KR20150111880A - 정전기 방지 백 - Google Patents

Abstract

본 발명은 정전기 방지 위한 금속성분의 포장재를 포함하는 정전기 방지 백에 관한 것으로, 정전기 백 일측 가장자리에 자체 루프에 의한 리액턴스 성분을 가지는 소형 루프 태그를 구비하되, 상기 자체 루프와 금속성분 면이 전자기적으로 결합하도록, 상기 금속성분의 포장재 면과 상기 태그 사이에 ‘ㄷ’형 슬릿이 형성함으로써, 정전기 방지 백이 가상 다이폴 안테나로 동작하도록 한다.
본 발명에 따르면, 정전기 방지용 밀봉 백이 가상 다이폴 안테나 성분으로 작용하여 유도되는 에너지가 소형 스트립 태그에 부가됨으로서, RFID 리더와의 통신 프로토콜에 따라 소형 루프 태그가 부착된 정전기 방지 백과 정보를 주고받을 수 있게 무선공진 연결이 이루어져 식별가능하게 된다. 따라서 정전기 방지용 밀봉 백에 수납되는 각각의 개별 물품에 대하여 무선인식 물류관리를 가능하게 되며, 특히 개별 물품별로 신속하고 정확한 관리에 기반한 물류서비스 체계 개선 및 물류비 절감 등 뛰어난 효과가 있다.

Description

정전기 방지 백{ANTI-STATIC BAG}

본 발명은 정전기 방지 백에 관한 것으로서, 특히 그 가장자리 소정 위치에 소형 RFID 태그를 구비한 정전기 방지 백에 관한 것이다.

종래, 정전기 방지 백과 관련해서는 대한민국 등록특허 제0254179호(전자 장치를 수납하는 밀봉 백 및 용기와, 이 밀봉 백 및 용기를 이용한 전자 장치 보관 및 운반 방법) 등 다수의 관련 발명이 공개되거나 등록되어 있다.

종래의 정전기 방지 백을 살펴보면, 일예로서 도 9에 도시된 바와 같이, 진공 상태로 전자부품 등을 내부에 보관하는 밀봉 백 구조이며, 일반적으로 제1 정전기 방지층, 금속박막층, 절연층, 제2 정전기 방지층 등을 구비한 다층 막 구조로 이루어진다.

한편, 현재까지의 물류 관리 상황을 살펴보면, 위와 같은 밀봉 백은 그 안에 수납되는 개별 내용물에 관한 물류관리 기술은 바코드를 이용한 광학인식에 의존하고 있으며, 다량의 물품이 들어 있는 박스 단위 관리에만 RFID 무선인식 기술이 이용되고 있는 수준이다.

따라서 밀봉 백 개별 물품에 대한 관리를 위해서는 해당 물품이 담겨 있는 박스를 열어서 관리자가 일일이 수작업으로 내용물에 대한 정보를 분별하면서 정보를 입력하는 등, 물류관리 처리시간 지연, 관리비용 상승 등 여러 면에서 효율성이 떨어지는 문제점이 있다.

[선행기술문헌]

[특허문헌]

대한민국 등록특허 제0254179호(전자 장치를 수납하는 밀봉 백 및 용기와, 이 밀봉 백 및 용기를 이용한 전자 장치 보관 및 운반 방법)

본 발명의 목적은, 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 각 밀봉 백에 수납된 개별 내용물에 관하여 무선인식 방식으로 물류관리를 효율적으로 수행할 수 있는, RFID 태그를 구비한 정전기 방지 백을 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 정전기 방지 위한 금속성분의 포장재를 포함하는 정전기 방지 백에 있어서, 상기 정전기 방지 백 일측 가장자리에 자체 루프에 의한 리액턴스 성분을 가지는 소형 루프 태그를 구비하되, 상기 자체 루프와 금속성분 면이 전자기적으로 결합하도록, 상기 금속성분의 포장재 면과 상기 태그 사이에 소정 슬릿을 형성하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은 정전기 방지 위한 금속성분의 포장재를 포함하는 정전기 방지 백에 있어서, 상기 정전기 백 일측 가장자리에 자체 루프에 의한 리액턴스 성분을 가지는 소형 루프 태그를 구비하되, 상기 금속성분의 포장재 면과 상기 태그 사이에 ‘ㄷ’형 슬릿이 형성되도록 부착하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 소형 루프 태그의 자체 루프와 정전기 방지 백이 전자기적으로 결합하여 정전기 방지 백이 가상 안테나로서 동작하도록 함으로써, 정전기 방지용 밀봉 백에 수납되는 각각의 개별 물품에 대하여 무선인식 물류관리를 가능하게 하며, 특히 개별 물품별로 신속하고 정확한 관리에 기반한 물류서비스 체계 개선 및 물류비 절감 등 뛰어난 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른, 자체 루프에 의한 리액턴스 성분을 갖고 있는 소형 루프 태그의 일실시예 구조를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따라, 자체 루프에 의한 리액턴스 성분을 갖고 있는 소형 루프 태그를 금속성분을 갖고 있는 도전성 또는 비도전성 정전기 방지 백 끝면(도면의 세로방향) 모서리에, 또는 옆면(도면의 가로방향) 모서리에 ㄷ형 슬릿이 형성되도록 각각 부착한 예시 도면.
도 3은 본 발명에 따라, 금속성분을 갖고 있는 정전기 방지 백에 ㄷ형 슬릿을 제작하고 그 위에 소형 루프 태그를 부착하여 커플링 효과에 의한 가상 다이폴 안테나가 정전기 방지 백의 끝면(세로방향) 모서리에 세로 방향으로 형성되는 형상을 예시한 도면.
도 4는 본 발명에 따라, 금속성분을 갖고 있는 정전기 방지 백에 ㄷ형 슬릿을 제작하고 그 위에 소형 루프 태그를 부착하여 커플링 효과에 의한 가상 다이폴 안테나가 정전기 방지 백의 옆면(가로방향) 모서리에 가로 방향으로 형성되는 형상을 예시한 도면.
도 5는 본 발명에 따라, 정전기 방지를 위해 금속성분을 갖고 있는 밀봉 백 일측 모서리에 소형 루프 태그를 부착할 때, ㄷ형 슬릿을 형성하여, 루프 태그의 자체 루프와 정전기 방지 백을 형성하는 금속성분의 포장재 면이 전자기적으로 결합하여 가상 다이폴 안테나로 동작하는, 정전기 방지 백 형상을 예시한 도면.
도 6 내지 도 8은 금속성분을 갖고 있는 정전기 방지 백의 일측 모서리에 소형 루프 태그를 부착할 때에 밀봉 백의 재질, 형상 및 사용목적에 따라 E 간격과 F 간격을 다르게 형성하여 ㄷ형 슬릿을 다양하게 만들 수 있음을 설명하기 위한 본 발명의 다른 실시예 도면.
도 9는 종래의 정전기 방지용 밀봉 백을 설명하기 위한 예로서 그 내부에 액정 패널을 진공 보관한 상태를 타나낸 도면.
도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따른, 정전기 방지 백에 대한 인식거리를 시뮬레이션한 결과 예시도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 구비된 루프 태그의 자체 루프와 정전기 방지 백을 형성하는 금속성분 포장재 면이 전자기적으로 결합하여 가상의 다이폴 안테나로 동작하는 정전기 방지 백에 관하여 자세히 설명한다.

우선, 본 발명에서 언급되는 포장재는 다양한 유형의 정전기 방지용 포장재를 포함한다. 일반적으로 정전기 방지용 포장재는 금속성분이 포함된 반투명 포장재로서, 얇은 금속막을 내부에 포함하여 정전기 방지제를 코팅하여 제작된 불투명 비전도성 포장재이거나, 미세 금속성 알갱이를 비닐 재질에 증착시켜 전파가 통과하지 못하게 하는 금속의 성질을 갖게 하는 비전도성 포장재이거나, 또는 비슷한 포장 비닐 재질에 금속성분을 외부로 노출시키는 전도성 포장재 등을 포함한다. 본 발명은 이러한 내부 및/또는 외부의 금속성분으로 인하여 정전기를 방지하기 위한 용도의 제반 포장재에 적용될 수 있다.

예컨대, 현재 널리 이용되고 있는 정전기 방지 포장재의 경우, 통상적인 두께가 약 0.07mm이며, 그러한 포장재를 앞쪽 뒤쪽 두 면을 접합하여 만든 정전기 방지 백의 두께는 대략 0.15mm 정도이다. 또한 이 정전기 방지 포장재 두 면을 봉합하기 위하여 가장자리 부분을 접합(가열 처리, 접착제 처리 등)한 부분의 두께는 대략 0.17mm 내외이다.

본 발명의 일실시예에서 사용된 루프 태그의 두께는 약 0.06mm이고, 알루미늄 박이 포함된 두께는 약 0.07mm, RFID 칩이 포함된 두께는 약 0.21mm로 알루미늄박이 포함된 루프의 두께 0.07mm를 뺀 나머지 약 0.14mm가 실제 칩의 높이가 된다. 따라서 정전기 방지 백의 봉합된 끝쪽 절개한 부위에 본 발명에 따른 RFID 루프 태그 칩을 부착하면 (이때 부착 방향은 본 발명 도면과 달리 설계자의 의도에 따라 변경 가능), 스트랩 위에 본딩되어 있는 칩을 안전하게 부착할 수 있다.

여기에 채용된 소형 루프 태그는, 그 특성상, 얇고 플렉시블한 밀봉 백 등에 부착하기는 적합하지만, 자체 루프가 작고 무선 전파 에너지가 통과하는 면적도 작기 때문에(실질적으로 안테나로서 작용될 수 없는 수준임) 별도의 안테나 구조를 부가하지 않고는 이러한 태그 칩의 독자적인 사용이 불가능하다. 그러나, 본 발명은 별도의 안테나 부재를 밀봉 백 구조물이나 태그에 부가하지 않으면서도 소형 루프 태그를 원활하게 사용할 수 있게 하는 기술을 제시한다.

본 발명에서는 도 2, 도 3, 및 도 4에 예시한 바와 같이, 금속성분을 갖고 있는 정전기 방지 백 일측 모서리에 ㄷ형 슬릿(22)을 형성한다. 즉 도 5에 도시된 바와 같이 소형 루프 태그(도 1 참조)를 부착할 때 소정의 간격(E 간격과 F 간격)을 두어, 소형 루프 태그(10)와 정전기 방지 백(20)의 금속성분 포장재 면이 전자기적으로 결합하여 가상의 다이폴 안테나로 동작되도록 한다. 이때 상기 정전기 방지 백이 다이폴로 역할 하는데 있어서 반드시 공진을 요하지는 않으며, 상기 태그 루프의 유도성 리액턴스는 상기 태그 칩의 용량성 리액턴스와 크기가 같을 때(공액정합) 안테나의 성능이 최대가 된다.

본 발명의 정전기 방지 백은 위의 각 도면에 예시된 바와 같이, 그 가장자리 봉합부(21)에 소정 위치에 소형 루프 태그를 부착해 둠으로써, 각각의 백 자체나 또는 그 안에 들어 있는 물품을 관리함에 있어서 RFID 리더를 통해 무선으로 식별할 수 있게 한다. 특히 소형 루프 태그 부착 시, 정전기 방지 백의 금속성분 면과 소정의 슬릿(22)이 형성되도록 소형 루프 태그(10)(상기 도 1 참조)를 부착한다. 상기 루프 태그의 루프와 정전기 방지 백을 형성하는 금속성분이 전자기적으로 결합하여 정전기 방지 백이 가상의 다이폴 안테나로 기능하도록 함으로써, 본 발명의 소형 루프 태그를 구비한 정전기 방지 백이 RFID 리더의 전파 영역 내로 접근하게 될 때, 상기 태그의 수록 정보가 판독 된다.

즉, 상기 정전기 방지 백이 가상 다이폴 안테나 성분으로 작용하여 유도되는 에너지를, 자체 루프의 크기가 작아 독자적으로 사용이 불가능 했던 소형 스트립 태그에 에너지를 부가해 줌으로서, RFID 리더와의 통신 프로토콜에 따라 소형 루프 태그가 부착된 정전기 방지 백과 정보를 주고받을 수 있도록 무선공진 연결이 이루어지는 것이다. 따라서 본 발명의 루프 태그가 부착된 정전기 방지 백(또는 그에 내재된 물품)이 각각 식별가능하게 된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에서 상기 도 1에 예시된 소형 루프 태그(10)로서 가로(a) 12mm, 세로(b) 6mm 크기로 설계하고, 도 2, 도 3, 및 도 4에 예시한 슬릿(22)은 약 1mm 내외로 설정하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

예컨대, 도 6 및 도 7, 도 8은 금속성분을 갖고 있는 정전기 방지 백의 일측 모서리에 소형 루프 태그를 부착할 때에 밀봉 백의 상황 변화에 따라 E 간격과 F 간격을 다르게 형성하여 ㄷ형 슬릿을 다양하게 만들 수 있음을 예시하는 본 발명의 다른 실시예이다. 소형 루프 태그의 자체 루프와 정전기 방지 백이 전자기적으로 결합하여 정전기 방지 백이 안테나로서 동작하는 본 발명의 특징은, 이러한 단순 설계적 변경을 통해서도 구현 가능하다는 점을 설명하기 위해 예시한 것이다.

본 발명 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본원 발명의 기술사상에 따라, 부착되는 정전기 방지 백의 재질, 크기, 형상, 사용목적 등 필요에 따라 각각의 상황에 부합되게 루프 태그의 설계를 다양하게 변경할 수 있음이 자명하다.

도 10a 내지 도 10c는 본 발명에 따른, 정전기 방지 백에 대한 인식거리를 시뮬레이션한 결과 예이다. 본 예시의 시뮬레이션에서는 도 10a에 도시한 바와 같이, 가로 100mm 세로 150mm 크기의 정전기 방지 백을 대상으로 하였으며, 상기 정전기 방지 백 좌측 중간부분 모서리를 가로 8mm 세로 16mm 크기로 절개하여 제거하고 그 절개부분에 가로 6mm 세로 14mm 크기의 루프 구조를 배치하여 슬릿(상기 루프와, 금속성분 면을 구비한 정전기 방지백과의 간격)이 1mm로 형성되도록 하였다. 그리고. 인식거리 시뮬레이션 조건은, 리더의 출력 f = 920 MHz, 4 W EIRP 원형 편파이고, 태그 칩 감도는 -16 dBm으로 가정하였다. 그리고, 태그 칩 임피던스(Zc)는 25-j175 오옴, 인식거리 시험 방향은 +y축 방향(최대 인식거리 방향)으로 하였다. 또한 정전기 방지 백을 유한한 전기전도도(σ)를 가진 손실 있는 도체로 가정하고, 전기전도도(σ)의 변화에 따른 인식거리 변화를 시뮬레이션 하였다.

시뮬레이션 결과, 도 10b로부터 쉽게 확인할 수 있듯이 전기전도도가 클수록 안테나 역할을 하는 정전기 방지 백의 복사 효율이 커져서, 아래 표와 같이 인식거리가 증가하는 것으로 나타났다.

이어서, 도 10c 및 도 10d를 참조하여 전류분포와 복사패턴을 설명한다.

주파수대역(f) 920MHz, 전기전도도(σ) 10⁶[S/m], 다이버시티 2.8 dBi 조건에서 시뮬레이션한 결과의 전류 분포를 도 10c에 도시하였고, 복사 패턴을 도 10d에 도시하였다.

도10c의 전류 분포로부터 알 수 있듯이 상기 루프와 근접결합(proximity coupling)된 정전기 방지 백은 다이폴 안테나처럼 동작함을 확인 할 수 있다. 도면에서 정전기 방지 백에 유도된 전류의 방향은 x방향이므로, 복사 패턴은 ±x 방향에서 널(null)이 발생함을 확인할 수 있다 (도10d 참고).

10: 소형 루프 태그 20: 정전기 방지 백
21: 봉합부 22: 슬릿

Claims (2)

1. 정전기 방지 위한 금속성분의 포장재를 포함하는 정전기 방지 백에 있어서,
   상기 정전기 백 일측 가장자리에 자체 루프에 의한 리액턴스 성분을 가지는 소형 루프 태그를 구비하되,
   상기 자체 루프와 금속성분 면이 전자기적으로 결합하도록, 상기 금속성분의 포장재 면과 상기 태그 사이에 소정 슬릿을 형성하는 것
   을 특징으로 하는 RFID 태그를 구비한 정전기 방지 백.
   
2. 정전기 방지 위한 금속성분의 포장재를 포함하는 정전기 방지 백에 있어서,
   상기 정전기 백 일측 가장자리에 자체 루프에 의한 리액턴스 성분을 가지는 소형 루프 태그를 구비하되,
   상기 금속성분의 포장재 면과 상기 태그 사이에 ‘ㄷ’형 슬릿이 형성되도록 부착하는 것
   을 특징으로 하는 RFID 태그를 구비한 정전기 방지 백.

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