WO2023158107A1 - Method, computer program, and apparatus for providing season-simulated accelerated weathering test service - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to an accelerated weathering test, and more particularly, to a weathering test technique for evaluating changes over time due to UV exposure of chemical materials and compounds by sunlight containing ultraviolet rays or artificial light sources, and seasonal simulated accelerated weathering test It relates to methods, devices and systems.
- these compounds are not stable for a long time in the outdoor natural environment, unlike most minerals collected in nature, and undergo changes over time accompanied by chemical deterioration such as oxidation and decomposition.
- organic compounds exposed to outdoor sunlight are photodegraded by ultraviolet rays included in sunlight, and the degree of ultraviolet absorption and the corresponding degree of physical property degradation appear differently depending on the components of the compound constituting the chemical material.
- the weather resistance test is to prevent and predict failures and quality deterioration due to material deterioration in advance by predicting and evaluating changes over time when exposed to sunlight and artificial light sources, including ultraviolet rays, in advance. It relates to an accelerated test method that reproduces and simulates the degradation of chemical materials that occurs in the use environment in the shortest possible time.
- a radiant temperature measuring device called a black panel thermometer or black standard thermometer in order to well simulate the deterioration over time that occurs in an outdoor environment. It is equipped with a humidity control device and is equipped with a device that can control the moisture contact on the specimen surface, including a water spray or moisture condensation device.
- the natural phenomena of the outdoor environment have constantly repeated periodic changes expressed as daily temperature difference and annual temperature difference according to the earth's rotation and revolution with respect to the sun. Not only does it have a direct effect, but it also has a great impact on the deterioration of chemical materials in the field through evaporation and condensation of moisture, seasonal temperature change, and rainy season caused by monsoons such as subtropical monsoons.
- the seasonal climate of Korea also has a regularity in which the summer season has very humid and hot weather and the winter season has relatively dry and cold weather due to the concentrated seasonal rainfall phenomenon called the rainy season. It is changing seasonally according to the orbital cycle, but there is currently no known weather resistance test technology that simulates it.
- the conventional accelerated weathering test method which assumes that the actual climatic conditions are fixed to specific conditions and continues under the corresponding constant test conditions, has a limitation in that it cannot properly reflect seasonal changes generated by the actual climate as the test conditions.
- one task of the present invention is to enable an accelerated test for seasonal change simulation to be performed regardless of whether or not the test temperature changes in simulating real climate change under accelerated test conditions.
- Another task of the present invention is to design test conditions based on real climate data, including a cycle change method having a periodic change pattern that formalizes seasonal change as an accelerated test condition, and a test principle that simulates it as an accelerated test condition through this. It is to provide an accelerated weathering test method, program, and device with a built-in program.
- a seasonal simulated accelerated weathering test apparatus for solving the above problems includes a memory; And a processor communicating with the memory, wherein the processor uses interdependence of temperature and ultraviolet irradiation intensity that affect the deterioration of chemical materials for an accelerated weathering test, so that seasonal climate change occurring in the outdoor environment is accelerated on a time series. It can be automatically controlled to be simulated based on changes in test conditions.
- a method for testing seasonal simulated accelerated weathering resistance includes receiving a request for an accelerated weathering test through a terminal; and performing the requested accelerated weathering test, wherein the accelerated weathering test uses the mutual dependence of temperature and UV irradiation intensity on the deterioration of chemical materials, so that seasonal climate change occurring in the outdoor environment is accelerated in time series. It can be automatically controlled to be simulated based on changing test conditions.
- a seasonal simulated accelerated weathering test system includes a terminal for requesting the accelerated weathering test and inputting various data; and a computing device that performs the requested accelerated weathering test, wherein the computing device uses the mutual dependence of temperature and UV irradiation intensity on the deterioration of chemical materials for the accelerated weathering test to determine the seasonality occurring in the outdoor environment. It may include a processor that automatically controls climate change to be simulated based on changes in accelerated test conditions on a time series.
- a test principle that simulates accelerated test conditions based on real climate data, including a cycle change method having a periodic change pattern in which seasonal changes are formalized into accelerated test conditions, and a computer program for designing test conditions through this This built-in accelerated weathering test device can be provided.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an accelerated weathering test system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a block diagram of the computing device of FIG. 1 .
- FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an accelerated test of seasonal climate change with a wave model by simultaneous change of UV irradiation intensity and test temperature according to an embodiment of the present invention.
- BPT black panel test temperature
- BPT black panel test temperature
- FIG. 6 is a graph illustrating monthly temperature changes in which 120 regions around the world are divided into three regions according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 7 is a graph of annual temperature variation divided into representative characteristics of three regions according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a graph for accelerating simulation of seasonal climate change in the central region of Korea according to a trigonometric function model change of ultraviolet irradiation intensity according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a graph of accelerated simulation of seasonal climate change in the central region of Korea according to a trigonometric function model change of test temperature according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a graph illustrating an ultraviolet irradiation intensity-test temperature (BPT) change curve of an accelerated weathering test simulating seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
- BPT ultraviolet irradiation intensity-test temperature
- FIG. 11 is a graph illustrating a simultaneous change curve of ultraviolet irradiation intensity-test temperature (BPT) of an accelerated weathering test simulating seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
- BPT ultraviolet irradiation intensity-test temperature
- FIG. 12 is a graph illustrating an ultraviolet irradiation intensity-test temperature (BPT) simultaneous change curve of an accelerated weathering test simulating seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
- BPT ultraviolet irradiation intensity-test temperature
- 13 is a graph of annual change in monthly average maximum temperature and precipitation showing seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
- BPT test temperature
- unit described in the specification means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.
- unit described in the specification means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software.
- FIG. 1 is a schematic diagram of an accelerated weathering test system according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 2 is a block diagram of the computing device 150 of FIG. 1 .
- an accelerated weathering resistance test system may include a terminal 100 and a computing device 150 .
- a terminal 100 may be further included to implement the accelerated weathering resistance test system according to the present invention.
- the terminal 100 may be a device requesting an accelerated weathering test.
- the terminal 100 may input data necessary for the accelerated weathering test through an interface.
- the interface may be provided by the computing device 150, and may be in any one form of an application form, a web service form, an application programming interface (API), a plug-in, and the like.
- the accelerated weathering test request and input data may be transmitted to the computing device 150 and used for the accelerated weathering test.
- the terminal 100 may be at least one of a fixed terminal such as a PC, TV, or monitor, a mobile terminal such as a smart phone, a lap-top, or a tablet PC, and a terminal dedicated to an accelerated weathering test.
- a fixed terminal such as a PC, TV, or monitor
- a mobile terminal such as a smart phone, a lap-top, or a tablet PC
- a terminal dedicated to an accelerated weathering test a terminal dedicated to an accelerated weathering test.
- the terminal 100 may include an input device for inputting an accelerated weathering test request and various data (eg, condition setting), and an output device for outputting result data according to the accelerated weathering test request.
- various data eg, condition setting
- the computing device 150 may perform an accelerated weathering test simulation according to the request for the accelerated weathering test of the terminal 100 and provide a simulation result. At this time, the computing device 150 may refer to the data input by the terminal 100 for the accelerated weathering test.
- a computing device 150 may include a memory 210 and a processor 220 .
- the memory 210 may perform a function such as a database (DB), and may store all or part of data collected, processed, processed, etc. by the computing device 150 .
- the memory 210 may previously store a computer program or mathematical model and related data according to the present invention.
- the computer program or mathematical model may be written based on artificial intelligence (AI).
- the processor 220 may perform an accelerated weathering test simulation for chemical materials based on the computer program or mathematical model, and provide simulation results and related data.
- a description of the accelerated weathering resistance test method according to various embodiments of the present invention is as follows.
- the computing device 150 may provide an accelerated weathering resistance test method simulating seasonal change in which seasonal climate change occurring in actual natural conditions is reflected in a weather resistance test of a chemical material and a product using the same. Meanwhile, it is noted in advance that the corresponding content may be processed or performed by the computing device 150 even if not specifically specified below.
- weather resistance test means a durability test in which the rate of long-term change is influenced by climatic factors such as sunlight, temperature, precipitation, and humidity.
- the cycle of seasonal climate change has a common regularity, which is a time-series change for one year in any climate.
- Seasonality is reflected in test conditions in an outdoor exposure test in which a specimen or product is directly exposed to natural sunlight in an outdoor environment, but is not reflected in an accelerated weather resistance test in which constant test conditions are continued.
- the computing device 150 provides an accelerated weathering test method that reflects seasonality with a time-series change simulating seasonal change with respect to test conditions. can do.
- the computing device 150 is a multi-stage test condition change based on climate data representing 4 seasons, monthly representing 12 months, and daily representing 365 days, or continuous test conditions based on a wave-type trigonometric function model.
- a computer program or model (or algorithm) that controls the change is defined, and through it, the corresponding seasonal climate change can be applied to the weather resistance test.
- the computing device 150 tests using the relationship between UV irradiation intensity and temperature (hereinafter referred to as 'correlation principle'), which affect the deterioration of chemical materials. provides a way
- This test method is based on the test principle that changes in UV irradiation intensity, together with temperature changes, have an important effect on the deterioration of chemical materials interdependently. It can be simulated as a test condition.
- a condition of increasing the intensity of UV irradiation may be used instead of lowering the temperature to simulate the winter season when the temperature is low, and on the contrary, UV irradiation is performed instead of raising the temperature to simulate the summer season when the temperature is high. Conditions that lower the intensity may be used.
- an accelerated test method that simulates the seasonal climate change of chemical materials, which was impossible to apply a high test temperature and a wide range of test temperature changes due to thermal deformation or thermal decomposition, This can be done under the condition of minimizing
- the computing device 150 can rapidly simulate changes in deterioration conditions of chemical materials due to seasonal climate change only by changing the UV irradiation intensity sequentially in a time series while the test temperature is constantly fixed.
- the computing device 150 sequentially lowers the UV irradiation intensity according to the step when the temperature rises from the winter season to the summer season, and conversely increases the UV irradiation intensity when the temperature goes down from the summer season to the winter season. You can control it.
- the present invention can simulate seasonal changes in summer with relatively abundant insolation and winter with insufficient insolation under accelerated test conditions, and also reflect water contact conditions that faithfully simulate actual seasonal climate changes in step-by-step test condition changes. By doing so, it is possible to improve field reproducibility of deterioration of chemical materials occurring in actual natural climatic conditions and related quality problems.
- Seasonal simulated accelerated weathering resistance test method uses a test method that provides changes in time series by simulating the change in climatic conditions according to the change of season as a test principle of the UV irradiation intensity-test temperature interdependence relationship. do.
- the present invention is not necessarily limited thereto.
- the "ultraviolet ray irradiation intensity-test temperature correlation (ie, correlation principle)" described in this specification in simulating the climate of a specific region as a realistically simulated accelerated deterioration condition, the relationship between the ultraviolet ray irradiation intensity and the test temperature is interconnected like a string, meaning that a change in one condition is accompanied by a change in another condition.
- FIG. 3 is a conceptual diagram illustrating an accelerated test of seasonal climate change with a wave model by simultaneous change of UV irradiation intensity and test temperature according to an embodiment of the present invention.
- 3 may be a conceptual diagram of an accelerated test simulating seasonal climate change according to the correlation principle.
- the horizontal center line 310 can be viewed as a fixed value of UV irradiation intensity and test temperature regardless of seasonal climate change, and the other test conditions are expressed as periodic wave-like changes to simulate seasonal change. It can be.
- the correlation principle of the present invention may include not only a method of periodically changing only one condition of the above-described test temperature or UV irradiation intensity, but also a method of simultaneously changing the UV irradiation intensity and test temperature. That is, in the winter season, the UV irradiation intensity increases and the test temperature decreases, and in the summer season, the UV irradiation intensity decreases and the test temperature increases.
- the change in the UV irradiation intensity and the test temperature has a phase difference corresponding to 1/2 of the repetition period in the period change represented by the wave-type trigonometric function, and is symmetrical with respect to the horizontal line 310. It shows the time series change of trend.
- the amplitude of the other test condition can be simultaneously reduced according to the correlation principle.
- the method of changing the UV irradiation intensity and test temperature shown in FIG. 3 can simulate seasonal climate change with a remarkably reduced amplitude compared to the amplitude of change in which one condition is fixed and the other condition is changed. This can simulate seasonal climate change while minimizing the amplitude of change in test conditions, so it can be usefully referenced to overcome the performance limit of accelerated weathering test equipment or the limit of temperature control by material characteristics.
- the computing device 150 may adjust the period and amplitude to reflect the diversity of weather and material characteristics.
- the computing device 150 based on the correlation principle, can solve the technical problem for simulating seasonality change, which was difficult to implement in the conventional accelerated weathering test method.
- the computing device 150 provides a method of simulating the annual temperature change by simulating the seasonal climate change with an accelerated test condition by a wave-type periodic change and dividing the test condition steps on the time series described later into at least two steps and up to 365 steps. can do.
- the computing device 150 may use a method of dividing the annual temperature change step into four seasonal change steps of spring, summer, autumn, and winter, and a method of dividing the change step by 12 months from January to December among these step-by-step change methods.
- the computing device 150 may simplify the annual temperature difference into three stages by operating spring and fall as one condition in relation to the method of dividing the four seasons into four stages, through which the seasonality changes. can be performed with simpler, standardized test conditions.
- BPT test temperature
- the black panel temperature (BPT) change can be seen as an example of a test method that simulates the seasonal change in the central region of Korea (eg, Daejeon).
- the computing device 150 is tested under three test temperature conditions: a step corresponding to winter (BPT 59 ° C., a step corresponding to spring and autumn (BPT 67 ° C.) and a step corresponding to summer (BPT 75 ° C.) It can be tested by dividing the four seasons into four distinct stages.
- a 12-month change phase classification method that simulates monthly climate change may be used to simulate seasonal climate change.
- the 12-month change phase classification method that simulates monthly climate change reflects the tendency of increasing insolation or temperature in several stages when simulating the change in spring, and reflects the tendency for the amount of solar radiation or temperature to decrease in several stages when simulating the change in autumn. Because it reflects the trend, it may be difficult to use the phase change of spring and autumn under the same conditions, such as the four-season change phase method that divides into four phases.
- BPT black panel temperature
- FIG. 5 shows the change in black panel temperature (BPT) required for the accelerated weathering test method in which the seasonal climate change simulating the central region of Korea in FIG. 4 is divided into 12-step monthly climate change.
- BPT black panel temperature
- the computing device 150 may provide two methods for performing a wave-type periodic change of test conditions simulating seasonal climate change.
- FIG. 5 may be an example showing a test temperature change curve under a unique accelerated test condition following the unique climatic conditions of the central region of Korea.
- the other is to standardize the unique individual characteristics of the local climate and simulate relatively simplified wave-like periodic variations.
- the computing device 150 may use a method of standardizing, as a test condition, a regularity of seasonal climate change occurring in the diversity of annual variations according to the diversity of climate around the world.
- the computing device 150 may provide a method of simulating the annual temperature range characteristics of each region of the world as it is with climate change and a method of representing climate change with standardized annual temperature characteristics. That is, the computing device 150 analyzes the annual temperature range characteristics based on monthly temperature change data identified around major urban areas around the world, and simulates this as an accelerated test condition for each corresponding area.
- FIG. 6 is a graph illustrating monthly temperature changes in which 120 regions around the world are divided into three regions according to an embodiment of the present invention.
- the computing device 150 may divide the annual crossover characteristics into three characteristics, as shown in (a) to (c) of FIG. 6 , and use them.
- the computing device 150 may use a test method in which a small annual temperature difference of less than 10°C and an average of 5°C is reflected in an area at a relatively low latitude and affected by an oceanic climate.
- FIG. 7 is a graph of annual temperature variation divided into representative characteristics of three regions according to an embodiment of the present invention.
- the computing device 150 may use a test method in which an annual temperature difference of 20° C. is reflected on average for most metropolitan areas in which seasonality is evident in mid-latitude. On the other hand, for regions with relatively high latitudes and continental climates, a test method that reflects the average annual temperature difference as 35°C can be used.
- the classification of annual crossings for standardization of test conditions of the present invention is not limited to the above three classification methods. In other words, other divisions such as 2 or 4 (divided by 10 °C annual temperature) may also be used depending on the purpose and material characteristics of the test method for reflecting the annual temperature difference according to the present invention.
- the computing device 150 is a unique test using the correlation between the ultraviolet irradiation intensity and the test temperature described below. The law can be made available.
- Seasonal climate change likewise reduces the amount of insolation during the winter season when the temperature is low, and the intensity of UV irradiation at that time decreases, and the amount of insolation increases during the summer period when the temperature is high, and the intensity of UV irradiation at that time also increases.
- a wide range of UV irradiation intensity and test temperature change devices that can implement seasonal climate changes for various climates as additional temperature changes are required.
- the lamp output is fixed, realizing a test temperature that reflects various regional climate characteristics, and furthermore, temperature control performance that can simulate seasonal changes is not provided.
- Another problem in the conventional weather resistance test method for test temperature change in another aspect is that high temperature application becomes impossible as thermal deformation or thermal decomposition of chemical materials occurs.
- HDPE high-density polyethylene
- ABS resin polystyrene at 95°C
- thermal deformation may occur even at a temperature below the representative value.
- the test piece receives radiant heat up to a temperature higher than the black panel temperature (BPT) under given test conditions. Therefore, thermal deformation can easily occur.
- BPT black panel temperature
- the computing device 150 provides a solution capable of overcoming the difficulty in changing the test temperature for simulating seasonal climate change, based on the principle of correlation between the intensity of ultraviolet irradiation and the test temperature.
- the same effect as raising the test temperature can be achieved by lowering the UV irradiation intensity, and the same effect as lowering the test temperature can be achieved by increasing the irradiation intensity.
- the computing device 150 may implement accelerated test conditions simulating seasonal climate change by fixing the test temperature and adjusting only the UV irradiation intensity, that is, by changing only the UV irradiation intensity.
- This provides a seasonal climate change simulation method that solves the problem of seasonal climate change simulation due to the narrow test temperature control range of the device and the test material problem due to thermal deformation and thermal decomposition.
- the computing device 150 applies the correlation principle to change the test temperature in time series to simulate seasonal climate change, but does not reach the temperature to be simulated due to problems with equipment or test material characteristics. If it is not possible, from that point on, seasonal climate change can be simulated by fixing the test temperature and lowering the intensity of ultraviolet radiation.
- this method can be seen as a mixed method in which test temperature change and ultraviolet irradiation intensity change are applied separately based on a specific test temperature.
- Another method of mixing is to change the UV irradiation intensity and the test temperature together in the entire range of accelerated test conditions.
- this method can provide the advantage of simulating a wide range of seasonal changes by making the most of the lamp's ability to adjust the irradiation intensity and the test temperature adjustment range.
- the correlation principle according to an embodiment of the present invention is applied to simulation as an accelerated test condition based on actual climate data of a specific region, but it can also be applied to simulation of seasonal climate change commonly represented by a wider range of climates.
- an effective method for simulating seasonal changes in a wide range of climates is to express annual and seasonal climate changes in the form of trigonometric functions with periodic waves.
- Figure 8 shows the change in ultraviolet irradiation intensity simulating the seasonal climate change of the present outbreak, for an area where the annual temperature difference ( ⁇ T) through seasonal climate change reaches 25 ° C, such as the central region of Korea.
- the black panel temperature (BPT) is fixed at 65° C., and the seasonal climate change throughout the year can be simulated by the wave-type periodic change of the ultraviolet irradiation intensity.
- the accelerated test condition instead of lowering the test temperature in the winter season when the temperature is low, the accelerated test condition is replaced by increasing the UV irradiation intensity up to 166 W/m 2 , and conversely, when the temperature is high In summer, the accelerated test condition can be replaced by lowering the UV irradiation intensity to a minimum of 60 W/m 2 instead of raising the test temperature.
- FIG. 9 shows seasonal climate change in the same area (central region of Korea) as in FIG. 7 by replacing the change in UV irradiation intensity with the change in test temperature according to the principle of the present invention.
- the change in UV irradiation intensity and test temperature applied here is an example of a test method for simulating seasonal climate change of UV irradiation intensity and test temperature in which the repetition cycle of waves is applied as a trigonometric function model according to the rule of repetition cycle corresponding to one year in the field. Can be seen as.
- the test temperature is lowered to a minimum of 52° C. in the winter when the temperature is low, and the test temperature rises to a maximum of 78° C. in the summer when the temperature is high. Acceleration is simulated as a wave-like periodic change.
- the seasonal climate change simulation method by the wave-type cycle change that can be expressed as a trigonometric function is compared with the accelerated weathering test method using a fixed test temperature or a fixed UV irradiation intensity throughout the cycle period, the seasonal climate of the present invention It can be useful as a test technique that reflects change.
- the present invention is a method of applying a wave-type trigonometric function by fixing the test temperature and changing the UV irradiation intensity, away from the method of continuously using a fixed test temperature and UV irradiation intensity regardless of the cycle period used in conventional weather resistance test methods. , or conversely, by fixing the intensity of UV irradiation and changing the test temperature by applying a wave-type trigonometric function, seasonal climate change can be simulated under accelerated test conditions.
- the test condition in the form of a wave expressed as a trigonometric function changes the change period (2 ⁇ given in the function), which means seasonal change during one year, or the amplitude of the trigonometric function, which means the amount of change in UV irradiation intensity or test temperature. It can be diversified by changing .
- the correlation principle according to an embodiment of the present invention may provide a method of simultaneously changing the UV irradiation intensity and the test temperature in addition to the method of periodically changing the UV irradiation intensity or the test temperature described above. That is, if one of the ultraviolet irradiation intensity or the test temperature is moved in the direction in which the change amplitude of the other conditions becomes smaller, the amplitudes of the other test conditions can be simultaneously reduced due to a mutual relationship.
- the UV irradiation intensity increases in the winter season and the test temperature decreases, and conversely, the UV irradiation intensity decreases and the test temperature increases in the summer season.
- the method of simultaneously changing the UV irradiation intensity and the test temperature according to the present invention can simulate seasonal climate change with an amplitude that is significantly reduced above the threshold value, compared to the amplitude of change in which one condition is fixed and the other conditions are changed. there is.
- this method can simulate seasonal climate change while minimizing the change amplitude of test conditions, it can overcome the performance limitation of accelerated weathering test equipment or the limitation of temperature control by material characteristics.
- the cycle and amplitude can be adjusted to reflect the diversity of weather and material characteristics.
- the method of testing the UV irradiation intensity and the test temperature at the same time as a wave-shaped periodic change reflects the natural temperature change due to seasonal climate change as an accelerated test condition, so that the physical change due to the temperature change in the field can also be seen in the accelerated test. It has the advantage of being able to reflect and at the same time giving the tester intuition for seasonal changes in test conditions.
- the correlation principle of simulating the seasonal climate change of the present invention under accelerated test conditions can be used either as a monthly phase change of 4 seasons and 12 months or as a wave-like periodic change of a trigonometric function model. .
- a method of manually inputting the test condition change of each step or a method of selecting a test menu reflecting the corresponding test condition change can be used, and the latter wave-type cycle can be used for seasonal climate
- the method of applying the change to the weather resistance test device is to select the period and amplitude of the wave at the standard UV irradiation intensity and test temperature, and then change the test conditions with periodic and continuous changes during the test period using a trigonometric function model. there is.
- This method does not simulate the climate of the region as an annual average, but understands it as a periodic climate change rule from January to December and simulates it.
- the change in each phase does not undergo radical change because it changes in adjacent months, but changes continuously through a continuous and annual cycle.
- test temperature BPT
- UV irradiation intensity was simulated according to the seasonal climate change.
- the accelerated weathering test temperature is fixed at 64° C. based on the black panel temperature (BPT) to maintain a temperature equal to or slightly lower than the test temperature used in the conventional accelerated weathering test conditions, thereby maintaining a polymer having a low heat distortion temperature. Do not exceed a temperature more than 20°C lower than the heat deflection temperature of materials such as high-density polyethylene, polystyrene, and ABS materials.
- BPT black panel temperature
- seasonal climate change conditions can be simulated without concerns about thermal deformation or thermal decomposition of polymer materials and other chemical materials having a low thermal distortion temperature.
- the same effect as lowering the test temperature can be obtained by increasing the UV irradiation intensity in the winter season, and the effect can be substituted by lowering the UV irradiation intensity instead of raising the test temperature in the summer season.
- the method of simulating seasonal climate change under accelerated test conditions of the present invention uses a method of sequentially changing test conditions on a time series, it is necessary to adjust the test time length of each step.
- Changes in test conditions according to the accelerated test step of the present invention progress sequentially according to seasonal changes, but the test time given at that time may not be given in proportion to the length of time each season has.
- the computing device 150 may provide a method of simulating UV degradation occurring in an actual natural environment according to seasonal changes.
- the test time proportion of the test conditions corresponding to the summer climatic conditions with a large amount of UV exposure is increased, and the test time proportion of the test conditions corresponding to the winter climatic conditions with a small amount of UV exposure is lowered, Reproducibility for natural deterioration can be further improved.
- a test method that simulates the seasonal climate change in the central region of Korea (the area near Daejeon) with accelerated test conditions based on a wave-type trigonometric function model Explain.
- the method used here is to test the UV irradiation intensity and the test temperature with periodic changes in the form of waves at the same time, while minimizing the change amplitude of the test conditions and simulating the seasonal climate change, thereby limiting the performance of the accelerated weathering test equipment or material properties. It is useful for overcoming the limitations of temperature control by
- the ultraviolet irradiation intensity for example, from the highest 138 W / m 2 in February to the lowest 82 W / m 2 in August, having a repeating cycle of 1 year It can be seen that the wave-type change simulates the seasonal change.
- the change range of this ultraviolet ray irradiation intensity becomes a test condition that can be performed in a conventional weather resistance tester using, for example, a xenon-arc lamp.
- BPT black panel temperature
- the change range of the test temperature becomes a test condition that can be performed in a weather resistance tester equipped with a cooling device.
- the computing device 150 allows the terminal 100 to intuitively understand the simulation of the accelerated test for the seasonal climate change. can provide
- the computing device 150 may provide reference data for standardization of test conditions by using test conditions consistent with a simplified function model of detailed regional and yearly differences in seasonal climate change.
- each accelerated test time corresponding to the season change time can be calculated as an accelerated test time by dividing the UV irradiation intensity corresponding to each season by the corresponding UV irradiation amount, and accordingly, to simulate seasonal climate change according to the test time
- a wave type change model of test conditions is shown in FIG. 12 .
- the computing device 150 in simulating the seasonal climate change in the central region of Korea, can change the annual temperature only by changing the test condition within the range that can be performed by a conventional weather resistance tester through the correlation principle.
- a test method can be provided that simulates seasonal climate change up to 25°C.
- the winter season with low temperature can be simulated with high UV irradiation intensity and low test temperature
- the summer season with high temperature can be simulated with relatively low UV irradiation intensity and high test temperature.
- the UV irradiation intensity and the test temperature are based on the principle of interdependence, so that a change in one condition is accompanied by a corresponding change in the other condition.
- the computing device 150 may calculate the accelerated test condition by applying a wave-type trigonometric function model in which the periodic change according to the annual temperature difference between winter season and summer season is repeated for one year.
- the change slope of the UV irradiation intensity and the test temperature is the change slope linked by the correlation principle.
- the period of seasonal change to be simulated here corresponds to the time of one year in any local climate, but the length of the accelerated test time to simulate it depends on the amount of UV irradiation in the local climate and the intensity of the UV irradiation intensity that simulates it Thus, the cycle time of an accelerated test simulating seasonal changes can mean accelerated over a year.
- the total accelerated test time for testing the annual climate change in FIG. can represent
- test condition changes are gradual and continuous throughout the test time, it cannot be performed by the test condition input method for each cycle used by conventional weather resistance testers.
- the ultraviolet irradiation intensity, black panel temperature (BPT), and water injection conditions that meet the cycle conditions of the conventional weather resistance test are defined as a cycle cycle, but different from the conventional weather resistance test. Otherwise, an example of performing with 12-step cycle conditions reflecting seasonal changes will be described.
- the monthly precipitation change also shows a large change according to the seasonal change, and the rainfall also increases during the summer season when the temperature is high, like other regions showing seasonal climate change.
- the seasonal climate change simulation conditions shown in FIG. 14 may be simulated by dividing the seasonal climate change of the central region of Korea in FIG. 13 into monthly changes.
- the seasonal climate change for one year can be divided into 12 stages of monthly climate and simulated as an accelerated test condition consisting of gradual but periodic changes according to the seasonality rule.
- the change in ultraviolet irradiation intensity may be changed only under specific conditions, although fixed conditions are used as in the conventional weather resistance test conditions.
- an orange bar 1410 represents the black panel temperature (BPT) simulating the monthly climate
- a blue bar 1420 represents the proportion occupied by the water injection cycle during the test cycle time simulating the monthly climate.
- the black panel temperature which means the test temperature of the accelerated weathering test, is the lowest when February is simulated and the highest when simulated from July to September.
- the water spray specific gravity during the test cycle is low when simulating dry spring, and greatly increases when simulating summer, the seasonal rainy season.
- the new accelerated weathering test method reflecting the seasonality of the present invention not only simulates the seasonality of temperature and precipitation changes, but also changes in the amount of ultraviolet radiation or solar radiation according to the seasonal change as shown in Table 1 below. It can be simulated by varying the number of iterations of the monthly test cycle to simulate it.
- the computing device 150 may provide a method of simulating seasonal climatic conditions that strongly affect material deterioration in an accelerated weathering test.
- seasonal climate change conditions that cannot be achieved with conventional accelerated weathering tests that do not reflect repetitive changes in climate conditions due to annual changes or seasonal changes and repeat constant test cycles are accelerated. Weathering tests may be provided.
- Table 1 shows the change of the accelerated weathering test cycle consisting of 196 cycles, for example, to simulate the seasonal climate change of the region. It is presented.
- Each test cycle consists of a dark cycle in which both the lamp and water injection are stopped, a spray cycle in which water injection is performed under a relatively weak UV irradiation intensity of 40 W/m 2 , and a strong cycle of 120 W/m 2 without water injection. It may consist of a dry cycle tested by UV irradiation.
- the total number of test cycles corresponding to one year is 195 cycles, and it can be seen that the number of cycles in the winter season corresponding to January and December, when the amount of insolation and ultraviolet irradiation is relatively low, is the lowest.
- test temperature Black Panel Temperature (BPT)
- proportion of water injection cycle time between July and September which correspond to the hot summer season with high precipitation, are designed to be higher than other periods, so that real seasonal changes can be simulated.
- the number of repetitions of the test cycle means the test time performed to match the UV irradiation amount of the corresponding monthly climate, and can be assigned to the number of test cycles for the corresponding season in the total test time according to the proportion of the UV irradiation amount.
- the computing device 150 By performing the black panel temperature (BPT) and water injection cycle ratio in the summer season as high as possible to correspond to reality, the computing device 150 dramatically improves the field simulation of photodegradation of chemical materials that are sensitive to temperature changes and water contact. can improve
- test cycle which means the annual temperature change for one year
- step-by-step change divided into several steps may enhance or mitigate the effect of
- Differentiation of monthly test conditions to simulate these seasonal changes can be calculated by simply entering the given monthly climate conditions when using the test condition calculation principle that simulates real climate.
- touch panel-type panel PCs are installed in most of the recent accelerated weathering test devices to control the test conditions of the device, so that the present invention is difficult without the hassle of the equipment operator to manually input the monthly test conditions. can be performed without
- the mutual conversion between the irradiation intensity and the test temperature may be partially used according to the principle of correlation between the ultraviolet irradiation intensity and the test temperature, as in other embodiments.
- a method of changing the test temperature may be used as a method of simulating seasonal climate change.
- test temperature may cause the temperature control capability of the equipment to deviate or cause thermal deformation and thermal decomposition of chemical materials that are weak to heat.
- the test temperatures of the accelerated conditions corresponding to the climatic conditions of July and August of the Republic of Korea reached about 79E and 82E, respectively, and a polymer material having a low heat distortion temperature, especially colored in black Therefore, there is a risk of thermal deformation of the material receiving a lot of radiant heat.
- the accelerated test conditions are defined differently according to the type or color of the material constituting the test piece, it may be undesirable because the application range of the weather resistance test method may be reduced and comparison between materials may be difficult.
- 75E which is concerned about thermal deformation
- 75E is set as the upper limit of the test temperature for materials with a low thermal deformation temperature
- seasonal climate change is simulated as a change in test temperature
- the intensity of UV irradiation may be decreased instead of increasing the test temperature.
- the present invention is a field through a real climate simulation test method in the accelerated weathering test of polyethylene, polypropylene, ABS, PVC, nylon resin, etc., in which the rate and mechanism of photodegradation are affected by temperature and water contact frequency.
- An effective means for improving degradation reproducibility can be provided.
- the present invention can also be used to improve field degradation reproducibility for chemical materials including other plastics in addition to the above-listed plastics, providing an advantage in improving field degradation reproducibility of chemical materials in a wider range than conventional test methods without seasonal simulation. can
- the seasonal climate change of the regional climate with annual temperature differences can be accelerated to simulate a real climate.
- the present invention can simulate seasonal climate change as an accelerated test condition by continuously or stepwise changing the test conditions.
- the method of simulating real climate change under the accelerated test conditions of the present invention includes a method of simulating a change in test temperature and a method of simulating a change in ultraviolet irradiation intensity without a change in test temperature replaces the change in test temperature, It is possible to perform accelerated tests where it was impossible to simulate seasonal changes due to constraints.
- the UV irradiation intensity is simulated under accelerated test conditions according to climate change
- seasonal climate change can be simulated by standardized cycle-variation methods.
- the change in cycle of the change cycle of the ultraviolet irradiation intensity essentially simulates the year-by-year cycle that occurs in the natural environment, it simulates the change in the outdoor environment for one year, but by the technical selection of the accelerated test
- the meaning of the cycle period can be variably selected and designed.
- it may be selected to change at a cycle period of once every quarter or, conversely, to change at a cycle period of once every three years.
- test condition strongly reflects the seasonal change, and conversely, if the cycle period is long, the test condition reflects the seasonal change weakly.
- the amplitude of the change in maximum temperature-minimum temperature or maximum irradiation intensity-minimum irradiation intensity in winter and summer can be standardized as one or selected from amplitude changes of about 2 to 4 steps.
- Another standardization method can select not only the amplitude of the above test temperature-irradiation intensity change, but also the time length of the change cycle by dividing it into several stages.
- the length of time that one year means in a real climate is all the same, the amount of solar radiation and ultraviolet irradiation given during one year varies from region to region, and as a result, the degradation rate and amount of degradation of chemical materials occurring in each region may be different.
- test conditions In order to reflect these differences, it is necessary to classify the test conditions according to the region or climate characteristics to be simulated, but it may also be necessary to classify the amount of ultraviolet radiation or lamp irradiation.
- the present invention uses a method of differentiated and tested under accelerated test conditions based on real climate data of the region to be simulated, but in some cases, it is necessary to use standard test conditions according to standardized classification without real climate data.
- the present invention includes a cycle change method having a periodic change pattern in which these formal seasonal changes are formalized into accelerated test conditions, and a test principle that simulates these as accelerated test conditions based on real climate data and designing test conditions through this An accelerated weathering test device with a built-in program can be implemented.
- the seasonal climate change simulation method of the present invention can be performed through a conventional weather resistance test apparatus through a program containing test principle calculation and data.
- Computer-readable media storing executable computer codes for performing various methods of the present invention include magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical readable media (eg, CD-ROM, DVD, etc.).
- the present invention relates to a method, apparatus, and system for providing an accelerated weathering test service, and may be applied to various methods, apparatus, and systems for providing a weathering test service.
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Abstract
Disclosed are a method, apparatus, and system for providing a season-simulated accelerated weathering test service. The apparatus for providing a season-simulated accelerated weathering test service comprises: a memory; and a processor which communicates with the memory, wherein, for an accelerated weathering test, the processor may automatically control a seasonal climate change occurring in an outdoor environment to be simulated on the basis of changes in accelerated test conditions in time series, by using the interdependence between ultraviolet irradiation intensity and temperature on deterioration of chemical materials.
Description
본 발명은 촉진내후성 시험에 관한 것으로, 보다 상세하게는 자외선이 포함된 태양광 또는 인공 광원에 의한 화학소재 및 화합물의 자외선 노출에 의한 경시 변화를 평가하는 내후성 시험기술과 관련하여 계절 모사 촉진내후성 시험 방법, 장치 및 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an accelerated weathering test, and more particularly, to a weathering test technique for evaluating changes over time due to UV exposure of chemical materials and compounds by sunlight containing ultraviolet rays or artificial light sources, and seasonal simulated accelerated weathering test It relates to methods, devices and systems.
플라스틱, 고무, 필름 등의 주성분인 고분자 화합물 외에 화장품, 도료, 접착제 등의 정밀화학 화합물을 포함한 유기 화합물은 합성 방법 및 화학 구조에 따라 물리화학적 안정성이 다양하게 변화한다.Physical and chemical stability of organic compounds, including fine chemical compounds such as cosmetics, paints, and adhesives, in addition to polymer compounds that are the main components of plastics, rubbers, and films, varies depending on the synthesis method and chemical structure.
특히 이들 화합물들은 대부분 자연 상태에서 채취된 광물과 달리 옥외의 자연 환경 하에서 장기간 안정적이지 못하며, 산화 및 분해 등의 화학적 열화를 수반하는 경시 변화를 겪게 된다. In particular, these compounds are not stable for a long time in the outdoor natural environment, unlike most minerals collected in nature, and undergo changes over time accompanied by chemical deterioration such as oxidation and decomposition.
특히, 옥외 태양광에 노출되는 유기 화합물은 태양광에 포함된 자외선에 의한 광열화가 진행되며, 화학소재를 구성하는 화합물의 성분에 따라 자외선 흡수의 정도와 그에 따른 물성 열화의 정도가 다르게 나타난다.In particular, organic compounds exposed to outdoor sunlight are photodegraded by ultraviolet rays included in sunlight, and the degree of ultraviolet absorption and the corresponding degree of physical property degradation appear differently depending on the components of the compound constituting the chemical material.
이렇게 플라스틱이나 고무와 같은 화학소재로 이루어진 제품의 사용 중 경시 열화를 통해 제품의 고장 및 품질 저하가 발생될 수 있으므로, 산업계에서는 화학소재의 내구 품질 평가를 중요한 요소 기술로 다루게 된다. Since product failure and quality deterioration may occur through deterioration over time during use of products made of chemical materials such as plastic or rubber, the industry treats the durability quality evaluation of chemical materials as an important element technology.
내후성 시험은 자외선을 포함한 태양광 및 인공 광원에 노출되었을 때의 경시 변화를 사전에 예측 및 평가하여, 소재 열화에 따른 고장 및 품질 저하를 사전에 방지 및 예지하기 위한 것으로, 본질적인 내후성 시험 기술은 실제 사용 환경에서 발생하는 화학소재의 열화를 가능한 짧은 시간 내에 재현 및 모사하는 가속 시험 방법에 관한 것이다. The weather resistance test is to prevent and predict failures and quality deterioration due to material deterioration in advance by predicting and evaluating changes over time when exposed to sunlight and artificial light sources, including ultraviolet rays, in advance. It relates to an accelerated test method that reproduces and simulates the degradation of chemical materials that occurs in the use environment in the shortest possible time.
현재 가장 널리 사용되는 내후성 시험방법에는 태양광에 포함된 자외선을 모사할 수 있는 것으로 인정된 제논-아크 램프, 메탈-할라이드 램프, 자외선-형광 램프, 발광 플라즈마 램프 등을 광원으로 사용하는 가속 광열화 시험 방법이 있다.Currently, the most widely used weather resistance test method is accelerated photodegradation using xenon-arc lamps, metal-halide lamps, ultraviolet-fluorescent lamps, luminescent plasma lamps, etc. recognized as capable of simulating ultraviolet rays included in sunlight as light sources. There is a test method.
태양광 자외선에 대한 모사성을 갖는 것으로 인정된 램프를 사용하는 것 외에도 옥외 환경에서 발생하는 경시 열화를 잘 모사하기 위하여 촉진내후성 시험 장치들은 대부분 블랙패널온도계 또는 블랙스탠다드온도계로 불리는 복사 온도 측정 장치와 습도 조절 장치를 구비하고 있으며, 물 분사 또는 수분 응축 장치를 포함하여 시편 표면의 수분 접촉을 조절할 수 있는 장치를 구비하고 있다.In addition to using a lamp recognized to have the ability to mimic solar ultraviolet rays, most of the accelerated weathering test devices are a radiant temperature measuring device called a black panel thermometer or black standard thermometer in order to well simulate the deterioration over time that occurs in an outdoor environment. It is equipped with a humidity control device and is equipped with a device that can control the moisture contact on the specimen surface, including a water spray or moisture condensation device.
이는 옥외 환경에 노출된 화학소재의 경시 변화에 있어 자외선에 의한 광열화뿐만 아니라 태양광에 포함된 가시광 및 적외선의 복사열에 의한 열 열화도 무시할 수 없으며, 더하여 자외선에 의한 광열화에 대한 온도와 수분의 시너지 효과가 존재하기 때문이다.This means that not only photodegradation by ultraviolet rays but also thermal deterioration by radiant heat of visible and infrared rays included in sunlight cannot be ignored in the change over time of chemical materials exposed to the outdoor environment, and in addition, temperature and moisture for photodegradation by ultraviolet rays This is because there is a synergistic effect of
결과적으로 내후성 시험에 있어 태양광 자외선을 모사하는 기술 외에도 태양광의 복사열 및 그로 인한 복사 표면의 온도(블랙패널온도(BPT) 및 블랙스탠다드온도(BST))와, 수분 접촉의 영향이 필드에서 발생하는 열화의 현실 모사에 종합적으로 반영된다.As a result, in the weather resistance test, in addition to the technology that simulates sunlight and ultraviolet rays, the radiant heat of sunlight and the resulting temperature of the radiant surface (Black Panel Temperature (BPT) and Black Standard Temperature (BST)) and the effect of contact with water occur in the field. It is comprehensively reflected in the simulation of the reality of deterioration.
한편, 옥외 환경의 자연 현상은 지구의 태양에 대한 자전 및 공전에 따라 일교차와 연교차로 표현되는 끊임없이 반복되는 주기적 변화를 갖게 되는데, 이는 자외선 조사강도 또는 일사 강도의 주기적 변화를 통해 화학소재의 광열화에도 직접적인 영향을 미칠 뿐 아니라, 수분의 증발 및 응축, 계절성 기온 변화 및 아열대 몬순과 같은 계절풍에 의한 장마 현상 등을 통해 필드에서의 화학소재 열화에 큰 영향을 미치게 된다. On the other hand, the natural phenomena of the outdoor environment have constantly repeated periodic changes expressed as daily temperature difference and annual temperature difference according to the earth's rotation and revolution with respect to the sun. Not only does it have a direct effect, but it also has a great impact on the deterioration of chemical materials in the field through evaporation and condensation of moisture, seasonal temperature change, and rainy season caused by monsoons such as subtropical monsoons.
실제로 대한민국의 계절성 기후 역시, 장마라고 하는 계절성 강우 집중 현상으로 하절기는 매우 습하고 무더운 날씨를 가지며, 동절기는 상대적으로 건조하고 추운 날씨를 반복하는 규칙성을 갖는데, 이렇게 반복적인 규칙으로 시계열적 변화가 지구의 공전 주기에 맞춰 계절성으로 변화하고 있지만, 현재 이를 모사하는 내후성 시험 기술은 알려진 바가 없다.In fact, the seasonal climate of Korea also has a regularity in which the summer season has very humid and hot weather and the winter season has relatively dry and cold weather due to the concentrated seasonal rainfall phenomenon called the rainy season. It is changing seasonally according to the orbital cycle, but there is currently no known weather resistance test technology that simulates it.
옥외 환경에서 태양광에 대한 직접 노출을 시도하는 옥외폭로시험법에 의한 내후성 시험을 예외로, 현재 실내의 촉진내후성 시험 장치를 사용하는 모든 내후성 시험 기술은 계절성 변화를 반영하는 시험 기술을 제공하고 있지 못하다.Except for the weather resistance test by the outdoor exposure test method that attempts direct exposure to sunlight in an outdoor environment, all weather resistance test technologies currently using indoor accelerated weather resistance test devices do not provide test technology that reflects seasonal changes. Can not do it.
그로 인한 문제로 실제의 필드 환경에서 발생하는 열화에 대한 현실 모사성이 부족하여, 필드 열화 또는 고장 메커니즘이 재현되지 않거나 촉진내후성 시험의 열화 가속성이 소재 및 시험 조건, 물성 기준에 따라 크게 변동하는 혼란이 유발될 수 있다. 심한 경우, 이러한 현실 모사성 부족에 따른 문제점은 촉진내후성 시험의 무용론 또는 가치 없는 기술로 폄하되는 근거로 사용되기도 한다.As a result, there is a lack of realistic simulation of deterioration that occurs in an actual field environment, so field deterioration or failure mechanisms cannot be reproduced, or the accelerated deterioration of accelerated weathering tests varies greatly depending on materials, test conditions, and physical property standards. this may cause In severe cases, the problems caused by the lack of mimicry are used as grounds for dismissing the accelerated weathering test as useless or worthless technology.
이러한 중대한 결함이 있음에도 촉진내후성 시험시 필드 기후에서 존재하는 계절성 변화를 가속 시험으로 모사하지 못하는 주요한 이유로, 다음과 같다.The main reasons why the accelerated weathering test cannot simulate the seasonal change that exists in the field climate in the accelerated test despite these serious defects are as follows.
먼저, 아직 계절성 기후 변화를 모사할 수 있는 가속 시험 기법이 개발되지 않았다. First, an accelerated test technique capable of simulating seasonal climate change has not yet been developed.
다음으로, 촉진내후성 시험기의 챔버 환경이 갖는 온도 및 강수 재현 조건의 제한 때문이다. 주어진 장치 및 램프 특성에 따라 달라질 수 있지만, 대부분 촉진내후성 시험기의 블랙패널온도(BPT) 또는 블랙스탠다드온도의 조절 범위는 자연 기후 환경의 다양성과 계절성 변화를 모사하기에 충분하지 못하다.Next, it is because of the limitations of temperature and precipitation reproduction conditions of the chamber environment of the accelerated weathering tester. Although it may vary depending on the characteristics of a given device and lamp, the control range of black panel temperature (BPT) or black standard temperature of most accelerated weathering testers is not sufficient to simulate the diversity and seasonal changes of the natural climate environment.
마지막으로, 시험에 적용하는 화학소재의 열변형 또는 열분해 온도가 높지 못할 경우, 적용 가능한 시험 온도의 상승은 제한되어, 실제의 필드 환경보다 높은 자외선 조사강도와 높은 블랙패널온도(BPT)를 사용하는 가속 시험 조건에서는 기온이 높은 계절의 기후 조건을 모사하는 것에 제한이 있다. Finally, if the thermal deformation or thermal decomposition temperature of the chemical material applied to the test is not high, the increase in applicable test temperature is limited, so it is difficult to use a higher UV irradiation intensity and a higher black panel temperature (BPT) than the actual field environment. In accelerated test conditions, there is a limitation in simulating the climatic conditions of the high temperature season.
따라서 실제 기후 조건이 특정 조건으로 고정된다고 가정하여, 그에 해당하는 일정 시험 조건으로 지속하는 종래 촉진내후성 시험법은 실제 기후가 만들어 내는 계절성 변화를 시험 조건으로 적절히 반영하지 못하는 한계가 있어 문제이다.Therefore, the conventional accelerated weathering test method, which assumes that the actual climatic conditions are fixed to specific conditions and continues under the corresponding constant test conditions, has a limitation in that it cannot properly reflect seasonal changes generated by the actual climate as the test conditions.
상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 본 발명의 일 과제는 가속 시험 조건으로 현실 기후 변화를 모사함에 있어서, 시험 온도 변화 여부와 무관하게 계절성 변화 모사를 위한 가속 시험을 수행할 수 있도록 하는 것이다.In order to solve the above problems, one task of the present invention is to enable an accelerated test for seasonal change simulation to be performed regardless of whether or not the test temperature changes in simulating real climate change under accelerated test conditions.
본 발명의 다른 과제는 계절성 변화를 가속 시험 조건으로 정형화시킨 주기적 변화 패턴을 갖는 사이클 변화 방법을 포함하여, 현실 기후 데이터를 기반으로 이를 가속 시험 조건으로 모사하는 시험 원리와 이를 통해 시험 조건을 설계하는 프로그램이 내장된 촉진내후성 시험 방법, 프로그램 및 장치를 제공하는 것이다.Another task of the present invention is to design test conditions based on real climate data, including a cycle change method having a periodic change pattern that formalizes seasonal change as an accelerated test condition, and a test principle that simulates it as an accelerated test condition through this. It is to provide an accelerated weathering test method, program, and device with a built-in program.
본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 상기 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발 명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the above technical problems, and other technical problems not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the description below.
상술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 계절 모사 촉진내후성 시험 장치는, 메모리; 및 상기 메모리와 통신하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는, 촉진내후성 시험을 위하여 화학소재의 열화에 미치는 자외선 조사강도와 온도의 상호 의존성을 이용하여, 옥외 환경에서 발생하는 계절성 기후변화가 시계열 상의 가속 시험 조건 변화에 기반하여 모사되도록 자동 제어할 수 있다.A seasonal simulated accelerated weathering test apparatus according to an embodiment of the present invention for solving the above problems includes a memory; And a processor communicating with the memory, wherein the processor uses interdependence of temperature and ultraviolet irradiation intensity that affect the deterioration of chemical materials for an accelerated weathering test, so that seasonal climate change occurring in the outdoor environment is accelerated on a time series. It can be automatically controlled to be simulated based on changes in test conditions.
본 발명의 일실시예에 따른 계절 모사 촉진내후성 시험 방법은, 단말을 통해 촉진내후성 시험 요청을 입력받는 단계; 및 상기 요청된 촉진내후성 시험을 수행하는 단계를 포함하되, 상기 촉진내후성 시험은 화학소재의 열화에 미치는 자외선 조사강도와 온도의 상호 의존성을 이용하여, 옥외 환경에서 발생하는 계절성 기후 변화가 시계열 상의 가속 시험 조건 변화에 기반하여 모사되도록 자동 제어될 수 있다.A method for testing seasonal simulated accelerated weathering resistance according to an embodiment of the present invention includes receiving a request for an accelerated weathering test through a terminal; and performing the requested accelerated weathering test, wherein the accelerated weathering test uses the mutual dependence of temperature and UV irradiation intensity on the deterioration of chemical materials, so that seasonal climate change occurring in the outdoor environment is accelerated in time series. It can be automatically controlled to be simulated based on changing test conditions.
본 발명의 일실시예에 따른 계절 모사 촉진내후성 시험 시스템은, 상기 촉진내후성 시험을 요청 및 각종 데이터를 입력하는 단말; 및 상기 요청된 촉진내후성 시험을 수행하는 컴퓨팅 디바이스를 포함하되, 상기 컴퓨팅 디바이스는, 촉진내후성 시험을 위하여 화학소재의 열화에 미치는 자외선 조사강도와 온도의 상호 의존성을 이용하여, 옥외 환경에서 발생하는 계절성 기후 변화가 시계열 상의 가속 시험 조건 변화에 기반하여 모사되도록 자동 제어하는 프로세서를 포함할 수 있다.A seasonal simulated accelerated weathering test system according to an embodiment of the present invention includes a terminal for requesting the accelerated weathering test and inputting various data; and a computing device that performs the requested accelerated weathering test, wherein the computing device uses the mutual dependence of temperature and UV irradiation intensity on the deterioration of chemical materials for the accelerated weathering test to determine the seasonality occurring in the outdoor environment. It may include a processor that automatically controls climate change to be simulated based on changes in accelerated test conditions on a time series.
본 발명에 따르면 아래에 기재된 효과를 얻을 수 있다. 다만, 본 발 명을 통해 얻을 수 있는 효과는 이에 제한되지 않는다.According to the present invention, the effects described below can be obtained. However, effects obtainable through the present invention are not limited thereto.
본 발명에 따르면, 종래 시험 방법으로 재현하기 어려웠던 실제 필드 환경에서의 다양한 물리화학적 열화, 제품 고장 등을 현실적으로 모사할 수 있는 향상된 필드 환경 모사성을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide improved field environment mimicry that can realistically simulate various physicochemical deterioration, product failure, etc. in a real field environment that were difficult to reproduce with conventional test methods.
본 발명에 따르면, 계절성 변화를 가속 시험 조건으로 정형화시킨 주기적 변화 패턴을 갖는 사이클 변화 방법을 포함하여, 현실 기후 데이터를 기반으로 가속 시험 조건으로 모사하는 시험 원리와 이를 통해 시험 조건을 설계하는 컴퓨터 프로그램이 내장된 촉진내후성 시험 장치를 제공할 수 있다.According to the present invention, a test principle that simulates accelerated test conditions based on real climate data, including a cycle change method having a periodic change pattern in which seasonal changes are formalized into accelerated test conditions, and a computer program for designing test conditions through this This built-in accelerated weathering test device can be provided.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 촉진내후성 시험 시스템의 개략도이다.1 is a schematic diagram of an accelerated weathering test system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 컴퓨팅 디바이스의 구성 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram of the computing device of FIG. 1 .
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자외선 조사강도와 시험온도의 동시 변화에 의한 파동형 모델로 계절성 기후변화를 가속 시험하는 것을 설명하기 위해 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating an accelerated test of seasonal climate change with a wave model by simultaneous change of UV irradiation intensity and test temperature according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역을 모사하는 4계절 변화 단계로 구분된 촉진내후성 시험법의 연교차 반영 블랙 패널 시험온도(BPT) 변화 그래프이다.4 is a graph of change in black panel test temperature (BPT) reflecting the annual temperature difference of the accelerated weathering test method divided into four seasonal change stages simulating the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역을 모사하는 12개월 변화 단계로 구분된 촉진내후성 시험법의 연교차 반영 블랙 패널 시험온도(BPT) 변화 그래프이다.5 is a graph of change in black panel test temperature (BPT) reflecting the annual temperature difference of the accelerated weathering test method divided into 12-month change stages simulating the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전세계 120여 지역을 3개 지역으로 구분한 월별 기온 변화를 설명하기 위해 도시한 그래프이다.FIG. 6 is a graph illustrating monthly temperature changes in which 120 regions around the world are divided into three regions according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 3개 지역 대표 특성으로 구분된 연교차 기온 변화 그래프이다.7 is a graph of annual temperature variation divided into representative characteristics of three regions according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역의 계절성 기후변화를 자외선 조사강도의 삼각함수 모델 변화로 가속 모사하는 그래프이다.8 is a graph for accelerating simulation of seasonal climate change in the central region of Korea according to a trigonometric function model change of ultraviolet irradiation intensity according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역의 계절성 기후변화를 시험온도의 삼각함수 모델 변화로 가속 모사하는 그래프이다.9 is a graph of accelerated simulation of seasonal climate change in the central region of Korea according to a trigonometric function model change of test temperature according to an embodiment of the present invention.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역의 계절성 기후변화를 모사하는 촉진내후성 시험의 자외선 조사강도-시험온도(BPT) 변화 곡선을 설명하기 위해 도시한 그래프이다.10 is a graph illustrating an ultraviolet irradiation intensity-test temperature (BPT) change curve of an accelerated weathering test simulating seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역의 계절성 기후변화를 모사하는 촉진내후성 시험의 자외선 조사강도-시험온도(BPT) 동시 변화 곡선을 설명하기 위해 도시한 그래프이다.FIG. 11 is a graph illustrating a simultaneous change curve of ultraviolet irradiation intensity-test temperature (BPT) of an accelerated weathering test simulating seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역의 계절성 기후변화를 모사하는 촉진내후성 시험의 자외선 조사강도-시험온도(BPT) 동시 변화 곡선을 설명하기 위해 도시한 그래프이다.FIG. 12 is a graph illustrating an ultraviolet irradiation intensity-test temperature (BPT) simultaneous change curve of an accelerated weathering test simulating seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역의 계절성 기후변화를 나타내는 월평균 최고 기온과 강수량의 연간 변화 그래프이다.13 is a graph of annual change in monthly average maximum temperature and precipitation showing seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부지역의 계절성 기후변화를 모사하는 촉진내후성 시험의 월별 단계에 따른 시험온도(BPT) 및 물 분사 비율 변화 그래프이다.14 is a graph of changes in test temperature (BPT) and water injection ratio according to monthly stages of an accelerated weathering test simulating seasonal climate change in the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 형태를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 첨부된 도면과 함께 이하에 개시될 상세한 설명은 본 발명의 예시적인 실시형태를 설명하고자 하는 것이며, 본 발명이 실시될 수 있는 유일한 실시 형태를 나타내고자 하는 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The detailed description set forth below in conjunction with the accompanying drawings is intended to describe exemplary embodiments of the present invention and is not intended to represent the only embodiments in which the present invention may be practiced.
단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전히 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Only these embodiments are provided to complete the disclosure of the present invention and to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention to which the present invention belongs, and the present invention will be defined by the scope of the claims. only
몇몇의 경우, 본 발명의 개념이 모호해지는 것을 피하기 위하여 공지의 구조 및 장치는 생략되거나, 각 구조 및 장치의 핵심 기능을 중심으로 한 블록도 형식으로 도시될 수 있다. 또한, 본 명세서 전체에서 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하여 설명한다.In some cases, in order to avoid obscuring the concept of the present invention, well-known structures and devices may be omitted or may be shown in block diagram form centering on core functions of each structure and device. In addition, the same reference numerals are used to describe like components throughout this specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함(comprising 또는 including)"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to "comprising" or "including" a certain element, it means that it may further include other elements, not excluding other elements, unless otherwise stated. do.
또한, 명세서에 기재된 "부"의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 나아가, "일(a 또는 an)", "하나(one)", 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용 될 수 있다.In addition, the term "unit" described in the specification means a unit that processes at least one function or operation, which may be implemented as hardware, software, or a combination of hardware and software. Further, "a or an", "one", and similar related terms, in the context of describing the present invention, are both singular and plural unless otherwise indicated herein or clearly contradicted by context. It can be used in the meaning of including.
아울러, 본 발명의 실시예들에서 사용되는 특정(特定) 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해서 제공된 것이며, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 이러한 특정 용어의 사용은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다른 형태로 변경될 수 있다.In addition, specific terms used in the embodiments of the present invention are provided to aid understanding of the present invention, and unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, are intended to support the present invention. It has the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the art to which it pertains. The use of these specific terms may be changed in other forms without departing from the spirit of the present invention.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 다양한 실시예를 설명하면, 다음과 같다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 촉진내후성 시험 시스템의 개략도이다. 도 2는 도 1의 컴퓨팅 디바이스(150)의 구성 블록도이다.1 is a schematic diagram of an accelerated weathering test system according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the computing device 150 of FIG. 1 .
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 촉진내후성 시험 시스템은, 단말(100)과 컴퓨팅 디바이스(150)를 포함하여 구성될 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고, 도 1에 도시된 구성요소 외에 하나 또는 그 이상의 구성요소들이 더 포함되어 본 발명에 따른 촉진내후성 시험 시스템이 구현될 수 있다.Referring to FIG. 1 , an accelerated weathering resistance test system according to an embodiment of the present invention may include a terminal 100 and a computing device 150 . However, it is not limited thereto, and one or more components other than the components shown in FIG. 1 may be further included to implement the accelerated weathering resistance test system according to the present invention.
단말(100)은, 촉진내후성 시험을 요청하는 장치일 수 있다. 단말(100)은, 촉진내후성 시험을 위해 필요한 데이터를 인터페이스(interface)를 통해 입력할 수 있다. 상기 인터페이스는 컴퓨팅 디바이스(150)에 의해 제공될 수 있는데, 어플리케이션 형태, 웹서비스 형태, API(Application Programming Interface), 플러그-인(Plug-in) 등 중 어느 하나의 형태일 수 있다. 상기 촉진내후성 시험 요청 및 입력 데이터는 컴퓨팅 디바이스(150)로 전달되어 촉진내후성 시험에 이용될 수 있다.The terminal 100 may be a device requesting an accelerated weathering test. The terminal 100 may input data necessary for the accelerated weathering test through an interface. The interface may be provided by the computing device 150, and may be in any one form of an application form, a web service form, an application programming interface (API), a plug-in, and the like. The accelerated weathering test request and input data may be transmitted to the computing device 150 and used for the accelerated weathering test.
단말(100)은 PC, TV, 모니터 등과 같은 고정형 단말, 스마트폰, 랩-톱, 태블릿 pc 등과 같은 이동형 단말, 및 촉진내후성 시험 전용 단말 중 적어도 어느 하나일 수 있다.The terminal 100 may be at least one of a fixed terminal such as a PC, TV, or monitor, a mobile terminal such as a smart phone, a lap-top, or a tablet PC, and a terminal dedicated to an accelerated weathering test.
단말(100)은 촉진내후성 시험 요청, 각종 데이터(예를 들어, 조건 설정) 등의 입력을 위한 입력 장치와, 상기 촉진내후성 시험 요청에 따른 결과 데이터 출력을 위한 출력 장치를 구비할 수 있다.The terminal 100 may include an input device for inputting an accelerated weathering test request and various data (eg, condition setting), and an output device for outputting result data according to the accelerated weathering test request.
컴퓨팅 디바이스(150)는, 단말(100)의 촉진내후성 시험 요청에 따른 촉진내후성 시험 시뮬레이션을 수행하고, 시뮬레이션 결과를 제공할 수 있다. 이 때, 컴퓨팅 디바이스(150)는 상기 단말(100)에 의해 입력된 데이터를 촉진내후성 시험에 참조할 수 있다.The computing device 150 may perform an accelerated weathering test simulation according to the request for the accelerated weathering test of the terminal 100 and provide a simulation result. At this time, the computing device 150 may refer to the data input by the terminal 100 for the accelerated weathering test.
도 2를 참조하면, 컴퓨팅 디바이스(150)는 메모리(210)와 프로세서(220)를 포함하여 구성될 수 있다. 이 때, 상기 메모리(210)는 데이터베이스(DB: database)와 같은 기능을 수행할 수 있으며, 컴퓨팅 디바이스(150)에 의해 수집, 가공, 처리 등이 되는 데이터의 전부 또는 일부를 저장할 수 있다. 또한, 상기 메모리(210)는 본 발명에 따른 컴퓨터 프로그램 또는 수학적 모델과 그에 관련된 데이터를 미리 저장할 수 있다. 상기 컴퓨터 프로그램 또는 수학적 모델은 인공지능(AI: Artificial Intelligence) 기반으로 작성된 것일 수 있다.Referring to FIG. 2 , a computing device 150 may include a memory 210 and a processor 220 . At this time, the memory 210 may perform a function such as a database (DB), and may store all or part of data collected, processed, processed, etc. by the computing device 150 . In addition, the memory 210 may previously store a computer program or mathematical model and related data according to the present invention. The computer program or mathematical model may be written based on artificial intelligence (AI).
상기 프로세서(220)는 상기 컴퓨터 프로그램 또는 수학적 모델에 기초하여 화학소재에 대한 촉진내후성 시험 시뮬레이션을 수행하며, 시뮬레이션 결과 및 관련 데이터를 제공할 수 있다.The processor 220 may perform an accelerated weathering test simulation for chemical materials based on the computer program or mathematical model, and provide simulation results and related data.
본 발명의 다양한 실시예에 따른 촉진내후성 시험 방법에 대해 설명하면, 다음과 같다.A description of the accelerated weathering resistance test method according to various embodiments of the present invention is as follows.
본 발명에 따른 컴퓨팅 디바이스(150)는 화학소재 및 이를 사용한 제품의 내후성 시험에서 실제 자연 조건에서 발생하는 계절성 기후 변화가 반영되도록 한 계절 변화 모사형 촉진내후성 시험법을 제공할 수 있다. 한편, 이하에서 특별히 명시되지 않더라도 해당 내용은 컴퓨팅 디바이스(150)에 의해 처리, 수행 등이 될 수 있음을 미리 밝혀둔다.The computing device 150 according to the present invention may provide an accelerated weathering resistance test method simulating seasonal change in which seasonal climate change occurring in actual natural conditions is reflected in a weather resistance test of a chemical material and a product using the same. Meanwhile, it is noted in advance that the corresponding content may be processed or performed by the computing device 150 even if not specifically specified below.
본 명세서에서 기술되는 "내후성 시험"이라 함은, 태양광, 기온, 강수량 및 습도와 같은 기후적 요소에 의해 장기적 경시 변화의 속도가 영향을 받는 내구성 시험을 의미한다. The term "weather resistance test" described herein means a durability test in which the rate of long-term change is influenced by climatic factors such as sunlight, temperature, precipitation, and humidity.
일정한 조건을 지속적으로 반복하는 고정된 조건의 실내 촉진내후성 시험 조건과는 달리, 실제 자연 기후 조건은 시간의 흐름에 따른 계절 변화에 맞추어 기후가 변화하는 특성이 있다. 계절 변화에 따른 기후 조건의 변화폭은 위도가 높아질수록 그리고 해안으로부터 떨어진 내륙일수록 크게 나타나는 경향이 있다.Unlike indoor accelerated weathering test conditions under fixed conditions that continuously repeat certain conditions, actual natural climatic conditions have the characteristics of climate change according to seasonal changes over time. The range of change in climatic conditions due to seasonal changes tends to be larger as the latitude increases and inland away from the coast.
이러한 계절성 기후 변화의 주기는 어떠한 기후라도 1년 동안의 시계열적 변화라는 공통된 규칙성이 있다. 계절성은, 옥외 환경의 자연 태양광에 시편 또는 제품을 직접 노출시키는 옥외폭로시험에서는 시험 조건에 반영되지만, 일정한 시험 조건이 연속되는 촉진내후성 시험에서는 반영되지 못 하고 있는 실정이다. The cycle of seasonal climate change has a common regularity, which is a time-series change for one year in any climate. Seasonality is reflected in test conditions in an outdoor exposure test in which a specimen or product is directly exposed to natural sunlight in an outdoor environment, but is not reflected in an accelerated weather resistance test in which constant test conditions are continued.
이와 같이, 계절성을 반영할 수 없는 종래 촉진내후성 시험법과는 달리, 본 발명에 따른 컴퓨팅 디바이스(150)는 시험 조건에 대하여 계절 변화를 모사하는 시계열적 변화로 계절성을 반영하는 촉진내후성 시험법을 제공할 수 있다. In this way, unlike the conventional accelerated weathering test method that cannot reflect seasonality, the computing device 150 according to the present invention provides an accelerated weathering test method that reflects seasonality with a time-series change simulating seasonal change with respect to test conditions. can do.
컴퓨팅 디바이스(150)는 이를 위하여 4계절을 대표하는 분기별, 12개월을 대표하는 월별, 365일을 대표하는 일별 기후 데이터에 기초한 다단계의 시험 조건 변화 또는 파동형 삼각함수 모형에 기초한 연속적인 시험 조건 변화를 제어하는 컴퓨터 프로그램 내지 모델(또는 알고리즘)을 정의하고, 그를 통해 해당하는 계절성 기후 변화를 내후성 시험에 적용할 수 있도록 한다. For this purpose, the computing device 150 is a multi-stage test condition change based on climate data representing 4 seasons, monthly representing 12 months, and daily representing 365 days, or continuous test conditions based on a wave-type trigonometric function model. A computer program or model (or algorithm) that controls the change is defined, and through it, the corresponding seasonal climate change can be applied to the weather resistance test.
이러한 계절성 변화를 가속 시험 조건으로 모사하기 위하여, 본 발명에 따른 컴퓨팅 디바이스(150)는 화학소재의 열화에 미치는 자외선 조사강도와 온도의 상호 의존성 관계(이하 '상호 관계 원리'라 함)를 이용하는 시험 방법을 제공한다. In order to simulate these seasonal changes under accelerated test conditions, the computing device 150 according to the present invention tests using the relationship between UV irradiation intensity and temperature (hereinafter referred to as 'correlation principle'), which affect the deterioration of chemical materials. provides a way
이 시험 방법은 자외선 조사강도의 변화는 온도 변화와 함께 화학소재의 열화에 중요한 영향을 상호 의존적으로 미친다는 시험 원리에 기초한 것으로, 시험 온도 변화뿐만 아니라 자외선 조사강도의 변화를 통해 계절성 기후 변화를 가속 시험 조건으로 모사할 수 있다.This test method is based on the test principle that changes in UV irradiation intensity, together with temperature changes, have an important effect on the deterioration of chemical materials interdependently. It can be simulated as a test condition.
컴퓨팅 디바이스(150) 상호 관계 원리에 기초하여, 기온이 낮은 동절기를 모사하기 위해 온도를 내리는 대신 자외선 조사강도를 높이는 조건을 사용할 수 있으며, 반대로 기온이 높은 하절기를 모사하기 위해 온도를 올리는 대신 자외선 조사강도를 낮추는 조건을 사용할 수 있다.Based on the correlation principle of the computing device 150, a condition of increasing the intensity of UV irradiation may be used instead of lowering the temperature to simulate the winter season when the temperature is low, and on the contrary, UV irradiation is performed instead of raising the temperature to simulate the summer season when the temperature is high. Conditions that lower the intensity may be used.
따라서 본 발명에 따르면, 열변형이나 열분해 때문에 높은 시험 온도 및 넓은 범위의 시험 온도 변화를 가하는 것이 불가능했던 화학소재의 계절성 기후 변화를 모사하는 가속 시험 방법을, 통상의 시험 온도 범위에서, 온도 변화를 최소화하는 조건으로 수행할 수 있다.Therefore, according to the present invention, an accelerated test method that simulates the seasonal climate change of chemical materials, which was impossible to apply a high test temperature and a wide range of test temperature changes due to thermal deformation or thermal decomposition, This can be done under the condition of minimizing
예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(150)는 시험 온도를 일정하게 고정한 상태로, 자외선 조사강도를 시계열상의 순차에 따라 변화시키는 것만으로 계절성 기후 변화에 따른 화학소재의 열화 조건 변화를 가속 모사될 수 있다. For example, the computing device 150 can rapidly simulate changes in deterioration conditions of chemical materials due to seasonal climate change only by changing the UV irradiation intensity sequentially in a time series while the test temperature is constantly fixed.
즉, 컴퓨팅 디바이스(150)는 동절기에서 하절기로 기온이 올라갈 때에는 자외선 조사강도를 단계에 맞춰 순차적으로 낮추고, 반대로 하절기에서 동절기로 기온이 내려갈 때에는 자외선 조사강도를 높이는 자연 현상과 반대의 변화에 기초하여 제어할 수 있다.That is, the computing device 150 sequentially lowers the UV irradiation intensity according to the step when the temperature rises from the winter season to the summer season, and conversely increases the UV irradiation intensity when the temperature goes down from the summer season to the winter season. You can control it.
이 방법을 통해 본 발명은 상대적으로 일사량이 풍부한 하절기와 일사량이 부족한 동절기의 계절성 변화를 가속 시험 조건으로 모사할 수 있으며, 더불어 실제 계절성 기후 변화를 충실히 모사하는 물 접촉 조건을 단계적 시험 조건 변화에 반영함으로써, 실제 자연적인 기후 조건에서 발생하는 화학소재의 열화 및 그에 따른 제반 품질 문제의 필드 재현성을 향상시킬 수 있다.Through this method, the present invention can simulate seasonal changes in summer with relatively abundant insolation and winter with insufficient insolation under accelerated test conditions, and also reflect water contact conditions that faithfully simulate actual seasonal climate changes in step-by-step test condition changes. By doing so, it is possible to improve field reproducibility of deterioration of chemical materials occurring in actual natural climatic conditions and related quality problems.
본 발명의 일실시예에 따른 계절 모사 촉진내후성 시험법은, 계절 변화에 따른 기후 조건의 변화를 자외선 조사강도-시험 온도 상호 의존성 관계를 시험 원리로 모사하는 시계열 상의 변화를 제공하는 시험법을 사용한다. 다만, 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. Seasonal simulated accelerated weathering resistance test method according to an embodiment of the present invention uses a test method that provides changes in time series by simulating the change in climatic conditions according to the change of season as a test principle of the UV irradiation intensity-test temperature interdependence relationship. do. However, the present invention is not necessarily limited thereto.
본 발명에 따르면 시험 조건을 일정하게 지속하는 기존 시험 방법으로 재현하기 어려웠던 실제 필드 환경에서의 다양한 물리화학적 열화, 제품 고장 등을 현실적으로 모사할 수 있는 향상된 필드 환경 모사성을 제공할 수 있다. According to the present invention, it is possible to provide improved field environment simulation that can realistically simulate various physicochemical deterioration, product failure, etc.
이 때, 본 명세서에서 기술되는 "자외선 조사강도-시험 온도 상호 관계(즉, 상호 관계 원리)"는, 특정 지역 기후를 현실 모사적인 가속 열화 조건으로 모사함에 있어서, 자외선 조사강도와 시험 온도의 관계는 끈처럼 상호 연결되어 하나의 조건의 변화는 다른 한 조건의 변화를 동반하게 됨을 의미할 수 있다.At this time, the "ultraviolet ray irradiation intensity-test temperature correlation (ie, correlation principle)" described in this specification, in simulating the climate of a specific region as a realistically simulated accelerated deterioration condition, the relationship between the ultraviolet ray irradiation intensity and the test temperature is interconnected like a string, meaning that a change in one condition is accompanied by a change in another condition.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 자외선 조사강도와 시험 온도의 동시 변화에 의한 파동형 모델로 계절성 기후 변화를 가속 시험하는 것을 설명하기 위해 도시한 개념도이다.3 is a conceptual diagram illustrating an accelerated test of seasonal climate change with a wave model by simultaneous change of UV irradiation intensity and test temperature according to an embodiment of the present invention.
도 3은 상호 관계 원리에 의한 계절성 기후 변화를 모사하는 가속 시험의 개념도일 수 있다.3 may be a conceptual diagram of an accelerated test simulating seasonal climate change according to the correlation principle.
도 3을 참조하면, 수평 중심선(310)은 계절성 기후 변화와 무관하게 자외선 조사강도 및 시험 온도가 고정된 값으로 볼 수 있으며, 나머지 다른 시험 조건은 계절성 변화를 모사하기 위한 주기적 파동형 변화로 표현될 수 있다.Referring to FIG. 3, the horizontal center line 310 can be viewed as a fixed value of UV irradiation intensity and test temperature regardless of seasonal climate change, and the other test conditions are expressed as periodic wave-like changes to simulate seasonal change. It can be.
컴퓨팅 디바이스(150)는 계절성 기후 변화를 가속 시험 조건으로 모사함에 있어, 시험 온도(블랙패널온도, Black Panel Temperature (BPT))를 고정하면, 자외선 조사강도의 파동형 주기 변화로 계절성 기후 변화를 모사할 수 있다.When the computing device 150 simulates seasonal climate change under accelerated test conditions, fixing the test temperature (Black Panel Temperature (BPT)) simulates seasonal climate change with a wave-type periodic change in UV irradiation intensity. can do.
이 때, 자연 현상과는 다르게, 동절기를 모사하기 위해서는 자외선 조사강도를 높이고, 하절기를 모사하기 위해서는 자외선 조사강도를 낮추는 방법이 사용될 수 있다.At this time, unlike natural phenomena, a method of increasing the UV irradiation intensity to simulate the winter season and lowering the UV irradiation intensity to simulate the summer season may be used.
이는 자연 현상에서는 동절기에 기온과 일사량(또는 자외선 조사강도)이 모두 낮아지기 때문에 동절기를 상징하는 블랙패널온도(BPT)도 내려가게 되고, 반대로 하절기에는 기온과 일사량(또는 자외선 조사강도)이 모두 높아지기 때문에 하절기를 상징하는 블랙패널온도(BPT)도 올라가게 되기 때문이다. This is because both the temperature and the amount of solar radiation (or the intensity of ultraviolet irradiation) decrease in the winter season in a natural phenomenon, so the Black Panel Temperature (BPT), which symbolizes the winter season, also decreases, and conversely, both the temperature and the amount of solar radiation (or the intensity of ultraviolet irradiation) increase in the summer season. This is because the black panel temperature (BPT), which symbolizes the summer season, also rises.
그러나 본 발명의 상호 관계 원리에 따르면, 전술한 자외선 조사강도를 높이는 것은 시험 온도를 내리는 것과 같은 효과를 발생시키며, 반대로 자외선 조사강도를 낮추는 것은 시험 온도를 올리는 것과 같은 효과를 발생시킬 수 있다.However, according to the principle of correlation of the present invention, increasing the above-described UV irradiation intensity produces the same effect as lowering the test temperature, and conversely, lowering the UV irradiation intensity can generate the same effect as raising the test temperature.
한편, 도 3을 참조하면, 블랙패널온도(BPT)를 고정하고 자외선(UV) 조사강도를 계절성 기후 변화에 따른 파동형 주기로 변화시키는 방법은, 반대로 자외선(UV) 조사강도를 고정하고 블랙패널온도(BPT)를 계절성 기후 변화를 모사하는 파동형 주기로 변화시키는 방법으로 변경될 수도 있다.On the other hand, referring to FIG. 3, in the method of fixing the black panel temperature (BPT) and changing the ultraviolet (UV) irradiation intensity in a wave-like cycle according to seasonal climate change, on the contrary, fixing the ultraviolet (UV) irradiation intensity and changing the black panel temperature (BPT) to a wave-like cycle that simulates seasonal climate change.
또한, 본 발명의 상호 관계 원리에는, 상기한 시험 온도 또는 자외선 조사강도 중의 어느 하나의 조건만 주기적으로 변화시키는 방법뿐만 아니라 상기 자외선 조사강도와 시험 온도를 동시에 변화시키는 방법도 포함될 수 있다. 즉, 동절기에는 자외선 조사강도가 높아지고 시험 온도는 낮아지며, 반대로 하절기에는 자외선 조사강도가 낮아지고 시험 온도가 올라가는 특성이 동시에 적용되는 것이다.In addition, the correlation principle of the present invention may include not only a method of periodically changing only one condition of the above-described test temperature or UV irradiation intensity, but also a method of simultaneously changing the UV irradiation intensity and test temperature. That is, in the winter season, the UV irradiation intensity increases and the test temperature decreases, and in the summer season, the UV irradiation intensity decreases and the test temperature increases.
도 3을 참조하면, 자외선 조사강도와 시험 온도의 변화는 파동형 삼각함수로 표현되는 주기 변화에서 서로 반복 주기의 1/2에 해당하는 위상차를 갖고 있어, 수평선(310)을 기준으로 대칭되는 반대 경향의 시계열 변화를 나타내고 있다. Referring to FIG. 3, the change in the UV irradiation intensity and the test temperature has a phase difference corresponding to 1/2 of the repetition period in the period change represented by the wave-type trigonometric function, and is symmetrical with respect to the horizontal line 310. It shows the time series change of trend.
본 발명의 상호 관계 원리는, 자외선 조사강도 또는 시험 온도, 둘 중의 어느 하나를 다른 조건의 변화 진폭이 작아지는 방향으로 이동시키면, 다른 시험 조건의 진폭은 상호 관계 원리에 의해 동시에 줄어들 수 있다.According to the correlation principle of the present invention, when either one of the ultraviolet irradiation intensity or the test temperature is moved in a direction in which the change amplitude of another condition becomes smaller, the amplitude of the other test condition can be simultaneously reduced according to the correlation principle.
따라서, 도 3에 도시된 자외선 조사강도 및 시험 온도의 변화 방법은, 어느 한 조건을 고정하고 나머지 조건을 변화시키는 변화의 진폭에 비하여, 현격하게 줄어든 진폭으로 계절성 기후 변화를 모사할 수 있다. 이는 시험 조건의 변화 진폭을 최소화하면서도 계절성 기후 변화를 모사할 수 있어 촉진내후성 시험 장비의 성능 한계 또는 소재 특성에 의한 온도 조절의 한계 극복에 유용하게 참고될 수 있다.Therefore, the method of changing the UV irradiation intensity and test temperature shown in FIG. 3 can simulate seasonal climate change with a remarkably reduced amplitude compared to the amplitude of change in which one condition is fixed and the other condition is changed. This can simulate seasonal climate change while minimizing the amplitude of change in test conditions, so it can be usefully referenced to overcome the performance limit of accelerated weathering test equipment or the limit of temperature control by material characteristics.
상기에서, 컴퓨팅 디바이스(150)는 주기와 진폭을 조절하여, 기후 및 소재 특성의 다양성을 반영시킬 수도 있다.In the above, the computing device 150 may adjust the period and amplitude to reflect the diversity of weather and material characteristics.
본 발명에 따른 컴퓨팅 디바이스(150)는, 상호 관계 원리에 기초하여, 종래 촉진내후성 시험법에서 구현하기 어려웠던 계절성 변화 모사를 위한 기술적 문제를 해결할 수 있다.The computing device 150 according to the present invention, based on the correlation principle, can solve the technical problem for simulating seasonality change, which was difficult to implement in the conventional accelerated weathering test method.
컴퓨팅 디바이스(150)는 계절성 기후 변화를 파동형 주기 변화에 의한 가속 시험 조건으로 모사하여, 후술되는 시계열 상의 시험 조건 단계를 적어도 2개 단계에서 최대 365개 단계로 구분하여 연교차를 모사하는 방법을 제공할 수 있다.The computing device 150 provides a method of simulating the annual temperature change by simulating the seasonal climate change with an accelerated test condition by a wave-type periodic change and dividing the test condition steps on the time series described later into at least two steps and up to 365 steps. can do.
컴퓨팅 디바이스(150)는 이러한 단계별 변화 방법 중에서 연교차 변화 단계를 봄, 여름, 가을, 겨울의 4계절 변화 단계로 구분하는 방법과, 1월부터 12월까지의 12개월 변화 단계로 구분하는 방법을 이용할 수 있다.The computing device 150 may use a method of dividing the annual temperature change step into four seasonal change steps of spring, summer, autumn, and winter, and a method of dividing the change step by 12 months from January to December among these step-by-step change methods. can
이 때, 컴퓨팅 디바이스(150)는 상기 4계절 변화 단계로 구분하는 방법과 관련하여, 봄과 가을을 하나의 조건으로 운영하여, 연교차를 3개 단계의 조건으로 단순화할 수 있으며, 이를 통해 계절성 변화를 보다 단순하게 표준화된 시험 조건으로 시행할 수도 있다. At this time, the computing device 150 may simplify the annual temperature difference into three stages by operating spring and fall as one condition in relation to the method of dividing the four seasons into four stages, through which the seasonality changes. can be performed with simpler, standardized test conditions.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부 지역을 모사하는 4계절 변화 단계로 구분된 촉진내후성 시험법의 연교차 반영 시험온도(BPT) 변화 그래프이다.4 is a graph of change in test temperature (BPT) reflecting annual temperature difference in an accelerated weathering test method divided into four seasonal change stages simulating the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
도 4에서, 블랙패널온도(BPT) 변화는 대한민국 중부지역(예를 들어, 대전)의 계절성 변화를 현실 모사하는 시험법의 예시로 볼 수 있다.In FIG. 4, the black panel temperature (BPT) change can be seen as an example of a test method that simulates the seasonal change in the central region of Korea (eg, Daejeon).
도 4를 참조하면, 컴퓨팅 디바이스(150)는 겨울에 해당하는 단계(BPT 59℃와 봄, 가을에 해당하는 단계(BPT 67℃ 그리고 여름에 해당하는 단계(BPT 75℃의 3개 시험 온도 조건으로 구분된 4단계로 4계절을 구분하여 시험할 수 있다.Referring to FIG. 4 , the computing device 150 is tested under three test temperature conditions: a step corresponding to winter (BPT 59 ° C., a step corresponding to spring and autumn (BPT 67 ° C.) and a step corresponding to summer (BPT 75 ° C.) It can be tested by dividing the four seasons into four distinct stages.
한편, 4계절로 기후 변화 구분 방법을 대신하여 예를 들어, 도 5에 도시된 바와 같이 월별 기후 변화를 모사하는 12개월 변화 단계 구분법이, 계절성 기후 변화를 모사를 위해 이용될 수도 있다.On the other hand, instead of the four-season climate change classification method, for example, as shown in FIG. 5, a 12-month change phase classification method that simulates monthly climate change may be used to simulate seasonal climate change.
다만, 월별 기후 변화를 모사하는 12개월 변화 단계 구분법은, 봄의 변화를 모사할 때에는 여러 단계로 일사량 또는 기온이 올라가는 경향을 반영하고, 가을의 변화를 모사할 때에는 여러 단계로 일사량 또는 기온이 내려가는 경향을 반영하기 때문에, 4단계로 구분하는 4계절 변화 단계 방법과 같이 봄과 가을의 단계 변화를 같은 조건으로 사용하기 어려울 수 있다.However, the 12-month change phase classification method that simulates monthly climate change reflects the tendency of increasing insolation or temperature in several stages when simulating the change in spring, and reflects the tendency for the amount of solar radiation or temperature to decrease in several stages when simulating the change in autumn. Because it reflects the trend, it may be difficult to use the phase change of spring and autumn under the same conditions, such as the four-season change phase method that divides into four phases.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 대한민국 중부 지역을 모사하는 12개월 변화 단계로 구분된 촉진내후성 시험법의 연교차 반영 블랙패널온도(BPT) 변화 그래프이다.5 is a graph of change in black panel temperature (BPT) reflecting the annual temperature difference of the accelerated weathering test method divided into 12-month change stages simulating the central region of Korea according to an embodiment of the present invention.
도 5는 전술한 도 4의 대한민국 중부 지역을 모사하는 계절성 기후 변화를 12단계의 월별 기후 변화로 구분된 촉진내후성 시험법에 필요한 블랙패널온도(BPT)의 변화가 도시되었다.FIG. 5 shows the change in black panel temperature (BPT) required for the accelerated weathering test method in which the seasonal climate change simulating the central region of Korea in FIG. 4 is divided into 12-step monthly climate change.
도 5를 참조하면, 전술한 도 4에서와 달리, 봄과 가을에 해당하는 블랙패널온도(BPT)의 변화가 같다거나 대칭적이지 않은 것을 알 수 있다. 즉, 현실 기후 모사에서 지역 기후 특성에 따른 계절성 기후 변화는 파동형 주기로 표현되는 수학적 모델과 일치하지 않을 수 있다.Referring to FIG. 5 , it can be seen that, unlike in FIG. 4 described above, changes in the black panel temperature (BPT) corresponding to spring and autumn are the same or not symmetrical. That is, seasonal climate change according to regional climate characteristics in real climate simulation may not match the mathematical model expressed as a wave-type cycle.
따라서, 본 발명에 따른 컴퓨팅 디바이스(150)는 계절성 기후 변화를 모사하는 시험 조건의 파동형 주기 변화를 실시함에 있어, 두 가지 방식을 제공할 수 있다. Accordingly, the computing device 150 according to the present invention may provide two methods for performing a wave-type periodic change of test conditions simulating seasonal climate change.
하나는, 지역별 기후 조건의 다양성과 특이성을 반영하는 현실 기후 모사적인 방법으로 수학적 함수가 갖는 대칭적 파동 주기에 벗어나 개별적이며 고유한 변화 곡선을 따르게 하는 것이다. 관련하여, 도 5는 대한민국 중부 지역 고유의 기후 조건을 따르는 고유한 가속 시험 조건 상의 시험 온도 변화 곡선을 보여주는 예시가 될 수 있다. One is to deviate from the symmetrical wave cycle of mathematical functions and follow individual and unique change curves as a method of simulating real climate that reflects the diversity and specificity of climate conditions by region. In this regard, FIG. 5 may be an example showing a test temperature change curve under a unique accelerated test condition following the unique climatic conditions of the central region of Korea.
다른 하나는, 지역 기후의 고유의 개별적인 특성을 표준화하여 상대적으로 단순화된 파동형 주기 변화로 모사하는 것이다. 예를 들어, 본 발명에 따른 컴퓨팅 디바이스(150)는, 전세계 기후의 다양성에 따른 연교차의 다양성에서 발생하는 계절성 기후 변화에 대한 규칙성을 시험 조건으로 표준화하는 방법을 이용할 수 있다. 따라서, 컴퓨팅 디바이스(150)는 세계 각 지역의 연교차 특성을 기후 변화 그대로 모사하는 방법과 표준화된 연교차 특성을 가진 기후 변화로 대표하여 모사하는 방법을 제공할 수 있다. 즉, 컴퓨팅 디바이스(150)는 전세계의 주요 도시 지역 중심으로 파악된 월별 기온 변화 데이터에 기초하여 연교차 특성을 분석하고, 이를 각각의 해당 지역에 대한 가속 시험 조건으로 모사하는 것이다.The other is to standardize the unique individual characteristics of the local climate and simulate relatively simplified wave-like periodic variations. For example, the computing device 150 according to the present invention may use a method of standardizing, as a test condition, a regularity of seasonal climate change occurring in the diversity of annual variations according to the diversity of climate around the world. Accordingly, the computing device 150 may provide a method of simulating the annual temperature range characteristics of each region of the world as it is with climate change and a method of representing climate change with standardized annual temperature characteristics. That is, the computing device 150 analyzes the annual temperature range characteristics based on monthly temperature change data identified around major urban areas around the world, and simulates this as an accelerated test condition for each corresponding area.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전세계 120여 지역을 3개 지역으로 구분한 월별 기온 변화를 설명하기 위해 도시한 그래프이다. FIG. 6 is a graph illustrating monthly temperature changes in which 120 regions around the world are divided into three regions according to an embodiment of the present invention.
도 6의 (a) 내지 (c)는 예를 들어, 가장 기온이 낮은 달을 시작점의 기준으로 작성된 그래프일 수 있다. 다만, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.6 (a) to (c) may be, for example, graphs created with the month having the lowest temperature as the starting point. However, the present invention is not limited thereto.
컴퓨팅 디바이스(150)는, 표준화된 조건을 추출하기 위해, 연교차 특성을 도 6의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 크게 3개 특성으로 나누어 이용할 수 있다. 이 때, 컴퓨팅 디바이스(150)는 상대적으로 위도가 낮고 해양성 기후의 영향을 받는 지역에 대해서는, 연교차가 10℃이내, 평균 5℃의 작은 연교차가 반영되는 시험법을 이용할 수 있다.In order to extract standardized conditions, the computing device 150 may divide the annual crossover characteristics into three characteristics, as shown in (a) to (c) of FIG. 6 , and use them. In this case, the computing device 150 may use a test method in which a small annual temperature difference of less than 10°C and an average of 5°C is reflected in an area at a relatively low latitude and affected by an oceanic climate.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 3개 지역 대표 특성으로 구분된 연교차 기온 변화 그래프이다.7 is a graph of annual temperature variation divided into representative characteristics of three regions according to an embodiment of the present invention.
컴퓨팅 디바이스(150)는 중위도로 계절성이 뚜렷하게 나타나는 대부분의 대도시 지역에 대해서는 평균 20℃의 연교차가 반영되는 시험법을 사용하도록 할 수 있다. 반면, 상대적으로 위도가 높고 대륙성 기후를 갖는 지역에 대해서는 평균 연교차가 35℃로 반영되는 시험법을 사용하도록 할 수 있다. 그러나 본 발명의 시험 조건 표준화를 위한 연교차 구분이 상기한 3개 분류 방법으로 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 본 발명에 따른 연교차 반영 시험법의 목적 및 소재 특성 등에 따라 2개 또는 4개(연교차 10 ℃단위로 나누는) 등 다른 구분도 사용될 수 있다. The computing device 150 may use a test method in which an annual temperature difference of 20° C. is reflected on average for most metropolitan areas in which seasonality is evident in mid-latitude. On the other hand, for regions with relatively high latitudes and continental climates, a test method that reflects the average annual temperature difference as 35°C can be used. However, the classification of annual crossings for standardization of test conditions of the present invention is not limited to the above three classification methods. In other words, other divisions such as 2 or 4 (divided by 10 °C annual temperature) may also be used depending on the purpose and material characteristics of the test method for reflecting the annual temperature difference according to the present invention.
또한, 촉진내후성 시험기의 챔버(chamber) 환경이 갖는 온도 및 강수 재현상의 한계에 따른 문제점을 해결하기 위해, 컴퓨팅 디바이스(150)는 이하 기술되는 자외선 조사강도-시험 온도 간의 상호 관계를 이용하는 고유의 시험법을 이용할 수 있도록 제공할 수 있다.In addition, in order to solve the problem due to the limitation of temperature and precipitation reproducibility of the chamber environment of the accelerated weathering tester, the computing device 150 is a unique test using the correlation between the ultraviolet irradiation intensity and the test temperature described below. The law can be made available.
본 발명에 따른 계절성 기후 변화를 모사하는 방법의 상호 관계 원리는, 자외선 조사강도 또는 자외선이 포함된 빛을 발광하는 램프(lamp)의 조사강도를 높이는 것은 시험 온도를 내리는 것과 같은 상호 관계 효과가 있다. 반대로, 자외선 조사강도 또는 자외선이 포함된 빛을 발광하는 램프의 조사강도를 낮추는 것은 시험 온도를 올리는 것과 같은 상호 관계 효과가 있다.According to the correlation principle of the method of simulating seasonal climate change according to the present invention, increasing the intensity of ultraviolet irradiation or the intensity of irradiation of a lamp emitting light containing ultraviolet rays has the same correlation effect as lowering the test temperature. . Conversely, lowering the UV irradiation intensity or the irradiation intensity of a lamp that emits light containing ultraviolet has the same correlation effect as raising the test temperature.
이러한 상호 관계는 자외선 조사강도 또는 일사량과 기온이 상호 비례하는 자연 현상과는 반대 즉, 기후 현상이나 일반적인 환경시험조건에서 자외선 조사강도 또는 램프 출력을 높이는 것은 기온 또는 환경 챔버의 온도를 올리는 효과를 발생시킬 수 있다. 이러한 상호 비례 효과는 복사열을 측정하는 내후성 시험 장치의 블랙패널온도(BPT) 및 블랙스탠다드온도(BST: Black Standard Temperature) 역시 마찬가지이다.This correlation is opposite to the natural phenomenon in which UV irradiation intensity or solar radiation and temperature are proportional to each other. In other words, increasing the UV irradiation intensity or lamp output in climate phenomena or general environmental test conditions causes the effect of raising the air temperature or the temperature of the environmental chamber. can make it This mutual proportional effect is also the same as the black panel temperature (BPT) and black standard temperature (BST) of the weather resistance test device that measures radiant heat.
따라서 기온이 낮은 지역은 일사량도 낮고, 그때의 자외선 조사강도도 낮아지며, 반대로 기온이 높은 지역은 일사량도 높고, 그때의 자외선 조사강도도 높아지게 되는 것이 일반적 현상으로 볼 수 있다.Therefore, it can be seen as a general phenomenon that areas with low temperatures have low insolation and a low intensity of ultraviolet ray irradiation, whereas areas with high temperatures have high amounts of insolation and high irradiance of ultraviolet rays at that time.
계절성 기후 변화 역시 마찬가지로 기온이 낮은 동절기의 일사량은 적어지며, 그때의 자외선 조사강도도 낮아지고, 기온이 높은 하절기의 일사량은 많아지며, 그때의 자외선 조사강도도 높아진다. 이러한 계절성 기후 변화를 그대로 모사하기 위해서는 다양한 기후에 대한 계절성 기후 변화를 추가적인 온도 변화로 구현할 수 있는 넓은 범위의 자외선 조사강도 및 시험 온도 변화 장치가 요구된다.Seasonal climate change likewise reduces the amount of insolation during the winter season when the temperature is low, and the intensity of UV irradiation at that time decreases, and the amount of insolation increases during the summer period when the temperature is high, and the intensity of UV irradiation at that time also increases. In order to simulate these seasonal climate changes as they are, a wide range of UV irradiation intensity and test temperature change devices that can implement seasonal climate changes for various climates as additional temperature changes are required.
그러나 종래 내후성 시험 장치에서 램프 출력은 고정되어, 다양한 지역 기후 특성을 반영하는 시험 온도를 구현하고, 더 나아가 그 계절성 변화까지 모사할 수 있는 온도 조절 성능은 제공되지 않았다.However, in the conventional weather resistance test apparatus, the lamp output is fixed, realizing a test temperature that reflects various regional climate characteristics, and furthermore, temperature control performance that can simulate seasonal changes is not provided.
또 다른 측면의 시험 온도 변화에 대한 종래 내후성 시험법 상의 문제점은, 화학소재가 나타내는 열변형 또는 열분해가 발생함에 따라 고온 적용이 불가능해지는 문제이다.Another problem in the conventional weather resistance test method for test temperature change in another aspect is that high temperature application becomes impossible as thermal deformation or thermal decomposition of chemical materials occurs.
실제의 필드 환경 조건보다 가속 열화 조건을 사용하는 촉진내후성 시험에서는 필드 조건보다 더 높은 온도에서 시험하는 것이 일반적이기 때문에, 필드 조건에서는 열변형 및 열분해가 발생하지 않는 경우에도, 이를 모사하는 가속 열화 조건에서는 열변형 및 열분해가 발생할 수 있다.Since it is common to test at a higher temperature than the field condition in accelerated weathering tests that use accelerated aging conditions rather than actual field environmental conditions, even when thermal deformation and thermal decomposition do not occur in field conditions, accelerated aging conditions that simulate them Thermal deformation and thermal decomposition may occur.
특히, 열변형 온도가 낮은 범용 플라스틱에서 이런 문제가 발생하게 되는데 예를 들면, 고밀도 폴리에틸렌(HDPE)은 85℃ 폴리스티렌은 95℃ ABS 수지는 98℃의 열변형 온도 대표값을 가진다. 해당하는 고분자 소재의 세부 특성에 따라서는 대표값 이하의 온도에서도 열변형이 발생할 수 있으며 특히, 검정색으로 착색된 경우에는 주어진 시험 조건에서 시험편은 블랙패널온도(BPT)보다 더 높은 온도까지 복사열을 수광하여 쉽게 열변형이 발생할 수 있다. 열분해는 물론 열변형이 발생하면, 시험편을 사용한 물리적 특성 평가가 대부분 불가능해지기 때문에, 그 내후성 시험의 기술적 유효성 또는 신뢰성이 문제가 될 수 있다. In particular, this problem occurs in general-purpose plastics having a low heat distortion temperature. For example, high-density polyethylene (HDPE) has a representative heat distortion temperature of 85°C, polystyrene at 95°C, and ABS resin at 98°C. Depending on the detailed characteristics of the corresponding polymer material, thermal deformation may occur even at a temperature below the representative value. In particular, in the case of a black color, the test piece receives radiant heat up to a temperature higher than the black panel temperature (BPT) under given test conditions. Therefore, thermal deformation can easily occur. When thermal decomposition as well as thermal deformation occurs, evaluation of physical properties using a test piece becomes impossible in most cases, so the technical validity or reliability of the weather resistance test may be a problem.
따라서, 장치 자체의 조절 능력 부족 및 시험 대상 소재의 사용 온도 한계 때문에, 계절성 기후 변화를 반영하기 위한 가속 시험의 조건 변화는 한계가 있으며, 이것은 대부분의 계절성 기후 변화 모사 시험에서 문제가 될 수 있다. Therefore, due to the lack of control capability of the device itself and the use temperature limit of the material to be tested, the condition change of the accelerated test to reflect the seasonal climate change is limited, which can be a problem in most seasonal climate change simulation tests.
본 발명에 따른 컴퓨팅 디바이스(150)는 자외선 조사강도-시험온도 상호 관계 원리에 기초하여, 전술한 계절성 기후 변화 모사를 위한 시험 온도 변화상의 어려움을 극복할 수 있는 해결 방법을 제공한다.The computing device 150 according to the present invention provides a solution capable of overcoming the difficulty in changing the test temperature for simulating seasonal climate change, based on the principle of correlation between the intensity of ultraviolet irradiation and the test temperature.
상호 관계 원리에 따르면, 자외선 조사강도를 낮춤으로써 시험 온도를 올리는 것과 같은 효과를 달성할 수 있고, 반대로 조사강도를 높임으로써 시험 온도를 내리는 것과 같은 효과를 달성할 수 있다.According to the correlation principle, the same effect as raising the test temperature can be achieved by lowering the UV irradiation intensity, and the same effect as lowering the test temperature can be achieved by increasing the irradiation intensity.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 컴퓨팅 디바이스(150)는 시험 온도는 고정하고 자외선 조사강도만을 조절 즉, 변화시키는 방법으로도 계절성 기후 변화를 모사하는 가속 시험 조건을 구현할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, the computing device 150 may implement accelerated test conditions simulating seasonal climate change by fixing the test temperature and adjusting only the UV irradiation intensity, that is, by changing only the UV irradiation intensity.
이는 장치의 좁은 시험 온도 제어 범위에 따른 계절성 기후 변화 모사상의 문제점과 열변형 및 열분해에 따른 시험 소재 문제점을 해결하는 계절성 기후 변화 모사 방법을 제공한다.This provides a seasonal climate change simulation method that solves the problem of seasonal climate change simulation due to the narrow test temperature control range of the device and the test material problem due to thermal deformation and thermal decomposition.
본 발명에 따른 컴퓨팅 디바이스(150)는 상호 관계 원리를 응용하여, 계절성 기후 변화 모사를 위해 시험 온도를 시계열로 변화시키다가, 장비 또는 시험 소재 특성상의 문제로 시험 온도를 모사하고자 하는 온도까지 도달하지 못하는 경우에는, 해당 시점부터는 상기 시험 온도는 고정시키고 자외선 조사강도를 낮추는 방법으로 계절성 기후 변화를 모사할 수 있다.The computing device 150 according to the present invention applies the correlation principle to change the test temperature in time series to simulate seasonal climate change, but does not reach the temperature to be simulated due to problems with equipment or test material characteristics. If it is not possible, from that point on, seasonal climate change can be simulated by fixing the test temperature and lowering the intensity of ultraviolet radiation.
이 방법은 계절성 기후 변화를 모사함에 있어, 시험 온도 변화와 자외선 조사강도 변화를 특정 시험 온도를 기준으로 구분하여 적용하는 혼합 방법으로 볼 수 있다.In simulating seasonal climate change, this method can be seen as a mixed method in which test temperature change and ultraviolet irradiation intensity change are applied separately based on a specific test temperature.
또 다른 방식의 혼합 방법은, 자외선 조사강도와 시험 온도의 변화를 가속 시험 조건 전체 구간에서 함께 변화시키는 것이다. Another method of mixing is to change the UV irradiation intensity and the test temperature together in the entire range of accelerated test conditions.
이 방법은 특히, 램프의 조사강도 조절 능력과 시험 온도 조정 범위를 최대한 이용해서 폭넓은 계절성 변화를 모사할 수 있는 장점을 제공할 수 있다.In particular, this method can provide the advantage of simulating a wide range of seasonal changes by making the most of the lamp's ability to adjust the irradiation intensity and the test temperature adjustment range.
그러나 일반적으로 자연적 기후 변화 특성은 기온과 일사량, 자외선 조사강도가 함께 비례로 변화하는 상호 관계를 갖기 때문에, 자외선 조사강도와 시험 온도를 전체 시험 구간에서 함께 변화시키는 방법은, 계절 변화에 대한 직관적 이해로 가속 시험 조건을 설계하기 어려운 단점이 있다.However, since the natural climate change characteristics generally have a mutual relationship in which temperature, solar radiation, and UV irradiation intensity change proportionally together, the method of changing the UV irradiation intensity and test temperature together in the entire test section is an intuitive understanding of seasonal changes. However, it is difficult to design accelerated test conditions.
본 발명의 일실시예에 따른 상호 관계 원리는, 특정 지역의 실제 기후 데이터를 기초로 이를 가속 시험 조건으로 모사에 적용되나, 이는 보다 넓은 범위의 기후가 공통적으로 나타내는 계절성 기후 변화 모사에도 응용될 수 있다. 예를 들어, 넓은 범위의 기후가 갖는 계절성 변화를 모사하는 효과적인 방법으로 연교차 및 연중 계절성 기후 변화를 주기적인 파동 형태를 갖는 삼각함수 형태로 표현하는 것이다.The correlation principle according to an embodiment of the present invention is applied to simulation as an accelerated test condition based on actual climate data of a specific region, but it can also be applied to simulation of seasonal climate change commonly represented by a wider range of climates. there is. For example, an effective method for simulating seasonal changes in a wide range of climates is to express annual and seasonal climate changes in the form of trigonometric functions with periodic waves.
도 8은 대한민국 중부지역과 같이 계절성 기후 변화를 통한 연교차(ΔT)가 25℃에 달하는 지역에 대해, 본 발병의 계절성 기후 변화를 모사하는 자외선 조사강도의 변화를 나타낸 것이다. Figure 8 shows the change in ultraviolet irradiation intensity simulating the seasonal climate change of the present outbreak, for an area where the annual temperature difference (ΔT) through seasonal climate change reaches 25 ° C, such as the central region of Korea.
도 8을 참조하면, 블랙패널온도(BPT)는 65℃로 고정하고, 연중 계절성 기후 변화를 자외선 조사강도의 파동형 주기 변화로 모사할 수 있음을 보여주는 것이다.Referring to FIG. 8 , it is shown that the black panel temperature (BPT) is fixed at 65° C., and the seasonal climate change throughout the year can be simulated by the wave-type periodic change of the ultraviolet irradiation intensity.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 상호 관계 원리에 기초하여, 기온이 낮은 동절기에는 시험 온도를 내리는 대신 자외선 조사강도를 최고 166W/m2까지 높이는 것으로 가속 시험 조건이 대체되고, 반대로 기온이 높은 하절기에는 시험 온도를 올리는 대신 자외선 조사강도를 최저 60W/m2까지 낮추는 것으로 가속 시험 조건이 대체될 수 있다.That is, based on the principle of correlation according to an embodiment of the present invention, instead of lowering the test temperature in the winter season when the temperature is low, the accelerated test condition is replaced by increasing the UV irradiation intensity up to 166 W/m 2 , and conversely, when the temperature is high In summer, the accelerated test condition can be replaced by lowering the UV irradiation intensity to a minimum of 60 W/m 2 instead of raising the test temperature.
따라서 본 발명의 계절성 기후 변화를 모사하는 시험법으로 시험 온도를 고정하고도 자외선 조사강도를 파동형 삼각함수 모델로 변화시키는 방법이 예시된다.Therefore, as a test method for simulating seasonal climate change of the present invention, a method of changing the UV irradiation intensity into a wave-type trigonometric function model even when the test temperature is fixed is exemplified.
또한, 도 9는 도 7과 동일한 지역(대한민국 중부지역)의 계절성 기후 변화를 본 발명의 원리에 따라 자외선 조사강도의 변화 대신 시험 온도의 변화로 대체하여 나타낸 것이다.In addition, FIG. 9 shows seasonal climate change in the same area (central region of Korea) as in FIG. 7 by replacing the change in UV irradiation intensity with the change in test temperature according to the principle of the present invention.
여기에 적용된 자외선 조사강도와 시험 온도의 변화는, 필드 1년에 해당하는 반복 주기의 규칙에 따라 파동의 반복 주기를 삼각함수 모델로 적용한 자외선 조사강도 및 시험 온도의 계절성 기후 변화 모사 시험법의 예시로 볼 수 있다.The change in UV irradiation intensity and test temperature applied here is an example of a test method for simulating seasonal climate change of UV irradiation intensity and test temperature in which the repetition cycle of waves is applied as a trigonometric function model according to the rule of repetition cycle corresponding to one year in the field. Can be seen as.
도 7에 도시된 바와는 달리 자외선 조사강도가 113W/m2으로 고정되는 대신, 기온이 낮은 동절기에는 시험 온도가 최저 52℃까지 내려지고, 반대로 기온이 높은 하절기에는 시험 온도가 최고 78℃까지 올라가는 파동형 주기 변화로 가속 모사된다. Unlike that shown in FIG. 7, instead of fixing the UV irradiation intensity to 113 W/m 2 , the test temperature is lowered to a minimum of 52° C. in the winter when the temperature is low, and the test temperature rises to a maximum of 78° C. in the summer when the temperature is high. Acceleration is simulated as a wave-like periodic change.
이는 실제 특정 지역의 계절성 변화를 엄격하게 모사하지는 않지만, 넓은 범위의 기후들이 갖는 계절성 변화를 상대적으로 단순한 방법으로 모사하는 방법이 될 수 있다. Although this does not strictly simulate the actual seasonality of a specific region, it can be a method of simulating the seasonality of a wide range of climates in a relatively simple way.
이와 같이 삼각함수로 표현 가능한 파동형 주기 변화에 의한 계절성 기후 변화 모사 방법은, 사이클 주기 내내 고정된 시험 온도를 사용하거나 고정된 자외선 조사강도를 사용하는 촉진내후성 시험법과 대비할 때, 본 발명의 계절성 기후 변화를 반영하는 시험기법으로 유용할 수 있다.As such, the seasonal climate change simulation method by the wave-type cycle change that can be expressed as a trigonometric function is compared with the accelerated weathering test method using a fixed test temperature or a fixed UV irradiation intensity throughout the cycle period, the seasonal climate of the present invention It can be useful as a test technique that reflects change.
한편, ISO 4892-2로 대표되는 많은 촉진내후성 시험 규격은 기후 및 지역을 특정하지 않고 넓은 범위의 기후를 대변하는 내후성 시험법으로 물 분사 주기를 정한 반복 사이클(2시간 주기)이 존재하지만 시험 온도와 자외선 조사강도는 일정한 조건으로 고정시키는 방법이 제시되어 있었다.On the other hand, many accelerated weathering test standards represented by ISO 4892-2 are weathering test methods that represent a wide range of climates without specifying climate and region. A method of fixing the UV irradiation intensity and the UV irradiation intensity under constant conditions was proposed.
본 발명은 통상의 기존 내후성 시험법들이 사용하는 고정된 시험 온도와 자외선 조사강도를, 사이클 주기에 무관하게 연속적으로 사용하는 방법에서 벗어나, 시험 온도를 고정하고 자외선 조사강도를 파동형 삼각함수 적용 방법으로 변화시키거나, 반대로 자외선 조사강도를 고정하고 시험 온도를 파동형 삼각함수 적용 방법으로 변화시켜, 계절성 기후 변화를 가속 시험 조건으로 모사할 수 있다.The present invention is a method of applying a wave-type trigonometric function by fixing the test temperature and changing the UV irradiation intensity, away from the method of continuously using a fixed test temperature and UV irradiation intensity regardless of the cycle period used in conventional weather resistance test methods. , or conversely, by fixing the intensity of UV irradiation and changing the test temperature by applying a wave-type trigonometric function, seasonal climate change can be simulated under accelerated test conditions.
따라서, 삼각함수로 표현되는 파동 형태의 시험 조건은, 1년 동안의 계절성 변화를 의미하는 변화 주기(함수에서 주어지는 2π)를 변화시키거나 자외선 조사강도 또는 시험 온도의 변화량을 의미하는 삼각함수의 진폭을 변화시키는 것으로 다양화할 수 있다.Therefore, the test condition in the form of a wave expressed as a trigonometric function changes the change period (2π given in the function), which means seasonal change during one year, or the amplitude of the trigonometric function, which means the amount of change in UV irradiation intensity or test temperature. It can be diversified by changing .
이러한 삼각함수로 표현되는 계절성 변화의 주기 및 진폭에 대한 다양화는 기후의 다양성과 시험 소재의 다양성을 반영하는 방법으로 사용될 수 있다.Diversification of the period and amplitude of seasonal changes expressed as trigonometric functions can be used as a way to reflect the diversity of climate and the diversity of test materials.
본 발명의 일실시예에 따른 상호 관계 원리는, 상기한 자외선 조사강도 또는 시험 온도의 주기적 변화 방법 외에 자외선 조사강도 및 시험 온도의 동시 변화 방법을 제공할 수 있다. 즉, 자외선 조사강도 또는 시험 온도, 둘 중의 어느 하나를 다른 조건의 변화 진폭이 작아지는 방향으로 이동시키면, 다른 시험 조건의 진폭은 상호 관계에 의해 동시에 줄어들 수 있다. 이 방법은 동절기에 자외선 조사강도가 높아지고 시험 온도는 내려가며, 반대로 하절기에는 자외선 조사강도가 낮아지고 시험 온도가 올라가는 특성이 동시에 적용된다.The correlation principle according to an embodiment of the present invention may provide a method of simultaneously changing the UV irradiation intensity and the test temperature in addition to the method of periodically changing the UV irradiation intensity or the test temperature described above. That is, if one of the ultraviolet irradiation intensity or the test temperature is moved in the direction in which the change amplitude of the other conditions becomes smaller, the amplitudes of the other test conditions can be simultaneously reduced due to a mutual relationship. In this method, the UV irradiation intensity increases in the winter season and the test temperature decreases, and conversely, the UV irradiation intensity decreases and the test temperature increases in the summer season.
그 결과 본 발명에 따른 자외선 조사강도 및 시험 온도를 동시에 변화 방법은, 어느 하나의 조건을 고정하고 나머지 조건을 변화시키는 변화의 진폭에 비하여, 임계치 이상 현격하게 줄어든 진폭으로 계절성 기후 변화를 모사할 수 있다.As a result, the method of simultaneously changing the UV irradiation intensity and the test temperature according to the present invention can simulate seasonal climate change with an amplitude that is significantly reduced above the threshold value, compared to the amplitude of change in which one condition is fixed and the other conditions are changed. there is.
이 방법은 시험 조건의 변화 진폭을 최소화하면서도 계절성 기후 변화를 모사할 수 있기 때문에 촉진내후성 시험 장비의 성능 한계 또는 소재 특성에 의한 온도 조절 상의 한계를 극복할 수 있다.Since this method can simulate seasonal climate change while minimizing the change amplitude of test conditions, it can overcome the performance limitation of accelerated weathering test equipment or the limitation of temperature control by material characteristics.
이 방법에 있어서도 주기와 진폭을 조절하여, 기후 및 소재 특성의 다양성을 반영시킬 수 있다.Also in this method, the cycle and amplitude can be adjusted to reflect the diversity of weather and material characteristics.
특히, 자외선 조사강도와 시험 온도를 동시에 파동 형태의 주기적 변화로 시험하는 방법은 계절성 기후 변화에 따른 자연의 기온 변화를 가속 시험 조건으로 반영하므로, 필드에서의 온도 변화에 따른 물리적 변화를 가속 시험에서도 반영시킬 수 있고 동시에 시험자에게 시험 조건의 계절 변화에 대한 직관성을 부여하는 장점이 있다.In particular, the method of testing the UV irradiation intensity and the test temperature at the same time as a wave-shaped periodic change reflects the natural temperature change due to seasonal climate change as an accelerated test condition, so that the physical change due to the temperature change in the field can also be seen in the accelerated test. It has the advantage of being able to reflect and at the same time giving the tester intuition for seasonal changes in test conditions.
결과적으로 본 발명의 계절성 기후 변화를 가속 시험 조건으로 모사하는 상호 관계 원리는 4계절 및 12개월의 월별 단계 변화로 적용되거나 삼각함수 모델의 파동형 주기 변화로 적용되는 두 가지 방법 모두가 사용될 수 있다.As a result, the correlation principle of simulating the seasonal climate change of the present invention under accelerated test conditions can be used either as a monthly phase change of 4 seasons and 12 months or as a wave-like periodic change of a trigonometric function model. .
전자의 단계 변화를 내후성 시험 장치에 적용하는 방법은 각 단계의 시험 조건 변화를 수동으로 입력하는 방식 또는 해당 시험 조건 변화가 반영된 시험 메뉴를 선택하는 방식이 사용될 수 있으며, 후자의 파동형 주기로 계절성 기후 변화를 내후성 시험 장치에 적용하는 방법은 기준 자외선 조사강도와 시험 온도에서 파동의 주기와 진폭을 선택하면 이를 삼각함수 모형으로 시험기간 동안 주기적이며, 연속적인 변화로 시험 조건을 변화시키는 방식이 사용될 수 있다. As a method of applying the former step change to the weather resistance test device, a method of manually inputting the test condition change of each step or a method of selecting a test menu reflecting the corresponding test condition change can be used, and the latter wave-type cycle can be used for seasonal climate The method of applying the change to the weather resistance test device is to select the period and amplitude of the wave at the standard UV irradiation intensity and test temperature, and then change the test conditions with periodic and continuous changes during the test period using a trigonometric function model. there is.
따라서 후자의 파동형 주기 변화를 반영하는 방법은 시험 조건을 다단계로 나누어 수동으로 입력하는 방식으로는 적절하게 적용되기 어려우며, 이를 계산하는 프로그램을 통해 연속적으로 자외선 조사강도 및 시험 온도를 변화시키는 자동 제어 방식이 사용될 수 있다. Therefore, it is difficult to properly apply the method of reflecting the change in the wave-type cycle of the latter by dividing the test conditions into multiple stages and manually inputting them, and automatic control that continuously changes the UV irradiation intensity and test temperature through a program that calculates them method can be used.
본 발명에 따른 계절성 변화를 모사하는 촉진내후성 시험법을 설명함에 있어, 대한민국 중부 지역(대전 인근 지역)의 계절성 기후 변화를 모사하는 가속 시험 조건의 시계열 변화로 시험하는 방법을 예로 하여 설명한다.In explaining the accelerated weathering test method simulating seasonal changes according to the present invention, a method of testing with time series changes of accelerated test conditions simulating seasonal climate changes in the central region of the Republic of Korea (area near Daejeon) will be described as an example.
이 방법은 해당 지역의 기후를 연평균으로 모사하지 않고, 1월부터 12월까지의 주기적 기후 변화 규칙으로 이해하여, 이를 모사한다.This method does not simulate the climate of the region as an annual average, but understands it as a periodic climate change rule from January to December and simulates it.
각 단계의 변화는 인접한 달에서 변화하기 때문에 급진적인 변화를 겪지는 않지만 지속적이고 연 주기적인 사이클을 통해서 연속적으로 변화한다.The change in each phase does not undergo radical change because it changes in adjacent months, but changes continuously through a continuous and annual cycle.
도 10의 대한민국 중부 지역(대전)의 계절성 기후 변화를 모사하는 촉진내후성 시험 조건은 시험 온도(BPT)를 예를 들어, 64℃로 고정하고, 자외선 조사강도만을 계절성 기후 변화에 맞추어 모사한 것이다. In the accelerated weathering test conditions for simulating seasonal climate change in the central region of Korea (Daejeon) in FIG. 10, the test temperature (BPT) was fixed at, for example, 64° C., and only the UV irradiation intensity was simulated according to the seasonal climate change.
도 10을 참조하면, 촉진내후성 시험 온도를 블랙패널온도(BPT) 기준으로 64℃로 고정하여 종래 촉진내후성 시험 조건들이 사용하는 시험 온도와 같거나 조금 낮은 온도를 유지하여, 열변형 온도가 낮은 고분자 소재들 예를 들어, 고밀도폴리에틸렌, 폴리스티렌, ABS 소재가 나타내는 열변형 온도보다 20℃이상 낮은 온도를 초과하지 않는다.Referring to FIG. 10, the accelerated weathering test temperature is fixed at 64° C. based on the black panel temperature (BPT) to maintain a temperature equal to or slightly lower than the test temperature used in the conventional accelerated weathering test conditions, thereby maintaining a polymer having a low heat distortion temperature. Do not exceed a temperature more than 20°C lower than the heat deflection temperature of materials such as high-density polyethylene, polystyrene, and ABS materials.
따라서, 열변형 온도가 낮은 고분자 소재 및 기타 화학소재의 열변형 또는 열분해에 대한 우려 없이 계절성 기후 변화 조건을 모사할 수 있다.Therefore, seasonal climate change conditions can be simulated without concerns about thermal deformation or thermal decomposition of polymer materials and other chemical materials having a low thermal distortion temperature.
동일한 시험 온도로 동절기에는 자외선 조사강도를 높이는 것으로 시험 온도를 낮추는 것과 같은 효과를 볼 수 있으며, 하절기에는 시험 온도를 올리는 대신 자외선 조사강도를 낮추는 것으로 그 효과를 대체할 수 있다.At the same test temperature, the same effect as lowering the test temperature can be obtained by increasing the UV irradiation intensity in the winter season, and the effect can be substituted by lowering the UV irradiation intensity instead of raising the test temperature in the summer season.
한편, 본 발명의 계절성 기후 변화를 가속 시험 조건으로 모사하는 방법은 시계열 상의 시험 조건을 순차적으로 변화시키는 방법을 사용하기 때문에, 각 단계의 시험 시간 길이를 조절할 필요가 있다.On the other hand, since the method of simulating seasonal climate change under accelerated test conditions of the present invention uses a method of sequentially changing test conditions on a time series, it is necessary to adjust the test time length of each step.
본 발명의 가속 시험 단계에 따른 시험 조건의 변화는 계절 변화에 따라 순차적으로 진행하지만 그때 주어지는 시험 시간은 각 계절이 갖는 시간의 길이와 비례로 주어지지 않을 수 있다. Changes in test conditions according to the accelerated test step of the present invention progress sequentially according to seasonal changes, but the test time given at that time may not be given in proportion to the length of time each season has.
즉, 본 발명의 계절성을 반영한 시험법에서는 연중 자외선 조사량의 계절에 따른 변화를 모사하여, 자외선 폭로량이 높은 계절에 해당하는 시험 조건을 그에 합당한 만큼의 시험 시간으로 할당하고, 반대로 자외선 폭로량이 낮은 계절에 해당하는 시험 조건은 그에 합당한 시험 시간만큼 단축하여 시험함으로써, 컴퓨팅 디바이스(150)는 실제 자연 환경에서 발생하는 자외선 열화를 계절 변화에 맞추어 모사하는 방법을 제공할 수 있다.That is, in the test method reflecting the seasonality of the present invention, the seasonal change in the amount of UV irradiation throughout the year is simulated, and the test conditions corresponding to the season with high UV exposure are allocated to the test time appropriate to it, and the season with low UV exposure is conversely. By shortening the test conditions corresponding to the corresponding test time by an appropriate test time, the computing device 150 may provide a method of simulating UV degradation occurring in an actual natural environment according to seasonal changes.
따라서, 본 발명에 따르면, 자외선 폭로량이 큰 하절기 기후 조건에 해당하는 시험 조건의 시험 시간 비중은 높아지고, 반대로 자외선 폭로량이 작은 동절기 기후 조건에 해당하는 시험 조건의 시험 시간 비중은 낮아져, 필드에서 발생하는 자연 열화에 대한 재현성을 더욱 향상시킬 수 있다. Therefore, according to the present invention, the test time proportion of the test conditions corresponding to the summer climatic conditions with a large amount of UV exposure is increased, and the test time proportion of the test conditions corresponding to the winter climatic conditions with a small amount of UV exposure is lowered, Reproducibility for natural deterioration can be further improved.
다음으로, 본 발명의 계절성 변화를 모사하는 촉진내후성 시험법의 다른 예로, 대한민국 중부 지역(대전 인근 지역)의 계절성 기후 변화를 모사하는 파동형 삼각함수 모델에 기초한 가속 시험 조건으로 모사하는 시험 방법을 설명한다.Next, as another example of the accelerated weathering test method that simulates the seasonal change of the present invention, a test method that simulates the seasonal climate change in the central region of Korea (the area near Daejeon) with accelerated test conditions based on a wave-type trigonometric function model Explain.
여기서 사용된 방법은, 자외선 조사강도와 시험 온도를 동시에 파동 형태의 주기적 변화로 시험하는 것으로, 시험 조건의 변화 진폭을 최소화하면서 계절성 기후 변화를 모사하여, 촉진내후성 시험 장비의 성능 한계 또는 소재 특성에 의한 온도 조절 상의 한계 극복에 유용하다.The method used here is to test the UV irradiation intensity and the test temperature with periodic changes in the form of waves at the same time, while minimizing the change amplitude of the test conditions and simulating the seasonal climate change, thereby limiting the performance of the accelerated weathering test equipment or material properties. It is useful for overcoming the limitations of temperature control by
도 11의 각 계절에 따른 월별 시험 조건의 변화를 보면, 자외선 조사강도는 예를 들어, 2월에 가장 높은 138W/m2에서 8월에 가장 낮은 82W/m2까지 1년의 반복 주기를 갖는 파동형 변화로 계절 변화를 모사하는 것을 볼 수 있다.Looking at the change in the monthly test conditions according to each season of FIG. 11, the ultraviolet irradiation intensity, for example, from the highest 138 W / m 2 in February to the lowest 82 W / m 2 in August, having a repeating cycle of 1 year It can be seen that the wave-type change simulates the seasonal change.
이 자외선 조사강도의 변화 범위는 예를 들어, 제논-아크 램프를 사용하는 통상의 내후성 시험기에서 수행할 수 있는 시험 조건이 된다.The change range of this ultraviolet ray irradiation intensity becomes a test condition that can be performed in a conventional weather resistance tester using, for example, a xenon-arc lamp.
도 11을 참조하여 계절 변화를 모사하는 월별 시험 조건의 블랙패널온도(BPT) 변화를 보면 예를 들어, 2월에 가장 낮은 온도인 약 59℃에서 8월에 가장 높은 온도인 약 72℃까지 1년의 반복 주기를 갖는 파동형 변화로 계절 변화를 모사하는 것을 알 수 있다.Referring to FIG. 11, looking at the black panel temperature (BPT) change of monthly test conditions simulating seasonal changes, for example, from the lowest temperature of about 59 ° C. in February to the highest temperature of about 72 ° C. in August 1 It can be seen that seasonal changes are simulated by wave-type changes with a repeating cycle of years.
상기 시험 온도의 변화 범위는 냉각장치를 부착한 내후성 시험기에서 수행할 수 있는 시험 조건이 된다. The change range of the test temperature becomes a test condition that can be performed in a weather resistance tester equipped with a cooling device.
이 방법은 계절성 기후 변화와 동일한 양상으로 변화하는 파동형 시험 온도 변화 조건을 사용하기 때문에, 컴퓨팅 디바이스(150)는 단말(100)에서 계절성 기후 변화에 대한 가속 시험의 모사성을 직관적으로 이해할 수 있도록 제공할 수 있다.Since this method uses a wave-type test temperature change condition that changes in the same manner as the seasonal climate change, the computing device 150 allows the terminal 100 to intuitively understand the simulation of the accelerated test for the seasonal climate change. can provide
또한, 계절성 기후 변화의 세세한 지역적 차이와 해마다의 차이를 단순화된 함수 모델로 일관된 시험 조건을 사용하여, 컴퓨팅 디바이스(150)는 시험 조건의 표준화에 참고할 수 있는 데이터를 제공할 수 있다.In addition, the computing device 150 may provide reference data for standardization of test conditions by using test conditions consistent with a simplified function model of detailed regional and yearly differences in seasonal climate change.
여기서, 계절 변화 시간에 대응하는 각각의 가속 시험 시간은, 각 계절에 대응하는 자외선 조사강도를 대응하는 자외선 조사량에 나누면 가속 시험 시간으로 계산할 수 있으며, 그에 따라 시험 시간에 따른 계절성 기후 변화를 모사하는 시험 조건의 파동형 변화 모델은 도 12에 도시되었다. Here, each accelerated test time corresponding to the season change time can be calculated as an accelerated test time by dividing the UV irradiation intensity corresponding to each season by the corresponding UV irradiation amount, and accordingly, to simulate seasonal climate change according to the test time A wave type change model of test conditions is shown in FIG. 12 .
도 12에 도시된 가속 시험 조건을 참조하면, 컴퓨팅 디바이스(150)는 대한민국 중부 지역의 계절성 기후 변화를 모사함에 있어서, 상호 관계 원리를 통해 통상의 내후성 시험기로 수행 가능한 범위의 시험 조건 변화만으로 연교차가 25℃에 달하는 계절성 기후 변화를 모사하는 시험법을 제공할 수 있다.Referring to the accelerated test conditions shown in FIG. 12, in simulating the seasonal climate change in the central region of Korea, the computing device 150 can change the annual temperature only by changing the test condition within the range that can be performed by a conventional weather resistance tester through the correlation principle. A test method can be provided that simulates seasonal climate change up to 25°C.
기온이 낮은 동절기는 높은 자외선 조사강도와 낮은 시험 온도로 모사하고, 기온이 높은 하절기는 상대적으로 낮은 자외선 조사강도와 높은 시험 온도로 모사할 수 있다.The winter season with low temperature can be simulated with high UV irradiation intensity and low test temperature, and the summer season with high temperature can be simulated with relatively low UV irradiation intensity and high test temperature.
이러한 자외선 조사강도와 시험 온도는 전술한 바와 같이, 상호 의존성 원리에 기초하여, 한 조건의 변화는 나머지 한 조건의 대응하는 변화를 동반한다.As described above, the UV irradiation intensity and the test temperature are based on the principle of interdependence, so that a change in one condition is accompanied by a corresponding change in the other condition.
컴퓨팅 디바이스(150)는 동절기와 하절기의 연교차에 따른 주기적 변화를 1년을 반복 주기로 하는 파동형의 삼각함수 모델을 적용하여 가속 시험 조건을 계산할 수 있다. The computing device 150 may calculate the accelerated test condition by applying a wave-type trigonometric function model in which the periodic change according to the annual temperature difference between winter season and summer season is repeated for one year.
도 11의 필드 시간 변화에 따른 가속 시험 조건의 파동형 변화는 봄과 가을의 변화 기울기가 삼각함수 모델에 의해 대칭적으로 표현되었으나, 도 12의 가속 시험 시간으로 전환되면 봄과 가을의 자외선 조사량이 달라지는 만큼 대칭성이 도 11에 비하여 낮아지는 것을 알 수 있다.The change in the wave shape of the accelerated test conditions according to the change in field time in FIG. 11 was symmetrically expressed by the trigonometric function model in spring and autumn, but when converted to the accelerated test time in FIG. 12, the amount of UV irradiation in spring and autumn It can be seen that the symmetry is lowered as compared to FIG.
여기서, 대한민국 중부 지역의 봄철 자외선 조사량이 가을철의 자외선 조사량에 비해 높아서 봄철의 변화 기울기는 가을철에 비해 작은 것을 알 수 있다. Here, it can be seen that the amount of UV irradiation in spring in the central region of Korea is higher than that in autumn, so the slope of change in spring is smaller than that in autumn.
그럼에도 불구하고, 자외선 조사강도와 시험 온도의 변화 기울기는 상호 관계 원리에 의해 연계된 변화 기울기임을 알 수 있다. Nevertheless, it can be seen that the change slope of the UV irradiation intensity and the test temperature is the change slope linked by the correlation principle.
여기에서 모사하고자 하는 계절 변화의 주기는, 어느 지역 기후이던 1년 동안의 시간에 해당하나, 이를 모사하는 가속 시험 시간의 길이는 해당 지역 기후의 자외선 조사량과 이를 모사하는 자외선 조사강도의 세기에 의존하여, 계절성 변화를 모사하는 가속 시험의 주기 시간은 1년에 대해 가속성을 의미할 수 있다.The period of seasonal change to be simulated here corresponds to the time of one year in any local climate, but the length of the accelerated test time to simulate it depends on the amount of UV irradiation in the local climate and the intensity of the UV irradiation intensity that simulates it Thus, the cycle time of an accelerated test simulating seasonal changes can mean accelerated over a year.
대한민국 중부 지역의 계절성 기후 변화를 모사하는 것으로 예를 들어, 도 12의 연간 기후 변화를 시험하는 총 가속 시험 시간은 935 시간으로 필드 기후 시간 1년(8,760 시간)에 대해 자외선 조사량 기준으로 9.4의 가속성을 나타낼 수 있다. As an example to simulate seasonal climate change in the central region of Korea, the total accelerated test time for testing the annual climate change in FIG. can represent
이러한 시험 조건 변화는 시험 시간 내내 점진적이며, 연속적으로 진행되기에, 종래 내후성 시험기들이 사용하는 사이클 단계별 시험 조건 입력 방식으로는 수행할 수 없다.Since these test condition changes are gradual and continuous throughout the test time, it cannot be performed by the test condition input method for each cycle used by conventional weather resistance testers.
이하에서는 계절성 기후 변화를 모사하는 본 발명의 실시예는 종래 내후성 시험의 사이클 조건에 부합하는 자외선 조사강도, 블랙패널온도(BPT), 및 물 분사 조건을 사이클 주기로 정의하되, 상기 종래 내후성 시험과는 달리 계절성 변화를 반영하는 12단계의 사이클 조건으로 수행하는 사례에 대해 설명한다.Hereinafter, in the embodiment of the present invention that simulates seasonal climate change, the ultraviolet irradiation intensity, black panel temperature (BPT), and water injection conditions that meet the cycle conditions of the conventional weather resistance test are defined as a cycle cycle, but different from the conventional weather resistance test. Otherwise, an example of performing with 12-step cycle conditions reflecting seasonal changes will be described.
도 13은 대한민국 중부 지역의 과거 15년간의 평균 기온 및 강수량을 월간 변화로 표시한 것으로, 평균 기온은 월별로 하루 중의 최고 기온을 월간 평균으로 나타낸 것이다.13 shows the average temperature and precipitation in the central region of Korea for the past 15 years as monthly changes.
1월 중의 최저값과 8월 중의 최고값 사이에는 약 25℃이상의 연교차가 발생하는 것을 알 수 있다. It can be seen that there is an annual temperature difference of about 25℃ or more between the lowest value in January and the highest value in August.
또한, 월간 강수량 변화 역시 계절 변화에 따라 큰 변화를 보이며, 다른 계절성 기후 변화를 보여 주는 지역과 같이 기온이 높은 하절기에 강우량도 함께 높아지는 것을 알 수 있다. In addition, it can be seen that the monthly precipitation change also shows a large change according to the seasonal change, and the rainfall also increases during the summer season when the temperature is high, like other regions showing seasonal climate change.
도 14에 도시된 계절성 기후 변화 모사 조건은 상기 도 13의 대한민국 중부 지역의 계절성 기후 변화를 월별 변화로 구분하여 모사한 것일 수 있다.The seasonal climate change simulation conditions shown in FIG. 14 may be simulated by dividing the seasonal climate change of the central region of Korea in FIG. 13 into monthly changes.
즉, 1년 동안의 계절성 기후 변화는 12개 단계의 월별 기후로 구분되어 점진적이지만 계절성이라는 규칙에 의한 주기적 변화로 구성된 가속 시험 조건으로 모사될 수 있다.That is, the seasonal climate change for one year can be divided into 12 stages of monthly climate and simulated as an accelerated test condition consisting of gradual but periodic changes according to the seasonality rule.
다만, 여기서는 12단계의 월별 변화에 맞춰, 각 단계에서 각각 하나의 사이클 조건을 반복하는 기존의 촉진내후성 시험법과 같은 방식의 반복 사이클 시험 방법을 사용할 수 있다. However, here, a repeated cycle test method similar to the conventional accelerated weathering test method in which one cycle condition is repeated in each step according to the monthly change of 12 steps can be used.
따라서, 결과적으로 12개로 구분된 촉진내후성 시험 사이클 조건 12개를 조합하여 12개월에 해당하는 계절성 변화를 모사하는 것이다.Therefore, as a result, 12 accelerated weathering test cycle conditions divided into 12 are combined to simulate seasonal changes corresponding to 12 months.
이 때, 자외선 조사강도 변화는 종래 내후성 시험 조건에서와 같이 고정된 조건을 사용하되, 특정 조건에서만 변화할 수 있다.At this time, the change in ultraviolet irradiation intensity may be changed only under specific conditions, although fixed conditions are used as in the conventional weather resistance test conditions.
도 14를 참조하면, 주황색 막대(1410)는 해당 월별 기후를 모사하는 블랙패널온도(BPT)를, 그리고 파란색 막대(1420)는 해당 월별 기후를 모사하는 시험 사이클 시간 중에 물 분사 사이클이 차지하는 비중을 나타낼 수 있다. Referring to FIG. 14, an orange bar 1410 represents the black panel temperature (BPT) simulating the monthly climate, and a blue bar 1420 represents the proportion occupied by the water injection cycle during the test cycle time simulating the monthly climate. can indicate
도 14를 참조하면, 촉진내후성 시험의 시험 온도를 의미하는 블랙패널온도(BPT)는 2월을 모사할 때 가장 가장 낮고, 7월에서 9월을 모사할 때 가장 높은 것을 알 수 있다. 또한, 시험 사이클 중의 물 분사 비중은 건조한 봄철을 모사할 때 낮고, 계절성 장마 시기인 여름철을 모사할 때 크게 높아지는 것을 알 수 있다. Referring to FIG. 14, it can be seen that the black panel temperature (BPT), which means the test temperature of the accelerated weathering test, is the lowest when February is simulated and the highest when simulated from July to September. In addition, it can be seen that the water spray specific gravity during the test cycle is low when simulating dry spring, and greatly increases when simulating summer, the seasonal rainy season.
이와 같이, 본 발명의 계절성을 반영하는 새로운 촉진내후성 시험법은 기온 및 강수량 변화의 계절성을 모사할 뿐만 아니라, 하기 표 1에 나타낸 바와 같이 계절 변화에 따른 자외선 조사량 또는 일사량 변화도 자연의 계절 변화를 모사하도록 월별 시험 사이클의 반복 횟수를 변화하는 방법으로 모사할 수 있다. As such, the new accelerated weathering test method reflecting the seasonality of the present invention not only simulates the seasonality of temperature and precipitation changes, but also changes in the amount of ultraviolet radiation or solar radiation according to the seasonal change as shown in Table 1 below. It can be simulated by varying the number of iterations of the monthly test cycle to simulate it.
이를 통해 컴퓨팅 디바이스(150)는 소재 열화에 강한 영향을 미치는 계절성 기후 조건이 촉진내후성 시험에서 재현될 수 있도록 모사하는 방법을 제공할 수 있다. Through this, the computing device 150 may provide a method of simulating seasonal climatic conditions that strongly affect material deterioration in an accelerated weathering test.
따라서, 본 발명에 따르면, 연교차 변화 또는 계절 변화에 따른 반복적인 기후 조건의 변화를 반영하지 못하고 일정한 시험 사이클을 고정적으로 반복하는 종래 촉진내후성 시험으로는 달성할 수 없는 계절성 기후 변화 조건이 구현된 촉진내후성 시험이 제공될 수 있다. Therefore, according to the present invention, seasonal climate change conditions that cannot be achieved with conventional accelerated weathering tests that do not reflect repetitive changes in climate conditions due to annual changes or seasonal changes and repeat constant test cycles are accelerated. Weathering tests may be provided.
표 1은 지역의 계절성 기후 변화를 모사하기 위해 예를 들어, 196 사이클로 구성된 촉진내후성 시험 사이클의 변화를 나타내기 위한 것으로, 1월부터 12월까지 계절 변화를 모사하는 월별 기후 모사 시험 조건의 변화가 제시되어 있다.Table 1 shows the change of the accelerated weathering test cycle consisting of 196 cycles, for example, to simulate the seasonal climate change of the region. It is presented.
단계step | 습식 사이클wet cycle | 건식 사이클dry cycle | |||||
구분division | 사이클수number of cycles |
자외선 강도 (w/m2)UV-rays robbery (w/m 2 ) |
시험 온도 (℃)test temperature (℃) |
시험 시간 (min)test hour (min) |
자외선 강도 (w/m2)UV-rays robbery (w/m 2 ) |
시험 온도 (℃)test temperature (℃) |
시험 시간 (min)test hour (min) |
1One | 88 | 4040 | 3636 | 135135 | 120120 | 6161 | 215215 |
22 | 1010 | 4040 | 3131 | 116116 | 120120 | 5757 | 234234 |
33 | 1414 | 4040 | 3333 | 103103 | 120120 | 5757 | 247247 |
44 | 1818 | 4040 | 3737 | 111111 | 120120 | 6262 | 239239 |
55 | 2121 | 4040 | 4141 | 117117 | 120120 | 6767 | 233233 |
66 | 2424 | 4040 | 4545 | 173173 | 120120 | 7272 | 177177 |
77 | 2727 | 4040 | 5151 | 240240 | 106106 | 7575 | 110110 |
88 | 2626 | 4040 | 5353 | 255255 | 9494 | 7575 | 9595 |
99 | 1919 | 4040 | 4848 | 189189 | 120120 | 7575 | 161161 |
1010 | 1212 | 4040 | 4646 | 117117 | 120120 | 7373 | 233233 |
1111 | 99 | 4040 | 4343 | 141141 | 120120 | 7070 | 209209 |
1212 | 77 | 4040 | 4040 | 117117 | 120120 | 6666 | 233233 |
각 시험 사이클은 램프와 물 분사를 모두 정지하는 다크(dark) 사이클과 40W/m2의 상대적으로 약한 자외선 조사강도 하에서 물 분사를 진행하는 스프레이(spray) 사이클, 물 분사없이 120W/m2의 강한 자외선 조사로 시험하는 드라이(dry) 사이클로 구성될 수 있다.Each test cycle consists of a dark cycle in which both the lamp and water injection are stopped, a spray cycle in which water injection is performed under a relatively weak UV irradiation intensity of 40 W/m 2 , and a strong cycle of 120 W/m 2 without water injection. It may consist of a dry cycle tested by UV irradiation.
1년에 해당하는 전체 시험 사이클 횟수는 195 사이클로 일사량 및 자외선 조사량이 상대적으로 적은 1월과 12월에 해당하는 동절기의 사이클 수가 가장 적은 것을 알 수 있다. The total number of test cycles corresponding to one year is 195 cycles, and it can be seen that the number of cycles in the winter season corresponding to January and December, when the amount of insolation and ultraviolet irradiation is relatively low, is the lowest.
반대로 일사량 및 자외선 조사량의 연중 비중이 높은 5월에서 9월 사이의 하절기 비중이 전체 사이클 수의 60%를 차지한다. Conversely, the summer season between May and September, when solar radiation and ultraviolet radiation are high throughout the year, accounts for 60% of the total number of cycles.
또한, 강수량이 높고 무더운 여름철에 해당하는 7월에서 9월 사이의 시험 온도(블랙패널온도(BPT))와 물 분사 사이클 시간 비중이 다른 기간에 비해 높게 설계되어 현실 그대로의 계절 변화를 모사할 수 있음을 알 수 있다. In addition, the test temperature (Black Panel Temperature (BPT)) and the proportion of water injection cycle time between July and September, which correspond to the hot summer season with high precipitation, are designed to be higher than other periods, so that real seasonal changes can be simulated. it can be seen that there is
시험 사이클의 반복 횟수는 해당하는 월별 기후의 자외선 조사량을 맞추기 위해 수행되는 시험 시간을 의미하는 것으로, 자외선 조사량의 비중에 맞추어 전체 시험 시간에서 차지하는 해당 계절의 시험 사이클 횟수로 할당될 수 있다.The number of repetitions of the test cycle means the test time performed to match the UV irradiation amount of the corresponding monthly climate, and can be assigned to the number of test cycles for the corresponding season in the total test time according to the proportion of the UV irradiation amount.
여기서, 월별 사이클 반복 횟수가 7월에서 8월 사이에서 커지는 이유는, 상기 7월에서 8월 사이에 해당하는 시험 사이클의 물 분사 비중이 높아져, 그에 따른 사이클 시험 시간을 증가시키기 위한 계산이 반영되었기 때문이다. Here, the reason why the number of cycle repetitions per month increases between July and August is that the proportion of water injection in the test cycle corresponding to July and August increases, and the calculation to increase the cycle test time accordingly is reflected. Because.
이와 같이 하절기의 블랙패널온도(BPT)와 물 분사 사이클 비중을 현실에 대응하도록 높게 수행함으로써, 컴퓨팅 디바이스(150)는 온도 변화 및 물 접촉에 민감한 화학 소재의 광열화에 대한 필드 모사성을 획기적으로 향상시킬 수 있다.By performing the black panel temperature (BPT) and water injection cycle ratio in the summer season as high as possible to correspond to reality, the computing device 150 dramatically improves the field simulation of photodegradation of chemical materials that are sensitive to temperature changes and water contact. can improve
따라서, 본 발명에 따르면, 종래 촉진내후성 시험법에서 제공하지 못한 계절 변화에 따른 지역 기후 조건의 변화를 상세하게 모사하여 시험하는 방법을 제공하여, 옥외 자연 환경에서 주어지는 필드 열화를 현실 모사적으로 재현할 수 있다. Therefore, according to the present invention, by providing a test method that simulates changes in local climatic conditions according to seasonal changes in detail, which was not provided by conventional accelerated weathering test methods, field deterioration given in the outdoor natural environment is realistically reproduced. can do.
또한, 1년 간의 연교차 변화를 의미하는 시험 주기에 맞춰 연속적으로 변화하거나 여러 단계로 구분된 단계적 변화를 통해 시행할 수 있으며, 필요에 따라서는 1년에 해당하는 시험 주기보다 빠르게 하거나 느리게 함으로써 계절성 변화의 효과를 강화하거나 완화시킬 수도 있다.In addition, it can be continuously changed according to the test cycle, which means the annual temperature change for one year, or it can be implemented through a step-by-step change divided into several steps. may enhance or mitigate the effect of
이러한 계절 변화를 모사하기 위한 월별 시험 조건의 차별화는 현실 기후를 모사하는 시험 조건 계산 원리를 사용하는 경우, 주어진 월별 기후 조건을 입력하는 방법만으로 시험 조건을 계산할 수 있다. Differentiation of monthly test conditions to simulate these seasonal changes can be calculated by simply entering the given monthly climate conditions when using the test condition calculation principle that simulates real climate.
또한, 본 발명에 따르면, 최근 대부분의 촉진내후성 시험 장치에 터치패널 방식의 패널 PC가 장치의 시험 조건 제어를 위해 설치되어 있어, 장비 운영자가 월별 시험조건을 일일이 입력하는 번거로움 없이 본 발명을 어려움 없이 실시할 수 있다. In addition, according to the present invention, touch panel-type panel PCs are installed in most of the recent accelerated weathering test devices to control the test conditions of the device, so that the present invention is difficult without the hassle of the equipment operator to manually input the monthly test conditions. can be performed without
한편, 본 발명의 일실시예에서는 부분적으로 다른 실시예에서와 같은 자외선 조사강도-시험 온도 상호 관계 원리에 의한 조사강도 및 시험 온도 상호 변환을 사용할 수도 있다.On the other hand, in one embodiment of the present invention, the mutual conversion between the irradiation intensity and the test temperature may be partially used according to the principle of correlation between the ultraviolet irradiation intensity and the test temperature, as in other embodiments.
표 1 및 도 14를 참조하면, 일실시예에서는 다른 실시예에서와과 달리 계절성 기후 변화를 모사하는 방법으로 시험 온도를 변화시키는 방법이 사용될 수 있다.Referring to Table 1 and FIG. 14, in one embodiment, unlike in other embodiments, a method of changing the test temperature may be used as a method of simulating seasonal climate change.
이 방법은 계절에 따른 기온 변화를 직관적으로 반영하기 때문에 시험 조건의 설계 및 운영, 그리고 시험 결과의 분석에 용이한 이해를 제공할 수 있다.Since this method intuitively reflects seasonal temperature changes, it can provide easy understanding for the design and operation of test conditions and analysis of test results.
그러나 상술한 바와 같이, 많은 지역 기후의 연교차는 25E에 달하거나 그 이상이어서, 이를 반영한 가속 시험 조건에서도 그에 상당하는 넓은 시험 온도 변화가 요구될 수 있다. 시험 온도의 변화는 장비의 온도 제어 능력을 벗어나거나 열에 약한 화학소재의 열변형 및 열분해를 유발할 수 있다.However, as described above, the annual temperature range of many local climates reaches or exceeds 25E, so even under accelerated test conditions reflecting this, a wide test temperature change corresponding to it may be required. Changes in test temperature may cause the temperature control capability of the equipment to deviate or cause thermal deformation and thermal decomposition of chemical materials that are weak to heat.
도 14를 참조하면, 해당 실시예에서도 대한민국의 7월과 8월의 기후 조건에 대응하는 가속 조건의 시험 온도는 각각 약 79E및 82E에 달하여, 낮은 열변형 온도를 갖는 고분자 소재, 특히 검정색으로 착색되어 복사열을 많이 받는 소재의 열변형이 발생할 우려가 있다.Referring to FIG. 14, in this example, the test temperatures of the accelerated conditions corresponding to the climatic conditions of July and August of the Republic of Korea reached about 79E and 82E, respectively, and a polymer material having a low heat distortion temperature, especially colored in black Therefore, there is a risk of thermal deformation of the material receiving a lot of radiant heat.
시험편을 구성하는 소재의 종류나 색상에 따라 가속 시험 조건을 다르게 정의하면, 내후성 시험법의 적용 범위를 축소시킬 수 있으며, 소재 간 비교가 어려울 수 있어 바람직하지 않을 수 있다.If the accelerated test conditions are defined differently according to the type or color of the material constituting the test piece, it may be undesirable because the application range of the weather resistance test method may be reduced and comparison between materials may be difficult.
따라서 본 발명의 일실시예에서는 상호 관계 원리에 기초하여, 열변형 온도가 낮은 소재에 대해서는 열변형이 우려되는 75E를 시험 온도의 상한선으로 설정하여, 계절성 기후 변화를 시험 온도의 변화로 모사하되, 상기 시험 온도가 75E이상인 시험 조건에서는 시험 온도 상승 대신 자외선 조사강도를 낮출 수 있다. 이에 따른 결과가 상기 표 1과 도 14에 도시된 것으로 볼 수 있다.Therefore, in one embodiment of the present invention, based on the correlation principle, 75E, which is concerned about thermal deformation, is set as the upper limit of the test temperature for materials with a low thermal deformation temperature, and seasonal climate change is simulated as a change in test temperature, In the test conditions in which the test temperature is 75E or higher, the intensity of UV irradiation may be decreased instead of increasing the test temperature. The results according to this can be seen as shown in Table 1 and FIG. 14 above.
이와 같이, 본 발명은 온도 및 수분 접촉 빈도에 따라 광열화의 속도 및 메커니즘이 영향을 받는 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, ABS, PVC, 나일론 수지 등의 촉진내후성 시험에 있어, 현실 기후 모사 시험법을 통한 필드 열화 재현성을 향상시키는 것에 유효한 수단을 제공할 수 있다. 이 때, 본 발명은 상기 나열된 플라스틱 외에도 다른 플라스틱을 포함한 화학소재에 대한 필드 열화 재현성 향상에도 이용할 수 있어, 계절 모사가 없는 종래 시험법보다 더욱 광범위한 화학소재의 필드 열화 재현성 향상에 유리한 이점을 제공할 수 있다. As such, the present invention is a field through a real climate simulation test method in the accelerated weathering test of polyethylene, polypropylene, ABS, PVC, nylon resin, etc., in which the rate and mechanism of photodegradation are affected by temperature and water contact frequency. An effective means for improving degradation reproducibility can be provided. At this time, the present invention can also be used to improve field degradation reproducibility for chemical materials including other plastics in addition to the above-listed plastics, providing an advantage in improving field degradation reproducibility of chemical materials in a wider range than conventional test methods without seasonal simulation. can
이상 상술한 본 발명에 따르면, 종래 촉진내후성 시험법에서 연교차가 있는 지역 기후의 계절성 기후 변화를 현실 기후 모사적으로 가속 시험할 수 있다.According to the present invention described above, in the conventional accelerated weathering test method, the seasonal climate change of the regional climate with annual temperature differences can be accelerated to simulate a real climate.
또한, 상술한 바와 같이, 본 발명은 시험 조건을 연속적 또는 단계적으로 변화시켜 계절성 기후 변화를 가속 시험 조건으로 모사할 수 있다.In addition, as described above, the present invention can simulate seasonal climate change as an accelerated test condition by continuously or stepwise changing the test conditions.
본 발명의 가속 시험 조건으로 현실 기후 변화를 모사하는 방법은, 시험 온도 변화로 모사하는 방법을 포함하여 시험 온도 변화 없이 자외선 조사강도 변화로 모사하는 방법이 시험 온도 변화를 대체함으로써, 시험 온도 변화의 제약으로 계절성 변화를 모사하기 불가능했던 가속 시험을 수행할 수 있다.The method of simulating real climate change under the accelerated test conditions of the present invention includes a method of simulating a change in test temperature and a method of simulating a change in ultraviolet irradiation intensity without a change in test temperature replaces the change in test temperature, It is possible to perform accelerated tests where it was impossible to simulate seasonal changes due to constraints.
본 발명의 일실시예에 따르면, 시험 온도를 모사하고자 하는 지역 기후의 특징과 시험하고자 하는 소재의 열특성을 고려하여 일정한 온도로 고정하고도, 자외선 조사강도를 기후 변화에 따른 가속 시험 조건으로 모사하거나 표준화된 주기의 사이클 변화 방법으로 계절성 기후 변화를 모사할 수 있다.According to one embodiment of the present invention, even though the test temperature is fixed at a constant temperature in consideration of the characteristics of the local climate to be simulated and the thermal characteristics of the material to be tested, the UV irradiation intensity is simulated under accelerated test conditions according to climate change Alternatively, seasonal climate change can be simulated by standardized cycle-variation methods.
이 자외선 조사강도의 변화 사이클이 갖는 주기 변화는 본질적으로 자연 환경에서 발생하는 연단위의 연교차 사이클을 모사하는 것이기 때문에, 옥외 환경의 1년 동안의 변화를 모사하는 것이지만, 가속 시험의 기술적 선택에 의하여 사이클 주기의 의미는 가변적으로 선택 및 설계할 수 있다.Since the change in cycle of the change cycle of the ultraviolet irradiation intensity essentially simulates the year-by-year cycle that occurs in the natural environment, it simulates the change in the outdoor environment for one year, but by the technical selection of the accelerated test The meaning of the cycle period can be variably selected and designed.
즉, 1분기마다 한 번의 사이클 주기로 변화하도록 선택할 수 있고, 반대로 3년에 한번의 사이클 주기로 변화하도록 선택할 수도 있다.That is, it may be selected to change at a cycle period of once every quarter or, conversely, to change at a cycle period of once every three years.
사이클 주기를 짧게 하면 계절성 변화가 강하게 반영되는 시험 조건이 되며, 반대로 사이클 주기를 길게 하면 계절성 변화가 약하게 반영되는 시험 조건이 된다.If the cycle period is shortened, the test condition strongly reflects the seasonal change, and conversely, if the cycle period is long, the test condition reflects the seasonal change weakly.
현실 기후 모사에서 벗어나 전체 기후의 계절성 변화를 시뮬레이션하는 원리적 방법으로 시험 온도 또는 자외선 조사강도의 주기적 변화를 하나의 변화 커브 패턴으로 정형화하여 사용할 수도 있다.As a principle method for simulating seasonal changes in the entire climate, away from real climate simulation, periodic changes in test temperature or UV irradiation intensity can be formalized into one change curve pattern and used.
이런 정형화 방법으로는 동절기와 하절기의 최고 온도-최저 온도 변화 또는 최고 조사강도-최저 조사강도 변화의 진폭을 하나로 표준화하거나 2 내지 4 단계 정도의 진폭 변화 중에서 선택할 수 있다. 또 다른 정형화 방법은 상기한 시험 온도-조사강도 변화의 진폭뿐 아니라, 변화 주기의 시간 길이를 몇 단계로 구분하여 선택할 수 있다.In this standardization method, the amplitude of the change in maximum temperature-minimum temperature or maximum irradiation intensity-minimum irradiation intensity in winter and summer can be standardized as one or selected from amplitude changes of about 2 to 4 steps. Another standardization method can select not only the amplitude of the above test temperature-irradiation intensity change, but also the time length of the change cycle by dividing it into several stages.
현실 기후에서 1년이 의미하는 시간의 길이는 모두 동일하지만, 1년 동안에 주어지는 일사량 및 자외선 조사량이 지역마다 다르고, 그로 인한 각 지역마다 발생하는 화학소재의 열화 속도 및 열화량이 다를 수 있다.Although the length of time that one year means in a real climate is all the same, the amount of solar radiation and ultraviolet irradiation given during one year varies from region to region, and as a result, the degradation rate and amount of degradation of chemical materials occurring in each region may be different.
이러한 차이를 반영하기 위해서는 모사하는 지역 또는 기후 특성에 따라 시험 조건의 구분도 필요하지만 자외선 조사량 또는 램프 조사량도 구분이 필요할 수 있다.In order to reflect these differences, it is necessary to classify the test conditions according to the region or climate characteristics to be simulated, but it may also be necessary to classify the amount of ultraviolet radiation or lamp irradiation.
본 발명은 이를 모사하고자 하는 지역의 현실 기후 데이터에 기초하여 가속 시험 조건으로 차별화하여 시험하는 방법을 사용하지만, 경우에 따라 현실 기후 데이터 없이 정형화된 분류에 따른 표준 시험 조건을 사용할 필요가 있다.The present invention uses a method of differentiated and tested under accelerated test conditions based on real climate data of the region to be simulated, but in some cases, it is necessary to use standard test conditions according to standardized classification without real climate data.
이럴 때 기술된 시험 온도-조사강도 변화 진폭을 여러 단계로 정형화하고, 그 변화 사이클의 시간 길이를 여러 단계로 정형화한 표준화된 시험 조건의 메뉴 제공은 유용하게 사용할 수 있다.In this case, it is useful to provide a menu of standardized test conditions in which the described test temperature-irradiation intensity change amplitude is formalized in several steps and the time length of the change cycle is formalized in several steps.
본 발명은 이러한 정형된 계절성 변화를 가속 시험 조건으로 정형화시킨 주기적 변화 패턴을 갖는 사이클 변화 방법을 포함하여, 현실 기후 데이터를 기반으로 이를 가속 시험 조건으로 모사하는 시험 원리와 이를 통해 시험 조건을 설계하는 프로그램이 내장된 촉진내후성 시험 장치를 구현할 수 있다.The present invention includes a cycle change method having a periodic change pattern in which these formal seasonal changes are formalized into accelerated test conditions, and a test principle that simulates these as accelerated test conditions based on real climate data and designing test conditions through this An accelerated weathering test device with a built-in program can be implemented.
즉, 본 발명의 계절성 기후 변화 모사 방법은 시험 원리 계산 및 데이터를 내장한 프로그램을 통하여 종래 내후성 시험장치를 통해서도 수행할 수 있다.That is, the seasonal climate change simulation method of the present invention can be performed through a conventional weather resistance test apparatus through a program containing test principle calculation and data.
한편, 본 명세서에 언급되거나 도면에 포함된 구체적인 수치 등은 일실시예일 뿐, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 다시 말해, 본 명세서에서 언급된 조건 등에 변경에 따라 해당 수치 역시 달라질 수 있다.On the other hand, specific numerical values mentioned in this specification or included in the drawings are only examples, and the present invention is not limited thereto. In other words, the numerical value may also change according to changes in the conditions mentioned in this specification.
한편, 상술한 방법은, 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성 가능하고, 컴퓨터 판독 가능 매체를 이용하여 상기 프로그램을 동작시키는 범용 디지털 컴퓨터에서 구현될 수 있다. 또한, 상술한 방법에서 사용된 데이터의 구조 는 컴퓨터 판독 가능 매체에 여러 수단을 통하여 기록될 수 있다. 본 발명의 다양한 방법들을 수행하기 위한 실행 가능한 컴퓨터 코드를 저장하는 컴퓨터 판독 가능 매체는 마그네틱 저장매체(예를 들면, 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학 적 판독 매체(예를 들면, 시디롬, DVD 등)와 같은 저장 매체를 포함한다.Meanwhile, the above-described method can be written as a program that can be executed on a computer, and can be implemented in a general-purpose digital computer that operates the program using a computer-readable medium. In addition, the structure of data used in the above method can be recorded on a computer readable medium through various means. Computer-readable media storing executable computer codes for performing various methods of the present invention include magnetic storage media (eg, ROM, floppy disk, hard disk, etc.), optical readable media (eg, CD-ROM, DVD, etc.).
본원 발명의 실시예들과 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상기 기재의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현 될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 개시된 방법들은 한정적인 관점이 아닌 설명적 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 발명의 상세한 설명이 아닌 특허청구범위에 나타나며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발 명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Those skilled in the art related to the embodiments of the present invention will be able to understand that it can be implemented in a modified form within a range that does not deviate from the essential characteristics of the above description. Therefore, the disclosed methods are to be considered in an illustrative rather than a limiting sense. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the detailed description of the invention, and all differences within the equivalent scope should be construed as being included in the scope of the present invention.
본 발명은 촉진내후성 시험 서비스 제공 방법, 장치 및 시스템에 관한 것으로서, 내후성 시험 서비스를 제공하는 다양한 방법, 장치 및 시스템에 적용될 수 있다.The present invention relates to a method, apparatus, and system for providing an accelerated weathering test service, and may be applied to various methods, apparatus, and systems for providing a weathering test service.
Claims (15)
- 메모리; 및Memory; and상기 메모리와 통신하는 프로세서를 포함하되, 상기 프로세서는,A processor in communication with the memory, the processor comprising:촉진내후성 시험을 위하여 화학소재의 열화에 미치는 자외선 조사강도와 온도의 상호의존성을 이용하여, 옥외 환경에서 발생하는 계절성 기후변화가 시계열 상의 가속시험 조건 변화에 기반하여 모사되도록 자동 제어하는, Using the interdependence of UV irradiation intensity and temperature on the deterioration of chemical materials for accelerated weathering test, seasonal climate change occurring in the outdoor environment is automatically controlled to be simulated based on the accelerated test condition change in time series,계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제1항에 있어서,According to claim 1,상기 프로세서는,the processor,기온이 낮은 동절기를 모사하기 위해서는 자외선 또는 자외선이 포함된 램프 전체의 광 조사강도를 높이고, In order to simulate the winter season when the temperature is low, increase the light irradiation intensity of the entire lamp including ultraviolet rays or ultraviolet rays,기온이 높은 하절기를 모사하기 위해서는 자외선 또는 자외선이 포함된 램프 전체의 광 조사강도를 낮추도록 상기 가속시험 조건을 변화시켜,In order to simulate the summer season when the temperature is high, the accelerated test conditions are changed to lower the light irradiation intensity of the entire lamp containing ultraviolet rays or ultraviolet rays,기온과 일사강도가 비례하는 자연 현상과 반대 관계의 모순적 방법을 사용하는 것을 특징으로 하는, It is characterized by using the contradictory method of the opposite relationship with the natural phenomenon in which the temperature and solar intensity are proportional,계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제2항에 있어서,According to claim 2,상기 프로세서는,the processor,상기 시계열 상의 가속시험 조건 중에 블랙패널온도 및 블랙스탠다드온도(이하 '시험온도')는 고정하고, Among the accelerated test conditions on the time series, the black panel temperature and the black standard temperature (hereinafter referred to as 'test temperature') are fixed,상기 자외선 또는 자외선이 포함된 램프 전체의 광 조사강도만을 변화되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, Characterized in that only the light irradiation intensity of the entire lamp containing the ultraviolet rays or ultraviolet rays is controlled to change,계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제3항에 있어서,According to claim 3,상기 프로세서는,the processor,상기 자외선 또는 자외선이 포함된 램프 전체의 광 조사강도를 단계적으로 낮춤으로써 동절기에서 하절기로 변화하는 계절 변화를 모사하고, 자외선 또는 자외선이 포함된 램프 전체의 광 조사강도를 단계적으로 올림으로써 하절기에서 동절기로 변화하는 계절 변화를 모사하는 것을 특징으로 하는, By lowering the light irradiation intensity of the entire lamp containing the ultraviolet rays or ultraviolet rays step by step, the seasonal change from the winter season to the summer season is simulated, and the light irradiation intensity of the entire lamp containing the ultraviolet rays or ultraviolet rays is raised stepwise to simulate the seasonal change from the summer season to the winter season. Characterized by simulating seasonal changes that change to계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제1항에 있어서,According to claim 1,상기 프로세서는,the processor,기온이 낮은 동절기를 모사하기 위해서는 시험온도를 낮추고, 기온이 높은 하절기를 모사하기 위해서는 시험온도를 높이되,To simulate the winter season with low temperature, the test temperature is lowered, and to simulate the summer season with high temperature, the test temperature is increased.상기 하절기 모사 시험온도가 시험 대상 화학소재의 물리적 열변형 또는 화학적 열분해를 유발하여 옥외 환경에서의 경시 열화를 모사하기 어렵다고 판단되는 경우에는, 상기 열변형 또는 열분해 온도 이하로 시험온도의 계절성 모사를 위한 변동 상한선을 설정하고, 해당 시험온도에 대응하도록 자외선 조사강도를 낮추도록 제어하는 것을 특징으로 하는, If it is determined that the summer simulated test temperature causes physical thermal deformation or chemical thermal decomposition of the chemical material to be tested, and it is difficult to simulate aging deterioration in an outdoor environment, for seasonal simulation of the test temperature below the thermal deformation or thermal decomposition temperature Characterized in that the upper limit of variation is set and the UV irradiation intensity is controlled to be lowered to correspond to the test temperature.계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제4항 또는 제5항에 있어서,According to claim 4 or 5,상기 프로세서는,the processor,하절기 및 동절기로 구분된 2단계, 4계절을 구분하는 3단계 또는 4단계, 월별 기후 변화를 구분하는 12단계, 및 일별 기후 변화를 구분하는 365 단계 중 어느 하나로 정의되는 단위로 상기 광 조사강도 또는/및 상기 시험온도를 단위 제어하되,The light irradiation intensity or / and unit control the test temperature,상기 동절기에서 하절기로 변화하는 계절 변화와 상기 하절기에서 동절기로 변화하는 계절 변화가 대칭적으로 변화하도록 설계는 것을 특징으로 하는, Characterized in that the seasonal change from the winter season to the summer season and the seasonal change from the summer season to the winter season are designed to change symmetrically,계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제4항 또는 제5항에 있어서,According to claim 4 or 5,상기 프로세서는,the processor,삼각함수에 의한 파형 모델로 연간 주기 변화로 표현하여 상기 광 조사강도 및 시험온도 변화에 의한 계절성 기후 변화를 모사하되, A waveform model based on a trigonometric function is expressed as an annual cycle change to simulate seasonal climate change due to the light irradiation intensity and test temperature change,단계 구분 없이 함수 형태의 연속 변화로 표현하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that it is expressed as a continuous change in the form of a function without step division,계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제1항에 있어서,According to claim 1,상기 프로세서는,the processor,동절기에서 하절기로 변화하는 계절 변화 모사를 위하여 자외선 또는 자외선이 포함된 램프 전체의 광 조사강도는 단계적으로 낮추고, 시험온도는 대응하여 단계적으로 높이고,In order to simulate the seasonal change from winter to summer, the light irradiation intensity of UV light or the entire lamp containing UV is gradually lowered, the test temperature is correspondingly increased,하절기에서 동절기로 변화하는 계절 변화 모사를 위하여 자외선 또는 자외선이 포함된 램프 전체의 광 조사강도는 단계적으로 높이고, 시험온도는 대응하여 단계적으로 낮추도록 제어하되,In order to simulate the seasonal change from summer to winter, the light irradiation intensity of the entire lamp containing UV light or ultraviolet rays is increased step by step, and the test temperature is controlled to be lowered step by step in response.삼각함수에 의한 파형 모델로 연간 주기 변화로 표현하여 단계 구분 없이 함수 형태의 연속 변화로 표현하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that it is expressed as an annual cycle change as a waveform model by trigonometric function and expressed as a continuous change in the form of a function without step division,계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제6항에 있어서,According to claim 6,상기 프로세서는,the processor,하절기 및 동절기로 구분된 2단계, 4계절을 구분하는 3단계 또는 4단계, 월별 기후 변화를 구분하는 12단계, 및 일별 기후 변화를 구분하는 365 단계 중 어느 하나로 정의되는 단위로 상기 광 조사강도 또는/및 상기 시험온도를 단위 제어하되,The light irradiation intensity or / and unit control the test temperature,상기 각 단계가 모사하는 계절의 자외선 조사량 또는 일사량을 기준으로 모사 대상 지역의 실제 계절의 자외선 조사량 또는 일사량의 계절별 비율에 맞춰 가속시험 조건으로 설계되도록 제어하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that each step is controlled to be designed under accelerated test conditions according to the seasonal ratio of the actual season's ultraviolet radiation or solar radiation in the area to be simulated based on the ultraviolet radiation or solar radiation of the season to be simulated,계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제2항 또는 제5항에 있어서,According to claim 2 or 5,상기 프로세서는,the processor,상기 동절기 모사와 관련하여 물 접촉 시간을 줄이고, 상기 하절기 모사와 관련하여 물 접촉 시간을 늘리도록 제어하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that the control to reduce the water contact time in relation to the winter season simulation and increase the water contact time in relation to the summer season simulation,계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제1항에 있어서,According to claim 1,상기 프로세서는,the processor,미리 정의된 자외선 파장 범위에서 태양 자외선 광 파워스펙트럼에 대한 모사성을 갖는 제논-아크 광원, 발광 플라즈마 광원, 메탈-할리이드 광원, 자외선-형광 광원 또는 이들 광원 중의 하나가 포함된 혼합 광원을 사용하도록 제어하는 것을 특징으로 하는,To use a xenon-arc light source, a luminescent plasma light source, a metal-halide light source, an ultraviolet-fluorescent light source, or a mixed light source that includes one of these light sources having mimicry of the solar ultraviolet light power spectrum in a predefined ultraviolet wavelength range. characterized by controlling계절 모사 촉진내후성 시험장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제1항에 있어서,According to claim 1,상기 프로세서는,the processor,미리 정의된 지역들에 대한 계절성 기후변화 데이터를 수집하여 저장하고,Collect and store seasonal climate change data for predefined regions,단말로부터 특정 지역에 대한 촉진내후성 시험 요청이 수신되면, 상기 저장된 해당 지역의 계절성 기후변화 데이터를 추출하여 계절 변화 모사를 위한 가속시험 시험조건으로 이용되도록 제어하는 것을 특징으로 하는,Characterized in that, when a request for an accelerated weathering test for a specific region is received from the terminal, the stored seasonal climate change data of the corresponding region is extracted and controlled to be used as an accelerated test test condition for simulating seasonal change.계절 모사 촉진내후성 시험 장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 제2항 또는 제5항에 있어서,According to claim 2 or 5,상기 프로세서는,the processor,상기 동절기 모사와 관련하여 물 접촉 시간을 줄이고, 상기 하절기 모사와 관련하여 물 접촉 시간을 늘리도록 제어하되,Control to reduce the water contact time in relation to the winter season simulation and increase the water contact time in relation to the summer season simulation,상기 물 접촉 사이클 동안에 수행되는 물 접촉 시험이 미세 살수 노즐에 의한 물 분사, 폭포형 또는 분수형 노즐에 의한 수막 형성, 초음파 진동에 의한 분무, 가열에 의한 고습 제어, 및 침수에 의한 수중 처리 방법 중의 적어도 하나 이상의 방법에 기초하여 수행되도록 제어하고,The water contact test performed during the water contact cycle is one of water spraying by fine water spray nozzles, water film formation by waterfall or fountain nozzles, spraying by ultrasonic vibration, high humidity control by heating, and underwater treatment by immersion. Control to be performed based on at least one method,상기 물 접촉 사이클 동안에 수행되는 물의 온도가 모사하고자 하는 계절의 시험조건에 부합하는 수온으로 제어될 수 있도록 물 공급 장치에 가열 및 냉각 장치가 부착되어, 계절 모사에 적합한 수온이 조절될 수 있도록 함을 특징으로 하는 것을 특징으로 하는, A heating and cooling device is attached to the water supply device so that the temperature of the water performed during the water contact cycle can be controlled to a water temperature that meets the test conditions of the season to be simulated, so that the water temperature suitable for seasonal simulation can be adjusted Characterized in that,계절 모사 촉진내후성 시험 장치.Seasonal simulated accelerated weathering test device.
- 계절 모사 촉진내후성 시험 방법에 있어서,In the seasonal simulated accelerated weathering test method,단말을 통해 촉진내후성 시험 요청을 입력받는 단계; 및receiving an accelerated weathering test request through a terminal; and상기 요청된 촉진내후성 시험을 수행하는 단계를 포함하되,Including performing the requested accelerated weathering test,상기 촉진내후성 시험은 화학소재의 열화에 미치는 자외선 조사강도와 온도의 상호의존성을 이용하여, 옥외 환경에서 발생하는 계절성 기후변화가 시계열 상의 가속시험 조건 변화에 기반하여 모사되도록 자동 제어되는,The accelerated weathering test is automatically controlled so that seasonal climate changes occurring in the outdoor environment are simulated based on changes in accelerated test conditions on a time series by using the interdependence of ultraviolet irradiation intensity and temperature on the deterioration of chemical materials.계절 모사 촉진내후성 시험 방법.Seasonal simulated accelerated weathering test method.
- 계절 모사 촉진내후성 시험 시스템에 있어서,In the seasonal simulated accelerated weathering test system,상기 촉진내후성 시험을 요청 및 각종 데이터를 입력하는 단말; 및a terminal requesting the accelerated weathering test and inputting various data; and상기 요청된 촉진내후성 시험을 수행하는 컴퓨팅 디바이스를 포함하되,Comprising a computing device that performs the requested accelerated weathering test;상기 컴퓨팅 디바이스는,The computing device,촉진내후성 시험을 위하여 화학소재의 열화에 미치는 자외선 조사강도와 온도의 상호의존성을 이용하여, 옥외 환경에서 발생하는 계절성 기후변화가 시계열 상의 가속시험 조건 변화에 기반하여 모사되도록 자동 제어하는 프로세서를 포함하는, For the accelerated weathering test, seasonal climate change occurring in the outdoor environment is simulated based on the accelerated test condition change in the time series by using the interdependence of the UV irradiation intensity and temperature on the deterioration of chemical materials. A processor that automatically controls ,계절 모사 촉진내후성 시험 시스템.Seasonal simulated accelerated weathering test system.
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