KR102415311B1 - 온도변화 이력 표시기기 - Google Patents

Abstract

온도변화 이력 표시시시가 개시된다. 일 실시예는 설정된 관리 온도 이상으로 온도가 상승한 이력이 있는지를 표시하기 위한 온도변화 이력 표시 기기로서, 상기 관리 온도 이상이 되면 용융하는 고체 상태의 용매 물질이 담겨 있는 용매층, 상기 용매층의 하측에 배치되어 있으며, 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 소정 색상의 염료가 담겨 있는 염료층, 상기 용매층과 상기 염료층 사이에 배치되어서, 고체 상태의 상기 용매 물질과 상기 염료를 물리적으로 분리하고 또한 용융된 상기 용매 물질은 투과시키는 분리막 및 투명 또는 반투명한 물질로 형성되고, 적어도 상기 용매층의 상면을 덮고 있는 커버층을 포함한다.

Description

온도변화 이력 표시기기{Device for indicating temperature change history}

본 발명은 과일이나 채소와 같은 신선 식품, 냉장 제품, 냉동 제품 등과 같이 유통이나 보관 과정에서 온도 관리가 필요한 물품이 관리 온도(목표 온도)를 벗어난 적이 있는지를 표시하기 위한 온도변화 이력 표시기기에 관한 것이다.

최근 독감 인풀루엔자 백신의 유통 과정에서, 일부 백신이 유통 과정에서 상온에 노출되어 사회적 이슈가 되었다. 이 사건의 경우에 백신의 유통과정에서 백신이 포장되어 있는 상자를 거리에 방치하거나 운송용 냉장차의 화물칸을 활짝 열어놓고 작업하는 모습이 사진 등으로 촬영되어 알려지게 되었다. 그러나 만일 이러한 사실이 알려지지 않았다면, 백신을 접종하는 의사는 물론 예방 접종을 받는 접종자도, 해당 백신이 상온에 노출되었다는 사실을 알기 어려우며, 실제 상온에 노출된 백신으로 예방 접종을 받은 사람도 있었다.

이와 같이, 냉장 제품이나 냉동 제품, 과일이나 채소와 같은 신선 식품, 일부 의약품 등은 유통 과정이나 보관 과정에서 철저한 온도 관리가 필요하다. 만일 철저한 온도 관리가 이루어진다면, 소비자는 해당 제품의 생산 지역이나 생산 시기와 상관 없이, 자기가 원하는 시기에 품질이 잘 유지보존되고 있는 제품을 공급받을 수가 있다. 반면, 보관이나 유통 과정에서 철저한 온도 관리가 이루어지지 않는다면, 제품의 품질이 저하되는 것은 물론 경우에 따라서는 인체에 심각한 부작용이 초래되기도 한다.

현대화된 저장 시스템이나 유통 시스템의 경우에, 제품이 저장되거나 보관되는 곳을 목표 온도 범위 내에서 유지하기 위한 장치와 함께 보관 중에 나타난 온도 변화 이력을 기록할 수 있는 장치도 구비되어 있다. 이 경우에, 만일 제품이 잠시라도 목표 온도 범위를 벗어나게 되면, 온도 변화 이력에 대한 확인을 통해서 해당 제품의 보관이나 유통 과정에 문제가 있었는지 여부를 판단할 수 있다.

그러나 전술한 독감 백신의 예와 같이, 제품을 어느 하나의 시스템에서 다른 시스템으로 이동시키는 과정과 같이, 유통 과정에서 제품이 현대화된 시스템의 통제 범위를 일시적으로 벗어나는 상황이 발생하는 경우에는, 그 기간 동안 온도 관리가 제대로 이루어졌는지를 알기는 쉽지 않다. 특히, 박스에 포장되어 보관이나 운송되는 제품 및/또는 변질되어도 외형에 아무런 변화가 없는 제품은, 보관이나 운송 과정에서 온도 관리가 되지 않아서 제품이 변질되더라도 소비자가 이를 육안으로 확인하기 어렵다. 그 결과, 보관이나 운송 과정의 온도 관리 부실로 초래된 피해는 고스란히 소비자가 부담할 수 밖에 없으며, 식재료는 물론 백신과 같은 의약품 등과 같이 일부 제품의 경우에는 사람의 생명이 위험해지는 상황이 초래될 수도 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여, 여러 가지 기술이 제안되었다. 예를 들어, 한국공개특허 제2010-0053257호, "고온 노출 이력 확인 표지물"(특허문헌 1)에는, 유통과정 또는 사용 중에 제품이 고온에 노출된 이력 여부를 육안으로 쉽게 확인할 수 있도록, 제품의 외부에 부착되는 것으로서 온도 변화에 따른 고체 물질의 형태 변화를 이용하는 표지물이 개시되어 있다. 그리고 한국공개특허 제2012-0086852호, "온도변화 표시장치 및 이를 포함하는 포장용기"(특허문헌 2)에는, 온도 변화에 따라 상변화를 하는 반응체가 흡수재에 흡수되고, 이 흡수재의 외면에 표시부가 접촉되도록 설치된 온도변화 표시장치가 개시되어 있다.

한국공개특허 제2010-0053257호 한국공개특허 제2012-0086852호

본 발명이 해결하고자 하는 하나의 과제는 간단한 구조로 사용자가 보다 용이하게 온도변화 이력을 확인할 수 있는 온도변화 이력 표시기기를 제공하는 것이다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예는 설정된 관리 온도 이상으로 온도가 상승한 이력이 있는지를 표시하기 위한 온도변화 이력 표시기기로서, 상기 관리 온도 이상이 되면 용융하는 고체 상태의 용매 물질이 담겨 있는 용매층, 상기 용매층의 하측에 배치되어 있으며, 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 소정 색상의 염료가 담겨 있는 염료층, 상기 용매층과 상기 염료층 사이에 배치되어서, 고체 상태의 상기 용매 물질과 상기 염료를 물리적으로 분리하고 또한 용융된 상기 용매 물질은 투과시키는 분리막 및 투명 또는 반투명한 물질로 형성되고, 적어도 상기 용매층의 상면을 덮고 있는 커버층을 포함한다.

상기 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 분리막은 상기 염료의 색상과 상이한 색상의 불투명 재질로 형성될 수 있다.

상기 실시예의 다른 측면에 의하면, 상기 분리막은 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 재질로 형성되고, 상기 커버층은 용융된 상기 용매 물질에 용해되지 않는 재질로 형성될 수 있다.

상기 실시예의 또 다른 측면에 의하면, 상기 염료층 또는 상기 용매 및 염료층의 하측에 배치되어 있는 접착층을 더 포함할 수 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예는 설정된 관리 온도 이상으로 온도가 상승한 이력이 있는지를 표시하기 위한 온도변화 이력 표시기기로서, 상기 관리 온도 이상이 되면 용융하는 고체 상태의 용매 물질과 함께 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 소정 색상의 염료가 담겨 있는 용매 및 염료층, 상기 용매 및 염료층의 상면과 접촉하도록 배치되어서, 불투명하고 또한 용융된 상기 용매 물질이 침투할 수 있는 물질로 형성된 표시층 및 투명 또는 반투명한 물질로 형성되고, 적어도 상기 표시층의 상면을 덮고 있는 커버층을 포함한다.

상기 실시예의 일 측면에 의하면, 상기 표시층은 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 재질로 형성되고, 상기 커버층은 용융된 상기 용매 물질에 용해되지 않는 재질로 형성되어 있을 수 있다

상기 실시예의 다른 측면에 의하면, 상기 염료층 또는 상기 용매 및 염료층의 하측에 배치되어 있는 접착층을 더 포함할 수 있다.

전술한 본 발명의 실시예에 의하면, 염료에 의한 용매의 색상 변화를 통해서 온도변화 이력을 쉽게 확인할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 다른 온도변화 이력 표시시기의 구성을 모식적으로 보여 주는 단면도이다.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 다른 온도변화 이력 표시시기의 구성을 모식적으로 보여 주는 단면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태 및 실시예를 설명한다. 다만, 이하의 실시형태 및 실시예는 본 발명의 바람직한 구성을 예시적으로 나타내는 것일 뿐이며, 본 발명의 범위는 이들 구성에 한정되지 않는다. 그리고 이하의 설명에 있어서, 장치의 하드웨어 구성 및 소프트웨어 구성, 처리 흐름, 제조조건, 크기, 재질, 형상 등은, 특히 특정적인 기재가 없는 한, 본 발명의 범위를 이것으로 한정하려는 취지인 것은 아니다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 온도변화 이력 표시기기의 구성을 모식적으로 보여 주는 단면도이다. 도 1을 참조하면, 온도변화 이력 표시기기(10)는 염료층(11), 용매층(12), 분리막(13) 및 커버층(14)을 포함한다. 그리고 온도변화 이력 표시기기(10)는 접착층(15)을 더 포함할 수 있다. 또한, 온도변화 이력 표시기기(10)는 적어도 염료층(11)과 분리막(13)을 둘러싸는 캡슐층(16)을 더 포함할 수도 있다.

온도변화 이력 표시기기(10)는, 온도 관리가 필요한 특정한 물품이 관리 온도를 벗어난 적이 있는지를 표시하기 위한 표지이다. 이를 위하여, 온도변화 이력 표시기기(10)는 해당 물품의 포장지나 포장 박스 등의 포장 용기에 일체로 형성되거나 또는 이에 부착되어 사용될 수 있다. 또는, 실시형태에 따라서는, 온도변화 이력 표시기기(10)는 해당 물품을 저장하거나 및/또는 운반하기 위하여, 해당 물품(또는 이를 포장한 박스 등의 포장용기)을 적재 또는 탑재하는 기구 등에 일체로 형성되어 있거나 또는 이에 부착되어 사용될 수도 있다.

본 발명의 실시예에 의하면, 온도변화 이력 표시기기(10)는, 고체 상태의 용매가 미리 설정된 관리 온도 이상이 되어서 액체 상태로 용융되면, 고체 상태의 용매와 상하로 분리되어 있던 소정의 색상을 갖는 염료가 액체 상태의 용매에 용해되거나 확산되어 서로 섞이게 된다. 그리고 이후에 주변 온도가 다시 관리 온도보다 낮아져서 용매가 다시 고체가 되더라도, 고체 상태의 용매는 기존의 색상이 아니라 염료의 색상을 가지게 된다. 그 결과, 온도변화 이력 표시기기(10)에 포함되어 있는 용매층(12)의 색상 확인을 통해, 이 온도변화 이력 표시기기(10)가 부착된 물품이 상기 관리 온도 이상으로 변화된 이력이 있는지를 확인하는 것이 가능하다.

염료층(11)은 염료로 이루어진 층으로서, 염료는 물이나 기름 등의 용매에 용해되어서 분산하는 유색 물질을 가리킨다. 본 실시예에 의하면, 염료층(11)을 형성하는 염료의 종류에 특별한 제한은 없지만, 인체에 유해성이 없는 물질인 것이 좋다. 이와 같이, 염료층(11)을 구성하는 염료의 색상은 물론 수용성이나 지용성 등과 같은 물성에도 특별한 제한이 없다. 예컨대, 수용성 염료 계열로는 Basic dye, acid dye, direct dye, reactive dye 등이 있으며, 대표적으로 acid blue 9, Basic Red 76 등이 있으며, 지용성 염료 계열로는 solvent dye, oil dye 등이 있으며 대표적으로 solvent blue 35, solvent red 24 등이 있다.

다만, 본 발명의 실시예에 의하면, 염료층(11)은 용매층(12)과의 관계에서 소정의 관계를 충족시켜야 한다. 보다 구체적으로, 염료층(11)의 염료는 용매층(12)을 구성하는 용매에 용해될 수 있어야 한다. 이 경우, 용매의 종류에 따라 염료는 수용성이거나 또는 지용성이어야 한다. 그리고 염료는 용매와는 다른 색상을 가져야 하며, 시각적으로 잘 인식될 수 있는 색상인 것이 바람직하다. 특히, 해당 온도변화 이력 표시기기(10)가 부착되는 물품이나 이의 포장용기의 색상과 대비되는 색상을 가지는 염료를 사용하는 것이 더 바람직하다.

용매층(12)은 설정된 관리 온도(목표 온도)가 용융점인 단일 화합물의 용매 또는 혼합 용매로 이루어진 층이다. 즉, 용매층(12)의 용매는 관리 온도 이하에서는 고체 상태로 존재하지만, 관리 온도 이상이 되면 용융되어 액체 상태가 되는 물질이다. 본 실시에에 의하면, 용매층(12)을 형성하는 용매의 종류에는 특별한 제한이 없지만, 전술한 바와 같이, 액체 상태에서 염료층(11)의 염료를 용해시킬 수 있는 물질이어야 한다. 그리고 용매는 인체에 유해성이 없는 물질인 것이 좋다. 또한, 용매층(12)은 단일의 화합물로 형성되어도 되지만, 둘 이상의 화합물이 혼합된 물질이어도 된다. 예를 들어, 용매층(12)은 물, 에탄올, 아세톤, 아세트산, 에틸렌글리콜 등이거나 이의 혼합물이어도 된다.

이와 같이, 용매층(12)은 목표 온도 또는 설정된 관리 온도에서 용융점(빙점)을 갖는 단일 용매 또는 혼합 용매로 형성된다. 예컨대, 목표 온도가 0℃인 경우에, 용매층(12)은 물로 형성될 수 있다. 그리고 목표 온도가 0℃ 보다 낮으면, 물이나 용융점이 0℃ 보다 낮은 다른 화합물(예컨대, 용융점이 -114.5℃인 에탄올 등)을 소정의 비율로 혼합한 혼합물로, 용매층(12)이 형성될 수 있다. 또한, 목표 온도가 0℃ 보다 높으면, 물과 아세트산(용융점이 16.6℃)을 소정의 비율로 혼합한 혼합물로 용매층(12)이 형성될 수 있다. 즉, 용융점이 서로 다른 물질을 적절한 비율로 혼합함으로써, 원하는 목표 온도를 갖는 혼합물이 용매로 포함되는 용매층(12)을 형성할 수 있다.

그리고 용매층(12)을 형성하는 용매는, 액체 상태에서 후술하는 분리막(13)을 통과하거나 또는 용해시킬 수 있는 물질이어야 한다. 예컨대, 분리막(13)이 다공성 구조를 가지는 경우에, 액체 상태의 용매는 이 분리막(13)에 형성되어 있는 미세 구멍을 통과하여 염료층(11)으로 유동할 수 있어야 한다. 그리고 분리막(13)이 다공성 구조인지 여부에 상관없이, 용매층(12)은 액체 상태에서 분리막(13)을 용해시킬 수 있어도 된다. 이에 의하면, 액체 상태의 용매는 분리막(13)을 용해시키고 염료층(11)의 염료에 도달하여 염료를 용해시킬 수 있다.

또한, 용매층(12)을 형성하는 용매는 고체 상태에서 특정한 형상을 가져도 되지만, 이에 한정되는 것은 아니다. 즉, 고체 상태의 용매는 결정성이어도 되고 비결정성이어도 되며, 반드시 특정한 형상을 가지지 않고 다양한 크기와 모양의 알갱이 형태를 가져도 된다. 다만, 온도 민감성, 즉 설정 온도에 도달할 경우에 보다 신속하게 용해될 수 있도록, 용매층(12)을 형성하는 고체 상태의 용매는 크기가 작은 알갱이나 톱밥과 같은 분말(플레이크) 등의 형태인 것이 바람직하다. 예컨대, 분리막(13)이 다공성인 경우에, 용매층(12)의 용매는 분리막(13)의 미세 구멍보다 크기가 크면 된다.

본 실시예의 의하면, 용매층(12)의 형상은 특별한 제한이 없다. 예컨대, 용매층(12)은 염료층(11)이나 분리막(13)과 같은 크기의 직사각형 형상을 가지고서, 분리막(13)의 상측에 배치되어도 된다. 또는, 도 1에 도시된 바와 같이, 분리막(13)의 상면의 일부 상에 배치되어 있으며, 소정의 형상(예컨대, 반원, 타원형, 사각형 등의 형상)을 가지고 상측으로 돌출된 형상을 가져도 된다. 이에 의하면, 적은 용매를 사용하더라도 용매층(12)의 높이를 높게 만들 수가 있어서(즉, 용매가 좁은 영역에 집중되어 있어서), 염료에 의한 색상 변화를 관찰하기가 보다 용이하다.

분리막(13)은 염료층(11)과 용매층(12) 사이에 배치되어 있어서, 염료층(11)의 염료와 용매층(12)의 고체 상태의 용매를 물리적으로 분리시키는 기능을 수행한다. 이 경우에, 분리막(13)은 용매층(12) 하측의 염료층(11)이 보이지 않도록 불투명한 색상을 갖는 것이 좋다. 이에 의하면, 용매층(12)의 용매가 고체 상태인 경우에는 그 하측의 염료층(11)의 염료가 보이지 않으므로, 표시 오류(관찰자의 판단 착오)가 생기는 것을 방지할 수 있다.

그리고 분리막(13)은 용매층(12)의 용매가 녹아서 액체 상태가 된 경우에는, 용매를 투과시킬 수 있는 특성을 가져야 한다. 이를 위하여, 분리막(13)은 고체 용매는 투과시키지 않지만 액체 용매는 통과시킬 수 있도록 미세한 구멍이 형성되어 있는 다공성 구조를 가질 수 있다. 예컨대, 분리막(13)은 미세 구멍이 형성되어 있는 종이, 다공성 세라믹, 다공성 금속 또는 다공성 플라스틱으로 형성된 막 구조물일 수 있다. 또는, 분리막(13)은 액체 용매에 용해될 수 있는 재질로 형성되어도 되는데, 이 경우에 분리막(13)은 반드시 다공성 구조를 가질 필요는 없다. 예컨대, 수용성 용매에 용해되는 분리막(13)의 재료로는 nitrocellulose 종이, Sodium Carboxyl Methyl Cellulose 종이, 혹은 폴리비닐알콜(polyvinyl alcohol), 폴리비닐아세테이트(poly(vinyl acetate)) 등이 있고, 지용성 용매에 용해되는 분리막(13)의 재료로는 polystyrene, 혹은 polyethylene glycol 등이 있다.

커버층(14)은 그 내부의 구조물을 보호하는 한편 외부에서 내부가 보이도록 하기 위한 것이다. 이를 위하여, 커버층(14)은 적어도 용매층(12)의 상면을 덮는 구조를 가지되, 그 내부(적어도 내부의 색상)가 보일 수 있도록 투명 또는 반투명 물질로 형성된다. 실시형태에 따라서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 커버층(14)은 용매층(12)의 상면과 함께, 상측 방향으로 노출된 분리막(13)의 상면을 덮는 구조를 가져도 된다. 이 경우에, 커버층(14)은 적어도 용매층(12)의 상면을 덮는 부분만 투명 또는 반투명 물질로 형성되고, 나머지는 불투명한 물질로 형성되어도 된다. 이러한 커버층(14)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 용매층(12)과 같은 형상을 갖도록 형성되거나 또는 용매층(12)의 형상과는 무관하게 전체적으로 다른 형상(예컨대, 사각형 형상)을 가져도 된다.

커버층(14)은 또한 용매층(12)의 용매가 녹은 경우에, 액체 상태의 용매가 외부로 흘러나오지 못하게 막아서, 액체 용매가 분리막(13)을 투과하여 염료층(11)에 보다 빨리 도달하도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 커버층(14)은 액체 용매와 반응성이 없어야 하며 또한 액체 용매에 용해되지 않아야 한다. 이를 위하여, 커버층(14)은 유리 또는 폴리카보네이트(PC)나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등과 같은 투명 수지 또는 반투명 수지로 형성될 수 있다. 또는, 커버층(14)은 용매의 종류에 따라서 용매와 반응하지 않거나 또는 비용해성인 다른 적절한 화합물이 선택될 수도 있다.

접착층(15)은 임의적인 구성 요소로서, 온도변화 이력 표시기기(10)를 온도변화 이력의 표시가 필요한 물품이나 이의 포장 용기 등에 부착하기 위한 것이다. 이를 위하여, 접착층(15)은 염료층(11)의 하측(즉, 염료층(11) 및 용매층(12)을 기준으로 커버층(14)의 반대쪽 방향)에 배치되어서, 물품 등에 접착시킬 수 있도록 한다. 일례로, 도 1에 도시된 바와 같이, 온도변화 이력 표시기기(10)가 캡슐층(16)을 구비하는 경우에, 접착층(15)은 캡슐층(16)의 하면에 형성되어 있어도 된다. 이러한 접착층(15)의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 피접착체인 물품 등에 잘 부착될 수 있는 것이면 된다.

캡슐층(16)은 적어도 염료층(11)과 분리막(13)을 외부로부터 보호하는 기능을 수행하도록, 염료층(11)의 하면 및 측면과 분리막(13)의 측면을 둘러싸도록 형성된다. 실시 형태에 따라서는, 커버층(14)의 일부(예컨대, 분리막(13)의 상면과 접하는 커버층(14)의 부분)도 캡슐층(16)으로 형성되어도 된다.

이러한 캡슐층(16)은 액체 상태의 용매에 용해되지 않은 물질로 형성되어야 한다. 그리고 캡슐층(16)은 커버층(14)과 잘 접착되어서 액체 상태의 용매가 외부로 흘러나오지 못하도록 해야 한다. 캡슐층(16)은 반드시 투명하거나 또는 반투염 재질일 필요는 없으며, 불투명한 재질로 형성되어도 된다. 또한, 그 하면에 접착층(15)이 잘 부착될 수 있도록, 접착층(15)과 접착성이 좋은 물질로 형성되는 것이 좋다.

이상에서 설명한 온도변화 이력 표시기기(10)는 목표 온도 이상의 환경에 노출된 이력이 있는지를 확인하기 위하여, 다음과 같은 방법으로 사용될 수 있다.

우선, 보관 과정이나 운송 과정에서 소정의 목표 온도 이하로 관리가 필요한 물품이나 이의 포장재 등에 온도변화 이력 표시기기(10)가 설치되어 있다. 이 온도변화 이력 표시기기(10)는 물품이나 포장재 등에 일체로 형성되어 있어도 되고 또는 접착층(15)을 이용하여 해당 물품에 부착될 수도 있다. 초기에, 온도변화 이력 표시기기(10)의 용매층(12)에는 고체 상태의 용매가 포함되어 있으며, 분리막(13)에 의하여 염료층(11)의 염료와는 분리되어 있다. 그리고 보관이나 운송 과정 중에 주위의 온도가 목표 온도 이상에 도달하게 되면, 고체 상태의 용매는 녹아서 액체 상태가 된다. 그리고 액체 상태의 용매는 분리막(13)을 투과하여 염료와 접촉함으로써 염료를 용해시키게 되며, 그 결과 염료가 용매 전체로 확산한다. 이후에, 주위의 온도가 다시 목표 온도 이하가 되면, 염료가 용해되어 있는 용매는 다시 고체 상태가 되는데, 적어도 색상이 초기의 색상과는 달라지게 된다. 그리고 이러한 용매층(12)의 색상 변화는 투명 또는 반투명한 커버층(14)을 통해서 외부에서 확인이 가능하다. 만일, 운송 과정이나 보관 과정에서 주위 온도가 목표 온도 이상으로 된 적이 없는 경우에는, 용매층(12)의 색상은 염료가 용해된 색상으로 변하지 않으며 원래의 색상을 그대로 유지한다.

도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 온도변화 이력 표시기기의 구성을 모식적으로 보여 주는 단면도이다. 도 2를 참조하면, 온도변화 이력 표시기기(10)는 용매 및 염료층(21), 분리막(23) 및 커버층(24)을 포함한다. 그리고 온도변화 이력 표시기기(20)는 접착층(25)을 더 포함할 수 있다. 또한, 온도변화 이력 표시기기(20)는 적어도 용매 및 염료층(21)과 분리막(23)을 둘러싸는 캡슐층(26)을 더 포함할 수도 있다.

이러한 본 발명의 제2 실시예에 따른 온도변화 이력 표시시기(20)는 용매 및 염료가 동일한 층을 구성하도록 형성되어 있다는 점에서, 도 1을 참조하여 전술한 제1 실시예에 따른 온도변화 이력 표시기기(10)와 차이가 있다. 이하, 전술한 제1 실시예와의 차이점을 위주로 본 실시예에 따른 온도변화 이력 표시기기(20)를 설명한다. 따라서 본 실시예에서 구체적으로 설명되지 않은 사항은, 논리적으로 양립될 수 없는 경우를 제외하고는, 전술한 제1 실시예에서 설명한 사항이 동일하게 적용될 수 있다.

온도변화 이력 표시기기(20)도 온도 관리가 필요한 특정한 물품이 관리 온도를 벗어난 적이 있는지를 표시하기 위한 표지이다. 그리고 온도변화 이력 표시기기(20)는, 고체 상태의 용매가 미리 설정된 관리 온도 이상이 되어서 액체 상태로 용융되면, 소정의 색상을 갖는 염료가 액체 상태의 용매와 섞이게 된다. 그리고 이후에 주변 온도가 다시 관리 온도보다 낮아져서 용매가 다시 고체가 되더라도, 고체 상태의 용매는 기존의 색상이 아니라 염료의 색상을 가지게 된다. 그 결과, 온도변화 이력 표시기기(20)에 포함되어 있는 용매 및 염료층(21)의 색상 확인을 통해, 이 온도변화 이력 표시기기(20)가 부착된 물품이 상기 관리 온도 이상으로 변화된 이력이 있는지를 확인하는 것이 가능하다.

용매 및 염료층(21)은 고체 상태의 용매와 염료가 함께 포함되어 있는 층이다. 여기서, 용매는 관리 온도 이하에서는 고체 상태로 존재하지만, 관리 온도 이상이 되면 용융되어 액체 상태가 되는 단일 화합물 또는 혼합물이며, 염료는 물이나 기름 등과 같은 액체 용매에 녹아 단분자로 분산되어 있는 유색 물질을 가리킨다. 즉, 염료는 액체 상태의 용매에 용해될 수 있어야 한다. 이것은 용매의 종류에 따라, 염료는 수용성이거나 또는 지용성일 수 있다는 것을 의미한다. 그리고 염료는 용매와는 다른 색상을 가져야 하며 시각적으로 잘 인식될 수 있는 색상인 것이 바람직하다. 본 실시예의 의하면, 용매 및 염료층(21)의 형상은 특별한 제한이 없다. 예컨대, 용매 및 염료층(21)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 직사각형 형상을 가져도 된다. 이와는 달리, 용매 및 염료층(21)은 반원이나 타원형의 형상을 가져도 된다.

분리막(23)은 용매 및 염료층(21)의 상면에 배치되어 있어서, 외부로부터 용매 및 염료층(21)을 보호하는 기능을 수행한다. 이 경우에, 분리막(23)은 그 하측의 용매 및 염료층(21)이 잘 보이도록 투명하거나 반투명한 재질로 형성되는 것이 좋다. 그리고 분리막(23)은 용매 및 염료층(21)의 용매가 녹아서 액체 상태가 된 경우에는, 액체 용매에 반응성이 없는 재질로 형성되거나 또는 액체 용매에 용해될 수 있는 재질로 형성되어도 된다. 본 실시예에 의하면, 분리막(23)은 다공성 구조를 가질 필요는 없다.

커버층(24)은 그 내부의 구조물을 보호하는 한편 외부에서 내부가 보이도록 하기 위한 것이다. 이를 위하여, 커버층(24)은 적어도 분리막(23)의 상면을 덮는 구조를 가지되, 그 내부(적어도 내부의 색상)가 보일 수 있도록 투명 또는 반투명 물질로 형성된다. 실시형태에 따라서는, 도 2에 도시된 바와 같이, 커버층(24)은 분리막(23)의 상면과 함께, 상측 방향으로 노출된 캡츌층(26)의 상면을 덮는 구조를 가져도 된다. 이 경우에, 커버층(24)은 적어도 분리막(23)의 상면을 덮는 부분만 투명 또는 반투명 물질로 형성되고, 나머지는 불투명한 물질로 형성되어도 된다. 이러한 커버층(24)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 커버층(23)과 같은 사각형 형상을 갖도록 형성되거나 또는 원형이나 타원형 같은 다른 형상을 가져도 된다.

커버층(24)은 또한 용매 및 염료층(21)의 용매가 녹고 또한 분리막(13)을 용해시키거나 또는 이를 투과한 경우에, 액체 상태의 용매가 외부로 흘러나오지 못하게 한다. 또한, 커버층(24)은 액체 용매와 반응성이 없어야 하며 또한 액체 용매에 용해되지 않아야 한다. 이를 위하여, 커버층(24)은 유리 또는 폴리카보네이트(PC)나 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA) 등과 같은 투명 수지 또는 반투명 수지로 형성될 수 있다.

접착층(25)은 임의적인 구성 요소로서, 온도변화 이력 표시기기(20)를 온도변화 이력의 표시가 필요한 물품이나 이의 포장 용기 등에 부착하기 위한 것이다. 이를 위하여, 접착층(25)은 용매 및 염료층(21)의 하측(즉, 용매 및 염료층(21)을 기준으로 커버층(24)의 반대쪽 방향)에 배치되어서, 물품 등에 접착시킬 수 있도록 형성되어 있다. 일례로, 도 2에 도시된 바와 같이, 온도변화 이력 표시기기(20)가 캡슐층(26)을 구비하는 경우에, 접착층(25)은 캡슐층(26)의 하면에 형성되어 있어도 된다.

캡슐층(26)은 적어도 용매 및 염료층(21)과 분리막(23)을 외부로부터 보호하는 기능을 수행하도록, 염료층(21)의 하면 및 측면과 분리막(23)의 측면을 둘러싸도록 형성된다. 실시 형태에 따라서는, 커버층(24)의 일부(예컨대, 분리막(23)의 상면과 접하는 커버층(24)의 부분)도 캡슐층(26)으로 형성되어도 된다.

이러한 캡슐층(26)은 액체 상태의 용매에 용해되지 않은 물질로 형성되어야 한다. 그리고 캡슐층(26)은 커버층(24)과 잘 접착되어서 액체 상태의 용매가 외부로 흘러나오지 못하도록 해야 한다. 이러한, 캡슐층(26)은 반드시 투명하거나 또는 반투명 재질일 필요는 없으며, 불투명한 재질로 형성되어도 된다. 또한, 그 하면에 접착층(25)이 잘 부착될 수 있도록, 접착층(25)과 접착성이 좋은 물질로 형성된다.

이상에서 설명한 온도변화 이력 표시기기(20)는 목표 온도 이상의 환경에 노출된 이력이 있는지를 확인하기 위하여, 다음과 같은 방법으로 사용될 수 있다.

우선, 보관 과정이나 운송 과정에서 소정의 목표 온도 이하로 관리가 필요한 물품이나 이의 포장재 등에 온도변화 이력 표시기기(20)가 설치되어 있다. 이 온도변화 이력 표시기기(20)는 물품이나 포장재 등에 일체로 형성되어 있어도 되고 또는 접착층(25)을 이용하여 해당 물품에 부착될 수도 있다. 초기에, 온도변화 이력 표시기기(20)의 용매 및 염료층(21)에는 고체 상태의 용매가 염료와 함께 포함되어 있으며, 분리막(23), 커버층(24) 및 캡슐층(26)에 의하여 외부와는 차단되어 있다. 그리고 보관이나 운송 과정 중에 주위의 온도가 목표 온도 이상이 되면, 용매 및 염료층(21)의 고체 상태의 용매는 녹아서 액체 상태가 된다. 그리고 액체 상태의 용매는 그 주위의 염료와 접촉하여 염료를 용해 또는 분산시키게 되며, 그 결과 염료가 용매 전체로 확산한다. 이후에, 주위의 온도가 다시 목표 온도 이하가 되면, 염료가 분산되거나 또는 용해되어 있는 용매는 다시 고체 상태가 되지만, 색상이 초기 상태와 달라지게 된다. 그리고 이러한 용매 및 염료층(21)의 색상 변화는 투명 또는 반투명한 분리막(23) 및 커버층(24)을 통해서 외부에서 확인이 가능하다. 만일, 운송 과정이나 보광 과정에서 주위 온도가 목표 온도 이상으로 된 적이 없는 경우에는, 용매 및 염료층(21)은 원래와 같이 고체 용매와 염료가 단순히 혼합되어 있는 색상(즉, 영역별로 용매인지 염료인지에 따라서 국부적으로 상이한 색상)을 그대로 유지하고 있다.

전술한 바와 같이, 이상의 설명은 실시예에 불과할 뿐이며 이에 의하여 한정되는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 기술 사상은 후술하는 특허청구범위에 기재된 발명에 의해서만 특정되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. 따라서 전술한 실시예가 다양한 형태로 변형되어 구현될 수 있다는 것은 통상의 기술자에게 자명하다.

Claims (6)

1. 설정된 관리 온도 이상으로 온도가 상승한 이력이 있는지를 표시하기 위한 온도변화 이력 표시 기기에 있어서,
   상기 관리 온도 이상이 되면 용융하는 고체 상태의 용매 물질이 담겨 있는 용매층;
   상기 용매층의 하측에 배치되어 있으며, 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 소정 색상의 염료가 담겨 있는 염료층;
   상기 용매층과 상기 염료층 사이에 배치되어서, 고체 상태의 상기 용매 물질과 상기 염료를 물리적으로 분리하고 또한 용융된 상기 용매 물질은 투과시키는 분리막; 및
   투명 또는 반투명한 물질로 형성되고, 적어도 상기 용매층의 상면을 덮고 있는 커버층을 포함하고,
   상기 분리막은 상기 염료의 색상과 상이한 색상의 불투명 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도변화 이력 표시기기.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 분리막은 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 재질로 형성되고, 상기 커버층은 용융된 상기 용매 물질에 용해되지 않는 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도변화 이력 표시기기.
   
4. 설정된 관리 온도 이상으로 온도가 상승한 이력이 있는지를 표시하기 위한 온도변화 이력 표시 기기에 있어서,
   상기 관리 온도 이상이 되면 용융하는 고체 상태의 용매 물질과 함께 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 소정 색상의 염료가 담겨 있는 용매 및 염료층;
   상기 용매 및 염료층의 상면과 접촉하도록 배치되어서, 불투명하고 또한 용융된 상기 용매 물질이 침투할 수 있는 물질로 형성된 표시층; 및
   투명 또는 반투명한 물질로 형성되고, 적어도 상기 표시층의 상면을 덮고 있는 커버층을 포함하는 온도변화 이력 표시기기.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 표시층은 용융된 상기 용매 물질에 용해되는 재질로 형성되고, 상기 커버층은 용융된 상기 용매 물질에 용해되지 않는 재질로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도변화 이력 표시기기.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 염료층의 하측에 배치되어 있는 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 온도변화 이력 표시기기.

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