KR102389015B1 - 측면 고정부를 포함하는 마스크 - Google Patents

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Abstract

본원발명은 종래의 마스크와 달리 귀에 고정하지 않고 안면의 특정 부위에 밀착함으로써 마스크를 고정할 수 있는 고정부와 사용자의 안면을 압박하지 않으면서도 코 주변부의 밀폐성을 높인 코 누름부를 구비한 신규한 마스크에 관한 것이다.
종래의 마스크에 대비하여 본원발명에 따른 마스크는 1) 탈착과 부착이 용이하고, 2) 탈착과 부착 과정 중 안면을 포함한 피부와의 접촉을 최소화하며, 3) 장시간 착용을 하여도 피부에 자극을 최소화할 뿐만 아니라, 4) 장시간 착용에 따른 불편함을 최소화하고, 5) 가압하는 부위를 명확하게 특정할 뿐만 아니라 그 영역을 최소화하여 사용자에 상관없이 일관된 고정력을 제공할 수 있다는 우수한 효과가 있다.
또한 본원발명은 누름부를 도입하여 종래의 마스크에서 해결하지 못한 고질적인 문제인 안경 등에 김이 서리는 문제를 해결하였다. 본원발명은 6) 압박을 최소화하면서 코 주변부의 밀착력을 높일 수 있는 마스크로서 종래의 마스크에서는 결코 이룰 수 없는 효과를 달성했다.

Description

측면 고정부를 포함하는 마스크{Mask comprising side anker part}
본원발명은 측면 고정부를 포함하는 마스크에 관한 것이다. 구체적으로 종래의 마스크와 달리 귀에 고정되지 않고 안면의 특정 부위에 밀착함으로써 마스크를 안면에 고정할 수 있는 측면 고정부, 사용자의 안면을 압박하지 않으면서도 코 주변부의 밀폐성을 높인 누름부를 포함하는 신규한 마스크에 관한 것이다.
마스크는 질병과 관련된 제품으로 제한적으로 사용되어 왔다. 본인의 질병을 남에게 퍼트리지 않거나 다른 사람으로부터의 감염을 예방하기 위한 보조 수단으로 사용되었다. 황사, 미세먼지의 영향으로 마스크를 착용하는 경우가 많아졌지만, 이 또한 질환을 예방하기 위한 것이다.
COVID-19(코로나바이러스감염증-19)의 대유행으로 마스크에 대한 인식이 급변했다. 마스크에 대한 품귀 현상이 발생되었을 만큼 귀한 대접을 받았었고, 마스크만으로 질병 예방 효과가 크다는 것이 사회적으로 학습되었다. 하루 중 대부분을 마스크를 착용한 상태로 생활을 한 경험도 널리 공유되었다. 마스크를 착용함으로써 얼굴을 가린다는 부정적인 시각도 동, 서양 구분없이 완화되었다.
한편 비말로 확산되는 질병의 경우, 마스크 착용 후 마스크를 손으로 만지지 않는 것이 바람직하다. 이미 마스크에 침이 묻어 있을 수 있으며, 마스크의 표면이 다른 이물질 등으로 오염이 되었을 수 있기 때문이다. 의료 종사자들의 경우 이러한 문제점을 원천적으로 차단하기 위해서 마스크와 페이스 쉴드를 착용하고 있다. 비특허문헌 1은 이와 같이 마스크와 페이스 쉴드를 착용할 경우에 대한 효과를 다룬 논문으로서 페이스 쉴드의 효과가 뛰어남을 보여주고 있다.
페이스 쉴드는 또한 사용자의 안면으로 접근하는 이물질에 대한 1차적인 차단 효과를 가지고 있으나, 마스크 위에 추가로 착용할 경우 매우 번거롭고 마스크의 위치 변동과 페이스 쉴드의 위치 변동 문제가 발생한다.
향후 마스크는 안경과 같은 생활필수품으로 자리잡았다. 모든 가정이 최소 수량 이상을 상시로 비축하고 있을 것으로 보인다. 봄의 꽃가루, 황사, 한 여름 자동차의 매연, 겨울의 가벼운 감기에도 마스크를 착용하는 것이 매우 자연스러운 일이 될 것이다. 안경을 착용하는 것이 전혀 이상한 것이 아닌 것처럼 마스크를 착용하는 것 또한 매우 자연스러운 문화가 될 것이다.
마스크에 대한 시간적, 공간적, 문화적 환경이 급변한 만큼 현재의 개념을 초월한 신개념 마스크가 필요하다. 상시로 착용할 뿐만 아니라 장시간 착용하게 됨에 따라, 내구성을 높이면서 착용감을 높이고 불편함을 줄일 수 있는 신규한 개념의 마스크가 필요하다.
마스크는 고정하는 방식과 착용하는 방법이 개선될 필요가 있다. 마스크는 끈을 귀에 걸어 마스크를 안면에 고정하는 고정부 및 코와 입 주변을 압박하면서 덮는 본체부로 구성된다. 마스크를 장시간 착용할 경우 고정부인 끈 주변을 따라서 얼굴 및 귀에 눌림 자국이 발생한다.
마스크는 착용하는 과정도 번거롭다. 끈의 길이를 조정해야 할 뿐만 아니라, 얼굴에 맞게 코 눌림부의 강도 및 방향, 턱 주변부 등을 조정해 줄 필요가 있다. 그럼에도 불구하고 밀폐가 완벽하지 않아 안경에 김이 서리는 문제는 현재의 마스크가 가지고 있는 영원히 해결될 것 같지 않는 고질적인 문제로 인식되고 있다.
귀에 대한 스트레스도 해결되어야 한다. 마스크는 귀를 가장 중요한 고정부위로 사용하고 있다. 귀를 지지대로 사용해 안면에 착용하는 장치 또한 크게 늘어나고 있다. 전통적인 안경은 물론, 헤드폰, 이어폰 또한 다양한 방식으로 귀를 지지대로 사용하고 있다. VR 기기도 귀를 지지대로 사용하는 제품으로서 활용도가 점점 더 늘어나고 있다.
귀를 지지대로 사용하는 장치들을 착용하는 시간 또한 크게 늘어나고 있다. 하루 종일 착용하고 있는 안경은 물론 마스크 또한 장소와 시간에 상관없이 착용하고 있다. 신규 기술이 적용된 이어폰을 몇 시간씩 사용하는 것은 너무 자연스러운 일이 되었다.
이와 같이 귀에 대한 물리적인 스트레스가 크게 증가할 것으로 예상된다. 성인 중 50%가 넘어선 안경 착용자들에게는 그 불편함이 가중될 것이다. 코로나 19 및 미세먼지에 따른 마스크 착용의 일상화도 귀에 대한 물리적인 부담을 가중시키는 요인 중 하나다.
그러므로 귀에 대한 물리적인 스트레스를 줄이면서 마스크를 얼굴에 고정할 수 있는 새로운 방식을 개발할 필요가 있다. 귀에만 의존하는 전통적인 방식이 아닌 귀를 보조하거나 대체할 수 있는 제2의 안착지에 의해서 고정될 수 있는 방식의 개발이 필요하다.
이러한 문제를 해결하기 위해서 본원발명의 발명자는 마스크의 문제점을 분석하였다. 이를 위해서 마스크의 끈 길이에 따른 누설률, 마스크를 착용할 때 느끼는 통증에 대한 사전 연구를 수행하였다. 본원발명에서는 사전 연구로 KF94 마스크를 사용하였으며, 9명의 참가자를 대상으로 연구를 수행하였다.
우선, 마스크의 기본적인 목적인 낮은 누설률을 달성할 수 있는 적절한 끈 길이에 대한 연구를 수행하였다. 성인용으로 제작된 마스크를 사용하여 마스크의 끈 길이를 조절하지 않았을 경우, 마스크의 끈을 포함하는 길이를 얼굴 길이의 120%로 조정한 경우의 누설률을 비교하였다. 후자의 경우가 전자의 경우에 대비하여 누설률이 적게는 25%에서 많게는 83%까지 감소한 것으로 나타났다. 즉, 마스크는 끈 길이를 조절해야만 누설률을 낮출 수 있으며, 이를 통해서 마스크를 착용하는 본래 목적을 달성할 수 있음을 알 수 있다.
여기서 언급하는 얼굴 길이는 모르페우스를 이용하여 측정한 얼굴 길이로서 사용자의 왼쪽 귀에서 코 밑까지 그리고 코 밑에서 오른쪽 귀까지의 거리를 말한다.
마스크의 끈 길이를 줄일 경우 누설률은 낮출 수 있지만, 장시간 착용에 따른 다양한 부위의 통증이 관측되었다.
도 1은 마스크 착용에 따른 통증을 관측한 위치를 나타내는 모식도이다. 도 1에 나타낸 얼굴의 특정 부분에 대한 통증의 정도를 착용 직후와 8시간 연속적으로 착용한 후에 대한 정성 평가를 실시하였다. 마스크의 끈 길이를 조절하지 않고 8시간 연속으로 착용할 경우 6번 부위(귀 뒤)에서만 통증의 정도가 크게 높아지는 것으로 관측이 되었다. 안면에 대한 압박정도가 약할 경우라도 마스크의 끈이 귀에 계속 고정됨으로써 나타나는 통증으로 분석된다.
마스크의 끈 길이를 얼굴 길이의 120%로 조정하여 누설률을 낮춘 상태로 8시간 연속적으로 착용할 경우, 6번 부위를 포함하여 다양한 부위에서 통증이 증가하는 것으로 나타났다. 귀와 관련된 4번 부위를 포함하여, 3번 부위, 7번 부위에서도 통증이 크게 증가하는 것으로 나타났다. 3번 부위와 7번 부위는 근막 압통점의 동통이 발현되는 부위로 두통을 유발하기 쉬우며 3번과 7번의 측두근과 후두부의 상부 경추 폄근의 근육들은 상부 승모근의 근막 압통점의 통증 유발부위로 두통 및 어깨의 통증을 유발할 수 있다.
본원발명의 발명자는 상기와 같은 사전 연구를 통해서 장기간 마스크를 착용할 경우 귀 외의 다른 근골격계에도 통증을 유발할 수 있음을 확인할 수 있다. 마스크의 착용으로 인해서 초래되는 다양한 통증은 또한 집중력을 떨어트려 학업 또는 업무까지 지장을 줄 수 있다. 최근 들어 마스크를 장시간 착용할 경우 성장기 어린이나 청소년의 귀의 변형 문제도 대두되고 있다.
본원발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서 귀를 제외한 제2의 안착지에 의해서 고정될 수 있는 마스크를 개발하는 과정을 통해서 본원발명이 도출된 것이다.
특허문헌 1은 착용이 간편한 마스크에 관한 것으로, 얼굴 전면부의 굴곡부에 걸쳐지는 거치부와, 상기 거치부에서 연장되어 광대뼈 상단부에 접촉되고 귀 근처 얼굴 측면까지 얼굴 윤곽을 따라 연장되는 탄성 밀착부를 포함하는 프레임과 상기 프레임이 내부에 탈부착 가능하게 삽입되는 장착홀이 구비되고, 얼굴의 코와 입 주변부까지 감싸며, 탄력을 갖는 섬유밴드 재질로 이루어진 본체와 상기 본체의 내측면에 탈부착 가능하게 장착되고, 상기 프레임이 내부에 탈부착 가능하게 삽입되는 장착홀이 구비되고, 콧구멍과 입을 감싸는 필터로 구성됨으로써, 상기 프레임의 상기 탄성 밀착부의 탄성력에 의해 상기 거치부와 탄성 밀착부가 얼굴에 걸쳐지고 밀착된 상태를 유지하는 것에 관한 것이다. 특허문헌 1의 목적은 귀가 불편하지 않으면서 사용자의 안면에 안정적으로 밀착되고, 본체와 필터의 탈부착이 가능한 구조로 이루어져 필터의 교체가 가능하고 사용환경에 따라 본체나 필터를 분리시켜 독자적으로 사용하는 것이 가능한 마스크를 제공함에 있다.
특허문헌 1의 거치부에서 연장되어 광대뼈 상단부에 접촉되고 귀 근처 얼굴 측면까지 얼굴 윤곽을 따라 연장되는 탄성 밀착부를 포함하는 프레임이 볼 부근을 포함한 부위에 넓게 배치되어 있다. 이 경우 피부가 약한 부위를 계속적으로 자극하고 있어, 장시간 착용을 할 경우 사용자가 안면에 자국이 남게 될 뿐만 아니라 불편함을 느끼게 된다. 또한 가압되는 면과 이를 가압하는 압력에 대한 명확한 기준을 제시하지 못하고 있어, 일관된 고정력을 담보하기 어렵다.
특허문헌 2는 미세먼지를 차단하기 위한 넥워머에 관한 것으로, 원통형으로 형성되어, 착용시 안면의 눈 아래로부터 목까지 커버하는 넥 커버부; 착용시 사용자의 코와 입으로부터 일정 공간 이격되어 형성되어 커버하는 실링 커버부; 넥 커버부의 상단부 테두리에 형성되어, 넥 커버부의 상단부가 안면에 밀착되도록 하는 압박링부; 및 코와 입에 의한 공기를 여과시키는 필터링부를 포함하여, 안면과 목의 보호는 물론 호흡기로 유입되는 미세먼지를 차단하는 넥워머에 관한 것이다. 특허문헌 2의 목적은 미세먼지의 차단이 효율적으로 이루어지되, 목과 안면에 대한 보호까지 이루어질 수 있도록 하고, 미세먼지 차단의 효용성 확보를 위하여 얼굴의 곡면에 밀착성을 가지며, 활동 중에도 턱 밑으로 흘러내리지 않도록 하는 기능성 넥워머를 제시하고 있다.
특허문헌 2의 고무밴드를 사용하는 방식의 대표적인 문제점은 1) 탈착과 부착이 매우 불편하다는 점이다. 또한 2) 부착과 탈착 과정 중에 얼굴의 쓸림에 의해서 화장이 지워질 우려가 있다. 3) 장시간 착용을 할 경우 사용자가 안면에 자국이 남게 될 뿐만 아니라 불편함을 느끼게 된다.
특허문헌 3은 웨어러블 마스크에 관한 것으로, 사용자의 안면 중 입 부위를 가려 보호하는 본체; 및 상기 본체와 연결되며, 상기 사용자가 웨어러블 마스크를 착용했을 때 상기 사용자의 안면 중 일부에 접촉하여 해당 부위에 밀착되는 안면 고정 부재를 포함하고 있다. 특허문헌 3의 목적은 안면에 착용될 때 오목홈을 통해 안면의 일부에 밀착되기 때문에 마스크에 부가되는 끈과 같은 걸이 도구를 형성하지 않아도 되어 제작비용을 절감시킬 수 있고, 본체를 일회용품으로 형성하더라도 본체만을 교체하여 반영구적으로 사용할 수 있도록 하는 웨어러블 마스크를 제공함에 있다.
특허문헌 3의 경우 1) 계속적인 착용에 의해서 안면에 자국이 남을 우려가 있고, 2 가압되는 면과 이를 가압하는 압력에 대한 명확한 기준을 제시하지 못하고 있어, 일관된 고정력을 담보하기 어렵다.
특허문헌 4는 마스크에 사용하는 소재의 신축율과 악처에서 이주까지의 길이, 광대뼈의 위치 등을 기초로 한 입체에 대응하는 제도에 의해 성인용에서 소아용으로 도달할 때까지 및 안면, 턱부분, 전두부 등의 각 부에 저스트 피트하는 얼굴 마스크에 관한 것이다. 특허문헌 4의 목적은 안면이나 턱부분 및 전두부에 피트하고 붕대나 반창고 및 안대 등을 대신하는 의료용품 또는 미용 목적으로 적합한 시트형 얼굴 마스크의 입체에 대응하는 제도법 및 상기 마스크를 제공함에 있다.
특허문헌 4는 귀에 걸고 이의 장력을 이용하고 있는 것으로서 본원발명에서 언급하고 있는 귀에 대한 스트레스를 극도로 높이는 것에 해당한다.
특허문헌 5는 귀 끈 없이 마스크를 안면에 장착할 수 있도록 한 마스크 커버에 관한 것이다. 특허문헌 5의 목적은 신축성이 우수한 재료를 이용해 안면의 곡면에 따라 변형이 가능하도록 하며, 마스크 커버의 통기성이 양호한 마스크를 제공함에 있다.
특허문헌 5는 1) 얼굴에 별도의 앵커 부재를 부착해야 하는 점에서 착용에 불편함을 느낄 수 있으며, 2) 앵커가 부착되는 면에 따라서 얼굴에 자국이 남거나 계속적인 자극에 의해서 피부 손상의 우려가 있다. 3) 또한 앵커가 부착되는 면에 대한 명확한 기준을 제시하지 못하고 있어, 일관된 고정력을 담보하기 어렵다.
특허문헌 6은 신체용 이완 예방 및 개선구에 관한 것으로 제조 비용의 감소를 도모하고, 머리 부분 및 기타 부위에 장착 가능하게 해, 넓은 범위에서 면 방향으로 인장력을 작용시킬 수 있는 신체용 이완 예방 및 개선구를 제공하며, 상기 이완 예방 및 개선구는 두정부 또는 전두부에서 이하선교근부를 경유하여 턱끝부위 및 턱 하부에 걸친 영역을 덮는 기부에 후두부를 감을 수 있는 분기부가 일체로 이어져 형성되어 있다.
특허문헌 6은 안면 전체를 감싸는 인장력을 이용하기 위한 것으로 인장력 자체를 특징으로 하고 있는 바, 본원발명에서 제시하는 문제점을 해결하기 위한 수단은 아니다.
한편, 안면에 정확하게 밀착되지 않고 들뜨는 문제는 마스크를 포함하여 고글, 방독면, VR 헤드셋 등에서 공통적으로 발견되는 문제다. 코를 포함하는 주변부는 안면의 다른 부분에 비해 굴곡이 심하고, 피부가 얇아 완충 작용이 거의 없으며, 높이가 높아 안면과 정확하게 밀착되기 어렵다. 또한, 숨을 쉬거나 말을 할 때 얼굴 근육이 움직임에 따라 더 쉽게 누설이 되는 부위다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위해서 마스크의 코를 포함한 주변부에 변형이 가능한 탄성체 등을 삽입하거나 표면에 부착하였지만, 여전히 안면과 정확하게 밀착되지 않는다. 대부분의 마스크에 사용되는 철사 등의 금속을 변형시켜 마스크를 안면과 잠시 밀착시키더라도 지지하는 부위가 없기 때문에 얼굴 근육이 움직임에 따라 다시 빈틈이 생긴다. 이러한 문제는 매우 단순하고, 이미 해결된 것으로 보이지만, 실상은 오랫동안 해결하지 못한 미완성의 상태로 남아있는 부분이다.
대화 등에 의한 얼굴 근육의 움직임은 마스크의 움직임을 가져온다. 코로나-19와 같이 장시간 마스크를 착용해야 할 경우, 콧등과 마스크의 마찰로 인해서 피부 손상이 발생한다. 간호사 등의 의료진이 콧등에 밴드나 반창고를 붙이고 그 위에 마스크를 착용하는 것은 이러한 잦은 마찰로 인한 피부 손상을 막기 위함이다.
방독면은 머리 뒤에 거치되는 밴드 등을 통해서 실리콘 등 탄성있는 실링부가 코를 포함한 주변부를 압박하여 안면과의 밀착성을 높일 수 있다. 이 경우 상대적으로 코를 포함한 주변부를 가압하는 힘이 커 장시간 작용이 곤란하다. 또한 안면에 자국이 남아 여성들이 기피하는 문제점도 해결해야 할 과제이다.
마스크와 방독면은 공기의 흐름을 차단하는 장치이지만, VR 헤드셋은 공기의 흐름과 더불어 빛의 차단 또한 동시에 요구된다. VR 헤드셋 착용시 코를 포함한 주변부가 실링되지 않을 경우 빛 노출에 의한 집중도 저하 문제가 발생한다. 현재 출시된 모든 제품 또한 이러한 문제를 심각하게 고민하지 않고 방독면과 같이 강하게 압박하는 미완성의 기술을 해결책으로 제시하고 있다.
특허문헌 7은 호흡기의 누설이 없고 최적의 기공의 필터 부분을 선택할 수 있고 숨막힘을 해소하고 또한 안경의 흘림 방지 기능도 부여하는 것을 목적으로 한 저렴한 마스크에 관한 것이다. 피부 접촉부와의 밀착성이 좋은 고정틀 부분과 분리, 접착을 자유롭게 할 수 있는 필터 부분과 안면에 고정하기 위한 장착부분으로 구성되어, 각각의 부분을 다른 소재로 만들어, 기능을 분담한다. 고정틀 부분의 피부 접촉 부품에는 노치를 넣어 두어 장착부분의 장력에 의해 접촉 면적을 확대시키고 소재로서 피부의 온도로 수축하는 형상 기억 수지나 피부 점착성 수지를 이용한다. 접촉 부품의 상부에는 대화나 표정의 변화 등에서의 안면의 근육, 골격 변형에 대응해 신축하는 탄성체 수지를 이용한다. 필터 부분은 고정틀 부분과 분리할 수 있고 목적에 따라 필요한 소재를 선택이 가능한 마스크를 제공한다.
특허문헌 8은 코를 밀폐하는 부분을 포함하는 마스크에 관한 것으로, 양압 하에서 호흡 가스를 공급하기 때문에 사용자의 코 및 입 중 적어도 하나를 덮는 개량된 코밀폐 부분을 가지는 마스크를 제공하며, 제1 패들 및 제2 패들을 구비하는 마스크를 제공한다.
특허문헌 9는 코패드가 부착된 마스크에 관한 것으로, 마스크 본체, 코패드 및 내층 주름으로 구성되며, 마스크 본체는 외층면, 중간층면 및 내층면을 가지고, 코패드는 외층면에 배치되며, 내층 주름은 내층면에서 연장되어 접혀서 형성되고, 내층 주름 및 외층면은 동시에 코패드를 덮고 코패드에 대응하는 돌기부가 마스크 본체에 형성된 마스크를 제공한다.
특허문헌 10은 신축밴드가 구비된 밀착형 마스크에 관한 것으로, 마스크 본체의 테두리부위를 따라 신축성과 가요성을 갖는 2차 밀착부를 구성하고, 상기 마스크 본체의 내측 상부에는 사용자의 콧등을 위에서 감싸서 밀착하는 코 패드가 구비되며, 상기 코 패드의 양측으로부터 하향으로 폐곡선 형태로 이루어져 코와 입 주변을 감싸는 측하부막이 구비되고, 상기 측하부막 테두리부에는 피부와 밀착을 위한 탄성 및 신축성 재질의 1차 밀착부를 구성하고, 상기 2차 밀착부 중 일측으로서 상부 위치에 탄성을 갖는 별도의 신축밴드를 구비시킴으로서 코 패드(40)의 콧등 밀착력을 증대시켜 내부 공기의 상향 유출을 방지토록 하는 것을 특징으로 한다.
특허문헌 11은 마스크에 관한 것으로, 커버의 내측 상부에 중앙은 콧등이 내입되면서 수용되는 수용홈이 구비되고, 상기 수용홈의 양측으로 안면의 눈 밑으로 콧등과 양측 광대뼈 사이에 형성된 공간으로 삽입 피부와 밀착되도록 된 돌출부가 구비된 밀폐수단이 마련된 마스크를 제공한다.
특허문헌 12는 기체가 필터 시트에 여과되지 않고 마스크의 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있는 마스크에 관한 것으로, 코 클립 및/또는 코 패드를 포함하는 마스크를 제공한다.
특허문헌 13은 미세먼지가 호흡기로 유입되지 않도록 하는 방진마스크에 관한 것으로, 상, 하단으로 내측면에 코지지부가 형성된 상부덮개부와 공기배출부가 형성된 턱지지부가 형성된 하부덮개부를 형성하여 사용자가 마스크를 착용시에 상부덮개부에 형성된 코지지부가 별도의 조작 없이 코에 밀착된 상태로 용이하게 착용가능한 마스크를 제공한다.
특허문헌 14는 친환경 전통한지 마스크에 관한 것으로, 얼굴의 곡률에 맞게 형성되어 입과 코를 차폐하게 되는 마스크 본체(100)와, 상기 마스크 본체(100) 양측에 형성되어 귀에 걸 수 있게 되는 고정끈(200)을 포함하여 한지 고유의 기능을 향유하여 미세먼지나 오염물질, 각종 유해 세균등을 효과적으로 흡착하여 걸러주면서도 통기성과 보온성 및 속건성, 향균성이 뛰어나서 쾌적한 상태가 오래도록 유지되며, 특히나 인체에 해가 적어 어린이나 노약자도 안심하고 사용할 수 있는 친환경적인 마스크를 제공한다.
이와 같이 특허문헌 7 내지 14는 마스크와 코를 포함한 주변부의 밀착을 위한 다양한 수단을 공지하고 있다.
종래의 기술은 1) 착용상태에서 임시로 밀착이 되더라도 밀착 정도가 약하고, 2) 사용자의 근육이 움직일 수 밖에 없는 안면 부위라서 안면 근육 등의 움직임에 의해서 밀착이 쉽게 약해질 뿐만 아니라 콧등과 같은 피부와의 잦은 마찰로 인해서 피부 손상이 발생하며, 3) 안면 근육의 움직임이 없어도 마스크 또는 VR 헤드셋을 착용하고 사용자가 움직일 경우 그 진동에 의해서도 밀착 정도가 약해지고, 4) 밀착부위가 코 패드와 같이 코 부위를 강하게 압박하는 형태를 제공하고 있어 여성 사용자의 경우 화장이 지워지고 이로 인해 착용을 기피하게 되며, 5) 일부 방독면의 경우 압박 정도의 조절이 불가능하여 강한 압박만이 가능하고, 또한 6) 사용자의 숙련의 정도에 따라서 밀착의 정도가 달라지기 때문에 노약자, 어린이와 같이 장치나 기구의 조절에 익숙하지 않은 사용자의 경우 불완전한 밀착이 이루어질 수 있으며, 7) 페이스 쉴드를 부가할 경우 여전히 이중으로 안면에 고정해야 하는 문제가 있다.
이와 같이 귀를 제외한 제2의 안착지에 의해서 고정될 수 있고, 코 주변부에 대한 밀착 방법을 개선한 마스크는 아직까지 제시되지 않고 있다.
대한민국 등록특허공보 제10-1773856호 ('특허문헌 1') 대한민국 등록특허공보 제10-1954022호 ('특허문헌 2') 대한민국 등록실용신안공보 제20-0490095호 ('특허문헌 3') 일본 공개특허공보 제2004-267692호 ('특허문헌 4') 일본 공개특허공보 제2018-145570호 ('특허문헌 5') 일본 등록특허공보 제4799884호 ('특허문헌 6') 일본 공개특허공보 제2011-000430호 ('특허문헌 7') 일본 공개특허공보 제2019-030698호 ('특허문헌 8') 일본 등록실용신안공보 제3222972호 ('특허문헌 9') 대한민국 등록특허공보 제10-2012157호 ('특허문헌 10') 대한민국 공개실용신안공보 제2011-0009652호 ('특허문헌 11') 대한민국 공개실용신안공보 제2017-0000048호 ('특허문헌 12') 대한민국 공개특허공보 제2017-0072094호 ('특허문헌 13') 대한민국 공개특허공보 제2019-0032897호 ('특허문헌 14')
Bandaru SV, Augustine AM, Lepcha A, Sebastian S, Gowri M, Philip A, Mammen MD. The effects of N95 mask and face shield on speech perception among healthcare workers in the coronavirus disease 2019 pandemic scenario. J Laryngol Otol 2020; 134:895-898. https://doi.org/10.1017/S0022215120002108 ('비특허문헌 1')
이상과 같이 본원발명은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 1) 탈착과 부착이 용이하고, 2) 탈착과 부착 과정 중 안면을 포함한 피부와의 접촉을 최소화하며, 3) 장시간을 착용하여도 피부에 자극이 적고, 4) 귀를 포함한 다른 근골격계 통증 등의 불편함을 최소화하며, 5) 가압하는 부위를 명확하게 특정할 뿐만 아니라 그 영역을 최적화하여 사용자에 상관없이 일관된 고정력을 제공할 수 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본원발명은 1) 안면과의 밀착 정도가 강하고, 2) 안면 근육 등이 움직이더라도 안면과의 밀착을 계속 유지하며, 3) 마스크 등을 착용하고 움직일 경우 발생하는 진동에 의해서도 안면과의 밀착 정도가 약해지지 않고, 4) 안면과의 밀착을 위한 압박하는 부위를 최소화하며, 5) 압박의 정도가 자신의 코 높이에 따라 쉽게 조절되며, 또한 6) 노약자, 어린이 등의 장치나 기구의 조절에 익숙하지 않은 사용자에게도 일정 수준 이상의 밀착을 제공할 수 있는 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본원발명은 하나의 마스크를 사용하여, 누설률 및 착용감 우수하고, 제조가 용이한 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본원발명은 사용자의 코와 구강 주변을 덮는 필터; 및 상기 필터와 결합하고 상기 사용자의 제1고정부위 중 적어도 일부에 밀착함으로써 상기 필터를 상기 사용자의 안면에 밀착하는 프레임부;를 포함하는 마스크에 있어서,
상기 제1고정부위는 상기 사용자의 안면 중
1) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 붓돌기(styloid process)를 포함하는 위치부터 상기 사용자의 작은 어금니(premolar)까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-1고정부위;
2) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 이하선(parotid gland)을 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 내측익돌근(medial pterygoid)의 두 갈래 중 앞쪽 섬유가 위치한 부위를 제외한 부위까지이며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-2고정부위;
3) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 붓돌기(styloid process)를 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 교근(masseter muscle)까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위이며, 상기 교근(masseter muscle)에서 가장 돌출된 근복부(muscle belly)는 제외하는 것인 제1-3고정부위;
4) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동범위로 보았을 때 상기 사용자의 이주(tragus)의 전단부부터 상기 사용자의 윗꼬리 올림근(zygomaticus major) 후면부를 압박하지 않는 부위까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-4고정부위;
5) 상기 사용자의 관자놀이(temple), 턱뼈각(Angle of mandible), 아래턱뼈 아래모서리(inferior border of mandible)를 꼭지점으로 하는 삼각형 영역인 제1-5고정부위;
6) 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 내부인 제1-6고정부위로서,
여기서 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 상기 사용자의 턱뼈각(Angle of Mandible) 및 광대돌기 (Zygomatic process)를 일면으로 하는 정사각형으로서, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 시상축(sagittal or anteroposterior axis) 및 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)을 가로 및 세로로 하며, 상기 턱뼈각(Angle of Mandible)부터 상기 광대돌기 (Zygomatic process)까지의 세로축 거리를 한 변의 길이로 하는 제1-6고정부위;
7) 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (-1,-1), (1,-1), (2,-1), (3,-1), (4,-1), (-1,1), (1,1), (2,1), (3,1), (4,1), (5,1), (-1,2), (1,2), (2,2), (3,2), (-1,3), (1,3), (2,3), (-1,4), (1,4), (-1,5), (1,5), (2,5)인 제1-7고정부위;중 적어도 하나 이상을 포함하고,
여기서 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 가로 및 세로를 5등분했을 때의 소정사각형의 좌표를 기준으로 선정한 것으로서, 상기 5등분은 상기 사용자의 두상의 후면부터 전면에 따라서 상기 x가 1, 2, 3, 4, 5로 지정되며, 상기 사용자의 두상의 상면부터 하면에 따라서 상기 y가 1, 2, 3, 4, 5로 지정되며,
상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상 후면부 세로축을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 x가 음의 값으로 지정되고, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상 상면부 가로축을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 y가 음의 값으로 지정되며,
상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상의 상면 및 후면 꼭지점을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 x 및 y가 음의 값으로 지정되는 것인 마스크를 제공한다.
상기 제1-6고정부위는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (1,1), (2,1), (3,1), (4,1), (1,2), (2,2), (3,2), (1,3), (1,4), (1,5), (2,5), (1,-1), (-1,1)이거나, (2,2), (4,2), (1,3), (3,3), (4,3), (5,3), (1,4), (2,4), (3,4), (4,4), (5,4), (1,5), (2,5), (4,5), (5,5), (1,1), (1,-1), (-1,1)이거나, (2,1), (2,2), (1,3), (4,3), (5,3), (1,4), (2,4), (4,4), (5,4), (1,5), (2,5), (5,5), (1,1), (1,-1), (-1,1)일 수 있다. 상기 제1-6고정부위는 바람직하게는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (2,2), (1,3), (2,4), (1,5), (2,5), (1,1), (1,-1), (-1,1), 더욱 바람직하게는 (2,2), (1,3), (1,-1), (-1,1)일 수 있다.
상기 제1-7고정부위는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (-1,-1), (1,-1), (2,-1), (3,-1), (4,-1), (-1,1), (1,1), (2,1), (-1,2), (-1,3), (1,3)일 수 있다.
본원발명은 또한 사용자의 코와 구강 주변을 덮는 필터; 상기 필터의 외측면을 따라 배치되는 프레임부; 상기 프레임부의 말단으로서, 상기 필터와 상기 프레임부를 결합하며, 상기 사용자의 안면의 적어도 일부에 밀착함으로써 적어도 상기 필터 및 상기 프레임부를 상기 사용자의 안면에 고정하는 고정부;를 포함하는 마스크에 있어서,
상기 프레임부는 상기 필터부의 일부인 필터상면을 상기 필터상면의 외면에서 압박하여 상기 필터상면이 사용자의 코의 적어도 일부(도 22 내지 24에서 Lateral nasal cartilage, Major alar cartilage, Minor alar cartilages를 포함) 및 그 주변부 피부와 밀착되게하는 누름부를 포함하고,
여기서 누름부는
1) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 비강 주름(nasolabial fold) 영역 중 적어도 일부분인 제1압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
2) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 위입술올림근(levator labii superioris, 도 23 및 도 24 참조) 또는 위입술콧방울올림근(levator labii superioris alaeque nasi, 도 24 참조)의 적어도 일부분인 제2압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
3) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 콧방울(alar crease)의 외주부 중 적어도 일부인 제3압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키는 마스크를 제공한다.
상기 누름부는 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시킴과 동시에 상기 마스크를 상기 사용자의 안면에 지지시킬 수 있다.
상기 필터는 곡면 형태로 상기 사용자 안면의 전면에 배치되는 필터본체; 상기 필터본체의 상부 외주변의 적어도 일부를 따라 고정되거나, 상기 필터본체의 상부 외주변의 적어도 일부에서 하향 이격되어 고정되거나, 상기 필터본체의 상부가 절곡되어 상기 사용자 코의 적어도 일부 및 그 주변부 피부를 덮는 필터상면; 상기 필터본체의 하부 외주변의 적어도 일부를 따라 고정되거나, 상기 필터본체의 하부 외주변의 적어도 일부에서 상향 이격되어 고정되거나, 상기 필터본체의 하면이 절곡되어 상기 사용자 턱의 적어도 일부 및 그 주변부 피부를 덮는 필터하면; 상기 필터본체의 양측면으로서 상기 프레임부와 결합되는 필터측면;을 포함할 수 있다.
상기 필터측면은 상기 필터본체에서 연장된 것으로서 상기 필터본체와 동일한 재질일 수 있으며, 상기 필터측면은 보강부가 더 부가될 수 있다.
상기 필터상면 및/또는 상기 필터하면의 양측에는 상기 필터본체와 고정되는 1개 이상의 제1결착부가 마련되며, 상기 제1결착부는 탈착이 가능한 결합 형태일 수 있고, 상기 필터상면 및/또는 상기 필터하면의 중앙에는 상기 필터본체와 고정되는 1개 이상의 제2결착부가 마련되며, 상기 제2결착부는 탈착이 가능한 결합 형태일 수 있다. 여기서 상기 탈착이 가능한 결합 형태는 탈착을 할 때 필터본체와 필터상면 및 필터하면이 손상되지 않고 탈착할 수 있는 정도의 힘으로 결합된 것일 수 있다. 또 다른 탈착이 가능한 결합 형태로는 벨크로, 스냅 단추, 클립을 포함하는 그룹 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 상기 필터상면이 배치될 수 있는 범위는 콧망울(tip-defining points) 내지 비골(nasal bone) 하단부일 수 있다.
상기 제1결착부 및 제2결착부가 상기 필터상면 및 필터하면의 외주변을 따라서 배치되는 경우에는 밀착의 강도가 강해서 탈착시 필터상면 또는 필터하면의 일부가 손상이 되어도 문제가 없다. 이 경우 손상된 필터상면 또는 필터하면은 최외각에 배치되는 부분이므로 나머지 부분에 의해서 사용자의 안면과 밀착을 이룰 수 있기 때문이다.
상기 제1결착부 또는 제2결착부의 위치에 대응하여 상기 필터상면 또는 필터하면에는 주름이 미리 형성될 수 있다. 상기 주름은 직선이 아닌 안면 윤곽선, 특히 턱 윤곽선을 따르는 곡선 형태일 수 있다.
상기 프레임부는, 반원형의 띠 형태로 상기 필터상면의 윗면에 배치되는 프레임본체; 상기 프레임본체의 양 끝단에서 연장되며 상기 필터측면과 결합하는 결합부;를 포함할 수 있으며, 상기 프레임본체는, 상기 프레임본체의 중간에 배치되어 상기 프레임본체를 접을 수 있게 하는 연결부가 부가될 수 있다.
상기 프레임본체는 적어도 일부가 상기 필터본체, 상기 필터상면, 및 상기 필터하면 중 적어도 하나와 결합하며, 상기 프레임본체의 적어도 일부가 상기 필터본체, 상기 필터상면, 및 상기 필터하면 중 적어도 하나와 결합하는 부위는 상기 필터본체, 상기 필터상면, 및 상기 필터하면의 내면 및 외면 중 적어도 하나 이상이다.
상기 결합부는 상기 제1고정부위와 직접적 밀착되는 고정부를 포함할 수 있으며, 상기 고정부의 외측면에 결합된 고정부커버가 부가될 수 있다.
상기 필터측면은 상기 고정부의 일면, 상기 고정부커버의 일면, 및 상기 고정부와 상기 고정부커버 사이 중 적어도 하나와 결합할 수 있다.
상기 고정부는 고리 형태일 수 있으며, 상기 고정부는 실리콘을 포함하는 탄성체를 포함할 수 있다.
상기 필터의 외면에 별도의 보호층이 부가될 수 있으며, 상기 보호층은 필터, 프레임부 중 적어도 하나에 고정될 수 있다. 또한 상기 보호층은 섬유, 고분자 수지, 금속 중 적어도 하나의 재질로 제조될 수 있으며, 상기 보호층은 반투명 또는 불투명이다. 상기 금속은 판 또는 메쉬 형태일 수 있다
본원발명에 따른 마스크는 코; 턱; 귀; 유양 골(mastoid bone); 목 뒤; parietal bone 또는 occipital bone의 두상; 중 적어도 하나 이상에 위치하는 보조고정부위를 이용한 보조고정부가 부가될 수 있다.
상기 누름부는 상기 프레임본체에서 상부로 돌출되거나, 상기 프레임본체의 상면에 결합하거나, 상기 프레임본체 일부일 수 있으며, 상기 누름부는 탄성있는 재질일 수 있다.
상기 누름부가 압박하는 부위가 점, 선, 또는 면 중 적어도 하나 이상일 수 있고, 상기 누름부가 압박하는 부위가 적어도 1개 이상일 수 있으며, 상기 누름부가 압박하는 부위가 미세 돌기 형태로 구성될 수 있다.
상기 누름부가 압박하는 방향은 사용자의 피부와 수직인 방향이거나, 사용자의 안면에 형성된 주름 방향이거나, 사용자의 안면에 형성된 주름과 수직인 방향이거나, 사용자의 코 외주변을 따르는 방향이거나, 사용자의 코 외주변의 내향 또는 외향 방향이거나, 사용자의 코 주변 근육방향이거나, 상기 방향의 복합적인 조합일 수 있다.
상기 누름부 형태가 점, 선, 면, 또는 입체 중 적어도 하나 이상의 형태일 수 있으며, 상기 필터상면의 외면 또는 내부에는 형태의 고정이 가능한 클립이 부가될 수 있다.
한편 본원발명에 따른 마스크는 상기 필터 및 상기 프레임부가 모두 동일 또는 유사한 소재로 이루어질 수 있다. 예를 들어 필터와 프레임부가 모두 동일한 또는 유사한 고분자 소재로 이루어질 수 있다. 구체적인 예시로 필터와 프레임부를 포함한 모든 재질을 PP, PE를 사용하여 제조하거나, 필터는 PE, 프레임부는 PP를 사용하여 제조할 수 있다. 재질이 동일 또는 유사하더라도 각각의 기능을 위해서 세부 가공 공정은 상이할 수 있다.
아울러 상기 필터는 더블폴딩형, 절곡형, 컵마스크형 중 적어도 하나 이상일 수 있다.
또한, 본원발명은 상기 다양한 해결수단 중 가능한 형태의 다양한 조합으로 제공이 가능하다.
이상과 같이 본원발명은 안면의 특정 부위만을 가압함으로써 안면에 고정되는 마스크를 제공할 수 있다. 종래의 마스크에 대비하여 본원발명에 따른 마스크는 1) 탈착과 부착이 용이하고, 2) 탈착과 부착 과정 중 안면을 포함한 피부와의 접촉을 최소화하며, 3) 장시간 착용을 하여도 피부에 자극이 적고, 4) 귀를 포함한 다른 근골격계 통증 등의 불편함을 최소화하며, 5) 가압하는 부위를 명확하게 특정할 뿐만 아니라 그 영역을 최적화하여 사용자에 상관없이 일관된 고정력을 제공할 수 있으며, 6) 본원발명에서 가압하는 안면의 특정부위는 앞에서 언급한 바와 귀에 대한 물리적 힘이 작용하지 않는바, 장시간 착용에 따른 스트레스, 집중력 약화의 문제가 없다.
또한, 본원발명은 누름부를 도입하여 종래의 마스크에서 해결하지 못한 고질적인 문제인 안경 등에 김이 서리는 문제를 해결하였다. 본원발명은 압박을 최소화하면서 코 주변부의 밀착력을 높일 수 있는 마스크로서 종래의 마스크에서는 결코 이룰 수 없는 효과를 달성했다. 구체적으로 7) 코와의 밀착 정도가 강하고, 8) 안면 근육 등이 움직이더라도 코와의 밀착을 계속 유지할 뿐만 아니라 마찰을 최소화하며, 9) 마스크를 착용하고 움직일 경우 발생하는 진동에 의해서도 밀착 정도가 약해지지 않고, 10) 밀착을 위해서 압박하는 부위를 최소화하였으며, 11) 압박의 정도가 자신의 코 높이에 따라 쉽게 조절되고, 또한 12) 노약자, 어린이 등의 장치나 기구의 조절에 익숙하지 않은 사용자에게도 일정 수준 이상의 밀착을 제공할 수 있는 마스크를 제공할 수 있다.
본원발명은 결착부를 구비한 하나의 마스크만을 제공하고 결착부의 탈착 여부를 조절하여 사용자의 개개인의 안면에 대응할 수 있는 바, 누설률, 착용감 우수한 마스크를 제공할 수 있다. 또한 결착부를 부가하는 공정은 종래의 공정을 그대로 적용하면서 일부만을 수정하여 적용할 수 있는 바, 상기 구성을 부가하는 것이 용이할 뿐만 아니라 경제적이다. 한편, 사용자 안면 크기 및 모양에 대해서 다양한 크기의 마스크를 제공하지 않는 바, 소품종 생산으로서 잉여 제품이 발생할 가능성이 낮다. 이는 자원 활용을 더 효과적으로 사용하는 것이며 급속하게 증가하는 마스크 폐기물을 줄일 수 있다는 점에서 환경적인 측면에서도 매우 바람직하다.
도 1은 마스크 착용에 따른 통증을 관측한 위치를 나타내는 모식도이다.
도 2는 붓돌기(Styloid process)를 포함하는 두개골의 측면도이다.
도 3은 관자돌기(temporal process) 및 내측익돌근(medial pterygoid)을 동시에 보여주기 위해서 골격과 근육을 동시에 나타낸 해부도이다.
도 4는 저작근(muscles of mastication) 및 내측익돌근(medial pterygoid)을 동시에 보여주기 위해서 골격과 근육을 동시에 나타낸 해부도이다.
도 5는 윗꼬리 올림근(zygomaticus major) 및 내측익돌근(medial pterygoid)을 동시에 보여주기 위해서 골격과 근육을 동시에 나타낸 해부도이다.
도 6은 제1-5고정부위를 도시하기 위한 해부도이다.
도 7은 사용자의 안면 중 턱뼈각(Angle of Mandible) 및 광대돌기 (Zygomatic process)를 일면으로 하는 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형과 이들 내부를 분할하는 소정사각형을 포함하는 도면이다.
도 8은 본원발명에 따른 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값을 예시한 모식도이다.
도 9는 실험을 수행하기 위해서 사용자의 안면 중 소정사각형을 포함하는 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형을 사람의 안면에 실제 적용한 예시 사진이다.
도 10은 PPT를 측정하기 위한 장치의 개략도이다.
도 11은 제1-6고정부위를 위한 본원발명의 제1실시예에 따른 PPT에 대한 실험 결과이다.
도 12는 제1-6고정부위를 위한 본원발명의 제1실시예에 따른 VAS에 대한 실험 결과이다.
도 13은 제1-6고정부위를 위한 본원발명의 제1실시예에 따른 PPT/VAS에 대한 분석 결과이다.
도 14는 제1-7고정부위를 위한 본원발명의 제2실시예에 따른 PPT에 대한 실험 결과이다.
도 15는 프레임부로서 실제 사용자의 특정 부위에 특정한 압력으로 고정할 경우, 고정 정도를 측정하기 위한 장치이다.
도 16은 누름부를 부가한 프레임부이다.
도 17은 누름부의 위치를 콧볼을 기준으로 위, 중간, 아래로 나타낸 사진이다.
도 18은 제1-6고정부위 중 (-1,1) 및 (1,-1)을 부가하여 통증을 느끼는 압력에 대한 실험 결과이다.
도 19은 제1-6고정부위 중 (-1,1) 및 (1,-1)을 부가한 verbal에 대한 고정도 실험 결과이다.
도 20은 제1-6고정부위 중 (-1,1) 및 (1,-1)을 부가한 flexion에 대한 고정도 실험 결과이다.
도 21은 제1-6고정부위 중 (-1,1) 및 (1,-1)을 부가한 walking에 대한 고정도 실험 결과이다.
도 22 내지 24는 본원발명에 따른 제1압박부 내지 제3압박부가 배치될 수 있는 안면을 나타내는 해부학적 모식도이다.
도 25 내지 도 27는 본원발명에 따른 마스크의 공인 누설률을 측정하기 위해서 종래의 마스크(KF 94)에 있어서, 종래 마스크 자체의 피팅 기능을 사용하지 않은 상태에서 본원발명에 따른 제1압박부 내지 제3압박부를 압박할 수 있는 누름부를 금속 클립 형태로 제조하여 시착한 사진이다.
도 28은 본원발명에 따른 코피팅 조절기의 유무에 따른 변위를 확인하기 위하여 사용자의 안면 좌우에만 고정되는 탄성체를 제작하고 코 주변부에서 상기 탄성체의 위치변화를 모션센서를 이용해 추적하기 위해 사용자가 시착한 사진이다.
도 29는 도 28을 사용하여 위치 변위를 관측한 결과이다.
도 30은 본원발명의 제1실시예에 따른 마스크(100)의 분해사시도이다.
도 31은 본원발명의 제1실시예에 따른 마스크(100)의 사시도, 전좌상면도이다.
도 32은 본원발명의 제2실시예에 따른 마스크(200)의 분해사시도이다.
도 33는 본원발명의 제3실시예에 따른 마스크(300)의 분해사시도이다.
도 34 내지 39는 본원발명에 따른 프레임본체가 마스크의 외면에 결합하는 구조의 다양한 예시를 나타내고 있다.
도 40 내지 45는 본원발명에 따른 프레임본체가 마스크의 내면에 결합하는 구조의 다양한 예시를 나타내고 있다.
도 46 내지 49는 본원발명의 누름부의 다양한 예시를 나타내고 있다.
도 50은 본원발명의 일 실시예에 따른 클립의 예시를 나타낸다.
도 51은 본원발명의 일 실시예에 따른 마스크의 외면 추가의 외부 스크린이 구비된 형태에 대한 모식도이다.
도 52 및 53는 본원발명의 제1결착부 및/또는 제2결착부 형태의 2가지를 예시로 보여주고 있다.
도 54는 본원발명의 실시예에 따른 고정부의 다양한 변형예이다.
도 55 내지 도 120은 본원발명에 따른 누름부의 다양한 예시를 나타내고 있다.
도 121 내지 도 126은 본원발명에 따른 마스크 중 제1-5고정부위 및 해당 고정부위를 압박하는 고정부의 다양한 예시를 나타낸다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본원발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본원발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본원발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본원발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우 뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하, 본원발명을 실시예를 통하여 보다 상세하게 설명한다. 그러나 이들 실시예는 본원발명을 예시적으로 설명하기 위한 것으로 본원발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.
이하 본원발명의 다양한 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.
도 2 내지 도 8은 본원발명에 따른 제1고정부위를 도시하기 위한 해부도이다.
도 2에 따른 고정부위는 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 붓돌기(styloid process)를 포함하는 위치부터 상기 사용자의 작은 어금니(premolar)까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위이다.
여기서 시상축(sagittal or anteroposterior axis)은 도 2 내지 도 7에서 x축 또는 가로축에 해당하는 것이며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)은 도 2 내지 도 7에서 y축에 해당한다. 구체적으로 도 2에서 예시로 나타난 점선 부위가 본원발명의 제1-1고정부위가 될 수 있다.
도 3에 따른 제1-2고정부위는 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 이하선(parotid gland)을 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 내측익돌근(medial pterygoid)의 두 갈래 중 앞쪽 섬유가 위치한 부위를 제외한 부위까지이며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위이다. 도 2와 대비하여 볼 때 세로축의 이동 범위는 동일하며, 시상축의 이동 범위로 보았을 때, 상기 사용자의 이하선(parotid gland)을 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 내측익돌근(medial pterygoid)의 두 갈래 중 앞쪽 섬유가 위치한 부위를 제외한 부위까지인 점에서 차이가 있다.
상기 내측익돌근(medial pterygoid)은 도 3에서 최종적으로 2개를 지칭하고 있으며 얼굴의 전면에 해당하는 부분이 앞쪽 섬유가 위치한 부위가 되며 이 부분은 제외한다. 도 3에서 예시로 나타난 점선 부위가 본원발명의 제1-2고정부위가 될 수 있다.
도 4에 따른 제1-3고정부위는 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 붓돌기(styloid process)를 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 교근(masseter muscle)까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위이며, 상기 교근(masseter muscle)에서 가장 돌출된 근복부(muscle belly)는 제외하는 것인 안면에 고정되는 장치를 제공한다.
도 4에서 저작근(muscles of mastication)의 교근(masseter muscle)까지를 모두 포함하나, 상기 교근(masseter muscle)에서 가장 돌출된 근복부(muscle belly)는 압박을 가할 경우 쉽게 통증이 느껴지는 부분이므로 제외하는 것이 바람직하다.
도 4에서 예시로 나타난 사각형 점선 부위 중 원형의 점선 부위를 제외한 부위가 본원발명의 제1-3고정부위의 바람직한 부위이다.
도 5에 따른 제1-4고정부위는 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동범위로 보았을 때 상기 사용자의 이주(tragus)의 전단부부터 상기 사용자의 윗꼬리 올림근(zygomaticus major) 후면부를 압박하지 않는 부위까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위이다.
도 5에서 예시로 나타난 점선 부위가 본원발명의 제1-4고정부위가 될 수 있다.
도 6은 본원발명에 따른 제1-5고정부위, 도 7은 본원발명에 따른 제1-6고정부위, 도 8은 본원발명에 따른 제1-8고정부위를 나타낸다.
도 6에 따른 제1-5고정부위는 상기 사용자의 관자놀이(temple), 턱뼈각(Angle of mandible), 아래턱뼈 아래모서리(inferior border of mandible)를 꼭지점으로 하는 삼각형 영역이다.
도 7은 사용자의 안면 중 턱뼈각(Angle of Mandible) 및 광대돌기 (Zygomatic process)를 일면으로 하는 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형과 이들 내부를 분할하는 소정사각형을 포함하는 도면으로서, 25개의 소정사각형을 포함하는 가장 큰 정사각형이 본원발명의 제1-6고정부위가 될 수 있다.
도 8은 본원발명에 따른 제1-7고정부위를 나타내고 있으며, 제1-6고정부위를 확장한 것으로서, 제1-6고정부위 및 제1-7고정부위에 적용되는 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값을 나타내고 있다.
상기 제1-6고정부위는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (1,1), (2,1), (3,1), (4,1), (1,2), (2,2), (3,2), (1,3), (1,4), (1,5), (2,5), (1,-1), (-1,1)이거나, (2,2), (4,2), (1,3), (3,3), (4,3), (5,3), (1,4), (2,4), (3,4), (4,4), (5,4), (1,5), (2,5), (4,5), (5,5), (1,1), (1,-1), (-1,1)이거나, (2,1), (2,2), (1,3), (4,3), (5,3), (1,4), (2,4), (4,4), (5,4), (1,5), (2,5), (5,5), (1,1), (1,-1), (-1,1)일 수 있다. 상기 제1-6고정부위는 바람직하게는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (2,2), (1,3), (2,4), (1,5), (2,5), (1,1), (1,-1), (-1,1), 더욱 바람직하게는 (2,2), (1,3), (1,-1), (-1,1)일 수 있다.
상기 제1-7고정부위는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (-1,-1), (1,-1), (2,-1), (3,-1), (4,-1), (-1,1), (1,1), (2,1), (-1,2), (1,2), (-1,3), (1,3)이다.
여기서 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 상기 사용자의 턱뼈각(Angle of Mandible) 및 광대돌기 (Zygomatic process)를 일면으로 하는 정사각형으로서, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 시상축(sagittal or anteroposterior axis) 및 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)을 가로 및 세로로 하며, 상기 턱뼈각(Angle of Mandible)부터 상기 광대돌기 (Zygomatic process)까지의 세로축 거리를 한 변의 길이로 하며,
여기서 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 가로 및 세로를 5등분했을 때의 소정사각형의 위치로서, 상기 사용자의 두상의 후면부터 전면에 따라서 상기 x가 1, 2, 3, 4, 5로 지정되며, 상기 사용자의 두상의 상면부터 하면에 따라서 상기 y가 1, 2, 3, 4, 5로 지정된다.
상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상 후면부 세로축을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 x가 음의 값으로 지정되며, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상 상면부 가로축을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 y가 음의 값으로 지정되고, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상의 상면 및 후면 꼭지점을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 x 및 y가 음의 값으로 지정된다.
도 7은 상기 사용자의 턱뼈각(Angle of Mandible) 및 광대돌기 (Zygomatic process)를 일면으로 하는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형을 나타내고 있으며, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 시상축(sagittal or anteroposterior axis) 및 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)을 가로 및 세로로 하며, 상기 턱뼈각(Angle of Mandible)부터 상기 광대돌기 (Zygomatic process)까지의 세로축 거리를 한 변의 길이로 한다. 도 6에 따른 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 가로와 세로를 각각 5등분한 소정사각형을 표시하고 있다.
도 8은 본원발명에 따른 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값을 예시한 모식도이다. 도 8에서 숫자가 기재되지 않은 사각형 부분은 도 7에 표시된 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형과 동일한 부분이다. 도 8에서 상단의 가로축에 표시된 숫자는 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값 중 x값을 나타내며, 세로축에 표시된 숫자는 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값 중 y값을 나타낸다. -1이 표시된 부분은 x값이 -1, y값이 -1로서 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)는 (-1,-1)이다. 가로축을 따라 -1, 1, 2, 3, 4, 5로 표시된 부분의 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)값은 (-1,-1), (1,-1), (2,-1), (3,-1), (4,-1), (5,-1)에 해당하며, 세로축을 따라 -1, 1, 2, 3, 4, 5로 표시된 부분의 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)값은 (-1,-1), (-1,1), (-1,2), (-1,3), (-1,4), (-1,5)에 해당한다. 나머지 표시되지 않은 부분은 x값과 y값을 조합한 것이다. 예를 들어 도 8에서 색이 칠해진 부분의 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)값은 (3,2)이다.
상기 고정부위의 구체적인 위치에 따른 사용자의 불편감, 고정력의 명확한 기준을 제시하기 위해서 아래와 같은 실험을 수행하였다.
<제1실험 : 제1-6고정부위의 고정력 측정>
도 7에 따른 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y) 각각의 좌표에 대해서 사용자가 통증을 느끼는 압력(PPT), 고정된 압력 하에서 느끼는 통증(VAS)을 측정하였다.
사용자가 통증을 느끼는 압력, 고정된 압력 하에서 느끼는 통증을 별도로 측정한 것은 사용자가 안면의 위치에 따른 근육의 여부, 골격의 위치, 피부의 두께에 따라서 압력을 높였을 때 고정력은 담보되나 사용자가 고통을 느낄 수 있거나, 고통을 크게 느끼지 못하나 고정력이 담보되지 못하는 경우가 발생하기 때문이다.
도 7에 따른 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y) 각각의 좌표에 대해서 사용자의 통증 역치(PPT)를 측정하였다. 통증 역치(Pressure Pain Threshold: PPT)는 통증을 견딜 수 있는 최대 압력값으로 본 실험에서 정의하였다.
도 9는 실험을 수행하기 위해서 사용자의 안면 중 소정사각형을 포함하는 정사각형을 사람의 안면에 실제 적용한 예시 사진이며, 도 10은 PPT를 측정하기 위한 장치의 개략도이다.
통증을 느끼는 압력 분포는 압통기(Algometer)를 이용하여 해당 좌표에서 통증을 느끼는 압력(통증 역치, PPT)을 측정하였다. 대상자 얼굴 표면에 위치한 본원발명에 따른 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값 각각에 해당하는 소정사각형 영역에 PPT 장비를 이용하여 통증 역치(PPT)를 측정하였다. 통증을 느끼는 압력의 단위는 ㎏/㎠이다. 해당 좌표에 통증이 시작된 압력 값을 입력하고 상기 압력 값을 상대적 색으로 변환한 결과를 도 11에 나타내었다. 도 11의 결과는 19명의 인원에 대해서 수행한 값의 평균값이다. 도 11, 12, 13에서 상단의 표는 도 7에 따른 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 위치에 따른 측정값이며, 아래 그래프에서 상기 측정값을 색을 달리하여 표시한 것이다. 하단 그래프의 사각형의 세로축에 표시된 1 내지 5는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y) 좌표 중 y 값에 해당하는 것이며, 가로축에 표시된 1 내지 5는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y) 좌표 중 x값에 해당하는 것이다.
고정된 압력 하에서 느끼는 통증 분포를 측정하기 위해서 상기 소정사각형 각각의 좌표에 용수철이 걸린 압통기(Algometer)를 이용하여 장력을 일정하게 부여한 후 대상자의 불편함 정도 (Discomfort score; VAS)를 조사하였다. 압력은 1㎏/㎠로 고정하였고, 각 좌표에 대해서 불편함 정도 값을 입력하고 상기 입력 값에 대한 상대적 색으로 변환한 결과를 도 12에 나타내었다. 시각통증척도 (VAS, Visual Analog Scale)는 환자들의 자각하는 통증의 정도를 '없음'과 '극심한 통증'을 0에서 10으로 설정하여, 환자에게 직접 표시하는 방법으로서 통증에 대한 평가척도로서 사용되고 있는 지표 중 하나이다. 도 12의 결과는 19명의 인원에 대해서 수행한 값의 평균값이다.
한편, 사용자가 통증을 느끼는 압력, 고정된 압력 하에서 느끼는 통증에 대한 실험결과를 기반으로 신규의 통증 지수를 도출하였다. 상기 신규의 통증 지수는 사용자가 통증을 느끼는 압력(PPT)을 고정된 압력 하에서 느끼는 통증의 값(VAS)으로 나눈 것에 100을 곱한 값으로 강한 압력을 버틸 수 있으면서 통증을 덜 느낄 수 있는 부위를 선정하기 위한 것이다. 소정사각형 각각의 좌표에 대해서 분석을 수행할 결과를 도 13에 나타내었다.
제1-6고정부위를 위한 본원발명의 제1실험에서는 이와 같이 3가지 방법을 통해서 명확한 고정부위를 도출할 수 있었으며, 도 11에서는 1.2 이상의 값, 도 12에서는 5.0 이상의 값, 도 13에서는 25 이상의 값을 적용할 경우 사용자에게 불편감을 최소하면서 고정력을 담보할 수 있는 것으로 평가되었다.
<제2실험 : 제1-7고정부위의 고정력 측정>
상기와 같이 제1실험을 통하여 제1-6고정부위를 선정하였다. 제1-6고정부위는 사용자의 턱뼈각(Angle of Mandible) 및 광대돌기 (Zygomatic process)를 일면으로 하는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형 내부에 해당한다.
본원발명에 따른 연구를 진행하면서, 귓구멍 앞부터 턱관절 뒷부분 사이의 공간도 고정부위로 활용될 수 있음을 파악하였다. 본원발명에 따른 제2실험에서는 이 부위에 대한 추가 평가를 진행하였다. 고정부위의 범위를 안면 뒤쪽으로 확장함에 있어서, 턱관절만 지나지 않으면 활용이 될 수 있음을 인지하고, 이를 확장한 것이다. 이와 마찬가지로 고정부위의 범위를 안면 상부쪽으로 확장하였다.
도 8에 따른 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y) 각각의 좌표에 대해서 사용자가 통증을 느끼는 압력(PPT)을 측정하였다. 측정 방법은 제1실험과 동일하다.
사용자의 통증 역치(PPT)를 본원발명에 따른 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)에 따라 측정한 것은 사용자가 안면의 위치에 따른 근육의 여부, 골격의 위치, 피부의 두께에 따라 통증 정도가 달라질 수 있기 때문이다. 통증 역치가 높을수록 고정력을 담보할 수 있는 압력을 높일 수 있다는 의미다.
통증을 느끼는 압력의 단위는 ㎏/㎠이다. 해당 좌표에 대한 통증 역치를 기입하고 이에 대한 결과를 도 14에 나타내었다. 도 14의 결과는 9명에 대해서 수행한 값의 평균값이다. 도 14 상단에는 통증 역치(PPT)에 따라서 색깔을 달리한 기준을 나타냈다. 1.2 이하는 통증 역치가 너무 낮아 고정부위로 사용하기에 적절치 않은 영역이며, 1.4 이상은 통증 역치가 가장 높은 가장 바람직한 영역이다.
<고정력 실험>
본원발명의 제1실험에 따라 도출된 부위 중 특히 통증 대비 고정력이 높은 것으로 평가되는 부위 5곳을 선정하여 이에 대한 고정력을 다양한 방법에 의해서 측정하였다.
사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)값이 각각 (1,5), (1,3), (2,5), (2,2), (2,4)를 각각 1, 2, 3, 4, 5 부위로 명명하고 이에 대한 고정력 실험을 별도로 진행하였다. 상기 1, 2, 3, 4, 5 부위에 대해서 안면을 감싸면서 소정사각형 해당 좌표만을 압박하는 프레임부 형태의 반원 틀(이하 '프레임부)을 제조한 후 상기 반원 틀이 해당 좌표를 압박하는 압력을 달리한 후 "아에이오우'를 발성을 하거나(Verbal), 반원 틀 수평으로 거치 후 목을 30도로 굽힌 후 다시 원복했을 때 수평 틀의 원위치 유지 여부 (Flexion), 시속 3km/h 및 5km/h의 걷기를 통해서 상기 반원 틀이 정위치를 벗어나는지 여부 (Walking)를 관측하였다. 각각에 대한 실험결과를 표 1, 표 2, 표 3에 나타내었다. 이는 3명에 대해서 실험을 수행한 결과의 평균값이다.
도 15는 프레임부로서 실제 사용자의 특정 부위에 특정한 압력으로 고정할 경우, 고정 정도를 측정하기 위한 장치이다. 장치의 탄성력을 10g, 30g, 50g으로 차별을 두어 사용자의 안면에 가해지는 압력을 달리한 것을 도식화하여 부가하였다.
표 1에서 말하는 압력은 상기 프레임부가 사용자에게 가하는 탄성력 또는 압력으로서 g이 단위이다. 표 1은 발성 (Verbal), 구부리기 (Flexion), 걷기 (Walking)의 실험에서 프레임부가 제자리에 위치하기 위한 최소한의 압력을 나타낸 것으로서 2번, 4번 위치는 낮은 압력으로서 제자리에 위치함을 알 수 있다.
Figure 112021020694840-pat00001
표 2는 발성 (Verbal), 구부리기 (Flexion), 걷기 (Walking)의 실험 중 고정압력에 따라서 프레임부가 자리를 이탈한 인원수를 나타낸다. 표 1과 유사하게 2번과 4번 위치에서는 프레임부가 이탈을 하지 않았다.
Figure 112021020694840-pat00002
표 3은 프레임부의 이동이 발생하지 않은 구역을 프레임부가 가하는 압력에 따라서 나타낸 결과이다. 2번과 4번 위치는 낮은 압력에서도 프레임부가 이동하지 않음을 알 수 있다.
Figure 112021020694840-pat00003
상기 5개의 위치에 대해서 프레임부에 일정한 무게의 추를 매달은 후에 상기 프레임부의 고정여부를 측정한 결과를 표 4에 나타내었다.
Figure 112021020694840-pat00004
표 4에서도 알 수 있듯이 2번과 4번 위치는 낮은 압력에서도 무게가 무거운 추를 고정할 수 있다. 상기 실험을 통해서 2, 4의 위치가 가장 우수한 고정력을 담보하는 것을 알 수 있다.
<누름부의 부가에 따른 고정력 측정>
본원발명에 따른 누름부가 부가됨에 따른 고정력을 측정하였다. 본원발명에 따른 누름부는 누름부 자체가 고정력을 부가할 수 있다. 누름부의 부가에 따른 고정력을 측정하기 위해서 도 15의 프레임부에 본원발명에 따른 누름부와 같은 형태(이하 '누름부')를 부가하였다. 도 16은 누름부의 부가에 따른 고정력을 측정하기 위해서 프레임부에 누름부를 부가한 것이다.
제1고정부위를 상기 고정력 실험에서의 2번 및 4번 위치가 될 수 있도록 프레임부를 고정한 후 누름부의 여부 및 누름부의 위치를 콧볼을 기준으로 위, 중간, 아래로 바꾸어 고정력을 관측하였다.
도 17은 누름부의 위치를 콧볼을 기준으로 위, 중간, 아래로 나타낸 사진이다.
고정력은 프레임부만을 가지고 수행한 경우와 같이 '아에이오우'를 발성을 하거나(Verbal), 시속 3km/h 및 5km/h의 걷기를 통해서 상기 반원 틀이 정위치를 벗어나는지 여부(Walking), 프레임부에 10, 20, 30, 40, 50g의 별도의 추를 부가한 경우로 나누어 진행하였다. 본 실험은 3명에 대해서 실험을 수행한 결과의 평균값이다.
표 2를 참조하여 알 수 있듯이 프레임부의 고정력을 30g으로 할 경우, 누름부의 부가여부에 관계없이 발성 (Verbal), 걷기 (Walking)에 대해서 고정위치를 벗어나지 않았다.
누름부에 따른 효과를 관측하기 위해서 프레임부의 지지압력을 최소화하여 프레임부의 압력을 10g 이하로 줄여서 관측하였다. 이 경우 2번, 4번 위치에서도 최소한의 무게추인 10g 지지하지 못한다. 아래 표5는 이에 따른 실험결과이다. 추의 무게와 누름부의 위치에 따라서 프레임부가 본래 위치를 벗어나지 않는 경우에 대해서 O로 표시하였다.
Figure 112021020694840-pat00005
표 5를 참조하면 누름부가 없는 프레임부의 경우 2번, 4번 위치에서 모두 위치를 벗어난 것으로 나타났다. 누름부 또한 그 위치에 따라서 본래의 위치에서 벗어나는 정도가 상이하였으며, 콧볼을 중심으로 아래에 위치할 경우 가장 강한 고정력을 담보하는 것으로 관측되었다.
<(-1,1), (1,-1)의 고정력 측정>
본원발명은 또한 일회용 또는 보급형 마스크가 일반 방독면 등에 비해서 매우 가볍기 때문에 상기 <고정력 측정>에 사용된 프레임부의 고정력보다 훨씬 낮은 값에서도 마스크가 충분히 얼굴에 고정될 수 있음을 감안하여 종래의 통증이 높지만 고정력이 높은 부위만을 별도로 선정하여 실험을 수행하였다. 이번 실험은 제1-6고정부위에 상기 부위를 부가한 것이지만, 결국 제1-7고정부위에 해당한다.
실험은 앞에서 설명한 <제1실험 : 제1-6고정부위의 고정력 측정> 및 <고정력 실험>과 동일한 방법으로 수행하였다.
도 18은 제1-6고정부위에 (-1,1) 및 (1,-1)을 부가하여 VAS를 측정한 결과이다. 도 18에서 1번이 (1,-1)에 해당하며 6번이 (-1,1)에 해당한다. 도 18의 그래프는 1번부터 6번에 대한 VAS를 측정한 것이다. 1번 위치와 6번 위치는 30g의 압력일 경우 통증이 큰 부위로 나타나서 고정부위로 바람직하지 않지만, 10g의 압력일 경우에는 고정부위로 사용이 가능함을 나타내고 있다. 도 18은 5명에 대한 실험 결과의 평균 값이다.
도 19 내지 도 21은 상기 도 18의 실험 결과 중 통증이 적었던 1, 6, 2, 4에 대해서 verbal, flexion, walking에 고정도를 실험한 결과이다. 도 19 내지 도 21에서 3번은 도 18의 6번에 해당한다. 도 19 내지 도 21의 결과를 보면 실험을 수행한 4곳 모두 고정력을 충분히 담보할 수 있는 유력한 고정부위가 될 수 있음을 알 수 있다. 특히 1번은 모든 경우에 대해서 가장 우수한 고정도를 나타내었다.
이와 같이 본원발명은 해부학적으로 구체적인 위치를 명확히 설정하고, 각각의 영역에 대해서 다양한 실험을 수행하였다. 최소한의 힘만으로도 높은 고정력을 담보할 수 있는 특정한 부위를 도출함으로써, 장시간 착용을 하여도 피부에 자극이 적고, 가압하는 부위를 명확하게 특정할 뿐만 아니라 그 영역을 최소화하여 사용자에 상관없이 일관된 고정력을 제공할 수 있는 마스크를 제공할 수 있다.
<공인 누설률 측정>
<누설률 실시예>
도 25 내지 도 27은 본원발명의 누름부에 따른 공인 누설률을 측정하기 위해서 종래의 마스크(KF 94)에 있어서, 종래 마스크 자체의 피팅 기능을 사용하지 않은 상태에서 본원발명에 따른 제1압박부 내지 제3압박부를 압박할 수 있는 누름부를 금속 클립 형태로 제조하여 시착한 사진이다.
도 25 내지 도 27에 따른 클립을 본원발명에 따른 제3압박부(누설률 실시예 1), 제2압박부(누설률 실시예 2), 제1압박부(누설률 실시예 3)를 밀착할 경우에 대한 공인 누설률을 측정하였다.
<누설률 비교예>
종래의 마스크인 KF94 모델의 1회용 마스크를 누설률 비교예로 사용하였다. 상기 마스크는 코 주변부 실링을 위해서 변형이 가능한 철사를 마스크의 코 주변에 삽입한 것이다. 상기 마스크를 가지고 공인 누설률을 측정하였다. 누설률 비교예 1, 2, 3은 각각 누설률 실시예 1, 2, 3에서 누설률을 측정한 위치에서 종래의 KF94를 사용하여 누설률을 측정한 것이다.
누설률은 식품의약품안전평가원 "보건용 마스크의 기준규격에 대한 가이드라인(민원인 안내서)" 안내서-0349-04에 기재된 누설률 시험법에 따라 진행하였다. 본원발명의 누설률 결과는 시험 장치 및 방법에 대해서 식품의약품안전평가원의 인증을 받은 후 진행한 결과이다.
아래 누설률과 관련된 표 결과값에서 1번 행동 내지 5번 행동은 "보건용 마스크의 기준규격에 대한 가이드라인(민원인 안내서)" 안내서-0349-04에 기재된 ㉮ 머리를 움직이거나 말하지 않고 2분 동안 걷는다. ㉯ 터널의 벽면을 조사하는 것처럼 머리를 좌우로 약 2 분 동안 15 번 정도 움직인다. ㉰ 지붕과 바닥을 조사하는 것처럼 머리를 위 아래로 약 2 분 동안 15번 정도 움직인다. ㉱ 2 분 동안 한글로 된 문장을 큰소리로 말한다. ㉲ 머리를 움직이거나 말하지 않고 2 분 동안 걷는다에 해당하는 것이다.
각각의 행동에 대해서 약 2분간의 테스트를 진행하여 총 5회를 실시한 평균값을 사용하였다.
<공인 누설률 결과 대비>
표 6, 9, 10은 각각 본원발명의 제3고정부(누설률 실시예 1), 제2고정부(누설률 실시예 2), 제1고정부(누설률 실시예 3)를 밀착할 경우에 대한 공인 누설률이며, 표 7, 11은 누설률 비교예 1, 누설률 비교예 2의 공인 누설률 결과이다. 누설률 비교예 3의 경우, 밀착을 할 수 없었기 때문에 누설률 자체의 측정이 불가능하였다. 억지로 누설률을 측정하였을 때 40% 이상의 값이 측정되어 실질적으로 의미 있는 값을 도출하지 못하였다.
표 11은 누설률 실시예 4로써 동일한 실험을 상기 실시예 1, 2, 3의 부위를 압박하지 않고 단순히 사용자의 코 연골 부위만을 본원발명의 실시예에 따른 코 피팅 조절기를 사용할 경우에 대한 공인 누설률 결과이다.
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Figure 112021020694840-pat00007
Figure 112021020694840-pat00008
Figure 112021020694840-pat00009
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Figure 112021020694840-pat00011
아래 표 12는 본원발명에 따른 누설률 실시예 1 내지 3과 누설률 비교예 1, 2의 공인 누설률을 정리 비교한 결과이다.
공인 누설률 비고
누설률 실시예 1 2.05% 제3고정부
누설률 실시예 2 0.36% 제2고정부
누설률 실시예 3 2.04% 제1고정부
누설률 실시예 4 0.71% 청구항 2 고정부
누설률 비교예 1 4.12% KF94기준 11%미만은 충족
누설률 비교예 2 1.57% KF94기준 11%미만은 충족
누설률 비교예 3 - 고정이 되지 않아 측정불가
공인 누설률을 측정할 경우 본원발명에 따른 누설률 실시예 1, 2, 3, 4와 누설률 비교예 모두 KF94의 기준은 만족하는 것으로 나타났지만, 본원발명의 모든 경우가 누설률 비교예에 대비하여 낮은 누설률을 나타냈다.<턱 운동 결과 대비>
표 13, 15, 17은 각각 본원발명의 누설률 실시예 1 내지 실시예 3에 따른 누름부를 포함하는 마스크를 착용한 후 상기 누설률 시험 방법 중 턱움직임이 있는 "㉱ 2 분 동안 한글로 된 문장을 큰소리로 말한다" 각각 5번 수행한 시험 결과이고, 표 14, 16은 각각 누설률 비교예 1 내지 2의 결과를 나타낸 것이다. ㉱의 경우 실제는 누설이 많이 발생하지만, 공인 테스트의 규정 내에서는 명확하게 알 수 없기 때문에 이에 대해서 추가 실험을 진행하였다.
표 13에서 알 수 있듯이 누설률 실시예 1에 따른 누름부를 포함하는 마스크는 상기 ㉱시험에 대해서도 누설률이 1.87%로서 매우 우수한 값을 나타내고 있다. 표 14를 참조하면, 동일한 위치에 종래의 KF94를 사용할 경우 8.02%로서 11% 미만이라는 규격에는 부합하는 것으로 나타났지만 누설률 실시예 1에 대비하여서는 4배 이상의 누설률 값을 보였다.
Figure 112021020694840-pat00012
Figure 112021020694840-pat00013
Figure 112021020694840-pat00014
Figure 112021020694840-pat00015
표 17에서 알 수 있듯이 누설률 실시예 3에 따른 누름부를 포함하는 마스크는 누설률이 2.31%로서 우수한 값을 나타내고 있다. 반면에 누설률 비교예 3의 경우, 밀착을 할 수 없었기 때문에 누설률 자체의 측정이 불가능하였다. 억지로 누설률을 측정하였을 때 40% 이상의 값이 측정되어 실질적으로 의미 있는 값을 도출하지 못하였다.
Figure 112021020694840-pat00016
아래 표 18은 본원발명에 따른 누설률 실시예 1 내지 3과 누설률 비교예 1, 2의 공인 누설률 중 가장 누설률이 높은 시험만을 수행한 결과를 정리 비교한 결과이다. 사용자가 마스크를 착용하고 장시간 업무 등을 진행하는 경우가 많고 이에 따라 대화를 하는 경우가 대부분이다. 아래 표 18을 참조하면 본원발명의 누설률 실시예 1 내지 3은 이러한 경우라도 표 12의 경우와 대비하여 거의 유사한 누설률 값을 보이고 있는 바, 이는 턱 근육이나 얼굴의 근육의 움직임이 있더라도 일정한 실링을 담보하는 것을 확인할 수 있다. 또한, 위치와 근육 사용 여부에 관계없이 낮은 누설률을 유지하고 있는 바, 사용자가 마스크 착용에 대해서 숙달되지 않아도 항상 우수한 결과를 얻을 수 있다.
턱 운동에 대한 누설률 비고
누설률 실시예 1 1.87% 제3고정부
누설률 실시예 2 0.41% 제2고정부
누설률 실시예 3 2.31% 제1고정부
누설률 비교예 1 8.02% KF94기준 11%미만은 충족
누설률 비교예 2 1.41% KF94기준 11%미만은 충족
누설률 비교예 3 - 고정이 되지 않아 측정불가
반면에 종래의 마스크는 사용자의 턱 또는 얼굴 근육이 정지될 경우와 그렇지 않은 경우에 많은 누설률 차이를 보이고 있으며, 위치에 따라서 4배 이상의 누설률 차이가 있는 바, 사용자의 마스크 착용 숙달 여부, 대화 여부에 따라서 일정하지 못한 값을 보이는 단점이 있다.한편 동일한 실험을 상기 누설률 실시예 1, 2, 3의 부위를 압박하지 않고 단순히 사용자의 코 연골 부위만을 본원발명의 실시예에 따른 누름부를 사용할 경우와 비교예의 KF94를 사용하여 누설률을 측정한 결과 표 15 및 표 16과 유사한 결과를 나타냈다. 이 경우에도 본원발명에 따른 결과가 약 1/4의 누설률 값을 나타냈다.
<변위 실험>
본원발명에 따른 누름부의 유무에 따른 안면에 고정하는 장치의 변위를 확인하기 위하여 사용자의 안면 좌우에만 고정되는 탄성체를 제작하고 코 주변부에서 상기 탄성체의 위치변화를 모션센서를 사용하여 관측하였다.
도 28은 변위 실험을 하기 위해서 누설률 실시예 2에 따른 누름부를 부가한 탄성체를 사용자가 착용한 사진이다. 도 28에서 검은점으로 표시한 부분의 변위를 관측하였다. 누설률 실시예 2에 따른 누름부를 부가하거나 부가하지 않은 탄성체를 사용자가 착용한 후 "아에이오우"의 말하기를 하면서 상기 검은점의 변위를 관측하였다. 기준점으로부터 좌표를 구한 후 이들의 거리를 측정한 후 시간에 따라서 이를 도 29에 나타내었다.
종래의 마스크는 사용자가 코 주변의 철사를 구부려 밀착을 하더라도 사용자가 말을 함으로써 발생하는 안면 근육의 수축 이완으로 인해서 밀착도가 떨어진다. 도 29에서 점선으로 표시한 것은 이와 유사한 결과로서 누설률 실시예 2에 따른 누름부를 부가하지 않은 탄성체를 시착한 결과를 나타낸 것이다. 본원발명에 따른 누름부를 부가할 경우 사용자가 대화를 할 경우라도 해당 부위의 변위(도 29의 실선 참조)가 적어 밀착도가 계속 유지될 수 있음을 간접적으로 확인을 할 수 있다.
본원발명은 위치 변화가 적기 때문에 변이에 따른 피부와의 마찰이 적다. 이는 코로나-19와 같이 장시간 마스크를 착용해야 할 경우, 콧등과 마스크의 마찰로 인해서 피부 손상이 발생하는 것을 막을 수 있는 장점이 있다.
<제1실시예 내지 제3실시예>
도 30은 본원발명의 제1실시예에 따른 마스크(100)의 분해사시도이고, 도 31은 본원발명의 제1실시예에 따른 마스크(100)의 사시도, 전좌상면도이다. 도 32는 본원발명의 제2실시예에 따른 마스크(200)의 분해사시도, 도 33은 본원발명의 제3실시예에 따른 마스크(300)의 분해사시도이다.
이하 도 30 내지 도 33을 참조하여 본원발명에 따른 마스크의 실시예 1 내지 3을 설명한다.
도 30 내지 도 33에서 점선은 본원발명에 따른 실시예 1 내지 3의 결합 순서를 설명한 것이다.
본원발명에 따른 마스크는 크게 필터(110, 210, 310) 및 프레임부(160, 260, 360)로 나눌 수 있다. 본원발명에 따른 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예는 각각의 필터, 프레임부의 특정한 조합에 의한 하나의 실시예를 예시로서 나타낸 것이다.
본원발명에 따른 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예는 공통된 부분이 있는바 하기 설명에서 각각의 도면 부호를 참고한다. 사용자의 코와 구강 주변을 덮는 필터(110, 210, 310); 및 상기 필터(110, 210, 310)와 결합하고 상기 사용자의 제1고정부위 중 적어도 일부에 밀착함으로써 상기 필터를 상기 사용자의 안면에 고정하는 프레임부(160, 260, 360);를 포함하며,
상기 제1고정부위는 상기 사용자의 안면 중
1) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 붓돌기(styloid process)를 포함하는 위치부터 상기 사용자의 작은 어금니(premolar)까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-1고정부위;
2) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 이하선(parotid gland)을 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 내측익돌근(medial pterygoid)의 두 갈래 중 앞쪽 섬유가 위치한 부위를 제외한 부위까지이며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-2고정부위;
3) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 붓돌기(styloid process)를 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 교근(masseter muscle)까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위이며, 상기 교근(masseter muscle)에서 가장 돌출된 근복부(muscle belly)는 제외하는 것인 제1-3고정부위;
4) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동범위로 보았을 때 상기 사용자의 이주(tragus)의 전단부부터 상기 사용자의 윗꼬리 올림근(zygomaticus major) 후면부를 압박하지 않는 부위까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-4고정부위;
5) 상기 사용자의 관자놀이(temple), 턱뼈각(Angle of mandible), 아래턱뼈 아래모서리(inferior border of mandible)를 꼭지점으로 하는 삼각형 영역인 제1-5고정부위;
6) 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 내부인 제1-6고정부위로서,
여기서 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 상기 사용자의 턱뼈각(Angle of Mandible) 및 광대돌기 (Zygomatic process)를 일면으로 하는 정사각형으로서, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 시상축(sagittal or anteroposterior axis) 및 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)을 가로 및 세로로 하며, 상기 턱뼈각(Angle of Mandible)부터 상기 광대돌기 (Zygomatic process)까지의 세로축 거리를 한 변의 길이로 하는 제1-6고정부위;
7) 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (-1,-1), (1,-1), (2,-1), (3,-1), (4,-1), (-1,1), (1,1), (2,1), (3,1), (4,1), (5,1), (-1,2), (1,2), (2,2), (3,2), (-1,3), (1,3), (2,3), (-1,4), (1,4), (-1,5), (1,5), (2,5)인 제1-7고정부위;중 적어도 하나 이상을 포함하고,
여기서 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 가로 및 세로를 5등분했을 때의 소정사각형의 좌표를 기준으로 선정한 것으로서, 상기 5등분은 상기 사용자의 두상의 후면부터 전면에 따라서 상기 x가 1, 2, 3, 4, 5로 지정되며, 상기 사용자의 두상의 상면부터 하면에 따라서 상기 y가 1, 2, 3, 4, 5로 지정되며,
상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상 후면부 세로축을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 x가 음의 값으로 지정되고, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상 상면부 가로축을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 y가 음의 값으로 지정되며,
상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상의 상면 및 후면 꼭지점을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 x 및 y가 음의 값으로 지정된다.
상기 제1-6고정부위는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (1,1), (2,1), (3,1), (4,1), (1,2), (2,2), (3,2), (1,3), (1,4), (1,5), (2,5), (1,-1), (-1,1)이거나, (2,2), (4,2), (1,3), (3,3), (4,3), (5,3), (1,4), (2,4), (3,4), (4,4), (5,4), (1,5), (2,5), (4,5), (5,5), (1,1), (1,-1), (-1,1)이거나, (2,1), (2,2), (1,3), (4,3), (5,3), (1,4), (2,4), (4,4), (5,4), (1,5), (2,5), (5,5), (1,1), (1,-1), (-1,1)일 수 있다. 상기 제1-6고정부위는 바람직하게는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (2,2), (1,3), (2,4), (1,5), (2,5), (1,1), (1,-1), (-1,1), 더욱 바람직하게는 (2,2), (1,3), (1,-1), (-1,1)일 수 있다.
상기 제1-7고정부위는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (-1,-1), (1,-1), (2,-1), (3,-1), (4,-1), (-1,1), (1,1), (2,1), (-1,2), (1,2), (-1,3), (1,3)일 수 있다.
상기 제1-1고정부위 내지 제1-7고정부위는 앞의 <제1실험>, <제2실험>, <고정력 실험>을 통해서 효과의 우수성을 입증하였다. 상기 제1-1고정부위 내지 제1-7고정부위는 고정부(184, 284, 384)가 구체적으로 접하면서 압박하는 부위에 해당한다.
본원발명에 따른 마스크는 크게 필터(110, 210, 310) 및 프레임부(160, 260, 360)로 나눌 수 있다. 본원발명에 따른 제1실시예, 제2실시예, 제3실시예는 각각의 필터, 프레임부의 특정한 조합에 의한 하나의 실시예를 예시로서 나타낸 것이다.
종래의 마스크는 코 주변의 누설을 방지하기 위해서 부직포 형태의 마스크의 외주변을 따라 금속 재질을 삽입하고 상기 금속재질을 사용자가 자신의 코 주변부와 밀착하도록 변형하고 있다. 이러한 방식은 말을 하거나 고개를 움직이거나 얼굴 근육이 움직일 때 쉽게 누설이 되는 단점이 있으며, 그때마다 사용자가 다시 피팅을 해야 한다.
그럼에도 불구하고 마스크를 쓸 때 입을 통해서 배출되는 공기로 인해서 안경에 물방울이 맺히는 것을 쉽게 경험할 수 있다.
본원발명은 이러한 문제점 또한 해결하기 위한 것으로서, 본원발명에 따른 마스크는 또한 사용자의 코와 구강 주변을 덮는 필터(110, 210, 310); 상기 필터의 외측면을 따라 배치되는 프레임부(160, 260, 360); 상기 프레임부(160, 260, 360)의 말단으로서, 상기 필터(110, 210, 310)와 상기 프레임부(160, 260, 360)를 결합하며, 상기 사용자의 안면의 적어도 일부에 밀착함으로써 적어도 상기 필터(110, 210, 310) 및 상기 프레임부(160, 260, 360)를 상기 사용자의 안면에 고정하는 고정부(184, 284, 384);를 포함하는 마스크에 있어서,
상기 프레임부(160, 260, 360)는 상기 필터(110, 210, 310)의 일부인 필터상면(114, 214, 314)을 상기 필터상면(114, 214, 314)의 외면에서 압박하여 상기 필터상면(114, 214, 314)이 사용자의 코의 적어도 일부 및 그 주변부 피부와 밀착되게하는 누름부(274, 374)를 포함하고, 여기서 누름부(274, 374)는
1) 상기 필터상면(114, 214, 314)의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 비강 주름(nasolabial fold) 영역 중 적어도 일부분인 제1압박부를 압박함으로써 상기 필터상면(114, 214, 314)을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
2) 상기 필터상면(114, 214, 314)의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 위입술올림근(levator labii superioris, 도 23 및 도 24 참조) 또는 위입술콧방울올림근(levator labii superioris alaeque nasi, 도 24 참조)의 적어도 일부분인 제2압박부를 압박함으로써 상기 필터상면(114, 214, 314)을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
3) 상기 필터상면(114, 214, 314)의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 콧방울(alar crease)의 외주부 중 적어도 일부인 제3압박부를 압박함으로써 상기 필터상면(114, 214, 314)을 상기 사용자의 피부와 밀착시키는 마스크를 제공한다.
본원발명에 따른 누름부(274, 374)가 부가될 경우 고정력이 증가되는 것은 <누름부의 부가에 따른 고정력 측정>을 통해서 효과의 우수성을 입증하였다. 본원발명은 또한 상기 누름부에 따른 누설률의 결과를 상기 <공인 누설률 측정>에서 수행함으로써 본원발명은 누설률이 매우 낮을 뿐만 아니라 턱을 움직여도 여전히 낮은 누설률을 유지하는 것을 확인하였다.
상기 누름부(274, 374)는 필터상면(114, 214, 314)을 상기 사용자의 피부와 밀착시킴과 동시에 상기 마스크를 상기 사용자의 안면에 지지시킨다.
본원발명의 제1실시예에 따른 마스크(100)는 프레임부(160)의 프레임본체(170)에 별도의 누름부가 나타나 있지 않다. 그러나, 본원발명의 제1실시예에 따른 마스크(100)는 프레임부(160)의 프레임본체(170) 자체가 변형이 되어 본원발명의 제2실시예에 따른 마스크(200) 및 본원발명의 제2실시예에 따른 마스크(300)의 누름부(274, 374)와 동일한 역할을 수행한다.
필터(110, 210, 310)는 상기 사용자 안면의 전면에 배치되는 필터본체(112, 212, 312); 상기 필터본체(112, 212, 312)의 상부 외주변의 적어도 일부를 따라 고정되거나, 상기 필터본체(112, 212, 312)의 상부 외주변의 적어도 일부에서 하향 이격되어 고정되거나, 상기 필터본체(112, 212, 312)의 상부가 절곡되어 상기 사용자 코와 주변부를 덮는 필터상면(114, 214, 314); 상기 필터본체(112, 212, 312)의 하부 외주변의 적어도 일부를 따라 고정되거나, 상기 필터본체(112, 212, 312)의 하부 외주변의 적어도 일부에서 상향 이격되어 고정되거나, 상기 필터본체(112, 212, 312)의 하면이 절곡되어 상기 사용자의 턱의 적어도 일부 및 그 주변부 피부를 덮는 필터하면(116, 216, 316); 상기 필터본체(112, 212, 312)의 양측면으로서 상기 프레임부(160, 260, 360)와 결합되는 필터측면(118, 218, 318);을 포함한다.
상기 필터측면(118, 218, 318)은 상기 필터본체(112, 212, 312)에서 연장된 것으로서 상기 필터본체(112, 212, 312)와 동일한 재질이며, 상기 필터측면(118, 218, 318)은 보강부가 더 부가될 수 있다.
도 34 내지 39는 본원발명에 따른 프레임본체가 마스크의 외면에 결합하는 구조의 다양한 예시를 나타내고 있으며, 도 40 내지 45는 본원발명에 따른 프레임본체가 마스크의 내면에 결합하는 구조의 다양한 예시를 나타내고 있다.
도 34 내지 45는 각각 마스크 외면 또는 내면에만 결합하는 구조를 나타내고 있으나, 내면과 외면 모두에도 결합이 가능하다.
도 34와 도 40은 필터본체의 상부에 결합한 형태이며, 도 35와 도 41은 필터본체의 하부에 결합한 형태이고, 도 36와 도 42는 필터본체의 상부 및 하부에 결합한 형태이다. 도 37, 도 38, 도 43, 도 44는 상부에 하부로 또는 하부에서 상부로 프레임본체가 변형된 형태이다.
도 39와 도 45는 필터본체의 중앙부에 결합된 형태이다.
도 46 내지 49는 본원발명의 누름부의 다양한 예시를 나타내고 있다.
도 46은 누름부가 프레임본체에서 돌출된 2개의 지지부를 형성하는 것이고, 도 47은 누름부가 프레임본체와 3곳에서 결합한 면의 형태이다. 도 48은 탄성있는 금속 스프링의 형태를 나타내고 있다. 도 49는 부피가 있는 탄성체가 별도로 마련되어 프레임본체에 결합하는 형태이다.
도 50은 본원발명의 일 실시예에 따른 클립의 예시를 나타낸다.
도 51은 본원발명의 일 실시예에 따른 마스크의 외면에 추가의 보호층이 구비된 형태에 대한 모식도이다. 보호층은 섬유, 고분자 수지, 별도의 필터, 부직포, 금속 등을 사용하여 외부에 별도의 스크린을 형성할 수 있다.
도 52 또는 도 53을 참고하면, 상기 필터상면(114, 214, 314) 및/또는 상기 필터하면(116, 216, 316)의 양측에는 상기 필터본체(112, 212, 312)와 고정되는 1개 이상의 제1결착부(A-A', B-B', C-C', D-D' 각각 대응되는 다수 점 중 적어도 하나 이상)가 마련되며, 상기 제1결착부(A-A', B-B', C-C', D-D' 각각 대응되는 다수 점 중 적어도 하나 이상)는 탈착이 가능한 결합 형태일 수 있고, 상기 필터상면(114, 214, 314) 및/또는 상기 필터하면(116, 216, 316)의 중앙에는 상기 필터본체(112, 212, 312)와 고정되는 1개 이상의 제2결착부(E-E', F-F' 각각 대응되는 다수 점 중 적어도 하나 이상)가 마련되며, 상기 제2결착부(E-E', F-F' 각각 대응되는 다수 점 중 적어도 하나 이상)는 탈착이 가능한 결합 형태일 수 있다. 여기서 상기 탈착이 가능한 결합 형태는 탈착을 할 때 필터본체(112, 212, 312)와 필터상면(114, 214, 314) 및 필터하면(116, 216, 316)이 손상되지 않고 탈착할 수 있는 정도의 힘이어야 한다. 또 다른 탈착이 가능한 결합 형태로는 벨크로, 스냅 단추, 클립을 포함하는 그룹 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 상기 필터상면(114, 214, 314)이 배치될 수 있는 범위는 콧망울(tip-defining points) 내지 비골(nasal bone) 하단부일 수 있다.
도 52 또는 도 53에서 결착할 수 있는 부위의 예시로 각각 A-A', B-B', C-C', D-D', E-E', F-F'로 표시하였다. A, B, C, D, E, F의 다수의 점으로 표시하였으며, 이 중에 적어도 하나가 결착하는 부위가 될 수 있다. A, B, C, D, E, F의 결착부위는 각각 대응되는 A', B', C', D', E', F'에 결착한다. A, B, C, D는 제1결착부의 예시이고, E, F는 제2결착부의 예시이다.
상기 제1결착부 및 제2결착부가 상기 필터상면(114, 214, 314) 및 필터하면(116, 216, 316)의 외주변을 따라서 배치되는 경우에는 밀착의 강도가 강해서 탈착시 필터상면(114, 214, 314) 또는 필터하면(116, 216, 316)의 일부가 손상이 되어도 문제가 없다. 이 경우 손상된 필터상면(114, 214, 314) 또는 필터하면(116, 216, 316)은 최외각에 배치되는 부분이므로 나머지 부분에 의해서 사용자의 안면과 밀착을 이룰 수 있기 때문이다. 이 경우는 A-A', B-B', C-C', D-D', E-E', F-F'의 예시 중 필터상면 및 필터하면의 외주변을 따라 배치된 결합부가 해당된다.
상기 제1결착부 또는 제2결착부의 위치에 대응하여 상기 필터상면(114, 214, 314) 또는 필터하면(114, 214, 314)에는 주름이 미리 형성될 수 있다. 상기 주름은 직선이 아닌 안면 윤곽선, 특히 턱 윤곽선을 따르는 곡선 형태일 수 있다.
상기 필터상면(112, 212. 312)이 배치될 수 있는 최대 상하 범위는 콧망울(tip-defining points) 이상부터 nasal bone 하단부까지이다.
도 22 내지 24는 본원발명에 따른 제1압박부 내지 제3압박부가 배치될 수 있는 안면을 나타내는 해부학적 모식도로서 도 22에 nasal bone이 기재되어 있으며 콧망울은 통상적으로 언급되는 콧망울을 말한다
상기 프레임부(160, 260, 360)는 반원형의 띠 형태로 필터상면(114, 214, 314)의 윗면에 배치되는 프레임본체(170, 270, 370); 상기 프레임본체(170, 270, 370)의 양 끝단에서 연장되며 상기 필터측면(118, 218, 318)과 결합하는 결합부(180, 280, 380);를 포함한다.
상기 프레임본체(270)는 상기 프레임본체(270)의 중간에 배치되어 상기 프레임본체(270)를 접을 수 있게 하는 연결부(277, 278)가 부가될 수 있다. 상기 연결부(277, 278)는 탄성이 있는 소재 또는 연성이 있는 소재이거나 경첩 형태로 구성될 수 있다.
상기 프레임본체(170, 270, 370)는 적어도 일부가 필터본체(112, 212, 312), 상기 필터상면(114, 214, 314), 및 상기 필터하면(116, 216, 316) 중 적어도 하나와 결합할 수 있다. 바람직하게는 프레임본체(170, 270, 370)의 중간 부분이 상기 필터본체(112, 212, 312) 또는 상기 필터상면(114, 214, 314) 또는 필터하면(116, 216, 316)과 융착하는 것이다.
상기 프레임본체(170, 270, 370)의 적어도 일부가 상기 필터본체(112, 212, 312), 상기 필터상면(114, 214, 314), 및 상기 필터하면(116, 216, 316) 중 적어도 하나와 결합하는 부위는 상기 필터본체(112, 212, 312), 상기 필터상면(114, 214, 314), 및 상기 필터하면(116, 216, 316)의 내면 및 외면 중 적어도 하나 이상이다. 도 34 내지 45에서 상기 프레임본체가 필터본체와 결합할 수 있는 다양한 예시를 도시하였다.
상기 결합부(180, 280, 380)는 상기 제1고정부위와 직접 밀착되는 고정부(184, 284, 384); 상기 고정부(184, 284, 384)의 외측면에 결합된 고정부커버(182, 282, 382);를 포함할 수 있다. 본원발명에 따른 실시예 1 내지 3은 고정부커버(182, 282, 382)가 별도로 결합되는 것으로 나타나 있으나, 프레임본체(170, 270, 370)와 상기 결합부(180, 280, 380)가 일체로 성형되는 것도 가능하다.
상기 필터측면(118, 218, 318)은 상기 고정부(184, 284, 384)의 일면, 상기 고정부커버(182, 282, 382)의 일면, 및 상기 고정부(184, 284, 384)와 상기 고정부커버(182, 282, 382) 사이 중 적어도 하나와 결합할 수 있으며, 구체적으로는 끼움, 걸림, 접착, 점착, 자력, 융착 중의 적어도 하나의 수단에 의해서 결합할 수 있다.
상기 고정부(184, 284, 384)는 좌우가 뒤집힌 'C' 또는 상하가 뒤집힌 'L' 형태가 바람직하다. 최소한의 접촉 면적으로 가장 큰 고정력을 담보하기 위한 것이다. 고정부(184, 284, 384)는 본원발명에 따른 마스크를 제1고정부위에 고정하는 역할을 하는 부위이므로 마찰력이 높고 인체에 대한 반응성이 낯은 실리콘을 포함하는 탄성체가 바람직하다.
고정부(184, 284, 384)와 관련하여 고정부의 형태는 다각형 또는 원형의 어느 형태도 가능하나, 주변부가 돌출되고 이 형태가 'C' 또는 상하가 뒤집힌 'L' 형태가 바람직하다. 이는 고정부(184, 284, 384)가 피부를 압박할 때 상대적으로 눌리지 않는 피부가 고정부(184, 284, 384)의 중심부로 돌출되어 마스크가 안면의 앞쪽으로 이동하거나 회전하는 것을 막을 수 있기 때문이다.
도 54는 본원발명의 실시예에 따른 고정부커버(182, 282, 382)의 다양한 변형예이다. 도 54는 고정부커버(182, 282, 382)의 예시로서 곡면 형태를 나타내고 있으나, 다각형 형태도 변형이 가능하다. 도 54에서 점선으로 표시된 부분은 고정부(184, 284, 384)를 나타낸 것이다.
추가적으로 고정부(184, 284, 384)에 적어도 1개 이상의 날개 지지부가 부가될 수 있다. 날개 지지부는 도면에는 미도시 되었지만 고정부(184, 284, 384)에 연결되어 고정면을 늘리는 효과가 있어 더욱 더 안정된 고정력을 담보할 수 있다.
상기 고정부(184, 284, 384)는 실리콘을 포함하는 탄성체를 포함할 수 있다. 고정부(184, 284, 384)는 프레임본체(170, 270, 370)와 일체로 형성될 수도 있고, 별도의 재질로서 부가된 형태로도 구성이 가능하나, 모두 피부와 접촉하는 점을 고려하여 인체에 무해한 재질로서 접착력을 담보할 수 있는 것이어야 한다.
상기 필터의 외면에 별도의 보호층(도 51 참조)이 부가될 수 있으며, 상기 보호층은 필터, 프레임부 중 적어도 하나에 고정될 수 있다. 또한 상기 보호층은 섬유, 고분자 수지, 별도의 필터, 부직포, 금속 속 중 적어도 하나의 재질로 제조될 수 있으며, 상기 보호층은 반투명 또는 불투명이다.
제1실시예 또는 제3실시예의 도면에는 명시적으로 나타나지 않았지만 무게가 무거운 마스크 또는 진동이 심하거나 움직임이 심한 경우에는 추가의 고정력을 부가하기 위해서 코; 턱; 귀; 유양 골(mastoid bone); 목 뒤; parietal bone 또는 occipital bone의 두상; 중 적어도 하나 이상에 위치하는 보조고정부위를 이용한 보조고정부를 부가할 수 있다. 상기 보조고정부를 활용하여 더욱 더 안정적인 고정력을 담보할 수 있다. 다만 본원발명에 따른 마스크는 기본적으로 고정력이 높다는 점을 고려할 때 보조고정부 또한 강한 압박을 요구하지 않는다.
상기 누름부(274, 374)가 압박하는 부위가 점, 선, 또는 면 중 적어도 하나 이상의 형태일 수 있으며, 또한 압박하는 부위 자체도 적어도 1개 이상일 수 있다. 또한 상기 누름부(274, 374)가 압박하는 부위의 접합력을 높이기 위해서 미세 돌기 형태로 구성될 수 있다.
또한, 누름부(274, 374)의 실질적으로 힘을 부여하는 부분의 형태가 점, 선, 면, 또는 입체 중 적어도 하나 이상일 수 있다. 이와 같이 누름부(274, 374)는 다양한 형태의 변형이 가능하나, 결국 본원발명에 따른 효과를 나타내기 위해서는 제1압박부 내지 제3압박부 중 적어도 하나 이상을 압박해야 한다.
도 55 내지 도 120은 본원발명에 따른 누름부의 다양한 예시를 나타내고 있다.
도 55는 본원발명에 따른 마스크 중 필터상면(114, 214, 314)과 누름부(274, 374)에 의해서 필터상면(114, 214, 314)을 압박하는 부위를 예시로 보여주고 있다. 도 55에 따른 필터상면(114, 214, 314)은 회색으로 표시된 것이다. 짙은 회색은 필터상면(114, 214, 314) 중 외부로 노출된 부분이며 옅은 회색은 가려서 보이지 않은 부분을 나타내고 있다.
도 55에서 안면 주변을 전체적으로 감싸고 있는 검은색 실선은 마스크의 최외각을 나타낸다. 도 55에서 필터상면(114, 214, 314)은 탄성이 있는 천이거나 필터와 동일한 재질일 수 있다. 상기 필터상면(114, 214, 314) 중 콧방울의 외주부를 포함하는 부위(빨간색 또는 빗금선으로 표시)를 압박함으로써 필터상면(114, 214, 314)이 피부와 밀착할 수 있게 한다. 도 55의 경우 코의 양쪽 콧방울 외주부를 압박함으로써 코의 연골부는 별다른 압박이 없이도 필터상면(114, 214, 314)이 연신되거나 변형이 되어 코에 밀착할 수 있다.
도 56 내지 도 79는 누름부가 압박하는 부위가 점 또는 선 형태인 것을 구체적으로 나타낸 것이다.
도 56 내지 도 67은 필터상면과 이를 압박하는 누름부에 대한 것만을 도식화한 것이다. 회색으로 표시한 것은 본원발명에 따른 필터상면의 예시이다. 필터상면은 콧방울 및 그의 주변부를 덮거나(도 56 내지 58, 62 내지 64) 연골의 상단부 및 그의 주변부를 덮을 수(도 59 내지 61, 65 내지 67) 있다.
도 56 내지 도 67에서 검은 점은 누름부가 필터상면의 외면에서 사용자의 안면을 향해서 필터상면을 압박하는 부분을 나타내고 있다. 점선의 빨간색 원은 누름부가 지지되거나 고정되는 부분(이하 '지지부')을 나타내고 있다. 중심에 검은색 선과 주변부에 붉은색 파형이 표시된 것은 압박하는 부분이 선의 형태인 것을 나타낸다. 도 55 또한 압박하는 부분이 선의 형태를 나타낸다. 상기 필터상면을 압박하는 검은 점은 탄성에 의해서 위치가 변동이 가능하다.
도 56 내지 도 67에서 예시로 제시하고 있는 누름부는 탄성이 있는 스프링 형태로서 일단은 지지하는 부분에 의해서 고정되고 타단은 필터상면의 외면에서 사용자의 안면을 향해서 필터상면을 압박하고 있다. 상기 누름부가 상기 필터상면을 압박하는 부위와 상기 누름부가 고정되는 부위 사이가 직선 형태(도 56, 57, 59, 60, 63, 68)이거나 굴곡부(도 58, 61, 62, 64, 65)가 형성되어 있다. 굴곡부가 1개이거나 여러 개(도 62, 64)도 가능하다.
직선이거나 굴곡부를 갖는 형태는 누름부가 압박하는 방향에 따라서 설계 변경이 가능한다. 누름부가 필터상면의 외면에서 압박하는 방향은 사용자의 피부와 수직인 방향이거나(도 56, 57, 59, 61), 사용자의 안면에 형성된 주름 방향이거나, 사용자의 안면에 형성된 주름과 수직인 방향(도 62)이거나, 사용자의 코 외주변을 따르는 방향(도 63)이거나, 사용자의 코 외주변의 내향 또는 외향 방향(도 57, 58, 64)이거나, 사용자의 코 주변 근육방향(도 60, 65)이거나, 상기 방향의 복합적인 조합(도 61, 66)일 수 있다.
한편 누름부가 압박하는 상대적인 위치는 고정되거나 고정되지 않을 수 있다. 도 56 내지 도 67에서 누름부가 압박하는 위치인 검은 점은 탄성에 의해서 위치가 변동될 수 있다.
도 56 내지 58, 62 내지 64에서 누름부가 압박하는 부위는 제1압박부, 제2압박부 또는 제3압박부에 해당하며, 도 59 내지 61, 65 내지 67은 제2압박부에 해당한다. 도 56 내지 도 67에서 누름부는 코를 중심으로 대칭으로 배치되어 있다. 도 56 내지 도 67의 예시에서 하나의 누름부는 하나의 압박하는 부위가 점 형태로 구성되어 있다. 다만, 하나의 누름부가 지지하는 부위에 고정되는 부위가 1개(도 56 내지 63, 65, 66)이거나 2개(도 64, 67)를 예시로 구성하였다.
도 68 내지 도 73은 도 56 내지 도 67의 구성에 더하여 코를 중심으로 대칭으로 배치된 누름부를 연결하는 연결부가 부가된 것이다. 다만 도 68 내지 도 70의 구성에 있어서도 탄성이 있는 스프링 형태의 중심부는 여전히 코를 직접적으로 압박하지 않는다. 이 경우 누름부를 형성하는 스프링은 하나의 몸체로 구성된다.
도 74 내지 도 79는 도 26 내지 도 67의 구성 중 지지하는 부위가 2개 이상이며, 굴곡부가 2개 이상인 경우에 대한 다양한 실시예를 나타내고 있다. 이러한 구조는 안면에 부착되는 장치의 형태 또는 압박하고자 하는 부위에 따라서 설계 변경이 가능하다. 도 74 내지 도 79의 다양한 형태 또한 하나의 몸체를 변형하여 구성할 수 있다.
이러한 형태는 또한 지지부의 위치에 따라서도 변형이 가능하다. 지지부가 안면 근처에 형성이 된 경우라면 누름부가 안면부를 따라서 배치될 것이며, 지지부가 안면부에서 이격된 위치에 형성된 경우라면 누름부는 안면에서 멀어지는 형태로 구성이 된다. 이와 같이 스프링 형태의 탄성체는 x, y, z축의 3축을 이용하여 다양한 변형이 가능하다.
도 80 내지 도 88은 누름부가 압박하는 부위가 면 형태인 것을 구체적으로 나타낸 것이다.
도 80 내지 88에서 내부가 검은색으로 채워진 도형은 본원발명에 따른 누름부가 필터상면의 외면에서 압박하는 부분이 면의 형태인 것을 나타낸다. 도 80 내지 도 93은 연골 부분이 연결되지 않은 2개의 누름부가 대칭적으로 배치된 것이며, 도 83 내지 85는 중간부가 연결된 것이다. 도 80 내지 도 88은 압박하는 부분이 점, 선, 면을 모두 포함하는 경우다. 이러한 경우라도 누름부를 이루는 재질을 탄성이 있는 금속 등의 소재를 사용하여 일체로 형성할 수 있다.
도 89 내지 도 106은 누름부 또는 추가누름부의 압박하는 부위가 면 형태이면서, 누름부 또는 추가누름부의 형태가 입체인 경우를 나타내고 있다. 도 89 내지 도 106에서 검은색 면은 사용자의 안면 상부에서 하부를 내려도 보았을 때 누름부의 측면을 나타낸 것이다. 코 연골 주변부의 회색은 추가누름부를 나타낸 것으로서 추가누름부 또한 입체 형상으로 구성되어 있다. 도 89 내지 도 101에서 한정하고 있는 누름부는 폼의 탄성이 있는 입체로서 하나의 몸체로 구성되거나 여러 개의 몸체로 구성될 수 있다. 상기 누름부가 필터상면을 압박하는 부분도 면이지만, 상기 누름부가 지지부에 고정되는 부분도 면이 된다.
도 107 내지 도 109는 누름부의 또 다른 입체적인 형상을 나타낸 것으로서 누름부가 폼 또는 실리콘 등의 탄성 있는 소재로 구성되어 있으며, 압박하는 부위가 면 또는 미세돌기 형태이다. 지지부에 고정되는 부위는 면 형태로서 도 107 내지 도 109의 구성은 사용자의 안면에 부가되는 압박을 분산할 수 있는 다양한 형태를 예시로 제시하고 있다.
도 110 내지 도 120은 누름부 및/또는 상기 추가누름부가 상기 지지부에 고정되면서 회전, 이동, 뒤틀림을 포함하는 운동이 가능한 형태의 다양한 예시를 나타내고 있다. 상기 누름부의 비제한적인 예시의 구체적인 운동 형태로는 슬라이딩, 회전, 힌지 접힘 등 다양한 기계적 운동을 적용할 수 있다.
도 118 내지 도 120의 실시예에서 폼, 에어캡, 실리콘, 스프링 등 형상이 변하는 물체를 상기 지지부에 고정하고 여기서 다시 누름부를 연결해, 비기계적 운동을 적용하게 한 예시이다.
도 119 내지 도 120은 본원발명에 따른 마스크 중 제1-3고정부위 및 해당 고정부위를 압박하는 고정면의 다양한 예시를 나타낸다.
도 121 내지 도 126에서 회색영역으로 표시된 부분은 고정면이 사용자의 안면을 압박하는 부위를 나타내고 있으며, 검은색 실선은 프레임부의 예시로서 탄성이 있는 소재로 구성된 프레임부의 다양한 실시예를 나타내고 있다. 상기 프레임부는 상기 회색영역으로 표시된 부위 위에도 프레임부가 굴곡되어 프레임부 자체가 안면을 직접 압박할 수 있다. 도면의 표기에는 프레임부가 선으로만 표기가 되었으나, 이를 탄성이 있는 면으로 변경하는 것은 용이한바 이에 대한 구체적인 예시는 생략하였다. 아울러 프레임부가 굴곡되어 프레임부 자체가 안면을 직접 압박할 수 있는 부분도 면으로 변경이 가능하다.
도 121 내지 도 126에서는 안면의 단면만을 나타내고 있으나 프레임부는 안면을 감싸는 형태이므로 도면에 도시되는 않는 부분도 고정부가 배치된다.
100, 200, 300 : 마스크
110, 210, 310 : 필터
112, 212, 312 : 필터본체
114, 214, 314 : 필터상면
116, 216, 316 : 필터하면
118, 218, 318 : 필터측면
160, 260, 360 : 프레임부
170. 270, 370 : 프레임본체
277, 278 : 연결부
180. 280, 380 : 결합부
182, 282, 382 : 고정부커버
184, 284, 384 : 고정부
274, 374 : 누름부

Claims (39)

  1. 사용자의 코와 구강 주변을 덮는 필터;
    상기 필터의 외측면을 따라 배치되는 프레임부;
    상기 프레임부의 말단으로서, 상기 필터와 상기 프레임부를 결합하며, 상기 사용자의 안면의 적어도 일부에 밀착함으로써 적어도 상기 필터 및 상기 프레임부를 상기 사용자의 안면에 고정하는 고정부;
    를 포함하는 마스크에 있어서,
    상기 프레임부는 상기 필터의 일부인 필터상면을 상기 필터상면의 외면에서 압박하여 상기 필터상면이 사용자의 코의 적어도 일부 및 그 주변부 피부와 밀착되게하는 누름부를 포함하고,
    여기서 누름부는
    1) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 비강 주름(nasolabial fold) 영역 중 적어도 일부분인 제1압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
    2) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 위입술올림근(evator labii superioris) 또는 위입술콧방울올림근(evator labii superioris alaeque nasi)의 적어도 일부분인 제2압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
    3) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 콧방울(alar crease)의 외주부 중 적어도 일부인 제3압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키며,
    상기 고정부는 마찰력이 높고 인체에 대한 반응성이 낮은 실리콘을 포함하는 탄성체를 포함하며, 상기 사용자 안면의 양측에 대칭이고,
    상기 필터는 곡면 형태로 상기 사용자 안면의 전면에 배치되는 필터본체;
    상기 필터본체의 양측면으로서 상기 프레임부와 결합되는 필터측면;을 포함하며,
    상기 프레임부는 상기 사용자의 코와 구강 주변을 따라 배치되는 프레임본체를 포함하고,
    상기 누름부는 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시킴과 동시에 상기 마스크를 상기 사용자의 안면에 지지시키며,
    상기 누름부는 상기 사용자의 안면과 직접 접촉하지 않고,
    상기 누름부는 상기 프레임본체에서 상부로 돌출되거나, 상기 프레임본체의 상면에 결합하거나, 상기 프레임본체 일부인 마스크.
  2. 사용자의 코와 구강 주변을 덮는 필터;
    상기 필터의 외측면을 따라 배치되는 프레임부;
    상기 프레임부의 말단으로서, 상기 필터와 상기 프레임부를 결합하며, 상기 사용자의 안면의 적어도 일부에 밀착함으로써 적어도 상기 필터 및 상기 프레임부를 상기 사용자의 안면에 고정하는 고정부;
    를 포함하는 마스크에 있어서,
    상기 프레임부는 상기 필터의 일부인 필터상면을 상기 필터상면의 외면에서 압박하여 상기 필터상면이 사용자의 코의 적어도 일부 및 그 주변부 피부와 밀착되게하는 누름부를 포함하고,
    여기서 누름부는
    1) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 비강 주름(nasolabial fold) 영역 중 적어도 일부분인 제1압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
    2) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 위입술올림근(evator labii superioris) 또는 위입술콧방울올림근(evator labii superioris alaeque nasi)의 적어도 일부분인 제2압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
    3) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 콧방울(alar crease)의 외주부 중 적어도 일부인 제3압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키며,
    상기 고정부는 마찰력이 높고 인체에 대한 반응성이 낮은 실리콘을 포함하는 탄성체를 포함하며, 상기 사용자 안면의 양측에 대칭이고,
    상기 필터는 곡면 형태로 상기 사용자 안면의 전면에 배치되는 필터본체;
    상기 필터본체의 양측면으로서 상기 프레임부와 결합되는 필터측면;을 포함하며,
    상기 프레임부는 상기 사용자의 코와 구강 주변을 따라 배치되는 프레임본체를 포함하고,
    상기 누름부는 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시킴과 동시에 상기 마스크를 상기 사용자의 안면에 지지시키며,
    상기 누름부는 상기 사용자의 안면과 직접 접촉하지 않고,
    상기 누름부 중 상기 필터상면과 접촉하는 부분은 탄성있는 재질인 마스크.
  3. 사용자의 코와 구강 주변을 덮는 필터;
    상기 필터의 외측면을 따라 배치되는 프레임부;
    상기 프레임부의 말단으로서, 상기 필터와 상기 프레임부를 결합하며, 상기 사용자의 안면의 적어도 일부에 밀착함으로써 적어도 상기 필터 및 상기 프레임부를 상기 사용자의 안면에 고정하는 고정부;
    를 포함하는 마스크에 있어서,
    상기 프레임부는 상기 필터의 일부인 필터상면을 상기 필터상면의 외면에서 압박하여 상기 필터상면이 사용자의 코의 적어도 일부 및 그 주변부 피부와 밀착되게하는 누름부를 포함하고,
    여기서 누름부는
    1) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 비강 주름(nasolabial fold) 영역 중 적어도 일부분인 제1압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
    2) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 위입술올림근(evator labii superioris) 또는 위입술콧방울올림근(evator labii superioris alaeque nasi)의 적어도 일부분인 제2압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키거나,
    3) 상기 필터상면의 상기 사용자의 피부 반대면에서 상기 사용자의 콧방울(alar crease)의 외주부 중 적어도 일부인 제3압박부를 압박함으로써 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시키며,
    상기 고정부는 마찰력이 높고 인체에 대한 반응성이 낮은 실리콘을 포함하는 탄성체를 포함하며, 상기 사용자 안면의 양측에 대칭이고,
    상기 필터는 곡면 형태로 상기 사용자 안면의 전면에 배치되는 필터본체;
    상기 필터본체의 양측면으로서 상기 프레임부와 결합되는 필터측면;을 포함하며,
    상기 프레임부는 상기 사용자의 코와 구강 주변을 따라 배치되는 프레임본체를 포함하고,
    상기 누름부는 상기 필터상면을 상기 사용자의 피부와 밀착시킴과 동시에 상기 마스크를 상기 사용자의 안면에 지지시키며,
    상기 누름부는 상기 사용자의 안면과 직접 접촉하지 않고,
    상기 누름부 중 상기 필터상면과 접촉하는 부분은 위로 볼록한 면 형태인 마스크.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 누름부 중 상기 필터상면과 접촉하는 부분은 탄성있는 소재의 곡면 형태인 마스크.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 탄성있는 재질은 폼 또는 실리콘의 탄성있는 재질인 마스크.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터는
    상기 사용자 곡면 형태로 상기 사용자 안면의 전면에 배치되는 필터본체;
    상기 필터본체의 상부 외주변의 적어도 일부를 따라 고정되거나, 상기 필터본체의 상부 외주변의 적어도 일부에서 하향 이격되어 고정되거나, 상기 필터본체의 상부가 절곡되어 상기 사용자 코의 적어도 일부 및 그 주변부 피부를 덮는 필터상면;
    상기 필터본체의 하부 외주변의 적어도 일부를 따라 고정되거나, 상기 필터본체의 하부 외주변의 적어도 일부에서 상향 이격되어 고정되거나, 상기 필터본체의 하면이 절곡되어 상기 사용자 턱의 적어도 일부 및 그 주변부 피부를 덮는 필터하면;
    상기 필터본체의 양측면으로서 상기 프레임부와 결합되는 필터측면;
    을 포함하는 마스크.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 필터측면은 상기 필터본체에서 연장된 것으로서 상기 필터본체와 동일한 재질인 마스크.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 필터측면은 보강부가 더 부가된 마스크.
  12. 제9항에 있어서,
    상기 필터상면 및/또는 상기 필터하면의 양측에는 상기 필터본체와 고정되는 1개 이상의 제1결착부가 마련되며, 상기 제1결착부는 탈착이 가능한 결합 형태인 마스크.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 필터상면 및/또는 상기 필터하면의 중앙에는 상기 필터본체와 고정되는 1개 이상의 제2결착부가 마련되며, 상기 제2결착부는 탈착이 가능한 결합 형태인 마스크.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 탈착이 가능한 결합 형태는 탈착을 할 때 필터본체와 필터상면 및 필터하면이 손상되지 않고 탈착할 수 있는 정도의 힘으로 결합된 마스크.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 탈착이 가능한 결합 형태는 벨크로, 스냅 단추를 포함하는 그룹 중 적어도 하나 이상인 마스크.
  16. 제9항에 있어서,
    상기 필터상면이 배치될 수 있는 범위는 콧망울(tip-defining points) 내지 비골(nasal bone) 하단부인 마스크.
  17. 제9항에 있어서,
    상기 프레임부는,
    반원형의 띠 형태로 상기 필터상면의 윗면에 배치되는 프레임본체;
    상기 프레임본체의 양 끝단에서 연장되며 상기 필터측면과 결합하는 결합부;
    를 포함하는 마스크.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 프레임본체는,
    상기 프레임본체의 중간에 배치되어 상기 프레임본체를 접을 수 있게 하는 연결부가 부가된 마스크.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 프레임본체는 적어도 일부가 상기 필터본체, 상기 필터상면, 및 상기 필터하면 중 적어도 하나와 결합하는 마스크.
  20. 제19항에 있어서,
    상기 프레임본체의 적어도 일부가 상기 필터본체, 상기 필터상면, 및 상기 필터하면 중 적어도 하나와 결합하는 부위는 상기 필터본체, 상기 필터상면, 및 상기 필터하면의 내면 및 외면 중 적어도 하나 이상인 마스크.
  21. 제17항에 있어서,
    상기 결합부는 제1고정부위와 직접적 밀착되는 고정부;
    를 포함하는 마스크로서,
    상기 제1고정부위는 상기 사용자의 안면 중,
    1) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 붓돌기(styloid process)를 포함하는 위치부터 상기 사용자의 작은 어금니(premolar)까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-1고정부위;
    2) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 이하선(parotid gland)을 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 내측익돌근(medial pterygoid)의 두 갈래 중 앞쪽 섬유가 위치한 부위를 제외한 부위까지이며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-2고정부위;
    3) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 붓돌기(styloid process)를 포함하는 위치부터 상기 사용자의 저작근(muscles of mastication)의 교근(masseter muscle)까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위이며, 상기 교근(masseter muscle)에서 가장 돌출된 근복부(muscle belly)는 제외하는 것인 제1-3고정부위;
    4) 시상축(sagittal or anteroposterior axis)의 이동범위로 보았을 때 상기 사용자의 이주(tragus)의 전단부부터 상기 사용자의 윗꼬리 올림근(zygomaticus major) 후면부를 압박하지 않는 부위까지를 포함하며, 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)의 이동 범위로 보았을 때 상기 사용자의 관자돌기(temporal process)를 포함하는 안면 하단 부위인 제1-4고정부위;
    5) 상기 사용자의 관자놀이(temple), 턱뼈각(Angle of mandible), 아래턱뼈 아래모서리(inferior border of mandible)를 꼭지점으로 하는 삼각형 영역인 제1-5고정부위;
    6) 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 내부인 제1-6고정부위로서,
    여기서 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 상기 사용자의 턱뼈각(Angle of Mandible) 및 광대돌기 (Zygomatic process)를 일면으로 하는 정사각형으로서, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형은 시상축(sagittal or anteroposterior axis) 및 세로축(longitudinal or craniocaudal axis)을 가로 및 세로로 하며, 상기 턱뼈각(Angle of Mandible)부터 상기 광대돌기 (Zygomatic process)까지의 세로축 거리를 한 변의 길이로 하는 제1-6고정부위;
    7) 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)의 값이 (-1,-1), (1,-1), (2,-1), (3,-1), (4,-1), (-1,1), (1,1), (2,1), (3,1), (4,1), (5,1), (-1,2), (1,2), (2,2), (3,2), (-1,3), (1,3), (2,3), (-1,4), (1,4), (-1,5), (1,5), (2,5)인 제1-7고정부위;중 적어도 하나 이상을 포함하고,
    여기서 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 (x, y)는 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 가로 및 세로를 5등분했을 때의 소정사각형의 좌표를 기준으로 선정한 것으로서, 상기 5등분은 상기 사용자의 두상의 후면부터 전면에 따라서 상기 x가 1, 2, 3, 4, 5로 지정되며, 상기 사용자의 두상의 상면부터 하면에 따라서 상기 y가 1, 2, 3, 4, 5로 지정되며,
    상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상 후면부 세로축을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 x가 음의 값으로 지정되고, 상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상 상면부 가로축을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 y가 음의 값으로 지정되며,
    상기 사용자의 안면을 기준으로 한 정사각형의 상기 사용자 두상의 상면 및 후면 꼭지점을 기준으로 대칭되어 더 배치되는 상기 소정사각형은 x 및 y가 음의 값으로 지정되는 것인 마스크.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 고정부의 외측면에 결합된 고정부커버가 부가된 마스크.
  23. 제22항에 있어서,
    상기 필터측면은 상기 고정부의 일면, 상기 고정부커버의 일면, 및 상기 고정부와 상기 고정부커버 사이 중 적어도 하나와 결합하는 마스크.
  24. 제21항에 있어서,
    상기 고정부는 고리 형태인 마스크.
  25. 제21항에 있어서,
    상기 고정부는 실리콘을 포함하는 탄성체를 포함하는 마스크.
  26. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터의 외면에 별도의 보호층이 부가되는 마스크.
  27. 제26항에 있어서,
    상기 보호층은 필터, 프레임부 중 적어도 하나에 고정되는 마스크.
  28. 제26항에 있어서,
    상기 보호층은 섬유, 고분자 수지, 금속 중 적어도 하나의 재질로 제조된 마스크.
  29. 제26항에 있어서,
    상기 보호층은 반투명 또는 불투명인 마스크.
  30. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    코; 턱; 귀; 유양 골(mastoid bone); 목 뒤; parietal bone 또는 occipital bone의 두상; 중 적어도 하나 이상에 위치하는 보조고정부위를 이용한 보조고정부가 부가 된 마스크.
  31. 제17항에 있어서,
    상기 누름부는
    상기 프레임본체에서 상부로 돌출되거나, 상기 프레임본체의 상면에 결합하거나, 상기 프레임 일부인 마스크.
  32. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 누름부는 탄성있는 재질인 마스크.
  33. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 누름부가 압박하는 부위가 점, 선, 또는 면 중 적어도 하나 이상의 형태인 마스크.
  34. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 누름부가 압박하는 부위가 적어도 1개 이상인 마스크.
  35. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 누름부가 압박하는 부위가 미세 돌기 형태로 구성된 마스크.
  36. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 누름부 형태가 점, 선, 면, 또는 입체 중 적어도 하나 이상의 형태인 마스크.
  37. 제9항에 있어서,
    상기 필터상면의 외면 또는 내부에는 형태의 고정이 가능한 클립이 부가되는 마스크.
  38. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터 및 상기 프레임부가 모두 동일한 소재로 이루어진 마스크.
  39. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 필터는 더블폴딩형, 절곡형, 컵마스크형 중 적어도 하나 이상인 마스크.
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