KR101346769B1 - 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 생체신호를 감지하는 센서가 탈부착 되는 적어도 하나 이상의 접속부와, 접속부에 부착된 센서에 의해 감지되는 생체신호가 생체신호처리장치로 출력되는 것을 가능하게 하는 출력부 및 접속부와 출력부에 일단과 타단이 각각 연결되며, 센서에 의해 감지되는 생체신호를 출력부로 전달하는 전기 전도성 나노섬유를 구비하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속부와 출력부는 표면에 전도층이 코팅된 제1 자성체를 각각 구비하며, 제1 자성체에 나노섬유의 양단이 연결되고, 센서와 생체신호처리장치는 접속부와 출력부에 각각 구비된 제1 자성체에 반대되는 극성이며 표면에 전도층이 코팅된 제2 자성체를 각각 구비하며, 제1 자성체와 제2 자성체 간의 접촉을 통해 생체신호가 전달되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 자성 기반의 전기 전도성을 지닌 나노섬유를 구비한 신축성 있는 의복에 생체신호를 감지하는 센서와 이를 처리하는 생체신호처리장치를 자력을 이용해 적은 힘으로 용이하게 탈부착할 수 있어 의복에 구비된 나노섬유의 단락으로 인한 신호손실을 방지하는 효과가 있다.

Description

생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조{Connecting structure of smart garment for measuring biological signal}

본 발명은 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조에 관한 것으로, 특히 자성 기반의 전기 전도성을 지닌 나노섬유를 구비한 신축성 있는 의복에 생체신호를 감지하는 센서와 이를 처리하는 생체신호처리장치를 자력을 이용해 적은 힘으로 용이하게 탈부착할 수 있어 의복에 구비된 나노섬유의 단락으로 인한 신호손실을 방지할 수 있는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조에 관한 것이다.

나노섬유는 피부처럼 매끄럽고 종이보다 얇고 가벼우며 땀을 숨 쉬듯 배출하면서도 박테리아 같은 외부 물질은 전혀 받아들이지 않는 성질을 가지며, 지금 세계는 나노섬유(nano-fabrics) 개발 열풍이 불고 있다.

이는 이러한 나노섬유가 지름이 수 내지 수백 나노미터(1나노미터(㎚) = 10억 분의 1m)에 불과한 초극세(超極細)실로서 꿈의 섬유로 통하기 때문이다.

참고로 사람의 머리카락은 약 80,000 ㎚, 종이 한 장의 두께는 약 100,000 ㎚ 정도이다.

이러한 수 내지 수백 ㎚ 직경의 나노섬유는 종래의 극세사와 비교할 수 없을 만큼 단위 부피당 표면적이 크며 다양한 표면특성, 구조 및 복합성분의 나노섬유의 제조가 가능하므로, 기존의 극세사의 응용제품이 갖는 한계물성 극복 및 신기능성 제품의 창출이 가능하다.

이와 같은 나노섬유의 제조기술을 이용한 나노섬유는 환경산업용 초고정밀 여과재, 전기전자 산업용 소재, 의료용 생체재료 및 고성능 복합재료로서의 용도전개가 가능하다고 알려져 있다.

한편, 생활수준이 향상됨에 따라 건강에 대한 관심이 증가 되고 있으며, 평균연령이 점차 고령화됨에 따라 혼자 사는 독거노인이 증가하는 등 건강 모니터링 시스템에 대한 관심 및 필요성이 점차 증가 되고 있으며, 정보통신 기술의 발달로 언제 어디서나 생체정보를 실시간으로 획득하여 사용하고자 하는 사용자요구가 증가하고 있는 추세이다.

따라서, 항상 착용하는 의복에 생체신호 측정용 센서와 측정 모듈을 넣어 일상생활에서 생체신호를 측정하는 방법들이 개발되고 있다.

생체신호 측정장치는 착용자의 생체신호를 측정하는데 사용된다. 통상의 생체신호 측정장치는 소정의 센서부와 생체신호 분석수단을 포함한다. 센서부는 착용자의 신체에 부착 또는 밀착되어 착용자의 생체신호를 수집한다. 생체신호 분석수단은 센서부로부터 수집된 생체신호를 분석하고 표시한다.

이와 같은 생체신호 측정장치는 신체 일부에 부착하여 사용되거나, 의복에 일체형으로 구비되어 사용된다.

그러나, 생체신호를 측정할 때 전극을 탈부착해야 하므로 사용에 있어서 매우 불편한 단점이 있다.

즉, 종래의 생체신호 측정장치는 센서부를 신체에 부착하고 떼어내는 과정이 필요하여 번거로운 문제점이 있었다.

또한, 의복을 준비하고, 준비된 의복에 생체신호 감지센서와 커넥터를 부착하고, 부착된 생체신호 감지센서와 커넥터를 전기적으로 연결해야 하는 등 제작공정이 비교적 복잡하여 생산성이 떨어지는 문제점이 있었다.

위와 같은 기존의 생체신호 측정용 의복들은 일상생활에서 불편하거나 움직임에 의한 영향을 많이 받는 단점이 있다.

또한, 의복과 센서부를 개별적으로 제작 및 연결해야 하는 등 제작공정이 복잡하여 생산성이 낮은 문제점이 있었다.

(0001) 대한민국 공개특허공보 제10-2009-0110566호(2009년 10월 22일 공개) (0002) 대한민국 등록특허공보 제10-0670809호(2007년 1월 19일 공고) (0003) 대한민국 등록특허공보 제10-1081420호(2011년 11월 8일 공고)

상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 과제는, 자성 기반의 전기 전도성을 지닌 나노섬유를 구비한 신축성 있는 의복에 생체신호를 감지하는 센서와 이를 처리하는 생체신호처리장치를 자력을 이용해 적은 힘으로 용이하게 탈부착할 수 있어 의복에 구비된 나노섬유의 단락으로 인한 신호손실을 방지할 수 있는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조를 제공하는 데 있다.

상기 과제를 달성하기 위해 안출된 본 발명은, 생체신호를 감지하는 센서가 탈부착 되는 적어도 하나 이상의 접속부와, 상기 접속부에 부착된 상기 센서에 의해 감지되는 생체신호가 생체신호처리장치로 출력되는 것을 가능하게 하는 출력부 및 상기 접속부와 상기 출력부에 일단과 타단이 각각 연결되며, 상기 센서에 의해 감지되는 생체신호를 상기 출력부로 전달하는 전기 전도성 나노섬유를 구비하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 상기 접속부와 상기 출력부는 표면에 전도층이 코팅된 제1 자성체를 각각 구비하며, 상기 제1 자성체에 상기 나노섬유의 양단이 연결되고, 상기 센서와 상기 생체신호처리장치는 상기 접속부와 상기 출력부에 각각 구비된 제1 자성체에 반대되는 극성이며 표면에 전도층이 코팅된 제2 자성체를 각각 구비하며, 상기 제1 자성체와 상기 제2 자성체 간의 접촉을 통해 생체신호가 전달되는 것을 특징으로 한다.

상기 접속부와 상기 출력부는 평판형태로 이루어지고, 플렉시블한 연성의 재질인 것을 특징으로 한다.

상기 접속부와 상기 출력부는 상기 의복에 오버로크(overlock) 되는 것을 특징으로 한다.

상기 나노섬유는 연속적인 지그재그 형태로 상기 의복에 형성되는 것을 특징으로 한다.

상기 나노섬유는 카본 나노섬유인 것을 특징으로 한다.

상기 생체신호처리장치는 무선통신을 위한 통신모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 자성 기반의 전기 전도성을 지닌 나노섬유를 구비한 신축성 있는 의복에 생체신호를 감지하는 센서와 이를 처리하는 생체신호처리장치를 자력을 이용해 적은 힘으로 용이하게 탈부착할 수 있어 의복에 구비된 나노섬유의 단락으로 인한 신호손실을 방지하는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니 된다.
도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조를 나타낸 사시도이다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명에 따른 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조를 나타낸 사시도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조는 접속부(110), 출력부(130) 및 나노섬유(150)를 구비하는 스마트 의복(100)을 포함하는 구성요소로 이루어지며, 이를 상세히 설명하면 다음과 같다.

상기 접속부(110)는 상기 의복(100)의 일면에 실로 바느질하여 고정된 상태로 형성되는데, 상기 접속부(110)는 두께가 얇은 평판형태로 이루어지는 것이 바람직하고, 소재는 섬유, 비닐 또는 플라스틱 등의 플렉시블(flexible)한 연성의 재질인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 접속부(110)를 상기 의복(100)에 비해 신축성이 없도록 상기 의복(100)에 오버로크(overlock) 함으로써 후술하는 바와 같이 상기 접속부(110)에 센서(200)가 탈부착 될 때, 상기 의복(100)의 인장으로 인해 나노섬유(150)의 단락으로 인한 신호손실을 방지하기 위함이다.

상기 접속부(110)에는 자석과 같이 자기장을 방출하는 제1 자성체(120)가 상기 접속부(110)의 일면에 고정된 상태로 부착된다.

그리고, 상기 접속부(110)의 일면에는 생체신호를 감지하는 센서(200)가 탈부착 되는데, 상기 센서(200)에는 자석과 같이 자기장을 방출하는 제2 자성체(220)가 상기 센서(200)의 일면에 고정된 상태로 부착된다.

이때, 상기 제1 자성체(120)와 상기 제2 자성체(220)는 극성이 서로 반대이기 때문에, 상기 제1 자성체(120)와 상기 제2 자성체(220) 간의 인력에 의해 상기 센서(200)가 상기 접속부(110)에 용이하게 부착됨과 동시에 탈착 또한 용이하게 할 수 있다.

여기서, 상기 제1 자성체(120)와 상기 제2 자성체(220)의 표면에는 각각 구리와 같이 전기 전도성이 우수한 전도층(미도시)이 더 형성되어 상기 센서(200)에서 감지된 생체신호가 상기 제1 자성체(120)와 상기 제2 자성체(220) 간의 접촉을 통해 전달되는 것을 가능하게 한다.

아울러, 상기 제1 자성체(120)와 상기 제2 자성체(220)는 그 두께가 약 1mm 미만인 것이 바람직하다.

한편, 상기 접속부(110)는 상기 의복(100)에 적어도 하나 이상 형성될 수 있어서 상기 접속부(110)에 부착되는 상기 센서(200)를 통해 각기 다른 부위에서 발생하는 생체신호를 감지할 수 있다.

상기 출력부(130)는 상기 접속부(110)에 부착된 상기 센서(200)에 의해 감지되는 생체신호가 후술하는 생체신호처리장치(300)로 출력되는 것을 가능하게 한다.

상기 출력부(130)는 상기 접속부(110)와 마찬가지로 상기 의복(100)의 일면에 실로 바느질하여 고정된 상태로 형성되는데, 상기 출력부(130)는 두께가 얇은 평판형태로 이루어지는 것이 바람직하고, 소재는 섬유, 비닐 또는 플라스틱 등의 플렉시블(flexible)한 연성의 재질인 것이 바람직하다.

여기서, 상기 출력부(130)를 상기 의복(100)에 비해 신축성이 없도록 상기 의복(100)에 오버로크(overlock) 함으로써, 상기 출력부(130)에 생체신호처리장치(300)가 탈부착 될 때, 상기 의복(100)의 인장으로 인해 나노섬유(150)의 단락으로 인한 신호손실을 방지하기 위함이다.

또한, 상기 출력부(130)에는 상기 접속부(110)와 마찬가지로 자석과 같이 자기장을 방출하는 제1 자성체(140)가 상기 출력부(130)의 일면에 고정된 상태로 부착된다.

그리고, 상기 출력부(130)의 일면에는 상기 센서(200)에 의해 감지된 생체신호를 입력받는 생체신호처리장치(300)가 탈부착 되는데, 상기 생체신호처리장치(300)에는 상기 센서(200)와 마찬가지로 자석과 같이 자기장을 방출하는 제2 자성체(340)가 상기 생체신호처리장치(300)의 일면에 고정된 상태로 부착된다.

이때, 상기 출력부(130)의 제1 자성체(140)와 상기 생체신호처리장치(300)의 제2 자성체(340)는 극성이 서로 반대이기 때문에 상기 제1 자성체(140)와 상기 제2 자성체(340) 간의 인력에 의해 상기 생체신호처리장치(300)가 상기 출력부(130)에 용이하게 부착됨과 동시에 탈착 또한 용이하게 할 수 있다.

여기서, 상기 출력부(130)의 제1 자성체(140)와 상기 생체신호처리장치(300)의 제2 자성체(340)의 표면에는 각각 구리와 같이 전기 전도성이 우수한 전도층(미도시)이 더 형성되어 상기 센서(200)에서 감지된 생체신호가 상기 제1 자성체(140)와 상기 제2 자성체(340) 간의 접촉을 통해 상기 생체신호처리장치(300)로 전달되는 것을 가능하게 한다.

아울러, 상기 제1 자성체(140)와 상기 제2 자성체(340)는 그 두께가 약 1mm 미만인 것이 바람직하다.

상기 나노섬유(150)는 전기 전도성 소재로 이루어지며, 상기 접속부(110)의 제1 자성체(120)에 일단이 연결되고, 상기 출력부(130)의 제1 자성체(140)에 타단이 각각 연결되어, 상기 나노섬유(150)를 통해 상기 센서(200)에 의해 감지되는 생체신호가 상기 출력부(130)를 통해 상기 생체신호처리장치(300)로 출력되는 것을 가능하게 한다.

한편, 상기 나노섬유(150)는 전기 전도성이 우수하고, 쉽게 끊어지지 않는 카본(carbon) 나노섬유일 수 있고, 상기 의복(100)에 연속적인 지그재그 형태로 배치되어 형성되는 것이 바람직하다.

이는 신축성이 높은 의복일 경우 의복의 늘어남으로 인해 상기 나노섬유(150)의 단락으로 인한 신호손실을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 생체신호처리장치(300)는 무선통신을 위한 소정의 통신모듈(미도시)을 더 구비할 수 있다.

상기 생체신호처리장치(300)에 입력되어 상기 생체신호처리장치(300)를 통해 계측된 생체신호 데이터를 상기 통신모듈(미도시)을 통해 블루투스와 같은 무선전송방식으로 모바일 단말기로 전송할 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명을 바람직한 실시예에 의거하여 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되지 아니하고 청구항에 기재된 범위 내에서 변형이나 변경 실시가 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이며, 그러한 변형이나 변경은 첨부된 특허청구범위에 속한다 할 것이다.

100: 스마트 의복 110: 접속부
120, 140: 제1 자성체 130: 출력부
150: 나노섬유 200: 센서
220, 340: 제2 자성체 300: 생체신호처리장치

Claims (6)

1. 생체신호를 감지하는 센서(200)가 탈부착 되는 적어도 하나 이상의 접속부(110)와, 상기 접속부(110)에 부착된 상기 센서(200)에 의해 감지되는 생체신호가 생체신호처리장치(300)로 출력되는 것을 가능하게 하는 출력부(130) 및 상기 접속부(110)와 상기 출력부(130)에 일단과 타단이 각각 연결되며, 상기 센서(200)에 의해 감지되는 생체신호를 상기 출력부(130)로 전달하는 전기 전도성 나노섬유(150)를 구비하는 생체신호 측정용 스마트 의복(100)의 상기 접속부(110)와 상기 출력부(130)는 표면에 전도층이 코팅된 제1 자성체(120, 140)를 각각 구비하며, 상기 제1 자성체(120, 140)에 상기 나노섬유(150)의 양단이 연결되고, 상기 센서(200)와 상기 생체신호처리장치(300)는 상기 접속부(110)와 상기 출력부(130)에 각각 구비된 제1 자성체(120, 140)에 반대되는 극성이며 표면에 전도층이 코팅된 제2 자성체(220, 340)를 각각 구비하며, 상기 제1 자성체(120, 140)와 상기 제2 자성체(220, 340) 간의 접촉을 통해 생체신호가 전달되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조.
2. 제1항에 있어서,
   상기 접속부(110)와 상기 출력부(130)는 평판형태로 이루어지고, 플렉시블한 연성의 재질인 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조.
3. 제2항에 있어서,
   상기 접속부(110)와 상기 출력부(130)는 상기 의복(100)에 오버로크(overlock) 되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조.
4. 제1항에 있어서,
   상기 나노섬유(150)는 연속적인 지그재그 형태로 상기 의복(100)에 형성되는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조.
5. 제4항에 있어서,
   상기 나노섬유(150)는 카본 나노섬유인 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조.
6. 제1항에 있어서,
   상기 생체신호처리장치(300)는 무선통신을 위한 통신모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정용 스마트 의복의 접속구조.

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