KR102328750B1 - 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템이 개시된다.
상기 마스크 시스템은 사용자의 코와 입 주변부에 대응되는 위치에 착탈구가 마련되며, 상기 사용자의 얼굴 형상에 대응되게 다단 절곡 형성되는 페브릭 마스크 본체와 상기 페브릭 마스크 본체의 착탈구에 물림 결합하며, 상기 페브릭 마스크 본체로 유입되는 공기 중 일부 미세먼지는 자기장을 이용하여 상기 마스크 본체 외부에서 차단하고, 상기 페브릭 마스크 본체 내부로 유입되는 공기는 제1필터부재로 정화하는 공기정화모듈과 상기 사용자 주변 또는 상기 공기정화모듈 내부의 온도, 습도 및 입자 분포 중 적어도 어느 하나를 측정하는 환경 센싱모듈 및 상기 환경 센싱모듈로부터 측정된 데이터를 수집하여 분석하고, 분석한 결과에 따라 상기 공기정화모듈을 제어하는 모바일 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템은 사용자가 항시 휴대하는 모바일 단말과 일반적인 악세사리인 목걸이와 같은 형태의 환경 센싱모듈을 적용함으로써, 사용자로 하여금 미세먼지에 용이한 대처가 가능한 효과가 있으며, 제습팬부를 통해 에어의 유동이 수월해져 습기나 물기를 외부로 쉽게 제거할 수 있어 사용자에 이물감이나 호흡이 원활할 수 있으며, 탈취 필터를 구비한 5중 구조의 필터부재를 적용함으로써, 미세먼지 뿐만 아니라 악취를 제거할 수 있는 효과가 있다.

Description

자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템{IoT Mask System Using Magnetic Field}
본 발명은 공기정화 마스크에 관한 것으로, 보다 상세하게는 사용자가 항시 휴대하는 모바일 단말과 일반적 악세사리 형태의 환경 센싱모듈을 적용함으로써, 사용자로 하여금 미세먼지에 용이한 대처가 가능하고, 마스크 내부에 부가된 필터 부재를 통해 마스크 내 악취를 제거할 수 있으며, 영구자석을 이용하여 미세먼지의 접근을 원천적으로 차단하여 마스크 필터의 수명을 연장 시킬 수 있는 자기장을 이용한 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템에 관한 것이다.
최근 들어, 공기의 질이 국가 전체의 화두로 부각되고 있다. 특히, 중국발 미세먼지, 초미세먼지 또는 황사 등으로 인해 일반인들의 호흡기에 대한 건강문제에 대한 관심이나 연구개발이 날로 증대되고 있으며, 이에 발맞춰 공기필터장치나 마스크 등의 개인위생용품에 대한 관심과 수요가 증가 되고 있다. 그러나 급격하게 변화하는 대기질 상태에 따라 일반인들은 마스크를 착용함으로써 항시 미세먼지에 대비하기는 곤란한 문제점이 있다. 특히, 외출이나 등산 등의 외부 활동 시 대부분의 사람들은 필수적으로 마스크를 소지하고는 있지만, 활동에 불편한 마스크를 항상 착용하는 것은 여간 불편한 일이 아니다. 또한, 마스크의 필터링 수준이 올라감에 따라 외부로의 에어 유동이 원활하지 않게 되고, 이로 인해 마스크 착용시 입이나 코에서 나오는 습기나 물기를 외부로 제거하지 못하여 이물감이 발생되고 호흡이 원활하지 못하는 문제점이 있다. 나아가, 마스크 내부에서 발생하는 구취 등의 냄새로 인해 마스크 사용을 꺼리게 되는 문제점도 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 본 발명은 사용자가 항시 휴대하는 모바일 단말과 목걸이와 같은 형태의 악세사리로 구현됨으로써, 미세먼지의 위험으로부터 사용자가 용이하게 대처할 수 있는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템을 제공한다.
또한, 마스크의 필터링 수준이 올라감에도 제1 및 제2 필터부재 사이에 제습팬부를 통해 에어의 유동이 수월해져 사용자 입이나 코에서 나오는 습기나 물기를 외부로 쉽게 제거할 수 있어 사용자에 이물감이나 호흡이 원활할 수 있으며 외부 에어의 입출되는 정도 및 입출량이 선택적으로 증대되어 사용자의 호흡이 보다 용이할 수 있으며 호흡 곤란이 최소화될 수 있는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템을 제공한다.
나아가, 본 발명은 탈취 필터를 구비한 5중 구조의 필터부재를 적용함으로써,미세먼지 뿐만 아니라 악취를 제거할 수 있는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템을 제공한다.
또한, 추가적으로 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 영구자석을 포함하는 제1필터부재와 환경센싱모듈을 통해 마스크 내부로 유입되는 공기 중 미세먼지나 초미세먼지의 접근을 원천적으로 차단하여 필터의 수명을 연장 시킬 수 있는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템은 사용자의 코와 입 주변부에 대응되는 위치에 착탈구가 마련되며, 상기 사용자의 얼굴 형상에 대응되게 다단 절곡 형성되는 페브릭 마스크 본체와 상기 페브릭 마스크 본체의 착탈구에 물림 결합하며, 상기 페브릭 마스크 본체로 유입되는 공기 중 일부 미세먼지는 자기장을 이용하여 상기 마스크 본체 외부에서 차단하고, 상기 페브릭 마스크 본체 내부로 유입되는 공기는 제1필터부재로 정화하는 공기정화모듈과 상기 사용자 주변 또는 상기 공기정화모듈 내부의 온도, 습도 및 입자 분포 중 적어도 어느 하나를 측정하는 환경 센싱모듈 및 상기 환경 센싱모듈로부터 측정된 데이터를 수집하여 분석하고, 분석한 결과에 따라 상기 공기정화모듈을 제어하는 모바일 단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 공기정화모듈은 착탈볼록홈부를 통해 상기 착탈구의 외면에 결합되는 외측결합부와 착탈오목홈부를 통해 상기 사용자의 안면과 직접 접촉하는 내측결합부 및 상기 외측결합부 및 상기 내측결합부 사이에 개재되며, 상기 환경 센싱모듈로부터 측정된 습도 정보에 따라 상기 공기정화모듈 내부의 습기를 제거하는 제습팬부를 포함하며, 상기 착탈구가 상기 착탈볼록홈부 및 상기 착탈오목홈부 사이에서 물림 결합 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 외측결합부는 하단에 외부 공기가 인입되는 복수의 인입절개부를 구비하고 상단에 상기 제습팬부를 구동시키기 위한 마그넷 안착부를 구비하며, 상기 내측결합부는 상기 인입되는 외부 공기를 정화하는 제1 필터부재를 구비하고, 상기 제습팬부는 상기 마그넷 안착부에 상기 환경 센싱모듈의 일부가 수용되는 경우 구동되는 것을 특징으로 한다.
실시 예에 따라, 상기 제1 필터부재는 5중 필터구조로 구현되며 입자 크기 10 마이크로미터 이상의 먼지를 막아주는 제1층 필터와 흡수 및 흡착성을 갖는 활성 탄소층으로 이루어져 탈취 기능을 하는 제2층 필터와 입자 크기 10 마이크로미터 이하의 먼지를 차단하는 제3층 필터와 입자 크기 2.5 마이크로미터 이하의 먼지를 차단하는 제4층 필터 및 영구 자석과 야자수 활성탄을 포함하여, 상기 영구 자석에서 발생하는 자기력선으로 상기 제1필터부재 내부로 인입되는 것을 방지하는 제5층 필터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제습팬부는 PCB보드와 팬이 회동 가능하게 마련되는 원형 형상의 팬하우징과 상기 팬에 직결되는 구동부 및 상기 팬하우징에 결합되되, 상기 제1 필터부재에 인접된 위치에 마련되는 제2 필터부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 환경 센싱모듈은 상기 사용자 주변의 온도와 입자 분포를 측정하고 상기 공기정화모듈 내부의 습도를 측정하는 센서부 및 상기 사용자의 신체에 착용 되고 상기 센서부의 착탈이 가능한 스트링부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 센서부는 온도, 습도, 입자 분포를 측정하기 위한 센서와 상기 센서로부터 측정된 입자 분포에 따라 소정의 색상을 표시하는 LED와 근거리 무선통신 기술을 이용하여 상기 센서로부터 측정된 결과를 상기 모바일 단말로 전송하는 무선통신부와 상기 센서와 상기 LED 및 상기 무선통신부에 전원을 공급하기 위한 전원부 및 자기력선에 의해 상기 센서부 주위에 존재하는 입자의 접근을 차단하는 영구자석부를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 스트링부는 배면에 복수의 영구자석 칩을 배치 시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 모바일 단말은 상기 환경 센싱모듈로부터 수신한 측정 결과를 분석, 처리할 수 있는 애플리케이션이 탑재되며, 상기 애플리케이션을 통해 분석, 처리된 결과를 디스플레이하고, 상기 애플리케이션을 통해 분석, 처리된 결과에 따라 상기 공기정화모듈을 제어할 수 있다.
본 발명에 의한 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템은 사용자가 항시 휴대하는 모바일 단말과 일반적인 악세사리인 목걸이와 같은 형태의 환경 센싱모듈을 적용함으로써, 사용자로 하여금 미세먼지에 용이한 대처가 가능한 효과가 있다.
또한, 본 발명에 의한 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템은 마스크의 필터링 수준이 올라감에도 제1 및 제2 필터부재 사이에 제습팬부를 통해 에어의 유동이 수월해져 사용자 입이나 코에서 나오는 습기나 물기를 외부로 쉽게 제거할 수 있어 사용자에 이물감이나 호흡이 원활할 수 있으며 외부 에어의 입출되는 정도 및 입출량이 선택적으로 증대되어 사용자의 호흡이 보다 용이할 수 있으며 호흡 곤란이 최소화될 수 있는 효과가 있다.
나아가, 본 발명은 탈취 필터를 구비한 5중 구조의 필터부재를 적용함으로써, 미세먼지 뿐만 아니라 악취를 제거할 수 있는 효과가 있다.
추가적으로, 본 발명은 영구자석 필터를 구비한 5중 구조의 필터부재와 영구자석이 적용된 환경센싱모듈을 통해 마스크 내부로 유입되는 공기 중 미세먼지나 초미세먼지의 접근을 원천적으로 차단하여 필터의 수명을 연장 시킬 수 있는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템의 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 페브릭 마스크 본체의 일 실시 예를 나타내는 도이다.
도 3은 도 1에 도시된 공기정화모듈의 일 실시 예를 나타내는 도이다.
도 4는 도 1에 도시된 공기정화모듈이 페브릭 마스크 본체에 결합 된 예를 나타내는 도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 필터부재의 내부 구성도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제습팬부를 나타내는 도이다.
도 7은 도 1에 도시된 환경 센싱모듈을 나타내는 도이다.
도 8은 도 7에 도시된 센서부의 분해도이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 명세서에서, "포함한다" 또는 "갖는다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.
일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 포함하는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 공기정화 마스크 시스템의 일 실시 예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템의 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템(10, 이하 '마스크 시스템'이라 한다)은 페브릭 마스크 본체(100), 공기정화모듈(200), 환경 센싱모듈(400) 및 모바일 단말(500)을 포함한다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 시스템(10)은 사용자 주위의 공기질을 측정하고, 측정한 공기질의 결과에 따라 공기정화모듈(200)을 구동케 함으로써 사용자로 하여금 미세먼지의 위험으로부터 벗어날 수 있도록 한다.
이하, 본 발명의 일 실시 예에 따른 마스크 시스템(100)의 상세한 구성을 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 페브릭 마스크 본체(100)의 일 실시 예를 나타내는 도이다.
도 2를 참조하면, 페브릭 마스크 본체(100)는 상기 사용자의 얼굴 형상에 대응되게 다단 절곡 형성될 수 있으며, 페브릭 마스크 본체(100)에는 사용자의 코와 입 주변부에 대응되는 위치에 착탈구가 마련될 수 있다.
상기 착탈구에는 가장자리를 따라 밀봉용 단차부(111)가 마련되며, 밀봉용 단차부(111)는 공기정화모듈(200)이 결합 시 물림 영역을 제공할 수 있다.
페브릭 마스크 본체(100)의 양측에는 밴드(101)가 마련되며, 밴드(101)를 통해 사용자의 안면에 밀착 고정될 수 있다.
이러한 페브릭 마스크 본체(100)의 재질은 와셔블 페브릭(washable fabric) 소재로 제작될 수 있으나, 이와 달리 안면 윤곽에 대응되도록 다단 절곡이 가능한 유동성 재질이라면 다른 소재도 적용될 수 있다.
도 3은 도 1에 도시된 공기정화모듈(200)의 일 실시 예를 나타내는 도이고, 도 4는 도 1에 도시된 공기정화모듈(200)이 페브릭 마스크 본체(100)에 결합 된 예를 나타내는 도이다.
이때, 도 3의 (a)는 공기정화모듈(200)의 정면도를 나타내고, 도 3의 (b)는 공기정화모듈(200)의 측면도를 나타내며, 도 3의 (c)는 공기정화모듈(200) 배면도를 나타낸다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 공기정화모듈(200)은 외측결합부(230), 내측결합부(270) 및 제습팬부(300)를 포함하며, 페브릭 마스크 본체(100)에 결합되어 마스크 내부로 유입되는 공기에 포함된 미세먼지 등을 정화하는 역할을 수행한다.
우선, 외측결합부(230)는 페브릭 마스크 본체(100)의 상기 착탈구의 외면에 결합되며, 외측결합부(230)의 하단부에는 외부 공기가 인입되는 복수의 인입절개부(250)가 마련될 수 있다.
본 명세서에서는 두 개의 인입절개부(250)가 구비되는 것으로 도시되었으나 이에 한정하는 것은 아니며, 설계에 따라 더 많은 수의 인입절개부(250)가 형성될 수 있음은 물론이다.
인입절개부(250) 각각에는 복수의 인입절개홈이 마련될 수 있으며, 상기 복수의 인입절개홈을 통해 외부의 공기가 마스크 내부로 인입될 수 있다.
외측결합부(230)의 가장자리는 착탈오목홈부(미도시)가 마련될 수 있으며, 상기 착탈오목홈부는 외측결합부(230)의 저면으로부터 두께방향 내측으로 함몰되게 형성될 수 있다.
또한, 외측결합부(230)의 상단부에는 마그넷 안착부(260)가 마련되며, 마그넷 안착부(260)에는 제습팬부(300)를 온/오프시키는 스위치 역할을 수행하는 환경 센싱모듈(400)의 센서부(430)가 마그넷 결합을 통해 안착 될 수 있다.
상기 환경 센싱모듈(400)의 센서부(430)가 마그넷 안착부(260)에 안착 되어 상기 제습팬부(300)를 제어하는 방법에 대해서는 이후, 도 6에 대한 설명에서 보다 상세하게 설명한다.
한편, 공기정화모듈(200)에 있어 사용자의 안면과 직접 접촉하는 부분에는 내측결합부(270)가 마련될 수 있으며, 내측결합부(270)의 판면에는 도 3(c)에 도시된 바와 같이, 전 영역에 걸쳐 제1 필터부재(290)가 마련될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 제1 필터부재(290)의 내부 구성도를 나타낸다.
도 5를 참조하면, 제1 필터부재(290)는 부직포로 이루어지는 5중 필터(L1 내지 L5) 구조로 구현되며, 마스크에 인입되는 공기 중 부유 먼지나 미세 먼지 등을 차단하는 역할을 수행한다.
제1 필터부재(290)의 제1층(L1)은 PP 부직포로 이루어져 두터운 먼지를 막아주는 방패 필터로서 구현되고, 제2층(L2)은 활성 탄소층으로 이루어져 흡수 및 흡착성을 갖는 탈취 필터로서 구현될 수 있다.
제3층(L3)은 꽃가루, 알레르기 먼지 등 입자크기가 10 마이크로미터(PM 10)이하에 해당하는 미세 먼지를 막아주는 PM 10 필터로 구현될 수 있고, 제4층(L4)은 미세먼지, 박테리아 등 입자크기가 2.5 마이크로미터에 해당하는 초미세먼지를 막아주는 PM 2.5 필터로 구현될 수 있다.
한편, 제5층(L5)은 사용자의 피부에 직접 닿는 부분으로 부드럽고 피부 친화적인 필터로서 구현되며, 영구 자석과 야자수 활성탄이 포함되어 영구 자석에서 발생하는 자기력선으로 인해 미세먼지나 초미세먼지가 제1필터부재(290) 내부로 인입되는 것을 방지할 수 있다.
다시 도 3을 참조하면, 내측결합부(270)에는 가장자리를 따라 착탈볼록홈부(미도시)가 마련될 수 있으며, 이를 통해 내측결합부(270)와 외측결합부(230)가 페브릭 마스크 본체(100)를 사이에 두고 상호 결합 될 수 있다.
특히, 상기 착탈볼록홈부와 상기 착탈오목홈부가 상호 결합될 때, 마스크본체(100)의 상기 밀봉용 단차부(111)가 상기 착탈볼록홈부와 상기 착탈오목홈부 사이에서 물림 결합될 수 있다. 여기서, 물림 결합이란 돌기와 홈 사이의 억지끼움 결합을 의미한다.
이를 통해 마스크본체(100)의 착탈구가 완전히 밀봉될 수 있으며, 상기 착탈볼록홈부에 대해 상기 착탈오목홈부를 간단히 이탈시킴으로써, 마스크의 착탈구를 용이하게 개봉할 수 있다.
한편, 마스크의 필터링 수준이 올라감에 따라 외부로의 공기 유동이 원활하지 않게 되고 이로 인해 입이나 코에서 나오는 습기나 물기를 외부로 제거하지 못하여 이물감이 발생되고 호흡이 곤란하여 불편을 초래하는 문제점이 발생할 수 있다.
이에 본 발명의 실시 예에서는 외측결합부(230)와 내측결합부(270) 사이에 제습팬부(300)가 마련될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 제습팬부(300)를 나타내는 도이다.
도 1 내지 도 6을 참조하면, 제습팬부(300)는 앞서 설명한 바와 같이, 외측결합부(230)의 마그넷 안착부(260)에 환경 센싱모듈(400)의 센서부(430)가 안착되는 경우에 구동될 수 있다..
제습팬부(300)는 PCB보드(310)와 팬(340)이 회동 가능하게 마련되는 원형 형상의 팬하우징(330) 및 상기 팬(340)에 직결되는 구동부(미도시)를 포함하며, 상기 팬하우징(330)에는 상기 제1 필터부재(290)에 인접된 위치에 제2 필터부재(320)를 포함할 수 있다.
PCB보드(310)는 상기 구동부의 동작(예컨대, 팬(340)의 구동 여부나 팬(340)의 회전 속도 등)을 제어하는 제어부(미도시) 및 배터리부(350)를 포함하여 팬하우징(330)에 결합되며, 팬하우징(330)은 대략 원형 단면으로 마련되어 내부에 팬(340)이 회동 가능하게 결합되고 일면에는 제2 필터부재(320)를 구비한다.
이때, 상기 환경 센싱모듈(400)의 센서부(430)가 상기 외측결합부(230)의 마그넷 안착부(260)에 안착됨으로써, 상기 배터리부(350)로부터 상기 PCB보드(310) 및 상기 구동부에 전원을 공급하게 된다.
또한, PCB보드(310)의 상기 제어부는 후술할 모바일 단말(500)로부터 전송되는 제어 신호에 따라 상기 구동부의 동작을 제어할 수 있다.
이러한 구성의 제습팬부(300)를 통해, 마스크의 필터링 수준이 올라감에도 제1 및 제2 필터부재(420) 사이에 제습팬부(300)를 통해 공기의 유동이 수월해져 사용자 입이나 코에서 나오는 습기나 물기를 외부로 쉽게 제거할 수 있어 사용자에 이물감이나 호흡이 원활할 수 있으며 외부 공기의 입출 되는 정도 및 입출량이 선택적으로 증대되어 사용자의 호흡이 용이할 수 있으며, 호흡 곤란 역시 최소화될 수 있다.
도 7은 도 1에 도시된 환경 센싱모듈(400)을 나타내는 도이다.
이때, 도 7의 (a)는 환경 센싱모듈(400)의 정면도를 나타내고, 도 7의 (b)는 환경 센싱모듈(400)의 배면도를 나타낸다.
도 7을 참조하면, 환경 센싱모듈(400)은 센서부(430) 및 스트링부(495)를 포함하며, 일반 악세사리(예컨대, 목걸이) 형태로 구현되어 사용자가 부담없이 착용할 수 있다.
이때, 상기 센서부(430)는 환경 센싱모듈(400)의 스트링부(495)에서 용이하게 분리될 수 있으며, 분리된 후에는 외측결합부(230)의 마그넷 안착부(260)에 용이하게 탈부착됨으로써 제습팬부(300)를 온/오프시킬 수 있음은 앞서 설명한 바와 같다.
도 8은 도 7에 도시된 센서부(400)의 분해도를 나타낸다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 환경 센싱모듈(400)의 센서부(430)는 주변 환경으로부터 온도, 습도, 입자 분포 등을 감지하기 위한 센서(450)와 센서(450)로부터 감지된 입자 분포 정도에 따라 소정의 색상을 디스플레이하기 위한 LED(460)와 블루투스(Bluetooth) 등의 무선통신 기술을 이용해 후술할 모바일 단말(500)과 통신하기 위한 무선통신부(470) 및 상기 구성 요소들(450, 460 및 470)에게 전원을 공급하기 위한 전원부(480)를 포함한다.
이때, 상기 센서(450)는 온도 센서, 습도 센서, 입자 감지 센서 등으로 구현될 수 있으며, 사용자가 환경 센싱모듈(400)을 목걸이로 착용하고 있을 때에는 사용자 주변의 온도나 입자 분포 정도를 감지할 수 있고, 센서부(430)가 스트링부(495)에서 분리되어 외측결합부의 마그넷 안착부(260)에 안착된 때에는 마스크 내의 습도를 측정할 수 있다.
LED(460)는 센서(450)로부터 감지된 주변 환경에 대한 입자 분포 정도에 따라 소정의 색상, 예컨대, 공기질이 좋은 경우에는 파란색, 보통인 경우에는 초록색, 나쁜 경우에는 빨간색을 디스플레이할 수 있다.
무선통신부(470)는 Bluetooth, NFC, Wi-Fi 등의 근거리 무선통신 기술을 이용하여 후술할 모바일 단말(500)과 통신하며, 이때, 센서(450)로부터 측정된 온도, 습도, 입자 분포 정도에 대한 데이터를 모바일 단말(500)로 전송할 수 있다.
전원부(480)는 센서(450), LED(460) 및 무선통신부(470)에 전원을 공급하며, 고성능의 소형 배터리로 구현되고 자석식 충전단자(485)를 통해 충전할 수 있다.
또한, 상기 센서부(430)의 영구자석부(490)를 더 포함할 수 있으며, 영구자석부(490)는 센서부(430)의 가장자리에 배치된다.
영구자석부(490)는 스스로 발생시키는 자기력선에 의해 센서부(430) 주위에 존재하는 미세먼지 등을 바깥 쪽으로 밀어낼 수 있다.
특히, 센서부(430)가 외측결합부(230)의 마그넷 안착부(260)에 안착 된 때에는 발생시킨 자기력선에 의해 마스크 내에 인체에 유해한 미세먼지의 유입을 원천적으로 차단하고, 제1 필터부재(290)나 제2 필터부재(320)의 수명을 연장 시킬 수 있는 효과가 있다.
한편, 스트링부(495)는 스트링 뒷면 곳곳에 영구자석 칩(Magnet Chip)을 배치시켜, 평상시에 사용자는 환경 센싱모듈(400)을 건강(healthcare) 목걸이로 사용할 수 있다.
한편, 모바일 단말(500)은 센서부(430)와의 무선 통신을 통해, 센서부(430)의 센서(450)로부터 수집된 센싱 데이터(예컨대, 온도, 습도, 입자 분포 등)를 수신한다.
또한, 모바일 단말(500)은 수신한 센싱 데이터를 분석, 처리할 수 있는 애플리케이션을 탑재하며, 애플리케이션을 통해 분석, 처리된 결과에 따라 해당하는 제어신호를 생성할 수 있다.
예컨대, 모바일 단말(500)은 상기 애플리케이션을 통해 분석, 처리된 결과에 따른 제어 신호를 공기정화모듈(200)로 전송하며, 제습팬부(300)는 상기 전송된 제어신호에 따라 팬(340)의 구동 여부나 팬(340)의 회전속도 등을 제어할 수 있다.
또한, 모바일 단말(500)은 상기 애플리케이션을 통해 분석, 처리된 결과를 상기 애플리케이션 상에 디스플레이할 수 있으므로, 사용자는 상기 애플리케이션을 통해 현재 자신의 주위 환경에 대한 먼지 분포 정도나 온도, 습도 등에 대한 정보를 얻을 수 있다.
나아가, 모바일 단말(500)은 상기 애플리케이션을 통해 분석, 처리한 결과에 따라, 예컨대, 분석, 처리한 결과 사용자 주위 환경에 미세 먼지 농도가 높다고 판단되는 경우 소정의 알람 신호를 발생할 수 있다.
결국, 상기 사용자는 상기 애플리케이션을 통해 현재 자신의 주위 환경에 대한 먼지 분포 정도나 온도, 습도 등에 대한 정보를 얻을 수 있어 마스크의 착용 여부를 스스로 결정할 수 있으며, 만일 착용 여부를 고려하고 있지 않더라도 모바일 단말(500)로부터의 알람 신호를 듣고 곧바로 마스크를 착용할 수 있게 된다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
100 : 페브릭 마스크 본체 101 : 밴드
111 : 밀봉용 단차부 230 : 외측결합부
200 : 공기정화모듈 250 : 인입절개부
260 : 마그넷 안착부 270 : 내측결합부
290 : 제1 필터부재 300 : 제습팬부
310 : PCB보드 320 : 제2 필터부재
330 : 팬하우징 340 : 팬
400 : 환경 센싱모듈 430 : 센서부
450 : 센서 460 : LED
470 : 무선통신부 480 : 전원부
485 : 자석식 충전단자 490 : 영구자석부
500 : 모바일 단말

Claims (9)

  1. 사용자의 코와 입 주변부에 대응되는 위치에 착탈구가 마련되며, 상기 사용자의 얼굴 형상에 대응되게 다단 절곡 형성되는 페브릭 마스크 본체;
    상기 페브릭 마스크 본체의 착탈구에 물림 결합하며, 상기 페브릭 마스크 본체로 유입되는 공기 중 일부 미세먼지는 자기장을 이용하여 상기 마스크 본체 외부에서 차단하고, 상기 페브릭 마스크 본체 내부로 유입되는 공기는 제1필터부재로 정화하는 공기정화모듈;
    상기 사용자 주변 또는 상기 공기정화모듈 내부의 온도, 습도 및 입자 분포 중 적어도 어느 하나를 측정하는 환경 센싱모듈; 및
    상기 환경 센싱모듈로부터 측정된 데이터를 수집하여 분석하고, 분석한 결과에 따라 상기 공기정화모듈을 제어하는 모바일 단말;을 포함하며,
    상기 착탈구에는 상기 착탈구의 가장자리를 따라 밀봉용 단차부가 마련되며,
    상기 공기정화모듈은,
    상기 착탈구의 외면에 결합되는 외측결합부;
    상기 사용자의 안면과 직접 접촉하는 내측결합부; 및
    상기 외측결합부 및 상기 내측결합부 사이에 개재되며, 상기 환경 센싱모듈로부터 측정된 습도 정보에 따라 상기 공기정화모듈 내부의 습기를 제거하는 제습팬부;를 포함하며,
    상기 외측결합부의 가장자리에는 홈 형태의 착탈오목홈부와, 상기 내측결합부의 가장자리에는 돌기 형태의 착탈볼록홈부가 각각 마련되고,
    상기 착탈구가 상기 착탈볼록홈부 및 상기 착탈오목홈부 사이에서 물림 결합되며,
    상기 외측결합부는,
    하단에 외부 공기가 인입되는 복수의 인입절개부를 구비하고, 상단에 상기 제습팬부를 구동시키기 위한 마그넷 안착부를 구비하며,
    상기 내측결합부는,
    상기 인입되는 외부 공기를 정화하는 5중 필터구조의 제1 필터부재를 구비하고, 상기 제1 필터부재는 상기 5중 필터구조 중 어느 하나의 필터를 흡수 및 흡착성을 갖는 활성 탄소층으로 구성하며,
    상기 제습팬부는,
    상기 마그넷 안착부에 상기 환경 센싱모듈의 일부가 수용되는 경우 구동되는 것을 특징으로 하는 IoT 공기정화 마스크 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 필터부재는 5중 필터구조로 구현되며,
    입자 크기 10 마이크로미터 이상의 먼지를 막아주는 제1층 필터;
    흡수 및 흡착성을 갖는 활성 탄소층으로 이루어져 탈취 기능을 하는 제2층 필터;
    입자 크기 10 마이크로미터 이하의 먼지를 차단하는 제3층 필터;
    입자 크기 2.5 마이크로미터 이하의 먼지를 차단하는 제4층 필터; 및
    영구 자석과 야자수 활성탄을 포함하여, 상기 영구 자석에서 발생하는 자기장을 이용하여 상기 먼지의 상기 제1필터부재 내부로 인입되는 것을 방지하는 제5층 필터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제습팬부는,
    PCB보드;
    팬이 회동 가능하게 마련되는 원형 형상의 팬하우징;
    상기 팬에 직결되는 구동부; 및
    상기 팬하우징에 결합되되, 상기 제1 필터부재에 인접된 위치에 마련되는 제2 필터부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 환경 센싱모듈은,
    상기 사용자 주변의 온도와 입자 분포를 측정하고 상기 공기정화모듈 내부의 습도를 측정하는 센서부; 및
    상기 사용자의 신체에 착용 되고 상기 센서부의 착탈이 가능한 스트링부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센서부는,
    온도, 습도, 입자 분포를 측정하기 위한 센서;
    상기 센서로부터 측정된 입자 분포에 따라 소정의 색상을 표시하는 LED;
    근거리 무선통신 기술을 이용하여 상기 센서로부터 측정된 결과를 상기 모바일 단말로 전송하는 무선통신부;
    상기 센서와 상기 LED 및 상기 무선통신부에 전원을 공급하기 위한 전원부; 및
    자기장에 의해 상기 센서부 주위에 존재하는 입자의 접근을 차단하는 영구자석부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 스트링부는 배면에 복수의 영구자석 칩을 배치 시킨 것을 특징으로 하는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 모바일 단말은,
    상기 환경 센싱모듈로부터 수신한 측정 결과를 분석, 처리할 수 있는 애플리케이션이 탑재되며,
    상기 애플리케이션을 통해 분석, 처리된 결과를 디스플레이하고,
    상기 애플리케이션을 통해 분석, 처리된 결과에 따라 상기 공기정화모듈을 제어하는 것을 특징으로 하는 자기장을 이용한 사물인터넷 마스크 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20170025753A (ko) * 2015-08-31 2017-03-08 김성태 방진 마스크

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101941856B1 (ko) * 2017-02-09 2019-01-24 목상수 마스크 탈부착용 공기 청정기 및 그를 구비한 마스크

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