KR102301735B1 - 살균 마스크 - Google Patents

Abstract

동도전사로 직조된 마스크본체에 전기를 공급하여 동도전사에 전류가 흐르게 함으로써, 마스크본체를 통과하는 공기중에 포함된 바이러스를 사멸할 수 있게 구성된 살균 마스크가 개시된다.

Description

살균 마스크{STERILIZATION MASK}

본 발명은 살균 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 동도전사로 직조된 마스크본체에 전기를 공급하여 동도전사에 전류가 흐르게 함으로써, 마스크본체를 통과하는 공기중에 포함된 바이러스를 사멸할 수 있게 구성된 살균 마스크에 관한 것이다.

사스, 메르스, 코로나 등의 바이러스에 의한 감염으로 인간의 생명이 위협받고 있어 전 세계적으로 이의 대책이 긴급히 요구되고 있다. 따라서 항균·항바이러스 성의 재료의 수요가 급증하고 있다.

일반적으로 사용하는 위생 마스크는 공기 중에 부유하는 미세먼지, 병원성 세균, 바이러스 등의 비말을 방지하고, 보균자로부터 병원성 세균이나 바이러스 등의 비산을 방지할 목적으로 사용되고 있다.

그러나 마스크 상에 포집된 미세먼지나 병원성 세균 및 바이러스 등은 감염성이 있어 재이용이나 폐기 시에 감염을 일으키지 않도록 사멸하거나 불활성화시킬 수 있는 마스크가 요구되고 있다.

예컨대 종래의 기술에 따른 미세먼지, 병원성 세균 및 바이러스 등의 비말을 방지하기 위한 마스크는 미극세 나노고분자섬유를 섬유 상의 간극 01∼20㎛로 직조 혹은 부직조하고, 여기에 정전기를 하전시키거나 유기 또는 무기질의 항균 및 항바이러스 재료를 첨가하여 제조되고 있다.

그러나 종래의 기술에 따른 마스크의 여러 가지 기능 가운데 필터 섬유 자체의 기공을 제외한 정전기 하전, 유기물 및 무기질 항균제 코팅은 여러 제약 조건, 즉 입김의 수분 흡착에 의한 정전기의 소멸, 항균 유기물의 장기간 흡착 또는 시간 경과에 따른 탈리나 열화 현상 등의 원인으로 사용 시간에 제약을 받는 문제점이 있다.

한편, 조선일보의 [사이언스샷]에서는“마스크에 전기 흘려 코로나 막는다” 는 제목의 기사를 작성하여 발표하였다. (참조: 2020년 05월 29일, https://n.news.naver.com/article/023/0003534916) 이에 의하면, 국제전기전자공학회(IEEE)가 발간하는 스펙트럼지에 "미국 인디애나 의대 재생의학공학센터의 찬단 센 소장 연구진이 마스크에 약한 전류를 흘려 코로나 바이러스를 막을 수 있음을 실험으로 입증했다" 라고 보고하고 있다. 이러한 연구결과는 화학 분야 논문 사전출판 사이트인 켐아카이브(ChemRxiv)에 발표되었다.

따라서, 마스크에 전기를 공급하여 전류가 흐르게 함으로써, 사용시간의 제약을 받지 않으면서 마스크를 통과하는 공기중에 포함된 바이러스를 사멸할 수 있게 구성된 새로운 방식의 마스크가 요구되고 있다.

1. 조선일보의 [사이언스샷] "마스크에 전기 흘려 코로나 막는다" (참조: 2020년 05월 29일, https://n.news.naver.com/article/023/0003534916)

본 발명은 상술한 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로, 그 목적은 동도전사로 직조된 마스크본체에 전기를 공급하여 동도전사에 전류가 흐르게 함으로써, 마스크본체를 통과하는 공기중에 포함된 바이러스를 사멸할 수 있게 한 살균 마스크를 제공하는 데 있다.

상술한 목적은, 신축성을 갖는 원사 및 도전성을 갖는 동도전사를 직조하여 형성되되, 상기 동도전사를 통해 전기가 공급되는 회로가 구성되어 상기 동도전사에 흐르는 전류에 의해 바이러스를 사멸하게 구성되는 마스크본체와, 상기 마스크본체의 상단부 및 하단부에 가로방향으로 결합되어 상기 동도전사에 전류를 공급하는 전극판과, 상기 전극판과 전선을 통해 연결되어 상기 전극판에 전압을 인가하는 전원부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 살균 마스크에 의해 달성된다.

여기서, 상기 마스크본체는 신축성을 갖는 원사와 동도전사를 평조직하여 형성하되, 상기 마스크본체의 상단부 및 하단부의 일부구간은 동도전사만이 편성(Knit)되는 도전띠부가 좌우방향으로 형성되어, 상기 전극판의 후면이 도전띠부에 밀착되면서 전극판과 동도전사의 통전성이 향상되게 구성되고, 상기 도전띠부의 전면에는 상기 도전띠부를 이루는 동도전사에서 신축성을 갖는 원사가 순차적으로 후롯(float)되어 상기 전극판이 선택적으로 삽입 결합되는 터널부가 좌우방향으로 형성되며, 상기 터널부의 전면은 스티커가 부착되어 터널부가 덮여져 마감되도록 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 동도전사는 동(구리)이 원사와 이온 결합을 하면서 원사에 침투하여 제조되게 구성되고, 상기 전극판은 박판 형태의 동판, 은판 또는 철판으로 마련되어, 상기 동도전사에 전류를 공급를 공급함과 아울러 착용자의 코 및 턱에 밀착되도록 착용자의 코 및 턱의 형태에 대응되게 형태가 변형되면서 고정되게 구성되며, 상기 전선에는 상기 동도전사가 이루는 회로와 병렬되게 LED램프가 연결되어 LED램프의 점등에 의해 동도전사가 이루는 회로의 정상적 작동을 확인할 수 있게 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 살균 마스크는 동도전사로 직조된 마스크본체에 전기를 공급하여 동도전사에 전류가 흐르게 함으로써, 동도전사의 기본적인 99.9%의 항균성과 동도전사에 흐르는 전류에 의해 발생되는 전기장에 의해 마스크본체를 통과하는 공기중에 포함된 바이러스에 구조적인 변형이 유발되면서 바이러스를 사멸시킬 수 있다는 효과가 있다

도 1은 본 발명에 따른 살균 마스크의 정면도,
도 2는 본 발명에 따른 살균 마스크의 개략적인 회로도,
도 3 및 도 4는 본 발명에서 도전띠부 및 터널부를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명에 따른 살균 마스크의 다른 실시예를 도시한 도면.

첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 살균 마스크는 동도전사로 직조된 마스크본체에 전기를 공급하여 동도전사에 전류가 흐르게 함으로써, 마스크본체를 통과하는 공기중에 포함된 바이러스를 사멸할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 것으로, 마스크본체(100), 전극판(200) 및 전원부(300)를 포함한다.

상기 마스크본체(100)는 신축성을 갖는 원사(101) 및 도전성을 갖는 동도전사(102)를 직조하여 형성된다. 그리고 상기 마스크본체(100)의 양측에는 귀에 걸어 착용할 수 있도록 미도시된 이어밴드(귀걸이부)가 결합될 수 있다.

여기서, 상기 신축성을 갖는 원사(101)는 마스크본체(100)에 소정의 신축력을 부여하기 위해 사용되고, 상기 동도전사(102)는 99.9%의 항균성이 있는 것으로 공지되어 있는 동을 포함하는 도전사를 말한다. 이렇게 구성된 마스크본체(100)는 얼굴에 형태에 맞게 밀착된 상태로 사용자의 입과 코를 가릴 수 있게 구성되고, 기본적으로 들숨시 유입되는 공기에 포함된 각종 미세 유해물질을 여과하게 구성되고 동도전사(102)에 의해 균과 접촉시 즉시 항균 기능을 발휘한다.

그리고, 상기 마스크본체(100)는 신축성을 갖는 원사(101)와 동도전사(102)로 복수의 루프를 하나로 합쳐서 형성하고, 이 루프들을 규칙적으로 엮어서 형성되는 편물, 종방향으로 직선 형상으로 연장되는 동도전사와 횡방향으로 직선 형상으로 연장되는 신축성을 갖는 원사를 직교시켜서 직조하는 직물 및 그 밖의 것을 모두 적용할 수 있으며, 직조 방법은 한정되지 않는다.

상술한 어떠한 직조방법이든 직조된 동도전사(102)를 통해 전기가 공급되는 회로가 구성되어 상기 동도전사(102)에 흐르는 전류에 의해 바이러스를 사멸하게 구성된다. 즉, 직조된 동도전사(102)가 후술하는 한쌍의 전극판(200)을 연결하여 회로를 형성하게 구성됨으로써, 전극판(200)을 통해 공급되는 전류가 회로를 구성하는 동도전사(102)에 흐르게 되어, 동도전사(102)에 발생되는 약한 전기장에 의해 바이러스에 구조적인 변형을 유발하면서 바이러스가 사멸된다.

한편, 본 발명에 따른 살균 마스크에 적용되는 신축성을 갖는 원사(101)는 나이론, 스판사 및 폴리우레탄사 등으로 이루어질 수 있으며, 동도전사(102)는 원사에 동을 코팅하거나 원사를 동사와 합사하는 방법으로 제조된 공지의 동도전사가 적용될 수 있지만, 가장 바람직하게 본 발명에 적용되는 상기 동도전사(102)는 동(구리)이 원사와 이온 결합을 하면서 원사에 침투하여 제조되게 구성되는 것이 바람직하다.

예시적으로, 본 발명에 사용되는 동도전사(102)는 원사를 구리와 이온 결합시켜 도전사를 제조하는 방법을 설명하면, 구리는 전도성이 높은 금속이며, 구리 나노 입자 형태를 사용한다. 그리고, 원사로는 폴리에스테르, 아크릴, 비닐론과 같은 대표적인 합성섬유를 사용한다. 그리고, 상기 원사를 구리와 같이 물속에 일정시간 담가두고 소정의 공정을 거치면 구리는 원사와 이온 결합을 하면서 원사속으로 침투하여 도전사가 된다. 제조 과정은 일반적인 섬유염색의 과정과 크게 다르지 않다. 다만 원사의 양,성질 또는 구리 나노 입자의 양 등에 따라 물의 온도나 물의 양, 물에 담가두는 시간등 공정에 필요한 조건은 달라질 것이다.

이와 같이 제조된 본 발명에 따른 동도전사(102)는 원사의 기계적인 물성을 헤치지 않으면서도, 구리 이온이 결합된 단사(single yarn)의 형태로 구성되기 때문에 동도전사(102)의 표면이 전체적으로 바이러스등과 터치되어 항균 효과가 우수하다는 장점이 있다.

상기 전극판(200)은 상기 마스크본체(100)의 상단부 및 하단부에 가로방향으로 결합되어 상기 동도전사(102)에 전류를 공급하게 구성된다. 즉, 전극판(200)은 마스크본체(100)에서 회로를 이루는 동도전사(102)의 상단 및 하단에 접촉되어 후술하는 전원부(300)에서 인가되는 전압에 의해 동도전사(102)에 전류가 흐르도록 연결한다.

여기서, 상기 전극판(200)은 소정길이를 갖는 박판 형태의 동판, 은판 또는 철판으로 마련되어, 상기 동도전사(102)에 전류를 공급를 공급함과 아울러 착용자의 코 및 턱에 밀착되도록 착용자의 코 및 턱의 형태에 대응되게 형태가 변형되면서 고정되게 구성되는 것이 바람직하다. 즉, 전극판(200)이 전극의 역활을 수행하면서 코 및 턱에 밀착 지지되도록 코편 및 턱편의 역활을 수행할 수 있게 구성된다.

한편, 본 발명에 따르면 상기 전극판(200)은 마스크본체(100)에 봉제, 접착 등 공지의 다양한 방법으로 결합하여 동도전사(102)와 연결되도록 구성할 수 있지만, 마스크본체(100)의 직조할 때 전극판(200)이 결합될 수 있는 구조를 갖는 것과 아울러 동도전사와의 통전성이 향상되게 구성된 것을 특징으로 한다.

이를 위해, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 마스크본체(100)는 신축성을 갖는 원사(101)와 동도전사(102)를 평조직하여 형성하되, 상기 마스크본체(100)의 상단부 및 하단부의 일부구간은 동도전사만이 편성(Knit)되는 도전띠부(110)가 좌우방향으로 형성되어, 상기 전극판(200)의 후면이 도전띠부(110)에 밀착되면서 전극판(200)과 동도전사(102)의 통전성이 향상되게 구성되고, 상기 도전띠부(110)의 전면에는 상기 도전띠부(110)를 이루는 동도전사(102)에서 신축성을 갖는 원사(101)가 순차적으로 후롯(float)되어 상기 전극판(200)이 선택적으로 삽입 결합되는 터널부(120)가 좌우방향으로 형성된다.

이와 같은 구성에 의해, 마스크본체(100)의 상단부 및 하단부에 신축성을 갖는 원사(101)의 후롯(float)에 의해 형성된 터널부(120)에 전극판(200)을 삽입하여 마스크본체(100)에 전극판(200)의 결합이 매우 용이해지면서 신축성을 갖는 원사(101)에 의해 전극판(200)이 탄성적으로 파지되어 마스크본체(100)에 전극판(200)에 견고하게 결합된다. 그리고, 상기 터널부(120)에 삽입된 전극판(100)의 후면은 동도전사(102)끼리만 편성(Knit)되어 동도전사만이 루프(LOOP)를 형성한 도전띠부(110)에 밀착되기 때문에, 전극판(200)과 동도전사(102)와의 통전성이 월등히 향상되는 장점이 있다.

나아가, 상기 터널부(120)의 전면은 스티커(130)가 부착되어 터널부(120)가 덮여져 마감되도록 구성되는 것이 바람직하다.

상기 전원부(300)는 상기 전극판(200)과 전선(W)을 통해 연결되어 상기 전극판(200)에 전압을 인가하게 구성된다. 상기 전원부(300)는 직류전원과 교류전원을 모두 사용할 수 있으나, 휴대나 이동의 편의성을 위해 직류전원인 배터리를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서, 상기 전원부(300)는 DC 0.1V 내지 DC 3V의 전압을 출력하는 배터리를 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 상기 전원부(300)에서 DC 0.1V 내지 DC 3V의 전압이 출력되면, 동도전사(102)에 0.1㎂ 내지 1.2㎂의 미세한 전류가 흐르게 된다.

따라서, 동도전사(102)에 흐르는 0.1㎂ 내지 1.2㎂의 미세한 전류에 의해 동도전사(102)에서 약한 전기장이 발생되어 이 전기장에 의해 바이러스에 구조적인 변형을 유발되면서 바이러스가 사멸된다.

이와 동시에, 동도전사(102)의 저항에 의해 마스크본체(100)에서 미세한 온도 상승이 이루어진다. 여기서, 마스크본체(102)는 착용자의 코와 입에 직접 접촉하는 부위이므로 호흡시 생기는 습기에 의해 젖지 않아야 하며, 빠르게 말라야 한다. 그렇지 않을 경우 습기가 차게 되어 착용감이 좋지 않게 된다. 따라서 이와 같이 마스크본체(100)의 미세한 온도 상승에 의해, 호흡시 생기는 습기가 빠르게 말라 마스크의 착용감이 좋아질 뿐만 아니라, 방한성이 향상되면서 비염과 같은 질병 치료에도 도움되는 장점이 있다.

한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른면 상기 전선(W)에는 상기 동도전사(120)가 이루는 회로와 병렬되게 LED램프(L)가 연결되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 마스크본체(100)의 바이러스의 사멸외에도 회로에서 동도전사(102)의 살균 및 항균에 대한 체크 기능으로 중요한 데, LED램프(L)의 점등에 의해 동도전사(102)가 이루는 회로의 정상적 작동을 확인할 수 있으며, 이는 동도전사(102)로 전기가 잘 흐른다는 뜻이고 동도전사(102)에 의한 항균 및 살균의 99.9%가 유효함을 확인줄 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 살균 마스크는 동도전사로 직조된 마스크본체에 전기를 공급하여 동도전사에 전류가 흐르게 함으로써, 동도전사의 기본적인 99.9%의 항균성과 동도전사에 흐르는 전류에 의해 발생되는 전기장에 의해 마스크본체를 통과하는 공기중에 포함된 바이러스에 구조적인 변형을 유발하면서 바이러스를 사멸시킬 수 있다는 장점이 있다.

이상에서와같이 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화 가능하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.

100: 마스크본체 101: 신축성을 갖는 원사
102: 동도전사 110: 도전띠부
120: 터널부 200: 전극판
300: 전원부

Claims (3)

1. 신축성을 갖는 원사 및 도전성을 갖는 동도전사를 직조하여 형성되되, 상기 동도전사를 통해 전기가 공급되는 회로가 구성되어 상기 동도전사에 흐르는 전류에 의해 바이러스를 사멸하게 구성되는 마스크본체와,
   상기 마스크본체의 상단부 및 하단부에 가로방향으로 결합되어 상기 동도전사에 전류를 공급하는 전극판과,
   상기 전극판과 전선을 통해 연결되어 상기 전극판에 전압을 인가하는 전원부를 포함하여 구성되되,,
   상기 마스크본체는 신축성을 갖는 원사와 동도전사를 평조직하여 형성하며,
   상기 마스크본체의 상단부 및 하단부의 일부구간은 동도전사만이 편성(Knit)되는 도전띠부가 좌우방향으로 형성되어, 상기 전극판의 후면이 도전띠부에 밀착되면서 전극판과 동도전사의 통전성이 향상되게 구성되고,
   상기 도전띠부의 전면에는 상기 도전띠부를 이루는 동도전사에서 신축성을 갖는 원사가 순차적으로 후롯(float)되어 상기 전극판이 선택적으로 삽입 결합되는 터널부가 좌우방향으로 형성되며,
   상기 터널부의 전면은 스티커가 부착되어 터널부가 덮여져 마감되도록 구성된 것을 특징으로 하는 살균 마스크.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 동도전사는 동(구리)이 원사와 이온 결합을 하면서 원사에 침투하여 제조되게 구성되고,
   상기 전극판은 박판 형태의 동판, 은판 또는 철판으로 마련되어, 상기 동도전사에 전류를 공급를 공급함과 아울러 착용자의 코 및 턱에 밀착되도록 착용자의 코 및 턱의 형태에 대응되게 형태가 변형되면서 고정되게 구성되며,
   상기 전선에는 상기 동도전사가 이루는 회로와 병렬되게 LED램프가 연결되어 LED램프의 점등에 의해 동도전사가 이루는 회로의 정상적 작동을 확인할 수 있게 구성된 것을 특징으로 하는 살균 마스크.

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