KR101998179B1 - It 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템 - Google Patents

It 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템 Download PDF

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이승호
이주현
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한밭대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템에 관한 것으로서, 액체질소 공급모듈을 통해 저장용기에 충진된 액체질소를 기화기로 공급하고, 기화된 냉기를 공급용 팬을 통해 초저온 전신관리 챔버를 냉각시키는 초저온 순환 냉각장치; 및 챔버 내부의 습도, 산소 및 온도를 센싱하여 챔버 내부의 냉기 공급 및 순환을 제어하는 초저온 전신관리기를 포함하되, 초저온 전신관리기는, 입력받은 성별, 연령 또는 키와 대응하도록 사용자의 위치를 제어하는 전동식 리프트; 사용자의 전신관리 상태를 실시간 확인을 위한 GUI가 적용된 디스플레이부; 사용자의 산소흡입 농도를 계측하여 기 설정된 기준 이하인 경우, 초저온 순환 냉각장치의 질소공급을 중단시키는 산소센서; 챔버 내부 및 외부의 온도를 계측하여 상기 초저온 순환 냉각장치의 질소공급량을 제어하는 온도센서; 적외선 촬영을 통해 사용자의 전신을 모니터링하여 저체온증이 우려되는 경우, 초저온 순환 냉각장치의 질소공급을 중단시키는 열화상 이미지 센서; 챔버 내부의 건조상태를 계측하는 습도센서; 및 챔버 내부로 분사되는 공기의 풍량을 조절하고, 풍량에 따른 사용시간을 설정하며, 초저온 순환 냉각장치의 질소공급, 센서 계측에 따른 전동식 리프트의 구동, 및 초저온 순환 냉각장치로부터 공급받은 냉기의 챔버 내부 순환을 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템{System for managing whole body using ultralow temperature circulated cooling with IT}
본 발명은 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 초저온 환경에 전신을 노출시켜 의도적으로 체온을 낮췄다가 회복시켜 혈액순환을 활성화하여 체내에 쌓인 노폐물과 피로물질을 제거하고, 산소, 영양분 및 효소를 몸 속 전체에 공급하되, 열화상 이미지 센서를 통해 감지한 체내 온도 변화에 부합하도록 즉각적인 제어를 통해 안정성을 향상키고, 순환냉각을 통해 챔버 내부의 온도차를 최소화하여 전신 관리 효율을 극대화하도록 IT 기술을 접목한 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
차가운 냉매를 이용해 치료법으로 사용되는 크라이오테라피는 초저온(-110℃ 내지 -180℃) 환경에 전신을 노출시켜 체온을 의도적으로 낮췄다가 회복하는 과정에서 혈액순환을 활성화하여 몸에 쌓인 노폐물과 피로물질을 제거하고 산소, 영양분 및 효소를 몸 속 전체에 공급하도록 도움을 주며 갈색지방의 증가를 통해 신체가 지닌 자가면역기능을 유도하여 통증완화, 염증감소, 근육치료, 엔도르핀 활성화, 피로회복, 피부미용 및 안티에이징, 및 수면장애 개선에 도움을 주는 냉각요법이다.
이러한 크라이오테라피는 1970년대 말 일본의 토시로 야마우치(Toshiro Yamauchi) 박사가 류머티즘 환자들을 대상으로 처음 적용하였고 이후 미국, 영국, 프랑스, 폴란드, 러시아 등 서구권 국가들을 중심으로 연구 발전돼 왔다.
처음에는 관절염 치료 목적으로 개발, 활용됐지만 피로회복 및 통증완화 등의 목적으로 사용되었으나, 최근에는 여성들에게 다이어트 효과를 내는 것으로 알려지면서 급격히 확산되고 있다.
그러나, 현재 국내에서 사용되는 대부분의 제품들은 수입산으로서 고가이면서도 IT 기술이 결합되어 있지 않아서 안정성이 떨어질뿐만 아니라 AS에도 많은 문제점을 가지고 있다.
이에 본 출원인은 초저온 환경에 전신을 노출시켜 의도적으로 체온을 낮췄다가 회복시켜 혈액순환을 활성화하여 체내에 쌓인 노폐물과 피로물질을 제거하고, 산소, 영양분 및 효소를 몸 속 전체에 공급하되, 열화상 이미지 센서를 통해 감지한 체내 온도 변화에 부합하도록 즉각적인 제어를 통해 안정성을 향상키고, 순환냉각을 통해 챔버 내부의 온도차를 최소화하여 전신 관리 효율을 극대화하도록 IT 기술을 접목한 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템 및 그 방법을 제안하고자 한다.
대한민국 공개특허 제10-2011-0127127(2011.11.24.공개)
본 발명의 목적은, 초저온 환경에 전신을 노출시켜 의도적으로 체온을 낮췄다가 회복시켜 혈액순환을 활성화하여 체내에 쌓인 노폐물과 피로물질을 제거하되, 열화상 이미지 센서를 통해 감지한 체내 온도 변화에 부합하도록 실시간으로 제어함으로써, 센서의 측정값에 따라 전신관리기의 동작 플로우를 세분화하여 안정적이고 정밀하게 제어하는데 있다.
본 발명의 목적은, 산소센서를 통해 측정한 사용자 위치의 산소농도에 따라 전신관리기의 질소공급 동작 및 순환 냉각을 자동으로 제어함으로써, 냉각기체가 가라앉지 않도록 고르게 순환 및 유지시켜 질소소모량을 줄이고 운용비용을 절감시키는데 있다.
본 발명의 목적은, 전신관리기에 구비된 전동리프트를 포함하는 각종 기기와 GUI 동기화 알고리즘을 통해 성별, 연령 또는 키와 대응하도록 사용자의 위치를 적정높이로 조절함으로써, 사용자별로 특화된 전신관리를 제공하는데 있다.
이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예는 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템으로서, 액체질소 공급모듈을 통해 저장용기에 충진된 액체질소를 기화기로 공급하고, 기화된 냉기를 공급용 팬을 통해 초저온 전신관리 챔버를 냉각시키는 초저온 순환 냉각장치; 및 챔버 내부의 습도, 산소 및 온도를 센싱하여 챔버 내부의 냉기 공급 및 순환을 제어하는 초저온 전신관리기를 포함하되, 초저온 전신관리기는, 입력받은 성별, 연령 또는 키와 대응하도록 사용자의 위치를 제어하는 전동식 리프트; 사용자의 전신관리 상태를 실시간 확인을 위한 GUI가 적용된 디스플레이부; 사용자의 산소흡입 농도를 계측하여 기 설정된 기준 이하인 경우, 초저온 순환 냉각장치의 질소공급을 중단시키는 산소센서; 챔버 내부 및 외부의 온도를 계측하여 상기 초저온 순환 냉각장치의 질소공급량을 제어하는 온도센서; 적외선 촬영을 통해 사용자의 전신을 모니터링하여 저체온증이 우려되는 경우, 초저온 순환 냉각장치의 질소공급을 중단시키는 열화상 이미지 센서; 챔버 내부의 건조상태를 계측하는 습도센서; 및 챔버 내부로 분사되는 공기의 풍량을 조절하고, 풍량에 따른 사용시간을 설정하며, 초저온 순환 냉각장치의 질소공급, 센서 계측에 따른 전동식 리프트의 구동, 및 초저온 순환 냉각장치로부터 공급받은 냉기의 챔버 내부 순환을 제어하는 제어모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 초저온 순환 냉각장치는 내부에 액체질소가 충진된 액체질소 저장소; 액체질소 저장소에 충진된 액체질소를 기화기로 공급하는 액체질소 공급모듈; 공급받은 액체질소를 기화시키는 기화기; 및 기화된 냉기를 초저온 전신관리기로 공급하는 공급용 팬을 포함하는 것을 특징으로 한다.
열화상 이미지 센서는, 적외선 촬영을 통해 사용자의 전신을 모니터링하여 열화상 분포를 모니터링하고, 모니터링한 열화상 분포가 기 설정된 범위 이하인 경우, 저체온 알레르기 또는 저체온증 발생을 방지하기 위해 상기 초저온 순환 냉각장치의 질소공급을 중단시키는 것을 특징으로 한다.
산소센서는, 계측한 사용자의 산소흡입 농도가 20% 이상인 경우, 제어모듈이 정상적인 순환 냉각 프로토콜에 따라 동작하도록 제어하고, 산소흡입 농도가 20% 내지 18.5%인 경우, 제어모듈이 초저온 순환 냉각장치의 솔레노이드 밸브 개방율을 50%로 제어하여 질소공급을 조절하며, 산소흡입 농도가 18.5% 이하인 경우, 제어모듈이 초저온 순환 냉각장치의 솔레노이드 밸브를 닫아 질소공급을 차단하고 배기팬의 속도를 최대화하여 챔버 내부의 질소를 외부로 배출하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 초저온 환경에 전신을 노출시켜 의도적으로 체온을 낮췄다가 회복시켜 혈액순환을 활성화하여 체내에 쌓인 노폐물과 피로물질을 제거하되, 열화상 이미지 센서를 통해 감지한 체내 온도 변화에 부합하도록 실시간으로 제어함으로써, 센서의 측정값에 따라 전신관리기의 동작 플로우를 세분화하여 안정적이고 정밀하게 제어할 수 있다.
본 발명에 따르면, 산소센서를 통해 측정한 사용자 위치의 산소농도에 따라 전신관리기의 질소공급 동작 및 순환 냉각을 자동으로 제어함으로써, 냉각기체가 가라앉지 않도록 고르게 순환 및 유지시켜 질소소모량을 줄이고 운용비용을 절감시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 전신관리기에 구비된 전동리프트를 포함하는 각종 기기와 GUI 동기화 알고리즘을 통해 성별, 연령 또는 키와 대응하도록 사용자의 위치를 적정높이로 조절함으로써, 사용자별로 특화된 전신관리가 가능하다.
본 발명에 따르면, 초저온 전신관리기와 IT 기술을 접목하여 국산화함으로써, 수입대체효과와 기능상의 경쟁우위 및 경제적인 제품가격을 통한 수출증대가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템을 도시한 블록도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 순환 냉각장치를 도시한 블록도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 순환 냉각장치의 순환냉각 플로우를 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 순환 냉각장치에 구비되는 제품을 도시한 예시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 전신관리기를 도시한 블록도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 전신관리기에 구비되는 제품을 도시한 예시도.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 세부 사양을 도시한
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 저전력 안정화 설계에 대한 흐름도.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 전신관리기에 대한 제어 로직을 도시한 순서도
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 디스플레이부를 통해 표시되는 개인사용자용 GUI를 도시한 예시도.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 디스플레이부를 통해 표시되는 관리자용자용 GUI를 도시한 예시도.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 방법을 도시한 순서도.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 방법의 제S100단계의 세부과정을 도시한 순서도.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 방법의 제S200단계의 세부과정을 도시한 순서도.
본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부 도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템(S)은, 액체질소 기화에 의한 냉기를 공급용 팬을 통해 공급하여 전신관리기 챔버를 냉각시키는 초저온 순환 냉각장치(100), 및 챔버 내부의 습도, 산소 및 온도를 센싱하여 챔버 내부의 냉기 공급 및 순환을 제어하는 초저온 전신관리기(200)를 포함하여 구성된다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 초저온 순환 냉각장치(100)는 액체질소 공급모듈을 통해 저장용기에 충진된 액체질소를 기화기로 공급하고, 기화된 냉기를 공급용 팬을 통해 초저온 전신관리 챔버를 냉각시키되, 액체질소 저장소(102), 액체질소 공급모듈(104), 기화기(106), 공급용 팬(108), 및 순환냉각블록(110)을 포함하여 구성된다.
이러한 초저온 순환 냉각장치(100)는 내부에 액체질소가 충진된 액체질소 저장소(102)와, 액체질소 저장소(102)에 충진된 액체질소를 기화기(106)로 공급하는 액체질소 공급모듈(104)과, 공급받은 액체질소를 기화시키는 기화기(106)와, 기화된 냉기를 초저온 전신관리기(200)로 공급하는 공급용 팬(108), 및 초저온 전신관리기(200)의 챔버 내측 또는 외측에 구비되어 냉기를 저장하여 불필요한 질소 손실을 방지하는 순환냉각블록(110)을 포함하여 구성된다.
이때, 초저온 순환 냉각장치(100)는 챔버 내부의 온도 조절을 위해 외부로 질소 또는 냉기를 배출시키는 배기용 팬(112)을 더 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 챔버로 공급되는 냉기는 -110℃ 내지 -180℃ 바람직하게는 -140℃로 설정되나, 본 발명의 일 실시예가 이에 국한되는 것은 아니고 관리자의 조작 또는 입력받은 사용자의 성별, 연령 또는 키에 대응하도록 변경될 수 있다.
도 4는 전술한 초저온 순환 냉각장치(100)의 세부구성인 액체질소 저장소(102), 액체질소 공급모듈(104), 기화기(106) 및 공급용 팬(108) 각각을 도시한 예시도이다.
세부적으로, 액체질소 저장소(102)는 저장용기로 구성되어 내부에 액체질소를 충진하고, 50L 내지 200L의 액체질소를 저장하도록 구성된다.
액체질소 공급모듈(104)은 전자식 질소공급용 솔레노이드 밸브로 구성되어 액체질소 저장소(102)와 기화기(106)간의 액체질소 공급을 중개한다. 이때, 액체질소 공급모듈(104)은 -180℃ 내지 -200℃ 바람직하게는 -196℃ 이하의 액체질소의 기화가 가능하도록 구성된다.
기화기(106)는 액체질소를 통과시켜 열교환에 따라 기화된 냉기로 초저온 전신관리기(200)의 챔버를 냉각시킨다.
공급용 팬(108)은 기화기(106)에 의해 기화된 냉기를 초저온 전신관리기(200)로 공급하되, 단일개의 팬으로 구성되거나 다수의 팬을 병렬로 결합하여 복수개로 구성될 수 있다.
도 5를 참조하면, 초저온 전신관리기(200)는 내부 공간에 초저온 순환 냉각장치(100)와 챔버를 수용하도록 구성되되, 입력받은 성별, 연령 또는 키와 대응하도록 사용자의 위치를 제어하는 전동식 리프트(202)와, 전신관리 상태(사용온도 및 잔여 사용시간)의 실시간 확인을 위한 GUI가 적용된 디스플레이부(204)와, 사용자의 산소흡입 농도를 계측하여 기 설정된 기준 이하인 경우, 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급을 중단시키는 산소센서(206)와, 챔버 내부 및 외부의 온도를 계측하여 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급량을 제어하는 온도센서(208)와, 적외선 촬영을 통해 사용자의 전신을 모니터링하여 저체온증이 우려되는 경우, 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급을 중단시키는 열화상 이미지 센서(210)와, 챔버 내부의 건조상태를 계측하는 습도센서(212), 및 챔버 내부로 분사되는 공기의 풍량을 조절하고, 풍량에 따른 사용시간을 설정하며, 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급, 센서 계측에 따른 전동식 리프트(202)의 구동, 및 초저온 순환 냉각장치(100)로부터 공급받은 냉기의 챔버 내부 순환을 제어하는 제어모듈(214)을 포함하여 구성된다.
도 6은 전술한 초저온 전신관리기(200)의 세부구성인 전동식 리프트(202), 산소센서(206), 습도센서(212) 및 습도센서(212) 각각을 도시한 예시도이다.
세부적으로, 전동식 리프트(202)는 온도차에 의한 압력의 변화 발생 가능성을 고려하여 유압식이 아닌 모터제어방식으로 구동되며, 모터의 위치는 온도의 변화가 적은 초저온 전신관리기(200) 후면에 배치된다.
산소센서(206)는 사용자의 호흡기 위치와 관리자의 호흡기 위치를 고려하여 적어도 2개 이상 설치되며, 인체에 영향을 미치는 산소의 농도인 18% 이하인 경우, 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급을 즉각적으로 중단시키는 비상정지 기능을 수행한다.
온도센서(208)는 계측한 챔버 내부 및 외부의 온도차에 따라 기 설정된 초저온 순환 냉각장치(100) 질소공급량을 제어하며, 관리자에 의해 온도측정 감도를 조절할 수 있다.
열화상 이미지 센서(210)는 적외선 촬영을 통해 사용자의 전신을 모니터링하여 열화상 분포를 모니터링하고, 모니터링한 열화상 분포가 기 설정된 범위 이하인 경우, 저체온 알레르기 또는 저체온증 발생을 방지하기 위해 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급을 중단시킨다.
습도센서(212)는 챔버 내부의 건조상태를 계측하여 습도가 기 설정된 기준을 초과하는 경우, 얼음알갱이 분출로 인한 동상을 방지하기 위해 송풍 또는 히터를 구동시켜 챔버 내부를 건조시킨다.
이하, 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 세부 사양에 대해 살피면 아래와 같다.
초저온 순환 냉각장치(100) 및 초저온 전신관리기(200)은 방수, 노이즈저감, 저전력 안정화 및 통신 안정화를 고려하여 설계되고, Embedded System 적용을 통한 모니터링 시스템이 탑재된다.
또한, 윈도우 OS를 기반으로 하는 PC 또는 태블릿 PC로 구성된 통합 제어 시스템에 기반하여, 관리자 및 사용자에게 측정 정보 전달 및 제어 조건 및 설정, 동작 등의 기능을 제공하도록 하는 전용 Display System 및 GUI가 탑재된다.
또한, PC 및 태블릿 PC에느 윈도우 기반의 GUI와, 초저온 냉각 온도 및 12개의 프로그램 적용이 가능한 소프트웨어, 및 동작조정 및 장치 세부 설정(통신 장치 및 네트워크 설정 기능 및 초저온 냉각 동작에 대한 센서 별 측정값, 정상 동작 및 비상정지에 대한 로그 출력기능) 기능을 가지는 소프트웨어가 설치될 수 있다.
또한, 측정된 센서 값은 GUI 상에서 설정의 변경에 따라 사용자별 프로그램에 적용하여 변경이 가능하도록 구성될 수 있으며, 각 센서별 위험 임계값에 대해 %로 인한 조작 가능하다.
또한, 유무선 통신 기능을 사용해 근거리의 원격통신이 가능하도록 구성될 수 있으며, 네트워크에 연동되어 원거리의 인터넷 사용자에게 측정 정보를 제공할 수 있고, Ethernet 및 WiFi 등을 이용하여 근거리 무선통신 및 원거리의 경우, 인터넷 망을 이용하여 관리자에게 동작 정보를 정확하게 전달할 수 있다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 전신관리기(200)에 포함된 구성요소인 산소센서(206), 온도센서(208), 열화상 이미지 센서(210) 및 습도센서(212)는 저잡음 승압회로에 의해 저전력 안정화 설계 및 제작된다.
초저온 순환 냉각 전신관리의 안전을 위해 사용하는 센서의 감도를 극대화하기 위해 안정적인 전압이 요구되며, 잡음을 수 10μV 이하로 억제하기 위해 고정된 주파수의 정현파로 승압할 수 있도록 설계된다.
상기 센서들의 특성에 따라 5V~40V사이의 출력 전압을 최대 100μA까지 공급하고, 제어모듈(214)에서 목표 전압을 입력하면 Coarse Regulator 에서는 목표 전압대비 약간 높은 정현파 전압을 출력하도록 구성된다.
목표 전압대비 약간 높은 정현파 전압으로 정류 후 노치 필터를 적용하여 잡음을 제거하고, Precision Linear Regulator에서 정밀하게 출력 전압을 제어한다.
Coarse regulator는 출력 리플잡음을 제거하기 쉽게 특정 주파수의 성분만의 고압을 만들기 위한 용도로 동작하며, Precision regulator는 출력 전압의 정밀도 유지와 잡음제거를 주 기능으로 동작한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 전신관리기에 대한 제어 로직을 도시한 순서도이다.
종래의 초저온 전신관리와 본 발명의 일 실시예와의 명확한 차이점은, 산소센서를 단순히 설치하여 경고만 하는 것이 아닌 산소센서를 통해 측정한 사용자 위치의 산소농도에 따른 직접적인 질소공급 동작제어로 산소의 농도에 따라 솔레노이드 밸브의 동작을 제어하는 것이다.
예컨대, 전신관리 중에 산소센서(206)가 계측한 사용자의 산소흡입 농도가 20% 이상인 경우, 제어모듈(214)이 정상적인 순환 냉각 프로토콜에 따라 동작하도록 제어한다.
또한, 산소흡입 농도가 20% 내지 18.5%인 경우, 제어모듈(214)이 초저온 순환 냉각장치(100)의 솔레노이드 밸브 개방율을 50%로 제어하여 질소공급을 조절한다.
그리고, 산소흡입 농도가 18.5% 이하인 경우, 제어모듈(214)이 초저온 순환 냉각장치(100)의 솔레노이드 밸브를 닫아 질소공급을 차단하고 배기팬의 속도를 최대화하여 챔버 내부의 질소를 외부로 배출시킨다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템의 초저온 전신관리기에 구비된 디스플레이부를 통해 표시되는 개인사용자용 GUI를 도시한 예시도이고, 도 11은 관리자용 GUI를 도시한 예시도이다.
이러한 사용자용 GUI 및 관리자용 GUI는 디스플레이부(204)에 의해 표시되며, 사용자용 GUI는 개인사용자용과 초저온전신관리센터용 GUI로 구분될 수 있다.
이때, 개인사용자용 GUI의 경우 관리자용 GUI와 동일하게 구성되며, 초저온전신관리센터용 GUI는 기기의 동작관련 상황을 제외한 관리 프로그램에 따른 챔버 내부 및 외부 온도 정보, 관리시간, 카운트다운, 주의사항에 대한 정보 표시한다.
또한, 관리자용 GUI는 초저온 전신관리기(200)의 모든 상황을 표시하며, 기기설정, 제어, 동작, 관리프로그램 구성, 리프트 제어, 비상정지 제어, 산소농도 표시 등 기본적인 운영관련 기능과 전신관리기 설치 후 동작 테스트를 위한 테스트 모드 기능을 지원한다.
이하, 도 12를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 방법에 대해 살피면 아래와 같다.
먼저, 초저온 순환 냉각장치(100)가 액체질소 기화에 의한 냉기를 공급용 팬을 통해 공급하여 전신관리기 챔버를 냉각시킨다(S100).
그리고, 초저온 전신관리기(200)가 전신관리기 챔버 내부의 습도, 산소 및 온도를 센싱하여 챔버 내부의 냉기 공급 및 순환을 제어한다(S200).
이하, 도 13을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 방법의 제S100단계의 세부과정에 대해 살피면 아래와 같다.
먼저, 초저온 순환 냉각장치(100)가 액체질소 저장소에 충진된 액체질소를 기화기로 공급한다(S102).
이어서, 초저온 순환 냉각장치(100)가 공급받은 액체질소를 기화시킨다(S104).
그리고, 초저온 순환 냉각장치(100)가 기화된 냉기를 초저온 전신관리기(200)로 공급한다(S106).
이하, 도 14를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 방법의 제S200단계의 세부과정에 대해 살피면 아래와 같다.
제S100단계 이후, 초저온 전신관리기(200)가 입력받은 성별, 연령 또는 키와 대응하도록 전동식 리프르를 구동시킨다(S202).
이어서, 초저온 전신관리기(200)가 챔버 내부 및 외부의 온도를 계측하여 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급량을 제어한다(S204).
뒤이어, 초저온 전신관리기(200)가 사용자의 산소흡입 농도를 계측한다(S206).
이어서, 초저온 전신관리기(200)가 계측결과 산호흡입 농도가 기 설정된 기준 이하인지 여부를 판단한다(S208).
제S208단계의 판단결과, 산호흡입 농도가 기 설정된 기준 이하인 경우, 초저온 전신관리기(200)가 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급을 중단시킨다(S210).
이어서, 초저온 전신관리기(200)가 적외선 촬영을 통해 사용자의 전신을 모니터링하여 사용자의 체온이 기 설정된 기준 이하인지 여부를 판단한다(S212).
제S212단계의 판단결과, 사용자의 체온이 기 설정된 기준 이하인 경우, 초저온 전신관리기(200)가 초저온 순환 냉각장치(100)의 질소공급을 중단시킨다(S214).
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
S: IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템
100: 초저온 순환 냉각장치
102: 액체질소 저장소 104: 액체질소 공급모듈
106: 기화기 108: 공급용 팬
110: 순환냉각블록 112: 배기용 팬
200: 초저온 전신관리기
202: 전동식 리프트 204: 디스플레이부
206: 산소센서 208: 온도센서
210: 열화상 이미지 센서 212: 습도센서
214: 제어모듈

Claims (4)

  1. 액체질소 공급모듈을 통해 저장용기에 충진된 액체질소를 기화기로 공급하고, 기화된 냉기를 공급용 팬을 통해 초저온 전신관리 챔버를 냉각시키는 초저온 순환 냉각장치; 및
    챔버 내부의 습도, 산소 및 온도를 센싱하여 챔버 내부의 냉기 공급 및 순환을 제어하는 초저온 전신관리기를 포함하되,
    상기 초저온 전신관리기는,
    입력받은 성별, 연령 또는 키와 대응하도록 사용자의 위치를 제어하는 전동식 리프트;
    사용자의 전신관리 상태를 실시간 확인을 위한 GUI가 적용된 디스플레이부;
    사용자의 산소흡입 농도를 계측하여 기 설정된 기준 이하인 경우, 상기 초저온 순환 냉각장치의 질소공급을 중단시키는 산소센서;
    챔버 내부 및 외부의 온도를 계측하여 상기 초저온 순환 냉각장치의 질소공급량을 제어하는 온도센서;
    적외선 촬영을 통해 사용자의 전신을 모니터링하여 저체온증이 우려되는 경우, 상기 초저온 순환 냉각장치의 질소공급을 중단시키는 열화상 이미지 센서;
    챔버 내부의 건조상태를 계측하는 습도센서; 및
    챔버 내부로 분사되는 공기의 풍량을 조절하고, 풍량에 따른 사용시간을 설정하며, 상기 초저온 순환 냉각장치의 질소공급, 센서 계측에 따른 전동식 리프트의 구동, 및 상기 초저온 순환 냉각장치로부터 공급받은 냉기의 챔버 내부 순환을 제어하는 제어모듈을
    포함하는 것을 특징으로 하는 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 초저온 순환 냉각장치는,
    내부에 액체질소가 충진된 액체질소 저장소;
    상기 액체질소 저장소에 충진된 액체질소를 기화기로 공급하는 액체질소 공급모듈;
    공급받은 액체질소를 기화시키는 기화기; 및
    기화된 냉기를 상기 초저온 전신관리기로 공급하는 공급용 팬을
    포함하는 것을 특징으로 하는 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 열화상 이미지 센서는,
    적외선 촬영을 통해 사용자의 전신을 모니터링하여 열화상 분포를 모니터링하고, 모니터링한 열화상 분포가 기 설정된 범위 이하인 경우, 저체온 알레르기 또는 저체온증 발생을 방지하기 위해 상기 초저온 순환 냉각장치의 질소공급을 중단시키는 것을 특징으로 하는 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 산소센서는,
    계측한 사용자의 산소흡입 농도가 20% 이상인 경우, 상기 제어모듈이 정상적인 순환 냉각 프로토콜에 따라 동작하도록 제어하고,
    산소흡입 농도가 20% 내지 18.5%인 경우, 상기 제어모듈이 초저온 순환 냉각장치의 솔레노이드 밸브 개방율을 50%로 제어하여 질소공급을 조절하며,
    산소흡입 농도가 18.5% 이하인 경우, 상기 제어모듈이 초저온 순환 냉각장치의 솔레노이드 밸브를 닫아 질소공급을 차단하고 배기팬의 속도를 최대화하여 챔버 내부의 질소를 외부로 배출하는 것을 특징으로 하는 IT 기술을 접목하여 초저온 순환 냉각을 이용한 전신 관리 시스템.
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