지문을 인식하거나 비밀번호를 입력(S200)한다.

또는, 도어락(200)에 지문인식(생체 정보) 또는 비접촉식 방식으로 비밀번호를 입력하게 된다.

이때, 기 설정된 생체 정보 및 비밀번호는 도어락(200)의 제어부(310)에 미리 등록할 수 있다.

제어부(310)가 외부기기에 입력된 생체 정보 및 비밀번호를 생성하여 인식(S300)하면 도어락(200)은 수신한 인증 데이터(생체정보, 비밀번호)를 검증(S400)하고 인증 데이터와 비교하게 된다.

이후, 데이터 검증이 완료되면 문의 잠금을 해제(S500)하여 개방하게 된다.

본 발명은 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 매체에 사용되는 프로그램 명령어, 즉 코딩은 본 발명을 위해 특별히 구성된 것이 아니라, 소프트웨어 분야에 종사하는 동업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다.

하드웨어는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈과 같이 사용될 수 있으며, 그 역으로 사용 또한 마찬가지다.

또한 본 발명의 잠금유닛의 표면에는 정전기에 의한 소자의 손상 및 오류를 방지하기 위해 코팅층을 포함할 수 있다.

상기 코팅층은 대전방지층으로, 정전기 발생을 방지하여, 먼지 및 이물질 부착을 방지할 수 있으며, 접착력이 우수해 코팅층의 부착력이 우수하다.

상기 대전방지층은 하기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산; 그라파이트; 및 전도성필러를 포함할 수 있다:

[화학식 1]

여기서,

m은 1 내지 100의 정수이며,

p는 3 내지 10의 정수이며,

R1 내지 R3는 서로 동일하거나 상이하며, 각각 독립적으로 수소, 중수소, 히드록시기, 치환 또는 비 치환된 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 치환 또는 비 치환된 탄소수 6 내지 30의 아릴기로 이루어진 군으로부터 선택되며,

상기 치환된 알킬렌기, 치환된 아릴렌기, 치환된 알킬기 및 치환된 아릴기는 수소, 중수소, 시아노기, 니트로기, 할로겐기, 히드록시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬기, 탄소수 1 내지 20개의 시클로알킬기, 탄소수 2 내지 30의 알케닐기, 탄소수 2 내지 24의 알키닐기, 탄소수 7 내지 30의 아르알킬기, 탄소수 6 내지 30의 아릴기, 핵원자수 5 내지 60의 헤테로아릴기, 탄소수 6 내지 30의 헤테로아릴알킬기, 탄소수 1 내지 30의 알콕시기, 탄소수 1 내지 30의 알킬아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아릴아미노기, 탄소수 6 내지 30의 아르알킬아미노기, 탄소수 2 내지 24의 헤테로 아릴아미노기, 탄소수 1 내지 30의 알킬실릴기, 탄소수 6 내지 30의 아릴실릴기 및 탄소수 6 내지 30의 아릴옥시기로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상의 치환기로 치환되며, 복수 개의 치환기로 치환되는 경우 이들은 서로 동일하거나 상이하다.

보다 바림직하게는 상기 화학식 1로 표시되는 화합물은 하기 화학식 2로 표시되는 화합물일 수 있다:

[화학식 2]

여기서, m 및 p는 상기 화학식 1에서 정의한 바와 같다.

상기 그라파이트는 소량 포함되어, 대전방지층 내의 대전 방지 효과를 지속적으로 유지시킬 수 있다. 그라파이트는 고가의 전도성 필러인 점을 고려할 때, 본 발명 내의 대전방지층에는 소량 포함되어, 지속적인 대전방지 효과를 유지할 수 있다.

상기 전도성 필러는 실리카, 알루미나 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있으나 바람직하게는 알루미나이지만 상기 예시에 국한되지 않는다. 상기 전도성 필러의 입자 직경은 30 내지 50㎛이지만, 상기 예시에 국한되지 않는다. 상기 전도성 필러는 전기 전도성을 나타낼 수 있다.

보다 구체적으로, 본 발명의 대전방지층은 상기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산; 그라파이트 및 전도성 필러를 포함하여, 대전방지 효과를 나타낼 수 있다. 상기 폴리실록산은 친수성 부분과 소수성 부분으로 구별된다. 친수성 부분은 비공유 전자쌍을 포함하는 산소 원자에 의해, 물 분자와 수소 결합이 가능하다.

반면, 알킬기는 소수성기로 작용한다. 따라서, 친수성 부분이 대전방지층의 표면으로 위치하게 되고, 소수성 부분이 그 반대로 위치하게 되어, 반영구적인 대전방지 효과를 나타낼 수 있다.

상기 대전방지층을 형성하기 위한 대전방지 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산; 그라파이트; 전도성 필러 및 유기용매를 혼합하여 제조할 수 있다.

상기 유기 용매는 에탄올, 메탄올, 부탄올, 헥세인, 프로페인, 톨루엔, 페놀 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

바람직하게 상기 대전방지 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산 40 내지 80 중량부, 그라파이트 5 내지 10 중량부, 전도성 필러 30 내지 50 중량부를 포함할 수 있다.

상기 범위 내 중량부를 포함하여 대전방지 조성물을 제조하는 경우, 상기 조성물을 이루는 성분의 상호 작용으로 단순 조합 이상의 대전 방지 효과가 나타날 수 있다.

더욱 바람직하게, 상기 대전방지층을 형성하기 위한 대전방지 조성물은 상기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산; 그라파이트; 전도성 필러; 유기용매에 천연추출물을 추가로 포함하여 제조할 수 있다.

상기 천연추출물은 개별꽃 추출물, 개감채 추출물, 자주개자리 추출물 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택될 수 있다.

상기 개별꽃(Krascheninikovia coreana Nakai)은 쌍떡잎식물 중심자목 석죽과의 여러해살이풀로 미치광이풀 및 섬개별꽃으로도 불리며, 신갈나무 숲 또는 그 자장자리에 자라고, 잎은 마주나기하며 윗부분의 잎이 특히 커지지 않고 거꿀피침모양이며 길이 10~40mm,　폭 2~4mm로서 예두이고 밑부분이 좁아져서 엽병처럼 된다. 꽃은 5월에 피며 꽃자루는 길이 2~3cm로서 한쪽에 털이 줄지어 돋고 1개의 백색 꽃이 위를 향해 달린다. 꽃받침조각은 5개이며 꽃잎도 5개로서 거꿀달걀모양이고 길이 6mm이며 원두 또는 둔한 절두이다. 수술은 10개이고 꽃밥은 황색이며 씨방에 3개로 갈라진 암술대가 있고 지면 가까이에 닫힌꽃이 몇 개씩 달리며 대가 있다. 삭과는 난상 원형이고 3개로 갈라져서 세립 종자를 산출한다. 원줄기는 1~2개씩 나오고 높이 8~12cm로서 줄로 돋은 털이 있으며 가늘고 길며 곧게 선다. 방추형의 덩이뿌리가 1~2개씩 달린다. 뿌리를 태자삼이라 한다.

상기 개감채(Lloydia serotina (L.) Rchb.)는 외떡잎식물 백합목 백합과의 여러해살이풀로 와판화, 두메무릇 및 산무릇으로도 불리며, 높은 산의 암석지에 자라고, 근생엽은 보통 2개씩 달리며 길이 7~20cm,　폭 1mm　정도로서 선형이다. 줄기잎은 2~4장이 달리고 선형이며 길이 4~35mm로서 끝이 둔하고 가장자리가 위로 말리며 위쪽의 것일수록 작다. 화경은 길이 7~15cm로서 2~4개의 잎이 달린다. 꽃은 7월에 피고 넓은 종 같으며 길이 10~13mm,　지름 1.5cm　정도이고, 화피열편은 6개로서 거의 비슷하며 긴 타원형이고 백색이지만 뒷면의 맥이 때로 자줏빛이 돈다. 수술은 6개로서 화피 길이의 1/2정도이며 꽃밥은 타원형이고 아래쪽으로 수술대에 붙는다. 씨방은 타원형이며 암술대는 길이 2~2.5mm로서 씨방보다 짧고 암술머리는 희미하게 3개로 갈라진다. 삭과로 갈색이고 길이 6~7mm로서 넓은 거꿀달걀모양이다. 비늘줄기는 원주형이고 외피는 연한 황갈색이다.

상기 자주개자리(Medicago sativa L.)는 쌍떡잎식물 장미목 콩과의 여러해살이풀로 알팔파로도 불리며, 한반도 북부 및 중부에 분포하고 잎은 어긋나기하며 우상 3출엽이고 소엽은 거꿀피침모양 또는 긴 타원형이며 주맥 끝이 뾰족하며 밑부분이 예저이고 길이 2-3cm,　넓이 6-10mm로서 윗가장자리에 잔톱니가 있으며 윗면에 털이 거의 없고 뒷면에 털이 복생한다. 탁엽은 피침형이며 가장자리가 밋밋하다. 총상꽃차례는 액생하며 화경이 있고 꽃은 7-8월에 피며 접형화는 길이 7-8mm로서 연한 자주색이고 포는 침형이다. 꽃받침은 길이 5-6mm이며 열편은 종형으로서 판통보다 길다. 협과는 나선상으로 2-3회로 말리며 털이 있고 여러개의 종자가 들어 있다. 종자는 신형으로서 작고 황갈색이다. 줄기는 곧추서거나 비스듬히 자라며 가지가 많이 갈라진다. 털이 거의 없고 속이 비어있다. 원뿌리는 원주형이며 땅속에 깊이 자란다.

바람직하게 상기 대전방지 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 1로 표시되는 폴리실록산 40 내지 80 중량부, 그라파이트 5 내지 10 중량부, 전도성 필러 30 내지 50 중량부, 개별꽃 추출물 5 내지 10 중량부, 개감채 추출물 5 내지 10 중량부 및 자주개자리 추출물 1 내지 5 중량부를 포함할 수 있다.

상기 범위에 의하는 경우, 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 대전 방지 상승효과가 소폭 더 향상되며, 상기 범위를 벗어나는 경우 대전 방지 효과가 미미하거나 향상되지 않을 수 있다.

보다 바람직하게, 상기 대전방지 조성물의 점도는 1,200 내지 1,500cP이며, 상기 점도가 1,200cP 미만인 경우에는 일면에 코팅 시 흘러내려 대전방지층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있고, 1,500cP를 초과하는 경우에는 균일한 대전방지층의 형성이 용이하지 않은 문제가 있다.

[제조예 1: 대전 방지 코팅층의 제조]

1. 코팅 조성물의 제조

톨루엔 및 페놀을 1:1의 중량비로 혼합한 유기 용매에 하기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산, 전도성 필러 및 그라파이트를 혼합하여, 대전방지 조성물을 제조하였다:

[화학식 2]

여기서, m은 10 내지 30의 정수이며, p는 3 내지 5의 정수이다.

상기 대전방지 조성물의 보다 구체적인 조성은 하기 표 1와 같다.

	SC1	SC2	SC3	SC4	SC5	SC6
유기용매	100	100	100	100	100	100
폴리실록산	20	30	40	60	80	100
알루미나	10	20	30	40	50	60
그라파이트	1	3	5	7	10	15

(단위 중량부)상기 알루미나는 입자 직경이 30 내지 50㎛이다.

2. 코팅층의 제조

잠금유닛의 표면에 상기 SC1 내지 SC6의 대전방지 조성물을 도포한 후, 열 경화 시켜 대전방지층(코팅층)을 형성하였다.

[실험예 1: 코팅층에 의한 대전방지 효과 실험]

1. 점도 측정

잠금유닛의 포면에 대한 대전방지층을 형성하기 전, 대전방지 조성물의 점도를 측정하였다. 점도 측정은 레오미터(Rheometer, Compac-100, Sun Sci. Co., Japan)를 이용하였다. 점도 측정 결과는 하기 표 2과 같다.

	SC1	SC2	SC3	SC4	SC5	SC6
점도(cP)	620	800	1250	1350	1500	2000

(단위 : cP)2. 표면 전기 저항 측정

잠금유닛의 일면에 SC1 내지 SC6의 대전방지층이 형성된 코팅층에 대해, Resistance Meter SIMCO 저항기 ST-4(25℃, 상대습도 50%)를 이용하여 표면전기저항을 측정하였다.

비교예로, 대전방지층이 형성되지 않은 잠금유닛의 표면(비교예 1)에 표면전기저항도 함께 측정하였다. 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.

	비교예1	SC1	SC2	SC3	SC4	SC5	SC6
표면전기저항 (Ω/cm²)	7.4Х10¹⁰ 내지 1.6×10¹²	6.4Х10⁹내지 1.4×10¹⁰	1.4Х10⁹ 내지 1.6×10¹⁰	7.2Х10⁸내지 6.1×10⁹	4.4Х10⁷ 내지 2.1×10⁸	6.5Х10⁷ 내지 4.5×10⁸	5.8Х10⁸ 내지 7.8×10⁸

(단위 : Ω/cm²)대전방지층이 형성되지 않은 비교예에 비해, SC1 내지 SC6의 표면전기저항이 낮으므로, 전기전도도가 우수하여, 우수한 대전방지효과가 나타남을 확인할 수 있다.

3. 표면 외관에 대한 평가

대전방지 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 표면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였으며, 그 결과를 하기 표 4 나타내었다.

○: 균일한 코팅층 형성

×: 불균일한 코팅층의 형성

	SC1	SC2	SC3	SC4	SC5	DY6
관능 평가	Х	Х	○	○	○	Х

결과적으로, 코팅층을 형성할 때, 일정 점도 미만인 경우에는 거울의 표면에서 흐름이 발생하여, 균일한 코팅층의 형성이 어려운 경우가 다수 발생하였다. 이에 따라, 생산수율이 낮아지는 문제가 발생할 수 있다. 또한, 점도가 너무 높은 경우에도, 조성물의 균일 도포가 어려워 균일한 코팅층의 형성이 불가하였다.

또한, 상기 대전방지 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산 40 내지 80 중량부, 전도성 필러 30 내지 50 중량부 및 그라파이트 5 내지 10 중량부를 포함하는 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 대전 방지 상승효과가 뛰어남을 알 수 있다.

[제조예 2: 천연 추출물을 포함하는 대전 방지 코팅층의 제조]

상기 대전 방지 조성물에 대해 천연추출물을 포함하여 대전 방지 효과 증감 여부를 확인하기 위해 천연 추출물을 제조 후, 실험예 1에서 대전방지효과가 가장 우수했던 SC4 조성물에 천연추출물을 추가하여 대전 방지 조성물로 제조하였다.

1. 개별꽃 추출물의 제조

개별꽃 잎을 세척 및 건조한 후, 믹서기로 분쇄하여 분말로 제조하였다. 분말 시료를 추출 용매인 30% 에탄올에 침지하여 24시간 동안 상온에 방치한 후 추출액을 수득하는 과정을 2회 반복하였다. 수득한 추출액을 와트만 2번 여과지로 감압 여과하고, 여과된 추출액을 진공 회전 농축기로 농축하여 용매 성분을 제거한 개별꽃 추출물(PE)을 수득하였다.

2. 기타 천연 추출물의 제조

상기 개별꽃 추출물(PE)의 제조방법과 동일한 방법을 이용하여, 개감채 추출물(LE) 및 자주개자리 추출물(ME)을 제조하였다.

3. 코팅 조성물의 제조

상기 제조예 1과 동일한 방식으로 제조되며, 천연추출물을 추가로 포함하여 하기 표 5와 같은 조성으로 대전방지 코팅층을 제조하였다.

	SC7	SC8	SC9	SC10	SC11
유기용매	100	100	100	100	100
폴리실록산	60	60	60	60	60
알루미나	40	40	40	40	40
그라파이트	7	7	7	7	7
개별꽃 추출물(PE)	1	3	5	7	10
개감채 추출물(LE)	1	3	5	7	10
자주개자리 추출물(ME)	0.1	0.5	1	3	5

(단위 중량부)

4. 코팅층의 제조

잠금유닛의 일면에 대전방지 조성물(SC7 내지 SC11)을 도포한 후, 열경화 시켜 대전방지층(코팅층)을 형성하였다.

[실험예 2: 천연추출물을 포함하는 코팅층에 의한 대전방지 효과 실험]

상기 제조예 2에서 제조된 코팅 조성물에 대하여 상기 실험예 1과 동일한 방식으로 점도 측정 평가, 표면 전기 저항 측정 평가 및 표면 외관에 대한 평가를 진행하였으며, 그 결과를 하기 표 6 내지 표 8에 나타내었다.

점도 측정

점도 측정 결과는 하기 표 5와 같다.

	SC7	SC8	SC9	SC10	SC11
점도(cP)	1250	1300	1370	1450	1490

(단위 : cP) 표면 전기 저항 측정

잠금유닛의 표면에 SC7 내지 SC11의 대전방지층이 형성된 코팅층에 대해, Resistance Meter SIMCO 저항기 ST-4(25℃, 상대습도 50%)를 이용하여 표면전기저항을 측정하고, 비교예로 상기 실험예1의 SC4의 대한 표면전기저항 값을 지수 5로 하여 SC7 내지 SC11의 표면전기저항 정도를 지수 1 내지 10으로 나타내었다. 상기 지수 값은 숫자가 클수록 표면전기저항 값이 높은 것을 나타낸다.

	SC4	SC7	SC8	SC9	SC10	SC11
표면전기저항 (Ω/cm²)	5	4	3	2	2	4

(단위 : Ω/cm²)상기 표 6에 따르면, SC4의 표면전기저항 값보다 SC7 내지 SC11의 표면전기저항 측정값이 낮아, 전기전도도가 높아 우수한 대전방지효과를 나타냄을 확인하였다. 특히, 바람직한 중량부의 천연추출물을 포함하는 SC8 내지 SC10의 경우, 표면전기저항 값이 더욱 낮아 전기전도도가 보다 더 우수하여 대정방지효과가 향상됨을 확인하였다.

표면 외관 평가

대전방지 조성물의 점도 차이로 인해, 코팅층을 제조한 이후, 균일한 표면이 형성되었는지 여부에 대해 관능 평가를 진행하였다. 균일한 코팅층을 형성하였는지 여부에 대한 평가를 진행하였고, 하기와 같은 기준에 의해 평가를 진행하였으며 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.

○: 균일한 코팅층 형성

×: 불균일한 코팅층의 형성

	SC7	SC8	SC9	SC10	SC11
관능 평가	○	○	○	○	○

상기 표 8에 의하면, 바람직한 점도 즉, 1200cP 내지 1500cP 범위에 해당하는 경우, 잠금유닛 일면에서 균일한 코팅층이 형성됨을 확인하였다.

결과적으로, 코팅층 형성 시 일정 점도 미만이거나 초과하는 경우, 불균일한 코팅층이 형성됨을 확인하였으며, 천연추출물을 포함하는 대전 방지 코팅 조성물인 SC7 내지 SC11의 경우, 점도, 표면 전기 저항 및 표면 외관에 대한 평가 모두 우수하였고, 바람직한 중량부의 천연추출물을 포함하는 경우 코팅 조성물의 대전방지효과가 더욱 향상됨을 확인하였다.

즉, 상기 천연추출물을 포함하는 대전방지 조성물은 유기용매 100 중량부에 대하여, 상기 화학식 2로 표시되는 폴리실록산 40 내지 80 중량부, 전도성 필러 30 내지 50 중량부, 그라파이트 5 내지 10 중량부, 개별꽃 추출물 5 내지 10 중량부, 개감채 추출물 5 내지 10 중량부 및 자주개자리 추출물 1 내지 5 중량부를 포함하는 SC8 내지 SC10의 경우 각 구성 성분의 상호 작용에 의한 대전 방지 상승효과가 뛰어남을 알 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100 : 외부기기부,
110 : 디스플레이부,
200 : 도어락,
210 : 제2 잠금부,
211,212,213 : 비밀번호부,
211a,212a,213a : 센서부,
220 : 제1 잠금부,
300 : 제어유닛,
310 : 제어부,
320 : 통신부,
330 : 메모리부,
S : 패널.

Claims

도어락;
상기 도어락과 연동되는 외부기기부;
상기 도어락에 형성되되, 기 등록된 사용자의 생체 정보 및 비밀번호를 식별하는 잠금유닛; 및
상기 외부기기부 및 상기 도어락을 제어하는 제어유닛;을 포함하고,
상기 잠금유닛은 기 등록된 사용자의 생체 정보 및 기 설정된 비밀번호에 의해 개방할 수 있고,
상기 잠금유닛은 상기 외부기기부와 상호 연동되어 상기 외부기기부에 센싱된 기 등록된 사용자의 생체 정보에 의해 원격으로 개방될 수 있는 것인
비접촉식 스마트 도어락.
제1항에 있어서,
상기 잠금유닛은 터치스크린 형식이고,
생체 정보를 센싱하는 제1 잠금부 및
기 설정된 비밀번호를 센싱하는 제2 잠금부;를 포함하는 것인
비접촉식 스마트 도어락.
제2항에 있어서,
상기 제1 잠금부는, 터치 스크린 형태로 생체 정보를 센싱하여 문을 개방할 수 있고,
상기 제1 잠금부는, 상기 외부기기부에 센싱되는 기 등록된 사용자의 생체 정보에 대응되어 원격으로 문을 개방할 수 있는 것인
비접촉식 스마트 도어락.
제3항에 있어서,
상기 제2 잠금부는,
번호가 새겨진 비밀번호부; 및
상기 비밀번호부와 결합되되, 손가락의 위치 유무를 센싱하는 센서부;를 포함하고,
사용자는 기 설정된 비밀번호에 따라 상기 비밀번호부에 기 설정된 비밀번호의 번호를 순차적으로 손가락을 비접촉식으로 인접하면 상기 센서부는 손가락의 위치를 센싱하여 기 설정된 비밀번호를 센싱하였을 경우 문을 개방할 수 있는 것인
비접촉식 스마트 도어락.
제4항에 있어서,
상기 비밀번호부는 사용자의 손가락의 위치를 센싱하여 대응되는 위치에 점등되는 것인
비접촉식 스마트 도어락.