KR102191797B1 - 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 의하면, 이용자가 피부에 서식하는 세균을 용이하게 확인 및 제거할 수 있는 효과가 있다. 이를 위해 특히 본 발명의 일 실시예는 피부에 서식하는 세균을 확인하고 사멸시키는 장치에 있어서, 거울과, 거울의 전면에 위치하여 형광을 투과시키는 형광필터를 포함하는 세균 확인부; 피부에 서식하는 세균에 가시광을 조사하여 형광의 방출을 유도하는 형광 방출 유도부; 상판과 하판이 공통 모서리를 중심으로 접고 펼쳐질 수 있는 접이식으로 구성되고, 거울과 형광필터가 상판의 내부에 부착되며, 형광 방출 유도부가 일 측면에 장착되도록 걸개가 형성된 수납 케이스; 가시광에 기반하여 산화반응을 일으키는 광촉매제와 글리세린을 포함하고 세균 부분에 도포되는 제균 조성물; 및 도포된 제균 조성물에 가시광을 조사하여 광촉매제를 활성화시키는 광촉매제 활성부를 포함하는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치를 포함한다.

Description

휴대용 세균 확인 및 사멸 장치{PORTABLE BACTERIA IDENTIFICATION AND REMOVAL APPARATUS}
본 발명은 피부에 서식하는 세균을 확인하고 사멸시킬 수 있는 장치에 관한 것이다.
해로운 세균들을 멸균 또는 살균하여 제거하는 방법은 여러 가지가 있을 수 있다. 그 중에 하나는 항균 비누나 손세정제와 같이 항균 물질이 함유된 제품을 이용하는 것이고, 다른 하나는 자외선 등을 이용하는 것이다. 그러나 피부에 일광화상이나 광과민성 피부질환 또는 기미와 주근깨를 유발할 수 있는 자외선은 인체에 이용하기에 적절하지는 못하다.
항균 물질은 세균 등의 미생물을 제거하거나 성장 억제 효과를 가지는 화학물질이다. 항균 물질로, 트리클로산(triclosan) 등을 들 수 있는데 손세정제, 구강청결제, 치약, 비누, 샴푸, 로션 등 다양한 제품에 공통적으로 들어 있는 성분으로, 전세계적으로 오랫동안 사용되어 왔다. 최근 트리클로산과 같은 화학성분이 몸에 쌓이면 암을 유발한다거나 환경호르몬 작용 및 항생제 내성을 유발한다는 연구 보고가 잇따르고 있고, 양말, 속옷 등의 섬유 제품, 칼과 도마 등 다수의 생활용품에 무분별하게 사용되면서 수질을 오염시킬 수 있다는 염려도 제기되고 있다. 이러한 트리클로산은 생체 축적성과 잔류성으로 인해 인체와 환경 속에서 그 농도가 점점 증가하고 있다는 문제 또한 있다.
미국의 경우 트리클로산을 포함한 23 개의 항균 성분을 최종적으로 금지했으며 미국 FDA(식약청)은 "이들 성분이 일반적으로 안전하지도 않고 효과적이라고 인정되지 않았으며 제조사들도 항균 효과는 물론 안전성을 뒷받침할 만한 객관적인 근거를 제시하지 못했다"고 밝혔다.
자외선을 이용한 살균 또는 제균에 이용될 수 있는 자외선(ultra violet)은, 파장 대역이 0 ~ 375 nm이며 이 중 100 ~ 280 nm를 short wave(UV-C)라고 하여 살균이 일어나는 대역으로 알려져 있다. 살균 메커니즘은 기본적으로 공유결합을 이루고 있는 미생물(Microorganism)의 핵산(Nucleic acid)이 UV-C에 의해 손상되어 파괴되는 형태이다. 자외선을 이용한 살균은 전술하였듯이 인체의 피부가 장시간 노출되면 질병을 유발할 수 있으므로 적절치 못하다.
항균 성분을 포함하는 제품을 이용하는 이용자들은 얼굴 또는 손 전체에 제품을 도포하는 방식으로 살균 또는 제균을 시도하는데, 이러한 살균 방법은 얼굴을 포함한 피부에 세균들이 어떻게 얼마만큼 분포하고 있는지 잘 모르고 수행되므로 제품의 과다 사용이 문제될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 제1 목적은 본 발명의 이용자가 피부에 서식하는 세균을 용이하게 확인 및 제거할 수 있는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제2 목적은, 피부에 해로운 자외선 파장 대역이 아닌 가시광 파장 대역의 광원으로 세균을 확인하고 제균할 수 있는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 제3 목적은, 가시광을 피부에 조사하여 세균으로부터 나오는 형광을 필터가 구비된 거울을 통해 확인하고 피부에 광촉매제를 포함하는 제균 조성물을 도포하여 여기에 동일한 가시광을 조사함으로써 피부에 멸균 또는 제균을 용이하게 구현할 수 있는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 피부에 서식하는 세균을 확인하고 사멸시키는 장치에 있어서, 거울과, 거울의 전면에 위치하여 형광을 투과시키는 형광필터를 포함하는 세균 확인부; 피부에 서식하는 세균에 가시광을 조사하여 형광의 방출을 유도하는 형광 방출 유도부; 상판과 하판이 공통 모서리를 중심으로 접고 펼쳐질 수 있는 접이식으로 구성되고, 거울과 형광필터가 상판의 내부에 부착되며, 형광 방출 유도부가 일 측면에 장착되도록 걸개가 형성된 수납 케이스; 가시광에 기반하여 산화반응을 일으키는 광촉매제와 글리세린을 포함하고 세균 부분에 도포되는 제균 조성물; 및 도포된 제균 조성물에 가시광을 조사하여 광촉매제를 활성화시키는 광촉매제 활성부를 포함하는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치를 제공함으로써 달성될 수 있다.
형광은 세균의 대사 산물인 포피린(porphyrin)으로부터 방출되는 것일 수 있다.
가시광은 파장 대역이 380 nm ~ 440 nm일 수 있다.
상판은, 내측 면에 거울의 배면 일부가 부착되는 부착부와 거울이 부착되지 않는 비부착부로 구성되고, 부착부와 비부착부 사이에서 상판의 일부가 외측으로 절곡됨으로써 거울 및 필터의 하단이 하판 내측 면에 거치되도록 구성된 것일 수 있다.
광촉매제는 루타일 구조 또는 아나타제 구조를 갖는 티타늄 옥사이드일 수 있다. 또는 루타일 구조의 티타늄 옥사이드와 아나타제 구조의 티타늄 옥사이드의 혼합물일 수 있다.
제균 조성물은 과산화수소와 가성소다를 더 포함하되, 제균 조성물은 글리세린 75~85 질량%와, 가성소다 5~10 질량%와, 과산화수소 1~10 질량%와, 광촉매제 0.01~1 질량% 를 포함하는 것일 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 일 실시예에 의하면, 이용자가 피부에 서식하는 세균을 용이하게 확인 및 제거할 수 있는 효과가 있다.
특히 피부에 해로운 자외선 파장 대역이 아닌 가시광 파장 대역의 광원으로 세균을 확인하고 제균할 수 있으므로 필요 부위에만 사용하여 과도한 화학제품 사용을 줄일 수 있고, 제균 부위를 한정하여 제균할 수 있으며, 제균 후에 제균 효능을 확인할 수 있는 효과가 있다.
아울러 가시광을 피부에 조사하여 세균으로부터 나오는 형광을 필터가 구비된 거울을 통해 확인하고 피부에 광촉매제를 포함하는 제균 조성물을 도포하여 여기에 동일한 가시광을 조사하여 제균하는 과정에 이용되는 일체의 구성들을 휴대할 수 있으므로 이용자에게 편의를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명인 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치의 구성을 나타낸 구성도이고,
도 2는 본 발명인 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치의 구성 중 필터가 구비된 거울이 펼쳐진 상태의 정면을 비스듬하게 나타낸 사시도이고,
도 3은 도 2의 배면을 비스듬하게 나타낸 사시도이다.
본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 본 명세서에서 사용되는 용어(terminology)들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 본 발명이 속하는 분야의 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
휴대용 세균 확인 및 사멸 장치
도 1은 본 발명인 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치의 구성을 나타낸 구성도이고, 도 2는 본 발명인 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치의 구성 중 필터가 구비된 거울이 펼쳐진 상태의 정면을 비스듬하게 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 2의 배면을 비스듬하게 나타낸 사시도이다.
본 발명인 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치의 일 실시예는, 거울(10)과 형광필터(20)를 포함하는 세균 확인부와, 가시광을 조사하여 형광의 방출을 유도하는 형광 방출 유도부와, 수납 케이스(30)와, 광촉매제와 글리세린을 포함하는 제균 조성물과, 가시광을 조사하여 광촉매제를 활성화시키는 광촉매제 활성부를 포함하여 구성된다.
본 실시예는 피부에 서식하는 세균을 형광 방출 유도부의 가시광을 통해 확인하고, 확인된 세균 서식 부분에 제균 조성물을 도포하고 광촉매제 활성부로 가시광을 조사하여 세균을 사멸시키는 작용을 한다. 본 실시예에 의하면 피부에 불균일하게 분포하는 세균의 분포 상태를 확인할 수 있고, 부분적으로 분포하는 세균들을 사멸시킬 수 있다.
이하 도 1 내지 3을 참조하여 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치에 대하여 상세히 설명한다.
세균 확인부는 거울(10)과 형광필터(20)를 포함하여 구성될 수 있으며, 본 실시예의 이용자가 육안을 통해 세균 서식 부위를 확인할 수 있다. 형광 방출 유도부는 광 조사부(40)로 구성될 수 있는데 광 조사부(40)는 특정범위 파장 대역(380 nm ~ 440 nm)의 광을 조사하는 광원과, 배터리와, 스위치로 구성될 수 있다. 광 조사부(40)에 이용되는 광원은 보라색 파장 대역의 광을 조사할 수 있는 LED를 단부에 배치하여 길이 방향으로 조사되도록 하여 소형 손전등과 같이 구성할 수 있다.
세균이 번식하는 부위에서는 특정 파장 영역대의 빛을 조사하면 붉은색 형광을 내는 특징이 있다. 이는 세균이 증식하는 부위에서는 세균활동의 대사 산물인 유기화합물(organic compounds) 포피린(porphyrin)이라는 물질이 형성되고, 포피린은 특정 파장의 빛을 받으면 붉은색 형광을 방출하기 때문이다. 따라서 이를 확인하여 세균 번식 부위를 확인할 수 있다. 즉 피부에서 반사되는 405 nm 주변 대역의 파장의 광을 차단하고 550 nm 이상의 파장 대역의 형광(주로 붉은색 광)을 투과시킴으로써 육안으로 세균부를 명확히 확인할 수 있게 된다.
거울(10)은 박막 거울로 형성될 수 있고, 거울(10)의 전면에 위치하여 형광을 투과시키는 형광필터(20)는 붉은색 형광이 투과되도록 구성된다. 또한 거울(10)은 양면 거울 형태로 구성하여 세균확인을 하지 않을 경우 후면의 일반 거울을 이용할 수 있도록 구성될 수 있다.
거울(10)과 형광필터(20)는 수납 케이스(30)에 수납되도록 구성하여 휴대 편의성을 제공할 수 있는데, 수납 케이스(30)는 상판(32)과 하판(34)으로 구성되고 공통 모서리를 중심으로 접고 펼쳐질 수 있도록 접이식으로 구성될 수 있다. 아울러 거울(10)과 형광필터(20)가 상판(32)의 내부에 부착되며, 형광 방출 유도부의 일예인 광 조사부(40)에 형성된 클립이 일 측면에 장착되도록 걸개(36)가 형성될 수 있다. 이러한 구성들은 세트화해서 구비되므로 휴대성을 높인다.
특히 상판(32)은, 내측 면에 거울(10)의 배면 일부가 부착되는 부착부와 거울(10)이 부착되지 않는 비부착부로 구성되고, 부착부와 비부착부 사이에서 상판(32)의 일부가 외측으로 절곡됨으로써 거울(10) 및 필터(20)의 하단이 하판(34) 내측 면에 거치되도록 구성될 수 있다. 부착부와 비부착부의 경계를 따라 절곡되도록 구성함으로써 거울(10) 및 필터(20)가 하판(34)과 상판(32) 사이에서 균형을 이루어 거치될 수 있도록 구성된다.
제균 조성물은 가시광에 기반하여 산화반응을 일으키는 광촉매제와 글리세린을 포함한다. 제균 조성물은 세균 부분에 도포될 수 있도록 겔(GEL) 형상으로 제조될 수 있으며, 제균 조성물 케이스(50)에 보관되어 사용 시에 오픈하여 이용자의 손가락 등을 이용하여 필요량을 수득할 수 있도록 구성된다.
제균 조성물은 광촉매제와 글리세린 이외에도 과산화수소(H2O2)와 가성소다(NaOH)를 더 포함할 수 있으며, 이 경우, 제균 조성물은 글리세린 75~85 질량%와, 가성소다 5~10 질량%와, 과산화수소 1~10 질량%와, 광촉매제 0.05~10 질량% 를 포함하는 것일 수 있다.
과산화수소는 물로 안정화되려는 성질이 있으므로 이들이 함께 혼합되면 보관 기간이 짧을 수 밖에 없다. 따라서 듀얼 실린지(syringe)와 같은 보관 용기를 활용하여 과산화수소를 별도로 보관하고 이용 시에 전 물질이 혼합되도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 여기서 과산화수소는 정제수와 혼합되어 수용액으로 이용되며 이 경우 1~10 질량%의 과산화수소수 상태로 이용될 수 있을 것이다.
광촉매제는 루타일(rutile) 구조 또는 어나타제(anatase) 구조를 갖는 티타늄 옥사이드(TiO2)이거나 이들의 혼합물일 수 있다. 티타늄 옥사이드 또는 이산화티타늄(TiO2)은 광 에너지를 이용한 환경정화 및 방오, 자정 작용을 위해 주로 이용되는 물질이며, 광촉매란 빛에 의하여 작용하는 촉매를 의미하는데, 다량의 에너지가 요구되거나 불완전 연소에 의해 다이옥신 등의 오염을 유발할 염려가 없고 유독 화학물질을 이용하지 않고도 광에너지만을 이용하여 안전한 살균효과를 나타낼 수 있다.
수용액 상태의 티타늄 옥사이드 광촉매제는 강한 산화력을 가지는 OH 라디칼을 생성할 수 있는데 특히 어나타제 구조의 티타늄 옥사이드가 OH 라디칼 생성에 유리하다는 것이 밝혀져 있다. 그러나 어나타제 구조의 티타늄 옥사이드는 자외선 대역의 광에서 더 활성화되므로 피부에 사용하는 가시광에서는 활성이 덜 나타난다. 따라서 H2O2 를 첨가한 루타일 구조의 티타늄 옥사이드를 가시광으로 활성화하면 어나타제 구조의 티타늄 옥사이드보다 OH 라디칼이 더 많이 생성될 수 있다.
광촉매제 활성부는 도포된 제균 조성물에 가시광을 조사하여 광촉매제를 활성화시키는 역할을 한다. 본 실시예에서는 가시광을 조사하는 광 조사부(40)를 동일하게 광촉매제 활성부로 이용할 수 있다. 따라서 세균 부위 확인과 세균의 사멸에 동일한 광 조사부(40)의 가시광이 이용될 수 있으므로 이용자에게 편익을 제공하게 된다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하였지만, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술 분야의 당 업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다. 아울러, 본 발명의 범위는 상기의 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어진다. 또한, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 거울
20: 필터
30: 수납 케이스
32: 상판
34: 하판
36: 광 조사부 걸개
38: 고정턱
40: 광 조사부
50: 제균 조성물 케이스

Claims (6)

  1. 피부에 서식하는 세균을 확인하고 사멸시키는 장치에 있어서,
    거울과, 상기 거울의 전면에 위치하여 형광을 투과시키는 형광필터를 포함하는 세균 확인부;
    피부에 서식하는 세균에 가시광을 조사하여 형광의 방출을 유도하는 형광 방출 유도부;
    상판과 하판이 공통 모서리를 중심으로 접고 펼쳐질 수 있는 접이식으로 구성되고, 상기 거울과 상기 형광필터가 상기 상판의 내부에 부착되며, 상기 형광 방출 유도부가 일 측면에 장착되도록 걸개가 형성된 수납 케이스;
    상기 가시광에 기반하여 산화반응을 일으키는 광촉매제와 글리세린을 포함하고 상기 세균 부분에 도포되는 제균 조성물; 및
    상기 도포된 제균 조성물에 상기 가시광을 조사하여 상기 광촉매제를 활성화시키는 광촉매제 활성부를 포함하는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 형광은 상기 세균의 대사 산물인 포피린(porphyrin)으로부터 방출되는 것인 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 가시광은 파장 대역이 380 nm ~ 440 nm인 것을 특징으로 하는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 상판은, 내측 면에 상기 거울의 배면 일부가 부착되는 부착부와 상기 거울이 부착되지 않는 비부착부로 구성되고,
    상기 부착부와 상기 비부착부 사이에서 상기 상판의 일부가 외측으로 절곡됨으로써 상기 거울 및 상기 형광필터의 하단이 하판 내측 면에 거치되도록 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 광촉매제는 루타일 구조 또는 어나타제 구조를 갖는 티타늄 옥사이드이거나 루타일 구조 티타늄 옥사이드와 어나타제 구조 티타늄 옥사이드의 혼합물인 것을 특징으로 하는 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 제균 조성물은 과산화수소와 가성소다를 더 포함하되,
    상기 제균 조성물은 상기 글리세린 75~85 질량%와, 상기 가성소다 5~10 질량%와, 상기 과산화수소 1~10 질량%와, 상기 광촉매제 0.05~10 질량% 를 포함하는 것인 휴대용 세균 확인 및 사멸 장치.
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