KR102136257B1 - A Electrically- Conductive Elastic Textile Band Capable of Transmitting Electrical Signal without distortion - Google Patents

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정상욱
김홍제
전상후
황진년
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광림섬유(주)
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Abstract

The present invention relates to an elastic electrically conductive fabric band for transmitting electrical signals by interconnecting wearable smart devices, which has little change in resistance according to stretching even if the elastic electrically conductive fabric is stretched in one direction, thereby being able to accurately transmit electrical signals without distortion.

Description

전기신호의 왜곡 없이 전달 가능한 신축성 전기전도 직물밴드{A Electrically- Conductive Elastic Textile Band Capable of Transmitting Electrical Signal without distortion}A Electrically-Conductive Elastic Textile Band Capable of Transmitting Electrical Signal without distortion}

본 발명은 웨어러블 스마트 디바이스를 상호 연결하여 전기신호를 전송하는 전기전도 직물밴드에 관한 것으로, 보다 상세하게는 일방향으로 신장되더라도 신장에 따른 저항변화가 거의 없어 전기신호를 왜곡 없이 정확하게 전달할 수 있는 신축성 전기전도 직물밴드에 관한 것이다. The present invention relates to an electrically conductive fabric band that transmits an electrical signal by interconnecting wearable smart devices, and more specifically, stretchable electricity capable of accurately transmitting an electrical signal without distortion due to little change in resistance due to elongation even when elongated in one direction. It is about a conductive fabric band.

정보통신 기술의 발달함에 따라 사용자에게 착용되는 웨어러블 스마트 디바이스(Wearable Smart Device)에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. With the development of information and communication technology, research on wearable smart devices worn by users has been actively conducted.

웨어러블 스마트 디바이스는 신체 또는 사물 등에 부착하여 외부 컴퓨터등과 연동되어 정보수집이나 분석을 할 수 있는 전자기기로, 의류나 시계, 팔찌, 안경과 같은 포터블(portable) 디바이스, 피부에 부착되어 심박이나 체온을 측정하는 패치형태인 어태처블(attachable) 디바이스, 신체에 이식할 수 있는 이식형(implantable) 디바이스가 개발되고 있다. A wearable smart device is an electronic device that can be attached to a body or an object and is connected to an external computer to collect and analyze information. It is attached to a portable device, such as clothing, watches, bracelets, and glasses, and the heart or body temperature attached to the skin. 2. Description of the Related Art An attachable device, which is a patch type measuring device, and an implantable device that can be implanted into a body are being developed.

웨어러블 스마트 디바이스는 정보수집이나 분석을 위하여 상호 기기 간 또는 외부 컴퓨터 등에 전기신호를 통신하도록 전도선으로 연결된다. 종래에는 케이블 형태의 도전선을 사용하였는데, 케이블형 도전선은 착용감이 불량하고 세탁시 제거해야 하는 등 사용이 매우 불편하였다. 이러한 문제점을 해결하도록, 편안하게 착용할 수 있고 세탁이 가능하면서도 전기 전도성을 동시에 가지는 전도사와 섬유를 적용하는 기술 개발이 이루어지고 있다. The wearable smart device is connected with a conductive line to communicate electrical signals between mutual devices or external computers for information collection or analysis. Conventionally, a cable-type conductive wire was used, but the cable-type conductive wire was very inconvenient to use, such as poor fit and being removed during washing. To solve this problem, technology has been developed to apply a conductive yarn and fibers that can be worn comfortably and can be washed while having electrical conductivity at the same time.

이와 같은 예로 대한민국 공개특허 제10-2010-0012593호에는 전도사를 비전도성 원단에 자수형태로 형성된 원단이 개시되어 있다. 하지만, 이와 같은 자수 방식은 제품마다 별도의 설계와 패턴을 제작함에 따라 생산성이 저하되는 문제가 있다.As an example of this, Korean Patent Publication No. 10-2010-0012593 discloses a fabric in which an evangelist is formed in an embroidery form on a non-conductive fabric. However, such an embroidery method has a problem in that productivity is reduced as a separate design and pattern are produced for each product.

그리고, 대한민국 공개특허 제10-2018-0069287호에는 전도사가 위사 또는 경사로 제직되는 전도성 원단이 개시되어 있는데, 전술한 자수방식과 비교하여 생산성이 우수하고, 전도사에 크림프가 형성되어 있어 사용자의 움직임에 따라 자유롭게 신장될 수 있다는 장점이 있다. In addition, Korean Patent Publication No. 10-2018-0069287 discloses a conductive fabric in which an evangelist is woven with a weft or a slope, which is superior in productivity compared to the above-mentioned embroidery method, and has a crimp formed in the evangelist, so that the user's movement It has the advantage that it can be freely stretched.

하지만, 이와 같은 전도성 원단이 웨어러블 스마트 디바이스에 사용되면 착용자의 신체 움직임에 자유롭게 신축될 수 있어 착용자의 편의성을 제공하지만, 신축시 전도사의 단면적이나 길이가 가변하여 저항변화가 발생하게 된다. However, when such a conductive fabric is used in a wearable smart device, it can be freely stretched to the wearer's body movement to provide the wearer's convenience.

따라서, 착용자의 신체 움직임에 따라 저항변화가 발생함에 따라 전달되는 전기신호에 노이즈가 발생하여 생체신호와 같이 미세한 전기적 신호를 정확하게 전달하기에는 한계가 있다. Therefore, noise is generated in the electric signal transmitted as the resistance change occurs according to the wearer's body movement, and thus there is a limit to accurately transmit a minute electric signal such as a biological signal.

대한민국 공개특허공보 제10-2010-0012593호(발명의 명칭: 전기전도성 금속복합자수사 및 이를 이용한 자수회로)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2010-0012593 (Invention name: electric conductive metal composite investigation and embroidery circuit using the same) 대한민국 공개특허공보 제10-2018-0069287호(발명의 명칭: 신축성 도전성 원단)Republic of Korea Patent Publication No. 10-2018-0069287 (Invention name: stretchy conductive fabric)

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 웨어러블 스마트 디바이스에 연결되어 일 방향으로 신장되더라도 신장에 따른 저항변화가 최소화되어 전기신호를 왜곡 없이 연결된 전자기기로 전송할 수 있는 신축성 전기전도 직물밴드를 제공하는데 있다.The present invention was created to solve the problems of the prior art, and the object of the present invention is to minimize the change in resistance due to elongation even when connected to a wearable smart device and elongate in one direction. The present invention is to provide a stretchable electrically conductive fabric band.

상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은 신축사와 전도사를 제1방향 섬유로 배열한 후, 이를 각각 제2방향 섬유와 직교함으로써 신축사의 신장되는 방향으로 전기신호를 전달할 수 있는데, 여기서 전도사 보다 섬도가 굵은 신축사를 제2방향 섬유와 직교하여 형성하는 여유공간 내에 전도사가 배열됨으로써 신축사의 신장에 따라 전도사가 하중이나 외력을 받지 않고 경로길이의 변화 없이 신장될 수 있어 신축에 따른 저항변화를 최소화할 수 있는 신축성 전기전도 직물밴드를 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention can arrange the stretch yarn and the conductive yarn in a first direction fiber, and then transmit the electrical signal in the extending direction of the stretch yarn by orthogonal to the second direction fiber, respectively. Since the conductive yarns are arranged in the free space formed by forming the thicker stretch yarns orthogonal to the second direction fibers, the conductive yarns can be stretched without changing the path length without receiving loads or external forces, and the resistance change according to the stretching. It provides a flexible electroconductive fabric band that can minimize the.

또한, 본 발명의 여유공간은 제1방향을 따라 배열되는 신축사 사이에 형성된다.In addition, the free space of the present invention is formed between the elastic yarns arranged along the first direction.

또한, 본 발명의 여유공간은 제2방향 섬유의 상부 및 하부에 돌출되는 신축사에 의해 형성된다.In addition, the free space of the present invention is formed by elastic yarns protruding above and below the second direction fibers.

또한, 본 발명의 전도사는 신축사의 신장 전, 후의 전도사가 형성하는 높이차만큼 여유공간 내에서 제1방향으로 신장된다.In addition, the conductive yarn of the present invention is stretched in the first direction within the free space by the height difference formed by the conductive yarn before and after the stretching of the new construction yarn.

또한, 본 발명의 단일 또는 복수의 상기 전도사가 하나 이상의 상기 신축사와 제1방향을 따라 교번하여 배열된다.In addition, the single or plural conductive yarns of the present invention are arranged alternately along the first direction with one or more of the telescopic yarns.

또한, 본 발명의 전도사와 신축사의 섬도 비는 1:4~8이다.In addition, the fineness ratio of the evangelist and the new yarn of the present invention is 1:4 to 8.

또한, 본 발명의 전기전도 직물밴드는 제1방향 신장에 따른 저항변화율이 3% 이하이다. In addition, the electrical conductive fabric band of the present invention has a resistance change rate of 3% or less according to elongation in the first direction.

또한, 본 발명의 전기전도 직물밴드는 제1방향으로 80% 이하로 신장한 경우에 저항변화율이 3% 이하이다. In addition, the electrical conductive fabric band of the present invention has a resistance change rate of 3% or less when elongated to 80% or less in the first direction.

본 발명에 따른 신축성 전기전도 직물밴드는 제1방향 섬유인 신축사와 전도사가 각각 제2방향 섬유에 직교됨에 따라 신장되는 방향으로 전기신호를 전달할 수 있으며, 신축사의 신장 시 섬도가 굵은 신축사가 형성하는 여유공간 내에서 전도사가 신장에 따른 하중이나 외력을 받지 않고 경로길이의 변화 없이 신장됨에 따라 저항변화를 최소화할 수 있어, 웨어러블 스마트 디바이스에 사용 시 생체신호와 같이 미세한 전기신호를 노이즈 없이 정확하게 연결된 전자기기로 전송할 수 있다.The stretchable electrical conductive fabric band according to the present invention can transmit an electrical signal in a direction in which it is stretched as the first and second yarns, which are orthogonal to the second direction fiber, and when the stretcher is stretched, the stretched yarn is thick In the free space, the resistance change can be minimized as the evacuator is stretched without changing the length of the path without receiving load or external force due to elongation. You can send it to the device.

도 1은 본 발명에 따른 전기전도 직물밴드의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전기전도 직물밴드의 신장 전,후의 제1방향 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전기전도 직물밴드의 신장 전,후의 전도사 형태변화를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전기전도 직물밴드의 사진이다.
도 5는 본 발명에 따른 실시예와 비교예의 신장에 따른 저항변화율을 측정하는 실험을 도시한 사진이다.
도 6은 도 5의 실험에 따라 측정된 실시예와 비교예의 신장에 따른 저항변화율 비교 도시한 그래프이다.
1 is a plan view of an electrically conductive fabric band according to the present invention.
2 is a cross-sectional view in a first direction before and after stretching of the electrically conductive fabric band according to the present invention.
3 is a view showing a change in the shape of the conductive yarn before and after stretching of the electrically conductive fabric band according to the present invention.
4 is a photograph of an electrically conductive fabric band according to an embodiment of the present invention.
5 is a photograph showing an experiment of measuring the rate of change of resistance according to elongation of Examples and Comparative Examples according to the present invention.
6 is a graph showing a comparison of resistance change rates according to elongation of Examples and Comparative Examples measured according to the experiment of FIG. 5.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.This embodiment is provided to more fully explain the present invention to those of ordinary skill in the art, the shape of the elements in the drawings, the size of the elements, the spacing between the elements, etc. to emphasize a more clear description For this, it may be exaggerated or reduced.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.In addition, when it is determined that the technical features of the present invention may unnecessarily obscure the technical features of the present invention, as a matter of ordinary skill in the art, such as a known function or a known configuration in principle in describing the embodiments, the detailed description thereof. The description will be omitted.

본 발명에서의 용어 '섬유'란, 길고 가늘며 연하게 굽힐 수 있는 천연 또는 인조의 선상 고분자 물체를 의미하고, 용어 '신장율'은 잡아당겨 늘어난 길이와 원래 길이와의 비를 의미한다(단위 : %).The term'fiber' in the present invention means a natural thin or thin linear polymer object that can be bent long, thin, and the term'elongation' means a ratio between a stretched length and an original length (unit: %) ).

또한, 본 발명에서 용어 '제1방향 섬유'는 길이가 신장되는 방향으로 배열되는 섬유로 경사 또는 위사를 의미하고, '제2방향 섬유'는 '제1방향 섬유'와 직교하는 섬유로 위사 또는 경사를 의미한다. In addition, in the present invention, the term'first direction fiber' refers to a fiber that is arranged in a direction in which the length is elongated, and refers to warp or weft, and'second direction fiber' is a fiber that is orthogonal to'first direction fiber'. It means slope.

본 발명에 따른 전기전도 직물밴드는 스마트 의류에 내장되는 센서와 같은 전자소자, 디스플레이 또는 단말기와 같은 전자장치, 센서나 전자장치를 구동하는 전원부를 전기적으로 연결하도록 사용되는 도전 선로이다.The electrically conductive fabric band according to the present invention is a conductive line used to electrically connect an electronic device such as a sensor embedded in smart clothing, an electronic device such as a display or terminal, and a power supply unit driving a sensor or electronic device.

도 1은 본 발명에 따른 전기전도 직물밴드(10)의 평면도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 전기전도 직물밴드(10)는 소정 길이를 가지는 띠 형태로 형성되어, 편안한 착용감과 유연성을 가지도록 제1방향 섬유(20)와 제1방향 섬유(20)와 직교하는 제2방향 섬유(30)로 이루어진다. 1 is a plan view of an electrically conductive fabric band 10 according to the present invention. Referring to FIG. 1, the electroconductive fabric band 10 according to the present invention is formed in a band shape having a predetermined length, so that the first direction fiber 20 and the first direction fiber 20 have a comfortable fit and flexibility. It is made of a second direction fibers 30 orthogonal to.

제1방향 섬유(20)는 신축성을 가지는 신축사(21)와 전기 전도성을 가지는 전도사(22)로 이루어져 각각 제2방향 섬유(30)와 직교된다. 여기서, 신축사(21)와 전도사(22)는 동일한 제1방향으로 배열됨에 따라, 전기신호가 전송되는 제1방향으로 사용자의 움직임에 따라 신축사(21)에 의해 자유롭게 신장된다. The first direction fiber 20 is made of a stretchable yarn 21 having elasticity and a conductive yarn 22 having electrical conductivity, and is orthogonal to the second direction fiber 30, respectively. Here, as the telescopic yarn 21 and the conductive yarn 22 are arranged in the same first direction, they are freely extended by the telescopic yarn 21 according to the user's movement in the first direction in which the electrical signal is transmitted.

그리고, 신축사(21)는 제1방향으로 전기전도 직물밴드(10)를 신장시키는 것과 함께, 전도사(22)가 배열되는 제1방향으로 여유공간(S)을 형성하는데, 이를 위해 신축사(21)는 도 1에 도시된 바와 같이 전도사(22)에 비하여 굵은 섬도로 형성되는데, 이에 대해서는 후술한다. 신축사(21)로는 폴리우레탄(polyurethane), SBS(styrene-butadiene-styrene), SBR(styrene butadiene rubber), PDMS(polydimethylsiloxane) 또는 실리콘 재질의 단일섬유 또는 복합섬유가 사용될 수 있다. In addition, the new yarn 21 extends the electrically conductive fabric band 10 in the first direction, and forms a free space S in the first direction in which the conductive yarns 22 are arranged. 21) as shown in Figure 1 is formed in a coarse fineness compared to the conductor 22, which will be described later. As the new yarn 21, a single fiber or a composite fiber of polyurethane, polyurethane, SBS (styrene-butadiene-styrene), SBR (styrene butadiene rubber), PDMS (polydimethylsiloxane), or silicon may be used.

전도사(22)는 전기 전도성을 가지는 섬유로 제1방향으로 따라 신축사(21)와 교번하여 배열된다. 도 1에는 전도사(22)와 신축사(21)가 1:1로 교번되게 배열되는 예가 도시되어 있으나, 전도사(22)는 전송하는 전기신호의 크기나 연결되는 전자기기의 환경에 따라 제1방향을 따라 다양한 밀도로 배열될 수 있는 바, 단일 또는 복수의 전도사(22)가 하나 이상의 신축사(21)와 제1방향으로 교번하여 배열될 수 있다. The conductive yarns 22 are fibers having electrical conductivity and are alternately arranged with the stretchable yarns 21 along the first direction. In FIG. 1, an example in which the conducting conductor 22 and the stretching yarn 21 are alternately arranged in 1:1 is shown, but the conducting conductor 22 is in the first direction depending on the size of the electric signal to be transmitted or the environment of the connected electronic device. It can be arranged in a variety of densities, a single or a plurality of conductors 22 may be arranged alternately in the first direction with one or more telescopic yarns (21).

이와 같이 신축사(21)와 교번하여 배열되는 전도사(22)는 인접하는 신축사(21)에 의하여 자유롭게 신축될 수 있을 뿐만 아니라, 도 1에 도시된 바와 같이 신축사(21)가 형성하는 여유공간(S) 내부로 전도사(22)가 용이하게 배열될 수 있다. 전도사(22)로는 섬유 표면에 금속 나노입자나 도전성 폴리머가 코팅된 섬유가 사용될 수 있다. 코팅되는 섬유는 제한 없이 적용할 수 있으며, 금속 나노입자는 금(Au), 은(Ag), 구리(Cu), 니켈(Ni) 등이 사용될 수 있으며, 도전성 폴리머는 카본블랙, 카본나노튜브 (CNT), 은 나노와이어, 폴리우레탄 등이 사용될 수 있다. As described above, the conduction conductors 22 arranged alternately with the new construction yarns 21 can be freely constructed and expanded by the adjacent new construction yarns 21, as well as the margin formed by the new construction yarns 21 as shown in FIG. The conductors 22 can be easily arranged into the space S. As the conductive yarn 22, metal nanoparticles or fibers coated with a conductive polymer may be used on the fiber surface. The coated fiber can be applied without limitation, and the metal nanoparticles can be gold (Au), silver (Ag), copper (Cu), nickel (Ni), etc., and the conductive polymer is carbon black, carbon nanotube ( CNT), silver nanowires, polyurethane, and the like can be used.

제1방향 섬유(20)인 신축사(21)와 전도사(22)와 각각 교직되는 제1방향 섬유(20)는 폴리에스테르사, 나일론사와 같은 통상의 합성섬유가 사용될 수 있다. 한편, 도 1에 도시된 전기전도 직물밴드(10)는 제1방향 섬유(20)와 제1방향 섬유(20)가 평직으로 교직된 예가 도시되었지만, 본 발명은 이에 한정되지 않고 능직, 주자직 또는 이들의 변화조직으로 제직될 수도 있다. As the first direction fibers 20, the first direction fibers 20 that are interwoven with the stretched yarns 21 and the conductive yarns 22, respectively, may be a conventional synthetic fiber such as polyester yarn or nylon yarn. On the other hand, in the electroconductive fabric band 10 shown in FIG. 1, an example in which the first direction fibers 20 and the first direction fibers 20 are interwoven with plain weave is shown, but the present invention is not limited thereto, and the twill, runner weave Or they may be woven into their changing organization.

도 2는 본 발명에 따른 전기전도 직물밴드(10)의 신장 전,후의 제1방향 단면도로, 도 2(a) 및 2(b)는 각각 신장 전,후의 단면도이다. 도 2(a)를 참조하면, 섬도가 굵은 신축사(21)가 제1방향 섬유(20)와 교직되어 제1방향 섬유(20)의 상부 및 하부에 돌출되어 배열됨에 따라, 도 1과 도시된 바와 같이 제1방향으로 배열된 신축사(21) 사이에 여유공간(S)이 형성되며, 여유공간(S) 내에 신축사(21) 보다 섬도가 가는 전도사(22)가 배열된다. 2 is a cross-sectional view in the first direction before and after stretching of the electrically conductive fabric band 10 according to the present invention, and FIGS. 2(a) and 2(b) are cross-sectional views before and after stretching, respectively. Referring to FIG. 2(a), as the stretched yarn 21 having a fine fineness is arranged to intersect with the first direction fiber 20 to protrude above and below the first direction fiber 20, FIGS. As described above, a free space S is formed between the newly stretched yarns 21 arranged in the first direction, and the conductive yarns 22 having finer fineness than the new stretched yarn 21 are arranged in the free space S.

즉, 제1방향 섬유(20)의 상부 및 하부에 직교되는 신축사(21)가 그 굵기만큼 돌출되고, 신축사(21)보다 섬도가 가는 전도사(22)가 신축사(21)와 평행하게 제1방향 섬유(20)와 직교됨에 따라, 신축사(21)와 전도사(22) 섬도 차이만큼 도 2(a)에서와 같이 전도사(22)와 제1방향 섬유(20)의 교차점에 여유공간(S)이 형성된다. That is, the stretched yarn 21 orthogonal to the upper and lower portions of the first direction fiber 20 protrudes as much as its thickness, and the conductive yarn 22 having a finer grain than the stretched yarn 21 is parallel to the stretched yarn 21. As orthogonal to the first direction fiber 20, the clearance between the conductive yarn 22 and the first direction fiber 20 as shown in FIG. 2(a) is equal to the difference in the fineness of the elastic yarn 21 and the conductive yarn 22. (S) is formed.

여기서, 신축사(21)에 의한 여유공간(S)이 형성되기 위하여 전도사(22)와 신축사(21)의 섬도 비는 1:4~8인 것이 바람직한데, 신축사(21)의 섬도가 1:4 미만이면 여유공간(S)이 작아 신축사(21)의 신장율이 높아지면 저항변화가 발생하고, 신축사(21)의 섬도가 1:8을 초과하면 여유공간(S)이 너무 크게 형성되어 전도사(22)와 제1방향 섬유(20)가 제직되기 어렵다. 또한, 전도사(22)와 제1방향 섬유(20)의 섬도 비는 1:1~4인 것이 바람직한데, 제2방향 섬유(30)의 섬도가 1:1 미만이면 제1방향 섬유(20)와 제직되기 어렵고, 제2방향 섬유(30)의 섬도가 1:4를 초과하면 신축시 전도사(22)를 가압하여 저항변화가 발생한다. Here, in order to form the free space S by the new house 21, the fineness ratio of the evangelist 22 and the new house 21 is preferably 1:4-8, and the fineness of the new house 21 If less than 1:4, the free space (S) is small, the elongation rate of the new yarn 21 increases, and resistance changes occur. When the fineness of the new yarn 21 exceeds 1:8, the free space (S) is too large. Since it is formed, it is difficult for the conductive yarn 22 and the first direction fiber 20 to be woven. In addition, the fineness ratio of the conductive yarn 22 and the first direction fiber 20 is preferably 1:1 to 4, and if the fineness of the second direction fiber 30 is less than 1:1, the first direction fiber 20 And it is difficult to weave, and when the fineness of the second direction fiber 30 exceeds 1:4, a resistance change occurs by pressing the conductive wire 22 during stretching.

전기전도 직물밴드(10)를 신장한 상태가 도 2(b)에 도시되어 있는데, 이를 참조하면 신축사(21)가 제1방향으로 신장되면 신축사(21)의 굵기가 감소하고(D1→D2), 신축사(21)의 굵기 감소폭(D1-D2) 만큼 전도사(21)의 수직높이가 낮아지면서 제1방향으로 신장된다. The state in which the electrically conductive fabric band 10 is stretched is illustrated in FIG. 2(b). Referring to this, when the stretchable yarn 21 is stretched in the first direction, the thickness of the stretchable yarn 21 is reduced (D 1 →D 2 ), the vertical height of the conductive yarn 21 decreases as much as the thickness reduction width (D 1 -D 2 ) of the stretched yarn 21 and extends in the first direction.

이와 같이 신장되는 전기전도 직물밴드(10)의 신장 전,후의 전도사(22) 형태 변화가 도 3(a) 및 3(b)는 각각 도시되어 있다. 이를 참조하면, 신축사(21)의 신장 시 전도사(22)의 높이차(H1→H2) 만큼 여유공간(S) 내에서 제1방향을 따라 거리가 신장되어(신장길이: H1-H2), 신장 전, 후의 전도사(22)의 경로길이(C)는 동일하며, 또한 신축사(22)의 신장시 여유공간(S) 내에 배치되는 전도사(22)는 신축사(21)의 신장에 따른 하중이나 외력을 받지 않아 단면적 변화도 없어 신장 전, 후의 저항변화가 거의 발생하지 않게 된다. 3(a) and 3(b) show changes in the shape of the conductive yarns 22 before and after the stretching of the electrically conductive fabric band 10 extended as described above. Referring to this, the distance is extended along the first direction within the free space S by the height difference (H 1 → H 2 ) of the conducting conductor 22 when the new yarn 21 is extended (height length: H 1- H 2 ), the path length (C) of the pre- and post-stretching conductors 22 is the same, and the extension 22 is disposed in the free space S when the extension yarns 22 are stretched. Since there is no change in cross-sectional area due to no load or external force due to elongation, resistance change before and after elongation hardly occurs.

이상과 같이 이루어지는 본 발명의 실시예와 비교예를 이하 설명한다.Examples and comparative examples of the present invention made as described above will be described below.

<실시예 1><Example 1>

심사인 폴리우레탄사인 외면에 나일론사로 커버링하여 섬도가 420데니어인 신축사와, 나일론사의 표면에 은(Ag) 나노분말이 코팅하여 섬도가 70데니어인 전도사를 경사로 준비하였다. 그리고, 위사로 섬도가 150 데니어인 폴리에스테르사를 준비하여 신축사와 전도사를 한 가닥씩 경사방향으로 교번하여 위사와 교직하여 양측 변부를 형성하고 중앙에는 신축사와 위사만으로 제직하여 도 4와 같이 길이가 20cm 폭이 5cm인 전기전도 직물밴드를 제조하였다. On the outer surface of the polyurethane, which is the screening screen, a nylon yarn was covered on the outer surface, and a silver yarn (Ag) nano-powder was coated on the surface of the nylon yarn, and a conductive yarn having a fineness of 70 denier was prepared on a slope. Then, a polyester yarn having a fineness of 150 denier as a weft yarn was prepared, alternately stretching and twisting the yarn one by one in an oblique direction to interweave with the weft yarn, forming both sides of the weft yarn, and weaving with only the new yarn and weft yarn in the center to produce a length as shown in FIG. 4. An electrically conductive fabric band with a width of 20 cm and a width of 5 cm was prepared.

<실시예 2> <Example 2>

신축사의 섬도를 350데니어를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.The fineness of the newly constructed yarn was prepared in the same manner as in Example 1 except that 350 denier was used.

<비교예 1> <Comparative Example 1>

신축사의 섬도를 200데니어를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.The fineness of the newly constructed yarn was prepared in the same manner as in Example 1 except that 200 denier was used.

<비교예 2><Comparative Example 2>

신축사의 섬도를 전도사와 동일하게 70데니어를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.The fineness of the newly constructed yarn was prepared in the same manner as in Example 1, except that 70 denier was used in the same manner as the conducting yarn.

<비교예 3><Comparative Example 3>

위사를 섬도를 350데니어를 사용한 것 이외에는 실시예 1과 동일하게 제조하였다.Weft yarns were prepared in the same manner as in Example 1, except that a fineness of 350 denier was used.

이와 같이 제조된 실시예 1,2와 비교예 1 내지 3의 신장에 따른 저항 변화율을 아래와 같이 측정하였다.The rate of change of resistance according to elongation of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 thus prepared was measured as follows.

<실험 1: 신장에 따른 저항변화율 측정><Experiment 1: Measurement of resistance change rate according to elongation>

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 실시예 1,2와 비교예 1~3의 양측을 클램프(40)로 고정한 후, 경사방향을 따라 10%, 25%, 50%, 75%, 80%로 각각 신장시켜, 신장 전, 후의 저항변화율을 측정하였으며, 측정한 결과는 아래 표 1와 도 6과 같다.5, after fixing both sides of Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 to 3 with clamps 40, along the inclined direction to 10%, 25%, 50%, 75%, 80% Each was stretched to measure the rate of resistance change before and after stretching, and the measured results are shown in Table 1 and FIG. 6 below.

※ 신장에 따른 저항변화율(%) = (경사 방향으로 신장한 후의 저항값 - 신장 이전의 저항값) / (신장 이전의 저항값)× 100.※ Resistance change rate according to elongation (%) = (resistance value after elongation in the inclined direction-resistance value before elongation) / (resistance value before elongation) × 100.

구분/신장율Category/Elongation 10% 10% 25% 25% 50% 50% 75%75% 80% 80% 실시예 1Example 1 0.1%0.1% 0.4%0.4% 1.1%1.1% 1.8%1.8% 2.3%2.3% 실시예 2Example 2 0.2%0.2% 0.8%0.8% 1.8%1.8% 2.4%2.4% 3.0%3.0% 비교예 1Comparative Example 1 1.8%1.8% 4.5%4.5% 11%11% 24%24% 32%32% 비교예 2Comparative Example 2 5%5% 22%22% 45%45% 66%66% 73%73% 비교예 3Comparative Example 3 1.5%1.5% 3.9%3.9% 10%10% 22%22% 29%29%

표 1 및 도 6에 나타난 바와 같이, 실시예 1,2는 신장율이 10%에서 80%까지 신장될때까지 저항변화율이 0.1%~3.0%로 매우 낮은 반면에, 실시예와 신축사 섬도가 상이한 비교예 1,2는 실시예의 저항변화율과 비교하여 10배 이상 급격하게 변화하였는데, 특히 신축사와 전도사와 섬도가 동일한 비교예 2는 저항변화율이 최대 73% 까지 변하였다. 또한, 실시예 1,2와 위사의 섬도가 차이가 있는 비교예 3의 경우 비교예 1,2에 비하여 저항변화율은 다소 낮았으나, 실시예 1,2와는 큰 차이를 확인할 수 있었다. As shown in Table 1 and FIG. 6, Example 1 and Example 2, while the rate of change of resistance is very low from 0.1% to 3.0% until the elongation is elongated from 10% to 80%, the fineness of the stretch yarn is different from that of the Example. Examples 1 and 2 were rapidly changed more than 10 times as compared with the resistance change rates of the examples. In particular, in the comparative example 2 having the same fineness as the stretched yarn and the conductive yarn, the resistance change rate was changed up to 73%. In addition, in Comparative Example 3 in which the fineness of Examples 1 and 2 and the weft yarns differed, the resistance change rate was slightly lower than that of Comparative Example 1 and 2, but a large difference from Example 1 and 2 was confirmed.

이와 같은 실험으로 전도사(22)와 동일 방향으로 배열되는 신축사 및 위사와의 섬도 차이가 저항 변화율에 영향을 크게 미치는 것을 알 수 있었다. 이는 신장시 섬도가 굵은 신축사(21)가 형성하는 여유공간(S)의 내에 배치되는 전도사(22)가 신축사(21)의 신장에 따른 하중이나 외력을 받지 않고 경사방향으로 신장되어 신장 전, 후의 전도사(22)의 단면적 및 경로길이(C)는 거의 동일하여 저항변화가 거의 없는 것으로 판단된다. Through this experiment, it was found that the fineness difference between the stretched yarn and the weft yarn arranged in the same direction as the conductive yarn 22 greatly influences the rate of change of resistance. In this case, when the elongated yarn 21 is stretched in an inclined direction without being subjected to a load or external force due to the elongation of the elongated yarn 21, the conductive wire 22 disposed in the free space S formed by the elongated yarn 21 having a fine fineness during elongation is stretched. , It is judged that the cross-sectional area and path length (C) of the after-conducting yarn 22 are almost the same, so that there is little resistance change.

이와 같이 본 발명에 따른 전기전도 직물밴드(10)는 신축사(21)와 전도사(22) 동일한 방향으로 배열됨에 따라 신장되는 방향으로 전기신호를 전달할 수 있으며, 신장 시 저항변화를 최소화할 수 있어, 미세한 전기신호를 노이즈 없이 정확하게 연결된 전자기기로 전송할 수 있다.As described above, the electrical conductive fabric band 10 according to the present invention can transmit electrical signals in the extending direction as the stretchable yarn 21 and the conductive yarn 22 are arranged in the same direction, and can minimize the change in resistance during stretching. , It is possible to transmit minute electric signals to electronic devices that are connected accurately without noise.

이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.The present invention described above is not limited to the described embodiments, and it is obvious to those skilled in the art that various modifications and modifications can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or modifications will have to belong to the claims of the present invention.

10: 전기전도 직물밴드 20: 제1방향 섬유
21: 신축사 22: 전도사
30: 제2방향 섬유 40: 클램프
S: 여유공간 D1: 신장 전 신축사 굵기
D2: 신장 후 신축사 굵기 H1: 신장 전 전도사 높이
H2: 신장 후 전도사 높이 C: 전도사 경로길이
10: electroconductive fabric band 20: first direction fiber
21: New Construction 22: Missionary
30: second direction fiber 40: clamp
S: Free space D 1 : Width of new yarn before stretching
D 2 : Thickness of the stretched yarn after stretching H 1 : Height of the conductive wire before stretching
H 2 : Height of the conductor after stretching C: Path length of the conductor

Claims (8)

제1방향 섬유와 제2방향 섬유가 직교하는 전기전도 직물밴드에 있어서,
상기 제1방향 섬유는 신장되는 신축사와 전기 전도성을 가지는 전도사로 이루어져 상기 제2방향 섬유에 상하로 각각 직교하며, 상기 전도사 보다 섬도가 굵은 신축사가 상기 제2방향 섬유와 직교하여 제1방향을 따라 배열되는 사이에 형성되는 여유공간 내에 상기 전도사가 배열되되, 신축사의 신장 전, 후의 전도사가 형성하는 높이차만큼 신축사 사이에 형성되는 여유공간 내에서 상기 전도사가 제1방향으로 신장되는 것을 특징으로 하는 신축성 전기전도 직물밴드.
In the electroconductive fabric band orthogonal to the first direction fiber and the second direction fiber,
The first fiber is composed of a stretched yarn that is elongated and a conductive yarn having electrical conductivity, and is orthogonal to the second fiber vertically, and a stretch yarn having a finer grain than the conductive fiber is orthogonal to the second fiber, and thus follows the first direction. The conductive yarns are arranged in the free space formed between the arrangements, and the conductive yarns are extended in the first direction in the free space formed between the new and extended yarns by a height difference formed by the before and after extensions of the new and extended yarns. Stretch electric conductive fabric band.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 여유공간은,
상기 제2방향 섬유의 상부 및 하부에 돌출되는 상기 신축사에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 신축성 전기전도 직물밴드.
According to claim 1,
The free space,
A stretchable electrically conductive fabric band formed by the elastic yarn protruding above and below the second direction fibers.
삭제delete 제1항에 있어서,
단일 또는 복수의 상기 전도사가 하나 이상의 상기 신축사와 제1방향을 따라 교번하여 배열되는 것을 특징으로 하는 신축성 전기전도 직물밴드.
According to claim 1,
A stretchable electrically conductive fabric band, characterized in that the single or a plurality of the conductive yarns are alternately arranged along the first direction with one or more of the stretched yarns.
제1항에 있어서,
상기 전도사와 신축사의 섬도 비는 1:4~8인 것을 특징으로 하는 신축성 전기전도 직물밴드.
According to claim 1,
The fineness ratio of the conductive yarn and the stretched yarn is 1:4 to 8, stretchable electric conductive fabric band.
제1항에 있어서,
상기 전기전도 직물밴드는 제1방향으로 신장에 따른 저항변화율이 3% 이하인 것을 특징으로 하는 신축성 전기전도 직물밴드.
According to claim 1,
The electrical conductive fabric band is a stretchable electrical conductive fabric band, characterized in that the resistance change rate according to elongation in the first direction is 3% or less.
제6항에 있어서,
상기 전기전도 직물밴드를 제1방향으로 80% 이하로 신장한 경우에 저항변화율이 3% 이하인 것을 특징으로 하는 신축성 전기전도 직물밴드.
The method of claim 6,
A stretchable electrical conductive fabric band characterized in that the resistance change rate is 3% or less when the electrical conductive fabric band is stretched to 80% or less in the first direction.
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