KR101831345B1 - 비타민 ｄ 체내합성 유도용 기기, 시스템 및 이의 동작방법 - Google Patents
비타민 ｄ 체내합성 유도용 기기, 시스템 및 이의 동작방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 기기는 입력버튼이 구비된 몸체; 상기 몸체의 하부면 구비되고, 가시광 또는 형광에 기초하여 상기 몸체의 움직임 정보를 제공하는 제1 모듈; 및 상기 몸체의 상부면에 구비되고, 상기 입력버튼의 입력신호에 기초하여 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사하는 제2 모듈을 포함한다.
Description
본 발명은 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기, 시스템 및 이의 동작방법에 관한 것이다.
일반적으로 칼시페롤로 불려지는 비타민 D는 지용성(脂溶性) 비타민의 하나로 간유(肝油), 다랑어, 정어리, 우유, 달걀노른자 등에 많이 함유된 것으로 알려져 있다. 이러한 비타민 D는 굳이 별도 섭취를 하지 않더라도 야외에서 태양광을 일정시간 동안 쬐기만 하면, 태양광에 포함된 자외선에 의해 피하층의 7-탈수소 콜레스테롤이 비타민 D로 전환(체내합성)되므로 비타민 D의 결핍에 따른 구루병이나 골연화성 질병이 유발되지는 않는다.
그러나 바쁜 현대사회에서는 주로 태양광에 직접 노출되지 않는 실내에서 보내는 시간이 많고 태양광에 직접 노출 가능한 야외에서 활동하는 시간이 너무 적으며, 특히 성장기 어린이의 경우에도 야외에서 활동하는 시간은 갈수록 줄고 TV나 컴퓨터, 비디오게임기 앞에서 보내는 시간이 늘고 있는 추세이다.
게다가 태양광에 포함된 자외선마저 대기층의 미세먼지나 오염된 공기에 의해서 차단되어 실제 지상에 도달하는 양이 현저히 감소되고 있는 추세이다.
전술한 바와 같은 이유에 의해 현대사회에서는 구루병이나 안짱다리, 허리굽음, 성장장애, 골다공증 등과 같은 비타민 D의 부족으로 인한 골연화성 질병이 만연하고 있어, 의학계에서도 혈중 비타민 D의 충분상태인 30ng/ml를 유지하기 위해서는 생후부터 19세 미만은 하루에 1000 IU, 19세~70세 성인과 임산부나 수유부 경우 1,500 IU에서 2,000 IU를 섭취해야 하고, 비만이거나 항경련제, 스테로이드제, 케토코나졸과 같은 항진균제를 복용하는 경우에는 동일 연령대보다 2 내지 3배 이상 섭취해야 한다고 권고하고 있는 실정이다.
그러나 음식만으로 비타민 D의 일일 권장량을 섭취하기에는 한계가 있으며, 실제로 지난 2014년 19세 이상 성인을 대상으로 시행한 국민건강영양조사에 따르면, 조사 대상자의 72%에 달하는 인원의 혈중 비타민D 농도가 기준치인 20ng/ml보다 낮은 것으로 나타났다. 또한 별도의 비타민 D 보충제의 경우에도 칼슘이 함께 들어있는 정제 형태의 의약품이 많이 나와 있기는 하지만, 합성비타민D 제제는 복용 시 고칼슘혈증(hypercalcemia) 및 그에 따른 신기능 저하가 유발될 가능성이 있어 주의가 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양광의 노출이나 비타민 D 보충제의 섭취 없이도 실내에서 자외선의 조사에 의해 비타민 D의 체내합성이 유도됨에 따라 비타민 D의 결핍에 따른 질병을 예방할 수 있는 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기, 시스템 및 이의 동작방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 자외선 조사에 따른 인체 유해성이 최소화되도록 설계된 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기, 시스템 및 이의 동작방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 기기는 입력버튼 및 휠이 구비된 몸체; 상기 몸체의 하부면 구비되고, 가시광 또는 형광에 기초하여 상기 몸체의 움직임 정보를 산출하여 제공하는 제1 모듈; 상기 몸체의 상부면에 구비되고, 상기 입력버튼 또는 휠의 동작신호에 기초하여 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사하는 제2 모듈을 포함하고, 상기 제2 모듈은, 상기 몸체에 가해진 압 또는 사용자의 생체신호인 제1 신호를 감지하는 가압감지부; 상기 동작신호인 제2 신호의 수신 및 수신된 횟수를 감지하는 신호감지부; 상기 제1 신호 및 제2 신호가 인가되면 상기 자외선광을 조사하는 제2 광원부; 및 상기 자외선광의 세기, 광량, 노출시간, 조사패턴을 기 설정된 파라미터값으로 출력하도록 상기 제2 광원부의 동작을 제어하는 동작제어부를 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 시스템은 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사하도록 동작하는 기기; 및 상기 기기의 동작 파라미터에 기초하여 상기 손바닥에 조사된 자외선광의 누적광량을 산출한 후, 사용자가 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 사용자에게 제공하는 사용자 단말을 포함하고, 상기 기기는 입력버튼 및 휠이 구비된 몸체; 상기 몸체의 하부면 구비되고, 가시광 또는 형광에 기초하여 상기 몸체의 움직임 정보를 제공하는 제1 모듈; 및 상기 몸체의 상부면에 구비되고, 입력버튼 또는 휠의 동작신호에 기초하여 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사하는 제2 모듈; 및 상기 제1 모듈의 움직임 정보 및 제2 모듈의 동작 파라미터값 상기 사용자 단말로 제공하는 출력부를 포함하고, 상기 제2 모듈은, 상기 몸체에 가해진 가압 또는 생체신호인 제1 신호를 감지하는 센서부; 상기 동작신호인 제2 신호의 수신 및 수신된 횟수를 감지하는 신호감지부; 및 상기 제1 신호 및 제2 신호가 인가되면 상기 자외선광을 조사하는 제2 광원부; 상기 자외선광의 세기, 광량, 노출시간, 조사패턴을 기 설정된 파라미터값으로 출력하도록 상기 제2 광원부의 동작을 제어하는 동작제어부를 포함한다.
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상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모우 열거한 것은 아니다. 본 발명의 과제해결을 위한 다양한 수단들은 이하의 상세한 설명의 구체적인 실시 형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면 기기 이용만으로도 사용자는 비타민 D의 체내합성을 유도하는 자외선을 공급받을 수 있어, 태양광의 노출이나 비타민 D 보충제의 섭취없이도 비타민 D의 결핍에 따른 질병을 예방할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면 사용자의 체격, 나이에 따라 자외선의 광량, 세기, 노출시간, 조사패턴을 조절할 수 있어, 사용자는 체격 및 나이에 적합한 자외선광을 실시간으로 제공받을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자는 사용자 단말을 통해 기 설정된 시간동안 기기의 동작신호에 기초하여 사용자에게 조사된 자외선광의 누적광량 및 상기 사용자가 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 예측할 수 있다는 이점이 있다.
도 1은 본 발명이 일 실시예에 따른 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기를 나타낸 예시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기의 세부 구성의 일 실시 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기의 세부 구성의 다른 일 실시 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 Ｄ 체내합성 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 Ｄ 체내합성 시스템을 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 모듈의 일 실시 예를 보여주기 위한 도이다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 모듈의 다른 일 실시 예를 보여주기 위한 도이다.
도 8은 도 5에 도시된 비타민 D 체내합성 시스템의 동작방법을 나타낸 일 예시도이다.
도 9는 도 5에 도시된 비타민 D 체내합성 시스템의 동작방법을 나타낸 다른 일 예시도이다.
도 10은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기의 세부 구성의 일 실시 예를 나타낸 블록도이다.
도 3은 도 1에 도시된 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기의 세부 구성의 다른 일 실시 예를 나타낸 블록도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 Ｄ 체내합성 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 Ｄ 체내합성 시스템을 보다 상세하게 나타낸 블록도이다.
도 6은 도 5에 도시된 제2 모듈의 일 실시 예를 보여주기 위한 도이다.
도 7은 도 5에 도시된 제2 모듈의 다른 일 실시 예를 보여주기 위한 도이다.
도 8은 도 5에 도시된 비타민 D 체내합성 시스템의 동작방법을 나타낸 일 예시도이다.
도 9는 도 5에 도시된 비타민 D 체내합성 시스템의 동작방법을 나타낸 다른 일 예시도이다.
도 10은 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 인간이 접촉하여 사용하는 다양한 도구 또는 기기에 적용될 수 있다. 즉, 인체에 접촉되어 접촉면에 빛을 투광(조사) 할 수 있는 장치 또는 모듈을 구비할 수 있는 도구 또는 기기에 적용될 수 있을 것이다. 이러한 도구 또는 기기에는 마우스, 손목시계, 안경 등으로 다양하게 적용될 수 있겠으나, 본 발명에서는 마우스를 일 예로 구체적인 설명을 하도록 한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기 및 이를 이용한 비타민 D 체내합성 시스템, 이의 동작방법을 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명이 일 실시예에 따른 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기를 나타낸 예시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기의 세부 구성의 일 실시 예를 나타낸 블록도이고, 도 3은 도 1에 도시된 비타민 Ｄ 체내합성 유도용 기기의 세부 구성의 다른 일 실시 예를 나타낸 블록도이다.
도 1 및 도 2 참조, 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 기기(100)는 몸체(110), 제1 모듈(120), 제2 모듈(130) 및 출력부(150)을 포함할 수 있다.
상기 제1 모듈(120) 및 제2 모듈(130, 140)은 상기 몸체(110) 내에 구비될 수 있다.
상기 몸체(110)는 입력버튼(예컨대, 기기 버튼)(111, 112) 및 휠(예컨대 기기 휠)(113)을 포함한다.
상기 제1 모듈(120)은 상기 몸체(110)의 하부면 구비되고, 가시광 또는 형광에 기초하여 상기 몸체(110)의 움직임 정보를 제공한다.
상기 제2 모듈(130, 140)은 상기 몸체(110)의 상부면에 구비되고, 상기 입력버튼 (111, 112) 또는 휠(113)의 동작신호에 기초하여 자외선광, 예컨대, 280nm 내지 320nm의 파장대의 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사한다.
보다 구체적으로, 상기 제1 모듈(120)은 제1 광원부(121), 이미지 센서(122), A/D 컨버터부(123) 및 움직임 계산부(124)를 포함할 수 있다.
상기 제1 광원부(121)는 상기 가시광 또는 형광을 조사하는 발광체일 수 있다.
상기 발광체는 LED 또는 OLED일 수 있다.
상기 이미지 센서(122)는 상기 제1 광원부(121)에서 조사되어 몸체의 하단의 바닥표면 상으로부터 반사되는 광을 기 설정된 시간동안 수신하여 픽셀단위의 이미지를 획득하여 출력한다.
상기 A/D 컨버터부(123)는 상기 이미지를 수신하여 디지털 신호로 변환한다.
상기 움직임 계산부(124)는 상기 A/D 컨버터부(123)의 출력을 수신하여 연산한 후, 상기 몸체의 움직임 좌표(X, Y)를 계산한다.
다음으로, 상기 제2 모듈(130)은 제1 실시 예 및 제2 실시 예로 구현될 수 있다.
제1 실시 예의 제2 모듈(130)의 경우, 도 2를 참조하면, 신호감지부(131), 제2 광원부(132) 및 동작제어부(133)를 포함할 수 있다.
상기 신호감지부(131)는 상기 동작신호의 수신 및 수신된 횟수를 감지한다.
상기 제2 광원부(132)는 상기 동작신호가 인가되면 상기 자외선광, 예컨대, 예컨대, 100 ~ 280nm의 파장대의 자외선광을 조사하며, 이때, 자외선광의 노출시간은 가령, 입력버튼 신호 당 0.1초일 수 있으며, 입력버튼 신호당 노출시간은 사용자의 체격, 나이 등에 상응하는 일일 자외선 권장 노출량에 기초하여 사용자에 의해 설정 및 변경될 수 있다.
또한, 인체에 조사되는 자외선 노출 시간을 하루에 20분 또는 30분으로 조절 가능할 수 있어 자외선에 노출에 따른 부작용을 최소화할 수 있다.
참고로, 자외선광은 파장에 따라 UV-A, UV-B 및 UV-C로 나누어질 수 있다.
자외선광 중 UV-A는 320 ~ 400nm의 파장대를 가지며, 에너지는 약하고 파장은 길어 UV-B 보다 10배가 지표면에 도달하며 피부에 닿는 자외선의 95% 정도를 차지한다. 이와 관련된 인공광원으로는 블랙 라이트 형광램프, 블랙 라이트 수은램프, 의료용 UV-A 형광램프, 광화학용 수은램프 등이 있다.
다음으로, UV-B는 280 ~ 320nm의 파장대를 가지며, 피부암 발생 및 화상의 주범이며 피부 노화에도 상당한 영향을 미친다. 한편, UV-B는 체표면, 예컨대, 사람의 피부에 함유되어 있는 7-데히드로 콜레스테롤이라하는 스테롤물질과 반응하여 비타민 D3로 전환된다. 이때, 비타민 D3로 전환시키는 자외선의 효과는 피부에 닿는 자외선의 강도에 따라 달라지게 된다. 즉, 계절과 거주 위치에 따라 자외선의 강도가 다를 수 있다.
비타민 D는 장의 상피세포에서 칼슘 이온의 운반에 필요한 단백질(calcium-binding protein, CaBP)의 생합성을 촉진시키는 것으로 알려져 있으며, CaBP가 많이 형성될 때 칼슘의 흡수는 증가된다. 식사를 통해 섭취한 인의 흡수도 비타민 D에 의하여 비슷한 양상으로 증가된다.
비타민 D의 작용으로 장에서 이들 두 무기질의 흡수가 증가되면 결국 혈청의 칼슘과 인산염의 농도가 높아져서 골격의 정상적인 석회화가 이루어지도록 한다. 또 비타민 D는 골격 칼슘의 방출을 증가시킴으로써 혈청의 칼슘과 동시에 인산염의 농도를 적절한 수준으로 유지시킨다.
혈청의 칼슘 또한 인산염의 농도가 떨어지게 되며 부갑상선이 반응하여 부갑상선 호르몬(PTH)이 분비되는데, 이 호르몬은 신장의 히드록시화 효소를 자극하여 25-OH-비타민 D가 1,25-(OH)2-비타민 D로 전환되도록 돕는 기능을 한다.
이러한 방법으로 체내 작용이 가장 강력한 비타민D의 활성 대사 물질이 필요한 만큼 만들어짐으로써 골격으로부터 혈액으로 칼슘과 인산염이 방출되는 것을 촉진하며, 동시에 장과 신장에서의 대사 촉진 기능을 행하게 된다.
특히 인산염이 소변으로 배설되는 것을 감소시키는 비타민 D의 기능이 중요한데, 이는 혈액내의 칼슘과 함께 인산염의 농도가 적절하게 유지되는 일은 골격의 석회화과정을 위해 필수적이다. 비타민 D의 결핍으로 인하여 뼈에 인산칼슘이 부족하게 될 경우 두개골의 연화, 골 연화증, 구루성 염주 등의 원인이 된다.
하지만 비타민 D의 양이 필요 이상이 되게 되면 여분의 비타민 D가 혈액중이나 장기에 퇴적되고 이것이 혈액의 칼슘농도 증가, 신장 손상 등의 장해를 일으켜 생명에 이상을 초래할 수 있다.
가령, 적정 자외선 노출량은 사용자의 연령이나 체형, 현재 질환 등에 따라 차이가 있는데, 생후부터 19세 미만은 하루에 1000 IU, 19세~70세 성인과 임산부나 수유부 경우 1,500 IU 내지 2,000 IU가 필요하고, 비만이거나 항경련제, 스테로이드제, 케토코나졸과 같은 항진균제를 복용하는 경우에는 동일 연령대보다 2 내지 3배 이상이 필요한 것으로 알려져 있다.
즉, 사람의 연령, 체격, 인종에 따라 자외선에 노출되는 노출량이 다르며, 기준치를 초과할 경우, 앞에서 열거한 부작용이 초래될 수 있다. 또한, 자외선의 일일 기준량에 미달될 경우, 체내의 비타민 D 부족현상이 발생되어, 이에 따른 질병이 유발될 수도 있다. 상기 UV-B와 관련된 인공광원으로는 의료용 UV-B 형광램프, 건강선용 형광램프, 중압수은램프 등이 있다.
다음으로, UV-C는 100 ~ 280nm의 파장대를 가지며, 강한 에너지로 피부에 막대한 영향을 끼칠 수 있지만 오존층에 의해 차단되고, 오존층 파괴로 심각성과 위험성이 커질 가능성이 있는 자외선이다. 이와 관련된 인공광원으로는 살균램프, 저압수은램프, 용접아크 등이 있다.
상기 동작제어부(133)는 상기 자외선광의 세기 및 광량을 기 설정값으로 출력하도록 상기 제2 광원부의 동작을 제어한다.
제2 실시 예의 제2 모듈(140)의 경우, 도 3을 참조하면, 센싱부(141), 신호감지부(142), 제2 광원부(143), 동작제어부(144) 및 출력부(145)를 포함할 수 있다.
상기 센싱부(141)는 상기 몸체(110)에 가해진 제1 신호(가압 또는 사용자의 생체신호)를 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 센서를 포함할 수 있다.
상기 신호감지부(142)는 제2 신호(기기의 입력신호)상기 동작신호의 수신 및 수신된 횟수를 감지한다.
상기 제2 광원부(143)는 제1 신호 및 제2 신호가 모두 수신되면 상기 자외선광, 예컨대, 예컨대, 280nm 내지 320nm의 파장대의 자외선광을 조사한다.
상기 동작제어부(144)는 상기 자외선광의 세기 및 광량을 기 설정값으로 출력하도록 상기 제2 광원부(143)의 동작을 제어한다.
상기 출력부(150)는 상기 움직임 계산부(124)의 계산값 및 상기 동작제어부(133, 144)의 동작 파라미터값을 유선 통신 또는 무선 통신을 이용하여 외부기기로 제공하기 위한 통신매체를 포함할 수 있다. 상기 무선 통신은, 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 3G, 4G, LTE, Wi-Fi 등이 포함되며, 이에 한정되지는 않는다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 시스템을 나타낸 블록도이고, 도 5는 도 4에 도시된 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 Ｄ 체내합성 시스템을 보다 상세하게 나타낸 블록도이고, 도 6은 도 5에 도시된 제2 모듈의 일 실시 예를 보여주기 위한 도이고, 도 7은 도 5에 도시된 제2 모듈의 다른 일 실시 예를 보여주기 위한 도이다.
먼저, 도 4에 도시된 바와같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 시스템(500)은 기기(600) 및 사용자 단말(700)을 포함할 수 있다.
상기 기기(600)는 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사하도록 동작한다.
상기 사용자 단말(700)은 상기 기기(600)의 동작 파라미터(예컨대, 기기의 제2 모듈의 동작제어부의 동작 파라미터)에 기초하여 상기 손바닥에 조사된 자외선광의 누적광량을 산출한 후, 사용자가 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 사용자에게 제공한다.
보다 구체적으로, 상기 기기(600)는 몸체(610), 제1 모듈(620), 제2 모듈(630, 640) 및 출력부(650)을 포함할 수 있다.
또한, 상기 제2 모듈은 제1 실시 예 및 제2 실시 예로 구현될 수 있다.
도 5 참조, 상기 몸체(610)는 입력버튼(예컨대, 기기 버튼)(611, 612) 및 휠(예컨대, 기기 휠)(613)이 구비된다.
상기 제1 모듈(620)은 상기 몸체(610)의 하부면 구비되고, 가시광 또는 형광에 기초하여 상기 몸체의 움직임 정보를 제공한다.
보다 구체적으로, 상기 제1 모듈(620)은 제1 광원부(621), 이미지 센서(622), A/D 컨버터부(623) 및 움직임 계산부(624)를 포함할 수 있다.
상기 제1 광원부(621)는 상기 가시광 또는 형광을 조사하는 발광체일 수 있다.
상기 발광체는 LED 또는 OLED일 수 있다.
상기 이미지 센서(622)는 상기 제1 광원부(121)에서 조사되어 몸체의 하단의 바닥표면 상으로부터 반사되는 광을 기 설정된 시간동안 수신하여 픽셀단위의 이미지를 획득하여 출력한다.
상기 A/D 컨버터부(623)는 상기 이미지를 수신하여 디지털 신호로 변환한다.
상기 움직임 계산부(624)는 상기 A/D 컨버터부(123)의 출력을 수신하여 연산한 후, 상기 몸체의 움직임 좌표(X, Y)를 계산한다.
상기 제2 모듈(630, 640)은 상기 몸체(610)의 상부면에 구비되고, 상기 입력버튼 또는 휠의 동작신호에 기초하여 자외선광, 예컨대, 예컨대, 280nm 내지 320nm의 파장대의 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사한다.
도 6 참조, 상기 제2 모듈(630)이 제1 실시 예일 경우, 신호감지부(631), 제2 광원부(632), 동작제어부(633)을 포함할 수 있다.
상기 신호감지부(631)는 상기 동작신호의 수신 및 수신된 횟수를 감지한다.
상기 제2 광원부(632)는 상기 동작신호가 인가되면 상기 자외선광을 조사한다.
상기 동작제어부(633)는 상기 자외선광의 세기, 광량, 노출시간, 조사패턴을 기 설정된 파라미터값으로 출력하도록 상기 제2 광원부의 동작을 제어한다.
도 7 참조, 상기 제2 모듈(640)이 제2 실시 예일 경우, 센서부(641), 신호감지부(642), 제2 광원부(643) 및 동작제어부(644)를 포함할 수 있다.
상기 센서부(641)는 상기 몸체에 가해진 가압 또는 생체정보를 감지하기 위한 적어도 하나 이상의 센서로 구성된다.
상기 신호감지부(642)는 상기 동작신호의 수신 및 수신된 횟수를 감지한다.
상기 제2 광원부(643)는 상기 센서부(641) 및 상기 신호감지부(642)에서 감지된 감지신호에 기초하여 상기 자외선광, 예컨대, 예컨대, 280nm 내지 320nm의 파장대의 자외선광을 조사한다.
상기 동작제어부(644)는 상기 자외선광의 세기, 광량, 노출시간, 조사패턴을 기 설정된 파라미터값으로 출력하도록 상기 제2 광원부의 동작을 제어한다.
상기 출력부(650)는 제1 모듈의 움직임 좌표값 및 제2 모듈의 동작제어부의 동작신호를 유선통신 또는 무선통신을 이용하여 사용자 단말로 제공한다.
상기 무선통신은 인터넷(Internet), LAN(Local Area Network), Wireless LAN(Wireless Local Area Network), WAN(Wide Area Network), PAN(Personal Area Network), 3G, 4G, LTE, Wi-Fi 등이 포함되나 이에 한정되지는 않는다.
다음으로, 상기 사용자 단말(700)은 기 설정된 시간동안 상기 기기의 동작신호에 기초하여 상기 사용자에 조사된 자외선광의 누적광량을 계산한 후, 상기 사용자가 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 산출하여 사용자에게 표시한다.
상기 사용자 단말(700)은 기기 동작신호의 수신횟수, 자외선광의 세기, 광량 및 노출시간을 이용하여 사용자에게 조사된 상기 자외선광의 누적량을 산출하는 자외선 누적량 산출부(730)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말(700)은 사용자의 체격, 나이에 상응하는 상기 동작제어부의 동작 파라미터를 조절하는 동작 파라미터 설정부(720)를 포함할 수 있다.
상기 동작 파라미터는 상기 사용자의 체격, 나이에 따른 상기 자외선광의 세기, 조사패턴, 광량 및 노출시간을 조절하는 파라미터이고, 상기 사용자의 체격 및 나이에 적정한 상한 값 내지 하한 값을 갖는다.
또한, 상기 사용자 단말(700)은 자외선 누적량 산출부(730)에서 산출된 자외선 누적량에 기초하여 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 산출하는 합성 비타민 D 흡수량 산출부(740)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 사용자 단말(700)은 기기의 출력부와 데이터를 유선 또는 무선으로 송수신하는 입출력부(710)를 포함할 수 있다.
참고로, 사용자 단말의 각 부는 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다.
참고로, 상기 사용자 단말(700)은 노트북, 데스크톱(Desktop), 랩톱(Laptop) 등을 포함할 수 있다. 또한, 제1 사용자 단말(200)은, 예를 들어, 휴대성과 이동성이 보장되는 무선 통신 시스템으로서, PCS(Personal Communication System), GSM(Global System for Mobile communications), PDC(Personal Digital Cellular), PHS(Personal Handyphone System), PDA(Personal Digital Assistant), IMT(International Mobile Telecommunication)-2000, CDMA(Code Division Multiple Access)-2000, W-CDMA(W-Code Division Multiple Access), Wibro(Wireless Broadband Internet) 단말, 스마트폰(smartphone), 스마트 패드(smartpad), 타블렛 PC(Tablet PC) 등과 같은 모든 종류의 핸드헬드(Handheld) 기반의 무선 통신 시스템을 포함할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 시스템의 동작방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 시스템의 동작방법(S700)은 먼저, 사용자 단말(700)에서 사용자의 체격 및 나이에 상응하는 동작 파라미터를 설정(S710)한다.
이후, 기기(600)의 제2 모듈(620)의 신호감지부(631)에서 몸체에 구비된 입력버튼 또는 휠의 동작신호를 감지(S720)하고, 상기 기기(600)에서 상기 동작신호가 감지되면, 제2 모듈의 동작제어부(633)는 내부에 설정된 동작 파라미터에 상응하는 세기, 조사패턴, 광량 및 노출시간을 갖는 자외선광, 예컨대, 280nm 내지 320nm의 파장대의 자외선광이 제2 광원부에서 조사(S730)되도록 제2 광원부(632)의 동작을 제어한다.
이후, 상기 사용자 단말(700)에서 기 설정된 시간동안 상기 기기의 동작 파라미터에 기초하여 상기 사용자에 조사된 자외선광의 누적광량을 계산한 후, 상기 사용자가 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 산출하여 사용자에게 표시(S740)한다.
도 9는 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 시스템의 동작방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 비타민 D 체내합성 유도용 시스템의 동작방법(S800)은 먼저, 사용자 단말(700)에서 사용자의 체격 및 나이에 상응하는 기기의 제2 모듈(630)의 동작 파라미터를 설정(S810)한다.
이후, 기기에 가해진 제1 신호(감압 또는 사용자의 생체신호) 및 기기의 제2 신호(예컨대, 입력버튼 또는 휠의 동작신호)를 감지(S820)한다. 여기서, 제1 신호 및 제2 신호의 감지순서는 사용자의 조작 또는 설계에 따라 가변될 수 있다.
다음으로, 제1 신호 및 제2 신호가 모두 감지되면, 상기 동작 파라미터에 상응하는 세기, 조사패턴, 광량 및 노출시간을 갖는 자외선광을 기기의 제2 모듈에서 사용자의 손바닥으로 조사(S830)한다.
이후, 상기 사용자 단말(700)에서 기 설정된 시간동안 상기 기기의 제2 신호에 기초하여 상기 사용자의 손바닥에 조사된 자외선광의 누적광량을 계산한 후, 상기 사용자가 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 산출(S840)하여 사용자에게 제공(표시)한다.
따라서, 본 발명에 따르면, 기기 이용만으로도 사용자는 비타민 D의 체내합성을 유도하는 자외선을 공급받을 수 있어, 태양광의 노출이나 비타민 D 보충제의 섭취없이도 비타민 D의 결핍에 따른 질병을 예방할 수 있다는 이점이 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자의 체격, 나이에 따라 자외선의 광량, 세기, 노출시간, 조사패턴을 조절할 수 있어, 사용자는 체격 및 나이에 적합한 자외선광을 실시간으로 제공받을 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 사용자는 사용자 단말을 통해 기 설정된 시간동안 기기의 동작신호에 기초하여 사용자에게 조사된 자외선광의 누적광량 및 상기 사용자가 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 예측할 수 있다는 이점이 있다.
도 10는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예가 구현될 수 있는 예시적인 컴퓨팅 환경을 도시하는 도면으로, 상술한 하나 이상의 실시예를 구현하도록 구성된 컴퓨팅 디바이스(1100)를 포함하는 시스템(1000)의 예시를 도시한다.
예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 개인 컴퓨터, 서버 컴퓨터, 핸드헬드 또는 랩탑 디바이스, 모바일 디바이스(모바일폰, PDA, 미디어 플레이어 등), 멀티프로세서 시스템, 소비자 전자기기, 미니 컴퓨터, 메인프레임 컴퓨터, 임의의 전술된 시스템 또는 디바이스를 포함하는 분산 컴퓨팅 환경 등을 포함하지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다.
컴퓨팅 디바이스(1100)는 적어도 하나의 프로세싱 유닛(1110) 및 메모리(1120)를 포함할 수 있다. 여기서, 프로세싱 유닛(1110)은 예를 들어 중앙처리시스템(CPU), 그래픽처리시스템(GPU), 마이크로프로세서, 주문형 반도체(Application Specific Integrated Circuit, ASIC), Field Programmable Gate Arrays(FPGA) 등을 포함할 수 있으며, 복수의 코어를 가질 수 있다. 메모리(1120)는 휘발성 메모리(예를 들어, RAM 등), 비휘발성 메모리(예를 들어, ROM, 플래시 메모리 등) 또는 이들의 조합일 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 추가적인 스토리지(1130)를 포함할 수 있다. 스토리지(1130)는 자기 스토리지, 광학 스토리지 등을 포함하지만 이것으로 한정되지 않는다. 스토리지(1130)에는 본 명세서에 개진된 하나 이상의 실시예를 구현하기 위한 컴퓨터 판독 가능한 명령이 저장될 수 있고, 운영 시스템, 애플리케이션 프로그램 등을 구현하기 위한 다른 컴퓨터 판독 가능한 명령도 저장될 수 있다. 스토리지(1130)에 저장된 컴퓨터 판독 가능한 명령은 프로세싱 유닛(1110)에 의해 실행되기 위해 메모리(1120)에 로딩될 수 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 입력 디바이스(들)(1140) 및 출력 디바이스(들)(1150)을 포함할 수 있다. 여기서, 입력 디바이스(들)(1140)은 예를 들어 키보드, 기기, 펜, 음성 입력 디바이스, 터치 입력 디바이스, 적외선 카메라, 비디오 입력 디바이스 또는 임의의 다른 입력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 출력 디바이스(들)(1150)은 예를 들어 하나 이상의 디스플레이, 스피커, 프린터 또는 임의의 다른 출력 디바이스 등을 포함할 수 있다. 또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 다른 컴퓨팅 디바이스에 구비된 입력 디바이스 또는 출력 디바이스를 입력 디바이스(들)(1140) 또는 출력 디바이스(들)(1150)로서 사용할 수도 있다.
또한, 컴퓨팅 디바이스(1100)는 컴퓨팅 디바이스(1100)가 다른 디바이스(예를 들어, 컴퓨팅 디바이스(1300))와 통신할 수 있게 하는 통신접속(들)(1160)을 포함할 수 있다. 여기서, 통신 접속(들)(1160)은 모뎀, 네트워크 인터페이스 카드(NIC), 통합 네트워크 인터페이스, 무선 주파수 송신기/수신기, 적외선 포트, USB 접속 또는 컴퓨팅 디바이스(1100)를 다른 컴퓨팅 디바이스에 접속시키기 위한 다른 인터페이스를 포함할 수 있다. 또한, 통신 접속(들)(1160)은 유선 접속 또는 무선 접속을 포함할 수 있다.
상술한 컴퓨팅 디바이스(1100)의 각 구성요소는 버스 등의 다양한 상호접속(예를 들어, 주변 구성요소 상호접속(PCI), USB, 펌웨어(IEEE 1394), 광학적 버스 구조 등)에 의해 접속될 수도 있고, 네트워크(1200)에 의해 상호접속될 수도 있다.
본 명세서에서 사용되는 "구성요소", "~부" 등과 같은 용어들은 일반적으로 하드웨어, 하드웨어와 소프트웨어의 조합, 소프트웨어, 또는 실행중인 소프트웨어인 컴퓨터 관련 엔티티를 지칭하는 것이다.
예를 들어, 구성요소는 프로세서 상에서 실행중인 프로세스, 프로세서, 객체, 실행 가능물(executable), 실행 스레드, 프로그램 및/또는 컴퓨터일 수 있지만, 이것으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 컨트롤러 상에서 구동중인 애플리케이션 및 컨트롤러 모두가 구성요소일 수 있다. 하나 이상의 구성요소는 프로세스 및/또는 실행의 스레드 내에 존재할 수 있으며, 구성요소는 하나의 컴퓨터 상에서 로컬화될 수 있고, 둘 이상의 컴퓨터 사이에서 분산될 수도 있다.
한편, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 않으며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시예들은 본 발명의 기술적 사항이나 전망으로부터 개별적으로 이해 되어져서는 안될 것이다.
100: 비타민 D 체내합성 유도용 기기
110: 몸체
111, 112: 입력버튼
113: 휠
120: 제1 모듈
121: 제1 광원부
122: 이미지 센서
123: A/D 컨버터
124: 움직임 계산부
130, 140: 제2 모듈
131, 142: 신호감지부
132, 143: 제2 광원부
133, 144: 동작제어부
141: 센서부
150: 출력부
500: 비타민 D 체내합성 유도용 시스템
600: 기기
610: 몸체
620: 제1 모듈
630, 640: 제2 모듈
631, 642: 신호감지부
632, 643: 제2 광원부
633, 644: 동작제어부
641: 센서부
650: 출력부
700: 사용자 단말
710: 입출력부
720: 동작 파라미터 설정부
730: 자외선 누적량 산출부
740: 합성 비타민 D 흡수량 산출부
110: 몸체
111, 112: 입력버튼
113: 휠
120: 제1 모듈
121: 제1 광원부
122: 이미지 센서
123: A/D 컨버터
124: 움직임 계산부
130, 140: 제2 모듈
131, 142: 신호감지부
132, 143: 제2 광원부
133, 144: 동작제어부
141: 센서부
150: 출력부
500: 비타민 D 체내합성 유도용 시스템
600: 기기
610: 몸체
620: 제1 모듈
630, 640: 제2 모듈
631, 642: 신호감지부
632, 643: 제2 광원부
633, 644: 동작제어부
641: 센서부
650: 출력부
700: 사용자 단말
710: 입출력부
720: 동작 파라미터 설정부
730: 자외선 누적량 산출부
740: 합성 비타민 D 흡수량 산출부
Claims (15)
- 입력버튼 및 휠이 구비된 몸체;
상기 몸체의 하부면 구비되고, 가시광 또는 형광에 기초하여 상기 몸체의 움직임 정보를 산출하여 제공하는 제1 모듈;
상기 몸체의 상부면에 구비되고, 상기 입력버튼 또는 휠의 동작신호에 기초하여 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사하는 제2 모듈을 포함하고,
상기 제2 모듈은,
상기 몸체에 가해진 압 또는 사용자의 생체신호인 제1 신호를 감지하는 가압감지부;
상기 동작신호인 제2 신호의 수신 및 수신된 횟수를 감지하는 신호감지부;
상기 제1 신호 및 제2 신호가 인가되면 상기 자외선광을 조사하는 제2 광원부; 및
상기 자외선광의 세기, 광량, 노출시간, 조사패턴을 기 설정된 파라미터값으로 출력하도록 상기 제2 광원부의 동작을 제어하는 동작제어부를 포함하는 비타민 D 체내합성 유도용 기기.
- 제1항에 있어서,
상기 자외선광은
280nm 내지 320nm의 파장대의 자외선인 비타민 D 체내합성 유도용 기기.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 모듈은,
상기 가시광 또는 형광을 조사하는 제1 광원부;
상기 제1 광원부에서 조사되어 바닥표면 상으로부터 반사되는 광을 기 설정된 시간동안 수신하여 픽셀단위의 이미지를 획득하여 출력하는 이미지 센서;
상기 이미지를 수신하여 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터부; 및
상기 A/D 컨버터부의 출력을 수신하여 연산한 후, 상기 몸체의 움직임 좌표를 계산하는 움직임 계산부를 포함하는 비타민 D 체내합성 유도용 기기.
- 삭제
- 삭제
- 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사하도록 동작하는 기기; 및
상기 기기의 동작 파라미터에 기초하여 상기 손바닥에 조사된 자외선광의 누적광량을 산출한 후, 사용자가 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 사용자에게 제공하는 사용자 단말을 포함하고,
상기 기기는
입력버튼 및 휠이 구비된 몸체;
상기 몸체의 하부면 구비되고, 가시광 또는 형광에 기초하여 상기 몸체의 움직임 정보를 제공하는 제1 모듈; 및
상기 몸체의 상부면에 구비되고, 입력버튼 또는 휠의 동작신호에 기초하여 자외선광을 사용자의 손바닥으로 조사하는 제2 모듈; 및
상기 제1 모듈의 움직임 정보 및 제2 모듈의 동작 파라미터값 상기 사용자 단말로 제공하는 출력부를 포함하고,
상기 제2 모듈은,
상기 몸체에 가해진 가압 또는 생체신호인 제1 신호를 감지하는 센서부;
상기 동작신호인 제2 신호의 수신 및 수신된 횟수를 감지하는 신호감지부; 및
상기 제1 신호 및 제2 신호가 인가되면 상기 자외선광을 조사하는 제2 광원부;
상기 자외선광의 세기, 광량, 노출시간, 조사패턴을 기 설정된 파라미터값으로 출력하도록 상기 제2 광원부의 동작을 제어하는 동작제어부를 포함하는 비타민 D 체내합성 유도용 시스템.
- 삭제
- 제6항에 있어서,
상기 자외선광은
280nm 내지 320nm의 파장대의 자외선광인 비타민 D 체내합성 유도용 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 제6항에 있어서,
상기 사용자 단말은
상기 사용자의 체격, 나이에 상응하는 상기 제2 모듈의 동작제어부의 동작 파라미터를 조절하는 동작 파라미터 설정부;
상기 제2 모듈의 동작 파라미터에 기초하여 상기 사용자에게 조사된 자외선광의 누적량을 산출하는 자외선 누적량 산출부; 및
상기 자외선 누적량에 기초하여 체내에서 합성가능한 합성 비타민 D의 예측 흡수량을 산출하는 합성 비타민 D 흡수량 산출부를 포함하는 비타민 D 체내합성 유도용 시스템.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
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|---|---|---|---|
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2017
- 2017-11-30 WO PCT/KR2017/013872 patent/WO2018105947A1/ko active Application Filing
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|---|---|
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