명세서

발명의명칭:양초용탄소소재심지，양초용자� �점화유닛및이를 포함하는양초

기술분야

[1] 본발명은탄소소재를포함하는양초용심지，양 초용자동점화유닛및이를 포함하는양초에관한것이다.

배경기술

[2] 전기적조명과같은인공광원과달리양초 (candle)는천연광원으로서

따뜻함과특별한분위기를제공할수있고，탈취 및방향둥의부가적장점 때문에오히려그사용량이점차늘어나는추세이 다.양초 (Candle)는파라핀， 밀랍등과가연성고체를성형하고,중심에심지 (wick)가삽입된등화용 연료이다.심지에불을붙이면양초가녹고，모� �관현상에의해심지를따라 상부로올라가심지의끝부분에서기화및연소하 여불꽃이불타오른다.양초의 겉불꽃의연소온도는 1400°C이상이고，가장밝은속불꽃의온도는 1200°C 이상이고,불꽃심의온도는 400내지 900°C이다.

[3] 상기심지는재질의형태로면심지,나무심지，� �연심지및종이심지등이 통상적으로사용되고있지만,종래의심지가삽� �된양초는다음과같은고유의 문제점이 있다.

[4] 첫째,연소된심지가너무길게남겨지는경우이� �.연소된심지가너무길게 남게되면，양초의불꽃크기가커지며，양초가 너무빨리연소되고，연소로인한 그을음도많이생기게된다.따라서불꽃의크기� �조절하기위해，주기적으로 심지를잘라주어거나，양초의촛농을버려야하 는불편함이 있다ᅳ또한, 면심지의경우，촛불을끄고나면심지끝이구부 러지는경우가있어서,촛불을 붙이기전에심지를짧게잘라줘야하는번거로움 이 있다.

[5] 두번째,심지에서재가떨어지는문제가있다.심� ��의재가떨어지면양초가 오염되고，미관상으로도매우지저분하며，재 를제거해주어야하는불편함이 있다.

[6] 최근에는천연섬유로만든스모크리스심지 (sn keless wick),에코심지 (eco wick)둥이 개발되어，연소시그올음올줄이고，연소시심 지가알맞게 타들어가는기술둥이개발되고있지만，천연섬 유의재질적한계때문에，상기와 같은문제점을해결하기에는역부족한실정이다 ᅳ

[7] 한편，양초는심지에블을붙이기위해，성냥,� �이터등의별도의 점화기구가 요구된다.이는양초사용시의불편함을발생시� �뿐만아니라점화기구가없는 경우양초사용자체가불가하며 ,나아가，점화기구를이용한양초의점화시 화상등이발생할위험이 있다.

[8] 미국공개특허공보제 2012-0148966호에는양초심지가수직으로배향되어 플러스형상구조를갖는양초심지에대해개시하 고있으며,상기플러스형상 구조를통해양초심지를직립방식으로지지할수 있지만그을음및재의 문제를여전히개선하지못하고있으며,또한，� �래와마찬가지로점화기구의 도움으로점화가능한양초를제공할뿐이다.

[9] 따라서그을음및재가원천적으로발생하지않고 연소되고남은심지의

길이를일정하게유지할수있는기술및점화기구 의도움없이양초의점화가 가능한기술개발이필요한실정이다.

[10]

발명의상세한설명

기술적과제

[11] 본발명의목적은자동점화가가능한양초용자동 점화유닛및이를포함하는 양초를제공하는것이다.

[12] 본발명의다른목적은탄소소재를포함하는심지 를사용하여，연소시

탄소소재가이산화탄소 (C0 ₂ )가스로기화되어,종래심지에비하여심지� �� 길이가길게남지않고，연소로인해심지의재가 떨어지는현상이현저하게 줄어드는양초용심지와상기양초용심지를포함 하는양초를제공하는것이다.

[13] 본발명의또다른목적은，탄소소재가분산된심 지를사용하여연소시

탄소소재가이산화탄소가스로기화되어심지의 길이가길게남지않고，그을음 및재가떨어지는현상이줄어들며，심지주변의 양초가녹아내리는터널현상을 개선하는양초용심지와상기양초용심지를포함 하는양초를제공하는것이다.

[14]

과제해결수단

[15] 본발명에따른양초용자동점화유닛은전도성소 재를함유하는심지를

포함하며，상기심지는방전에의해점화될수있 다.

[16] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 은서로이격된둘이상의 상기심지를포함할수있다.

[17] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에 있어，상기전도성소재는 전도성탄소소재，전도성고분자및금속에서선 택되는어느하나또는둘 이상일수있다.

[18] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에 있어,상기전도성소재는 섬유상,입자상，튜브상및판상에서선택되는� �느하나또는둘이상일수있다.

[19] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어，상기심지는전도성 부재를포함하며，상기전도성부재는비전도성 매트릭스;및상기비전도성 매트릭스에분산결합된전도성소재;를함유할� �있다.

[2이 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어，상기비전도성

매트릭스는다공성일수있다.

[21] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어，상기비전도성 매트릭스는비전도성섬유의사상，직포상및부 직포상에서선택되는어느하나 또는둘이상일수있다

[22] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에 있어，상기심지는전도성 부재를포함하며,상기전도성부재는상기전도� �소재의폼 (foam),박 (film), 메쉬 (mesh),펠트 (fdt),와이어 (wire)또는다공성박 (perforated film)일수있다.

[23] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어，상기심지는상기 전도성부재에결합된비전도성부재를더포함할 수있다.

[24] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에 있어，상기비전도성

부재는다공성일수있다.

[25] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어,상기심지는서로 이격된둘이상의상기전도성부재를포함하며,� �기비전도성부재는상기 전도성부재사이에개재될수있다ᅳ

[26] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어,상기심지는둘 이상의상기전도성부재가상기비전도성부재내 부에서로이격되어삽입될수 있다.

[27] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어,상기비전도성

부재는상기전도성부재의지지체일수있다.

[28] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어,상기심지는상기 비전도성부재와상기전도성부재가교번적층되 되，적층체의최외각에는 비전도성부재가위치할수있다.

[29] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에있어,상기비전도성

부재는관통형기공올포함할수있다.

[30] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에 있어，상기심지는심지의 연소시사용되는연료인양초의연료내부로장입 되는장입영역과양초의연료 외부로돌출되는돌출영역을포함하며，상기장 입영역에위치하는비전도성 부재의관통형기공은가연성고체연료로채워질 수있다.

[31] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어 ,상기심지는

저 U전도성부재，비전도성부재및제 2전도성부재가순차적으로적층된 적층체를포함하며，상기적층체의일단을기준 으로，상기비전도성부재가 함몰되어위치할수있다. ^'

[32] 본발명의 일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어,상기심지는하기 i) 내지 vi)에서선택되는적층체를포함할수있다.

[33] i)전도성부재 -비다공성의비전도성부재

[34] ii)전도성부재-다공성의비전도성부재

[35] iii)제 1전도성부재-다공성의비전도성부재-제 2전도성부재

[36] iv)제 1전도성부재 -비다공성의비전도성부재-제 2전도성부재

[37] V)비다공성의계 1비전도성부재-제 1전도성부재-다공성의제 2비전도성

부재-제 2전도성부재 [38] vi)비다공성의제 1비전도성부재-제 1전도성부재—다공성의제 2비전도성 부재-제 2전도성부재 -비다공성의제 3비전도성부재

[39] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에있어，상기탄소소재는 탄소섬유,활성탄소,탄소나노튜브，흑연，카� ��블랙，그래핀,

환원그래핀옥사이드 (reduced Graphene Oxide)및탄소복합재료에서선택되는 어느하나또는둘이상일수있고,상기전도성고� �자는

폴리아세틸렌 (polyacethylene),폴리아닐린 (Poly aniline),폴리피롤 (Polypyrrole)및 폴리티오펜 (Polythiophene)에서선택되는어느하나또는둘이상 일수있고，상기 금속은용융온도 (Tm)가 150내지 500°C일수있다.

[40] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에있어 ,상기비전도성 부재는목재류,섬유류및가연성고체연료에서� �택하는어느하나또는둘일 수있다.

[41] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 은,상기심지하단에

위치하며,상기심지와전기적으로연결되는전� �을더포함할수있다.

[42] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 은상기전극에전압을

인가하는점화수단;및상기점화수단에전원올� �급하는전원부；를더포함할 수있다.

[43] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에있어，상기점화수단은 아크방전,블꽃방전,코로나방전및글로우방전� ��선택되는어느하나이상의 방전을일으킬수있다.

[44] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 에있어，상기전원부는유선 전원부또는무선전원부일수있다.

[45] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 은온도，가스,열또는빛을 감지하기위한센서를더포함할수있다.

[46] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 은전기적신호를수신또는 송수신하는통신부;및상기통신부로부터수신� �전기적신호에의해상기 점화수단을제어하는제어부를더포함할수있다 .

[47] 본발명의일실시예에따른양초용자동점화유닛 은상부가개방된함체

형상을가지며，액체나고체연료가수용되고상 기심지가수용되는상부 케이스;및상기케이스하부에위치하며,상기점� ��수단및상기전원부가 수용되며상기상부케이스와체결되는하부케이 스；를더포함하며,상기상부 케이스의기저면에는,기저면을관통하며상기� �지와연결된전극이구비될수 있다.

[48] 본발명은상술한양초용점화유닛을포함하는자 동점화양초를포함한다.

[49] 본발명의일실시예에따른자동점화양초는파라 핀왁스,파라핀오일,

소이왁스,말랍왁스，팜왁스및젤왁스에서선� �되는어느하나또는둘이상의 연료를포함할수있다.

[50] 본발명의일실시예에따른자동점화양초에있어 ，연료는향료및염료에서 선택되는어느하나또는둘이상의첨가제를더포 함할수있다.

[51] 본발명의 일실시예에따른자동점화양 i는고체연료，일단이돌출되도록 상기고체연료를관통하는심지，상기심지의타 단과연결되는전극을포함하는 연료부;및상기전극올통해심지로전압을인가� �는점화수단및상기 점화수단에전원을공급하는전원부가내부수용 되며，상부면에연료부가 안착되는본체;를포함할수있으며,본체의상부� ��에는안착되는연료부의 전극과대웅하는위치에형성된접속단자가형성 될수있다.

[52] 본발명의 일실시예에따른자동점화양초에 있어,상기본체는전기적신호를 수신또는송수신하는통신부;및상기통신부로� �터수신된전기적신호에의해 상기점화수단을제어하는제어부를더포함할수 있다.

[53] 본발명의 일실시예에따른자동점화양초에 있어 ,상기연료부는상기본체와 탈부착되며，상기연료부는기계적체결또는자 력에의해상기본체에부착될 수있다.

[54] 본발명은고체연료;일단이돌출되도록상기고� �연료를관통하며전도성 소재를함유하는심지，상기심지의타단과연결 되는전극을포함하는양초를 포함한다.

[55] 이하，탄소소재를포함하는양초용심지및이를 포함하는양초를제공한다.

[56] 본발명의 일실시예에따른탄소소재를포함하는양초용심 지에 있어,상기 탄소소재는탄소섬유,활성탄소,탄소나노류브, 흑연，카본블랙，그래핀， 산화그래핀및탄소복합재료등에서선택되는어 느하나또는둘이상의흔합물 또는복합체일수있으나,본발명의목적을달성� �는한에서제한하지않는다.

[57] 본발명의 일실시예에따른탄소소재를포함하는양초용심 지에 있어，상기 탄소소재는장섬유,단섬유，직물및입자에서� �택되는어느하나또는둘 이상의형태일수있다.

[58] 본발명의일실시예에따른탄소소재를포함하는 양초용심지에 있어,상기 심지는 (a)탄소소재단독으로이루어진심지， (b)바인더및필프에서선택되는 어느하나또는이들의흔합물로이루어진매트릭 스내에탄소소재가분산된 심지, (c)천연섬유및합성섬유에서선택되는어느하나 또는둘이상의섬유로 이루어진직물내에탄소소재를포함하는심지， (d)천연섬유및합성섬유에서 선택되는어느하나또는둘이상의 ^' 섬유로이루어진직물내에탄소소재를 포함하고,상기직물에바인더가도포또는함침� �심지， (e)바인더및펄프에서 선택되는어느하나또는이들의흔합물로이루어 진매트릭스내에，탄소소재와， 천연섬유의단섬유및합성섬유의단섬유에서선 택되는어느하나또는둘 이상의단섬유를포함하는심지에서선택되는것 일수있다.

[59] 본발명의 일실시예에따른탄소소재를포함하는양초용심 지에 있어，상기 심지는모세관현상에의해양초의연료를이동시 킬수있도록심지내에기공올 포함하는웹형태일수있다.

[60] 본발명의 일실시예에따른탄소소재를포함하는양초용심 지에 있어 ,상기 심지는나무심지，아연심지，주석심지및아연 -주석흔합금속심지에서 선택되는지지체를더포함할수있다.

[61] 본발명의 일실시예에따른탄소소재를포함하는양초용심 지에 있어，상기 바인더는용융온도가하기식 1을만족하는것일수있다.

[62] (식 1)

[63] 양초에사용된연료의용융온도 <바인더의용융온도

[64] 본발명의일실시예에따른탄소소재를포함하는 양초용심지에 있어，상기 심지는왁스로코팅될수있다.

[65] 본발명의 일실시예에따른탄소소재를포함하는양초용심 지에 있어，상기 심지는심지클립을더포함할수있다.

[66] 본발명은상술한탄소소재를포함하는양초용심 지를포함하는양초를

포함한다.

[67] 본발명의일실시예에따른탄소소재를포함하는 양초용심지를포함하는 양초에 있어，상기양초는파라핀왁스，파라핀오일， 소이왁스，밀랍왁스，팜왁스 및젤왁스등에서선택되는어느하나또는둘이상 의연료를포함할수있다.

[68] 본발명의일실시예에따른탄소소재를포함하는 양초용심지를포함하는 양초에 있어，상기연료는향료，염료에서선택되는어 느하나또는둘이상의 첨가제를더포함할수있다.

[69]

발명의효과

[70] 본발명에따른양초용자동점화유닛및이를포함 하는양초는방전에의한 자동점화됨에따라사용이매우편리하며,별도� �점화기구가없는상태에서도 자유로이양초를사용할수있으며,사용자가화� �등의위험으로부터자유로운 장점이 있다.

[71] 본발명에따른양초용심지는탄소소재를포함함 으로써연소후종래심지에 비하여심지의길이가길게남지않으므로심지를 별도로잘라줄필요가없어 사용이편리한장점이 있다.또한，연소로인해심지의재가떨어지는� �상이 현저하게줄어들어양초가오염되지않으며，미 관상깨끗하게연소되는장점이 있다ᅳ또한,연소로인한연기및그을음발생이� �저히감소되는효과가있다. 또한,심지의열전도에의한터널현상을개선하� �효과가있다.

[72]

도면의간단한설명

[73] 도 1은본발명의 일실시예에따른비다공성의비전도성매트릭스 (12a)에 전도성소재 (12b)가분산결합된전도성부재를포함하는심지� ��도면이다.

[74] 도 2는본발명의 일실시예에따른다공성의비전도성매트릭스 (11a)에전도성 소재 (l ib)가분산결합된전도성부재를포함하는심지의 도면이다ᅳ

[75] 도 3은본발명의 일실시예에따른심지의전도성부재가메쉬인도 면이다. [76] 도 4는본발명의 일실시예에따른심지의전도성부재가펠트인도 면이다.

[77] 도 5는본발명의 일실시예에따른심지의전도성부재가다공성박 인

도면이다.

[78] 도 6은본발명의 일실시예에따른전도성부재 (40b)에결합된비전도성

부재 (40a)를포함하는심지의도면이다.

[79] 도 7은본발명의일실시예에따른전도성부재 (50b)와전도성부재 (50c) 사이에개재된비전도성부재 (50a)을포함하는심지의도면이다.

[80] 도 8은본발명의 일실시예에따른비전도성부재와전도성부재가 교번

적층된심지의도면이다.

[81] 도 9는본발명의 일실시예에따른비전도성부재에전도성부재가 이격

삽입된심지의도면이다.

[82] 도 10은본발명의 일실시예에따른비전도성부재에전도성부재가 이격 삽입된심지의도면이다.

[83] 도 11은본발명의 일실시예에따른두개의심지를포함하는양초용 자동점화 유닛의사시도이다.

[84] 도 12는본발명의 일실시예에따른세개의심지를포함하는양초용 자동점화 유닛의사시도이다.

[85] 도 13은본발명의일실시예에따른네개의심지를포� ��하는양초용자동점화 유닛의사시도이다.

[86] 도 14는본발명의 일실시예에따른네개의심지를포함하는양초용 자동점화 유닛의단면도이다.

[87] 도 15는본발명의일실시예에따른다섯개의심지를� ��함하는양초용

자동점화유닛의사시도이다.

[88] 도 16은본발명의일실시예에따른다섯개의심지를� ��함하는양초용

자동점화유닛의단면도이다.

[89] 도 17은본발명의일실시예에따른자동점화유닛의� ��록도이다.

[90] 도 18은실시예 1에서제조된양초의광학사진이다.

[91] 도 19는실시예 2에서제조된양초의광학사진이다.

[92] 도 20은본발명의 일실시예에따른판형태의양초용심지 (100a)와

연료 (200)를포함하는양초를나타낸것이다.

[93] 도 21은본발명의 일실시예에따른꼬여진형태의양초용심지 (100b)와

연료 (200)를포함하는양초를나타낸것이다.

[94] 도 22는본발명의일실시예에따른사선그물망으로� ��조된빨대형

심지 (100c)의단면을나타낸것이다.

[95] 도 23은본발명의 일실시예에따른직선그물망으로직조된빨대형

심지 (100d)의단면올나타낸것이다.

[96] 도 24는본발명의 일실시예에따른바인더의매트릭스내에탄소소 재

입자 (2000a)가분산된심지를나타낸것이다. [97] 도 25는본발명의 일실시예에따른바인더의매트릭스내에탄소소 재 단섬유 (2000b)가분산된심지를나타낸것이다.

[98] 도 26은본발명의 일실시예에따른바인더의매트릭스내에탄소소 재

장섬유 (2000c)가분산된심지를나타낸것이다.

[99] 도 27은필프 (2000d)로이루어진매트릭스내에탄소소재입자 (2000a)가

분산된심지를나타낸것이다.

[100] 도 28은펄프 (2000d)로이루어진매트릭스내에탄소소재단섬� � (2000b)가 분산된심지를나타낸것이다.

[101] 도 29는펄프 (2000d)로이루어진매트릭스내에따른탄소소재

장섬유 (2000c)가분산된심지를나타낸것이다.

[102] 도 30은섬유 (2000e)로이루어진직물내에탄소소재입자 (2000a)가분산된 심지를나타낸것이다.

[103] 도 31은섬유 (2000e)로이루어진직물내에탄소소재단섬유 (2000b)가분산된 심지를나타낸것이다ᅳ

[104] 도 32는섬유 (2000e)로이루어진직물내에따른탄소소재장섬� � (2000c)가 분산된심지를나타낸것이다.

[105] 도 33은본발명의일실시예에따른탄소소재를포함� ��는시트의사진이다.

[106] 도 34는본발명의일실시예에따른양초의정면사진� ��다.

[107] 도 35는본발명의일실시예에따른양초의측면사진� ��다.

[108]

[109] -도면부호의설명-

[11이 100a:단면의판형태의심지

[111] 100b:꼬인형태의심지

[112] 100c:사선그물망으로짜여진빨대형태심지

[113] 100d:직선그물망으로짜여진빨대형태심지

[114] 200:연료

[115] 2000a:매트릭스내에분산된탄소소재입자

[116] 2000b:매트릭스내에분산된탄소소재단섬유

[117] 2000c:매트릭스내에분산된탄소소재장섬유

[118] 2000d:펼프로이루어진매트릭스

[119] 2000e:섬유로이루어진직물

[120]

발명의실시를위한형태

[121] 이하본발명의양초용심지 ,양초용심지를포함하는양초，양초용자동점� � 유닛및양초용자동점화유닛을포함하는양초를 상세히설명한다.다음에 소개되는도면들은당업자에게본발명의사상이 층분히전달될수있도록하기 위해예로서제공되는것이다.따라서 ,본발명은이하제시되는도면들에 한정되지않고다른형태로구체화될수도있으며 ,이하제시되는도면들은본 발명의사상을명확히하기위해과장되어도시될 수있다.이때，사용되는기술 용어및과학용어에 있어서다른정의가없다면，이발명이속하는기 술 분야에서통상의지식을가진자가통상적으로이 해하고있는의미를가지며， 하기의설명및첨부도면에서본발명의요지를불 필요하게흐릴수있는공지 기능및구성에대한설명은생략한다.또한명세� �및첨부된특허청구범위에서 사용되는단수형태는문맥에서특별한지시가없 는한복수형태도포함하는 것으로의도할수있다.

[122] 이하，양초용자동점화유닛및양초용자동점화 유닛올포함하는양초를본 발명의제 1양태 (이하，본발명 (1))로하여，제 1양태에따른본발명의세부구성을 상술한다.

[123] 본발명 (1)에따른양초용자동점화유닛은전도성소재를 함유하는심지를 포함하며，상기심지는방전에의해점화될수있 다.즉,본발명에따른양초용 자동점화유닛은전도성소재를함유함으로써전 도성을가지는심지를 포함한다.이때,심지가연소되는방향을심지의� ��이방향이라할때，심지는 전도성소재에의해적어도길이방향으로의전도 성을가질수있다.상술하면, 심지는전도성소재를함유함으로써，적어도심 지의길이방향으로의양단간 전류이동경로가형성된전도성심지일수있다ᅳ

[124] 본발명 (1)을상술함에 있어，전도성심지는심지에인가되는전압이심 지의 길이방향으로전달되어,심지의길이방향의 일단에서방전이발생할수있을 정도의전기전도도를가지면무방하다.이에따� �,이러한방전이발생할수 있는전기전도성를갖는심지를전도성심지로규 정할수있다.구체적으로 전도성심지는심지의연소시연료로사용되는양 초용연료의전기전도도를 기준으로 10 ⁵ 이상의전기전도도를갖는심지를의미할수 있으며,보다 실질적으로 10 ² 내지 10 ⁸ S/m의전기전도도를갖는심지를의미할수있다.

[125] 상술한바와같이,본발명 (1)에따른양초용자동점화유닛은전도성소재에 의해전도성을갖는심지를포함하며，심지에인 가되는전기적자극 (전압등)에 의해심지의길이방향일단에서발생하는방전에 의해점화될수있다.이에 따라，별도의점화기구가불필요하며，사용자 가심지에직접점화시킬필요가 없어매우안전하고，단지사용자가전기적자극 의 인가여부를제어하는 것만으로양초의점화 (ignition)가가능하여사용이매우편리한장점이 있다.

[126] 본발명 (1)의일실시예에따른양초용자동점화유닛에 있어，전도성소재는 전도성탄소소재，전도성고분자및금속에서선 택되는어느하나또는둘 이상을포함할수있다.

[127] 구체적인일예로，전도성탄소소재는탄소섬유 ，활성탄소，탄소나노튜브，흑연, 카본블랙，그래핀,환원그래핀옥사이드및탄� �복합재료등에서선택되는어느 하나또는들이상일수있으며，발명의목적을달 성하는한에서특별히 제한되지않는다. [128] 보다구체적인일예로，탄소섬유 (carbon fiber)는레이온계탄소섬유， 팬 (PAN)계탄소섬유및피치 (Pitch)계탄소섬유둥에서선택되는어느하나또� � 둘이상일수있으며，이에제한되지않는다.탄� �복합재료는기존탄소섬유의 기계적강도를높인소재를의미할수있다.일예� �，탄소복합재료는

탄소섬유를페놀릭수지에함침하고탄화하여 1000내지 2500 ⁰ C의고온에서 흑연화시킨강도를높인탄소 (C)-탄소 (C)복합재료등일수있다.

[129] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어,전도성고분자는전자및 /또는정공의

이동가능한고분자를의미할수있다.구체적인� �예로，전도성고분자는 폴리아세틸렌 (polyacethylene)계，폴리아닐린 (Polyaniline)계，

폴리피를 (Polypyrrole)계및폴리티오펜 (Polythiophene)계둥에서선택되는어느 하나또는둘이상일수있으며 ,이에제한되지않는다ᅳ보다구체적인일예로� � 전도성고분자는폴리아세틸렌 (polyacetylene, PA),폴리아닐린 (polyaniline, PANI),폴리피를 (polypyrrolek PPy),폴리티오펜 (polythiophen, PT),

폴리에틸렌디옥시티오펜 (poly(3,4-ethylenedioxythiophene), PEDOT),

폴리이소티아나프텐 (polyisothianaphthene, PITN),폴리페닐렌

비닐렌 (polyphenylene vinylene, PPV),폴리페닐렌 (polyphenylene, PPE), 폴리페닐렌설파이드 (polyphenylene sulfide, PPS)및폴리설퍼니트리드 (polysulfur nitride, PSN)등에서선택되는어느하나또는둘이상일수� �다.

[130] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어,금속은그자체로매우좋은도체임에

따라，특별히한정하지않고모든금속이사용가 능하나,좋게는용융온도 (Tm)가 150내지 500 ^o C인금속일수있다.금속은연소시휘발된금� ��증기가인체에 무해하지않는것이바람직하다.이러한측면에� �금속은불꽃온도내에서 기화될수있으며，연소시안전할수있는아연또 는주석인것이좋으나，이에 제한되지않는다.

[131] 상술한바와같이,전도성소재는전도성탄소소� �，전도성고분자，금속또는 이들의혼합물이거나，서로상이한전도성소재 가복합화된복합체일수있다. 이러한복합체는제 1전도성소재및제 2전도성소재가단순흔합된구조;

제 1전도성소재의코어를감싸는제 2전도성소재의쉘을포함하는코어쉘구조; 제 1전도성소재의매트릭스에제 2전도성소재가담지 (load or embedded)된구조; 0차원 (입자등), 1차원 (와이어둥)내지 2차원 (필름등)구조의제 1전도성소재에 제 2전도성소재가코팅되거나담지된구조;또는제 1전도성소재와제 2전도성 소재각각이층을이루며적층된적층구조 (입자상의적층체포함함);일수 있으나，이에한정되는것은아니다.

[132] 전도성소재는탄소소재및 /또는금속을포함하는것이유리하다.탄소소재� �� 금속의경우우수한도전체이면서도，연소시기 화되어재를남기지않을수있어 바람직하다.나아가，전도성소재가전도성탄� �소재인경우심지의연소시 탄소소재가모두이산화탄소로직접 기화됨에따라,그을음및재의발생을 현저하게방지할수있어보다유리하다. [133] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어，전도성소재는섬유상,입자상，튜브상� � 판상에서선택되는어느하나또는둘이상의형태 일수있다.이하,전도성 소재의섬유상，입자상，튜브상및판상에서선 택되는어느하나또는둘이상의 형태를전도성단위체로지칭한다.

[134] 심지는전도성단위체가물리적 얽히거나，물리적접촉또는결착하여형성된 전도성네트워크를포함할수있다.즉，전도성� �트워크는전도성단위체들이 물리적으로서로접촉또는결착 (융착을포함함)하여연속적인전류이동경로를 형성하는구조체일수있다.심지가전도성네트� �크를포함하는경우，전도성 단위체는섬유상및 /또는튜브상과같은종횡비가큰 1차원구조를포함할수 ^. 있다.이러한 1차원구조는보다소량의전도성단위체로도안� �적으로 네트워크가형성될수있어유리하다.심지가전� �성네트워크를포함하는경우, 전도성단위체는섬유상및 /또는튜브상과같은종횡비가큰 1차원구조와함께， 판상과같은 2차원구조및 /또는입자상과같은 0차원구조를더포함할수 있음은물론이다.이러한 2차원구조및 /또는 0차원구조는전도성단위체간의 접점 (contact point)을보다증가시킬수있다.

[135] 섬유상인전도성단위체는특별히제한되지않으 나,전도성탄소소재

섬유 (이하，전도성탄소섬유)，전도성고분자섬유� ��금속섬유등에서선택되는 어느하나또는둘이상을포함할수있다.섬유상� �전도성단위체는

평균직경이수십나노미터오더 (order)내지수백마이크로미터오더일수 있으며，평균길이가수십마이크로미터오더 (order)내지수미터일수있다ᅳ 구체적으로，섬유상인전도성단위체는그평균 직경이 10nm내지 50 , 구체적으로 1 내지 30 일수있으며 ,평균장축길이는 10 j«in내지 10 m일수 있다.실질적으로，섬유상의전도성단위체간� �불규칙적인접촉에의해전도성 네트워크가형성되는경우전도성단위체는분산 에유리한단섬유일수있으며， 직조등과같이전도성단위체의 인위적인배열에의해전도성네트워크가 형성되는경우전도성단위체는인위적배열에유 리한장섬유일수있다.

한정되는것은아니나，일예로단섬유는평균장 축길이가 10 m내지 500 m인 섬유를의미할수있으며 ,장섬유는평균장축길이가 500 m를초과하는섬유， 실질적으로 0.5 mm내지 10 m，보다실질적으로 1mm내지 10 cm인섬유를 의미할수있다.

[136] 튜브상인전도성단위체는특별히제한되지않지 만，전도성탄소소재인전도성 탄소나노튜브일수있다.이때,전도성탄소나노� ��브는단일벽나노류브 (single walled nanotube),이증벽나노류브 (double walled nanotube)또는다중벽

나노류브 (multiwalled nanotube)일수있으며，여러개의단일벽나노류브 가 뭉쳐있는다발형나노류브 (rope nanotube)일수있다.구체적인일예로， 탄소나노튜브는평균직경이 300 nm이하，보다구체적으로 0.1내지 200 ran,더욱 구체적으로 1내지 100 nm일수있으며，평균길이는 1내지 1000 / ，구체적으로 100내지 500 /ΛΙ1일수있으나이에한정되는것은아니다. [137] 입자상은특별히제한되지않으나,구체적인일� �로，활성탄소，흑연및 카본블랙,그래핀웅집체 (crumpled graphene particle),환원된산화그래핀 웅집체 (crumpled reduced graphene oxide(RGO) particle)등과같은전도성탄소 입자이거나,금속입자또는전도성탄소입자와� �속입자의흔합입자일수 있다.입자는평균입경이 10내지 5000 ran,보다구체적으로 100내지 3000 nm일 수있으나，이에한정되는것은아니다.판상의 일예로전도성탄소소재인 그래핀및환원그래핀옥사이드 (RGO)에서선택되는어느하나또는들,또는 금속판등을들수있으나,이에한정되는것은아� �다.

[138] 본발명 (1)에따른일실시예에있어,심지는전도성부재� �포함할수있다. 상세하게，심지는전도성소재를함유하는전도 성부재를포함할수있다.이때, 심지는전도성부재에의해심지의길이방향으로 의전도성을가질수있다.

[139] 전도성부재의물리적크기및형상은설계된양초 의형상이나크기를

고려하고,심미적으로우수한형태의불꽃이형� �되며，방전에유리하도록 적절히조절될수있다.거시적으로，전도성부� �는판형，스트립 (strip)형，납작한 평판스트립 (strip)형 ,와이어 (wire)형，바 (bar)형또는속빈기등형태등일수 있고,바형의단면 (길이방향에수직인단면)은원，타원또는삼각� ��지팔각의 다각형일수있으며，속빈기등형태의단면은원 형루프,타원형루프，삼각 내지팔각의다각루프형태일수있으나，이에한 정되는것은아니다.다만, 납작한평판스트립형과같이편평한일면을가질 때,방전이 일어날수있는 대항면적이넓어보다유리하다.구체적이며비� �정적인일예로，전도성 부재는길이가 1내지 50 cm,구체적으로 3내지 30 cm,더욱구체적으로 5내지 15 cm일수있으나，이에제한되지않는다.또한，전 도성부재의평균직경또는 폭 (또는두께)이 0.01내지 100 mm,구체적으로 0.1내지 50 mm,더욱구체적으로 0.5내지 20 일수있으나이에제한되지않는다.

[140] 전도성부재는상술한전도성네트워크자체일수 있으며，이와달리，비전도성 매트릭스;및비전도성매트릭스에분산된전도� �단위체를포함할수있다. 이때，비전도성매트릭스에분산된전도성단위 체는전도성단위체간의 접촉 (얽힘이나결착등을포함함)에의해전도성네트� ��크를형성할수있음은 물론이다.전도성단위체는비전도성매트릭스� �분산함입되어결합된상태일 수있으나,이에한정되는것은아니며비전도성� �트릭스표면에코팅된상태일 수도있다.

[141] 전도성부재가비전도성매트릭스 (가연성인비전도성매트릭스);및비전도성 매트릭스에분산결합되어전도성네트워크를이 루는전도성단위체；를 포함하는경우,비전도성매트릭스에의해심지� �요구되는기계적물성 (일예로 물리적강도등)을확보할수있을뿐만아니라,전� ��성을확보하면서도전도성 소재에의해야기되는높은열전도율을저하시킬 수있어보다유리하다.

상세하게，비전도성매트릭스에의해전도성소 재의열전도율을

저하시킴으로써,심지주변의양초의연료가용� �되어터널현상이발생하는 것을방지할수있어유리하다.

[142] 상술한바와같이，전도성부재가전도성소재와 함께비전도성매트릭스를 포함하는경우，비전도성매트릭스는부도체내 지반도체의전기적특성을 가지면서 열전도도가낮은소재인것이유리하다.일예로� �,비전도성 매트릭스는열전도도가 1 W/m.K미만,구체적으로 0.4 W/m-K미만,더욱 구체적으로 0.01내지 0.2 W/m.K의범위인부도체일수있다.

[143] 그형상에 있어,비전도성매트릭스는다공성매트릭스또� �비다공성 (치밀한) 매트릭스일수있다.비다공성 (치밀한)매트릭스는와도적인 (또는인위적인) 기공이형성되지않은매트릭스를의미할수있으 며,다공성매트릭스는열린 기공구조를갖는매트릭스를의미할수았다.

[144] 비전도성매트릭스가치밀한매트릭스인경우， 전도성부재는비전도성

매트릭스의표면에전도성단위체가랜덤하게배 열되거나분산결합되어 전도성네트워크를형성하는구조일수있다.즉� �전도성부재는치밀한 비전도성매트릭스;및비전도성매트릭스의 일표면에결합된전도성

네트워크 (전도성단위체의네트워크)를포함할수있다.

[145] 이와달리,비전도성매트릭스가치밀한매트릭� �인경우,전도성부재는

전도성단위체가비전도성매트릭스의내부에함 입분산되어전도성

네트워크를형성하는구조일수있다.

[146] 그러나,전도성부재가전도성단위체에기반한� �트워크에의해길이

방향으로의전도도가확보되는것으로한정되어 해석되어서는안된다.일예로, 비다공성인비전도성매트릭스의표면내지내부 에전도성장섬유나전도성 스트립이길이방향으로비전도성매트릭스를가 로지르도록서로이격 배열되어위치함으로써，전도성부재가길이방 향으로전도도를가질수도 있음은물론이다.

[147] 비전도성매트릭스가치밀한매트릭스인경우， 비전도성매트릭스는반도체 내지절연체이며연소가능한유기물이면무방하 나,좋게는상술한열전도도를 만족하는유기물일수있다.구체적이며비한정� �인치밀한비전도성

매트릭스의일예로,저밀도폴리에틸렌 (LDPE),선형저밀도폴리에틸렌 (LLDPE), 폴리프로필렌수지，폴리이소프렌수지 ,에틸렌비닐아세테이트수지 (EVA), 폴리에틸렌카보네이트,폴리프로필렌폴리카� �네이트，페놀 -포름알테히드 수지등의수지；나 MDF(Medium Density Fiberboard), PB(Particle Board), 플라이우드등과유사한가공목재 (압착가공목재);또는소이왁스，밀랍왁스， 비즈왁스,젤왁스，파라핀왁스또는이들의흔� �왁스등을포함하는가연성 고체연료;둥을들수있으나,이에한정되는것은� ��니다.

[148] 전도성부재가비전도성매트릭스를포함하는경 우,비전도성매트릭스에의해 전도성부재의거시적형상이규정될수있다.비� �도성매트릭스는판형, 스트립 (strip)형 ,납작한평판스트립 (strip)형 ,와이어 (wire)형 ,바 (bar)형또는속 빈기등형태등일수있고,바형의단면 (길이방향에수직인단면)은원,타원 또는삼각내지팔각의다각형일수있으며，속빈 기등형태의단면은원형루프, 타원형루프,삼각내지팔각의다각루프형태일� �있으나，이에한정되는것은 아니다.

[149] 도 1은본발명 (1)의 일실시예에따른심지의전도성부재를도시한도 면으로, 비다공성인비전도성매트릭스 (12a)에전도성단위체 (12b)가분산결합된 전도성부재를도시한도면이다.상세하게,도 1은전도성부재로섬유상의 전도성단위체 (12b)가비다공성인비전도성매트릭스 (12a)의표면에 랜덤하게 분산결합되어전도성네트워크를형성하는경우 를도시한도면이나，이에 한정되는것은아니다.

[150] 상술한바와같이，전도성부재는비전도성매트 릭스및전도성단위체를

포함할수있는데,비전도성매트릭스는다공성� �트릭스일수있다.다공성 매트릭스는매트릭스를이루는절연성물질이설 사앞서상술한열전도도를 만족하지않는다하더라도，기공에의해비전도 성매트릭스의열전도도를낮출 수있어유리하며，모세관현상에의해심지의상 단부로양초의연료를이동시킬 수있어유리하다.

[151] 다공성인비전도성매트릭스는섬유에기반한다 공성웹형태일수있으며, 섬유에기반한다공성웹은섬유의사상，직포상 및부직포상에서선택되는어느 하나이상이나,이들의적층체를포함할수있다.

[152] 구체적인일예로,다공성웹형태는섬유의사상,� ��포상및부직포상에서

선택되는어느하나또는둘이상일수있다.본발� � (1)에서사상은가늘고긴실 형태를의미한다.상기사상은특별히제한되지� �으나，단섬유，장섬유또는 연사등일수있다.사상의평균직경은 0.1내지 500 /rn，평균길이는 1 내지 30 cm일수있다.상기의범위인경우，비전도성매트 릭스의강도가물리적으로 일정하게유지할수있고,다양한형태로변형이� �이할수있다.비전도성 매트릭스는섬유상의직포또는부직포뿐만아니 라，사상의직포또는사상의 부직포또한포함할수있다.즉，비전도성매트� �스는사상을사용한평직포, 주자직포,능직포등의직포상이나부직포상을� �함할수있다.또한，직포는 끈의형태 (braiding), 3차원의 엮는형태 (weaving)또는뜨개형태 (contour warp knitting, net-shape weft knitting)등을포함할수있다.

[153] 비전도성매트릭스가다공성일때,낮은열전도� �및모세관현상에의한

물질 (연료)이동의용이성측면에서,비전도성매트릭 스는걸보기기공률이 20 내지 80%，구체적으로 30내지 70%일수있으며，전도성부재또한,걸보기 기공률이 20내지 80%,구체적으로 30내지 70%일수있다.이때，비전도성 매트릭스나전도성부재의평균기공크기는 100내지 2000 nm,구체적으로 200 내지 1000 ran일수있으나，이에한정되는것은아니다.

[154] 전도성부재는다공성인비전도성매트릭스;및� �공성인비전도성

매트릭스의표면및 /또는내부에분산결합된전도성단위체를포함� �수있다. 구체적인일예로，심지의전도성부재는다공성 비전도성매트릭스를이루는 비전도성섬유와함께전도성단위체가분산결합 되되，전도성단위체가전도성 네트워크를형성하는구조일수있다.이때，전� �성단위체는섬유상또는 류브상일때전도성네트워크형성에유리하며전 도성부재가높은기공률을 유지할수있어유리하다.

[155] 즉，전도성부재는비전도성섬유와섬유상및 /또는류브상의전도성단위체를 포함하는사상,직포상및 /또는부직포상일수있다.

[156] 그러나，본발명 (1)이 이에한정되는것은아니며，비전도성매트릭스 의직포 또는부직포의표면에전도성단위체의전도성네 트워크가결합된구조일수도 있음은물론이다.

[157] 본발명 (1)의일실시예에따른심지의전도성부재로다공 성인비전도성

매트릭스에전도성단위체가분산결합된형태의 도면을도 2에도시하였다.도 2는심지의전도성부재로섬유상의비전도성매� �릭스 (11a)와섬유상의전도성 단위체 (l ib)가서로물리적접촉을통해분산결합되어부직 포를형성하되, 전도성단위체 (l ib)가전도성네트워크를형성하고있는구조의 예이다.

[158] 섬유상을기반한비전도성매트릭스의섬유 (비전도성섬유)는천연섬유및 합성섬유에서하나또는들이상선택될수있다.� �연섬유및합성섬유는 연소시발생하는가스가인체에무해하여보다유 리하다.

[159] 천연섬유는셀롤로오스계섬유인필프,면,아마, 대마，황마,케나프，대나무, 모시，사이잘및명주둥에서선택되는어느하나 또는둘이상일수있으나，이에 제한되지않는다.

[160] 이때，펄프는기계적또는화학적처리를통해수 많은잔가지들을포함하도록 피브릴화된셀를로오스계섬유로서섬유의줄기 가지는수십 의직경을 가지지만,줄기가지에연결된잔가지들은수 의직경을가지며서로복잡하게 연결되어 있으며， 3차원적인망사구조를가진것일수있다.상기 3차원적인 망사구조에의해펼프와전도성단위체는서로용 이하게물리적으로결합또는 얽힘구조 (entanglement)를형성할수있으며 ,특별한처리를하지않더라도 필프의망사구조내에안정한형태로분산되어높 은다공성을가진비전도성 매트릭스를형성할수있다.구체적인일예로，� �기필프는자작나무, 유칼립투스,참나무등의활엽수및소나무，전� �무등의침엽수를원료로한 목재필프또는짚,면,닥나무의수피등식물섬유� ��원료인비목재필프일수 있다.

[161] 구체적인일예로，합성섬유는폴리아미드계섬 유,폴리올레핀계섬유，

폴리에스테르계섬유,폴리비닐알코올계섬유� �폴리아크릴레이트계및 폴리우레탄섬유등에서선택되는어느하나또는 둘이상의흔합섬유일수 있으며공단량체와공중합을통해제조된공중합 체섬유일수있다.보다 구체적으로，나일론 6，나일론 66，폴리에틸렌섬유,폴리프로필렌섬유， 폴리에틸렌테레프탈레이트，폴리부틸렌테레 프탈레이트섬유，폴리비닐알코올 섬유,폴리아크릴로니트릴섬유，폴리 (염화비닐 -co-아크릴로니트릴)및 부탄디올유래폴리우레탄섬유등에서선택되는 어느하나또는둘이상일수 있다.

[162] 전도성부재가다공성인경우 (즉,전도성부재가다공성인비전도성

매트릭스와전도성단위체를포함하는경우)，� �도성단위체와비전도성 매트릭스를이루는비전도성섬유간의물리적얽 힘이나결합에의해전도성 단위체가비전도성매트릭스에결합될수있다.� �러나，이와달리비전도성 섬유자체에전도성단위체가물리적으로결착된 상태이거나,바인더에의해 비전도성매트릭스에전도성단위체가결착된상 태일수있다.

[163] 상세하게,제조방법적으로블로잉 (blowing)또는스프레이로전도성단위체를 비전도성섬유상으로이루어진비전도성매트릭 스에분산시킨후，비전도성 매트릭스의섬유를구성하는고분자의유리전이 온도이상의온도에서 일정시간 어닐링하여비전도성섬유에전도성단위체를물 리적으로결착함으로써전도성 단위체가비전도성매트릭스의섬유로부터탈리 되지않고강한결착력을 가지며 일체화될수있다.어닐링시간은섬유의종류및� �경에따라다양할수 있으며，구체적으로 2분이상,보다구체적으로 5분내지 60분일수있다.

[164] 이와달리，바인더에의해비전도성매트릭스에 전도성단위체가결착된

상태인경우，전도성부재는비전도성섬유간， 전도성단위체간및 /또는 비전도성섬유와전도성단위체간을결착시키는 바인더를더포함할수있다. 바인더는비전도성매트릭스와전도성단위체의 결착성을향상시킬수있다. 전도성부재가바인더를더포함함으로써전도성 부재의강직성이보다 향상되어그형태를보다안정적으로유지할수있 으며，비전도성매트릭스에 물리적으로고정된전도성소재가바인더수지에 의해보다강하게

결착됨으로써，전도성단위체에의한높은다공 성및바인더에의한강한 - 결착력을동시에가질수있어유리하다.

[165] 구체적인일예로，바인더는수지또는가연성고 체연료일수있다.바인더 수지는폴리아미드계수지 ,폴리비닐계수지 ,폴리올레핀계수지，

폴리에스테르계수지，아크릴레이트계수지， 샐를로오스계수지，에폭시수지및 페놀계수지등에서선텍되는어느하나또는둘이 상의흔합물을포함할수 있으나,이에제한되지않는다.보다구체적인일� ��로，상기바인더는

폴리비닐알코올，폴리비닐피를리돈，폴리비 닐부티랄,폴리비닐아세테이트， 저밀도폴리에틸렌，선형저밀도폴리에틸렌， 중밀도폴리에틸렌，

고밀도폴리에틸렌,폴리프로필렌，에틸렌비� �아세테이트수지 ,폴리이소프렌， 나일론 6，나일론 66，폴리에틸렌카보네이트,폴리프로필렌폴리 카보네이트， 비스페놀 A-폴리카보네이트，폴리에틸렌테레프탈레이� ��，

폴리부틸렌테레프탈레이트，폴리메틸메타크 릴레이트，메틸셀를로오스， 카복시메틸셀를로오스,에폭시수지,페놀 -포름알데히드수지및파라핀등에서 선택되는어느하나또는둘이상흔합물일수있다 .구체적으로바인더수지는 폴리비닐알코올 (polyvinyl alcohol, PVA)을사용하는것이연소시유독한가스를 발생하지않고，접착력이우수하여바람직할수 있다.

[166] 이와달리바인더는양초의 연료 (액체또는고체)와상이하며，양초의 연료보다 상대적으로높은용융온도를갖는가연성고체연 료일수있다.상세하게， 양초에사용되는연료의용융온도는 40내지 70°C일수있으며，바인더는양초에 사용되는연료보다상대적으로높은용융온도를 갖는고체연료일수있다.보다 구체적인일예로，양초의연료가소이왁스，밀 랍왁스，비즈왁스및젤왁스에서 하나또는둘이상선택된연료인경우바인더는파 라핀왁스를포함할수있다. 일예로，바인더는파라핀왁스이거나,파라핀� �스와다른가연성고체 연료 (소이왁스,밀랍왁스，비즈왁스，젤왁스둥)가 흔합된흔합연료일수있다. 흔합연료의경우，혼합연료는파라핀왁스를 10중량 %이상,구체적으로는 30중량 %이상함유할수있으나，이에한정되는것은아� �다.

[167] 바인더는전도성부재총중량을기준으로, 1내지 30증량 %，구체적으로 5 내지 20중량 %로포함될수있다.상기범위를만족하는경우,바 인더는 비전도성매트릭스의다공성을유지하면서,비� �도성매트릭스와전도성 소재의결착력을향상시킬수있다ᅳ

[168] 상술한바와같은비전도성매트릭스 (다공성또는비다공성)를포함하는

전도성부재는안정적인전도성네트워크가형성 되는정도의전도성단위체를 함유하면족하다.구체적인일예로，전도성부� �는비전도성매트릭스:전도성 단위체의증량비가 90(비전도성매트릭스): 10(전도성단위체)내지 5(비전도성 매트릭스): 95(전도성단위체)중량비，더욱구체적으로 30:70내지 15:85 중량비일수있으나，이에한정되는것은아나다 .

[169] 그러나본발명 (1)에서，전도성부재가비전도성매트릭스와， 비전도성

매트릭스에분산결합된전도성단위체를함유하 는구조로한정되는것은 아니다.상술한바와같이전도성부재는전도성� �재로이루어질수있다.일 예로，전도성부재는전도성탄소소재，전도성 고분자및금속에서선택되는 어느하나또는둘이상인전도성소재의폼 (foam),박 (film),메쉬 (mesh), 펠트 (felt),와이어 (wire)또는다공성박 (perforated film)이거나，이들의적층체일 수있다.또한，전도성부재는전도성단위체의� �도성네트워크그자체일수 있다.전도성부재가전도성소재로이루어지는� �우，낮은열전도도측면에서 전도성부재는전도성소재의폼,메쉬，펠트또� �다공박과같은다공성구조인 것이유리하다.이때,심지의전도성부재는기공� �� (걸보기기공율)이 40내지 90%,구체적으로 50내지 80%일수있으나이에한정되는것은아니다.

[170] 본발명 (1)이일실시예에따른심지의전도성부재의도면 올도 3내지도 5에 도시하였다.도면을참조하여설명하면，심지� �전도성부재는도 3내지도 5와 같이다공성을갖는형태일수있다.구체적으로� �도 3은심지의전도성부재가 메쉬 (mesh)인예이며，도 4는심지의전도성부재가펠트 (felt)인일예이며，도 5는심지의전도성부재가다공성박 (perforated film)인일예이다.

[171] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어,심지는전도성부재에결합된비전도성 부재 (절연성부재)를더포함할수있다.

[172] 비전도성부재는가연성비전도성부재일수있으 며,전도성부재와결합되어 전도성부재를물리적으로지지하는지지체의 역할을함과동시에，전도성 부재에서 연료로열이전달되는것을방지하는열전달장벽 의 역할또한수행할 수있다.

[173] 비전도성부재는전도성부재에대웅되는형상을 가질수있으나，이에

한정되는것은아니며，전도성부재와독립적으 로판형,스트립 (strip)형,납작한 평판스트립 (strip)형,와이어 (wire)형,바 (bar)형또는속빈기등형태등일수 있고,바형의단면 (길이방향에수직인단면)은원，타원또는삼각� ��지팔각의 다각형일수있으며，속빈기등형태의단면은원 형루프，타원형루프，삼각 내지팔각의다각루프형태일수있으나，이에한 정되는것은아니다ᅳ다만， 비전도성부재는결합된전도성부재의길이에 대웅되는길이내지전도성 부재보다상대적으로짧은길이를갖는것이좋다 .구체적으로비전도성부재는 전도성부재의길이와독립적으로길이가 1내지 50 cm，구체적으로 3내지 30 cm, 더욱구체적으로 5내지 15 cm일수있으나，이에제한되지않는다.비전도성 부재의평균직경또는폭은전도성부재와독립적 으로 0.01내지 100腿， 구체적으로 0.1내지 50 mm，더욱구체적으로 0.5내지 20丽일수있으나이에 제한되지않는다.다만,이러한크기에서，전도� ��부재와비전도성부재가 결합되어도,심지의불꽃의크기가알맞게생성� �수있으며심미성이뛰어난 형태의불꽃이형성될수있다.

[174] 비전도성부재는또한,전도성부재와독립적으� �，다공성또는비다공성일수 있다.비다공성 (치밀한)의 비전도성부재는의도적인 (또는인위적인)기공이 형성되지않은것을의미할수있으며,다공성의� �전도성부재는열린 기공구조를갖는것을의미할수있다ᅳ

[175] 비다공성인비전도성부재는매우얇은막 (판)형상일때에도심지가스스로의 무게를견디며설수있어,지지체의 역할에보다유리하다.또한，심지에 포함되는전도성부재와비전도성부재는다공성 전도성부재-비다공성 비전도성부재 ;다공성전도성부재-다공성비전도성부재;비다 공성전도성 부재-비다공성비전도성부재;또는비다공성전� ��성부재-다공성 전도성 부재;일수있다.이때전도성부재와비전도성부� ��중적어도일부재가 다공성인것이모세관현상에의한심지상단으로 의연료이동 (공급)측면에서 유리하며，이와함께，심지자체의열전도도를 낮출수있어유리하다.

[176] 비전도성부재는가연성이며，연소시인체에유 독한물질이생성되지않은

물질이면사용가능하다.구체적이며실질적인� �예로,바전도성부재는목재류， 섬유류및가연성고체연료에서선택하는어느하 나또는둘이상일수있다. 그러나，본발명 (1)이비전도성부재의물질에의해한정될수없음 은물론이며, 절연체이며목재,가연성고체연료와유사하게� �소시유독물질을생성하지 않고，형상가공이용이하고심지에요구되는기 계적물성을충족시킬수있는 물질이면사용가능하다.

[177] 비전도성부재의목재류는특별히제한되지않으 나,구체적인일예로,침엽수 및활엽수일수있으며，소나무,참나무，단풍� �무，체리나무，편백나무및닥나무 둥알수있으나,이에제한되지않는다.

[178] 비전도성부재가가연성고체연료인경우，비전 도성부재는양초의연료와 상이하며，양초의연료보다상대적으로높은용 융온도을갖는고체연료일수 있다.구체적으로,양초에사용되는연료의용융� ��도는 40내지 70°C일수 있으며，비전도성부재는양초에사용되는연료 보다상대적으로높은

용융온도를갖는고체연료일수있다.보다구체� �인일예로，양초의연료가 소이왁스，밀랍왁스,비즈왁스및젤왁스에서� �나또는둘이상선택된연료인 경우,가연성고체연료인비전도성부재는파라� �왁스를포함할수있다.일 예로，비전도성부재는파라핀왁스이거나，파 라핀왁스와다른가연성고체 연료 (소이왁스，밀랍왁스,비즈왁스，젤왁스등)가 흔합된흔합물일수있다. 흔합물의경우，흔합물은파라핀왁스를 10증량 %이상，구체적으로는 30중량 % 이상함유할수있으나,이에한정되는것은아니� �.

[179] 비전도성부재가비다공성인경우，비전도성부 재는목재또는가연성고체 연료의판형，스트립 (strip)형，납작한평판스트립 (strip)형，와이어 (wire)형, 바 (bar)형또는속빈기둥형태둥일수있다.

[180] 비전도성부재가다공성인경우,비전도성부재� �관통형기공이형성된목재 또는가연성고체연료의판，스트립 (strip),납작한평판스트립 (strip), 와이어 (wire)또는바 (bar)의형태일수있다.구체적인일예로，관통형 기공은 전도성부재와비전도성부재의적층방향에평행 하게，비전도성부재를 관통하는기공일수있다.이때，전도성부재와� �전도성부재의적층방향은, 심지의길이방향에수직인방향일수있음은물론 이다.비전도성부재는 다수개의관통형기공이규칙적또는불규칙적으 로서로이격배열된것일수 있다.관통형기공은그단면이원형，타원형，� �각내지팔각의다각형，또는띠 형일수있으나，본발명 (1)이관통형기공의형상에의해한정되는것은아 니다. 또한,물리적가공의용이성，후술하는방전의� �이성,비전도성부재의기계적 물성유지등을고려하여，단일한기공 (단일한관통형기공의단면적)의면적및 기공밀도 (비전도성부재의단위표면적당관통형기공의� �)가적절히조절될 수있다.실질적인일예로，단일한기공의직경 (동일단면적의원으로환산한 환산직경)은 100/ffli내지 5mm일수있으며，기공밀도는 0.1개 /cm ² 내지 1개 /cm ² 일수있으나,이에한정되는것은아니다.

[181] 또한，비전도성부재가다공성인경우，구체적 으로관통형기공이형성된

목재의판，스트립 (strip),납작한평판스트립 (strip),와이어 (wire),바 (bar)또는 속빈기둥의형태인경우,비전도성부재는열린� �공 (일예로관통형기공)을 채우는양초의연료를더포함할수있다.구체적� �로，비전도성부재는관통형 기공을포함하되，관통형기공자체가양초의연 소시연료로사용될수있는 파라핀왁스，비즈왁스,밀랍왁스등의왁스를� �함하는가연성고체연료에의해 채워진상태일수있다.심지가연소할때，연소� �는심지의 일단부근에 위치하는관통형기공의경우기공을채우는연료 가용융될수있으며，이에 따라,관통형기공으로부터용융된연료가흘러� �가며기공의빈공간이다시 확보될수있다.관통형기공을갖는비전도성부� �및관통형기공을채운 연료가심지 일단과인접한영역에서녹아내리며기공의빈공 간이다시 확보되는구성은후술하는두전도성부재사이에 비전도성부재가개재된심지 구조쎄매우유리하다.이때，양초의점화시방� �이심지의 일단에서선택적으로 또용이하게발생할수있도록，비전도성부재의 일단부에인접하여위치하는 관통형기공들은연료로채워지지않고빈상태그 대로유지되는것이좋다.

[182] 앞서，기공에연료가채워지는예를비전도성부 재가관통형기공에의해

다공성을갖는경우를기반으로상술하였으나， 이는관통형기공에만한정될수 없다.즉，비전도성부재가다공성인경우,비전� ��성부재의 열린기공들이 연료로채워진상태일수있음은물론이다.또한� �전도성부재사이에 개재되는다공성의비전도성부재인경우，방전 이발생하는일단부영역에 위치하는열린기공들은연료로채워지지않은상 태일수있음은물론이다. 구체적으로，후술하는바와같이심지는양초의 연료로부터 일정길이

돌출되도록위치할수있는데,돌출된영역쎄존� �하는비전도성부재의열린 기공은연료로미층진된상태일수있으며양초의 연료에장입된영역에 존재하는비전도성부재의열린기공은연료로층 진된상태일수있다.

[183] 비전도성부재의섬유류는앞서상술한비전도성 매트릭스의섬유와유사하게 천연섬유및 /또는합성섬유일수있다.천연섬유는셀를로오� ��계섬유인필프， 면，아마,대마，황마，케나프，대나무，모� �，사이잘및명주등에서선택되는어느 하나또는둘이상일수있으나，이에제한되지않 는다.합성섬유는

폴리아미드계섬유，폴리올레핀계섬유，폴리 에스테르계섬유，

폴리비닐알코을계섬유，폴리아크릴레이트계 섬유，폴리스티렌계및

폴리우레탄섬유둥에서선택되는어느하나또는 둘이상의흔합섬유일수 있으며공단량체와공중합을통해제조된공중합 체섬유일수있다.구체적으로， 나일론 6，나일론 66，폴리에틸렌섬유,폴리프로필렌섬유，

폴리에틸렌테레프탈레이트，폴리부틸렌테레 프탈레이트，폴리비닐알코올섬유， 폴리아크로니트릴섬유,폴리 (염화비닐 -co-아크릴로니트릴)및부탄디올유리 폴리우레탄섬유등에서선택되는어느하나또는 둘이상일수있다 이때， 합성섬유는연소시유독하지않는섬유가바람직 할수있다.

[184] 비전도성부재가다공성인경우，비전도성부재 는상술한섬유류 (천연섬유 및 /또는합성섬유)에기반한다공성웹구조를가질� ��있다.일예로，비전도성 부재는섬유류 (천연섬유및 /또는합성섬유)의사상,직포상및부직포상에서 선택되는어느하나또는둘이상일수있다.이때� �상기사상은복수의섬유 다발일때，곧게설수있는강도가유지될수있어 유리하다.또한，직포는섬유류 자체의직포뿐만아니라，사상을사용한평직포 ，주자직포및능직포둥의 직포상을포함할수있으며，부직포또한섬유류 자체의부직포뿐만아니라 사상의부직포를포함할수있다.또한，직포는� �의형태 (braiding), 3차원의 엮는 형태 (weaving)및뜨개형태 (contour warp knitting, net-shape weft knitting)등을 포함할수있다.

[185] 비전도성부재가섬유류에기반한다공성비전도 성부재인경우,비전도성 부재의걸보기기공률은 20내지 80%,구체적으로 30내지 70%일수있으나, 이에한정되지않는다.또한,기공의평균크기는 100내지 2000 ran,구체적으로 200내지 1000 ran일수있으나，이에한정되지않는다.

[186] 비전도성부재가섬유류에기반한다공성웹 (web),구체적인일예로，사상, 직포상또는부직포상인경우,비전도성부재는� �층방향 (심지의길이방향에 수직인방향，또는비전도성부재의두께방향)� �로，그기공률이일정할수 있으며,이와달리적층방향으로그기공률이연� �적또는불연속적으로변화할 수있다.

[187] 구체적인일예로，비전도성부재는서로상이한 걸보기기공률을갖는둘 이상의다공성웹 (섬유류에기반한다공성웹)이적층된적층체일� ��있다. 비전도성부재가서로상이한겉보기기공률을갖 는둘이상의다공성웹을 포함하는경우，상대적으로낮은기공률을갖는 다공성웹을통해심지의기계적 물성을향상시킬수있으며，상대적으로높은기 공률을갖는다공성웹올통해 효과적인열전달장벽을형성할수있다.또한，� �요시모세관힘에의해심지의 상단방향으로의연료공급에보다유리한기공률 을갖는다공성웹을통해 안정적인연료의공급은담보할수있다.

[188] 다공성웹의겉보기기공률은 20내지 80%,구체적으로 30내지 70%일수 있으며 ,비전도성부재가서로상이한걸보기기공률을� �는둘이상의다공성 웹을포함하는경우，다공성웹간의기공률차는 10내지 60%일수있으나，이에 한정되는것은아니다.비전도성부재가서로상� �한걸보기기공률을갖는둘 이상의다공성웹을포함하는경우,전도성부재� �접하는측으로부터 이에 대향하는측으로그기공률이순차적으로감소하 도록둘이상의다공성웹이 적층될수있으며 ,이와달리 전도성부재와접하는측으로부터이에대향하는 측으로그기공률이순차적으로증가하도록둘이 상의다공성웹이적층될수도 있다.

[189] 그러나,본발명 (1)의 일실시예에 있어，비전도성부재가상술한다공성의 비전도성부재이거나,상술한비다공성의비전� �성부재로한정되는것은 아니다.일예로，비전도성부재는상술한다공� �의비전도성부재와상술한 비다공성의비전도성부재가적층된구조를포함 할수있다.

[190] 이하，상술한전도성부재와상술한비전도성부 재와의결합구조에대해

상술한다.

[191] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어，심지는하나이상의전도성부재;및 전도성부재에결합된하나이상의비전도성부재 를포함한다.이때，전도성 부재와비전도성부재의결합은단순한물리적밀 착을포함할수있으며,이와 달리결착제에의해접착되어 일체를이루는결착의의미를포함할수있다. 또한,전도성부재와비전도성부재가결착제에� �해일체를이루며결착된 경우，결착제는앞서상술한바인더와유사내지 동일한성분일수있다.

[192] 상술한바와같이,전도성부재와비전도성부재� �서로독립적으로，판형， 스트립 (strip)형，납작한평판스트립 (strip)형，와이어 (wire)형 ,바 (bar)형또는속 빈기등형태일수있다.비전도성부재가속빈기� �형태인경우,전도성부재는 비전도성부재의외측에위치하며비전도성부재 와동심구조를이루는속빈 기등형태일수있다.또한이와달리비전도성부� �가속빈기등형태인경우， 전도성부재는비전도성부재의내측에위치하며 비전도성부재와동심구조를 이루는속빈기둥형태이거나，비전도성부재의 내부빈공간올채우는바 (기둥) 형상일수있다.전도성부재와비전도성부재는� �로독립적으로，판형， 스트립 (strip)형，납작한평판스트립 (strip)형 ,와이어 (wire)형또는바 (bar)형상인 경우,길이방향에평행한일면인측면이서로접� �는형태일수있다.전도성 부재와비전도성부재의폭 (직경또는두께)및길이는상술한범위내에서서� �� 동일내지상이할수있다.구체적으로비전도성� �재는전도성부재의길이와 독립적으로 1내지 50 cm,구체적으로 3내지 30 ctn，더욱구체적으로 5내지 15 cm일수있으나,이에제한되지않는다.비전도성� �재의평균직경또는폭 (또는 두께)은전도성부재와독립적으로 0.01내지 100歷，구체적으로 αΐ내지 50 mm, 더욱구체적으로 0.5내지 20 mm일수있으나이에제한되지않는다.다만，전도 성 부재와비전도성부재의길이가서로동일하지않 은경우 (유사한경우),전도성 부재가비전도성부재보다상대적으로길이가길 어,전도성부재가비전도성 부재의상단부에돌출되어위치할수있다.일예� �,전도성부재의상단이 0.1 내지 3 cm가량비전도성부재의상단으로부터돌출되어� ��치할수있다.이러한 돌출구조는심지의전기적방전에좀더유리하다 .

[193] 도 6은전도성부재와비전도성부재를모두포함하� �심지를도시한일예로， 스트립형의전도성부재 (40b)의측면에결합된스트립형비전도성부재 (40a)를 포함하는심지의 일예이다.

[194] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어,심지는도 6과같은일전도성부재와일 비전도성부재가결합하는형태이거나，이와달 리，심지는둘이상의전도성 부재를포함할수있다.심지가둘이상의전도성� �재를포함하는경우，전도성 부재사이에는비전도성부재가위치할수있다

[195] 보다구체적인일예로，심지는적어도둘이상의 전도성부재및서로대향하는 전도성부재사이에개재된비전도성부재를포함 할수있다.전도성부재 사이에개재되는비전도성부재는다공성인비전 도성부재인것이유리하다. 이는，비전도성부재가다공성인경우유체의원 활한이동이가능하여,비전도성 부재를사이에두고서로대향하는전도성부재간 의방전이용이하게발생할수 있기때문이다.이러한방전의용이성측면에서,� ��공성의비전도성부재는 관통형기공에의해다공성을갖는비전도성부재 인것이좋다.

[196] 도 7은서로대향하는납작한평판스트립 (strip)형의전도성부재 (50b, 50c) 사이에개재된납작한평판스트립 (strip)형의비전도성부재 (50a)를포함하는 심지를도시한일예이다.도 7의심지의비전도성부재 (50a)는전도성 부재 (50b)에서전도성부재 (50c)의방향으로관통된관통형기공 (50f, 50f(2))을 포함할수있다.도 7에예시된심지는，관통형기공에의해서로대� �하는 전도성부재 (50b, 50c)간의원활한방전이담보될수있고，전도성� �재가납작한 평판스트립형상을가짐에따라넓은대항면적에 의해방전이보다효과적으로 발생하며，전도성부재와비전도성부재가동일 한형상을가짐으로써물리적 안정성이우수한심지구조의 일예이다.이때，상술한바와같이심지의 일단에 인접하여위치하는관통형기공 (50f)은가연성고체연료로채워지지않고빈 공간이그대로유지된상태일수있으며，그이외 의관통형기공 (50f(2))은가연성 고체연료로채워진상태일수있다.

[197] 본발명 (1)에따른일실시예에있어，심지는하나이상의 비전도성부재와하나 이상의전도성부재가교번적층된적층체일수있 으며 ,적층체의최외각에는 비전도성부재가위치할수있다.적층체의최외� �에비전도성부재가위치한다 함은，비전도성부재가적층체최외각의적어도 한쪽일면에위치하는형태를 의미하는것이다 구체적인일예로,심지는두개의비전도성부재� �두개의 전도성부재를포함할수있으며,제 1비전도성부재-제 1전도성

부재ᅳ제 2비전도성부재-제 2비전도성부재가적층된적층체를포함할수있� �. 다른구체적인일예로,심지는세개의비전도성� �재와두개의전도성부재를 포함할수있으며,제 1비전도성부재-제 1전도성부재-제 2비전도성

부재-제 2비전도성부재-제 3비전도성부재가적층된적층체를포함할수있� �. 이러한경우，최외각에위치하는비전도성부재 는비다공성의비전도성부재일 수있으며，최외각에위치하는비전도성부재에 의해심지가스스로의무게를 지탱하여자유로이서 있을수있는프리-스탠딩 (free-standing)가능하여 유리하다.다만，서로대향하는전도성부재사� �에개재된비전도성부재는 앞서상술한바와유사하게，관통형기공에의해 다공성을갖는비전도성부재인 것이유리하다.

[198] 본발명 (1)의 일실시예에따른심지의일예를도 8에도시하였다.도면을

참조하여설명하면,도 8의심지는,전도성부재와비전도성부재가모두� ��작한 ^ᅩ 평판스트립형태를갖되 ,제 1비전도성부재 (50d)/제 1전도성

부재 (50b)/제 2비전도성부재 (50a)/제 2전도성부재 (50c)/제 3비전도성부재 (50e)가 적층된구조이다.제 1비전도성부재 (50d)와제 3비전도성부재 (50e)가각각 적층체최외각에위치할수있다.이때，도 8의심지의비전도성부재 (50a)는 전도성부재 (50b)에서전도성부재 (50c)의방향으로관통된관통형기공 (50f)을 포함할수있으며，비전도성부재 (50a)의 일단에인접하여위치하는관통형 기공을제외한나머지관통형기공들은연료에채 워진상태일수있다.

[199] 또한,전도성부재와비전도성부재가적층된적� �체의 일단을기준으로, 전도성부재의일단이비전도성부재의일단보다 돌출되어위치할수있다.즉, 단일한전도성부재와단일한비전도성부재가적 층된적층체에서，전도성 부재의일단이비전도성부재의일단보다돌출되 어위치할수있다.또한，도 8에도시한일예와같이，두전도성부재사이에� �전도성부재가개재되어 있는 경우,적어도두전도성부재의 일단이모두전도성부재사이에위치하는 비전도성부재의 일단보다돌출되어위치할수있다.즉，도 8의 일예와같이， 심지가제 1전도성부재 (50b)/제 2비전도성부재 (50a)/제 2전도성부재 (50c)의 적층체를포함하는경우，상기적층체의 일단을기준으로，두전도성부재 사이에위치하는비전도성부재 (50a)가함몰되어위치할수있다.

[200] 상술한바와같이，본발명 (1)에따른일실시예는，심지가전도성부재와

비전도성부재를포함하되，전도성부재와비전 도성부재가길이방향에평행한 면일측면을통해서로결합된구조를포함하나,� �에한정되는것은아니다.

[201] 상세하게,본발명 (1)에따른일실시예에 있어,심지는적어도하나이상의 전도성부재및비전도성부재를포함할수있으며 ，비전도성부재의내부에 전도성부재가삽입된구조일수있다.즉，전도� �부재가비전도성부재내부에 삽입되되，길이방향과평행한면들은비전도성 부재에의해감싸이며길이 방향의양단으로는전도성부재가표면으로노출 되도록삽입될수있다.또한, 심지는비전도성부재에서로이격삽입된둘이상 의전도성부재를포함할수 있다.

[202] 상술한심지구조에서，심지가둘이상의전도성 부재를포함하는경우，전도성 부재간의이격거리는 0.1내지 50 mm，구체적으로 1내지 20 mm일수있다.이러한 이격거리는저전압에서도원활히방전이발생하 여유리하다.

[203] 본발명 (1)에따른일실시예에있어,심지는바 (bar)형태일수있으나，이에 제한되지않는다ᅳ일예로,심지는판형 및바 (bar)형태둥일수있다.본발명 (1)의 일실시예에따른심지를도 9및도 10에도시하였다.도면을참조하여 설명하면，도 9는바 (bar)형태의비전도성부재 (60a)에,스트립형전도성 부재 (60b)와스트립형전도성부재 (60c)가이격삽입된심지의일예이다.이때， 도 9에도시한일예와같이원활한초기방전을위해� �도성부재 (60b, 60c)의일 단또는양단이비전도성부재 (60a)외부로돌출되어,전도성부재가표면으로 노출될수있다.또한,도 10은판형의비전도성부재 (70a)에，와이어형태의두 전도성부재 (70b, 70c)가이격삽입된심지의일예이다.이때，도 9와유사하게, 도 10의심지는전도성부재가비전도성부재상단부� ��으로돌출될수있다.

[204] 도 1내지도 10을기반으로상술한바와같이,심지는전도성부 재로이루어진 심지,전도성부재에결합된비전도성부재를포� �하는심지,비전도성부재가 둘이상의전도성부재사이에개재된심지，비전 도성부재와전도성부재가 교번적층된심지또는적어도하나이상의전도성 부재가비전도성부재내부에 삽입된심지일수있다.

[205] 구체적인일예로,심지는하기 i)내지 vi)에서선택되는적층체를포함할수 있다.

[206] i)전도성부재 -비다공성의비전도성부재，

[207] ii)전도성부재 -다공성의비전도성부재，

[208] iii)제 1전도성부재-다공성의비전도성부재-제 2전도성부재,

[209] )제 1전도성부재 -비다공성의비전도성부재-제 2전도성부재，

[210] V)비다공성의제 1비전도성부재-제 1전도성부재-다공성의제 2비전도성

부재-제 2전도성부재，

[211] vi)비다공성의제 1비전도성부재-제 1전도성부재-다공성의제 2비전도성

부재-제 2전도성부재 -비다공성의제 3비전도성부재

[212] 이때， i)내지 vi)에서선택되는적층체자체가가연성고체연료 로코팅된 상태일수있으며，이와달리， i)내지 vi)에서선택되는적층체를이루는전도성 부재，비전도성부재또는전도성부재와비전도 성부재가가연성고체연료로 코팅된상태일수있다.

[213] 또한， i)내지 vi)에서선택되는적층체에서，적층체별또는일 적층체에속하는 각전도성부재는서로독립적으로,하기의 _a )내지 d)의구조를가질수있다.

[214] a)다공성의비전도성매트릭스와,비전도성매트 릭스의내부또는표면에분산 결합된전도성단위체를함유하는구조，

[215] b)치밀한비전도성매트릭스와，비전도성매트� ��스의내부또는표면에분산 결합된전도성단위체를함유하는구조,

[216] c)전도성단위체의네트워크，

[217] d)전도성탄소소재，전도성고분자및금속에서� ��택되는어느하나또는둘 이상인전도성소재의폼 (foam),박 (film),메쉬 (mesh),펠트 (felt),와이어 (wire) 또는다공성박 (perforated film)이거나,이들의적층체

[218] 또한，심지가 iii), V)또는 vi)의적층체와같이，제 1전도성부재,비전도성부재 및제 2전도성부재가순차적으로적층된적층체를포� �하는경우,두전도성 부재사이에개재되는비전도성부재는다공성비 전도성부재인것이방전 발생에유리하다.이러한다공성비전도성부재� �관통형기공이형성된 비전도성부재를포함할수있다.

[219] 또한，심지의일단에서선택적인방전이발생할 수있도록，두전도성부재 사이에개재되는다공성의비전도성부재의기공 이가연성고체연료로채워진 것이유리하다.상세하게，심지에서,심지의연� ��시사용되는연료인양초의 연료내부로장입되는영역을장입영역이라하고 양초의연료외부로돌출되는 영역을돌출영역이라할때，두전도성부재사이 에개재되는다공성의 비전도성부재에서，장입 영역에위치하는비전도성부재의기공은가연성 고체 연료로채워진것이유리하다.즉,두전도성부재� ��이에개재되는다공성의 비전도성부재의기공이가연성고체연료로채워 지되，돌출영역에속하는 기공은가연성연료로채워지지않을수있다.

[220] 또한，심지가 iii), iv), v)또는 vi)의적층체와같이，제 1전도성부재,비전도성 부재 (다공성또는비다공성)및제 2전도성부재가순차적으로적층된적층체를 포함하는경우，적층체의 일단을기준으로，두전도성부재사이에위치하 는 비전도성부재가함몰되어위치할수있다.상세� �게，심지에서，심지의연소시 사용되는연료인양초의연료내부로장입되는영 역을장입영역이라하고 양초의연료외부로돌출되는영역을돌출영역이 라할때，돌출영역에서，두 전도성부재사이에개재되는비전도성부재의일 단은전도성부재의 일단과 양초의연료표면사이에위치할수있다.이러한� �조는，두전도성부재의 표면이서로직접적으로대면할수있어초기방전 에유리하다.

[221] 심지는전도성소재，구체적으로는전도성부재 에의해적어도심지의

길이방향으로전도성올가져，전기적신호에의 해이격대향하는두전도성 부재간또는이격대향하는두심지간의양단에서 방전이발생할수있다.이때， 방전에의해심지가점화되기위해서는,방전이� �생하는방전영역에연료가 존재하는것이유리하다.반면에방전이발생하� �위해서는심지의 일단이연료 외부로돌출된구조가유리하다.이에따라，목� �하는방전이용이하고재현성 있게이루어지면서도방전에의해심지에불꽃이 형성될수있도록,심지는 양초의연료로코팅된것일수있다.

[222] 즉,본발명 (1)의일실시예에따른자동점화유닛의심지는연 료로코팅된

심지일수있다.이때，연료로코팅된심지는연� �로코팅된전도성부재를 포함하는심지，연료로코팅된비전도성부재를 포함하는심지또는연료로 코팅된전도성부재와연료로코팅된비전도성부 재를모두포함하는심지를 의미할수있다.

[223] 심지에코팅되는연료는양초의연료로통상적으 로사용되는가연성고체 연료이면무방하다.또한，심지에코팅되는연� �는후술하는자동점화양초에서 양초의점화시연료로사용되는양초용연료와동 종또는이종의물질일수 있다.구체적인일예로，심지에코팅되는연료� �왁스일수있으며，왁스는 파라핀왁스 (paraffin wax),밀랍왁스 (bees wax),소이왁스 (soy wax),팜왁스 (palm wax)및젤왁스 (gel wax)둥에서선택되는어느하나또는둘이상의흔� �물일수 있으나,이에제한되지않는다.코팅은용융된왁� ��에심지 (전도성부재및 /또는 비전도성부재)를침지하는딥코팅,건식코팅，� ��미네이팅법및스프레이법 등에서선택하는어느하나의방법을사용할수있 으나,당해기술분야에서 공지된코팅방법이라면제한되지않고사용될수 있다.연료의코팅량은， 방전시점화에의해안정적이며재현성 있게심지에불꽃이형성될수있으며 심지 (전도성부재및 /또는비전도성부재)가다공성인경우그다공성� �� 훼손하지않는정도가유리하다.구체적인일예� �，코팅전심지 (코팅대상물로， 전도성부재를코팅하는경우전도성부재，비전 도성부재를코팅하는경우 비전도성부재)의중량을기준 (100중량부)으로하여 0.1내지 20중량부，보다 구체적으로 0.5내지 10중량부의연료가코팅될수있으나，본발명 (1)이 이에 한정되는것은아니다.

[224] 또한,심지의연료코팅여부와무관하게，비전� �성부재가심지가양초의 연료와상이한고체연료로이루어진경우，특히 비전도성부재가두전도성 부재사이에개재된심지의구조에서비전도성부 재가심지가양초의연료와 상이한고체연료로이루어진경우또한,방전시� �전이발생하는방전영역에 연료를공급할수있어점화에유리할수있다.

[225] 본발명 (1)의 일실시예에따른양초용자동점화유닛은단일한 심지를

포함하거나,이와달리물리적으로이격위치하� �둘이상의심지를포함할수 있다.

[226] 양초용자동점화유닛이단일한심지를포함하는 경우，단일한심지는적어도 둘이상의전도성부재를포함할수있다.상세하� �，단일한심지는비전도성 부재를사이에두고서로대향하는두전도성부재 를포함할수있다.

[227] 양초용자동점화유닛이둘이상의심지를포함하 는경우，각심지는서로이격 대향하여위치할수있다ᅳ양초용자동점화유닛 이둘이상의심지를포함하는 경우，각심지는상술한어떠한심지구조를가져 도무방하다.즉，각심지는서로 독립적으로전도성부재로이루어진심지，전도 성부재에결합된비전도성 부재를포함하는심지，비전도성부재가둘이상 의전도성부재사이에개재된 심지，비전도성부재와전도성부재가교번적층 된심지및적어도하나이상의 전도성부재가비전도성부재내부에이격되어삽 입된심지에서선택되는어느 하나또는들이상일수있다.양초용자동점화유� �이둘이상의심지를 포함하며，각심지가전도성부재와비전도성부 재를모두포함하는경우，두 심지는각심지의전도성부재가서로대향하도록 이격되어위치할수있다. 구체적이며비한정적인일예로,심지는전도성� �재및전도성부재에결합된 납작한평판스트립형의목재와같이비다공성의 비전도성부재를포함할수 있으며，두심지가서로이격하여위치하되，두 심지의전도성부재가서로 대향하도록이격위치할수있다.

[228] 또한,둘이상의심지의이격거리는심지상단부� �심지하단부의이격거리가 동일하거나，심지상단부의이격거리가심지하 단부의이격거리보다짧거나, 심지상단부의이격거리가심지하단부의이격거 리보다길수있다.구체적으로 심지상단부의거리와심지하단부의거리가같을 때,양초의반복적인사용에도 저전압에서방전이잘일어날수있어보다유리하 다.일예로,심지간의이격 거리는 ().1내지 50 mm,구체적으로 1내지 20 ι腿일수있다.

[229] 본발명 (1)의 일실시예에따른양초용자동점화유닛은심지하 단부에

위치하며，심지의전도성부재와전기적으로연 결되는전극을더포함할수 있다.이때，단일한심지의경우,심지에구비된� ��이상의전도성부재가각각 양극와음극으로연결될수있으며，둘이상의심 지일경우，각심지의전도성 부재가각각양극과음극에연결될수있다.전극� �통상적으로사용하는전극 물질이면사용가능하며,일예로，금속전극일� �있다.금속전극의 예로철， 스테인레스스틸,구리，알루미늄，은,금등에� ��선택되는어느하나또는둘 이상을들수있으나，이에제한되지않는다.전� �은전도성부재와의연결 영역이나후술하는점화수단등다른구성요소와 전기적으로연결되는영역을 제외하고절연체에의해전기적으로절연된상태 일수있다.이러한경우， 전극에서방전이직접 일어나는것을원천적으로방지할수있어보다유 리하다.

[230] 또한，전극은심지와연결하기위한커넥터를더 포함할수있다.커넥터는

심지를고정할수있는홈또는클립형태이거나， 심지를고정하는금속재질의 심지클립과맞닿아고정할수있는판형태일수있 으나,이에한정되지않는다. 심지는커넥터를통해고정된형태로전극과연결 되어，전류가흐를수있다.

[231] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어，서로이격된둘이상의심지는짝수개

또는홀수개일수있다.심지가짝수개인경우,서� ��다른극성의전극에연결된 짝수개의심지는서로인접하여이격될수있다.� �지가홀수개인경우，서로 다른극성의전극에연결된짝수개의심지와함께 ,전극에연결되지않은심지를 포함할수있다.이때,전극에연결되지않은심지� ��전극에연결되어서로 이격된심지사이에위치할수있다.

[232] 본발명 (1)의일실시예에따른둘이상의심지를포함하는 구조의사시도및 단면도를도 11내지도 16에도시하였다.도 11은두개의심지를포함하는 양초용자동점화유닛의사시도를도시하였다.� � 12는세개의심지를포함하는 양초용자동점화유닛의사시도를도시하였다.� � 13은네개의심지를포함하는 양초용자동점화유닛의사시도를도시하였으며 ，도 14는이의단면도를 도시하였다.도 15는다섯개의심지를포함하는양초용자동점화� ��닛의 사시도를도시하였으며，도 16은이의단면도를도시하였다.도 11내지도 16은 심지의개수및전극의위치는일실시예로나타낸 것으로,이에제한되는것은 아니다.

[233] 구체적인일예로,양초용자동점화유닛이두개� �심지를포함하는경우，서로 이격되어위치하는두심지중일심지 (10a)가양전극 (20)에연결되어 있고,다른 일심지 (10b)가음전극 (30)에연결될수있다.심지 (10a)와심지 (10b)는대면하는 구조일수있다.세개의심지를포함하는경우,서� ��이격되어각각양전극또는 음전극과연결된두심지 (10a, 10b)사이에，양전극이나음전극에연결되지않� � 심지 (10c)가위치할수있다.이때,전극에연결되지않� �심지 (10c)는방전을 일으키는두심지 (10a, 10b)사이에위치함으로써，방전시자동으로점� �될수 있다.네개의심지를포함하는경우，서로이격� �심지 (10a)및심지 (10d)가각각 양전극 (20)에연결되어 있고,심지 (10b)및심지 (10e)가각각음전극 (30)에연결될 수있다.다섯개의심지를포함하는경우，서로� �격대향하는네심지의중심에 양전극또는음전극에연결되지않은심지 (10c)가위치할수있다ᅳ

[234] 본발명 (1)의일실시예에따른양초용자동점화유닛은상 기전극에전압을 인가하는점화수단을더포함할수있다.본발명 (1)에서점화수단은전극을통해 심지의전도성부재에전압올인가함으로써，심 지에서아크방전，불꽃방전， 코로나방전및글로우방전중선택되는어느하나 이상의방전을야기할수 있다.보다구체적으로，점화수단은잔원부를� �해일정전압을입력받아,이를 방전전압 (기설정된전압값)으로승압하여출력할수있다. 이에따라， 점화수단은통상의트랜스포머를포함할수있다 .또한，효과적안방전을위하여 방전전압을고주파 (수 kHz내지수 MHz order)로발생시키는고주파발생 회로를포함할수있다.그러나,본발명 (1)이점화수단의구체적구성에의해 한정될수없음은물론이며，점화수단은교류또 는직류전원을입력받아기 설정된전압인방전전압을출력하거나,방전전� �을고주파로출력할수있는 어떠한전기소자나희로여도무방하다.

[235] 본발명 (1)에따른일실시예에있어，점화수단에의한방 전은아크방전을

포함할수있으며,심지는아크방전을통해자동� �화되는것이유리하다.이하 '아크방전'을통한자동점화를기준으로상술한� ��.

[236] 아크방전 (arc discharge)이란,전극인양전극과음전극에순간적� ��로고전압을 인가할경우，양전극및음전극에전위차가발생 하고，발생한전위차에의해， 방전이일어나는것이다.본발명 (1)에서는점화수단에서고전압을인가할때, 전극에각각전기적으로연결된심지의일단에서 방전이일어나게되어 플라즈마불꽃이생성될수있다.양초용자동점� �유닛은아크방전을통해서 생성된플라즈마불꽃을이용하여，양초의심지 에불꽃을일으킬수있다.

[237] 이를위해서,점화수단은아크발생회로로서 ,심지의하단에위치하여두개 이상의심지와각각연결되는전극인양전극과음 전극을포함하여구성될수 있다.이때，심지，전극및점화수단은전기적� �로연결될수있음은물론이다. 상세하게는，점화수단은심지와연결되는각각 의전극을통해，전도성부재에 전압을인가하여심지에서 (또는심지간)방전을발생시키고이를통해서생� ��된 플라즈마불꽃에의해심지의자동점화가이루어 질수있다.

[238] 본발명 (1)의일실시예에따른양초용자동점화유닛은전 원부를더포함할수 있다.이때,전원부는점화수단에전원올공급할� ��있다.전원부는점화수단에 동작전원을공급하고,점화수단에서고주파의� �전전압이출력되고심지로 인가됨으로써，심지의일단에서방전이발생하 며점화가이루어질수있다.

[239] 본발명 (1)의일실시예에있어,전원부는유선전원부또� �무선전원부일수 있다.전원부는유선으로외부전원과연결되거� �，무선전원부인배터리를통해 양초로동작전원을공급할수있다.유선으로연� �될경우,외부에서공급되는 전원올그대로전달하는회로형태인것이바람직 할수있다.

[240] 구체적인일예로，유선전원부는전원커넥터를 포함하여플러그， USB케이블 둥으로전기를공급받을수있으나,이에제한되� �않는다.배터리는일차전지 또는이차전지일수있으나，이에제한되지않는 다.일차전지는망간전지및 알칼리전지등에서선택되는어느하나이상일수 있으며，이차전지는리튬이온, 리륨폴리머및리륨공기등에서선택되는어느하 나이상의이차전지일수 있으나，이에제한되지않는다.배터리형태로� �루어질경우,전원부와전극 사이에차폐판이위치하여불꽃자체또는불꽃의 열로부터전원부를보호하는 것이바람직할수있다.전원부의배터리는커넥� �를통해층전형케이블이 연결되어층전이되거나,또는무선층전회로를� �포함하여무선으로층전될수 있다.

[241] 본발명 (1)의 일실시예에 있어，전원부는동작전원을전기적으로연결또 는 차단할수있는스위치를더포함할수있다.구체� �인일예로,스위치는단극 단투스위치 (Single Pole, Single Throw, SPST),단극상투스위치 (Single Pole, Double Throw, SPDT),쌍극단투스위치 (Double Pole, Single Throw, DPST)및 쌍극쌍투스위치 (Double Pole, Double Throw, DPDT)등에서선택되는어느하나 이상일수있으며，이에제한되지않는다.

[242] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어，자동점화유닛은은도，가스,열또는빛� � 감지하기위한센서를더포함할수있다.이때,가� ��는양초의사용시발생하는 가스를포함할수있으며，실질적인일예로，이 산화탄소등을포함할수있다. 구체적인일예로,센서는열전대，금속측온체� �서미스터， IC온도센서，자기온도 센서,서모파일，초전형온도센서,이산화탄소� ��서，자외선센서,적외선센서 및가시광센서등에서선택하는어느하나또는둘 이상일수있으며，이에 제한되지않는다.이때，센서는방전에의해점� �된심지에서발생하는온도， 가스，열또는빛을감지하기에용이한위치에구 비되면무방하다.일예로， 센서는양초의연료를감싸는케이스상단에위치 하거나，심지하단의전극， 또는케이스에부착되어구비될수있으나이에제 한되지않는다.

[243] 본발명 (1)에따른일실시예에 있어，양초용자동점화유닛은유선또는무선 통신을통해자동점화유닛의작동에관련된정보 를전기적신호로수신하거나， 송수신하는통신부를더포함할수있다.이때，� �선통신은와이파이,블루투스， 적외선통신둥근거리무선통신을포함할수있으 나，이에한정되지않는다. 통신부는점화를지시하는신호를포함하여,자� �점화유닛의작동에관련된 제어명령을수신할수있다.또한，이와함께，� �전의발생여부,방전에의한 정상적인점화여부등과같이수신된제어명령에 따른양초의상태 (상태의 변화를포함함)를사용자의단말기로송신할수� �다.통신부는기구축된 유 /무선통신망에서 데이터의수신이나통신에사용되는통상의

송수신장치이면무방하다ᅳ구체적인일예로,� �신부는전기적신호를 수신하거나송신하는안테나，트랜스코딩기,� �신환경의규격에따라정보를 가공하는프로토콜처리기둥을포함할수있으나 ，본발명 (1)이이에한정되는 것은아니다.통신부로제어명령을포함하는전� �적신호를보내고，필요시 통신부에서송출되는전기적신호를수신하는단 말은리모컨,핸드폰， 노트북등을포함하는개인용유 /무선단말기일수있으나,이에제한되지 않는다.

[244] 양초용점화유닛은통신부와함께제어부를포함 할수있다.즉，양초용점화 유닛은전기적신호를수신또는송수신하는통신 부및통신부로부터수신된 전기적신호에의해점화수단을제어하는제어부 를포함할수있다.

[245] 상세하게 ,제어부는점화수단을제어할수있다.상세하게� ��제어부는

점화수단의작동여부 (출력발생여부)，점화수단에서출력되는전압� ��크기나 주파수,출력시간등출력조건,전원부에서다른� ��성요소로의전력의공급 여부등을컨트를을할수있다.

[246] 사용자의단말에서점화지시등을포함한제어명 령이발생하는경우,

자동점화유닛은통신부를통해제어명령을수신 하고,수신된제어명령에따라 제어부는전원부에서점화수단으로의전압인가 여부,점화수단의작동 여부 (방전전압출력여부)，점화수단의작동시간,출 력전압크기나출력전압의 주파수등을제어할수있다.또한，제어부는센� �로부터측정된측정값을입력 받아，통신부를통해양초의상태 (또는상태의변화)등을사용자의단말로 송신할수있다.

[247] 본발명 (1)의 일실시예에따른양초용자동점화유닛의블록도 를도 17에

도시하였다.도면을참조하여설명하면，도 17은양초용자동점화유닛은심지， 전극및점화수단은전기적으로연결되어 있으며,전원부,스위치및센서를 포함하고있으며제어부，통신부와층전부를선 택적으로포함하고있는 블록도를도시하였다.

[248] 본발명 (1)의 일실시예에따른양초용자동점화유닛은상부가 개방된함체 형상을가지며 ,액체나고체연료가수용되고，심지가수용되� �상부케이스；및 상기케이스하부에위치하며，상술한점화수단 및전원부가수용되며상기상부 케이스와체결되는하부케이스；를더포함할수 있다.

[249] 특별히한정되지않으나，적어도상부케이스는 내열성소재일수있으며， 내열성의투명소재일수있다.구체적인일예로� �상부케이스는내열유리또는 초내열유리등일수있으나，이에제한되지않는 다.이때，심지는상부케이스 내부의증심에위치할수있다.또한,상부케이스� ��기저면에는，기저면을 관통하며상기심지와연결된전극이구비될수있 다.그러나,심지가상부 케이스의기저면을관통하며심지의기저면측일 단이전극과전기적으로 연결되는구조일수있음은물론이며,심지와전� �간의 전기적연결이상부 케이스와하부케이스간의체결시자동적으로이 루어질수있음은물론이다. 상부케이스와하부케이스간의체결은특별히한 정되지않으나，나사선 결합등을포함할수있다.또한，하부케이스에� �，통신부및제어부가더수용될 수있음은물론이다.

[250] 본발명 (1)은상술한양초용점화유닛을포함하는자동점 화양초를포함한다.

[251] 상세하게,본발명 (1)의 일실시예에따른자동점화양초는상술한점화유 닛및 점화유닛의심지와접하여구비되는연료를포함 한다.이때,접하여구비된다는 의미는심지의길이방향으로심지의적어도일부 를연료가감싼형태를의미할 수있다. [252] 심지의위치는특별히제한되지않지만,연료의� �앙에위치하는것이좋다ᅳ 심지가연료의중앙에위치하는경우,양초의연� �시심지의불꽃이 연료를 균일하게용융시킬수있어바람직할수있다.양� �의연료는심지의모세관 현상에의해상승되어심지의연소를유지시켜줄 수있다.또한，심지의양단중, 적어도연료표면측 (상단)에위치하는일단은연료외부로돌출된상� ��일수 있으며，둘이상의심지를포함하는경우둘이상 의심지가모두연료외부로 돌출된상태일수있다.보다실질적인일예로,심� ��는연료를관통하며양단중 적어도일단이연료외부로돌출되고,다른일단� �전극에전기적으로연결된 구조일수있다.

[253] 본발명 (1)의일실시예에따른자동점화양초는，상부가 개방된함체형상을 가지며연료및심지가수용되는상부케이스;상� �상부케이스에수용되는 액체나고체연료;및심지의 일단이돌출되도록연료에부분장입된심지;상� � 케이스의바닥면에구비되며상기심지의다른일 단과전기적으로연결되는 전극;상기 케이스하부에위치하며상부케이스와체결되고 ,전극을통해방전 전압을심지로인가하는점화수단및점화수단에 전력을공급하는전원부가 수용되는하부케이스를포함할수있다.

[254] 바닥면에구비되는전극은하부케이스와대향하 는바닥면의외측면에

구비되고，심지가바닥면을관통하여 전극과연결된형태일수있다.이와달리， 전극이바닥면을관통하여위치하며심지가상부 케이스의바닥면올관통하는 전극과연결된형태일수있다.그러나,본발명 (1)이상부케이스에구비되는 전극의구체적위치나구비되는구조에의해한정 될수없음은물론이다.또한， 하부케이스에는전원부의동작전원올전기적으 로연결또는차단할수있는 스위치가더구비될수있음은물론이며，통신부 ,제어부와같이상술한 자동점화유낫을구성하는심지 (심지및선택적으로센서 )를제외한다른 구성요소들이수용될수있음은물론이다.

[255] 하부케이스내부에수용되는점화수단은전극과 전기적으로연결되되，전기 배선을통해직접적으로전극과연결된구조이거 나,전기배선에서로탈착또는 부착되는연결수단이구비되어，연결수단의부 착 (결합)시전극 (심지)과 점화수단간의통전이이루어지고，연결수단의 탈착시전극 (심지)과점화수단이 전기적및물리적으로서로분리될수있는연결구 조를가질수있다.이러한 연결수단의 일예로,플러그，잭등을들수있으나본발명 (1)이이에한정되는 것은아니다.

[256] 본발명 (1)의일실시예에따른자동점화양초는，고체연 료，일단이

돌출되도록고체연료를관통하는심지,심지의� �단과연결되는전극을 포함하는연료부;및점화수단，제어부및전원� �가내부수용되며상부면에 연료부가안착되는본체;를포함하되,연료부가� ��착되는본체의상부면은 안착된연료부의전극과대웅하는위치에형성된 접속단자가형성된것일수 있다.연료부가본체상부면에안착될때，접속 자는안착된연료부의전극과 접촉함으로써점화수단과심지간전기적으로연 결통로를형성할수있다.

[257] 이는,양초의사용시소모성요소 (연료및심지등)와비소모성요소가

물리적으로서로탈부착가능함을의미하는것이 며，이에따라，소모성요소를 매우용이하고편리하게교체할수있음을의미하 는것이다.

[258] 상술한바와같이,연료부는본체와탈부착될수� �으며，연료부는기계적체결 또는자력에의해상기본체에부착될수있다.

[259] 일예로,연료부의전극과접속단자간의안정적� �전기적 연결을담보하기 위해,연료부는전극과연결되는심지의타단이� �치하는연료의단 (이하, 연료의하단)에위치하는제 1체결부재를포함할수있으며,본체는연료부가 안착되는영역에본체와일체로형성되며제 1체결부재와체결되는

제 2체결부째를포함할수있다.

[260] 나사결합을일예로한구체예로，계 1체결부재는연료의하단올감싸며외측 둘레면에나사산이형성된속빈원통형의캡일수 있으며，제 2체결부재는 제 1체결부재의나사산과대응되는나사산이내측� �레면에형성된속빈원통형 돌출부 (본체와일체임에따라상부면의돌출부로칭함)� ��수있다.회전에의한 제 1체결부재와제 2체결부재의나사결합에의해연료부가본체에� �리적으로 고정될수있으며,이와동시에연료부의전극이� �체의접속단자와접촉할수 있다.앞서회전에의한나사결합을예로 1체결부재와계 2체결부재의 예를 제시하였으나，연료를물리적으로안정하게본 체에고정할수있는한어떠한 체결방식올사용하여도무방하며，체결방식에 따라알려진체결구조를 이용하여연료부와본체가체결될수있음은물론 이다.

[261] 체결의다른일예로，연료부와본체는자력에의 해서로부착될수있다. 구체적으로,연료부및 /또는본체에서연료부가안착되는영역에는영� �자석이 구비될수있으며，연료부가자기적 인력에의해본체에고정될수있다.

상세하게,연료부에서심지의타단과전기적으� �연결되는전극은，전도성 물질이되，강자성체내지상자성체의자성체일 수있다.구체적으로，전도성을 갖는자성체전극의 예로스테인레스스틸전극，철전극둥을들수있 으나이에 한정되는것은아니다.이와달리연료부자체에� �석이더구비될수있는데, 연료부는연료의하단에위치하는자석을더포함 할수있다.연료부와 독립적으로，본체는연료부가안착되는영역에 구비된자석올더포함할수 있다.상세하게，본체에구비되는자석은자기� �인력에의해연료부가본체의 상부면의기설정된위치에고정될수있도록,본� �의상부면에접하여위치할 수있다.또한，연료부의고정과동시에연료부� �전극과본체의접속단자와의 접속이자동적으로이루어질수있도록，접속단 자의하부에자석이위치할수도 있다.

[262] 상술한일예에서，본체에는전원부의동작전원 을전기적으로연결또는

차단할수있는스위치가더구비될수있음은물론 이며，통신부와같이상술한 자동점화유닛을구성하는，심지 (심지및선택적으로센서)를제외한다른 구성요소들이수용될수있음은물론이다.또한� �양초는상술한연료부;및 본체 ;와함께，본체에안착되는연료부의둘레를이� �하여감싸는투명 케이스를 더포함할수있음은물론이다.

[263] 심지의연소에사용되는연료 (이하，양초의 연료)는고체연료또는액체

연료일수있다.이때연료는양초의심지를감싸� �형태일수있다ᅳ심지의 위치는특별히제한되지않지만，양초의증앙에 위치하는것이좋다.심지가 양초의중앙에위치하는경우，양초의연소시심 지의불꽃이연료를균일하게 용융시킬수있어바람직할수있다.양초의연료� �심지의모세관현상에의해 상승되어심지의연소를유지시켜줄수있다.

[264] 구체적인일예로,상기양초의연료는파라핀왁� � (paraffin wax),파라핀

오일 (paraffin oil),밀랍왁스 (bees wax),소이왁스 (soy wax),팜왁스 (palm wax)및 젤왁스 (gel wax)등에서선택되는어느하나또는둘이상의흔� �물일수있으나, 이에제한되지않는다.

[265] 본발명 (1)의 일실시예에따르면，상기양초의연료는향료및 염료에서

선택되는어느하나또는둘이상의첨가제를더포 함할수있다.상기향료및 염료는인체에유해하지않은것이바람직할수있 다.

[266] 구체적인일예로,향료는인공향인프레그런스� �일및 /또는식물에서추출한 천연에센셜오일을포함할수있으며，이에제한 되지않는다.보다구체적인일 예로，상기향료는라벤더,로즈마리,자스민,캐 모마일,장미，제라늄,백합, 데이지,레몬，계피，유칼립투스，베르가못� �복숭아등에서선택되는어느하나 또는둘이상일수있다.

[267] 구체적인일예로，향료는양초 (양초의연료) 100중량부에대하여， 0.1내지 10 중량부，좋게는 1내지 5중량부를포함할수있으나,이에제한되지않는� ��. 상기의범위인경우,양초는연소시은은하게향� �낼수있어바람직하다.

[268] 상기염료는특별히제한하지않으며，목적에따 라알맞은색상을선택할수 있다.일예로，염료는유해하지않은양초용염� �일수있다.구체적인일예로， 상기염료는빨간색,노란색，초록색，주황색,� ��라색,핑크색및갈색등에서 선택되는어느하나이상또는둘이상일수있다.

[269] 구체적인일예로，염료는양초 (양초의연료) 100중량부에대하여， 0.1내지 10 중량부，좋게는 1내지 5중량부를포함할수있으나，이에제한되지않� �다. 상기의범위인경우，양초의색올발현할수있어 바람직하다.

[270] 본발명 (1)의 일실시예에따르면，양초 (양초의 연료)는목적에따라다양한 크기및형태를가질수있으며,특별히제한되지� �는다.구체적인일예로， 양초 (양초의연료)는원통형，사각형,삼각형，오각 형，육각형,하트형및별형 등에서선택되는어느하나또는둘이상의모양을 가질수있다.

[271] 본발명 (1)은고체연료;일단이돌출되도록고체연료를� �통하며전도성

소재를함유하는심지，상기심지의타단과연결 되는전극을포함하는양초 (Π)를 포함한다.이러한양초 (Π)는상술한연료부에해당할수있으며，상술� �본체와 함께사용되어자동점화될수있다.이에따라，� �초 (Π)의심지는자동점화유닛 또는자동점화유닛을포함하는자동점화양초를 기반으로상술한심지와동일 내지유사할수있으며，양초 (Π)는연료부에서상술한제 1체결부재및 /또는 자석을더포함할수있음은물론이다.

[272]

[273] 이하,양초용탄소소재심지및이를포함하는양� �를본발명의계 2양태 (이하， 본발명 (2))로하여，제 2양태에따른본발명의세부구성을상술한다.후� ��하는 제 2양태에서,양초용탄소소재심지는,탄소소재가 전도성인경우，상술한 저 U양태의전도성부재로사용될수있다.이에따라, 상술한제 1양태에서의 전도성부재는후술하는양초용탄소소재심지이 거나,후술하는양초용 탄소소재심지를포함하는부재일수있다.그러� �,후술하는양초용탄소소재 심지가제 1양태의전도성부재만으로한정되어해석될수� �음은물론이며,그 자체로양초의심지로작용할수있음은물론이다 .

[274]

[275] 이하본발명을상세히설명한다.본발명 (2)은하기의실시예에의하여보다더 잘이해될수있으며，하기실시예는본발명 (2)의예시목적을위한것이고, 첨부된특허청구범위에의하여한정되는보호범 위를제한하고자하는것은 아니다.

[276] 본발명 (2)에서사용되는함량비또는흔합비는다른정의 가없다면각

성분들의중량을기초로정의되는것이다.

[277] 본발명 (2)의발명자들은양초용심지에탄소소재를포함 함으로써심지의연소 시탄소소재가이산화탄소 (C0 ₂ )가스로직접기화되어그을음및재가거의 발생하지않음을발견하여본발명 (2)을완성하였다. '

[278] 또한，상기탄소소재를심지를이루는매트릭스 내에분산시킴으로써

터널현상을개선할수있음을발견하여본발명 (2)을완성하였다.

[279] 본발명 (2)의양초용심지는모세관현상에의해심지의상 단부로양초의

연료를이동시킬수있도록심지내에기공올포함 하는것이바람직하며,상기 기공을포함하는경우심지주변의연료를잘빨아 올려불꽃크기가일정하게 유지될수있다.또한,심지의불꽃이타면서심지� ��같이타들어갈수있는 특징이있다.

[280]

[281] 이하，본발명 (2)의일실시예에관하여보다상세히설명한다.

[282] 본발명 (2)의일양태는탄소소재를포함하는양초용심지 에관한것이다.

[283] 본발명 (2)에서상기탄소소재는구성원자대부분，적어 도 90%이상이

탄소원자로이루어진소재로써，탄소와탄소간 의결합을통해내열성,내구성 및전도성이우수한소재를의미한다.

[284] 본발명 (2)의일양태에서 ,탄소소재로인한그을음감소및재가거의발생� �지 않는효과를발현하기위해서는상기탄소소재의 탄소함량이심지총중량에 대하여 , 40내지 100중량 %인것이바람직하며，더욱좋게는 50내지 100 중량%인것이바람직할수있으나，이에제한되� �것은아니다ᅳ즉，상기탄소 함량이 40중량 %미만으로포함되더라도그효과의정도는감소� �수있으나， 전혀발현되지않는것은아니므로필요에따라조 절하여사용될수있다.

[285] 본발명 (2)의 일양태에서상기탄소소재는탄소섬유 (carbon fiber),

활성탄소 (activated carbon),탄소나노튜브 (carbon nanotube),흑연 (graphite), 카본블랙 (carbon black),그래핀 (graphene),산화그래핀 (graphene oxide fiber)및 탄소복합재료등에서선택되는어느하나또는둘 이상의흔합물또는복합체일 수있다.

[286] 구체적인일예로,탄소소재가탄소섬유 (carbon fiber)인경우는레이온계

탄소섬유,팬 (PAN)계탄소섬유및피치 (Pitch)계탄소섬유등에서선택되는어느 하나또는둘이상일수있으며，이에제한되는것 은아니다.

[287] 상기탄소복합재료는기존탄소섬유의기계적강 도를높인소재이다.일예로， 탄소섬유를페놀릭수지에함침하고탄화하여 1000내지 2500 °C의고온에서 , 흑연화시켜강도를높인탄소 -탄소복합재료,또는유기계실리콘고분자인 폴리카보실란 (Polycarbosilane)을전구체로사용하여 800내지 1200°C에서 소결된탄화규소 (SiC)복합재료둥일수있으며，이에제한되는것� ��아니다.

[288] 본발명 (2)의 일실시예에따르면，상기탄소소재는장섬유,� �섬유，직물및 입자에서선택되는어느하나또는둘이상의형태 인것일수있으며，심지내에 탄소소재분산체로포함하는것일수있다.

[289] 보다구체적으로본발명 (2)의일양태는심지의연소시이산화탄소로

기화되는탄소소재를포함하는양초용심지로써 ，모세관현상에의해양초의 연료를이동시킬수있도록심지내에기공을포함 하고,상기탄소소재가심지를 이루는매트릭스내에서분산된것일수있다.

[290] 본발명 (2)의일양태에서，상기탄소소재장섬유는앞서 설명한바와같이 탄소섬유 (carbon fiber),활성탄소 (activated carbon),탄소나노튜브 (carbon nanotube),폭연 (graphite), 본블랙 (carbon black),그래핀 (graphene),

산화그래핀 (graphene oxide fiber)및탄소복합재료등으로제조된장섬유인것 일 수있다.상기장섬유의길이는심지를형성할수� �다면특별히제한되지 않는다.비한정적인일예로，상기장섬유는직� �이 0.01내지 50 /itn,좋게는 0.1 내지 20 / 일수있다.상기범위를만족하는경우기공을포� �하는직물둥으로 제조가유리할수있다.

[291] 상기탄소소재단섬유는상기장섬유에비하여섬 유의평균길이가짧은

섬유이다.비한정적인일예로，탄소소재의단� �유는직경이 0.01내지 50 , 좋게는 0.1내지 20 / η일수있으며，평균길이가 0.01내지 25 mm,좋게는 0.1내지 20 mm，더욱좋게는 1내지 10 mm일수있으나심지에사용되는물성의범위라면 특별히제한되지않는다.상기의범위를만족하� �경우，탄소소재단섬유의 분산이좋아바인더등과균일하게흔합될수있다 . [292] 상기탄소소재직물은탄소소재를직조또는전기 방사하여제조될수있다. 보다구체적으로，상기탄소소재장섬유를직조 하여제조되거나，상기탄소소재 장섬유와다른섬유를흔합하여직조된것일수있 다.또한，상기 .

탄소섬유 (carbon fiber),활성탄소 (activated carbon),탄소나노류브 (carbon nanotube),흑연 (graphite),카본블랙 (carbon black),그래핀 (graphene),

산화그래핀 (graphene oxide fiber)및탄소복합재료등을포함하는방사용액을 전기방사하여제조되는것일수있으며，전기방 사로제조될경우,치밀한 미세공극이형성된기공을갖는웹형태일수있다 .상기 전기방사는당업계에 공지된방법이라면제한되지않으며,예시적으� �,대한민국등록특허

제 10-1392227호，대한민국공개특허제 10-2016-0000112호，대한민국등록특허 제 10-2013-0073481호，대한민국둥록특허제 10-0783490호,대한민국등록특허 제 10-1370867호등이참조될수있다.

[293] 상기탄소소재입자는상기탄소섬유 (carbon fiber),활성탄소 (activated carbon), 탄소나노튜브 (carbon nanotube),흑연 (graphite),카본블랙 (carbon black), 그래핀 (graphene),산화그래핀 (graphene oxide fiber)및탄소복합재료등의 입자일 수있다.상기 '입자 '는단섬유보다미세한크기의분말을의미한다.� ��기 탄소소재입자의평균입경은 10내지 5000 ran,좋게는 100내지 3000 ntn일수 있으나，심지를형성하기위한목적이라면특별 히제한되지않는다ᅳ상기의 범위인경우,탄소소재입자의분산성이좋아바� �직할수있다.

[294] 본발명 (2)에서는심지가연소되는방향을 "길이방향"이라고칭한다.

[295] 본발명 (2)의 일양태에서，상기양초용심지의길이는길이방 향에대해,설계된 양초의형상이나크기를고려하여심지의길이와 ，평균직경또는폭을조절할수 있다.일예로，심지의길이방향에대해，길이� � 1내지 50 cm,좋게는 3내지 30 cm,더욱좋게는 5내지 15 cm일수있으나,이에제한되지않는다.또한，심� �의 평균직경또는폭은 0.01내지 100 ram,좋게는 0.1내지 50 ，더욱좋게는 0.5 내지 20 mm일수있으나이에제한되지않는다.

[296]

[297] 이하는본발명 (2)의탄소소재를포함하는양초용심지에대하여 도면을

참조하여구체적으로설명을한다.첨부된도면� �본발명 (2)의일양태를 설명하기위하여 예시한것일뿐본발명 (2)이이에한정되는것은아니다.

[298] 본발명 (2)에서양초용심지는도 20에도시한바와같이판형태의심지 (100a), 도 21에도시한바와같이꼬인형태의심지 (100b)및도 22및 4에도시한바와 같이빨대형태의심지 (100c, 100d)인것일수있으나，이에제한되지않는다.

[299] 구체적으로，도 20은본발명 (2)의 일실시예에따른판형태의심지 (100a)와 연료 (200)를포함하는양초를나타낸것이다.도 21은본발명 (2)의 일실시예에 따른꼬인형태의심지 (100b)와연료 (200)를포함하는양초를나타낸것이다. 이때，꼬인형태는두개이상의섬유다발을도 21과같이，교차하여제조할수 있다.도 22및도 23은본발명 (2)의일실시예에따른빨대형태의심지 (100c, lOOd)의단면을나타낸것이다.상기빨대형태는원 기등의내부가비어있는 형태를의미한다.도 22는사선그물망으로직조된빨대형태의심지 (100c)를 나타낸것이고，도 23은직선그물망으로직조된빨대형태의심지 (100d)를 나타낸것이다.

[300] 본발명 (2)의 일양태에서상기도 20내지도 23에도시된바와같은양초용 심지는 (a)탄소소재단독으로이루어진심지, (b)바인더 및필프에서선택되는 어느하나또는이들의흔합물로이루어진매트릭 스내에탄소소재가분산된 심지, (c)천연섬유및합성섬유에서선택되는어느하나 또는둘이상의섬유로 이루어진직물내에탄소소재를포함하는심지, (d)천연섬유및합성섬유에서 선택되는어느하나또는둘이상의섬유로이루어 진직물내에탄소소재를 포함하고,상기직물에바인더가도포또는함침� �심지， (e)바인더및필프에서 선택되는어느하나또는이들의흔합물로이루어 진매트릭스내에,탄소소재와, 천연섬유의단섬유및합성섬유의단섬유에서선 택되는어느하나또는둘 이상의단섬유를포함하는심지에서선택되는것 일수있다.

[301] 보다구체적으로 (a)탄소소재단독으로이루어진심지에대하여설 명한다.

[302] 상기 (a)양태의탄소소재는탄소섬유,활성탄소，탄� �나노튜브，혹연，카본블랙, 그래핀，산화그래핀및탄소복합재료에서선택 되는어느하나또는둘이상의 흔합물또는복합체인것일수있으며，그형태는 장섬유또는직물형태인것일 수있다.구체적으로예를들면,상기탄소소재로� ��루어진장섬유를여러 가닥으로꼬아만든꼬인형태의심지인것일수있 다.꼬인형태의심지에 대해서는도 21에도시된심지 (100b)와같은형태인것일수있으며이에 제한되는것은아니다.또한，상기탄소소재를� �함하는직물올도 22및도 23과 같이빨대형태로직조하여이루어진빨대형태의 심지 (100c, 100d)인것일수 있다.또한,탄소소재를포함하는직물을절단하� ��도 20과같이판형태 (100a)로 제조된것일수있다.또한,상기탄소소재를포함� ��는직물을말아도 22및도 23와같이빨대형태로제조된심지 (100c, 100d)인것일수있다.

[303] 다음으로， (b)바인더및필프에서선택되는어느하나또는이 들의흔합물로 이루어진매트릭스내에탄소소재가분산된심지 에 대하여설명한다.

[304] 상기 (b)양태에서，매트릭스내에장섬유，단섬유， 직물및입자에서선택되는 어느하나또는둘이상의형태의탄소소재가분산 체로포함되는것일수있다. 상기심지의형태는앞서설명한바와같이，도 20내지도 23의형태인것일수 있으며，이에제한되는것은아니다.도 20과같이판형태인경우，통상의방법인 스핀코팅 (spin coating),바코팅 (bar coating),캐스팅 (casting)둥의방법을사용하여 제조될수있으며，판상의물품으로제조하기위 한방법이라면앞서 예시된 방법에한정받지않는다.도 21과같이，꼬인형태의심지는판형태로제조된 심지를절단하고이를꼬아서제조하거나，여러 가닥의장섬유번들을꼬아서 제조된것일수있다.

[305] 상기 (b)양태에서,매트릭스소재로는열전도도가낮� �매트릭스소재를 사용하는것이탄소소재의높은열전도도를감소 시켜터널현상이발생하는 것을방지할수있으므로바람직하다.탄소소재� �산체가매트릭스내에서 분산되도록함으로써，탄소소재분산체간의열 전달을감소시키고，매트릭스 소재의 열전달역시잘이루어지지않기때문에심지주변 으로양초의연료가 녹아들어가는터널현상을방지할수있어더욱바 람직하다.더욱좋게는상기 탄소소재분산체가매트릭스내에서서로공간적 으로이격되어형성되도록 함으로써열전달을더욱감소시키는것일수있다 .

[306] 비한정적인일예로서 ,상기매트릭스소재의열전도도는 1 W/mᅳ K미만일수 있으며，좋기로는 0.4 W/nvK미만，더욱좋기로는 0.01내지 0.2 \ν/ηι·Κ의범위를 가질경우터널현상을억제하는데바람직할수있 다ᅳ

[307] 구체적인일예로，상기 (b)양태에서,매트릭스가바인더로이루어진경� �에 대하여설명한다.

[308] 상기 (b)양태의심지는바인더로이루어진매트릭스내 에입자형태의

탄소소재가분산된심지，바인더로이루어진매 트릭스내에단섬유형태의 탄소소재가분산된심지，바인더로이루어진매 트릭스내에장섬유형태의 탄소소재가분산된심지를포함할수있다.

[309] 보다구체적으로분산된형태를도 24내지도 26에도시하였다.도면을

참조하여설명하면,도 24는바인더의매트릭스내에탄소소재입자 (2000a)가 분산된심지를도시하였다.도 25는바인더의매트릭스내에탄소소재

단섬유 (2000b)가분산된심지를도시하였다.도 26은바인더의매트릭스내에 탄소소재장섬유 (2000c)가분산된심지를도시하였다.

[310] 본발명 (2)의일양태에서，상기바인더는용융온도가하 기식 1을만족하는 것일수있으며，이하모든양태에서동일하게적 용될수있다.

[311] (식 1)

[312] 양초에사용된연료의용융온도 <바인더의용융온도

[313] 상기바인더의용융온도가연료의용융온도보다 높은범위에서，심지의

바인더가용융되지않고심지의형태를그대로유 지할수있어바람직할수 있다.바인더의용융온도에비하여양초에사용� �연료의용융온도가같거나， 높은경우는용융된연료의온도에의해심지의바 인더가용융되어심지가곧은 형태로유지되지못할수있다.

[314] 본발명 (2)의 일양태로，상기양초에사용되는연료는파라핀 왁스，소이왁스， 밀랍왁스，비즈왁스및젤왁스등에서선택되는 어느하나또는둘이상의 연료를포함할수있다.상기연료의용융온도는 40내지 70°C일수있다.

[315] 또한，상기바인더는폴리아미드계수지，폴리 비닐계수지,폴리올레핀계수지, 폴리에스테르계수지，아크릴레이트계수지， 셀를로오스계수지，에폭시수지및 페놀계수지등에서선택되는어느하나또는둘이 상의혼합물을포함할수 있으나，이에제한되지않는다.보다구체적인� �예로，상기바인더는

폴리비닐알코올,폴리비닐피롤리돈，폴리비� �부티랄,폴리비닐아세테이트, 저밀도폴리에틸렌,선형저밀도폴리에틸렌，� �밀도폴리에틸렌， 고밀도폴리에틸렌，폴리프로필렌,에틸렌비� �아세테이트수지 ,폴리이소프렌, 나일론 6，나일론 66,폴리에틸렌카보네이트，폴리프로필렌폴리 카보네이트， 비스페놀 A-폴리카보네이트，폴리에틸렌테레프탈레이� ��,

폴리부틸렌테레프탈레이트，폴리메틸메타크 릴레이트，메틸셀를로오스， 카복시메틸셀를로오스，에폭시수지,페놀 -포름알데히드수지및파라핀등에서 선택되는어느하나또는둘이상흔합물일수있다 .

[316] 본발명 (2)의 일양태에서바인더로파라핀을사용하는경우,� �초에사용되는 연료는소이왁스둥파라핀에비하여용융온도가 낮은연료를사용하는것일수 있다.

[317] 다음으로,상기 (b)양태에서,매트릭스가펄프로이루어진경우� �대하여

설명한다.

[318] 상기 (b)양태는필프로이루어진매트릭스내에입자형 태의탄소소재가

분산된심지，필프로이루어진매트릭스내에단 섬유형태의탄소소재가분산된 심지，필프로이루어진매트릭스내에장섬유형 태의탄소소재가분산된심지일 수있다.

[319] 보다구체적으로분산된형태를도 27내지도 29에도시하였다.도면을

참조하여설명하면，도 27은필프 (2000d)로이루어진매트릭스내에탄소소재 입자 (2000a)가분산된심지를도시하였다.도 28은펄프 (2000d)로이루어진 매트릭스내에탄소소재단섬유 (2000b)가분산된심지를도시하였다ᅳ도 29는 펄프 (2000d)로이루어진매트릭스내에따른탄소소재� �섬유 (2000c)가분산된 심지를도시하였다.

[320] 본발명 (2)에서필프로이루어진매트릭스는심지의형태 및강도를유지시켜 줄수있으며,셀를로오스계섬유의잔가지가탄� �소재를물리적으로안정하게 고정시킬수있다.이때，펄프는목재또는식물� �유를기계적으로분쇄하거나, 압력，열，또는화학처리하여제조된셀를로오 스계섬유일수있다.

[321] 상기필프는기계적또는화학적처리를통해수많 은잔가지들을포함하도록 피브릴화된셀를로오스계섬유로서섬유의줄기 가지는수십 의직경을 가지지만，줄기가지에연결된잔가지들은수 의직경을가지며서로복잡하게 연결되어 있으며,좋게는 3차원적인망사구조를가진것일수있다.상기

3차원적인망사구조에의해펄프와탄소소재입� �,단섬유또는장섬유는서로 물리적으로결합또는얽힘구조 (entanglement)를형성할수있으며，특별한 처리를하지않더라도필프의망사구조내에안정 한형태로분산되어높은 다공성올가진심지를형성할수있다.

[322] 비한정적인구체적인일예로，상기필프는자작 나무，유칼립투스,참나무등의 활엽수및소나무，전나무등의침엽수를원료로 한목재펄프,또는짚,면, 닥나무의수피등식물섬유가원료인비목재필프 일수있다ᅳ

[323] 비한정적인일예로서，상기필프의평균섬유길 이는 0.1내지 20 mm,좋게는으5 내지 10 mm일수있다.펄프의평균섬유길이가상기범위를 층족하는경우， 심지의형태및강도를유지시켜줄수있으며,셀� �로오스계섬유의잔가지가 탄소소재를물리적으로안정하게고정시킬수있 으므로바람직할수있다.

[324] 또한,상기 (b)양태에서，매트릭스가바인더와필프의흔합 물인경우에대하여 설명한다.

[325] 상기 (b)양태에서，매트릭스로바인더와필프의흔합 물이사용될경우,상기 바인더및필프의흔합비율은 1:9내지 9:1중량비일수있으며，좋게는 2:8내지 4:6중량비일수있으며，이에제한되는것은아니 다.상기의범위인경우， 바인더와필프가효과적으로흔합되고,바인더� �의해필프에포함된섬유의 강직성이보다향상될수있으며，이에따라심지 의강직성이향상되어심지 형태를유지할수있어바람직할수있다.또한탄� �소재가바인더에의해 강하게결착되며,바인더에의해결착된탄소소� �가필프에존재하는

샐를로오스계섬유의잔가지에고정됨으로써높 은다공성및강한결착력을 가질수있어특히바람직할수있다ᅳ

[326] 구체적인일예로，바인더및필프에서선택되는 어느하나또는이들의

흔합물과탄소소재의흔합비율은 10:90내지 90:10증량비 ,더욱좋게는 15:85 내지 85:15중량비，더욱좋게는 45:55내지 55:45인것일수있으며,이에 제한되지않는다.상기의범위인경우，매트릭� �내에탄소소재가고정되어 탄소소재의탈리를방지할수있고,심지의형태� �유지할수있으며,높은 탄소소재의함량에의해그을음및재의형성을효 과적으로억제할수있어 바람직할수있다.

[327] 비제한적인일양태로써，상기 (b)양태의심지는탄소소재단섬유와펄프및 바인더를포함하여판형태의시트로이루어지며 ，상기필프는 3차원

망사구조를갖는피브릴화된셀를로오스계섬유 이고，상기탄소소재단섬유는 심지내에분산된것일수있다.

[328] 다음으로, (c)천연섬유및합성섬유에서선택되는어느하나 또는둘이상의 섬유로이루어진직물내에탄소소재를포함하는 심지에대하여설명한다.

[329] 상기 (c)양태의심지는도 20내지 23에도시한바와같이판형태，꼬인형태및 빨대형태로제조할수있으나이에제한되지않는 다.

[330] 상기 (c)양태에서，상기천연섬유는면,마,명주,실크 및ᅳ양모등에서선택되는 어느하나또는둘이상의흔합섬유일수있으며 이에제한되는것은아니다. 상기합성섬유는폴리아미드계섬유，폴리올레 핀계섬유,폴리에스테르계섬유, 폴리비닐알코올계섬유，폴리아크릴레이트계 및폴리우레탄섬유등에서 선택되는어느하나또는둘이상의흔합섬유일수 있으며공단량체와공중합을 통해제조된공중합체섬유일수있다ᅳ좋게는， 나일론 6섬유，나일론 66섬유， 폴리에틸렌섬유，폴리프로필렌섬유，폴리에 틸렌테레프탈레이트섬유, 폴리부틸렌테레프탈레이트섬유,폴리비닐알� �올섬유，폴리아크릴로니트릴 섬유,폴리 (염화비닐 -co-아크릴로니트릴)또는부탄디올유래폴리우� ��탄섬유 등일수있으며，이에제한되는것은아니다.

[331] 상기 (c)양태에서，직물내에포함되는탄소소재는장 섬유,단섬유，직물및

입자에서선택되는어느하나또는둘이상의형태 인것일수있다.

[332] 일양태를도 30내지도 32에도시하였다.도면을참조하여설명하면，도 30은 천연섬유및합성섬유에서선택되는어느하나또 는둘이상의섬유로이루어진 직물 (2000e)내에탄소소재입자 (2000a)가분산된심지를도시하였다.도 31은 직물 (2000e)내에탄소소재단섬유 (2000b)가분산된심지를도시하였다.도 32는 직물 (2000e)내에따른탄소소재장섬유 (2000c)가분산된심지를도시하였다. 상기도 32의경우는장섬유형태의탄소소재와천연섬유� ��합성섬유에서 선택되는어느하나또는둘이상의섬유를직조하 여칙물을제조한것일수 있다.

[333] 상기 (c)양태에서，상기분산은고압에서블로잉 (blowing)하거나스프레이로 분산하여물리적으로고정될수있다.좋게는탄� �소재입자또는단섬유를 블로앙또는스프레이로섬유의표면에분산시킨 후，섬유를구성하는고분자의 유리전이온도 (glass transition temperature)이상의온도에서일정시간어닐링하여 물리적으로결착함으로써탄소소재입자또는단 섬유가섬유로부터탈리되지 않고강한결착력을가질수있어특히바람직할수 있다.어닐링시간은 2분 이상,좋게는 5분내지 60분일수있으나섬유의종류및직경에따라다양� ��수 있으므로이에제한받지않는다.

[334] 상기 (c)양태에서，심지총중량에대하여탄소소재의 함량이 50내지 90중량 %, 좋게는 55내지 85중량 %를포함할수있으나，발명의목적을달성하는� �에서는 특별히제한되지않는다ᅳ상기범위인경우，연 소시심지의그을음및재를 최소화할수있어바람직할수있다.

[335] 다음으로 (d)천연섬유및합성섬유에서선택되는어느하나 또는둘이상의 섬유로이루어진직물내에탄소소재를포함하고 ，상기직물에바인더가도포 또는함침된심지에대하여설명한다.

[336] 상기 (d)양태의심지는도 20내지 23에도시한바와같이판형태，꼬인형태및 빨대형태로제조할수있으나이에제한되지않는 다.

[337] 또한，도 30내지도 32에도시된 (c)양태의심지에바인더가도포또는함침된 것으로추가의도면은도시하지않는다.

[338] 상기 (d)양태에서바인더의함량은탄소소재가포함된 직물 100증량부에

대하여 , 1내지 20중량부，좋게는 5내지 15중량부를포함하는것이바람직할수 있다.바인더가추가적으로도포또는함침됨으� �써심지의강직성이보다 향상될수있으며，섬유의표면에물리적으로고 정된탄소소재가바인더의도포 또는함침에의해보다강하게결착되도록할수있 다.

[339] 상기 (d)양태는섬유간의거리에의한다공성을가지며 ，바인더에의한강한 결착력을동시에가질수있어바람직하다.이때,� ��인더는앞서서술된 바인더와동일한성분이사용될수있다. [340] 상기 (d)양태에서도포또는함침의방법은특별히한정 되지않으나，공지의 스프레이코팅법，딥코팅법，페인팅법등을사 용할수있으며,섬유의표면을 바인더로도포하는방법이라면제한되지않고사 용될수있다.

[341] 다음으로 ( _e )바인더및필프에서선택되는어느하나또� �이들의혼합물로 이루어진매트릭스내에，탄소소재와，천연섬 유의단섬유및합성섬유의 단섬유에서선택되는어느하나또는둘이상의단 섬유를포함하는심지에 대하여설명한다.

[342] 상기 (e)양태의심지는도 20내지 23에도시한바와같이판형태,꼬인형태및 빨대형태로제조할수있으나이에제한되지않는 다.

[343] 상기 (e)양태는상기 (b)양태의심지를제조할때,천연섬유의단섬유 _. 및

합성섬유의단섬유에서선택되는어느하나또는 둘이상의단섬유를더 포함하는것이며，별도의도면은생략한다.

[344] 상기 (e)양태에대하여구체적으로설명하면，바인더 로이루어진매트릭스

내에탄소소재입자및천연섬유의단섬유가분산 된심지,바인더로이루어진 매트릭스내에탄소소재단섬유및천연섬유의단 섬유가분산된심지,바인더로 이루어진매트릭스내에탄소소재장섬유및천연 섬유의단섬유가분산된 심지일수있다.또한，상기심지는필프로이루� �진매트릭스내에탄소소재 입자및천연섬유의단섬유가분산된심지，펄프 로이루어진매트릭스내에 탄소소재단섬유및천연섬유의단섬유가분산된 심지，필프로이루어진

매트릭스내에탄소소재장섬유및천연섬유의단 섬유가분산된심지일수있다.

[345] 상기 (e)양태에서，상기천연섬유의단섬유및합성섬 유의단섬유에서

선택되는어느하나또는둘이상의단섬유는상기 (b)양태의심지 100중량부에 대하여 0.1내지 20중량부，좋게는 1내지 10중량부를더포함할수있으나， 발명의목적을달성하는한에서는특별히제한되 지않는다.상기의범위인경우， 연소시그을음및재를최소화하면서기공율올최 대화할수있어서바람직할수 있다.

[346] 상기 (e)양태에서 ,상기천연섬유의단섬유및합성섬유의단섬유� �

평균길이가 0.01내지 25 mm，좋게는 0.1내지 20 mm,더욱좋게는 1내지 10 ran인 것이바람직할수있다.상기의범위인경우，탄� �소재와함께매트릭스내에 효과적으로분산될수있다.상기천연섬유또는� �성섬유의단섬유가상기 매트릭스에포함됨으로서심지의다공성을보다 향상시킬수있으며，심지의 단위부피당기공율이향상될수있다.

[347] 본발명 (2)의일실시예에따르면，상기양초용심지는모 세관현상에의해

양초의연료를심지의상단부로이동시킬수있도 록심지내에기공을포함하는 웹 (Web)형태인것이바람직할수있다.이때,양초의� �료는연소시양초의 고체연료가용융되어 액체상태로된연료또는파라핀오일등과같은액 체 연료일수있다.심지는모세관현상에의해양초� �용융된고체연료또는액체 연료를심지의상단부로이동시킬수있다.상기� �형태는섬유또는입자가 서로얽혀있어기공을포함하는것을의미한다.� �지의기공은미세하게다수로 존재하여열차단성능이뛰어나기때문에심지에 포함된탄소소재의

열전도율을감소시킬수있다.

[348] 상기심지꾀기공은전체심지총부피에 대하여기공율이 40내지 90%,좋게는 50내지 80%인것이바람직할수있다.또한,일예로,심지의 기공의크기는 직경이 1 ran내지 1000 m,좋게는 100 nm내지 500 일수있다.상기의범위인 경우,심지의물리적형태를유지할수있고，심� �의열전도율을감소시킬수 있으며，양초의연소시모세관현상으로양초의 연료를이동시켜불꽃을유지할 수있다.

[349] 본발명 (2)의 일실시예에따르면，상기 양초용심지는나무심지，아연심지, 주석및아연 -주석흔합금속심지등에서선택되는지지체를� �포함할수있다. 좋게는아연심지를사용하는것이연소시안전하 며，불꽃온도내에서아연이 기화될수있어바람직할수있으나,본발명 (2)의목적을달성하는한에서 특별히제한하지않는다.상기지지체를포함하� �경우，연소시양초의연료의 용융현상에의한터널현상이발생할때심지가휘 어지는것을방지할수있다ᅳ

[350] 상기지지체는심지의내부에적어도하나이상의 지지체가삽입되거나，

적어도하나이상의지지체가심지의적어도어느 하나의면에결합될수있다. 이때,심지는접착제를더포함할수있다.접착제� ��심지와지지체의결착력을 증가시킬수있다.상기접착제는앞서상술한바� �더와동일한성분일수있다.

[351] 일예로,상기지지체의형태는판형,스트립 (strip)형태,납작한평판

스트립 (strip)형태，와이어 (wire)형태및바 (bar)형태둥일수있다.구체적으로， 나무는스트립 (strip)형，납작한평판스트립 (strip)형및바 (bar)형태일수있고, 아연,주석및아연 -주석흔합금속은와이어 (wire)형태일수있다.

[352] 구체적인일예로,와이어형인아연심지지지체� �꼬인형태의심지내부에 삽입된형태이거나，판형인나무심지지지체가 판형인심지와결합될수 있으며,결합된형태는판의면대면이심지의길� �방향과동일한길이방향으로 결합된형태일수있으며 ,이에제한되는것은아니다ᅳ

[353] 또한，지지체는설계된심지의형상이나크기를 고려하여적절한길이가될수 있다.일예로，지지체의길이가 1내지 50 cm,구체적으로 5내지 30 cm,더욱 구체적으로 5내지 15 cm일수있으나이에제한되지않는다.또한,지지� �의 평균직경또는폭은 0.001내지 50 mm，구체적으로 0.1내지 10mm일수있으나 이에제한되지않는다.

[354] 본발명 (2)의일실시예에따르면，상기 양초용심지는왁스로코팅될수있다. 구체적인일예로,상기코팅은용융된왁스에심� �를침지하여딥코팅， 건식코팅，라미네이팅법및스프레이법등에서 선택하는어느하나의방법을 사용할수있으나,당해기술분야에서공지된코� �방법이라면제한되지않고 사용될수있다.

[355] 구체적인일예로,상기왁스는파라핀왁스 (paraffin wax),밀랍왁스 (bees wax), 소이왁스 (soy wax),팜왁스 (palm wax)및젤왁스 (gel wax)둥에서선택되는어느 하나또는둘이상의흔합물일수있으며,이에제� �되지않는다.

[356] 왁스로코팅된심지는연소시왁스를연료로사용 하여심지의초기점화를 효율적으로일어날수있게할수있다.또한，왁� �로코팅된심지는뻣뻣하고 곧은상태를유지할수있고，연소시열전달에의 한터널현상을방지할수있어 바람직할수있다.

[357] 본발명 (2)의일실시예에따르면,상기심지는심지클립� �더포함할수있다. 심지클립은심지를수직으로고정시켜줄수있다 .심지클립의형태는특별히 제한하지않으며，목적에따라원형，삼각형,� �각형 및클립형등의다양한 형태를사용할수있다.

[358] 본발명 (2)의또다른일실시예에따르면，상기심지를포 함하는양초에관한 것이다ᅳ본발명 ₍₂ )에서양초는연료를포함할수있다.상기연� ��는고체연료 또는액체연료일수있다.이때연료는양초의심� �를감싸는형태일수있다. 심지의위치는특별히제한되지않지만,양초의� �앙에위치하는것이좋다. 심지가양초의중앙에위치하는경우，양초의연 소시심지의불꽃이연료를 균일하게용융시킬수있어바람직할수있다.양� �의연료는심지의모세관 현상에의해상승되어심지의연소를유지시켜줄 수있다.

[359] 구체적인일예로，상기양초의연료는파라핀왁 스 (paraffin wax),파라핀

오일 (paraffin oil),밀랍왁스 (bees wax),소이왁스 (soy wax),팜왁스 (palm wax)및 젤왁스 (gel wax)둥에서선택되는어느하나또는둘이상의흔� �물일수있으나, 이에제한되지않는다.

[360] 본발명 (2)의 일실시예에따르면，상기양초의연료는향료및 염료에서

선택되는어느하나또는둘이상의첨가제를더포 함할수있다.상기향료및 염료는인체에유해하지않은것이바람직할수있 다.

[361] 구체적인일예로,향료는인공향인프레그런스� �일및식물에서추출한천연 에센셜오일을포함할수있으며，이에제한되지 않는다.보다구체적인일예로， 상기향료는라벤더,로즈마리，자스민，캐모� �일，장미，제라늄，백합，데이지， 레몬,계피，유칼립투스，베르가못및복숭아� �에서선택되는어느하나또는둘 이상일수있다.

[362] 구체적인일예로，향료는양초 100중량부에대하여 , 0.1내지 10중량부,

좋게는 1내지 5중량부를포함할수있으나，이에제한되지않� �다.상기의 범위인경우，양초는연소시은은하게향을낼수 있어바람직하다.

[363] 상기염료는특별히제한하지않으며，목적에따 라알맞은색상을선택할수 있다.일예로,염료는유해하지않은양초용염료� ��수있다.구체적인일예로, 상기염료는빨간색,노란색，초록색，주황색,� ��라색，핑크색및갈색등에서 선택되는어느하나이상또는둘이상일수있다.

[364] 구체적인일예로，염료는양초 100중량부에대하여， 0.1내지 10중량부，

좋게는 1내지 5중량부를포함할수있으나,이에제한되지않는� ��.상기의 범위인경우,양초의색을발현할수있어바람직� �다.

[365] 본발명 (2)의 일실시예에따르면,상기 양초는목적에따라다양한크기및 형태를가질수있으며，특별히제한되지않는다 .구체적인일예로，상기양초는 원통형，사각형,삼각형，오각형,육각형,하트 형및별형둥에서선택되는어느 하나또는둘이상의모양을가질수있다.

[366]

[367] 이하실시예를통한본발명 (1)에따른양초용자동점화유닛및이를포함하는 양초에 대하여더욱상세히설명한다.다만하기실시예� �본발명 (1)을상세히 설명하기위한하나의참조일뿐본발명 (1)이 이에한정되는것은아니며，여러 형태로구현될수있다.

[368] (실시예 1)

[369] 평균길이가 3■인전도성활성탄소섬유 70중량 %와평균길이가 5匪인나무 필프 30중량 %를흔합하였다.상기흔합물 100중량부에대하여， 50중량 %의 폴리비닐알코올 (시그마-알드리치사，중량평균분자량 31,000 - 50,000 g/mol, 98-99% hydrolyzed,융점 200°C)수용액 20중량부를첨가하여흔합하고,를이 있는평평한판위에캐스팅 (casting)하여두께 0.3 mm의시트를제조하였다. 제조된시트는 25°C에서 36시간동안건조하였다.건조된시트를폭 2皿및길이 7 cm로잘라전도성부재를제조하였다.

[370] 융점이 61°C인파라핀왁스를융점까지은도를높여용융� ��킨후，제조된

전도성부재를파라핀왁스용융액에침지하여파 라핀왁스로코팅된전도성 부재인심지를제조하였다.이때,전도성부재의� ��지시，전극과연결되는 전도성부재의 일단영역은파라핀왁스에침지되지않도록하였 다.

[371] 그바닥면에관통형전극이형성된지름 7 cm및높이 8.5 cm크기의내열유리 용기내부에제조된두개의심지를위치시켰으며 ，클립형의전극커넥터를 이용하여심지를고정하고각각의심지가바닥면 의전극과전기적으로 연결되도록하였다.이때，두심지간의이격거� �는 5mm였다.용기바닥면의 전극은，배터리로부터 3.7V의전압을입력받아고주파로약 10KV를출력하는 점화수단과연결되었다.전극과점화수단사이� �스위치를이용하여

점화수단으로부터출력되는전압이심지에인가 되도록하였다.

[372] 융점이 61°C인파라핀왁스 200 g을중탕한후，심지가위치하는내열유리 용기에부은후, 25°C에서 24시간동안방치하여양초용연료를완전히굳혔� ��. 이후두심지가연료로부터 5mm돌출되도록심지를잘라자동점화양초를 제조하였다.실시예 1에서제조된양초의사진을도 18에도시하였다.

[373]

[374] (실시예 2)

[375] 실시예 1과동일하게전도성부재를제조하고，두께 X폭이 0.3X2龍이며길이가 7 cm로가공된소나무를비전도성부재로사용하였� ��.하나의비전도성부재에 하나의전도성부재를적층하여적층체를제조하 였다ᅳ [376] 융점이 61°C인파라핀왁스를융점까지온도를높여용융� ��킨후，제조된 적층체를파라핀왁스용융액에침지하여파라핀 왁스로코팅되고전도성 부재와비전도성부재가서로결착된심지를제조 하였다.이때,침지시,전극과 연결되는적층체의 일단영역은파라핀왁스에침지되지않도록하였 다.

[377] 그바닥면에관통형전극이형성된지름 7 cm및높이 8.5 cm크기의내열유리 용기내부에제조된두개의심지를위치시켰으며 ，클립형의전극커넥터를 이용하여심지를고정하고각각의심지가바닥면 의전극과전기적으로 연결되도록하였다.이때，두심지간의이격거� �는 3mm였다.용기바닥면의 전극은배터리로부터 3.7V의전압을입력받아고주파약 10KV를출력하는 점화수단과연결되었다.전극과점화수단사이� �스위치를이용하여

점화수단으로부터출력되는전압이심지에인가 되도록하였다.

[378] 융점이 61°C인파라핀왁스 80중량%와소이왁스 20중량 «¾가흔합된흔합 연료를증탕하여 액화시키고，액화된흔합연료를심지가위치하 는내열유리 용기에부은후， 25°C에서 24시간동안방치하여양초용연료를완전히굳혔� ��. 이후두심지가연료로부터 5mm돌출되도록심지를잘라자동점화양초를 제조하였다.실시예 2에서제조된양초의사진을도 19에도시하였다.

[379]

[380] (실시예 3)

[381] 16X18메쉬 (mesh)의메쉬형전도성탄소섬유직물을가로 0.5匪로절단하여， 전도성부재를제조한것을제외하고,실시예 1과동일한공정으로양초로 제조하였다.

[382]

[383] (실시예 4)

[384] 실시예 1과동일하게시트를제조하되폭이 2腿및길이가 10 cm가되도록잘라 전도성부재로하고，두께 X폭이 0.3X2腿이며길이가 7 cm로가공된편백나무를 비전도성부재로사용하였다.심지는전도성부� �와비전도성부재를교번 적층하되,도 8과유사하게편백나무 /전도성부재 /편백나무 /전도성

부재 /편백나무의구조를갖도록적층하였다.

[385] 이때,적층하기전，전도성부재사이에개재된� �백나무를펀칭하여관통형 기공을형성하였다.관통형기공은직경이 1mm인원형태였으며,길이방향으로 관통형기공이 2mm의간격으로이격배열되도록펀칭하였다.관� �형기공을 형성한후,융점이 61°C인파라핀왁스를융점까지온도를높여용융� ��킨후， 관통형기공이형성된편백나무 (비전도성부재)를파라핀왁스용융액에 침지하여관통형기공을파라핀왁스로채웠다.� �때，편백나무일단으로부터 5mm길이이내의관통형기공은파라핀왁스용융액 에침지되지않도록하여， 일단부영역의기공은그대로유지되도록하였다 .

[386] 또한，적층전，두전도성부재와최외각에위치 하는편백나무 (비전도성부재) 각각을용융된파라핀왁스에침지하여파라핀왁 스로코팅시켰다. [387] 이후,편칭되지않고파라핀왁스로코팅된편백� �무 /파라핀왁스로 코팅된전도성부재 /펀칭되고왁스로기공이부분적으로채워진

편백나무 /파라핀왁스로코팅된전도성부재 /펀칭되지않고파라핀왁스로 코팅된편백나무를적층결합시켜심지를제조하 였다.

[388] 적층시폴리비닐피를리돈을바인더수지로사용 하였으며，전도성부재의 일단과비전도성부재의일단이동일한위치에서 서로겹치도록적층하고 전도성부재의다른일단이적층체로부터빠져나 오도록하였다.

[389] 이후실시예 2과동일하게자동점화양초를제조하되，두개� �심지대신， 제조된심지에서돌출되어빠져나와있는두전도 성부재의 일단을적절한 길이로자르고이를클립형의전극커넥터에각각 고정하여자동점화양초를 제조하였다.이때,심지는그일단이파라핀왁스 80중량 %와소이왁스 20 증량 %가흔합된흔합연료로부터 5mm돌출된상태였으며，심지의돌출된 단부에파라핀왁스로채워지지않고기공이그대 로유지된편백나무의단부가 위치하였다.

[390]

[391] (실시예 5)

[392] 금속심지인직경으5 匪아연와이어두개를전도성부재로사용하여,

비전도성부재인면직물에이격삽입하였다.이� �，상기아연와이어의 이격 간격은 5rai이었다.상기아연와이어는심지상단으로부� �� 5 mm가량돌출된 형태였으며，면직물이아연와이어를감싸고있 는형태인심지 (직경 1cm)를 제조하였다.제조된심지를사용하고,아연와이� ��각각올전극커넥터에고정한 것을제외하고실시예 1과동일하게자동점화양초를제조하였다.

[393]

[394] 실시예 1내지 5에서제조된양초의심지에고주파 10KV의전압이인가되도록 하여방전에의한점화여부를평가하였다.시험� � 3회반복하였으며，평가 방법은 Ο, Χ로표현하였다 . 0는방전이 일어나，점화에의한불꽃형성및불꽃 유지되는경우를의미하며, X는방전에의해불꽃이형성되지않거나형성된 불꽃이유지되지않는경우를의미한다.

[395] (표 1)

[396]

[397] 표 1은각시료의아크방전에의한점화여부를평가� �표이다.상기표 1에 나타난바와같이,실시예 1내지 5의양초는모든방전에서불꽃이형성되고， 형성된불꽃이안정적으로유지되는것을확인할 수있었다.또한,실시예 1 내지 4의양초는전도성부재로전도성탄소소재를포� �하여연소시그을음및 재의형성이현저하게저감된것을확인하였으며 ，특히실시예 1, 2및 3의경우， 연소시그을음및재가거의생성되지않는것을확 인할수있었다.

[398]

[399] 이하실시예를통한본발명 (2)에따른양초용탄소소재심지및이를포함하는 양초에대하여더욱상세히설명한다.다만，하� �실시예는본발명 (2)을상세히 설명하기위한하나의참조일뿐본발명 (2)이 이에한정되는것은아니며，여러 형태로구현될수있다.

[400] 또한달리정의되지않는한,모든기술적용어및� �학적용어는본발명 (2)이 속하는당업자중하나에의해일반적으로이해되 는의미와동일한의미를 갖는다.본원에서설명에사용되는용어는단지� �정실시예를효과적으로 기술하기위함이고본발명 (2)을제한하는것으로의도되지않는다.

[401] 또한다음에소개되는도면들은당업자에게본발 명 (2)의사상이층분히

전달될수있도록하기위해예로서제공되는것이 다.따라서본발명 (2)은이하 제시되는도면들에한정되지않고다른형태로구 체화될수도있으며，이하 제시되는도면들은본발명 (2)의사상을명확히하기위해과장되어도시될수 있다.

[402] 또한명세서및첨부된특허청구범위에서사용되 는단수형태는문맥에서 특별한지시가없는한복수형태도포함하는것으 로의도할수있다.

[403] (실시예 6)

[404] 50중량 %의폴리비닐알코올 (시그마-알드리치사,중량평균분자량 31,000 ~

50,000 g/mol, 98-99% hydrolyzed,융점 200°C)수용액 40중량 %와평균길이가 5 廳인나무필프 60증량 %를흔합하였다.

[405] 상기흔합물 70중량 %와，평균길이가 3 I腿인활성탄소섬유단섬유 30중량 %를 흔합하고,를이 있는평평한판위에캐스팅 (casting)하여두께 0.3 mm의시트를 제조하였다.제조된시트는 25 ⁰ C에서 36시간동안건조하였다.건조된시트를 가로 2 inm및세로 7 cm로잘라심지로제조하였다.융점이 61°C인파라핀왁스를 융점까지온도를높여용융시킨후,상기심지를� �지하여심지표면에파라핀 왁스를코팅하였다.

[406] 코팅된심지의한쪽면에심지클립을끼운후，지 름 7 cm및세로 8.5 cm크기의 내열유리병에심지를넣었다.심지는유리병바� �과수직으로위치시켰다.

[407] 융점이 61°C인파라핀왁스 200 g을중탕한후，유리용기에넣어높이가 6.5 cm인양초를제조하였다.상기양초를 25°C에서 24시간동안방치하여,완전히 굳히고양초의심지가 5 mm가되도록잘라양초를제조하였다.

[408]

[409] (실시예 7) [410] 상기실시예 6에서상기흔합물 50중량 %와평균길이가 3丽인활성탄소섬유 단섬유 50증량 %를흔합하여사용한것을제외한모든공정올실� �예 6과 동일하게하여 양초를제조하였다.

[411]

[412] (실시예 8)

[413] 상기실시예 6에서상기흔합물 20중량 %와평균길이가 3腿인활성탄소섬유 단섬유 80중량 %를흔합하여사용한것을제외한모든공정을실� �예 6과 동일하게하여 양초를제조하였다.

[414]

[415] (실시예 9)

[416] 실시예 6의시트를가로 1 mm,세로 20 cm로절단하여,절단된가닥을 3개를 이용하여도 21와같이 일정간격으로꼬아，꼬인형태의심지로제조하 였다. 심지의직경은 2mm이고，길이는 7cm이었다.상기심지를실시예 6과동일한 공정으로파라핀왁스를코팅한후，양초로제조 하였다.

[417]

[418] (실시예 10)

[419] 실시예 6의시트를가로 1 ram,세로 50 cm로절단한시트를직경이 2mm인

나무막대에사선으로감고，다른방향으로한번 더감아도 22과같이

사선형태의직물을제조한후, 50중량 %의폴리비닐알코올 (시그마-알드리치사， 중량평균분자량 31,000 ~ 50,000 g/mol, 98-99% hydrolyzed,융점 200°C)수용액에 담갔다가꺼내어 25°C에서 24시간동안건조하였다.이후，증앙의나무막대 를 제거하여도 22과같은빨대형태의심지로제조하였다.심지의 외경은

3mm이고，내경은 2mm이었다.상기심지를실시예 6과동일한공정으로파라핀 왁스를코팅한후，양초로제조하였다.

[420]

[421] (실시예 11)

[422] 평균직경이 30 / m인면소재의천연섬유와평균직경이 20；m인레이온계

탄소섬유를 1： 1중량비로혼합하여직물을제조하였다.상기직� ��을가로 2 mm 및세로 7 ctn로잘라심지로제조하였다.융점이 61°C인파라핀왁스를융점까지 온도를높여용융시킨후，상기심지를침지하여 심지표면에파라핀왁스를 코팅하였다.상기심지를이용하여실시예 6과동일한방법으로양초를 제조하였다.

[423]

[424] (실시예 12)

[425] 평균직경이 30 m인면소재의천연섬유와평균직경이 30 인피치계

탄소섬유를 1： 1증량비로혼합한섬유다발을일정간격으로꼬� �도 21와같은 꼬인형태의심지로제조하였다.상기심지를실� �예 6과동일한공정으로 파라핀왁스를코팅한후，양초로제조하였다. [427] (실시예 13)

[428] 평균직경이 30卿인면소재의천연섬유와평균직경이 20卿인레이온계

탄소섬유를 1： 1중량비로흔합하여직물을제조하였다.상기직� ��을가로 2腿 및세로 7 cm로잘라심지로제조하였다.

[429] 50증량 %의폴리비닐알코올 (시그마-알드리치사，중량평균분자량 31，000 ~ 50,000 g/mol, 98-99% hydrolyzed,융점 200°C)수용액에상기심지를 10초간 담갔다가꺼내어폴리비닐알콜수지가함침되도 록하였다.

[430] 상기심지를실시예 6과동일한공정으로파라핀왁스를코팅한후，� �초로 제조하였다.

[431]

[432] (실시예 14)

[433] 평균길이가 3 mm인활성탄소섬유단섬유 70중량 %와평균길이가 5匪인나무 필프 30중량 %를흔합하였다.상기흔합물 100중량부에대하여，평균직경이 100 ,평균길이가 10 mm인면소재의천연섬유의단섬유를 10중량부 , 50중량 %의 폴리비닐알코올 (시그마-알드리치사,중량평균분자량 31,000 ~ 50,000 g/mol, 98-99% hydrolyzed,융점 200 ^o C)수용액 20중량부를첨가하여흔합하고，를이 있는평평한판위에캐스팅 (casting)하여두께 0.3 mm의시트를제조하였다. 제조된시트는 25°C에서 36시간동안건조하였다.건조된시트를가로 2誦및 세로 7 cm로잘라심지로제조하였다.융점이 61°C인파라핀왁스를융점까지 온도를높여용융시킨후,상기심자를침지하여� �지표면에파라핀왁스를 코팅하였다.

[434] 상기심지를실시예 6과동일한공정으로양초로제조하였다.

[435]

[436] (실시예 15)

[437] 직경으5 mm,길이 7cm인아연심지를실시예 8의심지에코어로하여심지를 제조하였으며，심지의직경은 2.5mm이었다ᅳ이를사용한것을제외한모든 공정은실시예 6과동일하게실시하였다.

[438]

[439] (실시예 16)

[440] 평균직경이 20 인활성탄소장섬유섬유다발을꼬아심지를제조 하고,

융점이 61 ⁰ C인파라핀왁스를융점까지온도를높여용� �시킨후，상기심지를 침지하여심지표면에파라핀왁스를코팅하였다 .이후,심지의길이를 7 cm로 자른후,상기심지를실시예 6과동일한공정으로양초로제조하였다.

[441] 제조된양초의심지를연소한결과연소후 2시간내에그을음및재가

발생하지않고,심지가불꽃과함께연소되어내� �갔으나불꽃의크기가매우 작고， 2시간이상연소시심지주변의양초가녹아내리� �터널현상이발생하여 연소를중단하였다. [442]

[443] (비교예 1)

[444] 심지로면심지 (3호,대한민국)를사용한것을제외한모든공정� �실시예 6과 동일하게실시하였다.

[445]

[446] (비교예

[447] 심지로스모크리스심지 (3호,대한민국)를사용한것을제외한모든공정� � 실시예 6과동일하게실시하였다.

[448]

[449] (비교예 3)

[450] 두께 1 mm,가로길이 1 cm,세로길이 7 cm의나무심지를심지클립에끼워심지로 사용하였다.상기심지클립으로심지를유리병� �닥과수직으로세웠다.융점이 61°C인파라핀왁스 200 g을중탕한후,높이 6.5 cm로유리용기에넣어양초를 제조하였다.상기양초를 25°C에서 24시간동안방치하여,완전히굳은양초를 제조하였다.

[451 ]

[452] (시험예 1)

[453] 실시예 6내지 11및비교예 1내지 3에서제조된양초를 5시간동안연소하여 시간에따른심지변화를평가하였다.

[454] O:심지가불꽃과함께연소하여내려감

[455] Δ:왁스상부로나온심지길이가 3내지 5 mm더길어진상태에서연소됨 [456] X：왁스상부로나온심지길이가 5 mm이상더길어진상태에서연소됨

[457] (표 2)

[458]

[459] 상기표 2은각시료의시간에따른양초용심지변화를평� �한표이다.상기표

2에따르면，실시예 6내지 10은불꽃과함께연소되거나또는시간에따라심� �� 길이가약간길어지는정도인것을확인할수있다 .실시예 16은불꽃과함께 연소되는것을확인하였으나터널현상이발생하 였다.

[460] 비교예 1은시중에판매되고있는면심지를사용하였으� �,시간에따라연소된 심지의길이가 5 mm이상으로매우길게남는것올확인할수있었다. 비교예 2는 시중에판매되고있는스모크리스심지를사용하 였으며，시간에따라연소된 심지가길게남는것을확인할수있었다.비교예 3은나무심지를사용하였으며， 시간에따라연소된심지가길게남는것올확인할 수있었다.

[461] 실시예 6에서제조된시트의사진을도 33에도시하였다.도 33에나타난바와 같이，펄프와탄소소재단섬유가매트릭스를이 루고있었다.기공율측정시

ASTM D-6226법에의거하여측정하였으며，기공율측정 장치 (Quantachrome Instruments의 ULTRAFOAM 1200e)를사용하여측정한결과，기공율 62%로 미세한기공을다수포함하고있는것으로나타났 다.또한,제조된시트를 절단하여제조된심지를포함하는양초의사진을 도 34내지 16에도시하였다. 도 34는양초의정면사진이고,도 35는양초의측면사진이다.

[462]

[463] (시험예 2)

[464] 실시예 6내지 11및비교예 1내지 3에서제조된양초시료를, 5시간동안

연소하여시간에따른그을음및재의생성을평가 하였다.

[465] O:그을음및재가거의생성되지않음

[466] ᅀ:소량의그을음또는재가생성됨 [467] X:그을음및재가많이생성됨

[468] (표 3)

[469]

[470] 상기표 3은각시료의그을음및재의생성올평가한표이� �.상기표 3에

나타난바와같이,실시예 6내지 10및실시예 14내지 15의심지는 3시간이상 연소시연기，그을음및재가거의생성되지않거 나소량만생성되는것을확인 할수있었다ᅳ실시예 11내지실시예 13의심지는 2시간이상연소시약간의 연기가생겼지만，그을음및재가검게남지않는 것을확인할수있었다ᅳ실시예 16의심지는 2시간이상연소시그을음및재가발생하지않았� �나터널현상이 발생하였다.

[471] 비교예 1내지 3의심지는초기에는그을음및재가많이생성되� �않았으나， 1시간이상연소시시간에따라그을음및재가심� �게생성되는것을확인할 수있었다.비교예 3의나무심지는연소시검은연기가발생하고，� �간이지남에 따라그올음이매우심하게생성되는것을확인할 수있었다.

[472] 이상에서본발명 (1및 2)의바람직한실시예를설명하였으나，본발명� ��

다양한변화와균등물을사용할수있으며，상기 실시예를적절히변형하여 동일하게웅용할수있음이명확하다.따라서，� �기기재내용은하기의 특허청구범위의한계에의해정해지는본발명의 범위를한정하는것은아니다.