KR20020095294A - 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법에 관한 것으로, 온/습도를 측정하고자 하는 인체의 표면이나 의복내에 다수의 센서(1)를 부착하고, 상기 센서(1)에 의해 측정된 데이터를 유선 혹은 무선으로 메모리하거나 수신할 수 있는 디지털 계측기(2)를 소정 위치에 설치하며, 상기 디지털 계측기(2)에 다시 컴퓨터(3)를 연결설치하고, 상기 센서(1)를 이용하여 인체표면이나 의복내의 온/습도를 측정하며, 상기 센서(1)에 의해 측정된 온/습도를 상기 디지털 계측기(2)를 통해 입력하여 메모리하고, 측정하는 인체표면이나 의복내의 정보를 입력함과 더불어 의복내에 설치된 센서(1)의 측정 포인트를 지정하여 마우스로 입력하며, 상기 디지털 계측기(2)의 측정버튼과 스톱버튼을 이용하여 인체표면이나 의복내를 실시간 측정함과 더불어 측정된 데이터를 컴퓨터(3)로 송신하고, 상기 디지털 계측기(2)로부터 송신된 데이터를 컴퓨터(3)로 처리함으로써 텍스트나 챠트 혹은 칼라 분포 등으로 출력하는 것으로서, 의복내의 온열 쾌적성을 평가함으로써 인간친화적인 제품을 개발할 수 있고, 쾌적한 의류개발에 활용됨과 동시에 인체의 심전도나 혈류량과의 연계에 의한 온열쾌적성의 정량적 평가에 활용될 수 있는 것이다.

Description

의복내 온열환경의 측정 및 평가방법{A method for measurement and evaluation of thermal comfort the inside clothes}

본 발명은 의복내의 온도나 습도 분포를 측정하여 온열환경을 평가할 수 있도록 된 방법에 관한 것으로, 특히 의복내의 온열 쾌적성을 평가하기 위해 온도 및 습도의 분포특성을 데이터화하여 기록함으로써 각종 프로그램을 개발함과 더불어 이를 인간친화적 제품 개발에 활용할 수 있도록 한 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법에 관한 것이다.

일반적으로 온열환경은 인체에 대한 동적환경이나 시각환경, 청각환경, 후각환경 등과 더불어 인간의 감성에 매우 큰 영향을 미치는 환경요소 중의 하나인 바, 상기 온열환경에는 외기 온열환경, 실내 온열환경, 의복내 온열환경, 그리고 인체 내부의 환경으로 구분할 수 있으며, 또한 이에 대한 연구는 인체의 생리적 반응에 관한 연구로부터 의복기후환경에 관한 연구 및, 실내 공조환경에 관한 연구 등 매우 다양한 분야에서 진행되고 있는 것이다.

그리고, 상기의 연구를 진행하는데 있어서 공통적으로 요구되고 있는 것은 온/습도의 정확하고 편리한 측정으로서, 특히 강조되고 있는 사양으로는 여러 지점의 온/습도를 동시에 측정할 수 있는 다채널기능 및 민감한 온도변화를 정확하게 측정할 수 있는 정확도와, 또한 인체활동에 지장을 주지 않는 소형 및 경량화된 측정기구에 있는 것이다.

따라서, 상기의 측정기구에 온도 측정 센서나 습도 측정 센서를 연결시켜 의복 내부나 인체의 온도 및 습도를 측정할 수 있으며, 이렇게 측정된 온도나 습도를 데이터화함으로써 의복내의 온도 및 습도가 갖은 분포 특성을 구현할 수 있는 것이다.

한편, 의복내 온열환경은 인간의 최인접환경으로서 쾌적성에 가장 큰 영향을 미치게 되고, 또한 의복은 보온 및 방열작용과 증발촉진작용, 그리고 환기작용을 통하여 쾌적한 의복기후를 제공하며, 의복내 최내층의 기후가 32±1℃, 50±10%RH, 기류 25±15cm/s 일 때를 쾌적범위로 보고 있는 것이다.

즉, 상기와 같이 의복내의 온도 및 습도가 갖는 분포 특성은 온열환경을 연구하는데 중요한 역할을 하는 바, 온열환경에 관한 연구를 수행하기 위해서는 인체의 피부온도 및 피복내 습도 등과 같은 인체의 쾌적성을 측정 및 분석하기 위한 인체 온열환경 측정시스템이 필요한 것이다.

그런데, 의복내의 온열환경을 정확히 측정하고 분석하기 위해서는 다양한 소프트웨어의 개발이 필요하나 아직 개발된 것이 없는 실정이고, 이에 따라 온열 쾌적성 평가를 위한 시스템이 구축되지 못하고 있으며, 또한 온도 및 습도의 분포도를 측정할 수 있는 방법이 개발되지 않고 있을 뿐만아니라 컴퓨터를 통한 데이터의 구축에도 많은 애로사항이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바의 제반 사정을 감안하여 안출된 것으로, 의복내의온열 쾌적성을 평가하기 위해 온도 및 습도의 분포특성을 데이터화하여 기록함으로써 각종 프로그램을 개발함과 더불어 이를 인간친화적 제품 개발에 활용할 수 있도록 한 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법을 제공함에 그 목적이 있는 것이다.

상기한 바의 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 온/습도를 측정하고자 하는 인체의 표면이나 의복내에 다수의 센서를 부착하고, 상기 센서에 의해 측정된 데이터를 유선 혹은 무선으로 메모리하거나 수신할 수 있도록 된 디지털 계측기를 소정 위치에 설치하며, 상기 디지털 계측기에 다시 컴퓨터를 연결설치하도록 한 장비 셋팅단계;와, 상기 센서를 이용하여 인체표면이나 의복내의 온/습도를 측정하는 의복내 온열환경 측정단계;와, 상기 센서에 의해 측정된 온/습도를 상기 디지털 계측기를 통해 입력하여 메모리하는 측정 데이터 메모리단계;와, 측정하는 인체표면이나 의복내의 정보를 입력함과 더불어 의복내에 설치된 센서의 측정 포인트를 지정하여 마우스로 입력하는 실험 정보 입력단계;와, 상기 디지털 계측기의 측정버튼과 스톱버튼을 이용하여 인체표면이나 의복내를 실시간 측정함과 더불어 측정된 데이터를 컴퓨터로 송신하는 데이터 측정 및 송신단계; 및, 상기 디지털 계측기로부터 송신된 데이터를 컴퓨터로 처리함으로써 각종 텍스트나 챠트 혹은 칼라 분포 등으로 다양하게 출력하는 데이터 처리단계;를 거치게 되는 것이다.

즉, 상기와 같이 여러 단계를 거치면서 구현되는 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법은, 우선 인체표면이나 의복내의 온도 및 습도를 정밀하게 측정하여 메모리함으로써 데이터를 구축하고, 상기 디지털 계측기에 메모리된 데이터를 컴퓨터로 불러들여 의복내의 온열환경을 측정하며, 이렇게 측정된 데이터를 각종 형태로 출력함으로써 의복내의 온열환경을 평가할 수 있도록 된 것이다.

따라서, 상기의 방법을 통해 의복내의 온열 쾌적성을 평가함으로써 인간친화적인 제품을 개발할 수 있고, 의복내 온/습도 측정에 의한 감성적인 쾌적한 의류개발에 활용될 수 있으며, 인체의 심전도나 혈류량 등과의 연계에 의한 온열쾌적성의 정량적 평가 등에 활용될 수 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법을 순서대로 나타낸 흐름도,

도 2는 본 발명에 따라 의복내의 온열환경을 유선형태로 측정하는 상태를 나타낸 상태도,

도 3은 본 발명에 따라 의복내의 온열환경을 무선형태로 측정하는 상태를 나타낸 상태도,

도 4는 본 발명에 따른 의복내 온열환경 분석의 소프트웨어 구조를 나타낸 개념도,

도 5는 본 발명에 따른 의복내 온열환경의 측정 및 평가를 위한 마우스 입력단계를 나타낸 상태도,

도 6은 본 발명에 따라 의복내 온열환경의 측정법에 따른 자동 입력 상태를 나타낸 상태도,

도 7은 본 발명에 따라 의복내 온열환경을 챠트 형태로 출력한 상태를 나타낸 상태도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 센서 2 : 디지털 계측기

3 : 컴퓨터

이하 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법을 순서대로 도시한 흐름도이고, 도 2는 본 발명에 따라 의복내의 온열환경을 유선형태로 측정하는 상태를 도시한 상태도이며, 도 3은 본 발명에 따라 의복내의 온열환경을 무선형태로 측정하는 상태를 도시한 상태도이고, 도 4는 본 발명에 따른 의복내 온열환경 분석의 소프트웨어 구조를 도시한 개념도이며, 도 5는 본 발명에 따른 의복내 온열환경의 측정 및 평가를 위한 마우스 입력단계를 도시한 상태도이고, 도 6은 본 발명에 따라 의복내 온열환경의 측정법에 따른 자동 입력 상태를 도시한 상태도이며, 도 7은 본 발명에 따라 의복내 온열환경을 챠트 형태로 출력한 상태를 도시한 상태도이다.

상기한 도면들에 의해 본 발명을 설명하면, 온/습도를 측정하고자 하는 인체의 표면이나 의복내에 다수의 센서(1)를 부착하고, 상기 센서(1)에 의해 측정된 데이터를 유선 혹은 무선으로 메모리하거나 수신할 수 있도록 된 디지털 계측기(2)를 소정 위치에 설치하며, 상기 디지털 계측기(2)에 다시 컴퓨터(3)를 연결설치하고,상기 센서(1)를 이용하여 인체표면이나 의복내의 온/습도를 측정하며, 상기 센서(1)에 의해 측정된 온/습도를 상기 디지털 계측기(2)를 통해 입력하여 메모리하고, 측정하는 인체표면이나 의복내의 정보를 입력함과 더불어 의복내에 설치된 센서(1)의 측정 포인트를 지정하여 마우스로 입력하며, 상기 디지털 계측기(2)의 측정버튼과 스톱버튼을 이용하여 인체표면이나 의복내를 실시간 측정함과 더불어 측정된 데이터를 컴퓨터(3)로 송신하고, 상기 디지털 계측기(2)로부터 송신된 데이터를 컴퓨터(3)로 처리함으로써 각종 텍스트나 챠트 혹은 칼라 분포 등으로 다양하게 출력하는 것이다.

여기서, 상기의 과정을 거쳐 산출되는 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법이 갖는 특징은 의복내 온/습도 분포특성 측정 및 평가 프로그램을 포함한 것에 있는 바, 인체에 부착하여 실시간 측정을 위해서는 상기 디지털 계측기(2)의 크기가 작아서 휴대하기 간편하여야 하고, 또한 의복내 온열환경을 측정하기 위해서는 인체 표면이나 의복내에 온/습도 센서(1)를 부착하여야 하며, 상기 센서(1)로부터 데이터를 전송하기 위하여 유선 혹은 무선 커뮤니케이션 방식을 채택함으로써 인체활동을 자유스럽게 함과 더불어 실시간 연속적으로 데이터를 수신할 수 있도록 한 것이다.

즉, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 의복내의 온열환경을 유선 혹은 무선 형태로 측정할 수 있는 바, 유선방식의 경우 시험자의 몸이나 의복에 부착된 센서(1)와 디지털 계측기(2)가 케이블로 연결되고, 상기 센서(1)와 케이블에 의해 연결된 디지털 계측기(2)를 시험자의 몸에 휴대한 상태로 인체 표면이나 의복내의온/습도를 측정하게 되는 것이며, 또한 무선방식의 경우 상기 센서(1)에서 계측되는 온/습도를 무선으로 상기 디지털 계측기(2)가 수신해서 데이터를 메모리할 수 있도록 된 것이다.

그리고, 의복내의 온열환경을 측정 및 평가하기 위해 도 4에 도시된 것과 같은 소프트웨어가 이용되는 바, 측정된 온/습도의 데이터 전송은 9600bps 및 19200bps로 컴퓨터와 RS232 시리얼 통신을 하고, 소프트웨어의 다운로드 버튼에 의하여 계측된 데이터를 전송받을 수 있도록 된 것이다.

또한, 의복내 온열환경의 전처리 프로그램에서는 도 5에 도시된 바와 같이, 3차원 인체 데이터를 활용하여 특정 점법에 의한 센서(1)위치를 자동적으로 지정되도록 하고, 컴퓨터(3)의 마우스를 이용하여 임의의 센서(1)위치를 지정할 수 있도록 하며, 기타 피시험자의 정보를 입력한 후, 후처리 프로그램에서는 3차원 인체표면상에 온도분포를 출력하고 열환경 평가지표를 분석한 결과를 수치적으로 보일 수 있도록 하고, 각 채널 별 실시간 입력 데이터를 그래프 형태로 출력할 수 있는 것이다.

한편, 본 발명에 따른 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법을 각 단계별로 보다 자세히 설명하면 다음과 같다.

장비 셋팅단계; 온/습도를 측정하고자 하는 인체의 표면이나 의복내에 다수의 센서(1)를 부착하고, 상기 센서(1)에 의해 측정된 데이터를 유선 혹은 무선으로 메모리하거나 수신할 수 있도록 된 디지털 계측기(2)를 소정 위치에 설치하며, 상기 디지털 계측기(2)에 송수신용 케이블을 매개로 분석 및 평가를 위한 소프트웨어가 내장된 컴퓨터(3)를 연결설치하도록 된 과정이다.

의복내 온열환경 측정단계; 상기 센서(1)를 인체표면이나 의복내의 여러 지점에 부착시켜 그 부착지점의 온/습도를 측정하는 과정이다.

측정 데이터 메모리단계; 상기 센서(1)에 의해 측정된 온/습도를 상기 디지털 계측기(2)를 통해 입력하여 메모리하는 과정이다.

실험 정보 입력단계; 측정하는 인체표면이나 의복내의 정보를 이용하여 피시험자의 정보를 컴퓨터(3)에 입력하고, 7점법 등과 같은 기본 시험법에 의한 동시 측정포이트를 지정하며, 컴퓨터(3)의 마우스를 이용하여 측정포인트를 지정하도록 된 과정이다.

데이터 측정 및 송신단계; 상기 디지털 계측기(2)의 측정버튼과 스톱버튼을 이용하여 인체표면이나 의복내를 실시간 측정함과 더불어 디지털 계측기(2)의 메모리에 저장된 데이터를 컴퓨터(3)로 송신하는 과정이다.

데이터 처리단계; 상기 디지털 계측기(2)로부터 송신된 데이터를 컴퓨터(3)로 처리하되, 측정시간을 바꾸어 가면서 화면에 온/습도를 텍스트로 출력하거나 혹은 칼라 분포로 출력하고, 또한 온도-시간의 함수관계를 나타낸 챠트형태로 출력하는 과정이다.

그리고, 상기의 단계를 거치면서 측정되는 데이터의 경우 그 정밀도가 요구되는 바, 인체의 표면온도는 매우 민감하여 온도측정상의 정밀도가 0.01℃ 이하이어야 하고, 이를 위해서는 센서(1)의 반응속도를 높여야 함과 더불어 센서(1)의 출력을 선형화하여야 하며, 센서(1)와 피부와의 접촉저항을 최소화함과 더불어센서(1)를 통한 전류에 의한 자기 발열을 줄여야 하는 것이다.

따라서, 상기의 여러 단계를 통해 의복내의 온열환경을 평가함과 더불어 그 쾌적성을 연구할 수 있으며, 온/습도 측정결과와 온열쾌적성과의 연관관계를 분석하고 측정에 필요한 요구사양 등을 분석하여 온열쾌적성 평가에 적용함으로써 여러 온열환경 분야의 연구활성화에 도움을 줄 수 있는 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법에 의하면, 의복내의 온열 쾌적성을 평가함으로써 인간친화적인 제품을 개발할 수 있고, 의복내 온/습도 측정에 의한 감성적인 쾌적한 의류개발에 활용될 수 있으며, 인체의 심전도나 혈류량 등과의 연계에 의한 온열쾌적성의 정량적 평가 등에 활용될 수 있는 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

1. 온/습도를 측정하고자 하는 인체의 표면이나 의복내에 다수의 센서(1)를 부착하고, 상기 센서(1)에 의해 측정된 데이터를 유선 혹은 무선으로 메모리하거나 수신할 수 있도록 된 디지털 계측기(2)를 소정 위치에 설치하며, 상기 디지털 계측기(2)에 다시 컴퓨터(3)를 연결설치하도록 한 장비 셋팅단계;와

   상기 센서(1)를 이용하여 인체표면이나 의복내의 온/습도를 측정하는 의복내 온열환경 측정단계;와

   상기 센서(1)에 의해 측정된 온/습도를 상기 디지털 계측기(2)를 통해 입력하여 메모리하는 측정 데이터 메모리단계;와

   측정하는 인체표면이나 의복내의 정보를 입력함과 더불어 의복내에 설치된 센서(1)의 측정 포인트를 지정하여 마우스로 입력하는 실험 정보 입력단계;와

   상기 디지털 계측기(2)의 측정버튼과 스톱버튼을 이용하여 인체표면이나 의복내를 실시간 측정함과 더불어 측정된 데이터를 컴퓨터(3)로 송신하는 데이터 측정 및 송신단계; 및

   상기 디지털 계측기(2)로부터 송신된 데이터를 컴퓨터(3)로 처리함으로써 각종 텍스트나 챠트 혹은 칼라 분포 등으로 다양하게 출력하는 데이터 처리단계;를 거치게 되는 의복내 온열환경의 측정 및 평가방법.