KR101476412B1 - 위조 및 변조 방지 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 위조 및 변조 방지 장치는, 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 가변 물질을 포함하는 가변 물질 포함부, 및 외부 자극이 인가되면 상기 가변 물질의 광 반사 특성 또는 광 투과 특성을 변화시키거나 상기 가변 물질에 인가되는 상기 표시 자극을 변화시킴으로써, 상기 가변 물질의 표시 상태를 변화시키는 기능을 수행하는 가동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

위조 및 변조 방지 장치{ANTI-COUNTERFEIT APPARATUS}
본 발명은 위조 및 변조 방지 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 전기장, 자기장, 온도, 습도, 압력, 광 등의 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 가변 물질을 포함하는 가변 물질 포함부 및 외부 자극이 인가되면 가변 물질의 광 반사 특성 또는 광 투과 특성을 변화시키거나 가변 물질에 인가되는 표시 자극을 변화시키는 가동부를 포함함으로써, 사용자가 위조 및 변조 방지 대상물의 위조 및 변조 여부를 판별할 수 있도록 하는 장치에 관한 것이다.
고가의 상품이나 내용물의 진정성이 요구되는 상품의 위조 및 변조를 방지하기 위하여 다양한 기술들이 소개된 바 있다. 종래에는 주로 미세 패턴, 점자, 홀로그램, RFID 등을 이용한 기술들이 상품의 위조 및 변조를 방지하기 위하여 사용되어 왔지만, 이러한 종래기술은 일반 사용자가 상품의 위조 및 변조 여부를 감별하기가 쉽지 않다는 한계를 가지고 있거나 위조 및 변조 방지 수단을 제조하는 데에 많은 비용이 소요되는 문제점을 가지고 있다.
이에, 본 발명자는, 자기장이 인가됨에 따라 색이 변하거나 광 투과도가 변하는 물질을 이용하여 일반 사용자가 위조 및 변조 방지 대상물의 위조 및 변조 여부를 손쉽게 판별할 수 있도록 하는 방법 및 장치를 개발하기에 이르렀다.
본 발명은 상술한 문제점을 모두 해결하는 것을 그 목적으로 한다.
본 발명은 전기장, 자기장, 온도, 습도, 압력, 광 등의 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 가변 물질을 포함하는 가변 물질 포함부 및 외부 자극이 인가되면 가변 물질의 광 반사 특성 또는 광 투과 특성을 변화시키거나 가변 물질에 인가되는 표시 자극을 변화시키는 가동부를 포함함으로써, 가변 물질의 표시 상태를 변화시킬 수 있는 위조 및 변조 방지 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명에 따른 위조 및 변조 방지 장치는, 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 가변 물질을 포함하는 가변 물질 포함부, 및 외부 자극이 인가되면 상기 가변 물질의 광 반사 특성 또는 광 투과 특성을 변화시키거나 상기 가변 물질에 인가되는 상기 표시 자극을 변화시킴으로써, 상기 가변 물질의 표시 상태를 변화시키는 기능을 수행하는 가동부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 표시 자극에는, 전기장, 자기장, 온도, 습도, 압력 및 광 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 가변 물질에 대하여 인가되는 표시 자극의 세기, 방향 및 패턴 중 적어도 하나를 변화시킬 수 있다.
상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 가변 물질 포함부가 상기 표시 자극이 인가되는 영역에 위치하도록 할 수 있다.
상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 가변 물질 포함부에 포함되는 가변 물질이 상기 표시 자극이 인가되는 영역에 위치하도록 할 수 있다.
상기 가변 물질 포함부에 대하여 인가될 수 있는 표시 자극을 발생시키는 표시 자극 발생부를 더 포함하고, 상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 표시 자극 발생부가 상기 가변 물질에 대하여 상기 표시 자극을 인가할 수 있는 영역에 위치하도록 할 수 있다.
상기 가변 물질 포함부 및 상기 가동부 중 적어도 하나는 상기 외부 자극에 의하여 비가역적으로 파괴될 수 있고, 상기 가변 물질 포함부 및 상기 가동부 중 적어도 하나가 비가역적으로 파괴되면, 상기 표시 자극이 인가됨에 따라 나타나는 상기 가변 물질의 광 반사 특성 또는 광 투과 특성이 상기 가변 물질 포함부 및 상기 가동부 중 적어도 하나가 비가역적으로 파괴되기 전과 비교하여 달라질 수 있다.
상기 가변 영역 포함부 중 상기 표시 자극이 인가되는 제1 영역의 표시 상태와 상기 표시 자극이 인가되지 않는 제2 영역의 표시 상태는 서로 다를 수 있다.
상기 가변 물질 포함부 및 상기 가동부 중 적어도 하나는, 용기 마개, 태그, 카드, 필름, 스티커 및 식별 코드 중 적어도 하나의 형태로 이루어질 수 있다.
상기 가변 물질에는, 전기장 또는 자기장의 변화에 따라 서로 간의 간격 또는 위치가 변화되는 입자가 분산된 용액이 포함될 수 있다.
상기 가변 물질에는, 형광 물질, 인광 물질, 양자점(Quantum Dot) 물질, 시온(Temperature Indicating) 물질 및 시변각 안료(OVP, Optically Variable Pigment) 물질 중 적어도 하나가 포함될 수 있다.
상기 가변 물질에는, 제1 굴절률을 갖는 제1 매체 및 제2 굴절률을 갖는 제2 매체가 서로 규칙적으로 배열된 상태로 포함될 수 있다.
상기 제1 매체 및 상기 제2 매체는 교대로 적층될 수 있다.
상기 제1 매체 및 상기 제2 매체 중 적어도 하나는 상기 표시 자극이 인가됨에 따라 상(phase) 또는 굴절률이 변화될 수 있다.
상기 제1 매체에는 상기 제1 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 입자가 분산되어 있을 수 있다.
상기 제1 매체는 경화성 물질을 포함하고, 상기 표시 자극에 의하여 상기 제1 매체 내에서 상기 입자가 기설정된 간격을 두고 규칙적으로 배열된 상태에서 상기 경화성 물질이 경화되면, 상기 제1 매체가 경화됨에 따라 상기 제1 매체 내에서 상기 입자가 상기 기설정된 간격을 두고 규칙적으로 배열된 상태가 비가역적으로 고정될 수 있다.
상기 제1 매체 및 제2 매체 중 적어도 하나는 광 투과성 물질로 캡슐화 또는 구획화될 수 있다.
상기 제1 매체 및 제2 매체 중 적어도 하나는 광 투과성 물질 내에 물방울(droplet) 형태로 산재될 수 있다.
홀로그램, RFID(Radio Frequency IDentification) 및 생체 정보 인식 중 적어도 하나를 이용하는 추가적인 위조 및 변조 방지 수단을 더 포함할 수 있다.
전자기파(electromagnetic wave)가 인가되면 상기 가변 물질 포함부에 대하여 인가될 수 있는 표시 자극으로서 전기장을 발생시키는 표시 자극 발생부를 더 포함하고, 상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 표시 자극 발생부가 상기 전자기파가 인가되는 영역에 위치하도록 하고, 상기 표시 자극 발생부가 상기 전자기파가 인가되는 영역에 위치하면, 상기 표시 자극 발생부로부터 발생된 전기장이 상기 가변 물질 포함부에 인가됨에 따라 상기 가변 물질의 표시 상태가 변화될 수 있다.
상기 전자기파에는, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC) 또는 무선 주파수 식별(Radio Frequency IDentification, RFID) 과정에서 발생되는 전자기파가 포함될 수 있다.
본 발명에 의하면, 일반 사용자가 가동부를 간단하게 조작하고 가변 물질의 표시 상태를 육안으로 관찰하는 것만으로도 위조 및 변조 방지 대상물의 위조 및 변조 여부를 손쉽게 판별할 수 있게 되는 효과가 달성된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 가변 물질로부터 반사되는 광의 파장을 조절하는 원리를 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 다양한 세기의 자기장이 인가될 때 나타나는 가변 물질의 컬러 변화를 촬영한 결과를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장의 세기에 따라 가변 물질로부터 반사되는 광의 파장을 측정한 그래프를 나타내는 도면이다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 물질을 구성하는 자성 입자의 SEM 사진을 나타내는 도면이다. 도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 물질을 광 투과성 물질로 이루어진 캡슐로 캡슐화 한 후, 자기장을 인가하여 초록색 계열의 광이 반사되도록 한 것을 촬영한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 가변 물질 상부에 나비 모양의 패턴을 형성하고, 가변 물질 하부에 서로 다른 세기의 자기장을 발생시키는 자극을 줄무늬 모양으로 교대로 형성시킨 자석을 위치시킨 후, 자석을 회전시킴에 따라 가변 물질의 색상 및 패턴이 변화되는 것을 관찰한 사진을 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 가변 물질의 광 투과도가 변화되는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 가변 물질을 이용하여 식별 코드를 표시하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 8 내지 도 21은 본 발명의 일 실시예에 따른 위조 및 변조 방지 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세하게 설명하도록 한다.
[가변 물질의 구성]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질은 전기장, 자기장, 온도, 습도, 압력, 광 등의 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질은 표시 자극으로서 자기장이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질에는 자기장에 의한 자기력을 받아 회전 또는 이동할 수 있도록 자성을 갖는 입자가 포함될 수 있는데, 예를 들면, 니켈(Ni), 철(Fe), 코발트(Co) 등의 자성 물질이 입자에 포함될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자는 자기장이 인가됨에 따라 자성을 갖게 되는, 즉, 자화되는 되는 물질을 포함할 수 있다. 특히, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부에서 자기장이 인가되지 않는 경우에 자성을 지닌 입자끼리 뭉치는 현상을 방지하기 위하여 외부 자기장을 인가하면 자화(magnetization)가 일어나지만 외부 자기장이 인가되지 않는 경우에는 잔류 자화(remnant magnetization)가 일어나지 않는 초상자성(superparamagnetic) 물질을 이용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자가 용매에 잘 분산되고 응집되지 않도록 하기 위해서 입자 표면을 동일한 부호의 전하로 코팅할 수 있고, 입자가 용매 내에서 침전되지 않도록 하기 위해서 입자 표면을 해당 입자와 비중이 다른 물질로 코팅하거나 용매에 해당 입자와 비중이 다른 물질을 혼합할 수도 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 자극으로서 자기장이 인가됨에 따라 자기장에 의하여 입자에 작용하는 인력과 입자 표면에 대전된 동일한 부호의 전하에 의한 입자 사이의 반발력이 균형을 이루면서 입자 사이의 간격이 규칙적으로 조절되어 광결정이 형성될 수 있으며, 이러한 광결정으로부터 특정 파장의 광이 반사될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자는 특정 파장의 광을 반사시킬 수 있도록, 즉, 고유의 특정 컬러를 갖도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 입자는 산화수 조절 또는 무기 안료, 안료 등의 코팅을 통하여 고유의 특정 컬러를 갖게 될 수 있다. 예를 들면, 본 발명에 따른 입자에 코팅되는 무기 안료로는 발색단을 포함하는 Zn, Pb, Ti, Cd, Fe, As, Co, Mg, Al 등이 산화물, 유화물, 유산염의 형태로 사용될 수 있고, 본 발명에 따른 입자에 코팅되는 염료로는 형광 염료, 산성 염료, 염기성 염료, 매염 염료, 황화 염료, 배트 염료, 분산 염료, 반응성 염료 등이 사용될 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질에 포함되는 입자는 형광 물질, 인광 물질, 양자점(Quantum Dot) 물질, 시온(Temperature Indicating) 물질, 시변각 안료(OVP, Optically Variable Pigment) 물질 등을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자가 용매 내에서 높은 분산성과 안정성을 갖도록 하기 위하여 실리카, 고분자, 고분자 단량체 등을 입자의 표면에 코팅시킬 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 입자의 직경은 수십 나노미터 내지 수십 마이크로미터일 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.
다음으로, 본 발명에 따른 가변 물질에 포함되는 용매의 구성에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 용매는 입자가 균일하게 분산될 수 있도록 입자의 비중과 비슷한 비중을 갖는 물질로 구성될 수 있고, 용매 내에서의 입자가 안정적으로 분산되는 데에 적합한 물질로 구성될 수 있는데, 예를 들면, 저유전율을 갖는 할로겐 카본 오일, 디메틸 실리콘 오일 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 용매는 특정 파장의 광을 반사시킬 수 있도록, 즉, 특정 컬러를 갖도록 구성될 수 있다. 보다 구체적으로, 본 발명에 따른 용매는 무기 안료, 염료를 갖는 물질을 포함하거나 광결정에 의한 구조색을 갖는 물질을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 자성 입자를 지용성 용매에 균일하게 분산시킴으로써 캡슐화 과정에서 입자끼리 서로 뭉치거나 캡슐 내벽에 들러 붙는 것을 방지할 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 입자 및 용매의 구성이 상기 열거한 것에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 범위 내에서 적절히 변경될 수 있음을 밝혀 둔다.
다음으로, 본 발명에 따른 가변 물질에 포함되는 입자 및 용매가 캡슐화 또는 구획화되는 구성에 대하여 구체적으로 살펴보면 다음과 같다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자는 용매 내에서 분산된 상태로 광투과성 물질로 이루어진 복수의 캡슐로 캡슐화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자 및 용매를 캡슐화함으로써 서로 다른 캡슐 간의 혼입 등의 직접적인 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 가변 물질에 포함되는 입자를 각 캡슐마다 독립적으로 제어할 수 있으며, 그 결과 보다 다양한 패턴의 광 투과 조절이 가능해지고, 광 투과도 제어 특성이 보다 우수해지도록 할 수 있다.
예를 들면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캡슐을 구성하는 물질에는 젤라틴, 아카시아, 멜라민, 우레아, 프로틴, 폴리사카라이드 등이 사용될 수 있고, 캡슐을 고정시키기 위한 물질(즉, 바인더)이 사용될 수 있다. 다만, 본 발명에 따른 캡슐의 구성이 반드시 상기 열거한 예에 한정되는 것은 아니며, 광투과성이고 물리적으로 강하고 딱딱하지 않고 탄성을 가지고 다공성이지 않고 외부의 열과 압력에 강한 재료라면 어느 물질이든지 본 발명에 따른 캡슐의 재료로서 사용될 수 있을 것이다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자는 용매 내에서 분산된 상태로 구획화될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따르면, 격벽에 의하여 나누어진 서로 다른 셀 사이에 혼입 등의 직접적인 간섭이 발생하는 것을 방지할 수 있으며, 이에 따라 후술할 가변 물질 포함부에 포함되는 입자를 각 단위 셀마다 독립적으로 제어할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가변 물질은 표시 자극으로서 전기장이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가변 물질 내에 동일한 부호의 전하로 대전된 입자를 용매에 분산시킨 뒤 표시 자극으로서 전기장을 인가하면 전기장에 의하여 입자에 작용하는 인력과 입자 표면에 대전된 동일한 부호의 전하에 의한 입자 사이의 반발력이 균형을 이루면서 입자 사이의 간격이 규칙적으로 조절되어 광결정이 형성될 수 있으며, 이러한 광결정으로부터 특정 파장의 광이 반사될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따르면, 가변 물질 내에 고유의 컬러를 갖고 동일한 부호의 전하를 갖는 입자를 용매에 분산시킨 뒤 표시 자극으로서 전기장을 인가하면, 전기 영동으로 인하여 입자가 소정의 방향으로 이동하게 되고, 이렇게 이동된 입자가 갖는 고유의 컬러가 표시될 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 또 다른 실시예에 따르면, 가변 물질은 전기장 또는 자기장 이외의 다른 종류의 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질에는 제1 굴절률을 갖는 제1 매체 및 제2 굴절률을 갖는 제2 매체가 서로 규칙적으로 배열된 상태로 포함될 수 있다. 구체적으로, 가변 물질에 포함되는 제1 매체와 제2 매체는 교대로 적층될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질의 제1 매체 또는 제2 매체는 표시 자극이 인가됨에 따라 상(phase) 또는 굴절률이 변화될 수 있으며, 이에 따라 가변 물질의 표시 상태가 변화될 수 있다. 예를 들면, 제1 매체 또는 제2 매체는 외부에서 조사되는 광에 의하여 상 또는 굴절률이 변화될 수 있고, 습도가 변화됨에 따라 상 또는 굴절률이 변화될 수 있으며, 인가되는 전기장 또는 자기장에 의하여 상 또는 굴절률이 변화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질의 제1 매체에는 제1 매체의 굴절률인 제1 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 입자가 분산되어 있을 수 있고, 표시 자극에 의하여 입자의 배열 상태가 변화됨에 따라 가변 물질의 표시 상태가 변화될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질의 제1 매체에는 제1 매체의 굴절률인 제1 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 입자가 분산되어 있을 수 있고 온도 조건, 자외선 조건, 이온성 조건 등에 의하여 경화될 수 있는 경화성 물질이 포함되어 있을 수 있는데, 이러한 경우 표시 자극이 인가됨에 따라 제1 매체 내에서 입자가 기설정된 간격을 두고 규칙적으로 배열된 상태에서 경화성 물질에 의해 제1 매체가 경화되면, 더 이상 표시 자극이 인가되지 않더라도 제1 매체 내에서 입자가 기설정된 간격을 두고 규칙적으로 배열된 상태가 비가역적으로 고정되어 유지될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질 내의 제1 매체 또는 제2 매체는 광 투과성 물질로 캡슐화 또는 구획화되거나 광 투과성 물질 내에 물방울(droplet) 형태로 산재될 수 있다. 이때, 가변 물질을 포함하는 캡슐의 직경은 1μm 내지 5,000μm일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질 내의 제1 매체 및 제2 매체는 투명하거나 특정 컬러를 갖는 물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 물(water), 메탄올(Methanol), 에탄올(Ethanol), 프로판올(Propanol), 부탄올(Butanol), 프로필렌카보네이트(Propylene carbonate), 톨루엔(Toluene), 벤젠(Benzene), 헥산(Hexane), 클로로포름(Chloroform), 아이소파지(Isopar-G), 아이소파엠(Isopar-M) 등을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 제1 매체 또는 제2 매체의 캡슐화, 구획화 등에 사용되는 광투과성 물질은 투명한 고분자 물질로 이루어질 수 있는데, 예를 들면, 아지네이트(aginate), 젤라틴(gelatin), 에틸 셀룰로스 (ethyl cellulose), 폴리아마이드(polyamide), 멜라민-포름알데히드(melamine formaldehyde), 폴리비닐 피리딘(poly(vinyl pyridine)), 폴리스티렌(polystyrene), 우레탄(urethane), 폴리우레탄(polyurethane), 메틸메타아크릴레이트(methyl methacrylate) 등을 포함할 수 있다.
[위조 및 변조 방지 장치의 동작 원리]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따라 가변 물질로부터 반사되는 광의 파장을 조절하는 원리를 예시적으로 나타내는 도면이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자성을 갖고 표면에 전하를 갖는 복수의 입자(110)에 자기장이 인가되는 경우, 각 입자(110)가 갖는 자성으로 인하여 입자(110)에는 소정의 방향의 자기적 인력이 작용하게 되고 이에 따라 한 쪽으로 치우쳐진 입자(110) 사이의 거리가 좁아지게 됨과 동시에, 입자(110) 사이에는 쿨롱의 법칙에 의한 전기적 척력이 작용하거나(입자가 동일한 표면 전하를 갖는 경우) 입체장애효과에 의한 물리적 척력이 작용하게 된다(입자의 표면에 부착된 검출 기능기로 인하여 입자의 유체역학적 크기가 큰 경우). 따라서, 자기장으로 인한 인력과 전하로 인한 입자 사이의 척력의 상대적인 세기에 따라 입자(110)들의 간격이 결정될 수 있으며, 이에 따라 소정의 간격을 두고 배열된 입자(110)들은 광결정의 기능을 할 수 있게 된다. 즉, Bragg 법칙에 의하면 입자(110)들로부터 반사되는 광의 파장은 입자(110)들의 간격에 의해 결정되기 때문에, 입자(110)들의 간격을 제어함에 따라 입자(110)들로부터 반사되는 광의 파장이 조절될 수 있는 것이다.
여기서, 반사되는 광의 파장의 패턴은 자기장의 세기 및 방향, 입자의 크기 및 질량, 입자 및 용매의 굴절률, 입자의 자화값, 입자의 전하량, 용매 내의 분산된 입자의 농도 등의 요인에 의하여 다양하게 나타날 수 있다.
도 1을 참조하면, 자기장이 인가되지 않는 경우에 캡슐(130) 내의 입자(110)는 불규칙하게 배열되어 있을 수 있으며, 이러한 경우에는 입자(110)로부터 별다른 색이 표출되지 않게 된다. 다음으로, 소정의 자기장이 인가되면, 자기장으로 인한 인력과 전하로 인한 입자(110) 사이의 척력이 평형을 이루면서 입자(110)는 소정의 간격을 두고 규칙적으로 배열될 수 있으며, 이에 따라 간격이 제어된 복수의 입자(110)로부터 특정 파장의 광을 반사될 수 있게 된다. 또한, 입자(110)에 인가되는 자기장의 세기가 커지면 자기장으로 인한 인력도 커지기 때문에 입자(110)의 간격이 더 좁아지게 되고, 이에 따라 입자(110)로부터 반사되는 광의 파장은 더 짧아지게 된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 입자(110)에 인가되는 자기장의 세기를 조절함으로써 입자(110)로부터 반사되는 광의 파장을 조절할 수 있게 된다. 자기장의 세기가 더 커짐에 따라 입자로부터 반사되는 광의 파장이 가시광선 대역을 넘어 자외선 대역에 해당하게 되면 입자가 가시광선을 반사하지 않고 투과시키게 되므로 이러한 경우에는 광 투과도가 증가할 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 입자(110)와 용매(120)로 구성되는 가변 물질은 광 투과성 물질로 구성되는 캡슐(130)에 의하여 캡슐화될 수도 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따라 다양한 세기의 자기장이 인가될 때 나타나는 가변 물질의 컬러 변화를 촬영한 결과를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 인가되는 자기장의 세기를 조절함에 따라 입자로부터 반사되는 광은 적색에서 초록색, 그리고 보라색까지 가시광선 파장대의 모든 영역에서 조절될 수 있음을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라 자기장의 세기에 따라 가변 물질로부터 반사되는 광의 파장을 측정한 그래프로서, 인가되는 자기장의 세기가 증가함에 따라 파장이 긴 붉은색 계열의 광에서 점차 파장이 짧은 푸른색 계열의 광으로 이동하게 됨을 확인할 수 있다.
도 4의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 물질을 구성하는 자성 입자의 SEM 사진을 나타내는 도면이다. 도 4에서, 입자로서 50m ~ 300nm 사이의 초상자성체 Fe3O4 입자가 사용되었다.
도 4의 (b)는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 물질을 광 투과성 물질로 이루어진 캡슐로 캡슐화 한 후, 자기장을 인가하여 초록색 계열의 광이 반사되도록 한 것을 촬영한 도면이다. 도 4의 (b)를 참조하면, 캡슐 내의 입자가 자기장에 따라 특정 간격을 두고 규칙적으로 배열되고 이에 따라 특정 파장 범위인 초록색 계열의 광이 주로 반사되고 있음을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따라 가변 물질의 상부에 나비 모양의 패턴을 형성하고, 가변 물질의 하부에 서로 다른 세기의 자기장을 발생시키는 자극을 줄무늬 모양으로 교대로 형성시킨 자석을 위치시킨 후, 자석을 회전시킴에 따라 가변 물질의 색상 및 패턴이 변화되는 것을 관찰한 사진을 나타내는 도면이다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질은 자기 영동 특성을 갖는 입자를 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 물질에 자기장이 인가되면, 자성을 갖는 입자가 자기장의 방향과 같은 방향 혹은 반대 방향으로 이동할 수 있고 이에 따라 입자가 갖는 고유의 색 또는 용매가 갖는 고유의 색이 표시될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질은 자기장이 인가됨에 따라 광 투과도가 변화될 수 있는 물질을 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 가변 물질의 광 투과도가 변화되는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 물질 포함부는 자성을 갖는 복수의 입자(610), 용매(620) 및 캡슐(630)를 포함할 수 있고, 캡슐(630) 내에는 자성을 갖는 복수의 입자(610)가 용매(620)에 분산된 채로 포함될 수 있다.
먼저, 도 6의 (a)를 참조하면, 가변 물질 포함부에 자기장이 인가되지 않는 경우에, 자성을 갖는 복수의 입자(610)는 캡슐(630) 내에서 불규칙하게 분산되어 있을 수 있으며, 이러한 경우 가변 물질에 대하여 입사되는 광의 투과도는 특별히 제어되지 않는 상태가 된다. 즉, 가변 물질에 입사되는 광은 불규칙하게 분산되어 있는 복수의 입자(110)에 의하여 산란 또는 반사되게 되며, 이에 따라 광 투과도가 상대적으로 낮아지게 된다.
다음으로 도 6의 (b)를 참조하면, 가변 물질에 대하여 자기장이 인가되는 경우에, 캡슐(130) 내의 자성을 갖는 복수의 입자(110)는 자기장의 방향과 평행한 방향으로 정렬될 수 있으며, 이에 따라 가변 물질 포함부에 입사되는 광의 투과도가 제어될 수 있게 된다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따라 가변 물질에 대하여 자기장이 인가되는 경우에, 원래부터 자성을 가지고 있거나 자기장에 의하여 자화되는 복수의 입자(110)의 S극으로부터 N극으로의 방향이 자기장의 방향과 같아지도록 복수의 입자(110) 각각이 회전하거나 이동할 수 있다. 이렇게 회전하거나 이동된 각각의 입자(110)의 N극 및 S극은 주변의 입자(110)의 S극 및 N극과 각각 가까워지기 때문에 복수의 입자들(110) 사이에 자기적 인력 혹은 척력이 발생하게 되며, 이에 따라 복수의 입자(110)가 자기장의 방향과 평행한 방향으로 규칙적으로 정렬될 수 있다. 즉, 복수의 입자(110)가 상하 방향으로 인가되는 자기장의 방향과 평행한 방향으로 규칙적으로 정렬될 수 있으며, 이러한 경우 가변 물질에 대하여 입사되는 광이 복수의 입자(110)에 의하여 산란 또는 반사되는 정도가 낮아지게 되며, 이에 따라 광 투과도가 상대적으로 높아지게 된다.
도 1 내도 도 6에서, 자기장에 의하여 가변 물질의 표시 상태가 변화되는 실시예에 대하여 주로 설명되어 있지만, 본 발명의 구성이 반드시 상기 열거된 것에 한정되는 것은 아니며, 동일한 전하를 갖는 복수의 입자에 전기장이 인가되는 경우에도 도 1 내지 도 6에서와 마찬가지의 원리에 따라 가변 물질의 표시 상태가 변화될 수 있음을 밝혀 둔다.
[위조 및 변조 방지 장치의 구성]
본 발명의 일 실시예에 따르면, 위조 및 변조 방지 장치는 가변 물질 포함부, 표시 자극 발생부 및 가동부를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질 포함부는 인가되는 표시 자극에 의하여 반사광 또는 투과광이 변화되는 가변 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 가변 물질 포함부에 포함되는 가변 물질은 특정 세기와 방향의 자기장 또는 전기장이 인가될 때 특정 파장의 광의 반사시키거나 특정 광 투과도를 나타내도록 구성(또는 설정)될 수 있으며, 후술할 바와 같이 이러한 가변 물질은 일반 사용자가 육안으로 위조 및 변조 방지 대상물의 진위 여부를 확인함에 있어서 시각적인 지표로서 활용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가변 물질 포함부는 위조 및 변조 방지 대상물이 개봉되는 경우에 파괴되도록 구성될 수 있으며, 이에 따라 위조 및 변조 방지 대상물이 개봉된 이후에는 가변 물질에 대하여 표시 자극이 인가되어도 더 이상 가변 물질의 반사광 또는 투과광이 변화되지 않게 되고 이에 따라 가변 물질이 기설정된 파장의 광을 반사시키거나 기설정된 광의 투과도를 나타내지 못하게 될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 자극 발생부는 가변 물질에 대하여 인가될 수 있는 표시 자극을 발생시키는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 표시 자극은 가변 물질 포함부에 포함되는 가변 물질의 표시 상태를 변화시킬 수 있는 자극을 가리키는 것으로서, 예를 들면, 전기장, 자기장, 온도, 습도, 압력, 광, 전자기파(electromagnetic wave) 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 자극 발생부는 가변 물질이 기설정된 색이나 기설정된 광 투과도를 소정의 패턴에 따라 나타내도록 하기 위하여, 기설정된 패턴을 따라 형성될 수 있다. 예를 들면, 표시 자극 발생부는 위조 및 변조 방지 대상물의 위조 및 변조 여부를 판별하는 데에 있어서 기준이 되는 로고, 문자, 바코드, QR코드, 도형 등의 형상에 따라 표시 자극을 발생시키도록 구성될 수 있다.
다음으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가동부는 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 표시 자극이 가변 물질에 대하여 인가되는 상태(예를 들면, 자기장의 세기, 방향 또는 패턴)를 변화시킴으로써 가변 물질의 표시 상태를 변화시키는 기능을 수행할 수 있다. 여기서, 가동부에 가해지는 외부 자극은 위조 및 변조 방지 대상물의 진위 여부를 확인하고자 하는 사용자, 위조 및 변조 방지 대상물을 개봉하고자 하는 사용자, 위조 및 변조 방지 대상물을 사용하고자 하는 사용자 등에 의하여 유발될 수 있는 자극을 가리키는 것으로서, 예를 들면, 힘, 압력 등을 포함할 수 있다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 가동부는, 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 휘어짐으로써, 가변 물질 포함부가 표시 자극 발생부에 의하여 발생되는 표시 자극(예를 들면, 자기장)이 인가되는 영역에 위치하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가동부는, 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 휘어지거나 또는 파괴됨으로써, 가변 물질 포함부에 포함되는 가변 물질이 표시 자극 발생부에 의하여 발생되는 표시 자극(예를 들면, 자기장)이 인가되는 영역에 위치하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가동부는, 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 휘어짐으로써, 표시 자극 발생부가 가변 물질에 대하여 표시 자극(예를 들면, 자기장)을 인가할 수 있는 영역에 위치하도록 하는 기능을 수행할 수 있다.
이하에서는, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 위조 및 변조 방지 장치의 다양한 실시예에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 7 은 본 발명의 일 실시예에 따라 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 가변 물질을 이용하여 식별 코드를 표시하는 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
도 7을 참조하면, 자기장 또는 전기장에 의하여 컬러가 변하는 색 가변 물질이나 자기장 또는 전기장에 의하여 광 투과도가 변하는 광 투과도 가변 물질을 모(母)재료 위에 부분적으로 형성시켜 바코드, QR코드 등의 식별 코드의 형상(710)으로 패터닝할 수 있으며, 이에 따라 표시 자극으로서 자기장 또는 전기장이 인가되면 바코드 또는 QR코드에 해당하는 부분의 컬러 또는 광 투과도가 변화되도록 할 수 있다. 한편, 표시 자극으로서 자기장 또는 전기장이 인가되지 않는 경우에도 고유의 컬러를 갖는 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질이 바코드 또는 QR코드로서의 역할을 수행하도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 동일한 자기장 또는 전기장에 대하여 서로 다른 색 가변 특성을 갖는 적어도 두 가지 종류의 색 가변 물질이나 자기장 또는 전기장에 의하여 서로 다른 광 투과도 가변 특성을 갖는 적어도 두 가지 종류의 광 투과도 가변 물질을 이용하여 바코드, QR코드 등의 식별 코드의 형상(710)으로 패터닝할 수 있으며, 이때 적어도 두 가지 종류의 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 서로 다른 영역에 형성시킴으로써 로고, 일련번호와 같은 부가 정보(미도시됨)를 추가적으로 패터닝할 수 있으며, 이에 따라 표시 자극으로서 자기장 또는 전기장이 인가되면 식별 코드가 표시되도록 하거나 식별 코드의 일부를 구성하는 로고, 일련번호 등의 부가 정보가 표시되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질과 UV 도료, 시안 도료, OVP 도료, 형광 도료 등의 첨가 물질을 혼합하여 한꺼번에 패터닝하거나 이들을 분리하여 서로 다른 영역에 패터닝함으로써, 바코드, QR코드 등의 식별 코드의 형상(710)를 패터닝하면서도 식별 코드의 적어도 일부 영역에 로고, 일련번호와 같은 부가 정보를 추가적으로 패터닝할 수 있으며, 이에 따라 표시 자극으로서 자기장, 전기장 또는 광이 인가되면 식별 코드가 표시되도록 하거나 식별 코드의 일부를 구성하는 로고, 일련번호 등의 부가 정보가 표시되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 자외선, 열 등에 의하여 경화될 수 있는 용매에 분산시켜 모(母)재료 위에 코팅한 후에, 표시 자극으로서 자기장 또는 전기장이 인가된 상태에서 바코드나 QR코드와 같은 식별 코드의 형상에 해당하는 영역(710)에만 부분적으로 자외선이나 열을 인가하여 식별 코드의 형상에 해당하는 영역(710)의 용매를 경화시켜 해당 영역의 표시 상태가 고정되도록 함으로써, 이후에 표시 자극으로서 자기장 또는 전기장이 인가되는 경우에 식별 코드의 형상에 해당하는 영역을 제외한 배경 영역(720)에서만 컬러 또는 광 투과도가 변화될 수 있도록 할 수 있다.
반대로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 자외선, 열 등에 의하여 경화될 수 있는 용매에 분산시켜 모(母)재료 위에 코팅한 후에, 외부에서 자기장 또는 전기장이 인가된 상태에서 바코드나 QR코드와 같은 식별 코드의 형상에 해당하는 영역을 제외한 배경 영역(720)에만 부분적으로 자외선이나 열을 인가하여 식별 코드의 형상에 해당하는 영역을 제외한 배경 영역(720)의 용매를 경화시켜 해당 영역의 표시 상태가 고정되도록 함으로써, 이후에 표시 자극으로서 자기장 또는 전기장이 인가되는 경우에 식별 코드의 형상에 해당하는 영역(710)에서만 컬러 또는 광 투과도가 변화될 수 있도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 모(母)재료가 특정 형상으로 구부러져 굴곡이 형성된 상태에서 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 형성시켜 바코드, QR코드 등의 식별 코드의 형상으로 패터닝하고 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질의 표시 상태를 고정시킴으로써, 외부 자극에 의하여 모(母)재료가 특정 형상으로 구부러지면 앞서 패터닝된 식별 코드가 표시되도록 할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 이용하여 식별 코드를 형성함에 있어서, 요철 구조나 홀로그램과 같이 간섭 현상을 발생시킬 수 있는 구조물을 함께 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 이용하여 식별 코드를 형성함에 있어서, RFID 태그 등의 다른 식별 수단을 함께 형성시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 이용하여 식별 코드를 형성함에 있어서, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질은 광 투과성 물질로 캡슐화된 상태로 패터닝(즉, 프린팅)될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 이용하여 식별 코드를 형성함에 있어서, 색 가변 물질 또는 광 투과도 가변 물질을 포함하는 필름을 잘라 붙이는 공정을 이용하여 식별 코드를 패터닝할 수 있다.
도 8 내지 도 20은 본 발명의 일 실시예에 따른 위조 및 변조 방지 장치의 구성을 예시적으로 나타내는 도면이다.
먼저, 도 8을 참조하면, 광 투과성 물질로 캡슐화된 가변 물질을 포함하는 가변 물질 포함부(810)는 "m-Ball"이라는 문자의 형상으로 가동부(830) 상에 프린팅될 수 있으며, 표시 자극으로서 자기장이 인가되면 가변 물질 포함부(810)가 "m-Ball"이라는 문자의 형상에 따라 기설정된 컬러를 표시할 수 있게 된다.
다음으로, 도 9를 참조하면, 서로 다른 컬러를 갖는 다양한 종류의 가변 물질(910)이 광 투과성 물질로 캡슐화된 상태로 가동부(930) 내에 포함될 수 있는데, 외부 자극이 없는 경우에는 다양한 종류의 가변 물질(910)이 갖는 고유의 컬러가 각각 구분되어 표시될 수 있고(도 9의 (a) 참조), 사용자의 조작에 의하여 발생되는 압력 등의 외부 자극이 가동부(930)에 인가되면 가동부(930)의 위치 변화로 인해 가변 물질(910)을 감싸고 있던 캡슐이 파괴되어 다양한 종류의 가변 물질(910)이 혼합됨에 따라 다양한 종류의 가변 물질(910) 각각이 갖는 고유의 컬러가 혼합되어 표시될 수 있다(도 9의 (b) 참조).
다음으로, 도 10 내지 도 15를 참조하면, 가변 물질 포함부(1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510)는 박스 형태의 포장재, 단추, 클립 등의 위조 및 변조 방지 대상물에 프린팅 또는 필름의 형태로 부착될 수 있고, 사용자 조작에 따른 외부 자극에 의하여 가변 물질 포함부(1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510)가 표시 자극 인가부(1020, 1120, 1220, 1320, 1420, 1520)의 근처에 위치하게 되어 가변 물질 포함부(1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510)에 자기장이 인가되면 가변 물질 포함부(1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510)가 기설정된 패턴에 따라 기설정된 컬러 또는 기설정된 광 투과도를 나타낼 수 있게 된다. 즉, 도 10 내지 도 15에 도시된 위조 및 변조 방지 장치에 따르면, 박스 형태의 포장재, 단추, 클립 등의 위조 및 변조 방지 대상물의 열림과 닫힘에 따라 가변 물질 포함부(1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510)의 위치가 변화될 수 있고 이에 따라 가변 물질 포함부(1010, 1110, 1210, 1310, 1410, 1510)가 기설정된 표시 상태를 나타낼 수 있게 된다.
다음으로, 도 16 및 도 17을 참조하면, 위조 및 변조 방지 대상물의 연결 부위 혹은 경첩 부위에 가변 물질 포함부(1610, 1710)가 배치될 수 있다. 구체적으로, 위조 및 변조 방지 대상물이 개봉되는 경우에 인가되는 외부 자극에 의하여 가동부(1630, 1730)가 소정의 동작을 수행하여 가변 물질 포함부(1610, 1710)를 파괴하도록 구성함으로써, 위조 및 변조 방지 대상물이 개봉된 후에는 가변 물질 포함부(1610, 1710)가 더 이상 기설정된 표시 상태를 나타내지 않도록 할 수 있다.
다음으로, 도 18 내지 20을 참조하면, 위조 및 변조 방지 대상물에 부착되는 가변 물질 포함부(1810, 1910, 2010)와 가동부(1830, 1930, 2030)가 서로 비가역적으로 분리되도록 구성할 수 있고, 위조 및 변조 방지 대상물이 개봉되는 경우에 인가되는 외부 자극에 의하여 가변 물질 포함부(1810, 1910, 2010)와 가동부(1830, 1930, 2030)가 비가역적으로 분리되도록 함으로써, 위조 및 변조 방지 대상물이 개봉된 후에는 가변 물질 포함부(1810, 1910, 2010)가 더 이상 기설정된 표시 상태를 나타내지 않도록 할 수 있다.
다음으로, 도 21을 참조하면, 위조 및 변조 방지 장치는 전자기파(electromagnetic wave)가 인가되면 가변 물질 포함부(2110)에 대하여 인가될 수 있는 표시 자극으로서 전기장을 발생시키는 표시 자극 발생부(2120)를 더 포함할 수 있다. 구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 가동부(2130)는 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 표시 자극 발생부(2110)가 전자기파가 인가되는 영역에 위치하도록 할 수 있고, 이에 따라 표시 자극 발생부(2120)가 전자기파가 인가되는 영역에 위치하게 되면, 표시 자극 발생부(2120)로부터 발생된 전기장이 가변 물질 포함부(2110)에 인가되어 가변 물질의 표시 상태가 변화될 수 있다.
여기서, 전자기파에는, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC) 또는 무선 주파수 식별(Radio Frequency IDentification, RFID) 과정에서 발생되는 전자기파(예를 들면, 무선 전력 전송을 위한 전자기파 등)가 포함될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, NFC 또는 RFID 기능이 탑재된 식별 카드에 전기장에 의해 표시 상태가 변화될 수 있는 가변 물질과 NFC 또는 RFID에 따른 전자기파에 의해 전기장을 발생시킬 수 있는 수단을 탑재시킴으로써, 사용자가 해당 식별 카드를 이용한 NFC 또는 RFID를 통해 전자적인 식별을 수행하는 것과 함께 가변 물질의 표시 상태 변화를 확인하는 것을 통해 시각적인 식별을 수행할 수 있도록 할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 표시 자극 발생부(2120)는 앞서 언급된 전자기파뿐만 아니라 별개의 배터리(battery) 또는 태양전지(solar cell)에 의하여 발생되는 기전력을 이용하여 전기장을 발생시킬 수도 있다.
한편, 본 발명에 따른 위조 및 변조 방지 장치는 홀로그램, RFID(Radio Frequency IDentification) 및 생체 정보 인식 중 적어도 하나를 이용하는 추가적인 위조 및 변조 방지 수단을 더 포함할 수 있으며, 이로써 대상물에 대한 위조 및 변조 방지의 효과를 더 높일 수 있게 된다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
110: 입자
120: 용매
130: 캡슐
610: 입자
620: 용매
630: 캡슐

Claims (21)

  1. 표시 자극이 인가됨에 따라 반사광 또는 투과광이 변화되는 가변 물질을 포함하는 가변 물질 포함부, 및
    외부 자극이 인가되면 상기 가변 물질의 광 반사 특성 또는 광 투과 특성을 변화시키거나 상기 가변 물질에 인가되는 상기 표시 자극을 변화시킴으로써, 상기 가변 물질의 표시 상태를 변화시키는 기능을 수행하는 가동부
    를 포함하고,
    상기 가변 물질에는, 제1 굴절률을 갖는 제1 매체 및 제2 굴절률을 갖는 제2 매체가 서로 규칙적으로 배열된 상태로 포함되며, 상기 제1 매체에는 상기 제1 굴절률과 다른 굴절률을 갖는 입자가 분산되어 있는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 표시 자극에는, 전기장, 자기장, 온도, 습도, 압력 및 광 중 적어도 하나가 포함되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 가변 물질에 대하여 인가되는 표시 자극의 세기, 방향 및 패턴 중 적어도 하나를 변화시키는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 가변 물질 포함부가 상기 표시 자극이 인가되는 영역에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 위조 방지 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 가변 물질 포함부에 포함되는 가변 물질이 상기 표시 자극이 인가되는 영역에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  6. 제3항에 있어서,
    상기 가변 물질 포함부에 대하여 인가될 수 있는 표시 자극을 발생시키는 표시 자극 발생부
    를 더 포함하고,
    상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 표시 자극 발생부가 상기 가변 물질에 대하여 상기 표시 자극을 인가할 수 있는 영역에 위치하도록 하는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 가변 물질 포함부 및 상기 가동부 중 적어도 하나는 상기 외부 자극에 의하여 비가역적으로 파괴될 수 있고,
    상기 가변 물질 포함부 및 상기 가동부 중 적어도 하나가 비가역적으로 파괴되면, 상기 표시 자극이 인가됨에 따라 나타나는 상기 가변 물질의 광 반사 특성 또는 광 투과 특성이 상기 가변 물질 포함부 및 상기 가동부 중 적어도 하나가 비가역적으로 파괴되기 전과 비교하여 달라지는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 가변 영역 포함부 중 상기 표시 자극이 인가되는 제1 영역의 표시 상태와 상기 표시 자극이 인가되지 않는 제2 영역의 표시 상태는 서로 다른 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 가변 물질 포함부 및 상기 가동부 중 적어도 하나는, 용기 마개, 태그, 카드, 필름, 스티커 및 식별 코드 중 적어도 하나의 형태로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 가변 물질에는, 전기장 또는 자기장의 변화에 따라 서로 간의 간격 또는 위치가 변화되는 입자가 분산된 용액이 포함되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 가변 물질에는, 형광 물질, 인광 물질, 양자점(Quantum Dot) 물질, 시온(Temperature Indicating) 물질 및 시변각 안료(OVP, Optically Variable Pigment) 물질 중 적어도 하나가 포함되는 것을 위조 및 변조 방지 장치.
  12. 삭제
  13. 제1항에 있어서,
    상기 제1 매체 및 상기 제2 매체는 교대로 적층되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1 매체 및 상기 제2 매체 중 적어도 하나는 상기 표시 자극이 인가됨에 따라 상(phase) 또는 굴절률이 변화되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  15. 삭제
  16. 제1항에 있어서,
    상기 제1 매체는 경화성 물질을 포함하고,
    상기 표시 자극에 의하여 상기 제1 매체 내에서 상기 입자가 기설정된 간격을 두고 규칙적으로 배열된 상태에서 상기 경화성 물질이 경화되면, 상기 제1 매체가 경화됨에 따라 상기 제1 매체 내에서 상기 입자가 상기 기설정된 간격을 두고 규칙적으로 배열된 상태가 비가역적으로 고정되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 제1 매체 및 제2 매체 중 적어도 하나는 광 투과성 물질로 캡슐화 또는 구획화되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  18. 제1항에 있어서,
    상기 제1 매체 및 제2 매체 중 적어도 하나는 광 투과성 물질 내에 물방울(droplet) 형태로 산재되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  19. 제1항에 있어서,
    홀로그램, RFID(Radio Frequency IDentification) 및 생체 정보 인식 중 적어도 하나를 이용하는 추가적인 위조 및 변조 방지 수단
    을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  20. 제1항에 있어서,
    전자기파(electromagnetic wave)가 인가되면 상기 가변 물질 포함부에 대하여 인가될 수 있는 표시 자극으로서 전기장을 발생시키는 표시 자극 발생부
    를 더 포함하고,
    상기 가동부는, 상기 외부 자극이 가해지는 것에 대응하여 이동하거나 회전하거나 또는 변형됨으로써, 상기 표시 자극 발생부가 상기 전자기파가 인가되는 영역에 위치하도록 하고,
    상기 표시 자극 발생부가 상기 전자기파가 인가되는 영역에 위치하면, 상기 표시 자극 발생부로부터 발생된 전기장이 상기 가변 물질 포함부에 인가됨에 따라 상기 가변 물질의 표시 상태가 변화되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 전자기파에는, 근거리 무선 통신(Near Field Communication, NFC) 또는 무선 주파수 식별(Radio Frequency IDentification, RFID) 과정에서 발생되는 전자기파가 포함되는 것을 특징으로 하는 위조 및 변조 방지 장치.
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