KR102422674B1

KR102422674B1 - 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류

Info

Publication number: KR102422674B1
Application number: KR1020220002534A
Authority: KR
Inventors: 김세중; 김태중
Original assignee: 김세중; 김태중
Priority date: 2022-01-07
Filing date: 2022-01-07
Publication date: 2022-07-18

Abstract

착용자가 흘리는 땀의 배출량 및 땀을 흘리는 부위의 상대적 배출량 차이와, 땀 속의 화학성분을 정밀하게 분석 가능하도록 하는 의류를 제공하여, 땀 배출량에 따른 탈수, 다한증 등의 증상을 빠르게 파악 가능하고, 땀에 포함된 화학성분의 정밀 검출을 통해서 불법 약물 복용 여부를 판단할 수 있는 기술을 제공한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류는, 착용자가 착용 가능한 의류 본체; 의류 본체의 착용자의 신체에 접촉되는 서로 다른 부위에 의류 본체의 원단에 포함되도록 일체로 제작되는 섬유로서, 금 촉매가 결착된 그래픽 원사를 이용하여 의류 본체에 포함되도록 형성되어, 배출된 작용자의 땀이 흡수되어 그래픽 원사에 존재 시의 습도를 센싱하는 습도 센싱 섬유층; 및 의류 본체의 착용자의 신체에 접촉되는 일 다른 부위에 의류 본체의 원단에 포함되도록 일체로 제작되는 섬유로서 적어도 은 나노선을 포함하여 땀이 은 나노선에 접촉 시의 은 나노선에 대한 성분 분석을 통해서 땀 속의 약물 성분에 대한 검출이 가능한 약물 센싱 섬유층; 를 포함하고, 습도 센싱 섬유층은, 착용자가 운동하는 운동 장소의 일 영역에 설치되어, 습도 센싱 섬유층에서 송출되는 신호를 증폭하여 원격의 관리 단말에 전송하는 통신 중개 장치를 통해 착용자가 흘리는 신체 부위별 땀의 배출량에 대한 정보를 관리 단말에 송출하도록 하는 것을 특징으로 한다.

Description

착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류{EXERCISE CLOTHING THAT ENABLES PRECISE MONITORING OF THE WEARER'S HEALTH CONDITION}

본 발명은 착용자의 건강 상태에 대한 정밀 모니터링이 가능한 운동 선수 등이 착용 가능한 운동용 의류에 관한 것으로, 구체적으로는 착용자가 흘리는 땀의 배출량 및 땀을 흘리는 부위의 상대적 배출량 차이와, 땀 속의 화학성분을 정밀하게 분석 가능하도록 하는 의류를 제공하여, 땀 배출량에 따른 탈수, 다한증 등의 증상을 빠르게 파악 가능하고, 땀에 포함된 화학성분의 정밀 검출을 통해서 불법 약물 복용 여부를 판단할 수 있는 기술에 관한 것이다.

최근 매우 다양한 형태의 기능성 의류가 출시되고 있다. 특히, 신축성과 흡습성을 더하여, 운동 시 땀 흡수를 돕고, 신체 근육의 보호가 가능한 의류까지 출시되고 있어, 다양한 기능을 통해서 운동을 하는 착용자의 신체에 이로운 효과를 제공하고 있다.

이에 더하여 스마트 의류에 대한 개발이 이루어지면서, 의류를 통해서 사용자의 건강 상태를 체크할 수 있고, 이를 통해서 사용자가 안전하게 운동을 할 수 있는 동시에, 사용자의 건강 상태의 체크를 통한 운동 시의 이로운 효과를 주고 있다.

의류에 대한 스마트 기능은 주로, 사용자의 맥박을 체크하거나, 사용자가 운동 시의 근육에 자극을 주어 운동의 효과를 높이는 등의 기능을 포함하고 있다. 예를 들어, 의류에 플렉서블한 맥박 감지 센서 및 통신 모듈 등을 탑재하여 사용자의 맥박이나 호흡을 감지하여 관리자 단말 등을 통해서 이를 확인하도록 하거나, 전기의 자극, 기계적인 자극, 또는 초음파성의 자극을 주어, 근육의 운동을 보조함으로써, 더욱 효과적인 운동 효율을 갖도록 하고 있다.

예를 들어, 한국등록특허 제10-1590557호 등에서는, 착용자의 호흡, 심박 및 온도를 센싱하는 센싱부를 갖고, 소형의 전원이 장착된 의류에 대한 기술을 게시하고 있어, 착용자의 호흡, 심박 및 온도를 센싱함으로써 건강 상의 위협을 체크하거나 운동 상태 등을 효과적으로 체크할 수 있는 기술을 제공하고 있다.

그러나 이러한 기능 들은 착용자의 기본적인 건강 상태만을 체크할 수 있을 뿐이어서, 탈수나 약물 상태 등, 특히 운동 선수 등 격한 운동을 하거나 법적으로 금지된 약물의 복용 위험이 있는 착용자들에게 해당 상태를 체크할 수 있는 기능은 제공할 수 없는 한계가 있다. 또한, 운동 시, 격한 운동을 하는 경우 발생 가능한 충돌이나 부상 시 이에 대한 정확한 원인 판단이나, 이에 대한 응급 처치가 가능한 의류에 대한 기술은 제공되고 있지 못하다.

이에 본 발명은, 스마트 의류에 있어서 운동 선수 등 격한 운동을 주로 하는 착용자나 복용할 수 있는 약물에 제한이 있는 착용자들에게, 땀 배출량에 따른 탈수, 다한증 등의 증상을 빠르게 파악 가능하고, 땀에 포함된 화학성분의 정밀 검출을 통해서 불법 약물 복용 여부를 판단할 수 있는 기술을 제공하는 데 일 목적이 있다.

또한, 운동 시 발생 가능한 충돌, 마찰 등이 발생 시, 착용자가 기절 등을 하여 환부에 대한 의사 표시는 하지 못하는 경우에도 손상된 신체 부위를 명확하게 파악할 수 있는 한편, 신체에 찰과상 등이 발생 시 의류를 이용하여 이에 대한 응급 처치가 가능하록 하는 기술을 제공하는 데 다른 목적이 있다.

상술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류는, 착용자가 착용 가능한 의류 본체; 상기 의류 본체의 착용자의 신체에 접촉되는 서로 다른 부위에 의류 본체의 원단에 포함되도록 일체로 제작되는 섬유로서, 금 촉매가 결착된 그래픽 원사를 이용하여 의류 본체에 포함되도록 형성되어, 배출된 작용자의 땀이 흡수되어 그래픽 원사에 존재 시의 습도를 센싱하는 습도 센싱 섬유층; 및 상기 의류 본체의 착용자의 신체에 접촉되는 일 다른 부위에 의류 본체의 원단에 포함되도록 일체로 제작되는 섬유로서 적어도 은 나노선을 포함하여 땀이 은 나노선에 접촉 시의 은 나노선에 대한 성분 분석을 통해서 땀 속의 약물 성분에 대한 검출이 가능한 약물 센싱 섬유층; 를 포함하고, 상기 습도 센싱 섬유층은, 착용자가 운동하는 운동 장소의 일 영역에 설치되어, 상기 습도 센싱 섬유층에서 송출되는 신호를 증폭하여 원격의 관리 단말에 전송하는 통신 중개 장치를 통해 상기 착용자가 흘리는 신체 부위별 땀의 배출량에 대한 정보를 관리 단말에 송출하도록 하는 것을 특징으로 한다.

상기 약물 센싱 섬유층은, 관리 단말에 연결된 라만 레이저 분석장치를 통해 의류 본체와의 분리 없이 땀 속의 약물 성분에 대한 검출이 가능하도록 구성되는 것이 가능하다.

상기 관리 단말은, 착용자의 식별 정보에 매칭되어 기 저장된 착용자의 운동 종목, 성별 및 나이 정보와, 기 저장된 운동 종목, 성별 및 나이에 따른 정상 약물 정보를 기준으로, 착용자의 비정상 약물 판단 조건 정보를 도출하고, 검출된 약물 성분과 도출된 비정상 약물 판단 조건 정보를 이용하여, 착용자의 비정상 약물 복용 여부를 판단한 결과를 산출하는 것이 가능하다.

상기 관리 단말은, 상기 습도 센싱 섬유층으로부터 상기 통신 중개 장치를 통해 수신된 습도 정보 및 상기 습도 센싱 섬유층의 식별 정보와, 기 저장된 습도 센싱 섬유층의 식별 정보 및 의류 본체에 대한 각 습도 센싱 섬유층의 설치 위치에 대한 매핑 정보를 이용하여, 습도 센싱 섬유층의 설치 위치에 대응되는 착용자의 신체 부위의 땀 배출량 정보를 산출하는 것이 가능하다.

상기 관리 단말은, 운동 종목, 성별, 나이, 신체 부위 및 외부 온도에 대한 정보를 기반으로 산출되어 기 저장된 단위 시간 동안의 정상 땀 배출량 정보와, 상기 산출된 착용자의 신체 부위별 땀 배출량 정보를 이용하여, 상기 정상 땀 배출량을 초과 시, 착용자에 대한 경고 알람 정보를 생성하여 출력 수단을 통해 출력하는 것이 가능하다.

상기 관리 단말은, 운동 종목, 성별, 나이 신체 부위 및 외부 온도에 대한 정보를 기반으로 산출되어 기 저장된 신체 부위 사이의 정상 땀 배출량 비율 정보와, 상기 산출된 착용자의 신체 부위별 땀 배출량 정보를 이용하여, 상기 정상 땀 배출량 비율을 벗어나는 신체 부위가 존재 시, 착용자에 대한 다한증 경고 알람 정보를 생성하여 출력 수단을 통해 출력하는 것이 가능하다.

상기 의류 본체를 구성하는 원사의 일부를 구성하며, 시온 안료를 포함하는 온도 반응 원사;를 더 포함하며, 상기 온도 반응 원사는, 마찰 및 충격 중 어느 하나에 의하여 의류 본체에 온도의 변화가 발생되는 경우, 온도 반응 원사의 색이 변함에 따라서 의류 본체의 마찰이 일어난 신체 부위의 색이 변하도록 하여, 외부에서 마찰 및 충격 부위에 대한 인지가 가능하도록 하는 것이 가능하다.

상기 의류 본체는, 신체와 접촉되는 방향으로 안쪽에 위치하며, 적어도 흡습 특성을 갖는 안감; 및 상기 안감의 바깥쪽에 위치하고, 적어도 흡한속건의 특성을 갖는 외피;로 구성되며, 상기 안감은 상기 외피와 외력에 의하여 분리 가능하도록 결합층에 의하여 결합되어 있는 것이 가능하다.

상기 안감은, 기설정된 폭으로 길이 방향으로 찢어질 수 있도록 하는 절단선을 갖도록 구성되어, 외피와 분리된 후 점 절단선을 통해 절단됨에 따라서 착용자의 부상 시 부상 부위를 감싸는 밴드로 이용 가능하도록 구성되는 것이 가능하다,

상기 약물 센싱 섬유층은, 적어도 사용자의 쇄골과 가슴 사이의 영역 또는 등 영역에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

본 발명에 의하면, 그래픽 원사 및 은나노 층으로 구성되어 섬유 원사로 구현 가능한 동시에, 전기 인가시 또는 라만 레이저를 통해서 원사에 흡수된 습기를 통해 습도 또는 습기에 포함된 화학물질(약물)의 정보를 분석 가능한 센서 기능을 하는 섬유층을 이용하여, 착용자에게 의류의 착용감을 해치지 않으면서도, 분리하지 않은 상태로 효율적으로 사용자가 땀을 얼마나 흘리는지 또는 땀에 포함된 약물 정보를 파악할 수 있다.

이를 통해서, 격한 운동을 통해서 땀을 많이 흘려 탈수가 발생하거나 건강 상태에 따라서 다한증 등이 발생 가능한 착용자에게 신체 부위별 습도 센싱을 통해서 탈수 여부 및 다한증 여부 등을 명확하고 효율적으로 파악할 수 있는 동시에, 착용자가 부적합한 약물을 복용했는지 여부를 명확하게 파악할 수 있어, 기존의 의류에 비하여 매우 차이가 있는 기능을 제공할 수 있는 효과가 있다.

특히, 안감 구조 및 온도 반응 원사를 구비함으로써, 마찰이나 충격 등에 의하여 섬유질의 온도가 변하거나 인체의 손상에 의하여 신체가 부어 열이 발생하거나 열상이 발생하는 등의 사고가 발생 시, 피해를 입은 신체 부위를 착용자의 의사 표현 없이도 명확하게 파악할 수 있고, 피해를 입은 신체 부위에 응급 처치를 수행할 수 있어, 착용자의 운동 시의 인체 사고 발생 시 대응력을 높일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 따른 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류의 개략적인 구성도.
도 2는 본 발명의 일 실시예의 구현을 위한 그래픽 원사 및 은 나노선이 원단에 포함된 예를 설명하기 위한 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 습도 정보가 전송되는 흐름의 예를 설명하기 위한 도면.
도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 비정상 약물 복용 여부를 판단하는 흐름의 예를 설명하기 위한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 습도 정보를 이용하여 착용자의 건강 상태를 파악하는 예를 설명하기 위한 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 반응 원사 및 그 기능을 설명하기 위한 도면.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안감 구조와 그 기능을 설명하기 위한 도면.

이하에서는, 다양한 실시 예들 및/또는 양상들이 이제 도면들을 참조하여 개시된다. 하기 설명에서는 설명을 목적으로, 하나이상의 양상들의 전반적 이해를 돕기 위해 다수의 구체적인 세부사항들이 개시된다. 그러나, 이러한 양상(들)은 이러한 구체적인 세부사항들 없이도 실행될 수 있다는 점 또한 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 인식될 수 있을 것이다. 이후의 기재 및 첨부된 도면들은 하나 이상의 양상들의 특정한 예시적인 양상들을 상세하게 기술한다. 하지만, 이러한 양상들은 예시적인 것이고 다양한 양상들의 원리들에서의 다양한 방법들 중 일부가 이용될 수 있으며, 기술되는 설명들은 그러한 양상들 및 그들의 균등물들을 모두 포함하고자 하는 의도이다.

본 명세서에서 사용되는 "실시 예", "예", "양상", "예시" 등은 기술되는 임의의 양상 또는 설계가 다른 양상 또는 설계들보다 양호하다거나, 이점이 있는 것으로 해석되지 않을 수도 있다.

또한, "포함한다" 및/또는 "포함하는"이라는 용어는, 해당 특징 및/또는 구성요소가 존재함을 의미하지만, 하나이상의 다른 특징, 구성요소 및/또는 이들의 그룹의 존재 또는 추가를 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 제 1, 제 2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.

또한, 본 발명의 실시 예들에서, 별도로 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 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명의 실시 예에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

한편 이하의 설명에 있어서, 도면에 기재된 사항은 본 발명의 각 구성의 기능을 설명하기 위하여 일부의 구성이 생략되거나, 과하게 확대 또는 축소되어 도시되어 있으나, 해당 도시 사항이 본 발명의 기술적 특징 및 권리범위를 한정하는 것은 아닌 것으로 이해됨이 당연할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 따른 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류의 개략적인 구성도, 도 2는 본 발명의 일 실시예의 구현을 위한 그래픽 원사 및 은 나노선이 원단에 포함된 예를 설명하기 위한 도면, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따라서 습도 정보가 전송되는 흐름의 예를 설명하기 위한 도면, 도 4 및 5는 본 발명의 일 실시예에 따라서 비정상 약물 복용 여부를 판단하는 흐름의 예를 설명하기 위한 도면, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라서 습도 정보를 이용하여 착용자의 건강 상태를 파악하는 예를 설명하기 위한 도면, 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 온도 반응 원사 및 그 기능을 설명하기 위한 도면, 도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 안감 구조와 그 기능을 설명하기 위한 도면이다. 이하의 설명에 있어서 하나의 기술적 특징 또는 발명을 구성하는 구성요소를 설명하기 위하여 다수의 도면이 동시에 참조되어 설명될 것이다.

상기의 도면을 함께 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류는. 의류 본체(10), 습도 센싱 섬유층(20) 및 약물 센싱 섬유층(30)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

의류 본체(10)는 착용자가 착용 가능한 상의, 하의 또는 올인원(All-In-One)형태의 바디수트 등과 같은 의류로서, 면, 폴리에스테르, 스판덱스 등 착용자의 운동을 보조하기 위한 다양한 원사로 직물 또는 편물 방식으로 제작된 원단의 제단 및 제봉에 의하여 제조된 복장을 지칭한다.

의류 본체(10)는 예를 들어 착용자의 운동성을 향상시키기 위한 기능성 의류로서, 흡한속건의 특징, 고신축, 고복원, 고탄력성을 갖는 섬유재질로 구성될 수 있고, 접촉되는 신체 부위에 따라서 다양한 원단이 서로 혼합되어 제작될 수 있다. 또한 의류 본체(10)는 도 1에는 반팔형 상의로 기재되어 있으나, 다양한 형태로 신체 부위에 접촉 가능하도록 구성될 수 있는 것으로 이해되어야 함은 당연할 것이다.

습도 센싱 섬유층(20)은 의류 본체(10)의 착용자의 신체에 접촉되는 서로 다른 부위에 의류 본체의 원단에 포함되도록 일체로 제작되는 섬유로서, 금 촉매가 결착된 그래픽 원사를 이용하여 의류 본체에 포함되도록 형성되어, 배출된 작용자의 땀이 흡수되어 그래픽 원사에 존재 시의 습도를 센싱하는 기능을 수행하는 구성이다.

즉 습도 센싱 섬유층(20)은, 상술한 바와 같이 금 촉매가 결착된 그래픽 원사가 원단의 제작 시 사용되어 땀이 흡수될 시 그래픽 원사에 습기가 접촉되도록 구성되는 영역을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다.

종래의 습도 센서 소자는 일정 영역 이상 또는 이하의 습도에 대하여 감도 특성이 포화하는 속성 때문에 제한된 영역의 습도 범위에서만 활용할 수 있다. 또한, 감지 소재가 유연하지 않아 웨어러블 습도센서로 적용하는데 기술적 한계점이 있었다. 또한, 감지 소재가 유연하지 않아 웨어러블 습도센서로 적용하는데 기술적 한계점이 있었다.

그러나 본 발명에서 사용되는 차세대 소재로 각광받는 2차원의 그래핀을 실(Yarn)처럼 뽑아 섬유 형상으로 제작할 수 있다. 이는, 습도 검출용 감지 소재로 활용 가능한 특성이 있다. 그래핀은 우수한 전기전도도와 넓은 비표면적으로 인해 고감도 가스 감지 소재로 활용되어 왔다. 최근 이러한 그래핀 기반의 소재를 1차원 구조의 섬유 형태로 제작하는 기술이 개발되었다.

최근 고농축화된 대면적 그래핀산화물(Graphene oxide)을 제조하여 유방성 액정상(Lyotropic liquid crystal)을 발현시킬 수 있게 되었으며, 유방성 액정은 물질이 특정용매에 고르게 분산이 되어있고 특정 농도 이상에서 유동성과 결정성을 확보하게 되어 액정상이 나타나는 액정(liquid crystal)을 말한다. 이 그래핀산화물 액정에 습식 방사공정을 활용하여 그래핀산화물 섬유를 연속적으로 대량 생산할 수 있다.

이렇게 제조된 그래핀산화물 섬유를 환원 열처리를 통해 전기적 특성을 향상시키고, 물 분자를 효과적으로 분해할 수 있는 백금촉매를 결착시키면, 수분에 대하여 향상된 감지 특성을 가지는 고성능 습도센서용 감지소재로서 활용 가능하다.

촉매가 결착된 그래핀 섬유의 센서는 건조한 환경뿐만 아니라 고습한 환경에서도 습도를 고속으로 측정할 수 있는 광범위 습도 센싱특성을 보여주며, 특히 사람의 날숨 속에 포함된 습도 또한 수초 내로 민감하게 감지할 수 있다.

이러한 특성을 이용하여, 도 1에 도시된 바와 같이 매우 소량의 전원부(40)으로부터 습도 센싱 섬유층(20)의 그래픽 원사에 전원을 인가 시, 그래픽 원사에 존재하는 물 분자에 대한 분해에 의하여 전기적인 특성이 변화되며, 전원부(40)에서 해당 전기적인 특성을 감지하게 되면, 각 습도 센싱 심유층(20)이 설치된 신체 부위의 습도를 매우 정밀하게 측정할 수 있는 것이다.

이때 습도 및 습도의 센싱에 따른 물 분자의 분해 시간을 감지할 수 있으며, 본 발명에서 전원부(40)에서는 습도 센싱 섬유층(20)에서의 센싱값, 즉 전기적 특성 변화 및 변화 시간에 대한 값을 감지할 수 있으며, 이에 따라서 기설정된 알고리즘에 따라서 이를 분석하여 착용자의 해당 신체 부위의 땀의 존재 여부 및 땀의 배출량을 측정할 수 있다.

본 발명에서 전원부(40)는 상술한 바와 같이 습도 센싱 섬유층(20)에 전기적인 특성을 인가하고, 그래픽 원사의 전기적 특성에 의한 상술한 센싱값을 감지한 뒤, 근거리 통신 수단 등을 통해서 해당 감지값을 송출하는 기능을 수행한다.

이 경우, 전원부(40)는 의류 본체(10)에 설치되는 바 그 신호의 송출 범위가 근거리로 제한될 수 있다. 이에 따라서 본 발명에서 습도 센싱 섬유층(20)은, 도 3에 도시된 바와 같이 착용자가 운동하는 운동 장소(1)의 일 영역에 설치되어, 습도 센싱 섬유층(20), 구체적으로는 전원부(T, 40)에서 송출되는 신호(41)를 수신한 뒤 증폭하여 원격의 관리 단말(60)에 전송하는 통신 중개 장치(50)를 통해 착용자가 흘리는 신체 부위별 땀의 배출량에 대한 정보를 관리 단말(60)에 송출하도록 하는 것이 바람직하다.

이를 통하면, 실시간으로 착용자가 착용한 의류에서 신체 부위별로 착용자가 배출하는 땀의 양을 운동 장소(1)에서 바로 측정할 수 있다. 이러한 실시예에 따르면, 착용자의 땀 배출과 관련된 다양한 증상을 실시간으로 신속 정확하게 검출하여 착용자의 운동 시의 건강 상태를 면밀하게 체크할 수 있다.

구체적으로 관리 단말(60)에는 의류 본체(10)를 착용한 착용자의 계정에 대한 정보가 저장될 수 있다. 예를 들어, 착용자가 의류 본체(10)를 착용하고 운동을 수행하는 운동 종목, 성별, 나이를 포함하여 부가적으로 착용자가 현재 보유하고 있는 질환이나 신체적인 특질에 대한 정보(예를 들어 다한증, 평소 땀 배출량 등에 대한 설문 정보 등)가 저장될 수 있다. 한편 관리 단말(60)이 스마트 폰 등으로 구성되는 경우, 외부의 온도에 대한 정보 등을 온도 센서(미도시) 등을 통해서 센싱하고 있는 것이 가능할 것이다.

이러한 환경 정보를 더욱 정확하게 착용자에 대해서 적용하기 위하여, 관리 단말(60)에는 예를 들어, 의류 본체(10) 및 습도 센싱 섬유층(20)의 정보를 관리할 수 있다. 즉, 관리 단말(60)은, 습도 센싱 섬유층(20)으로부터 통신 중개 장치(50)를 통해 수신된 습도 정보 및 습도 센싱 섬유층(20)의 식별 정보(예를 들어 섬유층 아이디(ID))와, 기 저장된 습도 센싱 섬유층(20)의 식별 정보 및 의류 본체(10)에 대한 각 습도 센싱 섬유층(20)의 설치 위치에 대한 매핑 정보를 이용하여, 습도 센싱 섬유층(20)의 설치 위치에 대응되는 착용자의 신체 부위의 땀 배출량 정보를 산출하여 착용자의 건강 상태에 대한 모니터링에 활용하는 것이 바람직하다.

건강 관리 정보 및 의료 정보 등을 활용하면 관리 단말(60)에는 미리 운동 종목, 성별, 나이, 신체 부위 및 외부 온도에 대해서 단위 시간당 또는 절대적인 땀 배출량과 함께, 각 신체 부위별로 상대적인 땀 배출량의 비율에 대한 정보가 저장될 수 있다.

예를 들어 땀 배출량이 지나치게 많은 경우, 탈수나 신체 전반에 대한 다한증으로 진단될 수 있으며, 예를 들어 등, 겨드랑이 등 신체 특정 부위에서만 땀이 다량으로 배출되는 경우, 국소적인 다한증을 의심할 수 있다.

이와 같이, 본 발명에서는 기존의 스마트 의류에서 검출할 수 없는 착용자의 운동에 따른 땀의 배출량을 이용하여 새로운 증상 및 운동에 따른 건강 상태의 파악이 가능하도록 할 수 있는 것이다.

예를 들어, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1 실시예에 있어서, 관리 단말(60)은, 상술한 바와 같이 통신 중개 단말(50)로부터 수신한 데이터(41)를, 운동 종목, 성별, 나이, 신체 부위 및 외부 온도에 대한 정보를 기반으로 산출되어 데이터베이스(120)에 기 저장된 단위 시간 동안의 정상 땀 배출량 정보와, 상기 산출된 착용자의 신체 부위별 땀 배출량 정보를 이용하여, 정상 땀 배출량을 초과 시, 착용자에 대한 경고 알람 정보를 생성하여 출력 수단을 통해 출력하는 것이 바람직하다. 예를 들어 관리 단말(60)의 일 화면(210)에 있어서 탈수 우려 정보(212)에 이를 출력하도록 할 수 있다.

한편, 제2 실시예에 있어서는 관리 단말(60)은 제1 실시예와 유사하게 운동 종목, 성별, 나이 신체 부위 및 외부 온도에 대한 정보를 기반으로 산출되어 데이터베이스(120)에 기 저장된 신체 부위 사이의 정상 땀 배출량 비율 정보와, 산출된 착용자의 신체 부위별 땀 배출량 정보를 이용하여, 정상 땀 배출량 비율을 벗어나는 신체 부위가 존재 시, 착용자에 대한 다한증 경고 알람 정보를 생성하여 출력 수단을 통해 출력하는 것도 가능하다. 예를 들어 상술한 일 화면(210)에 있어서 다한증 우려 정보(211)에 우려 정보 및 우려되는 신체 부위에 대한 정보를 출력하도록 할 수 있다.

한편 약물 센싱 섬유층(30)은, 의류 본체(10)의 착용자의 신체에 접촉되는 일 다른 부위에 의류 본체의 원단에 포함되도록 일체로 제작되는 섬유로서 적어도 은 나노선을 포함하여 땀이 은 나노선에 접촉 시의 은 나노선에 대한 성분 분석을 통해서 땀 속의 약물 성분에 대한 검출이 가능한 구성을 지칭한다.

약물 센싱 섬유층(30)은, 상술한 습도 센싱 섬유층(20)에 대한 설명에서 언급한 바와 같이 적어도 은 나노선이 원단의 제작 시 사용되어 땀이 흡수될 시 은 나노선에 습기가 흡착되도록 구성되는 영역을 지칭하는 것으로 이해될 수 있다.

이와 같은 습도 센싱 섬유층(20)과 약물 센싱 섬유층(30)은 도 2에 도시된 바와 같이, 의류 본체(10)에 각각 사용되는 기본적이 원사와, 상기의 그래픽 원사 또는 은 나노선을 포함하는 기능성 원사(21, 31)를 포함하도록 구성되는 것이다.

약물 센싱 섬유층(30)은 은 나노선을 포함하는 것을 특징으로 한다. 누에고치로부터 천연 단백질인 실크 피브로인(Silk fibroin)을 정제해 용액을 준비하고 이를 160나노미터(㎚) 두께의 필름 형태로 제작하고, 실크 피브로인 필름 위에 약물의 라만신호를 증폭할 수 있는 은 나노선을 250나노미터(㎚) 두께로 형성해 피부에 부착할 수 있는 의료용 패치에 전사함으로써 입을 수 있는 광센서의 제작이 가능하다.

피부에 부착한 형태로 배출되는 땀을 흡수하게 하고 땀 속에 포함된 약물이 웨어러블 센서를 투과해 은 나노선에 도달하게 되면, 외부에서 조사된 라만 레이저에 의해 센서의 탈착 없이 실시간으로 약물 존재여부를 확인할 수 있다.

이때 땀이 비교적 많이 배출되는 신체 부위에 약물 센싱 섬유층(30)을 형성하는 것이 상기의 이유에 의하여 약물 검출에 유리할 것이다. 이에 따라서, 약물 센싱 섬유층(30)은, 적어도 사용자의 쇄골과 가슴 사이의 영역 또는 등 영역에 형성되어 있는 것이 바람직하다.

이와 같은 원리에 의하여, 도 4에 도시된 바와 같이, 관리 단말(60)에는 예를 들어 상기의 원리를 이용할 수 있도록 라만 레이저 분석장치(70)가 연결될 수 있다. 이 경우, 약물 센싱 섬유층(30)은, 관리 단말(60)에 연결된 라만 레이저 분석장치(70)를 통해 의류 본체(10)와의 분리 없이 땀 속의 약물 성분에 대한 검출이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.

이 경우, 관리 단말(60)에는 도 5에 도시된 바와 같이 상술한 습도 정보와 유사하게, 운동 종목, 성별 및 나이 등에 따른 정상 약물 정보와, 비정상 약물 정보가 데이터베이스(110)에 저장될 수 있다. 이 경우, 관리 단말(60)은 착용자의 식별 정보에 매칭되어 상술한 데이터베이스(110)에 기 저장된 착용자의 운동 종목, 성별 및 나이 정보와, 기 저장된 운동 종목, 성별 및 나이에 따른 정상 약물 정보를 기준으로, 착용자의 비정상 약물 판단 조건 정보를 도출하고, 검출된 약물 성분과 도출된 비정상 약물 판단 조건 정보를 이용하여, 착용자의 비정상 약물 복용 여부를 판단한 결과를 산출할 수 있다. 이는 관리 단말(60)에 출력되는 일 화면(200)에 도 5에 도시된 바와 같이 출력될 수 있다.

이를 통하여, 전기 인가시 또는 라만 레이저를 통해서 원사에 흡수된 습기를 통해 습도 또는 습기에 포함된 화학물질(약물)의 정보를 분석 가능한 센서 기능을 하는 섬유층(20, 30)을 이용하여, 착용자에게 의류의 착용감을 해치지 않으면서도, 분리하지 않은 상태로 효율적으로 사용자가 땀을 얼마나 흘리는지 또는 땀에 포함된 약물 정보를 파악할 수 있다.

한편, 본 발명에서는, 운동을 하는 동안 착용자가 넘어지거나 다른 유저들과 충돌하거나 미끄러져 신체에 피해를 입는 경우가 발생할 수 있다. 이 경우, 예를 들어 유저가 정신을 읽는 등의 현상이 발생되고, 의류 본체(10)의 내부에 피해를 입는 경우, 응급 처치자는 착용자의 어느 신체 부위에 피해를 입었는지 여부를 의류 본체(10)를 탈의시킨 후 일일이 찾거나, 신체 부위가 붓기 전에 파악하지 못하는 문제가 있다.

본 발명에서는 이러한 문제를 효과적으로 해결하기 위하여, 마찰 및 충격 시 섬유 자체의 온도가 마찰열에 의하여 상승하거나, 붓기나 마찰에 의한 열상 등에 의하여 신체의 피해 부위의 온도가 상승하는 현상을 이용한다.

이를 위해서, 본 발명의 다른 실시예에 있어서, 본 발명의 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류에는 의류 본체(10)를 구성하는 원사의 일부를 구성하며, 시온 안료를 포함하는 온도 반응 원사를 더 포함한다.

이 경우 상술한 바 및 도 7에 도시된 바와 같이, 온도 반응 원사는, 마찰 및 충격 중 어느 하나에 의하여 의류 본체에 온도의 변화가 발생되는 경우, 온도 반응 원사의 색이 변함에 따라서 의류 본체의 마찰이 일어난 신체 부위(11)의 색이 변하도록 하여, 외부에서 마찰 및 충격 부위에 대한 인지가 가능하도록 한다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에서는 상술한 인명 사고가 발생 시, 응급 처치자가 의류 본체(10)를 이용하여 직접 응급 처치가 가능하도록 함으로써, 구급 상자 등 응급 처치 장비가 충분하지 않은 상태에서도, 응급 처치가 가능하도록 하는 것이 가능하도록 한다.

이를 위하여, 도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 의류 본체(10)의 섬유층은, A 영역의 단층도에 도시되는 바와 같이 신체와 접촉되는 방향으로 안쪽에 위치하며, 적어도 흡습 특성을 갖는 안감(12)과 안감(12)의 바깥쪽에 위치하고, 적어도 흡한속건의 특성을 갖는 외피(13)로 구성될 수 있다. 이 경우 안감(12)과 외피(13)는 예를 들어 뜯어질 수 있는 원사나 외력에 의하여 분리 가능한 접착 층 등, 외피(13)와 안감(12)이 외력에 의하여 분리 가능하도록 결합층(14)에 의하여 결합되어 있도록 구성될 수 있다.

이때, 안감(12)은 도 8 및 9에 도시된 바와 같이, 기설정된 폭으로 길이 방향으로 찢어질 수 있도록 하는 절단선(121)을 갖도록 구성되어, 외피와 분리된 후 점 절단선을 통해 절단됨에 따라서 절단된 안감 천(122)을 착용자의 부상 시 부상 부위를 감싸는 밴드(123)로 이용 가능하도록 구성될 수 있다.

이상과 같이 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 특별히 반대되는 기재가 없는 구성 요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

착용자가 착용 가능한 의류 본체;
상기 의류 본체의 착용자의 신체에 접촉되는 서로 다른 부위에 의류 본체의 원단에 포함되도록 일체로 제작되는 섬유로서, 금 촉매가 결착된 그래픽 원사를 이용하여 의류 본체에 포함되도록 형성되어, 배출된 작용자의 땀이 흡수되어 그래픽 원사에 존재 시의 습도를 센싱하는 습도 센싱 섬유층; 및
상기 의류 본체의 착용자의 신체에 접촉되는 일 다른 부위에 의류 본체의 원단에 포함되도록 일체로 제작되는 섬유로서 적어도 은 나노선을 포함하여 땀이 은 나노선에 접촉 시의 은 나노선에 대한 성분 분석을 통해서 땀 속의 약물 성분에 대한 검출이 가능한 약물 센싱 섬유층;을 포함하고,
상기 습도 센싱 섬유층은,
착용자가 운동하는 운동 장소의 일 영역에 설치되어, 상기 습도 센싱 섬유층에서 송출되는 신호를 증폭하여 원격의 관리 단말에 전송하는 통신 중개 장치를 통해 상기 착용자가 흘리는 신체 부위별 땀의 배출량에 대한 정보를 관리 단말에 송출하도록 하고,
상기 약물 센싱 섬유층은,
관리 단말에 연결된 라만 레이저 분석장치를 통해 의류 본체와의 분리 없이 땀 속의 약물 성분에 대한 검출이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.
삭제
제1항에 있어서,
상기 관리 단말은,
착용자의 식별 정보에 매칭되어 기 저장된 착용자의 운동 종목, 성별 및 나이 정보와, 기 저장된 운동 종목, 성별 및 나이에 따른 정상 약물 정보를 기준으로, 착용자의 비정상 약물 판단 조건 정보를 도출하고, 검출된 약물 성분과 도출된 비정상 약물 판단 조건 정보를 이용하여, 착용자의 비정상 약물 복용 여부를 판단한 결과를 산출하는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.
제1항에 있어서,
상기 관리 단말은,
상기 습도 센싱 섬유층으로부터 상기 통신 중개 장치를 통해 수신된 습도 정보 및 상기 습도 센싱 섬유층의 식별 정보와, 기 저장된 습도 센싱 섬유층의 식별 정보 및 의류 본체에 대한 각 습도 센싱 섬유층의 설치 위치에 대한 매핑 정보를 이용하여, 습도 센싱 섬유층의 설치 위치에 대응되는 착용자의 신체 부위의 땀 배출량 정보를 산출하는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.
제4항에 있어서,
상기 관리 단말은,
운동 종목, 성별, 나이, 신체 부위 및 외부 온도에 대한 정보를 기반으로 산출되어 기 저장된 단위 시간 동안의 정상 땀 배출량 정보와, 상기 산출된 착용자의 신체 부위별 땀 배출량 정보를 이용하여, 상기 정상 땀 배출량을 초과 시, 착용자에 대한 경고 알람 정보를 생성하여 출력 수단을 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.
제4항에 있어서,
상기 관리 단말은,
운동 종목, 성별, 나이 신체 부위 및 외부 온도에 대한 정보를 기반으로 산출되어 기 저장된 신체 부위 사이의 정상 땀 배출량 비율 정보와, 상기 산출된 착용자의 신체 부위별 땀 배출량 정보를 이용하여, 상기 정상 땀 배출량 비율을 벗어나는 신체 부위가 존재 시, 착용자에 대한 다한증 경고 알람 정보를 생성하여 출력 수단을 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.
제1항에 있어서,
상기 의류 본체를 구성하는 원사의 일부를 구성하며, 시온 안료를 포함하는 온도 반응 원사;를 더 포함하며,
상기 온도 반응 원사는,
마찰 및 충격 중 어느 하나에 의하여 의류 본체에 온도의 변화가 발생되는 경우, 온도 반응 원사의 색이 변함에 따라서 의류 본체의 마찰이 일어난 신체 부위의 색이 변하도록 하여, 외부에서 마찰 및 충격 부위에 대한 인지가 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.
제1항에 있어서,
상기 의류 본체는,
신체와 접촉되는 방향으로 안쪽에 위치하며, 적어도 흡습 특성을 갖는 안감; 및
상기 안감의 바깥쪽에 위치하고, 적어도 흡한속건의 특성을 갖는 외피;로 구성되며,
상기 안감은 상기 외피와 외력에 의하여 분리 가능하도록 결합층에 의하여 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.
제8항에 있어서,
상기 안감은,
기설정된 폭으로 길이 방향으로 찢어질 수 있도록 하는 절단선을 갖도록 구성되어,
외피와 분리된 후 점 절단선을 통해 절단됨에 따라서 착용자의 부상 시 부상 부위를 감싸는 밴드로 이용 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.
제1항에 있어서,
상기 약물 센싱 섬유층은,
적어도 사용자의 쇄골과 가슴 사이의 영역 또는 등 영역에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 착용자의 건강 상태의 정밀 모니터링이 가능한 운동용 의류.