WO2012015077A1 - 재료 감별 장치 - Google Patents

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WO2012015077A1
WO2012015077A1 PCT/KR2010/004917 KR2010004917W WO2012015077A1 WO 2012015077 A1 WO2012015077 A1 WO 2012015077A1 KR 2010004917 W KR2010004917 W KR 2010004917W WO 2012015077 A1 WO2012015077 A1 WO 2012015077A1
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heat
temperature
heat generator
thermal
controller
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김기훈
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한국과학기술연구원
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/18—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal conductivity
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity

Definitions

  • the present invention relates to a material discrimination apparatus, and more particularly, to a material discrimination apparatus for determining a kind of material by sensing a temperature change according to a thermal conductivity characteristic of a material to be discriminated and extracting a thermal characteristic value of the material. will be.
  • tactile transmission is an essential element in the manipulation of objects through prosthetic hands.
  • temperature transmission is important not only in terms of functional aspects such as manipulating objects, but also in social aspects of humans and other animals, and plays an important role in judging the material of objects to be touched. Therefore, a means for precisely determining the temperature and the material attached to the robot number is required.
  • a force sensor or vision information is used to detect an object to be manipulated, but there is a disadvantage in that the size of the system becomes large. Accordingly, there is a need for the development of a device that is small in size and capable of searching for various objects to discriminate objects of a desired material.
  • Another object of the present invention is to provide a material discrimination apparatus which can grasp the thermal characteristic value of a material simply and easily by simply contacting a material to be discriminated.
  • a material discrimination apparatus for achieving the above object is a device for discriminating a material by contacting the surface of the material and calculating a thermal characteristic value of the material, a plurality of heat generators for generating heat individually ; A plurality of temperature sensors attached to each of the heat generators to measure varying temperatures of the heat generators; And a controller controlling heat generation of the heat generator and calculating a thermal characteristic value of the material by calculating and processing temperature values measured by the plurality of temperature sensors.
  • the controller may include: a storage unit in which unique thermal characteristic values of a plurality of materials are stored in advance; And a comparison unit comparing the thermal characteristic values of the material calculated from the temperature values measured by the plurality of temperature sensors with the data values stored in the storage unit and confirming a matching value.
  • the controller may further include a display unit displaying a result of differentiation of the material identified by the comparison unit.
  • the material discriminating apparatus may further include a pressure sensor that senses a change in pressure caused by contact when the heat generator contacts a material to be discriminated, and blocks heat generation of the heat generator.
  • the controller may calculate the heat ejection rate, which is a thermal characteristic value of the material, by applying the temperature values measured from the temperature sensor to Equation 7 below.
  • T s, i is the thermal equilibrium temperature of the i th heat generator
  • T s, j is the thermal equilibrium temperature of the j th heat generator
  • T i is the i T j is the initial temperature of the j th heat generator
  • ⁇ i is the heat ejection rate of the i th heat generator
  • ⁇ j is the heat ejection rate of the j th heat generator.
  • the material discriminating apparatus of the present invention is a method of detecting a thermal change by simply contacting a material to be discriminated, and thus has an effect of easily and easily grasping a thermal characteristic value of the material.
  • 1 is a view for explaining the principle of operation of the material discrimination apparatus of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a material discrimination apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • 1 is a view for explaining the principle of operation of the material discrimination apparatus of the present invention.
  • the metal has a high thermal conductivity
  • the thermal conductivity is quickly made by hand, so that a person feels a cold touch, and the wood has a low thermal conductivity, and thus the thermal conductivity is slow by a hand, so that a person feels a relatively warm texture.
  • the material discriminating apparatus of the present invention is a device which can grasp what kind of material is by calculating the thermal characteristic value of the material by using the above principle generated by the contact of two objects having different temperatures.
  • FIG. 2 is a schematic diagram of a material discrimination apparatus according to an embodiment of the present invention.
  • the material discrimination apparatus 100 of the present invention includes a measurement unit 10 and a controller 20.
  • the measuring unit 10 comprises a heat generator 14 and a temperature sensor 16 and optionally further comprises a pressure sensor 12.
  • the measuring unit 10 is connected to the controller 20 and driven under the control of the controller 20. Although three measurement units 10 are illustrated in FIG. 2, the number of measurement units 10 is not limited thereto, and two or more measurement units may be used depending on the purpose of use and measurement reliability.
  • the heat generator 14 generates heat individually.
  • the plurality of heat generators 14 are arranged at predetermined intervals, and since the controller 20 serves as a heat sink, no interference occurs between the heat generators 14.
  • the heat generator 14 may be configured as, for example, a Peltier device or a heat pump, and may be configured to generate heat according to a control signal of the controller 20.
  • a temperature sensor 16 is attached to each heat generator 14 to measure the varying temperature of the heat generator 14. Specifically, the temperature sensor 16 measures the temperature before the heat generator 14 contacts the material 200 and measures the temperature when the heat generator 14 contacts the material 200 to reach an equilibrium temperature. Measure The temperature sensor 16 may be composed of, for example, a thermocouple or thermistor.
  • the pressure sensor 12 detects a pressure change caused by the contact, and blocks the heat generation of the heat generator 14.
  • the temperature sensor 16 can measure the temperature change of the heat generator 14 more accurately.
  • a load cell or a force sensor may be used as the pressure sensor 12.
  • the controller 20 controls the generation of heat of the heat generator 14, and receives and processes the temperature values measured by the temperature sensor 16 to calculate a thermal characteristic value of the material.
  • the controller 20 is a movable frame to which the measuring unit 10 is attached, and performs a heat sink function on the heat generated by the heat generator 14.
  • the controller 20 calculates the heat ejection rate, which is a thermal characteristic value of the material, by applying the following equation 1 from the temperature values measured by the temperature sensor 16 according to the least square method.
  • T obj is the initial temperature of the material (200), T s, i is the i and thermal equilibrium temperature of the second heat generator (14), T i is i Initial temperature of the second heat generator (14), ⁇ obj is Is the thermal effusivity of the material 200, and ⁇ i is the thermal ejection rate of the ith heat generator 14.
  • heat ejection rate ⁇ may be defined according to Equation 2 below.
  • Thermal ejection rate ⁇ i of the heat generator 14 in the equation (1) is a value that is determined depending on whether i is composed of any material to the second heat generator 14, it corresponds to a value known in advance.
  • Equation 1 since T s, i is the thermal equilibrium temperature of the i-th heat generator 14, and T i is the initial temperature of the i-th heat generator 14, the heat generator 14 in the temperature sensor 16 It can be obtained by measuring the temperature of. Therefore, unknown values in Equation 1 are two T obj and two ⁇ obj .
  • Equation 1 the equations such as Equation 1 can be derived through each measurement unit 10 in FIG. 2, n equations are obtained if the number of measurement units 10 is n.
  • T obj and ⁇ obj can be calculated if n is two or more.
  • ⁇ obj is the heat ejection rate of the material to be discriminated and has a unique heat ejection rate for each material, so knowing the value of ⁇ obj allows us to discriminate what kind of material.
  • Equation 1 applies Equation 1 to the j-th measuring unit 10 is as follows.
  • T obj is the initial temperature of material 200
  • T s, j is the thermal equilibrium temperature of j-th heat generator 14
  • T j is the initial temperature of j-th heat generator 14
  • ⁇ obj is Is the thermal effusivity of the material 200
  • ⁇ j is the thermal ejection rate of the j-th heat generator 14.
  • Equation 1 and 3 are summarized as follows for T obj .
  • Equation 6 is summarized as follows for ⁇ obj .
  • Equation 7 Since there is no unknown value in Equation 7, ⁇ obj can be directly obtained, and when ⁇ obj obtained in Equation 4 or 5 is inputted, a T obj value is also calculated.
  • controller 20 may include a storage unit (not shown), a comparison unit (not shown), and / or a display unit (not shown) to calculate a material discrimination result.
  • the storage stores in advance intrinsic thermal characteristic values for a plurality of materials in a table format.
  • the comparison unit compares the thermal characteristic values of the material calculated from the temperature values measured by the plurality of temperature sensors 16 with the data values stored in the storage unit, and confirms the matching values.
  • the display unit displays the differentiation result of the material 200 identified in the comparison unit. If there is a match value in the comparison unit, the display unit displays information on the material 200 to the outside. If there is no match value in the comparison unit, the display unit cannot determine what the material 200 is. Can be displayed.
  • the material discrimination apparatus 100 of the present invention may be utilized as a microscopic material discrimination apparatus in which the measuring units 10 are arrayed by applying MEMS technology.

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Abstract

본 발명은 재료 감별 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 감별하고자 하는 재료의 열전도 특성에 따른 온도 변화를 감지하여, 재료가 갖는 열적 특성값을 추출함으로써, 재료의 종류를 판단하는 재료 감별 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 재료 감별 장치는, 개별적으로 열을 발생시키는 복수의 열 생성기, 상기 각각의 열 생성기에 부착되어 상기 열 생성기의 변화하는 온도를 측정하는 복수의 온도 센서, 및 상기 열 생성기의 열 발생을 제어하며, 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 온도 값들을 연산 처리하여 상기 재료의 열적 특성값을 산출하는 컨트롤러를 포함한다.

Description

재료 감별 장치
본 발명은 재료 감별 장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 감별하고자 하는 재료의 열전도 특성에 따른 온도 변화를 감지하여, 재료가 갖는 열적 특성값을 추출함으로써, 재료의 종류를 판단하는 재료 감별 장치에 관한 것이다.
일상 생활 및 산업 현장에서 특정 물체가 어떤 재료로 구성되는지 확인해야 할 경우가 있다. 즉, 제조업, 건설업 등의 분야에서는 작업 수행에 앞서 주어진 재료가 어떤 재료인가 우선 파악을 하고 작업에 착수해야 하며, 일상 생활에 있어서도 위험한 물체와의 접촉을 사전에 예방하기 위해 어떤 재료인지 미리 파악해야 하는 경우가 발생한다.
최근에는 로봇 의수에 대한 개발이 활발히 이루어지고 있으며, 촉감 전달은 의수를 통한 물건의 조작에 있어서 필수적인 요소이다. 이를 위해서 의수에 촉감 센서를 부착하여 촉감을 감지하는 것이 중요하다. 특히, 온도 전달은 물건을 조작하는 등의 기능적인 측면 뿐만 아니라, 사람이나 다른 동물들이 감각을 느끼는 사회적인 측면에서 중요하고, 만지는 물건의 재질을 판단에 있어서도 중요한 역할을 한다. 따라서, 이러한 로봇 의수에 부착되어 온도 및 재질을 정밀하게 판단하기 위한 수단이 요구된다.
한편, 수술 로봇이나 세포 조작(cell manipulation) 로봇의 경우, 조작하는 물체를 감지하기 위해 힘 센서나 비전(vision) 정보가 사용되고 있지만, 시스템의 크기가 커지게 된다는 단점이 존재한다. 따라서, 크기는 소형이면서, 여러 물체를 탐색하여 원하는 재료의 물체를 감별할 수 있는 장치의 개발이 요구된다.
본 발명의 목적은 간단한 구조를 갖는 장치를 통한 측정에 의해 재료가 갖는 열적 특성값을 신속하면서 정확하게 산출할 수 있는 재료 감별 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 감별하고자 하는 재료에 단순히 접촉시키는 방식으로 간편하면서 손쉽게 재료의 열적 특성값을 파악할 수 있는 재료 감별 장치를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 재료 감별 장치는 재료 표면에 접촉하여, 재료의 열적 특성값을 산출함으로써 재료를 감별하는 장치로서, 개별적으로 열을 발생시키는 복수의 열 생성기; 상기 각각의 열 생성기에 부착되어, 상기 열 생성기의 변화하는 온도를 측정하는 복수의 온도 센서; 및 상기 열 생성기의 열 발생을 제어하며, 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 온도 값들을 연산 처리하여, 상기 재료의 열적 특성값을 산출하는 컨트롤러를 포함한다.
상기 컨트롤러는, 다수의 재료들에 대한 고유의 열적 특성값들이 미리 저장된 저장부; 및 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 온도 값으로부터 산출된 재료의 열적 특성값과 상기 저장부에 저장되어 있는 데이터 값들을 비교하여, 일치하는 값을 확인하는 비교부를 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 비교부에서 확인된 재료의 감별 결과를 표시하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
상기 재료 감별 장치는, 상기 열 생성기가 감별하자고 하는 재료에 접촉하면, 접촉에 의한 압력 변화를 감지하여, 상기 열 생성기의 열 발생을 차단시키는 압력 센서를 더 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러는 상기 온도 센서로부터 측정된 온도값들을 하기 수학식 7에 적용하여 재료의 열적 특성값인 열 분출률을 산출할 수 있다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2010004917-appb-I000001
여기서, βobj는 재료의 열 분출률이며, Ts,i는 i번째 열 생성기의 열 평형 온도이고, Ts,j는 j번째 열 생성기의 열 평형 온도이며, Ti는 i번째 열 생성기의 초기 온도이고, Tj는 j번째 열 생성기의 초기 온도이며, βi는 i번째 열 생성기의 열 분출률이고, βj는 j번째 열 생성기의 열 분출률이다.
본 발명의 재료 감별 장치는 재료의 열적 특성값 산출 시에 복수의 온도 측정 값이 이용되므로, 재료 감별의 신뢰도를 높일 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 재료 감별 장치는 감별하고자 하는 재료에 단순히 접촉시켜서 열적 변화를 감지하는 방식이므로, 간편하면서 손쉽게 재료의 열적 특성값을 파악할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 재료 감별 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재료 감별 장치의 개략적인 도면이다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들에 따른 재료 감별 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 재료 감별 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 참조하면, 서로 다른 온도에 있는 두 재료가 접촉할 때, 재료의 열 전도율 특성에 따라 특정한 온도 변화가 일어난다.
사람의 손이 동일한 온도, 예를 들어 상온에 있는 금속과 나무에 접촉할 때, 금속과 나무의 열적 특성은 상이하므로, 비록 초기에 금속과 나무가 동일한 온도에 있었다 하더라도 사람의 손에서 느껴지는 촉감은 상이하다. 그 이유는 도 1의 시간에 따른 온도 그래프처럼 금속과 나무의 상이한 열전도율로 인해 상이한 열 유량이 발생하기 때문이다.
즉, 금속은 열전도율이 높으므로, 손으로 빠르게 열전도가 이루어져서 사람은 차가운 감촉을 느끼게 되고, 나무는 열전도율이 낮으므로, 손으로 느리게 열전도가 이루어져서 사람은 금속에 비해 비교적 따뜻한 감촉을 느끼게 된다.
본 발명의 재료 감별 장치는 온도가 상이한 2개의 물체의 접촉에 의해 발생하는 상기와 같은 원리를 이용하여, 재료의 열적 특성값을 산출함으로써, 재료의 종류가 무엇인지 파악할 수 있는 장치다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 재료 감별 장치의 개략적인 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 재료 감별 장치(100)는 측정 유닛(10) 및 컨트롤러(20)를 포함한다.
측정 유닛(10)은 열 생성기(14)와 온도 센서(16)를 포함하며, 선택적으로 압력 센서(12)를 더 포함한다.
측정 유닛(10)은 컨트롤러(20)에 연결되어, 컨트롤러(20)의 제어에 따라 구동된다. 도 2에서 측정 유닛(10)은 3개가 도시되었으나, 측정 유닛(10)의 개수는 이에 한정되지 않으며, 사용 목적 및 측정 신뢰도에 따라 2개 이상의 측정 유닛이 사용될 수 있다.
열 생성기(14)는 개별적으로 열을 발생시킨다. 복수의 열 생성기(14)는 소정 간격으로 배치되며, 컨트롤러(20)가 히트 싱크(heat sink) 역할을 하므로, 열 생성기(14) 간에 간섭이 발생하지 않는다. 열 생성기(14)는, 예를 들어, 펠티어 장치 또는 열 펌프 등으로 구성될 수 있으며, 컨트롤러(20)의 제어 신호에 따라 열을 발생시키도록 구성할 수 있다.
온도 센서(16)는 각각의 열 생성기(14)에 부착되어, 열 생성기(14)의 변화하는 온도를 측정한다. 구체적으로, 온도 센서(16)는 열 생성기(14)가 재료(200)와 접촉하기 전의 온도를 측정하고, 열 생성기(14)가 재료(200)와 접촉하여 평형 온도에 이르렀을 때의 온도를 측정한다. 온도 센서(16)는, 예를 들어, 열전대(thermocouple) 또는 서미스터(thermistor) 등으로 구성될 수 있다.
압력 센서(12)는 감별하자고 하는 재료(200)에 열 생성기(14)가 접촉하면, 접촉에 의한 압력 변화를 감지하여, 상기 열 생성기(14)의 열 발생을 차단시킨다. 따라서, 압력 센서(12)가 부가되면, 온도 센서(16)가 열 생성기(14)의 온도 변화를 보다 정확하게 측정할 수 있다. 압력 센서(12)는, 예를 들어, 로드셀(loadcell) 또는 힘 센서 등이 사용될 수 있다.
컨트롤러(20)는 열 생성기(14)의 열 발생을 제어하며, 온도 센서(16)에서 측정된 온도값들을 입력 받아 연산 처리하여, 재료의 열적 특성값을 산출한다. 또한, 컨트롤러(20)는 측정 유닛(10)이 부착되어 있는 이동가능한 프레임이며, 열 생성기(14)에서 발생한 열에 대해 히트 싱크(heat sink) 기능을 수행한다.
컨트롤러(20)는 온도 센서(16)로부터 측정된 온도값들로부터 하기 수학식 1을 적용하여 최소자승법(least square method)에 따라 재료의 열적 특성값인 열 분출률을 산출한다.
[수학식 1]
Figure PCTKR2010004917-appb-I000002
여기서, Tobj는 재료(200)의 초기 온도이며, Ts,i는 i번째 열 생성기(14)의 열 평형 온도이고, Ti는 i번째 열 생성기(14)의 초기 온도이며, βobj는 재료(200)의 열 분출률(thermal effusivity)이고, βi는 i번째 열 생성기(14)의 열 분출률이다.
또한, 열 분출률 β는 하기 수학식 2에 따라 정의될 수 있다.
[수학식 2]
Figure PCTKR2010004917-appb-I000003
여기서, k는 열전도율(thermal conductivity)이며, c는 비열(specific heat)이고, ρ는 밀도이다. 재료마다 고유의 k, c, ρ을 가지므로, 이들의 조합에 의해 산출되는 열 분출률도 재료(200)의 고유한 열적 특성을 나타내게 된다.
수학식 1에서 열 생성기(14)의 열 분출률 βi는 i번째 열 생성기(14)가 어떠한 재료로 구성되어 있는가에 따라 결정되는 값으로, 미리 알고 있는 값에 해당한다.
또한, 수학식 1에서 Ts,i는 i번째 열 생성기(14)의 열 평형 온도이고, Ti는 i번째 열 생성기(14)의 초기 온도이므로, 온도 센서(16)에서 열 생성기(14)의 온도를 측정하여 구할 수 있다. 따라서, 수학식 1에서 미지의 값은 Tobj와 βobj 2개가 된다.
한편, 도 2에서 각각의 측정 유닛(10)을 통해 수학식 1과 같은 수식이 도출될 수 있으므로, 측정 유닛(10)의 개수가 n 개라면 n 개의 수식이 구해진다. 여기에 최소자승법을 적용하는 경우, n이 2 이상이면, 2개의 미지값 Tobj와 βobj을 산출할 수 있다. 전술한 바와 같이, βobj는 감별하고자 하는 재료의 열 분출률이고, 재료마다 고유의 열 분출률을 가지고 있으므로, βobj 값을 알면, 어떤 종류의 재료인지 감별할 수 있다.
구체적으로, j번째 측정 유닛(10)에 대해 상기 수학식 1을 적용하면 다음과 같다.
[수학식 3]
Figure PCTKR2010004917-appb-I000004
여기서, Tobj는 재료(200)의 초기 온도이며, Ts,j는 j번째 열 생성기(14)의 열 평형 온도이고, Tj는 j번째 열 생성기(14)의 초기 온도이며, βobj는 재료(200)의 열 분출률(thermal effusivity)이고, βj는 j번째 열 생성기(14)의 열 분출률이다.
상기 수학식 1과 3을 Tobj에 대해서 정리하면 각각 다음과 같다.
[수학식 4]
Figure PCTKR2010004917-appb-I000005
[수학식 5]
Figure PCTKR2010004917-appb-I000006
상기 수학식 4를 수학식 5로 나누면 다음과 같다.
[수학식 6]
Figure PCTKR2010004917-appb-I000007
상기 수학식 6을 βobj에 대해 정리하면 다음과 같다.
[수학식 7]
Figure PCTKR2010004917-appb-I000008
여기서,
Figure PCTKR2010004917-appb-I000009
이다.
상기 수학식 7에서 미지값은 없으므로, βobj를 바로 구할 수 있고, 수학식 4 또는 5에 구해진 βobj을 입력하면, Tobj 값도 산출된다.
또한, 재료 감별 결과를 산출하기 위해, 컨트롤러(20)는 저장부(미도시), 비교부(미도시) 및/또는 디스플레이부(미도시)를 포함할 수 있다.
저장부는 다수의 재료들에 대한 고유의 열적 특성값들을 테이블(table) 형식으로 미리 저장한다.
비교부는 복수의 온도 센서(16)에서 측정된 온도값으로부터 산출된 재료의 열적 특성값과 상기 저장부에 저장되어 있는 데이터 값들을 비교하여, 일치하는 값을 확인한다.
디스플레이부는 비교부에서 확인된 재료(200)의 감별 결과를 표시한다. 디스플레이부는 비교부에서 비교 결과 일치하는 값이 있으면, 해당 재료(200)에 대한 정보를 외부로 표시하며, 비교부에서 비교 결과 일치하는 값이 없으면, 해당 재료(200)가 무엇인지 확인할 수 없다는 메시지를 표시할 수 있다.
본 발명의 재료 감별 장치(100)는 멤스(MEMS) 기술을 적용하여 각 측정 유닛들(10)이 정렬(array)되어 있는 초소형 재료 감별 장치로 활용할 수 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 실시예는 단지 예시의 목적을 위해 개시된 것이고, 본 발명에 대한 통상의 지식을 가지는 당업자라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가가 가능할 것이며, 이러한 수정, 변경 및 부가는 하기의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.

Claims (5)

  1. 재료 표면에 접촉하여, 재료의 열적 특성값을 산출함으로써 재료를 감별하는 재료 감별 장치로서,
    개별적으로 열을 발생시키는 복수의 열 생성기;
    상기 각각의 열 생성기에 부착되어, 상기 열 생성기의 변화하는 온도를 측정하는 복수의 온도 센서; 및
    상기 열 생성기의 열 발생을 제어하며, 상기 복수의 온도 센서에서 측정된 온도 값들을 연산 처리하여, 상기 재료의 열적 특성값을 산출하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 감별 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는,
    다수의 재료들에 대한 고유의 열적 특성값들이 미리 저장된 저장부; 및
    상기 복수의 온도 센서에서 측정된 온도 값으로부터 산출된 재료의 열적 특성값과 상기 저장부에 저장되어 있는 데이터 값들을 비교하여, 일치하는 값을 확인하는 비교부를 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 감별 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 비교부에서 확인된 재료의 감별 결과를 표시하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 감별 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 열 생성기가 감별하자고 하는 재료에 접촉하면, 접촉에 의한 압력 변화를 감지하여, 상기 열 생성기의 열 발생을 차단시키는 압력 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 재료 감별 장치.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 컨트롤러는 상기 온도 센서로부터 측정된 온도값들을 하기 수학식 7에 적용하여 재료의 열적 특성값인 열 분출률을 산출하는 것을 특징으로 하는 재료 감별 장치:
    [수학식 7]
    Figure PCTKR2010004917-appb-I000010
    여기서, βobj는 재료의 열 분출률이며,
    Ts,i는 i번째 열 생성기의 열 평형 온도이고,
    Ts,j는 j번째 열 생성기의 열 평형 온도이며,
    Ti는 i번째 열 생성기의 초기 온도이고,
    Tj는 j번째 열 생성기의 초기 온도이며,
    βi는 i번째 열 생성기의 열 분출률이고,
    βj는 j번째 열 생성기의 열 분출률이다.
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