KR101773965B1 - 심전도 측정용 전극 - Google Patents

Abstract

본 발명은 심전도 측정용 전극 가공방법 및 심전도 측정용 전극을 제공하고자 하는 것으로, 본 발명의 심전도 측정용 전극 가공방법은 심전도 측정용 전극을 제작하기 위한 전극 모재를 회전 연마하여 버어를 제거하는 단계; 상기 버어가 제거된 전극 모재를 수세하여 유기물을 제거하는 단계; 상기 전극 모재를 황산 엣칭하는 단계; 상기 전극 모재에 은도금하는 실버 코팅 단계; 상기 전극 모재의 은도금층을 염화은으로 전환되도록 코팅 처리하는 단계; 상기 염화은이 코팅되어 이루어진 심전도 측정용 전극를 회전 광택 처리하는 단계;를 포함하고, 본 발명의 심전도 측정용 전극은 둘레부에 상부로 연장된 테두리 지지편(13)을 구비한 베이스 전극부(12); 둘레부에 베이스 전극부(12) 쪽으로 하향 연장된 스페이싱 테두리편(15)을 구비하며 중앙부에는 상부로 연장된 꼭지부(16)를 구비한 접속 전극부(14);를 포함하며, 상기 접속 전극부(14)의 스페이싱 테두리편(15)이 베이스 전극부(12)의 내부로 들어와서 베이스 전극부(12)의 둘레부에 구비된 테두리 지지편(13)이 상기 스페이싱 테두리편(15)과 접속 전극부(14)의 상면 일부를 감싸고 동시에 상기 스페이싱 테두리편(15)은 상기 베이스 전극부(12)의 바닥부에 닿아서 지지된 것을 특징으로 한다.

Description

심전도 측정용 전극{Electrocardiogram measuring electrode}

본 발명은 심전도 측정용 전극 가공방법 및 심전도 측정용 전극에 관한 것으로, 보다 상세하게는 전기 저항 측정 등이 제대로 될 수 있도록 은도금 처리하고 이에 더하여 염화은 전환을 하되, 기존에 비하여 코스트를 낮추어 염가의 전극을 제공할 수 있는 새로운 심전도 측정용 전극 가공방법 및 심전도 측정용 전극에 관한 것이다.

심전도(Electrocardiogram)란, 심박동과 관련된 전위를 신체 표면에서 도형으로 기록한 것으로, 표준 12유도 심전도 외에 운동부하 심전도, 활동중 심전도(홀터 기록과 사건기록 심전도) 등이 있다. 순환기 질환의 진단에 많은 검사들이 이용되고 있으나, 그중에서도 상기 심전도는 많은 장점을 가지며 임상에서 가장 많이 사용되는 검사이다. 상기 심전도는 정확하고 간단하며, 재현성 있고, 쉽게 반복하여 기록할 수 있으며, 검사비용이 비싸지 않은 비관혈 검사로서, 부정맥과 관상동맥질환(심장동맥질환)의 진단에 가장 많이 사용되고 있으며, 심장 환자들의 경과를 관찰하는 데는 심전도가 더욱 유용하다. 심장의 박동에 따라 심근에서 발생하는 활동 전류를 체표면의 적당한 2개소로 유도해서 전류계로 기록할 수가 있는데, 이와 같이해서 얻어진 심근 활동 전류의 기록을 심전도라 부른다. 즉 상기 심전도란 심장 근육의 수축/확장에 따른 활동 전류를 기록한 것으로서, 피부 표면에 심전도 측정용 전극을 부착하여 심전도 신호인 활동 전류를 측정/기록한 것이다. 심장 근육이 이완할 때 발생되는 활동 전위는 심장으로부터 온몸으로 퍼지는 전류를 일으키며, 이 전류는 몸의 위치에 따라 전위차를 발생시키는데, 이러한 전위차는 인체의 피부체 부착되는 전극을 통해 검출되어서 기록될 수 있다. 상기 심전도는 심장의 이상유무 확인에 사용되며, 보닥 구체적으로는 협심증, 심근경색 및 부정맥 등과 같은 심장계 질환의 진단에 사용되고 있다.

이때, 전극은 심전도 피측정자의 피부에 직접 접촉되는 것으로서, 이러한 심전도 측정 전극의 중요성이 매우 크며, 이로 인하여 전기 저항 측정 등이 제대로 될 수 있도록 비교적 코스트가 많이 들어가는 가공 방법에 의해 가공을 수행하게 되며, 이로 인하여 전극의 가격이 높아지는 단점이 있다.

국내등록특허 제10-0695152호(2007.03.08 등록) 국내공개실용신안 제20-2012-0008972호(2015.04.24 공개)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 개발된 것으로, 본 발명의 목적은 전기 저항 측정 등이 제대로 될 수 있도록 은도금 처리하고 이에 더하여 염화은 전환을 함으로써 비교적 코스트가 많이 들어가는 가공 방법을 지양할 수 있어서 가공 작업시의 코스트 상승 요인을 해소할 수 있는 새로운 심전도 측정용 전극 가공방법 및 심전도 측정용 전극을 제공하고자 하는 것이다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의하면, 전도 측정용 전극를 제작하기 위한 전극 모재를 회전 연마하여 버어를 제거하는 단계; 상기 버어가 제거된 전극 모재를 수세하여 유기물을 제거하는 단계; 상기 전극 모재를 황산 엣칭하는 단계; 상기 전극 모재에 은도금하는 실버 코팅 단계; 상기 전극 모재의 은도금층을 염화은으로 전환되도록 코팅 처리하는 단계; 상기 염화은이 코팅되어 이루어진 심전도 측정용 전극를 회전 광택 처리하는 단계;를 포함하는 심전도 측정용 전극 가공방법이 제공된다.

또한, 본 발명에 의하면, 둘레부에 상부로 연장된 테두리 지지편(13)을 구비한 베이스 전극부(12); 둘레부에 베이스 전극부(12) 쪽으로 하향 연장된 스페이싱 테두리편(15)을 구비하며 중앙부에는 상부로 연장된 꼭지부(16)를 구비한 접속 전극부(14);를 포함하며, 상기 접속 전극부(14)의 스페이싱 테두리편(15)이 베이스 전극부(12)의 내부로 들어와서 베이스 전극부(12)의 둘레부에 구비된 테두리 지지편(13)이 상기 스페이싱 테두리편(15)과 접속 전극부(14)의 상면 일부를 감싸고 동시에 상기 스페이싱 테두리편(15)은 상기 베이스 전극부(12)의 바닥부에 닿아서 상기 베이스 전극부(12)와 상기 접속 전극부(14) 사이에 일정 간격의 중공부(17)가 확보된 것을 특징으로 하는 심전도 측정용 전극(10)이 제공된다.

본 발명의 심전도 측정 전극의 중요성이 매우 크다는 것을 고려하여, 전기 저항 측정 등이 제대로 될 수 있도록 은도금 처리하고 이에 더하여 염화은 전환을 함으로써 비교적 코스트가 많이 들어가는 가공 방법을 지양할 수 있어서 가공 작업시의 코스트 상승 요인을 해소하고 가공된 측정 전극의 코스트도 많이 낮추는 효과가 있으며, 특히, 본 발명에 의한 심전도 측정용 전극은 내부가 비어 있는 중공의 전극으로 형성될 수 있어서, 기존에 비하여 전극의 가격이 매우 절감되는 효과가 있고 심전도 전극을 한번 쓰고 폐기하더라도 자원이 많이 낭비되는 것을 방지하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 심전도 측정용 전극 가공방법의 플로우 챠트
도 2는 본 발명에 의한 심전도 측정용 전극의 분해 사시도
도 3은 본 발명에 의한 심전도 측정용 전극의 사시도
도 4는 도 3의 내부 구조를 보여주는 종단면도

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명한다. 상기 본 발명의 목적과 특징 및 장점은 첨부도면 및 다음의 상세한 설명을 참조함으로써 더욱 쉽게 이해될 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

또한, 본 발명의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 예를 들어, 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

도면을 참조하면, 본 발명에 의한 심전도 측정용 전극 가공방법은 심전도 측정용 전극를 제작하기 위한 전극 모재를 회전 연마하여 버어를 제거하는 단계와, 상기 버어가 제거된 전극 모재를 수세하여 유기물을 제거하는 단계와, 상기 전극 모재를 황산 엣칭하는 단계와, 상기 전극 모재에 은도금하는 실버 코팅 단계와, 상기 전극 모재의 은도금층을 염화은으로 전환되도록 코팅 처리하는 단계와, 상기 염화은이 코팅되어 이루어진 심전도 측정용 전극를 회전 광택 처리하는 단계를 포함한다.

상기 버어를 제거하는 단계는 회전 연마 단계라 할 수 있다. 회전 연마 단계에서는 회전 연마 배럴에 전극 모재와 액상 연마제를 투입하여 회전 연마 배럴을 회전시킴으로써 전극 모재에서 날카로운 버어를 제거한다. 회전 연마 배럴에서 전극 모재의 버어(burr)를 제거하면 전극 모재의 표면에 광택도 나게 된다. 이때, 물, 가성소다, 청화소다를 혼합하여 이루어진다. 바람직하게, 물 1리터에 가성소다 30g을 혼합한다. 가성소다는 유기물을 제거하기 위한 비누와 같은 역할을 한다. 가성소다가 15g 이하면 유기물 제거가 잘 안되며, 30g 이상이면 거품이 너무 많이 생겨서 좋지 않다. 상기 청화소다는 물 1리터 당 5g 혼합이 바람직하다. 청화소다가 3g 이하이면 광택이 덜 나고, 청화소다가 10g 이상이면 필요 이상으로 많이 들어가는 것이 되어 좋지 않다.

이때, 상기 전극 모재는 후술하는 베이스 전극부와 접속 전극부가 결합된 재료이다. 이러한 전극 모재를 회전 연마 배럴에 800개 내지 2000개 정도를 투입하여 회전 연마 배럴을 회전시키면, 연마재가 전극 모재 표면을 연마하여 버어를 제거하며 나아가 광택도 나도록 한다. 전극 모재의 재질은 동(구리)이다. 기존에 전극 전체가 은이었던 것에 비하여 전극을 형성하는 전극 모재 자체는 동이고, 전극 모재 표면에 후술할 은도금을 형성하고, 은도금은 염화은으로 전환되므로, 전극 자체의 코스트가 절감된다. 표면에 염화은 도금만 되어 있으면 되기 때문이다.

상기 버어 제거 단계 이후에 전극 모재를 탈수한 다음 수세를 3회 실시한다. 연마재는 물, 가성소다, 청화소다를 혼합하여 이루어져서 전극 모재 내부에 물 등이 들어가 있을 수 있으므로, 원심 분리기로 전극 모재를 회전시켜서 탈수를 하게 된다. 탈수 시간은 대략 60~80rpm에서 10분 정도이다. 상기 탈수 단계 이후에 수세를 한다. 수세는 3회 정도 실시한다.

상기 수세를 통하여 버어가 제거된 전극 모재 표면에서 유기물을 제거한다. 나중에 은도금을 할 때에 방해가 되는 유기물을 제거하는 단계를 수행할 수도 있다. 이 과정은 생략해도 무방하다. 또한,유기물이 제거된 전극 모재를 다시 탈수기에 의해 탈수한 다음 다시 3회 수세를 한다. 다시 탈수하는 과정과 다시 수세하는 과정도 생략해도 무방하다.

이때, 상기 탈수 단계 이후에 전극 모재를 가열하여 오염수를 증발시킨다. 85~95℃ 정도의 온도에서 30분에서 40분 정도 가열하면 오염수가 사라진다. 오염수가 증발되도록 함으로써 도금액의 오염을 방지하는 효과를 가지게 된다.

상기 유기물이 제거된 전극 모재를 황산 엣칭 처리한다. 황산액에 전극 모재를 담가서 황산 엣칭 처리하는 등의 방식을 채용할 수 있다. 본 발명의 황산 엣칭 단계에서 황산 엣칭액은 물 1리터 당 15cc의 황산을 혼합하고 물 1리터당 20cc의 염산을 섞어서 이루어진다. 황산과 염산은 전극 모재의 미세한 기공에 들어있는 이물질을 제거하게 된다. 이때, 황산은 10~20cc 범위로 한다. 황산이 10cc 이하이면 기공 내의 이물질이 제대로 제거되지 못하고 20cc 이상이면 필요 이상의 황산을 소비하는 것이 되어 좋지 않다. 또한, 염산도 15cc 이하이면 기공 내의 이물질이 제대로 제거되지 못하고 25cc 이상이면 필요 이상의 염산을 소비하는 것이 되어 좋지 않다. 상기 황산 엣칭 후 다시 탈수 후 수세를 3회 실시한다.

상기 황산 엣칭이 이루어진 전극 모재에 은도금을 한다. 은도금의 두께는 바람직하게 7㎛ 이상으로 한다. 은도금 두께가 6~10㎛가 바람직하다. 은도금 두께가 6㎛보다 작으면 전극에 의한 전도 효율이 제대로 나오지 않아서 좋지 않고, 은도금 두께가 10㎛보다 크면 은의 사용량이 너무 많아서 은의 소비가 되므로 상기 범위를 맞추는 것이 좋다. 은도금 장치에 의해 전극 모재 표면에 은도금층을 형성할 수 있는데, 본 발명에서는 회전 배럴 도금을 한다. 회전 도금 배럴에 은도금액과 전극 모재를 투입하고, 회전 도금 배럴에 플러스 전극을 인가시키고 전극 모재에 마이너스 전극을 인가시켜서 전극 모재에 은도금을 할 수 있다. 이때, 은도금액은 물 1리터 당 청화은 60g, 청화칼리 110g을 혼합하여 이루어진다. 청화은은 55~65g 범위로 한다. 청화은이 55g 이하이면 은도금 층의 두께가 너무 얇아서 좋지 않고 65g 이상이면 은도금층의 두께가 쓸데없이 두꺼워져서 재료의 낭비가 될 수 있으므로 상기 범위로 청화은의 비율을 맞춘다. 상기 청화가리는 물 1리터 당 105~115g 범위로 한다.

상기 은도금이 이루어진 전극 모재를 다시 탈수 후 수세 3회를 실시한다. 상기 은도금이 이루어진 전극 모재의 탈수 및 수세 단계는 전술한 탈수 및 수세 단계와 동일한 방법으로 수행할 수 있다.

상기 은도금이 이루어진 전극 모재를 다시 염화은 전환 작업이 되도록 가공한다. 염화은 용액에 전극 모재를 담가서 은도금을 염화은으로 전환할 수 있다. 상기 염화은으로 전환된 전극 모재는 비로소 심전도 측정용 전극이 된다. 본 발명에서 염화은 용액은 물 1리터당 염화 암모늄 60g, 유화가리 15g을 혼합한다. 염화 암모늄은 55~65g, 유화가리는 10~20g 범위로 한다. 염화 암모늄과 유화가리가 각각 55g과 10g보다 적으면 염화은 전환 과정이 제대로 되지 않아서 확실한 품질의 전극을 만들기 어려우므로, 상기의 하한치 이상으로 비율은 혼합해야 하고, 염화 암모늄과 유화가리가 각각 65g과 20g를 초과하면 재료가 필요없이 많이 들어가는 것이 되므로 상기 상한치도 맞추어 준다. 염화은은 부식에 강하고 전기 저항을 최소화하여 심전도 전극의 성능과 정밀도를 높이는 중요한 처리 과정이다. 상기 염화은으로 전환된 전극 모재는 비로소 심전도 측정용 전극이 된다. 상기 염화은 전환된 심전도 측정 전극을 탈수 후 수세 3회를 실시한다.

또한, 상기 심전도 측정 전극을 회전 광택장치의 배럴에 투입하여 배럴을 회전시킴으로써 심전도 측정 전극이 광택이 나도록 한다. 회전 광택 작업을 함으로써 전극의 전기 방해 저항을 최소화하고 측정 정밀도를 더욱 높일 수 있게 된다. 이후에, 탈수 후 수세 3회 실시하고, 이물질을 제거하고 다시 탈수 후 수세 3회를 실시한 다음, 회전 열풍 건조를 한다.

한편, 본 발명에서는 상기의 가공 방법에 의해 가공된 심전도 측정 전극(10)이 제공된다. 본 발명의 심전도 측정 전극(10)은 둘레부에 상부로 연장된 테두리 지지편(13)을 구비한 베이스 전극부(12)와, 둘레부에 베이스 전극부(12) 쪽으로 하향 연장된 스페이싱 테두리편(15)을 구비하며 중앙부에는 상부로 연장된 꼭지부(16)를 구비한 접속 전극부(14)를 포함한다.

상기 접속 전극부(14)의 스페이싱 테두리편(15)이 베이스 전극부(12)의 내부로 들어와서 베이스 전극부(12)의 둘레부에 구비된 테두리 지지편(13)이 스페이싱 테두리편(15)과 접속 전극부(14)의 상면 일부를 감싸고 동시에 스페이싱 테두리편(15)은 베이스 전극부(12)의 바닥부에 닿아줌으로써 베이스 전극부(12)와 접속 전극부(14) 사이에 일정 간격의 중공부(17)가 확보된다. 즉, 본 발명의 심전도 측정 전극(10)은 내부에 비어 있는 중공부(17)가 형성된다. 또한, 본 발명의 심전도 측정 전극(10)은 외표면에 염화은 코팅층이 구비되어 있다.

상기 베이스 전극부(12)의 꼭지부(16)에 전원 공급용 전선이 접촉되어 연결되고, 상기 베이스 전극부(12)의 바닥면은 심전도 피검자의 피부에 닿은 상태에서 심전도를 측정하게 된다.

상기 접속 전극부(14)의 스페이싱 테두리편(15)은 접속 전극부 모재(본 발명에서는 구리로 된 모재)의 둘레부를 하향으로 절곡시켜서 형성한다. 따라서, 스페이싱 테두리편(15)을 형성하기가 신속하면서도 수월하다. 절곡 작업만 하면 되기 때문이다. 이때, 상기 접속 전극부(14)는 한 쌍의 면취부(14a)가 구비된다. 면취부(14a)로 인하여 그만큼 재료가 줄어들게 되므로, 전극의 단가가 더 싸질 수 있고 자원 절약 효과도 있다.

상기 베이스 전극부(12)의 둘레부에 구비된 테두리 지지편(13)도 베이스 전극부 모재(역시 구리로 되어 있음)를 상향으로 벤딩(절곡)시켜서 스페이싱 테두리편(15)과 접속 전극부(14)의 상면 일부를 감싸도록 할 수 있다. 따라서, 베이스 전극부(12)의 테두리 지지편(13)을 형성하기가 신속하면서도 수월하다. 베이스 전극부 모재에 대한 절곡 작업만 하면 되기 때문이다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

10. 심전도 측정 전극 12. 베이스 전극부
13. 테두리 지지편 14. 접속 전극부
15. 스페이싱 테두리편 16. 꼭지부
17. 중공부

Claims (6)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 둘레부에 상부로 연장된 테두리 지지편(13)을 구비한 베이스 전극부(12);
   둘레부에 베이스 전극부(12) 쪽으로 하향 연장된 스페이싱 테두리편(15)을 구비하며 중앙부에는 상부로 연장된 꼭지부(16)를 구비한 접속 전극부(14);를 포함하며,
   상기 접속 전극부(14)의 스페이싱 테두리편(15)이 베이스 전극부(12)의 내부로 들어와서 베이스 전극부(12)의 둘레부에 구비된 테두리 지지편(13)이 상기 스페이싱 테두리편(15)과 접속 전극부(14)의 상면 일부를 감싸고 동시에 상기 스페이싱 테두리편(15)은 상기 베이스 전극부(12)의 바닥부에 닿아서 지지된 것을 특징으로 하는 심전도 측정용 전극(10).
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 접속 전극부(14)는 중심부를 기준으로 적어도 두 개의 면취부(14a)를 구비하며, 상기 면취부(14a)와 상기 접속 전극부의 둘레부는 상기 베이스 전극부의 상기 테두리 지지편에 의해 감싸지도록 구성된 것을 특징으로 하는 심전도 측정용 전극(10).
   
6. 제4항에 있어서,
   상기 베이스 전극부(12)와 상기 접속 전극부(14) 사이에 일정 간격의 중공부(17)가 확보된 것을 특징으로 하는 심전도 측정용 전극(10).

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