"부식이 최소화된 전극봉 수위계"; 특허의 등록 과정과 실증

 

{260204_특허증_PD-241128_1.jpg}

출원번호: 10-2024-0070558

등록번호: 10-2922044

키프리스에서 확인: 링크

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동기

{jumper wire pin으로 만든 센서_modified_2022-09-04.JPG}

{jumper wire 부식_modified_2022-09-25.jpg}

모종을 매일 관리할 수 있다면 굳이 자동화할 필요가 없다. 그러나 씨앗 심은 것을 강의하는 건물에 둔다면 이야기가 달라진다. 여러 차례의 강의로 이루어진 강좌는 대부분 매주 1회씩 이루어진다. 이런 상황 때문에 씨앗을 심어 모종으로 키우는 것을 자동화하지 않으면 식물을 온전히 키울 수가 없다. 이 문제를 해결하기 위해 자동으로 물을 주는 장치를 만들어보았고, 시중에 파는 센서는 너무 커서 못쓰고, 금속봉으로 만든 간단한 것은 금속봉이 부식되는 문제가 있었다. 금속봉으로 쉽게 원하는 크기로 만들 수 있으면서 부식이 잘 되지 않는 수위계의 필요성을 느껴 연구했고, 특허 출원하고 등록했다. 그 과정을 소개한다.

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1. 수위 센서 관련 기술 조사

 

선행 특허를 분석했다. 결과는 다음과 같다.

 

(1) "세탁기의 물 넘침 감지장치"

• 출원번호: 10-1993-0022896 링크
• 분석 결과

도면1-나

제2도

도면3-나

 

전극봉(30)은 제2도에서 RW로 저항처럼 나와 있지만 실제로는 금속으로 된 두 개의 봉으로 이루어져 있다. 금속으로 된 전극봉에 직류 전압을 가하면 (+)전압이 가해진 전극봉이 부식된다. 전극봉의 부식을 지체시키기 위해 도면 3-나와 같이 (+)전압과 (-)전압을 가지는 사각파를 전극봉(30)에 가해준다. 그렇더라도 각각의 전극봉은 전압이 가해지는 시간동안 부식이 진행된다. 사각파에서 (+)전압이 가해지는 시간과 (-)전압이 가해지는 시간이 일치하면 두 전극봉의 부식 시간이 1/2로 줄어들 것이다. 전극봉의 부식은 (+) 전압이 가해지는 시간에 비례하므로 (+)전압만 가하더라도 진폭이 작고, 주기가 길다면 도면3-나보다 훨씬 효과적으로 부식을 억제할 수 있다.

 

(2) "수위감지센서회로"

• 출원번호: 10-2015-0018509 링크
• 분석 결과

내 발명이 침해하는 내용이 없다.

 

2. 연구 과정

(1)  2023.12.29 교정(calibration) 기능을 추가했다.

(2) 자작한 센서로 확인

2024.02.28 적층형 핀헤더 소켓 활용

 

{pin_header_4극 전극봉 수위센서_modified_2024-02-28.JPG}

적층형 핀헤더 소켓은 수위의 변동폭이 작은 곳에 적합하다. 롱노우즈플라이어 등으로 핀을 구부려서 수위의 상한치를 쉽게 맞출 수 있다.

 

 

{출처: 저항의 유무에 따른 수위와 전압의 관계_2024-03-03.xlsx}

물에 넣어 VL(하한 전극의 전압)와 VH(한한 전극의 전압)을 측정한 결과 뚜렷한 감지 능력을 확인했다.

 

2024.03.08 싱크대 롤선반 활용

 

{스테인리스 봉_자름_2024-03-08.JPG}

싱크대 롤선반을 잘라서 센서를 만들었다.

 

 

{출처: 수위에 따른 전압_4-pin_꺾었을 때와 아닐 때_2024-03-08.xlsx}

싱크대 롤선반으로 만든 센서도 뚜렷한 감지 능력을 보였다.

 

(3) 특허 출원 결심

크기와 재질이 다른 센서를 자작하여 실험한 결과 둘 모두에서 뚜렷한 감지 능력을 보이는 것을 확인하고 특허 출원을 하기로 했다. 한편 실제로 적용하면서 효과를 확인했다.

 

3. 특허 출원

(1) 2024.04.07 출원 가능성 문의

특허법인에 특허 출원 가능성에 대해 문의했다.

 

(2) 2024.04.17 특허법인의 의견을 받았다. 전극봉을 제작하는 방법 및 제작된 전극봉은 복수 개의 봉을 이용하여 수위를 측정하는 수위계가 기존에 존재하여 특허등록 가능성이 다소 낮지만, 이러한 전극봉을 이용하여 수위를 측정하는 방식은 다른 구성들을 추가한다면 특허 등록 가능성이 있다고 했다. 수위센서에 인가하는 펄스폭을 줄이는 방법과 에러보정 방법 등을 추가하면 특허 등록 가능성이 있다고 하여 진행하기로 했다.

 

(3) 2024.04.26  국내 특허 출원을 위한 비용 및 필요서류를 안내받았다.

 

(4) 2024.05.03 특허 출원 비용을 납부하고 세금계산서를 받았다.

 

(5) 2024.05.27 특허법인으로부터 특허출원명세서 초안을 받고, 검토 결과를 보냈다.

 

(6) 2024.05.28 특허법인으로부터 수정된 특허출원명세서를 받았다. 수정할 것이 없어서 그대로 진행하기로 했다.

 

(7) 2024.05.30 특허법인으로부터 출원번호통지서와 특허출원서를 받았다.

 

(8) 2025.08.26 특허법인으로부터 특허청이 발급한 의견제출통지서를 받았다. 거절 이유는 다음과 같다. 

* 인용발명1: 유럽 특허출원공개공보 EP1811274(2007.07.25)

* 인용발명2: 미국 특허출원공개공보 US2015/0287313호 (2015.10.08)

 

청구항 1 발명은 아래 구성대비표와 같이 인용발명1과 대비된다.

{250825_의견제출통지서_PD-241128.pdf}

청구항 2~6 발명은 인용발명1 및 인용발명2로부터 쉽게 발명할 수 있다. 이 중 청구항 1 발명의 구성3은 다른 발명에 없으므로 등록 가능성이 있다고 판단되어 진행하기로 했다.

 

(9) 2025.09.01 청구항 제2항 및 제7항을 청구항 제1항에 병합하여 기재불비 및 진보성 거절이유의 해소를 제안하기로 했다.

 

(10) 2025.09.04 특허사무소에서 보정서,  제출서를 특허청에 제출했다.

 

(11) 2026.01.28 지식재산처에서 발급한 특허 결정서를 특허사무소를 통해 전달 받았다.

 

(12) 2026.02.06 지식재산처로부터 우편으로 특허증을 받았다.

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적용 사례

모종 급수 자동화 장치_전도 방식(2024.08.29): 링크

모종 급수 자동화_상추 모종 기르기(2024.11.04): 링크

"옥상 양액공급 자동화; 한 재배기에 적용; 프로그램 완성(2024.08.25)": 링크

"옥상 양액공급 자동화; 한 재배기에 적용; 설치 준비(2024.12.22)": 링크 

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박영기의 산업재산권: 링크

 

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