KR102370774B1 - 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 이용한 종양 세포의 증식 억제 방법 - Google Patents

초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 이용한 종양 세포의 증식 억제 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 초음파 기반의 마찰 전기 에너지 발전 소자에 관한 것이며, 또한 이러한 마찰 전기 에너지 발전 소자를 이용해 신체 내부에 삽입하여 종양의 확산을 억제하기 위한 치료 장치에 관한 것이다.
본 발명을 통하여, 최소한의 수술을 통해 인체에 해가 없는 초음파 기반 마찰전기 에너지 하베스터를 통한 부작용과 재발 위험성이 없고, 악성 종양 확산억제 효과가 더 뛰어나며 혈관이나 림프선 안의 순환하는 악성 종양세포까지도 치료할 수 있는 치료 장치를 제시하고자 한다.

Description

초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 이용한 종양 세포의 증식 억제 방법 {METHOD OF INHIBITING PROLIFERATION OF TUMOR CELL USING TRIBOELECTRIC ENERGY GENERATOR USING ULTRASONIC WAVE}
본 발명은 초음파 기반의 마찰 전기 에너지 발전 소자에 관한 것이며, 또한 이러한 마찰 전기 에너지 발전 소자를 이용해 신체 내부에 삽입하여 종양의 확산을 억제하기 위한 치료 장치에 관한 것이다.
악성 종양세포, 즉, 암세포를 치료하는 방법으로 기존에는 약물치료, 방사선치료, 물리적 제거법 등이 있다. 그러나 이와 같은 기존의 치료법은 암세포만을 제거하는 기술이 부재하여 정상 세포에도 악영향을 주기 때문에 심각한 정신적, 육체적 고통을 수반되고, 근본적인 치료가 어려워서 재발 위험성이 있다는 단점이 있다.
2004년, 전기장을 통해 치료나 수술 없이 악성 종양만의 확산을 억제한 연구결과가 발표되었으며, 제품화되어 판매되고 있다. 그러나 백팩 정도의 크기를 가진 파워 서플라이를 지니고 다녀야 하므로 일상생활에 방해가 될 수 있고, 혈관이나 림프선 안의 악성 종양세포는 치료가 어려움. 악성 종양세포에만 영향을 줄 수 있고 재발 위험성이 없으며 정신적, 육체적 고통을 최소화할 수 있는 치료법이 개발되는 것이 중요하다.
본 발명은 초음파 기반의 마찰 전기 에너지 발전 소자에 대한 새로운 구조를 제시하고자 한다.
또한, 본 발명을 통하여, 최소한의 수술을 통해 인체에 해가 없는 초음파 기반 마찰전기 에너지 하베스터를 통한 부작용과 재발 위험성이 없고, 악성 종양 확산억제 효과가 더 뛰어나며 혈관이나 림프선 안의 순환하는 악성 종양세포까지도 치료할 수 있는 치료 장치를 제시하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자는, 기판; 상기 기판 상에 배치되며 상기 기판의 상면의 일부 영역에 배치된 제 1 마찰 부재; 상기 기판 상에 배치되며 상기 제 1 마찰 부재가 배치된 영역의 나머지 영역에 배치된 제 2 마찰 부재; 및 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재 위로 이격되어 배치되며 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재와 접촉 가능한 제 3 마찰 부재를 포함하고, 상기 제 1 마찰 부재, 상기 제 2 마찰 부재 및 상기 제 3 마찰 부재는 서로 상이한 물질로 이루어지며, 상기 제 3 마찰 부재는 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재 사이의 대전 특성을 갖고, 상기 제 3 마찰 부재의 상면에 초음파가 인가될 때 상기 제 3 마찰 부재가 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재와 접촉 및 비접촉을 이루며 마찰 전기가 발생된다.
상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재 중 어느 하나는 마찰전기 대전열 상에서 상대적으로 포지티브 대전 특성을 갖는 물질이고, 나머지 하나는 상대적으로 네거티브 대전 특성을 갖는 물질로 이루어진다.
상기 제 3 마찰 부재는 폴리머 물질로 이루어진다.
상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재에는 각각 전극이 배치될 수 있다.
상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재의 두께는 동일한 것이 바람직하다.
상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재가 차지하고 있는 영역의 크기가 동일한 것이 바람직하다.
상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재와 상기 제 3 마찰 부재 사이에는 스페이서가 추가로 배치될 수 있다.
상기 에너지 발전 소자의 외부는 패키징되어 있는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치는, 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 포함하고, 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재에는 각각 인출선이 연결되어 있으며, 상기 인출선의 말단이 서로 대향하는 절연 전극이다.
상기 절연 전극 사이에 치료가 필요한 종양 세포가 존재하는 부위를 배치하고, 초음파를 신체 외부에서 인가하여 마찰전기 에너지 발전 소자에 의해 전기를 발생시켜 절연 전극 양단에 전기장을 생성시킨다.
인가되는 초음파는 10kHz 내지 1MHz의 주파수의 초음파이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자는, 기판; 상기 기판 상에 배치된 제 1 마찰 부재; 상기 제 1 마찰 부재 위로 이격되어 배치되며 상기 제 1 마찰 부재와 접촉 가능한 제 2 마찰 부재를 포함하고, 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재는 서로 상이한 물질로 이루어지며, 상기 제 2 마찰 부재의 상면에 초음파가 인가될 때 상기 제 2 마찰 부재가 상기 제 1 마찰 부재와 접촉 및 비접촉을 이루며 마찰 전기가 발생된다.
상기 제 2 마찰 부재는 전도성 고분자 하이드로겔이다.
상기 제 1 마찰 부재와 상기 제 2 마찰 부재 사이에는 스페이서가 추가로 배치될 수 있다.
상기 에너지 발전 소자의 외부는 패키징되어 있는 것이 바람직하다.
상기 제 1 마찰 부재에 전극이 배치되어 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치는, 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 포함하고, 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재에는 각각 인출선이 연결되어 있으며, 상기 인출선의 말단이 서로 대향하는 절연 전극이다.
상기 절연 전극 사이에 치료가 필요한 종양 세포가 존재하는 부위를 배치하고, 초음파를 신체 외부에서 인가하여 마찰전기 에너지 발전 소자에 의해 전기를 발생시켜 절연 전극 양단에 전기장을 생성시킨다.
인가되는 초음파는 10kHz 내지 1MHz의 주파수의 초음파이다.
본 발명에서 개시된 마찰 전기 에너지 발전 소자를 이용해 초음파를 통한 마찰전기 에너지의 발생이 가능한다.
또한, 본 발명의 체내에 삽입 가능한 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전소자를 이용할 경우, 초음파를 인가하면 자체적으로 발전이 가능하므로 별도의 전원이 필요없고, 순환하는 악성 종양세포까지도 치료할 수 있어 기술적, 의학적 의미가 클 것으로 기대된다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자의 단면도를 도시한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자의 추가적인 단면도를 도시한다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치의 시스템 구성도를 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치의 단면도를 도시한다.
도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자의 단면도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자의 추가적인 단면도를 도시한다.
도 7은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치의 단면도를 도시한다.
도 8은 전기장의 인가가 종양에 미치는 영향을 설명하는 시스템 구성의 도면이다.
다양한 실시예들이 이제 도면을 참조하여 설명되며, 전체 도면에서 걸쳐 유사한 도면번호는 유사한 엘리먼트를 나타내기 위해서 사용된다. 설명을 위해 본 명세서에서, 다양한 설명들이 본 발명의 이해를 제공하기 위해서 제시된다. 그러나 이러한 실시예들은 이러한 특정 설명 없이도 실행될 수 있음이 명백하다. 다른 예들에서, 공지된 구조 및 장치들은 실시예들의 설명을 용이하게 하기 위해서 블록 다이아그램 형태로 제시된다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명은 10 kHz ~ 1 MHz 주파수 대역의 초음파를 인가하여 발전할 수 있고 체내에 삽입할 수 있는 마찰전기 에너지 하베스터를 통해 교류가 교차하는 형태의 전기장을 형성하여 악성 종양의 확산을 억제하는 기술을 제안한다.
위와 같은 악성 종양의 확산을 억제할 수 있는 초음파 기반 마찰전기 에너지 하베스터는 두 종류가 있으며 각각 다음과 같은 구성으로 이루어지며 이하에서 차례대로 설명하도록 하겠다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자의 단면도를 도시한다.
도 1에서 도시된 것처럼, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자는, 기판(100); 제 1 마찰 부재(10); 제 2 마찰 부재(20); 및 제 3 마찰 부재(30)를 포함한다.
기판(100)은 기판으로 이용 가능한 물질이면 어느 것이나 가능하며, 이에 대한 특별한 제한은 없다. 기판은 인체에 무해한 폴리머로 이루어질 수 있고, 일 예로 테프론이 사용될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
제 1 마찰 부재(10)는 기판(100) 상에 배치되며, 도 1에서 보는 것처럼 기판의 상면의 영역 중 일부 영역에 배치된다.
제 2 마찰 부재(20)는 기판(100) 상에 배치되며, 도 1에서 보는 것처럼 기판의 상면의 영역 중 제 1 마찰 부재가 배치된 영역의 나머지 영역에 배치된다. 이 경우 제 1 마찰 부재(10)와 제 2 마찰 부재(20)는 서로 연결되지 않도록 배치된다.
제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재는 서로 상이한 물질로 이루어지며, 이 경우 바람직하게는 마찰 대전열 상에서 서로 대전 특성 차이가 큰 물질로 이루어진 것이 바람직하다. 예를 들어 제 1 마찰 부재가 포지티브 대전 특성을 나타내는 물질로 이루어지면, 제 2 마찰 부재는 네거티브 대전 특성을 나타내는 물질로 이루어진 것이 바람직하다. 이러한 대전 특성은 서로 반대로 되어도 무방하다. 또한 대전 특성은 상대적 개념이므로 서로에 대해 상대적으로 포지티브 또는 네거티브이면 된다.
이 경우 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재가 전기적 전도성을 갖는 물질로 이루어질 수도 있지만, 그렇지 아니한 물질로 이루어진 경우에는 각각 전극이 배치될 수 있으며, 이러한 전극은 도 1에서 도면부호 (41, 42)로 나타난다.
또한, 제 1 마찰 부재(10) 및 제 2 마찰 부재(20)는 두께가 동일한 것이 바람직하다. 왜냐하면 후술하는 것처럼 제 3 마찰 부재(30)가 제 1 마찰 부재(10) 및 제 2 마찰 부재(20)와 초음파에 의해 접촉을 이룰 때 제 3 마찰 부재(30)가 제 1 마찰 부재(10) 및 제 2 마찰 부재(20)와 동시에 접촉을 이루면서 교류 형태의 전원을 발생시키는 것이 바람직하기 때문이다. 두께가 동일하다는 것은 기판으로부터 제 1 마찰 부재(10) 및 제 2 마찰 부재(20)의 높이가 서로 동일함을 의미한다.
또한, 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재가 차지하고 있는 영역의 크기도 동일한 것이 바람직하다. 위에서 설명한 것과 마찬 가지로 제 3 마찰 부재(30)가 제 1 마찰 부재(10) 및 제 2 마찰 부재(20)와 동시에 접촉을 이루면서 교류 형태의 전원을 발생시킬 때 그 크기가 일정하게 나타나는 것이 바람직하기 때문이다.
제 3 마찰 부재(30)는 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재 위로 이격되어 배치된다. 이미 설명한 것처럼 제 3 마찰 부재(30)는 제 1 마찰 부재(10) 및 제 2 마찰 부재(20)와 동시에 접촉을 이루기 때문에 그 크기는 제 1 마찰 부재(10) 및 제 2 마찰 부재(20)와 모두 접촉이 가능한 크기로 이루어진다.
한편, 제 1 마찰 부재, 제 2 마찰 부재 및 제 3 마찰 부재는 서로 상이한 물질로 이루어지며, 이 경우 제 3 마찰 부재는 마찰 대전열 상에서 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재 사이의 대전 특성을 갖는다. 왜냐하면 제 3 마찰 부재가 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재와 접촉할 때 어느 하나의 마찰 부재와의 마찰에 의해서 해당 마찰 부재에 (+) 전하가 생성되고, 나머지 하나의 마찰 부재와의 마찰에 의해서는 나머지 마찰 부재에서 (-)전하가 생성되어 이를 통해 교류 형태의 전압 출력이 나타나기 때문이다. 이러한 교류 형태의 출력은 도 2에서 OSC 부분에서 확인할 수 있다.
제 3 마찰 부재의 상면에 초음파가 인가될 때 상기 제 3 마찰 부재가 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재와 접촉 및 비접촉을 이루며 마찰 전기가 발생되며, 그 출력으로 교류 형태의 전기장이 형성되어 나타난다.
제 3 마찰 부재는 초음파를 인가받는 부재로써 폴리머 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 초음파를 반사하지 아니하고 잘 전달할 수 있는 폴리머로 이루어지는 것이 바람직하며, 금속은 사용할 수 없다. 왜냐하면, 금속 층에 의해 초음파가 상당 부분 반사, 약화되기 때문이다.
한편, 도시되지는 아니하였지만, 본 발명의 에너지 발전 소자의 외부는 패키징되어 있을 수 있다. 일반적으로 패키징은 실리콘을 이용해 이루어진다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자의 추가적인 단면도를 도시한다.
도 2는 도 1의 실시예에 스페이서(50) 및 인출선이 표시되어 있는 모습이다.
도 2에서 도시된 것처럼, 제 1 마찰 부재 및 2 마찰 부재와 제 3 마찰 부재 사이에는 스페이서(50)가 추가로 배치될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치의 시스템 구성도를 도시하고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치의 단면도를 도시한다.
위에서 설명한 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 이용해 자가 발전이 가능한 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치는, 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 포함하고, 도 2와 같이 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재에는 각각 인출선이 연결되어 있으며, 인출선의 말단이 서로 대향하는 절연 전극을 이룬다.
도 3에서와 같이 시스템을 살펴보면, 체내 삽입 가능한 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전소자, 악성 종양 성장 억제에 효과가 있는 주파수의 초음파를 발생시키는 초음파 탐촉자, 체내에 부착 가능한 전극의 3가지 구성으로 이루어질 수 있다.
절연 전극 사이에 치료가 필요한 종양 세포가 존재하는 부위를 배치하고, 초음파를 신체 외부에서 인가하여 마찰전기 에너지 발전 소자에 의해 전기를 발생시켜 절연 전극 양단에 전기장을 생성시킴으로써 종양을 치료하고 종양의 확산을 억제할 수 있을 것으로 기대된다.
인가되는 초음파는 10kHz 내지 1MHz의 주파수의 초음파를 이용함으로써 정상 세포에는 영향을 주지 않는 영역의 초음파를 이용하는 것이 바람직하다. 인체에 해가 되지 않는 세기와 10 kHz ~ 1 MHz 의 주파수 대역을 갖는 초음파를 인가함으로써 최소한의 수술로 효율적으로 악성 종양의 확산을 억제할 수 있어 기존의 심각한 정신적, 육체적 고통을 수반하는 치료를 줄일 수 있다는 점에서 기술적, 의학적 의미가 매우 클 것으로 기대한다.
지금까지 본 발명의 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자 및 이를 이용한 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치의 제 1 실시예에 대해 설명하였으며, 이하에서는 제 2 실시예에 대해서 설명하도록 하겠다. 위에서 설명한 제 1 실시예에서 이미 설명한 부분에 대해서는 반복 설명을 생략하도록 하겠다.
도 5는 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자의 단면도를 도시한다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자는, 기판(100); 제 1 마찰 부재(10); 및 제 2 마찰 부재(20)를 포함한다.
도 5에서 보는 것처럼, 기판(100) 상에 제 1 마찰 부재(10)가 배치되며, 상기 제 1 마찰 부재 위로 이격되어 배치되며 상기 제 1 마찰 부재와 접촉 가능한 제 2 마찰 부재(20)가 배치된다. 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재는 서로 상이한 물질로 이루어져 있으며, 이들은 대전열 상에서 대전 특성 차이가 큰 것일수록 바람직하다.
제 1 마찰 부재에는 도 5에서 보는 것처럼 별도의 전극(41)이 기판 상에 배치될 수 있다.
제 2 마찰 부재는 전도성 고분자 하이드로겔로 이루어진 것이 바람직하다. 제 2 마찰 부재(20)는 마찰 부재의 역할을 하면서 동시에 전극 역할도 수행한다. 이러한 하이드로겔의 예로는 PEDOT:PSS, Polyaniline, Polypyrrole 등이 있다.
제 2 마찰 부재의 상면에 초음파가 인가될 때 제 2 마찰 부재가 제 1 마찰 부재와 접촉 및 비접촉을 이루며 마찰 전기가 발생된다.
도 6은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자의 추가적인 단면도를 도시한다. 도 6에서 처럼, 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재에 각각 인출선이 연결되어 교류 형태의 전기장을 형성할 수 있다.
제 1 마찰 부재와 제 2 마찰 부재 사이에는 스페이서(50)가 추가로 배치될 수 있다.
에너지 발전 소자의 외부는 패키징되어 있을 수 있다.
도 7은 본 발명의 추가적인 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치의 단면도를 도시한다.
본 발명의 추가적인 실시예에 따른 체내 삽입 가능한 종양 치료 장치는, 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 포함하고, 제 1 마찰 부재 및 제 2 마찰 부재에는 각각 인출선이 연결되어 있으며, 인출선의 말단이 서로 대향하는 절연 전극을 형성하고 있다.
상기 절연 전극 사이에 치료가 필요한 종양 세포가 존재하는 부위를 배치하고, 초음파를 신체 외부에서 인가하여 마찰전기 에너지 발전 소자에 의해 전기를 발생시켜 절연 전극 양단에 교류 형태의 전기장을 생성시킬 수 있다.
인가되는 초음파는 10kHz 내지 1MHz의 주파수의 초음파인 것이 바람직하다.
도 8은 전기장의 인가가 종양에 미치는 영향을 설명하는 시스템 구성의 도면이다.
도 8에서와 같이 체내에 삽입된 절연된 전극을 이용하여 전기장을 생성하고, 이 전기장으로 악성 종양의 확산을 억제하는 기술은, 기존의 항암 치료법으로 치료하기 어려웠던 혈관이나 림프선 등의 안에서 순환하는 악성 종양까지 치료할 수 있을 것으로 생각된다.
본 발명에 따르면, 혈관이나 림프선 안에 존재하는 악성 종양세포들은 특히 표적 치료가 불가능하여 기존의 약물치료, 방사선치료, 물리적 제거 등의 치료방법으로는 부작용을 초래하거나 물리적으로 제거하기 어려웠으나, 위와 같은 체내에 삽입할 수 있는 마찰전기 에너지 하베스터를 이용하면, 혈관이나 림프선 등에 적용할 수 있다. 이를 통해 세포 조직 등에 있는 악성 종양뿐만 아니라 혈관이나 림프선 속의 순환하는 악성 종양세포들의 확산도 억제할 수 있을 것으로 기대된다.
기존의 피부 부착형 전극을 이용한 전기장 생성과 그 전기장을 통한 악성 종양 확산억제 기술과 비교하면, 체내에 삽입하여 훨씬 더 국소적인 부분에 전기장을 인가해줄 수 있으며, 전기장의 세기에 비례하여 확산억제 효과가 증가하는 것으로 알려져 있으므로 피부 부착형 전극을 이용한 기술보다 억제 효과가 뛰어날 것으로 기대된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

Claims (19)

  1. 기판;
    상기 기판 상에 배치되며 상기 기판의 상면의 일부 영역에 배치된 제 1 마찰 부재;
    상기 기판 상에 배치되며 상기 제 1 마찰 부재가 배치된 영역의 나머지 영역에 배치된 제 2 마찰 부재; 및
    상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재 위로 이격되어 배치되며 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재와 접촉 가능한 제 3 마찰 부재를 포함하고,
    상기 제 1 마찰 부재, 상기 제 2 마찰 부재 및 상기 제 3 마찰 부재는 서로 상이한 물질로 이루어지며,
    상기 제 3 마찰 부재는 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재 사이의 대전 특성을 갖고,
    상기 제 3 마찰 부재의 상면에 초음파가 인가될 때 상기 제 3 마찰 부재가 상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재와 접촉 및 비접촉을 이루며 마찰 전기가 발생되는,
    초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재 중 어느 하나는 마찰전기 대전열 상에서 상대적으로 포지티브 대전 특성을 갖는 물질이고, 나머지 하나는 상대적으로 네거티브 대전 특성을 갖는 물질로 이루어진,
    초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 3 마찰 부재는 폴리머 물질로 이루어진,
    초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재에는 각각 전극이 배치될 수 있는,
    초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재의 두께는 동일한,
    초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재가 차지하고 있는 영역의 크기가 동일한,
    초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재와 상기 제 3 마찰 부재 사이에는 스페이서가 추가로 배치될 수 있는,
    초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 발전 소자의 외부는 패키징되어 있는,
    초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 따른 초음파 기반 마찰전기 에너지 발전 소자를 포함하고,
    상기 제 1 마찰 부재 및 상기 제 2 마찰 부재에는 각각 인출선이 연결되어 있으며,
    상기 인출선의 말단이 서로 대향하는 절연 전극인,
    체내 삽입 가능한 종양 치료 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 절연 전극 사이에 치료가 필요한 종양 세포가 존재하는 부위를 배치하고, 초음파를 신체 외부에서 인가하여 마찰전기 에너지 발전 소자에 의해 전기를 발생시켜 절연 전극 양단에 전기장을 생성시키는,
    체내 삽입 가능한 종양 치료 장치.
  11. 제 10 항에 있어서,
    인가되는 초음파는 10kHz 내지 1MHz의 주파수의 초음파인,
    체내 삽입 가능한 종양 치료 장치.
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