KR102354102B1 - 실시간 체온 측정이 가능한 패치형 체온 측정기 및 그 응용 - Google Patents

실시간 체온 측정이 가능한 패치형 체온 측정기 및 그 응용 Download PDF

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김광호
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Abstract

본 발명은 감온 잉크를 이용한 패치형 체온 측정기에 관한 것으로, 특히 특수한 환경에서도 정확하게 체온을 측정할 수 있는 패치형 체온 측정기에 관한 것이다.

Description

실시간 체온 측정이 가능한 패치형 체온 측정기 및 그 응용 {A PATCH TYPE THERMOMETER MEASUREABLE FOR REAL-TIME AND APPLICATION PRODUCT FOR SAME}
본 발명은 감온 잉크 성분을 이용한 패치형 체온 측정기 및 그 응용에 관한 것으로, 특히 다양한 환경에서도 정확하게 체온을 측정할 수 있는 패치형 체온 측정기에 관한 것이다.
최근 유행하고 있는 코로나 바이러스(COVID-19)나 신종플루 등의 감염성 질병은 고열을 동반하는 경우가 많다. 감염성 질병의 경우, 조기에 진단하고 격리하지 않으면 대규모 확산(pandemic)의 우려가 있는 바, 감염성 질병이 유행하는 시기에 사람의 체온이 정상 체온을 벗어나는 경우 간편하고 신속하게 고열을 판별해 낼 수 있는 체온계가 필요하다.
그러나, 영아 또는 유아는 움직임이나 저항이 잦아 지속적인 체온 측정이 어려워 부모가 영·유아의 건강 상태를 모니터링하기 어려운 문제가 있으며, 노약자의 경우에도 체온 변화에 능동적으로 대처하기 어려운 문제점이 있다. 따라서, 영·유아, 노약자 등을 위해 간편하고 신속하게 그리고 정확하게 체온을 측정할 수 있는 체온 측정기가 필요하다.
종래의 체온계는 대상자의 신체에 일정시간 접촉한 후 사용자의 신체로부터 분리하여 체온을 확인하는 방식이므로 실시간으로 또는 주기적으로 체온을 확인하는데 불편함이 존재하고, 또한 사람의 신체에 부착하여 간편하게 체온을 측정할 수 있는 종래의 체온 측정기도 있었으나, 두께가 두꺼워 신체에 지속적으로 부착하기에 불편함이 있었으며, 특수한 환경(예컨대, 영·유아들의 물놀이 시, 땀을 많이 흘리는 여름철 등)에서는 체온의 측정이 비교적 정확하지 않은 문제점이 있다.
공개특허공보 제10-2012-0025096호(2012.03.15.) 공개특허공보 제10-2012-0070413호(2010.12.21.)
본 발명은 종래의 패치형 체온 측정기의 문제점을 해결하고 다양한 환경에서도 외부 환경의 영향을 받지 않으면서 비교적 정확하게 체온을 측정할 수 있는 특징을 부가한 패치형 체온 측정기의 제공을 목적으로 한다.
본 발명은 표시되는 안내 문구나 색상을 통해 고열 유무를 판별할 수 있게 하여, 온도에 대한 개념이 없는 영·유아 또는 노약자에게도 안내 문구 또는 색상으로 위험 여부를 인지시켜 감염성 질병에 대해 신속한 대처를 취할 수 있는 패치형 체온 측정기의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 패치형 체온 측정기를 응용한 체온 측정 밴드 제품을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 본 발명의 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 패치형 체온 측정기는
기재층;
상기 기재층 상단에 적층된 체온 안내 문구 인쇄층 및
상기 체온 안내 문구 인쇄층 상단에 적층된 감온 잉크층;의 기본 구성을 가지는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 실시예에 있어서, 상기 패치형 체온 측정기는 기재층 하단에 접착층을 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 여기서 접착층의 두께는 약 10 내지 30㎛ 범위를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명의 기재층은 PET(polyester), PE(polyethylene), PP(polypropylene), OPP (Oriented Polypropylene), Paper 중에 선택된 하나 이상의 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 여기서, Paper는 유포지 또는 아트지일 수 있다.
한편, 기재층의 두께는 약 30 내지 100㎛ 범위를 갖는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 체온 안내 문구 인쇄층은 색상 표시 인쇄층으로 대체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 체온 안내 문구의 색상이나 색상 표시 인쇄층의 색상은 높은 체온을 직감할 수 있는 붉은색 계열, 정상 체온을 직감할 수 있는 녹색 계열 중에서 선택되는 것이 바람직하나, 체온을 구분할 수 있는 색상이면 되고 특별한 제한이 있는 것은 아니다
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 상기 색상 표시 인쇄층은 저체온 또는 패치형 체온 측정기의 부착 전을 나타내는 색으로 검은색을 사용하고, 정상 체온을 나타내는 색으로 녹색을 사용하며, 고체온을 나타내는 색으로 붉은색을 사용하여 체온을 나타낼 수 있다.
한편, 상기 체온 안내 문구 인쇄층 또는 색상 표시 인쇄층의 두께는 약 30 내지 70㎛, 바람직하게는 약 40 내지 60㎛ 범위를 갖는 것이 바람직하다.
상기 감온 잉크층은 감온 잉크 성분으로 이루어져 있으며, 각각 다른 온도 범위에서 반응을 일으키는 2개 이상의 감온 잉크 성분을 포함할 수 있다. 이 때, 각각의 감온 잉크 성분이 나타내는 색을 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러 등으로 표시하며, 여기서 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러 등은 동일한 색을 나타낼 수도 있고, 다른 색을 나타낼 수도 있다.
본 발명에서 감온 잉크 성분이 특정 온도에서 반응을 일으킨다는 것은 감온 잉크층이 사라지는 것을 나타낸다.
즉, 상기 감온 잉크 성분이 나타내는 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러 등은 특정 온도 범위에 도달하게 되면 그 컬러가 사라지게 되며 그 온도 범위를 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러에 대응하여 제1 온도 범위, 제2 온도 범위, 제3 온도 범위 등으로 나타낸다.
여기서, 제1 온도 범위는 약 30oC 내지 약 37oC, 바람직하게는 약 32oC 내지 약 37oC이고, 제2 온도 범위는 약 37oC 내지 약 43oC, 바람직하게는 약 37oC 내지 약 41oC 일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 온도 범위의 중간 값과, 제2 온도 범위의 중간 값의 차는 9oC 이하를 갖는 것이 바람직하다.
제3 온도 범위가 존재할 경우에도 제2 온도 범위의 중간 값과 제3 온도 범위의 중간 값의 차가 7oC 이하를 갖는 범위에서 적절히 조정 가능하다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 본 발명의 2개의 감온 잉크 성분이 나타내는 제1 컬러 및 제2 컬러는 모두 검은색을 나타내는 것을 특징으로 하며, 각각 다른 온도에서 검은색을 나타내는 감온 잉크층의 색상이 사라질 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 상기 감온 잉크층은 제1 컬러 및 제2 컬러를 나타내는 감온 잉크 성분으로 이루어져 있으며, 이 때 제1 컬러를 나타내는 감온 잉크층은 32oC에서 제1 컬러가 사라지기 시작하고, 제2 컬러를 나타내는 감온 잉크층은 41oC에서 제2 컬러가 사라지는 특징을 가질 수 있다.
본 발명의 예시적인 실시예에 있어서, 상기 감온 잉크층의 제1 컬러 및 제2 컬러가 사라짐에 따라 감온 잉크층 하단에 존재하는 체온 안내 문구 인쇄층 또는 색상 표시 인쇄층의 색상이 나타나게 된다. 이와 같은 패치형 체온 측정기의 실시 형태는 도 3에 잘 나타나 있다.
상기 감온 잉크층을 이루는 감온 잉크 성분은 멜라민 공중합체, 스티렌 말레산 무수물(styrene maleic anhydride), 메틸 에스테르, 에틸 에스테르를 포함하는 조성물에 Thermo Dye Ink 염료와 바인더를 첨가하여 제조된다. 상기 Thermo Dye Ink 염료는 본 발명의 실시태양, 즉 표시하고자 하는 색상에 따라 염료의 배합비를 적절히 변경할 수 있다.
상기 감온 잉크층 내 바인더는 감온 잉크 성분을 착색시키고 감온 잉크 성분을 색상 표시 인쇄층에 잘 접착시키는 역할을 하는 것으로, 열경화 바인더, UV 경화 바인더를 포함할 수 있다. 구체적인 바인더 성분으로는, 폴리우레탄, 폴리 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴 에폭시, 폴리 아크릴아마이드, 폴리 아크릴에시드, 폴리 아크릴에폭시, 폴리 스틸렌 부타다이엔, 폴리 실리카 중 선택된 하나 이상일 수 있으며, 폴리우레탄 아크릴레이트가 가장 바람직하다.
한편, 상기 감온 잉크층의 두께는 약 10 내지 80㎛ 범위를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 감온 잉크층은 열전도성이 우수한 고분자 조성물, 예컨대 폴리카르보네이트계 또는 폴리올레핀계 수지를 3 중량% 내지 5 중량%로 포함하여 체온 측정의 정확도를 더 높일 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 감온 잉크층은 감온 잉크층 충 중량을 기준으로 제1 컬러를 나타내는 제1 감온 잉크 성분 약 20 내지 40중량%, 제2 컬러를 나타내는 제2 감온 잉크 성분 약 20 내지 40중량%을 함유하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 제1 컬러를 나타내는 제1 감온 잉크 성분 약 30 내지 40중량%, 제2 컬러를 나타내는 제2 감온 잉크 성분 약 30 내지 40중량%의 범위로 함유할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제1 감온 잉크 성분과 제2 감온 잉크 성분은 같은 양으로 감온 잉크층에 함유되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 제3 컬러를 나타내는 제3 감온 잉크 성분이 존재하는 경우, 감온 잉크층은 제1 내지 제3 감온 잉크 성분을 각각 10 내지 30 중량% 범위로 함유할 수 있다.
이 때, 나머지 질량은 상기한 다른 성분들 (멜라민 공중합체, 스티렌 말레산 무수물(styrene maleic anhydride), 메틸 에스테르, 에틸 에스테르, 바인더)등으로 100 중량%를 맞출 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명의 패치형 체온측정기는 방수 기능을 갖는 층을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 본 발명의 패치형 체온 측정기는 제품을 보호하기 위한 상단 이형층 및 하단 이형층을 추가로 포함할 수 있다.
본 발명의 패치형 체온 측정기에 의하면, 다양한 환경에서도 외부 환경의 영향을 받지 않으면서 비교적 정확하게 체온을 측정할 수 있으며, 이에 따라 체온계가 없는 외부에서도, 보호자의 지속적인 모니터링을 통하여 영·유아 및 노약자의 건강 상태를 항시 인지할 수 있게 된다.
본 발명의 패치형 체온 측정기는 종래의 부착 형태의 체온 측정기보다 얇은 두께를 가져 피부와의 접촉에 대한 거부감을 최소화함으로써 사람의 신체에 대해 양호한 부착성 및 착용감을 가진다.
또한, 항시 체온계를 소지할 수 없는 사정을 감안한다면 본 발명은 단순히 부착과 색상의 확인만으로 쉽게 체온 변화를 알 수 있으므로 따로 체온 측정기를 가지고 다닐 필요가 없는 이점이 있으며, 정확한 온도의 확인과 응급조치로 고열을 동반하는 감염성 질병의 조기 대처가 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 패치형 체온 측정기의 적층 구조를 나타낸 것이다.
도 2는 안내문구 인쇄층 또는 색상 표시층의 체온 별 색상을 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 것으로, 제1 온도 범위(정상체온) 및 제2 온도 범위(높은체온)에 도달했을 때 감온 잉크층(검은색)이 사라지고, 색상 표시 인쇄층이 나타나는 것을 보여준다.
본 발명에 따른 체온 측정 패치 및 그 응용 제품에 대한 예시는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하의 실시예에 한정되어 해석되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 감온 잉크를 사용하여, 체온을 쉽고 빠르게 파악할 수 있는 패치형 체온 측정기에 관한 것으로, 본 발명의 패치형 체온 측정기는
기재층;
상기 기재층 상단에 적층된 체온 안내 문구 인쇄층 및
상기 체온 안내 문구 인쇄층 상단에 적층된 감온 잉크층;의 구성을 갖는다.
본 발명의 패치형 체온 측정기는 기재층 하단에 접착층을 더 포함한다. 여기서, 상기 접착층은 패치형 체온 측정기를 신체에 접착시키기 위한 것으로 양호한 접착 기능을 위해 약 10 내지 30㎛ 범위의 두께를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 기재층은 유연성을 갖는 물질이 바람직하며, 그 중에서도 PET(polyester), PE(polyethylene), PP(polypropylene), OPP (Oriented Polypropylene), Paper 중에 선택된 하나 이상의 성분을 함유하는 것이 바람직하다. 이 때, Paper는 유포지 또는 아트지일 수 있다.
한편, 본 발명의 체온 안내 문구가 인쇄된 층이 색상 표시 인쇄층으로 대체될 수 있다. 색상을 포함하는 체온 안내 문구가 색상을 표시하는 색상 표시 인쇄층으로 대체됨으로써, 문자를 읽기 힘든 영유아나 노인들 스스로가 직관적으로 체온 상태를 파악하여 긴급 상황에 대처할 수 있는 장점이 있고, 본 발명의 궁극적인 목적에도 부합하므로 바람직하다.
본 발명의 상기 색상 표시 인쇄층의 색상은 높은 체온을 직감할 수 있는 붉은색 계열, 정상 체온을 직감할 수 있는 녹색 계열 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
한편, 상기 체온 안내 문구 인쇄층 또는 색상 표시 인쇄층의 두께는 약 30 내지 70㎛, 피부에 대한 부착성 및 소비자들의 착용감을 고려하여 바람직하게는 약 40 내지 60㎛ 범위를 갖는 것이 바람직하다.
본 발명의 상기 감온 잉크층은 감온 잉크 성분으로 이루어져 있으며, 각각 다른 온도에서 반응을 일으키는 2개 이상의 감온 잉크 성분을 포함할 수 있다. 이 때, 각각의 감온 잉크 성분이 나타내는 색을 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러 등으로 표시하며, 여기서 제1 컬러와 제2 컬러, 제3 컬러 등은 동일한 색을 나타낼 수도 있고, 다른 색을 나타낼 수도 있다.
본 발명에서 감온 잉크 성분이 각각 다른 온도에서 반응을 일으킨다는 것은 감온 잉크층이 사라지는 것을 나타낸다.
즉, 상기 감온 잉크 성분이 나타내는 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러 등은 특정 온도에 도달하게 되면 그 컬러가 사라지게 되며, 그 범위를 제1 컬러, 제2 컬러, 제3 컬러에 대응하여 제1 온도 범위, 제2 온도 범위, 제3 온도 범위 등으로 나타낸다.
여기서, 제1 온도 범위는 약 30oC 내지 약 37oC, 바람직하게는 약 32oC 내지 약 37oC이고, 제2 온도 범위는 약 37oC 내지 약 43oC, 바람직하게는 약 37oC 내지 약 41oC 일 수 있다.
체온을 측정하는 것이기에 상기한 온도 범위를 벗어나는 경우 측정이 무의미해질 수 있으므로, 상기한 온도 범위 내에서 변색 온도가 설정되는 것은 본 발명에 있어서 매우 중요하다.
한편, 상기 제1 온도 범위의 중간 값과, 제2 온도 범위의 중간 값의 차는 9oC 이하를 갖는 것이 바람직하다.
제3 온도 범위가 존재할 경우에도 제2 온도 범위의 중간 값과 제3 온도 범위의 중간 값의 차가 7oC 이하를 갖는 범위에서 적절히 조정 가능하다.
상기 감온 잉크층을 이루는 감온 잉크 성분은 멜라민 공중합체, 스티렌 말레산 무수물(styrene maleic anhydride), 메틸 에스테르, 에틸 에스테르를 포함하는 조성물에 Thermo Dye Ink 염료와 바인더를 첨가하여 제조된다. 상기 Thermo Dye Ink 염료는 본 발명의 실시태양, 즉 표시하고자 하는 색상 및 온도에 따라 염료의 배합비를 적절히 변경할 수 있다.
감온 잉크층 내 존재하는 바인더는 감온 잉크 성분을 착색시키고 감온 잉크 성분을 색상 표시 인쇄층에 잘 접착시키는 역할을 하는 것으로, 열경화 바인더, UV 경화 바인더를 포함할 수 있다. 구체적인 바인더 성분으로는, 폴리우레탄, 폴리 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴 에폭시, 폴리 아크릴아마이드, 폴리 아크릴에시드, 폴리 아크릴에폭시, 폴리 스틸렌 부타다이엔, 폴리 실리카 중 선택된 하나 이상일 수 있으며, 폴리우레탄 아크릴레이트가 가장 바람직하다.
본 발명의 상기 감온 잉크층은 열전도성이 우수한 고분자 조성물, 예컨대 폴리카르보네이트계 또는 폴리올레핀계 수지를 3 중량% 내지 5중량%로 포함하여 체온 측정의 정확도를 더 높일 수 있다. 상기 범위를 벗어나는 경우, 외부 열원에 대한 민감도가 높아져 체온 측정이 부정확해지므로 바람직하지 않다.
한편, 감온 잉크층의 두께는 약 10 내지 80㎛ 범위를 갖는 것이 가장 바람직한데, 일반 소비자들을 대상으로 착용감 테스트를 해보았을 때, 감온 잉크층의 두께가 상기 범위를 벗어날 경우 착용감이 급격히 나빠지고, 신체에 대한 부착력이 약해지는 것을 확인하였다.
한편, 상기 감온 잉크층은 감온 잉크층 충 중량을 기준으로 제1 컬러를 나타내는 제1 감온 잉크 성분 약 20 내지 40중량%, 제2 컬러를 나타내는 제2 감온 잉크 성분 약 20 내지 40중량%을 함유하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 제1 컬러를 나타내는 제1 감온 잉크 성분 약 30 내지 40중량%, 제2 컬러를 나타내는 제2 감온 잉크 성분 약 30 내지 40중량%의 범위로 함유할 수 있다.
한편, 제3 컬러를 나타내는 제3 감온 잉크 성분이 존재하는 경우, 감온 잉크층은 제1 내지 제3 감온 잉크 성분을 각각 10 내지 30 중량% 범위로 함유할 수 있다.
이 때, 나머지 질량은 상기한 다른 성분들 (멜라민 공중합체, 스티렌 말레산 무수물(styrene maleic anhydride), 메틸 에스테르, 에틸 에스테르, 바인더)등으로 100 중량%를 맞출 수 있다.
10: 접착층
20: 기재층
30: 색상 표시 인쇄층
40: 감온 잉크층

Claims (10)

  1. 접착층;
    접착층 상단에 적층된 기재층;
    상기 기재층 상단에 적층된 체온 안내 문구 인쇄층;
    상기 체온 안내 문구 인쇄층 상단에 적층된 감온 잉크층; 및
    방수층을 포함하는 패치형 체온 측정기에 있어서,
    상기 감온 잉크층은 멜라민 공중합체, 스티렌 말레산 무수물(styrene maleic anhydride), 메틸 에스테르, 에틸 에스테르를 포함하는 조성물;
    폴리카르보네이트계 또는 폴리올레핀계 수지;
    Thermo Dye Ink 염료; 및
    폴리우레탄, 폴리 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴레이트, 폴리우레탄 아크릴 에폭시, 폴리 아크릴아마이드, 폴리 아크릴에시드, 폴리 아크릴에폭시, 폴리 스틸렌 부타다이엔, 폴리 실리카 중 선택된 하나 이상인 바인더를 포함하며,
    상기 폴리카르보네이트계 또는 폴리올레핀계 수지는 감온 잉크층 총 중량에 대하여 3 중량% 내지 5 중량%으로 포함되고,
    상기 Thermo Dye Ink 염료는 각각 다른 온도에서 반응을 일으키는 2개 이상의 감온 잉크 성분을 포함하고,
    상기 감온 잉크층의 두께는 10 내지 80 ㎛의 범위,
    상기 체온 안내 문구 인쇄층의 두께는 40 내지 60㎛ 범위를 갖는 것을 특징으로 하는,
    패치형 체온측정기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기재층은 PET(polyester), PE(polyethylene), PP(polypropylene), Paper 중에 선택된 하나 이상의 성분을 함유하고,
    상기 Paper는 유포지 또는 아트지인 것을 특징으로 하는,
    패치형 체온 측정기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 체온 안내 문구 인쇄층은 색상 표시 인쇄층으로 대체되는 것을 특징으로 하는, 패치형 체온 측정기.
  4. 삭제
  5. 제3항에 있어서,
    상기 2개 이상의 감온 잉크 성분은 동일한 색을 나타내는 것인, 패치형 체온 측정기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 감온 잉크층은 2개의 감온 잉크 성분을 포함하고,
    상기 감온 잉크 성분은 제1 온도 범위, 제2 온도 범위에서 반응하며,
    상기 제1 온도 범위는 30oC 내지 37oC, 제2 온도 범위는 37oC 내지 43oC인 것을 특징으로 하는, 패치형 체온 측정기.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1 온도 범위의 중간 값과, 제2 온도 범위의 중간 값의 차는 9oC 이하인 것을 특징으로 하는,
    패치형 체온 측정기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 감온 잉크 성분의 반응은 감온 잉크층이 나타내는 색상이 반응 온도에서 사라지는 것을 의미하는 것인, 패치형 체온 측정기.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서, 상기 감온 잉크층 충 중량을 기준으로 제1 컬러를 나타내는 제1 감온 잉크 성분 20 내지 40중량%, 제2 컬러를 나타내는 제2 감온 잉크 성분 20 내지 40중량%을 함유하거나, 또는 제1 컬러를 나타내는 제1 감온 잉크 성분 30 내지 40중량%, 제2 컬러를 나타내는 제2 감온 잉크 성분 30 내지 40중량%의 범위로 함유하는 것을 특징으로 하는, 패치형 체온 측정기.

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