KR101009541B1 - 생체 신호 측정모듈용 센서 및 이의 제조방법, 그리고 생체신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 생체 신호 측정모듈용 센서 및 이의 제조방법, 그리고 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류에 관한 것으로, 비신축성 소재(2)와, 상기 비신축성 소재(2)의 외측에 부착된 실리콘수지(8)와, 상기 실리콘수지(8)를 감싸며 상기 비신축성 소재(2)의 외측에 부착된 신축성 소재(3)와, 전도성 실을 상기 신축성 소재(3)와 비신축성 소재(2)의 외측에 자수시켜 상기 실리콘수지(8)를 감싸도록 하여 형성된 전극(5)으로 구성된 생체 신호 측정모듈용 센서를 의류의 부착수단에 부착시켜 인체와 밀접하게 접촉될 수 있어 정밀도가 향상될 수 있도록 한 것이다.
생체, 신호, 센서, 전극, 실리콘
Description
본 발명은 생체 신호 측정모듈용 센서 및 이의 제조방법, 그리고 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신체와의 밀착성능을 향상시켜 사용자의 생체신호를 정확하게 측정할 수 있도록 한 생체 신호 측정모듈용 센서 및 이의 제조방법, 그리고 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류에 관한 것이다.
현재 의학의 발달로 인하여 노령인구가 크게 증가하면서, 현 사회도 고령화 사회로 진입하고 있는 추세이다.
특히, 노령인구 즉 실버세대에게 주로 발병하게 되는 뇌졸증, 고혈압, 당뇨병 및 심장질환을 포함하는 노인성 질병은 발병시 합병증까지 유발할 수 있어 그 치료가 매우 어렵기 때문에 정기적으로 검진을 함으로써 발병 전에 예방하는 것을 우선으로 하고 있다.
그러나, 건강 검진을 받기 위해서는 사용자가 직접 병원을 방문해야하는 불 편함이 있다.
상기 문제를 해결하기 위해 인터넷을 통해 화상 대화방법을 이용한 원격진료방법이 제안되고 있다. 하지만, 화상 대화만을 통해 의료진이 사용자의 진단에 필요한 데이터를 획득하기에는 다소 어려움이 있다.
특히, 심장질환은 심근경색, 관상동맥질환, 부정맥 등 여러가지가 있으며, 방치하면 돌연사와 급사의 주원인이 되는 것으로 알려져 있다.
이러한 심장질환을 진단하기 위해서는 심전도측정이 필수적이다. 이에, 사용자는 심전도측정을 위한 청진기나 심전도계 등이 구비되면서 통신기능을 수행하도록 된 고가의 특정 장비를 구비하여야 하는 문제가 있다.
또한, 상술한 심장질환의 경우 그 상태가 언제 악화될지 모르는 것이므로 수시로 측정하는 것이 필요하다.
그러나, 사용자가 정상적인 생활을 하면서 만약을 대비하여 수시로 건강체크를 위한 시간을 할애하기에는 불편함이 있다.
이에, 본 출원인은 사용자가 의류를 착용하는 간단한 방법으로 자신의 생체정보를 언제 어디서나 용이하게 측정할 수 있도록 해 주는 생체신호 측정기능을 갖는 스마트의류를 대한민국 특허출원 공개특허 10-2008-0021267호로 출원한 바 있다.
상기 선행특허를 간략하게 살펴보면, 신체에 밀착되는 재질로 된 의류와, 상기 의류의 내측에 결합되면서 사용자의 신체에서 발생되는 생체신호를 검출하기 위한 생체신호 측정모듈을 구비하여 구성되고,
상기 생체신호 측정모듈은 전도성 섬유로 구성되는 센서와, PCB기판상에 센서를 구동함과 더불어 센서로부터 제공되는 생체신호를 저장하는 전자회로블럭이 구비되는 PCB블럭 및, PCB기판과 상기 센서를 결합하기 위한 일정길이를 갖는 전도성 섬유로 구성된 연결부재로 구성되며, 상기 의류의 내측에는 상기 PCB블럭을 수납하기 위한 수납수단이 구비되어 이루어진다.
도 1은 종래 생체신호 측정모듈용 센서를 나타낸 도면이다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 생체신호 측정모듈용 센서(A')는 소재(100)에 전도성 섬유를 도드라지게 홈질하여 전극(200)을 형성하고, 상기 전극(200)에 전송 선로(300)를 연결시키며, 상기 전송 선로(300)가 생체신호 측정모듈(미도시)에 연결되어 심전도 등의 데이터를 수집하게 된다.
그런데, 상기 종래 기술은 사람의 움직임에 의해 의류과 신체가 약간 이격되는 동안 전극이 항상 신체에 밀착되지 않아 측정성능이 저하되는 문제점이 있었다.
또한 종래 센서는 의류에 다수로 설치되고, 이들 다수의 센서가 의류의 주머니에 수납된 측정부와 전송 선로로 연결되는 구성인데, 이는 상기 측정부의 중량이 무겁고, 측정부와 연결된 전송 선로의 단락 등으로 인해 고장이 잦고, 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 전극과 신체와의 접촉상태가 항상 유지될 수 있도록 하고, 각 센서에 각기 소형의 무선전송 트랜스미터를 용이하게 탈부착시킬 수 있도록 하여 측정 성능이 향상되고, 경량화를 구현할 수 있도록 한 생체 신호 측정모듈용 센서 및 이의 제조방법, 그리고 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 비신축성 소재와, 상기 비신축성 소재의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착된 실리콘수지와, 상기 실리콘수지를 감싸며 상기 비신축성 소재의 외측에 부착된 신축성 소재와, 전도성 실을 상기 신축성 소재와 비신축성 소재의 외측에 자수시켜 상기 실리콘수지를 감싸도록 하여 형성된 전극으로 구성되는 생체 신호 측정모듈용 센서에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 목적은, 비신축성 소재와 신축성 소재의 사이에 실리콘수지를 삽입하는 1단계와; 상기 실리콘수지를 감싸도록 상기 비신축성 소재와 신축성 소재의 외측에 자수시키는 2단계로 구성되는 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조방법에 의해 달성될 수 있다.
또한, 상기한 본 발명의 목적은, 상기 생체 신호 측정모듈용 센서가 인체와 항상 밀착될 수 있도록 부착부재를 구비한 의류를 제공함으로써 달성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 전극과 신체와의 접촉상태가 항상 유지될 수 있어 정확한 데이터 측정이 가능하고, 센서와 무선전송 트랜스미터를 용이하게 탈부착시킬 수 있어 편리성이 향상되고, 경량화를 구현할 수 있는 효과가 발현된다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
첨부된 도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서를 나타낸 단면도, 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조공정을 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서를 나타낸 단면도, 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조공정을 나타낸 도면, 도 6 내지 도 8은 본 발명의 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제 1실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서(A1)는,
면 형태의 비신축성 소재(2)와,
상기 비신축성 소재(2)의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착되는 실리콘수지(4)와,
상기 실리콘수지(4)를 감싸며 상기 비신축성 소재(2)의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착되는 면 형태의 신축성 소재(3)와,
면 형태의 비신축성 소재(2)와,
상기 비신축성 소재(2)의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착되는 실리콘수지(4)와,
상기 실리콘수지(4)를 감싸며 상기 비신축성 소재(2)의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착되는 면 형태의 신축성 소재(3)와,
전도성 실을 상기 신축성 소재(3)와 비신축성 소재(2)의 외측에 원형으로 자수시켜 상기 실리콘수지(4)를 감싸도록 하여 형성된 전극(5)으로 구성된다.
상기 비신축성 소재(2) 및 신축성 소재(3)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 일정한 면적을 갖는 면형태이다.
상기 비신축성 소재(2) 및 신축성 소재(3)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 일정한 면적을 갖는 면형태이다.
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상기 신축성 소재(3)는 20%~30%의 신장률을 갖는 편물로써 신체의 굴곡에 반 응하여 굴신될 수 있다.
상기 실리콘 수지(4)는 전극(5)이 피부에 보다 밀착될 수 있도록 소정의 두께를 갖는다.
상기 전도성 실은 니켈/구리 폴리에스테르, 니켈/구리 폴리에스테르 테피터, 니켈/구리 나일론 등과 같은 전기 전도성을 갖는 재질을 사용함이 바람직하다.
첨부된 도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조공정을 나타낸 도면이다.
도 2 및 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조방법은,
면 형태의 비신축성 소재(2)와 면 형태의 신축성 소재(3)의 사이에 실리콘수지(4)를 삽입하는 1단계(S1);
상기 비신축성 소재(2)와 신축성 소재(3)의 신체를 향하는 부위인 외측에 전도성 실을 원형으로 자수시켜 상기 실리콘수지(4)를 감싸도록 하는 2단계(S2))로 구성된다.
이렇게 제조된 생체 신호 측정모듈용 센서(A1)는 의류(300)의 안쪽면에 박음질시켜 부착하는데, 상기 전극(5)이 피부에 밀착되도록 한다.
첨부된 도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서를 나타낸 단면도이다.
도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 제 2실시예에 따른 생체 신호 측정모 듈용 센서(A2)는,
일면에 제 1부직포(61)가 부착된 면 형태의 제 1비신축성 소재(6)와,
상기 제 1부직포(61)를 감싸며 제 1비신축성 소재(6)의 전,후면에 도드라지도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 형성된 제 1전극(62)과,
상기 제 1비신축성 소재(6)와 이격되며 상기 제 1부직포(61)에 대응되도록 일면에 제 2부직포(72)가 부착된 면 형태의 제 2비신축성 소재(7)와,
상기 제 2부직포(72)를 감싸며 제 2비신축성 소재(7)의 전,후면에 도드라지도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 형성된 제 2전극(74)과,
상기 제 1전극(62)과 제 2전극(74) 사이에 삽입된 실리콘수지(8)로 구성된다.
상기 제 1비신축성 소재(6) 및 제 2비신축성 소재(7)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 일정한 면적을 갖는 면형태이다.
상기 제 1비신축성 소재(6) 및 제 2비신축성 소재(7)는 도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 일정한 면적을 갖는 면형태이다.
첨부된 도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조공정을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 2실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조방법은,
신축성이 없는 제 1 및 제 2비신축성 소재(6,7)의 내면에 각기 제 1 및 제 2부직포(61,72)를 부착하는 1단계(S1)와,
상기 제 1 및 제 2부직포(61,72)를 감싸며 제 1 및 제 2비신축성 소재(6,7)의 전,후면에 도드라지도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 제 1 및 제 2전극(62,74)을 형성하는 2단계(S2)와,
상기 제 1 및 제 2비신축성 소재(6,7)의 내부에 실리콘수지(8)를 삽입하여 그 상,하면이 상기 제 1 및 제 2전극(62,74)에 접촉되도록 하는 3단계(S3)와,
전도성 실(9)을 상기 실리콘수지(8)와 제 1 및 제 2전극(62,74)을 감싸도록 하여 통전되도록 홈질하는 4단계(S4)로 구성된다.
상기 1단계(S1)에서는 제 1 및 제 2부직포(61,72)가 상호 대향되게 설치된다.
상기 2단계(S2)는 전도성 실을 도드라지게 원형으로 자수시킴으로써 제 1 및 제 2전극(62,74)과 피부간의 밀착성이 향상될 수 있다.
상기 4단계(S4)는 제 1 및 제 2전극(62,74)의 외주연을 홈질하여 실리콘수지(8)를 고정시킴과 동시에 제 1 및 제 2전극(62,74)을 구성하는 전도성 실이 상호 접촉되도록 하여 통전될 수 있도록 한다.
한편, 상기 2단계(S2)에서 상기 제 2비신축성 소재(7)의 외측에는 무선전송 트랜스미터(미도시)를 부착시키기 위한 부착수단(10)이 더 설치된다.
상기 부착수단(10)은 스냅파스너가 바람직하나 반드시 이에 한정되지는 않고 벨크로파스너 및 기타 다른 형태의 변형예도 적용가능함은 당연할 것이다.
상기 무선전송 트랜스미터는 제 1 및 제 2전극(62,72)을 통해 측정된 신체의 심전도, 호흡, 온도 등의 데이터를 컴퓨터에 무선으로 전송하게 되며, 이후 컴퓨터에 의한 모니터링 과정은 이미 공지된 내용이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 첨부된 도 6 내지 도 8은 본 발명의 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류를 나타낸 도면이다.
첫번째 모델은, 도 6에 나타낸 바와 같이, 의류(300)의 가슴 부위에 횡방향으로 탄력밴드부(B)를 형성하고, 상기 탄력밴드부(B)에 본 발명의 생체 신호 측정모듈용 센서(A1,A2)를 부착시킨다.
이때, 생체 신호 측정모듈용 센서(A1,A2)는 심장과 근접된 부위에 설치됨이 바람직하다.
두번째 모델은, 도 7에 나타낸 바와 같이, 의류(300)의 가슴 부위에 횡방향으로 제 1탄력밴드부(B-1)를 형성하고, 이에 십자형으로 교차되도록 종방향으로 제 2탄력밴드부(B-2)를 형성하며, 그 교차부위가 심장 부위가 되도록 위치를 설정하고, 교차부위에 본 발명의 생체 신호 측정모듈용 센서(A1,A2)를 부착시킨다.
세번째 모델은, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제 1 및 제 2탄력밴드부(B-3,B-4)를 "X"자 형상으로 교차 형성시키고, 그 교차부위가 심장 부위가 되도록 한 후 교차부위에 본 발명의 생체 신호 측정모듈용 센서(A1,A2)를 부착시킨다.
상기한 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류의 3가지 모델은 일 예를 나타낸 것일뿐이며 이외에도 다양한 형태로 변경 실시될 수 있음은 당연하다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 종래 생체신호 측정모듈용 센서를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서를 나타낸 단면도이다.
도 3은 본 발명의 제 1실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조공정을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서를 나타낸 단면도이다.
도 5는 본 발명의 제 2실시예에 따른 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조공정을 나타낸 도면이다.
도 6 내지 도 8은 본 발명의 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착한 의류를 나타낸 도면이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
2 : 비신축성 소재 3 : 신축성 소재
4 : 실리콘 수지 5 : 전극
6 : 제 1비신축성 소재 7 : 제 2비신축성 소재
61: 제 1부직포 62 : 제 1전극
72 : 제 2부직포 74 : 제 2전극
Claims (10)
- 면 형태의 비신축성 소재(2)와,상기 비신축성 소재(2)의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착되는 실리콘수지(4)와,상기 실리콘수지(4)를 감싸며 상기 비신축성 소재(2)의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착되는 면 형태의 신축성 소재(3)와,전도성 실을 상기 신축성 소재(3)와 비신축성 소재(2)의 외측에 원형으로 자수시켜 상기 실리콘수지(4)를 감싸도록 하여 형성된 전극(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정모듈용 센서.
- 면 형태의 비신축성 소재(2)와 면 형태의 신축성 소재(3)의 사이에 실리콘수지(4)를 삽입하는 1단계(S1);상기 비신축성 소재(2)와 신축성 소재(3)의 외측에 전도성 실을 원형으로 자수시켜 상기 실리콘수지(4)를 감싸도록 하는 2단계(S2)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조방법.
- 일면에 제 1부직포(61)가 부착된 면 형태의 제 1비신축성 소재(6)와,상기 제 1부직포(61)를 감싸며 제 1비신축성 소재(6)의 전,후면에 도드라지도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 형성된 제 1전극(62)과,상기 제 1비신축성 소재(6)와 이격되며 상기 제 1부직포(61)에 대응되도록 일면에 제 2부직포(72)가 부착된 면 형태의 제 2비신축성 소재(7)와,상기 제 2부직포(72)를 감싸며 제 2비신축성 소재(7)의 전,후면에 도드라지도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 형성된 제 2전극(74)과,상기 제 1전극(62)과 제 2전극(74) 사이에 삽입된 실리콘수지(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정모듈용 센서.
- 신축성이 없는 면 형태의 제 1 및 제 2비신축성 소재(6,7)의 내면에 각기 제 1 및 제 2부직포(61,72)를 부착하는 1단계(S1)와,상기 제 1 및 제 2부직포(61,72)를 감싸며 제 1 및 제 2비신축성 소재(6,7)의 전,후면에 도드라지도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 제 1 및 제 2전극(62,74)을 형성하는 2단계(S2)와,상기 제 1 및 제 2비신축성 소재(6,7)의 내부에 실리콘수지(8)를 삽입하여 그 상,하면이 상기 제 1 및 제 2전극(62,74)에 접촉되도록 하는 3단계(S3)와,전도성 실(9)을 상기 실리콘수지(8)와 제 1 및 제 2전극(62,74)을 감싸도록 하여 통전되도록 홈질하는 4단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조방법.
- 제 4항에 있어서,상기 제 2비신축성 소재(7)의 외측에는 무선전송 트랜스미터를 부착시키기 위한 부착수단(10)이 더 설치된 것을 특징으로 하는 생체 신호 측정모듈용 센서의 제조방법.
- 가슴 부위에 횡방향으로 탄력밴드부(B)가 형성되고, 상기 탄력밴드부(B)에 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 의류.
- 가슴 부위에 횡방향으로 제 1탄력밴드부(B-1)를 형성하고, 이에 십자형으로 교차되도록 종방향으로 제 2탄력밴드부(B-2)를 형성하며, 상기 제 1탄력밴드부(B-1)와 제 2탄력밴드부(B-2)의 교차부위에 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 의류.
- 제 1 및 제 2탄력밴드부(B-3,B-4)를 "X"자 형상으로 교차 형성되고, 교차부위에 생체 신호 측정모듈용 센서를 부착시켜 이루어진 것을 특징으로 하는 의류.
- 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 생체 신호 측정모듈용 센서는,면 형태의 비신축성 소재(2)와,상기 비신축성 소재(2)의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착된 실리콘수지(8)와,상기 실리콘수지(8)를 감싸며 상기 비신축성 소재(2)의 신체를 향하는 부위인 외측에 부착되는 면 형태의 신축성 소재(3)와,상기 신축성 소재(3)와 실리콘수지(8) 및 비신축성 소재(2)를 감싸도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 형성된 전극(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 의류.
- 제 6항 내지 제 8항 중 어느 한 항에 있어서,상기 생체 신호 측정모듈용 센서는,일면에 제 1부직포(61)가 부착된 면 형태의 제 1비신축성 소재(6)와,상기 제 1부직포(61)를 감싸며 제 1비신축성 소재(6)의 전,후면에 도드라지도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 형성된 제 1전극(62)과,상기 제 1비신축성 소재(6)와 이격되며 상기 제 1부직포(61)에 대응되도록 일면에 제 2부직포(72)가 부착된 면 형태의 제 2비신축성 소재(7)와,상기 제 2부직포(72)를 감싸며 제 2비신축성 소재(7)의 전,후면에 도드라지도록 전도성 실을 원형으로 자수시켜 형성된 제 2전극(74)과,상기 제 1전극(62)과 제 2전극(74) 사이에 삽입된 실리콘수지(8)를 포함하는 것을 특징으로 하는 의류.
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