KR102570452B1 - Body composition analysis method using 3D scan - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a body composition analysis method using a 3D scan.
일반적으로 체지방 등을 측정하기 위해 생체 임피던스 측정장치(또는 체성분 분석 장치)가 널리 사용되고 있다. 몸의 성분 중 근육은 수분이 많은데 반해 지방은 수분이 없다. 이에 따라 생체 임피던스 값은 근육이 많으면 낮아지고 지방이 많으면 높아진다.In general, bioimpedance measurement devices (or body composition analysis devices) are widely used to measure body fat and the like. Among the components of the body, muscle has a lot of water, whereas fat has no water. Accordingly, the bioimpedance value decreases when there is a lot of muscle and increases when there is a lot of fat.
생체 임피던스를 측정하여 피측정자의 체수분량, 근육량, 체지방량 등을 간편하게 산출할 수 있다. By measuring bioimpedance, it is possible to easily calculate the amount of body water, muscle mass, body fat mass, etc. of the subject to be measured.
이 장치들은 신체 부위, 예를 들면 양손, 양발에 전극을 부착하고, 그 전극들 중 측정 부위에 따라 한 쌍을 선택하여 측정을 위한 전류 신호를 인가한 후 측정 부위에 따라 적절한 전극쌍을 선택하여 그 양단의 전압을 측정함으로써 생체 임피던스를 측정한다. 예를 들어 전류를 왼팔에서 오른팔로 인가한 후, 왼팔에서 왼다리까지의 전압 강하를 측정하면 중복구간인 왼팔의 생체 임피던스를 측정할 수 있다.These devices attach electrodes to body parts, for example, both hands and feet, select one pair of the electrodes according to the measurement site, apply a current signal for measurement, and select an appropriate electrode pair according to the measurement site. The bioimpedance is measured by measuring the voltage at both ends thereof. For example, if a current is applied from the left arm to the right arm and then a voltage drop from the left arm to the left leg is measured, the bioimpedance of the left arm, which is an overlapping section, can be measured.
한편, 상술한 생체 임피던스를 이용한 체성분 분석 장치는 다양하게 제품화되어 있으며 사용하는 주파수나 측정 알고리즘에 따라서도 다양하게 구분된다. On the other hand, the above-described body composition analyzer using bioimpedance is commercialized in various ways and is classified in various ways according to the frequency or measurement algorithm used.
이러한 생체 임피던스를 이용하는 체성분 분석 방법은 신체를 구성하는 지방과 근육의 수분 함유의 차이에 따라 수분에 의한 신체 저항(Bio Impedence)를 계측하고 그 차이에 따라 지방과 근육의 양을 추정한다. The body composition analysis method using such bioimpedance measures body resistance (Bio Impedence) due to moisture according to the difference in water content of fat and muscle constituting the body, and estimates the amount of fat and muscle according to the difference.
그러나 체내에 포함된 수분의 양은 사람마다 편차가 크고 동일한 사람에서도 측정 당시의 상황에 따라 큰 수분 편차를 가질 수밖에 없다. However, the amount of water contained in the body varies greatly from person to person, and even the same person inevitably has a large variation in moisture depending on the situation at the time of measurement.
이러한 편차를 줄이기 위해, 각 채널별로 다양한 주파수를 사용하여 차이를 구분하거나 기 입력된 사용자의 연령, 성별, 체중, 신장 등의 보조 정보와 기 구축한 빅데이터의 통계적인 분석에 의해 체성분 분석을 보정하고 있다.In order to reduce this deviation, the body composition analysis is corrected by using various frequencies for each channel to distinguish differences or by statistical analysis of pre-entered auxiliary information such as age, gender, weight, and height of the user and pre-constructed big data. are doing
그리고, 피측정자의 신체를 3D 모델링하여 부피를 활용하는 등의 보정도 할 수 있다.In addition, correction such as utilizing the volume through 3D modeling of the subject's body may be performed.
그러나, 상술한 종래의 체성분 분석은, 수분의 편차에 민감하게 달라지는 문제점이 여전히 해결되지 않고 있다. However, the above-described conventional body composition analysis has not yet solved the problem of being sensitive to variations in moisture.
상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은, 생체 임피던스를 활용한 제1체지방량과 수중체중측정법을 활용한 제2체지방량을 분석한 후, 제1체지방량과 제2체지방량을 비교하여 보정률을 추출하고, 추출한 보정률에 따라 생체 임피던스를 활용한 제1분석값을 보정하여 제2분석값을 제공함으로서, 보다 정확한 체성분 분석이 이루어질 뿐만 아니라, 분석결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법을 제공하기 위함이다.An object of the present invention, which was made to solve the above problems, is to analyze the first body fat mass using bioimpedance and the second body fat mass using underwater weighing method, and then compare the first body fat mass and the second body fat mass. By extracting the correction rate and correcting the first analysis value using bioimpedance according to the extracted correction rate to provide the second analysis value, more accurate body composition analysis is performed and the reliability of the analysis result can be improved. It is to provide a body composition analysis method using a scan.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법에 따르면, 턴테이블에 구비된 로드셀이 체중을 측정하는 제1측정단계; 전극부로 생체 임피던스를 측정하는 제2측정단계; 상기 턴테이블의 회전으로, 스캔부를 통해 피측정자의 체형을 측정하는 제3측정단계; 및 측정된 체중값, 생체 임피던스값 및 체형데이터를 통해 상기 피측정자의 체성분을 분석한 제1분석값을 추출하는 체성분 분석단계;를 포함하고, 상기 체성분 분석단계는, 상기 제1분석값의 제1체지방량과 수중체중측정법에 의해 분석된 제2체지방량을 분석한 후, 상기 제1체지방량과 제2체지방량을 비교하여 보정률을 추출하고, 상기 제1분석값을 상기 보정률에 따라 재분석하여 제2분석값을 추출하는 것을 특징으로 한다. According to the body composition analysis method using a 3D scan of the present invention for achieving the above object, a first measuring step of measuring weight by a load cell provided on a turntable; a second measuring step of measuring biological impedance with an electrode unit; a third measurement step of measuring a body shape of a subject through a scan unit by rotation of the turntable; and a body composition analysis step of extracting a first analysis value obtained by analyzing the subject's body composition through the measured weight value, bioimpedance value, and body shape data, wherein the body composition analysis step comprises: After analyzing the first fat mass and the second fat mass analyzed by the underwater weighing method, the first fat mass and the second fat mass are compared to extract a correction rate, and the first analysis value is reanalyzed according to the correction rate to obtain a second fat mass. It is characterized in that the analysis value is extracted.
또한, 상기 제1체지방률 및 제1체지방량은, 상기 생체 임피던스값과 체중값을 통해 분석되고, 상기 제2체지방률은, 스캔부의 3D 모델링 데이터로부터 피측정자의 각 신체별 분석된 부피값과 체중값을 이용하여 수중체중측정법에 따른 [수학식1] 또는 [수학식2]로 분석되고, 상기 제2체지방량은, 상기 제2체지방률과 체중값을 통해 분석되는 것을 특징으로 한다.In addition, the first body fat percentage and the first body fat amount are analyzed through the bioimpedance value and the weight value, and the second body fat percentage is the volume value and the weight value analyzed for each body of the subject from the 3D modeling data of the scan unit. It is analyzed by [Equation 1] or [Equation 2] according to the underwater body weight measurement method by using, and the second body fat mass is characterized in that it is analyzed through the second body fat percentage and weight value.
[수학식 1][Equation 1]
(Siri Formula) BF (%) = [4.95 ÷ ρ (g/cm3) - 4.50] × 100(Siri Formula) BF (%) = [4.95 ÷ ρ (g/cm 3 ) - 4.50] × 100
[수학식 2][Equation 2]
(Brozek Formula) BF (%) = [4.57 ÷ ρ (g/cm3) - 4.142] × 100(Brozek Formula) BF (%) = [4.57 ÷ ρ (g/cm 3 ) - 4.142] × 100
(ρ= 체밀도)(ρ = body density)
또한, 상기 보정률은, 제2체지방량에서 제1체지방량을 뺀 값을 제1체지방량으로 나눈 값이며, 상기 체성분 분석단계는, 기 산출된 제1체지방률, 제1근육량, 제1골격근량, 제1체지방량, 제1제지방량 중 어느 하나 이상을 포함하는 제1분석값을 상기 보정률에 따라 보정하여 제2체지방률, 제2근육량, 제2골격근량, 제2체지방량, 제2제지방량 중 어느 하나 이상을 포함하는 제2분석값을 추출하는 것을 특징으로 한다.In addition, the correction rate is a value obtained by dividing a value obtained by subtracting the first body fat mass from the second body fat mass by the first body fat mass, and in the body composition analysis step, the pre-calculated first body fat rate, first muscle mass, first skeletal muscle mass, At least one of the second body fat percentage, the second muscle mass, the second skeletal muscle mass, the second body fat mass, and the second lean mass by correcting the first analysis value including at least one of the body fat mass and the first lean mass according to the correction rate. It is characterized by extracting a second analysis value including.
또한, 상기 제1측정단계와 제3측정단계는, 서로 다른 시간대에 측정하고, 상기 제1측정단계는, 상기 턴테이블이 회전하기 전 또는 후, 일정시간 동안 멈춰있는 상태에서 체중을 측정하고, 상기 제2측정단계는, 서로 다른 시간대에 상기 제1측정단계와 제3측정단계가 각각 진행되는 동안 생체 임피던스를 측정하고, 상기 제2측정단계와 제3측정단계는, 동일한 시간대에 측정하고, 상기 체성분 분석단계는, 상기 제1분석값의 제1체지방량과 수중체중측정법에 의해 분석된 제2체지방량을 분석한 후, 상기 제1체지방량과 제2체지방량을 비교하여 보정률을 추출하고, 상기 제1분석값을 상기 보정률에 따라 재분석하여 제2분석값을 추출하고, 상기 로드셀은, 상기 턴테이블의 양쪽에 각각 구비된 2 이상의 무게센서를 포함하고, 기 설정된 횟수마다 기 설정된 무게측정시간 간격으로 각각의 무게센서로부터 무게값을 각각 측정하고, 측정된 무게값들로부터 상기 피측정자의 체중 밸런스를 분석하는 체중 밸런스 분석단계;를 더 포함한다.In addition, the first measurement step and the third measurement step are measured at different time periods, and the first measurement step measures the weight in a state where the turntable is stopped for a certain period of time before or after the turntable rotates, In the second measuring step, the bioimpedance is measured at different time points while the first measuring step and the third measuring step are performed, respectively, and the second measuring step and the third measuring step are measured at the same time point. In the body composition analysis step, after analyzing the first body fat amount of the first analysis value and the second body fat mass analyzed by the underwater weighing method, the first body fat mass and the second body fat mass are compared to extract a correction rate, and the first body fat mass is extracted. A second analysis value is extracted by reanalyzing the analysis value according to the correction rate, and the load cell includes two or more weight sensors provided on both sides of the turntable, each at a predetermined weight measurement time interval at a predetermined number of times. A weight balance analysis step of measuring weight values from weight sensors of each and analyzing the weight balance of the subject from the measured weight values; is further included.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명의 효과는, 생체 임피던스를 활용한 제1체지방량과 수중체중측정법을 활용한 제2체지방량을 분석한 후, 제1체지방량과 제2체지방량을 비교하여 보정률을 추출하고, 추출한 보정률에 따라 생체 임피던스를 활용한 제1분석값을 보정하여 제2분석값을 제공함으로서, 보다 정확한 체성분 분석이 이루어질 뿐만 아니라, 분석결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법을 제공할 수 있다.As described above, the effect of the present invention is to analyze the first body fat mass using bioimpedance and the second body fat mass using underwater weighing method, compare the first body fat mass and the second body fat mass, extract the correction rate, and extract the extracted By correcting the first analysis value using the bioimpedance according to the correction rate and providing the second analysis value, a body composition analysis method using 3D scan can not only achieve more accurate body composition analysis but also improve the reliability of the analysis result. can provide
또한, 본 발명은 종래의 임피던스 측정에 의한 체성분 분석이 측정 시점의 피측정자의 대사 상태의 수분 편차에 따라 변동하는 단점을 보정하기 위해 생체 임피던스를 측정하는 제1측정단계와 피측정자의 피측정자의 신체 부피를 측정하는 제3측정단계의 시간대를 동일하게 함으로써, 동시간대 피측정자의 대사 상태가 동일한 시점에서 측정된 생체 임피던스값에 의한 제1체지방량과 수중체중측정법에 의한 제2체지방량을 비교하여 보정률을 추출하고, 추출한 보정률에 따라 제1분석값을 보정하여 제2분석값을 제공할 수 있는 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법을 제공할 수 있다.In addition, the present invention relates to the first measurement step of measuring bio-impedance and the measurement of the subject's body composition in order to compensate for the disadvantage that conventional body composition analysis by impedance measurement fluctuates according to the moisture deviation of the subject's metabolic state at the time of measurement. By making the time zone of the third measuring step for measuring body volume the same, the first body fat mass based on the bio-impedance value measured at the same time point in the subject's metabolic state at the same time and the second body fat mass based on the underwater weighing method are compared and corrected. A body composition analysis method using a 3D scan capable of providing a second analysis value by extracting the ratio and correcting the first analysis value according to the extracted correction rate may be provided.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체성분 분석장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 체성분 분석장치의 턴테이블을 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따는 체성분 분석장치를 나타낸 구성도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법을 나타낸 순서도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법에 따른 정적 무게중심 분석을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법에 따른 동적 무게중심 분석을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 추가 실시예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a perspective view showing a body composition analyzer according to a preferred embodiment of the present invention.
2 is a perspective view showing a turntable of a body composition analyzer according to a preferred embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a body composition analyzer according to a preferred embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating a body composition analysis method using a 3D scan according to a preferred embodiment of the present invention.
5 is a diagram showing a static center of gravity analysis according to a body composition analysis method using a 3D scan according to a preferred embodiment of the present invention.
6 is a diagram showing a dynamic center of gravity analysis according to a body composition analysis method using a 3D scan according to a preferred embodiment of the present invention.
7 is a diagram for explaining an additional embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention, and methods of achieving them, will become clear with reference to the detailed description of the following embodiments taken in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, and only these embodiments make the disclosure of the present invention complete, and common knowledge in the art to which the present invention belongs. It is provided to completely inform the person who has the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numbers designate like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to drawings for explaining a body composition analysis method using 3D scan according to embodiments of the present invention.
먼저, 턴테이블을 이용한 체성분 분석 방법을 설명하기 위한, 체성분 분석장치(100)에 대해 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. First, the body composition analyzer 100 for explaining a body composition analysis method using a turntable will be described with reference to FIGS. 1 to 3 .
체성분 분석장치(100)는, 턴테이블(110), 손잡이부(120), 회전부(130), 체성분 측정부(140), 스캔부(150), 제어부(160), 체성분 분석부(170) 및 체중 밸런스 분석부(180)를 포함한다. The body composition analyzer 100 includes a turntable 110, a handle part 120, a rotation part 130, a body composition measurement part 140, a scan part 150, a controller 160, a body composition analyzer 170, and a body weight. A balance analysis unit 180 is included.
턴테이블(110)은, 회전 가능하게 구비되어, 로드셀(111) 및 제1전극부(113)가 구비된다. The turntable 110 is rotatably provided and includes a load cell 111 and a first electrode unit 113.
로드셀(111)은, 턴테이블(110)의 양쪽에 각각 구비된 2 이상의 무게센서(112)를 포함할 수 있다. 다수의 무게센서(112)를 이용하는 것은 무게값에 대한 바이어스를 최소화하기 위함이다.The load cell 111 may include two or more weight sensors 112 provided on both sides of the turntable 110, respectively. The use of a plurality of weight sensors 112 is to minimize bias on weight values.
예를 들어, 턴테이블(110)에 피측정자가 올라서서 있을 때, 왼발과 오른발에 대응하는 위치에 무게센서(112)가 구비될 수 있다. 이때, 왼발의 상하를 구분하고, 구분된 왼발 상하마다 좌우에 각각 무게센서(112)가 구비될 수 있다. 즉, 왼발에 4개, 오른발에 4개씩의 무게센서(112)가 구비될 수 있다. 여기서, 무게센서(112)의 개수는 8개 이상 또는 이하로 구비될 수 있으므로, 이에 한정하지 않는다. For example, when the subject is standing on the turntable 110, the weight sensors 112 may be provided at positions corresponding to the left and right feet. At this time, the upper and lower parts of the left foot may be distinguished, and weight sensors 112 may be provided on the left and right sides of each of the upper and lower parts of the left foot. That is, four weight sensors 112 may be provided on the left foot and four weight sensors on the right foot. Here, since the number of weight sensors 112 may be provided with 8 or more or less, it is not limited thereto.
제1전극부(113)는 생체 임피던스를 측정할 수 있는 전극단자로 이루어질 수 있다. The first electrode unit 113 may include electrode terminals capable of measuring bio impedance.
예를 들어, 제1전극부(113)는, 왼발의 생체 임피던스를 측정하기 위한 한 쌍의 전극으로 이루어진 왼발 전극단자, 오른발의 생체 임피던스를 측정하기 위한 한 쌍의 적으로 이루어진 오른발 전극단자를 포함할 수 있다. For example, the first electrode unit 113 includes a left foot electrode terminal consisting of a pair of electrodes for measuring the bio impedance of the left foot and a right foot electrode terminal consisting of a pair of electrodes for measuring the bio impedance of the right foot. can do.
이때, 상술한 한 쌍의 전극은, 전압을 검출하기 위한 전압전극과 전류를 검출하기 위한 전류전극으로 이루어진다. 또한, 각 전극에 1KHz~1MHz의 교류신호를 0.1~3.0mA 정도의 미세한 전류 크기를 인가할 수 있다. 더불어, 생체 임피던스를 측정하는 방법에 대해서는 이미 공지된 기술이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.At this time, the pair of electrodes described above is composed of a voltage electrode for detecting voltage and a current electrode for detecting current. In addition, an AC signal of 1KHz to 1MHz may be applied to each electrode at a fine current size of about 0.1 to 3.0mA. In addition, since a method for measuring bio-impedance is a known technique, a detailed description thereof will be omitted.
손잡이부(120)는, 턴테이블(110)의 양측에 각각 구비되고, 제2전극부(122)가 구비되어 한 쌍으로 이루어질 수 있다. The handle part 120 is provided on both sides of the turntable 110, and the second electrode part 122 is provided so that it may be formed as a pair.
이때, 손잡이부(120)는, 피측정자가 손바닥을 감싸며 잡을 수 있도록 형성된 파지부(121)가 최 상단에 형성될 수 있으며, 파지부(121)에 제2전극부(122)가 구비될 수 있다. 그리고, 손잡이부(120)는, 상하로 길이조절이 가능할 수 있다. At this time, in the handle part 120, the gripping part 121 formed so that the subject can grip the palm of the subject may be formed at the top, and the gripping part 121 may be provided with the second electrode part 122. there is. Also, the length of the handle 120 may be adjusted vertically.
예를 들어, 제2전극부(122)는, 왼손 파지부(121)에 왼손의 생체 임피던스를 측정하기 위한 한 쌍의 전극으로 이루어진 왼손 전극단자, 오른손 파지부(121)에 오른손의 생체 임피던스를 측정하기 위한 한 쌍의 전극으로 이루어진 오른손 전극단자를 포함할 수 있다. For example, the second electrode unit 122 is a left hand electrode terminal composed of a pair of electrodes for measuring the bio impedance of the left hand on the left grip part 121, and the bio impedance of the right hand on the right grip part 121. A right hand electrode terminal consisting of a pair of electrodes for measurement may be included.
회전부(130)는, 턴테이블(110)을 회전시킬 수 있다. 이때, 회전부(130)는 턴테이블(110)을 360° 회전시킬 수 있다.The rotating unit 130 may rotate the turntable 110 . At this time, the rotation unit 130 may rotate the turntable 110 by 360°.
체성분 측정부(140)는, 제1전극부(113)와 제2전극부(122)로 측정되는 생체 임피던스를 측정할 수 있다. The body composition measurement unit 140 may measure bioimpedance measured by the first electrode unit 113 and the second electrode unit 122 .
예를 들어, 체성분 측정부(140)는, 제1전극부(113)로부터 왼발과 오른발 사이의 하체 임피던스, 제2전극부(122)로부터 왼손과 오른손 사이의 상체 임피던스를 측정할 수 있다. 또한, 제1전극부(113)와 제2전극부(122)로부터, 왼발과 오른손, 오른발과 왼손 사이의 대각 임피던스, 왼발과 왼손, 오른발과 오른손 사이의 수직 임피던스 등 다양하게 생체 임피던스를 측정할 수 있으며, 이에 한정하지 않는다. For example, the body composition measurement unit 140 may measure lower body impedance between the left and right feet from the first electrode unit 113 and upper body impedance between the left and right hands from the second electrode unit 122 . In addition, from the first electrode unit 113 and the second electrode unit 122, the diagonal impedance between the left foot and the right hand, the right foot and the left hand, the vertical impedance between the left foot and the left hand, and the right foot and the right hand. may, but is not limited thereto.
스캔부(150)는, 턴테이블(110)에 위치한 피측정자의 신체를 3D스캔할 수 있다. The scan unit 150 may 3D scan the body of the subject located on the turntable 110 .
이때, 스캔부(150)는, 턴테이블(110)로부터 이격되어 구비되고, 피측정자의 신체를 상부, 중부, 하부로 스캔할 수 있도록 3개 이상의 3D 스캐너 센서(151), 3D 스캐너 센서(151)로 스캔된 스캔 데이터로 피측정자의 신체를 모델링하는 3D모델링부(152) 및 3D모델링부(152)로부터 모델링된 3D 모델링 데이터를 분석하여 피측정자의 키, 가슴둘레, 허리둘레, 팔길, 하체길이, 상체길이, 허벅지 둘레 등 신체 부위별 사이즈를 측정하여 체형을 분석하는 체형분석부(153)를 포함할 수 있다. At this time, the scanning unit 150 is provided apart from the turntable 110, and includes three or more 3D scanner sensors 151 and 3D scanner sensors 151 to scan the body of the subject in upper, middle, and lower parts. The 3D modeling unit 152 that models the subject's body with the scanned data and analyzes the 3D modeling data modeled from the 3D modeling unit 152 to determine the subject's height, chest circumference, waist circumference, arm length, and lower body length , a body shape analysis unit 153 that analyzes a body shape by measuring the size of each body part, such as upper body length and thigh circumference.
즉, 스캔부(150)는, 3D 스캐너 센서(151)로 피측정자를 스캔하면, 기 프로그래밍된 프로그램으로 피측정자의 신체를 모델링하고, 모델링된 3D 모델링 데이터의 분석으로 피측정자의 신체 사이즈를 측정할 수 있다. That is, when the scan unit 150 scans the subject with the 3D scanner sensor 151, the subject's body is modeled with a pre-programmed program, and the size of the subject's body is measured by analyzing the modeled 3D modeling data. can do.
제어부(160)는, 회전부(130), 체성분 측정부(140) 및 스캔부(150)를 제어할 수 있다. The controller 160 may control the rotation unit 130 , the body composition measuring unit 140 , and the scanning unit 150 .
구체적으로, 제어부(160)는, 먼저 턴테이블(110)에 올라서면 턴테이블(110)이 회전되지 않도록 회전부(130)를 제어한 상태에서 피측정자의 체중이 로드셀(111)에 측정되도록 한 다음, 피측정자의 체중 측정이 완료된 후, 회전부(130)를 제어하여 턴테이블(110)을 360° 회전시켜 피측정자의 신체가 스캔부(150)로부터 3D스캔되도록 제어할 수 있다. Specifically, the control unit 160 first controls the rotation unit 130 so that the turntable 110 does not rotate when standing on the turntable 110, so that the subject's weight is measured by the load cell 111, and then, After the measurement of the measurer's weight is completed, the turntable 110 may be rotated 360° by controlling the rotation unit 130 so that the body of the measureee may be 3D scanned from the scan unit 150 .
반대로, 제어부(160)는, 피측정자가 턴테이블(110)에 올라서면, 회전부(130)를 제어하여 턴테이블(110)을 360° 회전시켜 피측정자의 신체가 스캔부(150)로부터 3D스캔되도록 제어한 다음, 턴테이블(110)이 360°회전이 끝난 후부터 피측정자의 체중이 로드셀(111)로부터 측정되도록 제어할 수 있다. Conversely, when the subject gets on the turntable 110, the control unit 160 controls the rotation unit 130 to rotate the turntable 110 360° so that the subject's body is 3D scanned from the scan unit 150. Then, after the turntable 110 rotates 360°, the weight of the subject can be controlled to be measured from the load cell 111.
즉, 제어부(160)는, 턴테이블(110)을 회전시키는 회전부(130)와 스캔부(150)가 동시에 이루어지지 않도록 제어할 수 있다. That is, the control unit 160 may control the rotation unit 130 for rotating the turntable 110 and the scanning unit 150 not to be performed simultaneously.
여기서, 제어부(160)는, 회전부(130)와 스캔부(150)가 각각 작동하는 동안 모두 체성분 측정부(140)가 작동하도록 제어할 수 있다. Here, the controller 160 may control the body composition measuring unit 140 to operate while the rotating unit 130 and the scanning unit 150 operate respectively.
예를 들어, 회전부(130)에 의해 턴테이블(110)이 회전하는 동안 체중이 측정되면, 피측정자가 회전하는 동안 저항 즉, 몸이 일부 흔들릴 수 있으며, 흔들림에 의한 파지부(121)를 강하게 파지하여 체중이 부정확하게 측정될 수 있다. For example, if the weight is measured while the turntable 110 rotates by the rotation unit 130, resistance, that is, the body may partially shake while the subject rotates, and the gripper 121 is strongly gripped by the shaking. As a result, weight may be measured inaccurately.
다시 말해, 체중의 부정확 측정을 방지하기 위하여, 제어부(160)는 턴테이블(110)에 올라선 피측정자를 스캔 하기 전, 또는 후인 턴테이블(110)이 회전하지 않도록 회전부(130)를 제어하여 턴테이블(110)이 회전하지 않는 일정시간 동안 체중을 측정하도록 할 수 있다. In other words, in order to prevent inaccurate measurement of body weight, the control unit 160 controls the rotation unit 130 so that the turntable 110 before or after scanning the subject on the turntable 110 does not rotate, so that the turntable ( 110) can measure the weight for a certain period of time when it does not rotate.
여기서, 후술할 체성분 분석부(170)에서, 생체 임피던스 측정 및 분석하기 위한 시간이 약 60초인 경우, 60초 이내에 체중과 스캔이 이루어지는 것이 바람직할 수 있다. Here, in the body composition analyzer 170, which will be described later, when the time for measuring and analyzing bioimpedance is about 60 seconds, it may be desirable to perform the weight and scan within 60 seconds.
예를 들어, 피측정자가 턴테이블(110)에 올라선 상태에서 제어부(160)는 턴테이블(110)을 일정시간 약 10초 동안 회전시키지 않고 체중이 측정되도록 할 수 있다. 그리고, 10초가 지난 후, 턴테이블(110)을 회전시키되 약 50초에 360°회전시키면 피측정자의 신체가 스캔완료된다. For example, while the subject is standing on the turntable 110, the control unit 160 may allow the weight to be measured without rotating the turntable 110 for about 10 seconds. After 10 seconds have elapsed, if the turntable 110 is rotated by 360° in about 50 seconds, the scan of the subject's body is completed.
즉, 생체 임피던스의 측정은 60초 동안 모두 완료할 수 있으므로, 체중측정과 스캔하는 시간을 나누어 각각 다른 시간대에 진행하게 되는 경우, 약 60초에 체중 측정, 신체 스캔 및 생체 임피던스의 측정을 최소 시간동안 정확하게 측정할 수 있으므로, 효율적인 체성분 측정 및 분석이 이루어질 뿐만 아니라, 분석결과에 신뢰성을 확보할 수 있다. That is, since the measurement of bioimpedance can be completed in 60 seconds, if the time for weight measurement and scanning are divided and proceeded at different times, the measurement of body weight, body scan, and measurement of bioimpedance can be performed in about 60 seconds at the minimum time. Since the body composition can be accurately measured while in the body, not only can the body composition be measured and analyzed efficiently, but also the reliability of the analysis result can be secured.
체성분 분석부(170)는, 로드셀(111)로 측정되는 체중값과 체성분 측정부(140)로 측정되는 생체 임피던스값 및 스캔부(150)로 생성된 3D 모델링 데이터를 통해 체성분을 분석할 수 있으며, 분석한 결과값을 제1분석값이라 할 수 있다.The body composition analyzer 170 may analyze body composition through the weight value measured by the load cell 111, the bioimpedance value measured by the body composition measurement unit 140, and the 3D modeling data generated by the scan unit 150. , the result of the analysis may be referred to as a first analysis value.
예를 들어, 체성분 분석부(170)는, 생체 임피던스값과 체중값 및 3D 모델링 데이터를 통해서 피측정자의 체성분과 비만정도 등을 분석할 수 있다. 체성분은, 제1체수분, 제1근육량(단백질, 무기질), 제1체지방량으로 구분할 수 있고, 제1골격근, 지방분석을 통해 제1골격근량과 제1체지방량을 분석할 수 있으며, 비만 분석을 통해 제1BMI(체밀도지수)와 제1체지방률 등을 분석할 수 있다. For example, the body composition analyzer 170 may analyze the subject's body composition and degree of obesity through bioimpedance values, weight values, and 3D modeling data. Body composition can be divided into first body water, first muscle mass (protein, mineral), and first body fat mass, and through first skeletal muscle and fat analysis, first skeletal muscle mass and first body fat mass can be analyzed, and through obesity analysis The first BMI (body density index) and the first body fat percentage can be analyzed.
한편, 체성분 분석장치(100)는 체중 밸런스 분석부(180)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the body composition analyzer 100 may further include a weight balance analyzer 180 .
체중 밸런스 분석부(180)는, 기 설정된 횟수마다 기 설정된 무게측정시간 간격으로 각각의 무게센서(112)로부터 무게값을 각각 측정하고, 측정된 무게값들로부터 피측정자의 체중 밸런스를 분석할 수 있다. The weight balance analysis unit 180 may measure weight values from each weight sensor 112 at a preset weight measurement time interval at a preset number of times, and analyze the weight balance of the subject from the measured weight values. there is.
예를 들어, 기 설정된 횟수는 6번이고, 기 설정된 무게측정시간은 0.5~1.5초일 수 있다. For example, the preset number of times is 6 times, and the preset weighing time may be 0.5 to 1.5 seconds.
즉, 무게값은 기 설정된 횟수 별로 측정되어, 하나의 무게센서(112)는 기 설정된 무게측정시간마다 총 6번 무게값이 측정될 수 있다.That is, the weight value is measured for each preset number of times, and one weight sensor 112 may measure a total of six weight values for each preset weight measurement time.
여기서, 체중 밸런스 분석부(180)는, 정적 무게중심을 분석할 수 있다. Here, the weight balance analyzer 180 may analyze the static center of gravity.
정적 무게중심 분석은, 각각의 횟수만큼 각각의 무게센서(112)로부터 측정된 무게값들로부터 제1무게평균값을 분석하고, 각각의 무게센서(112)마다 분석된 제1무게평균값들로부터 피측정자의 정적 무게중심 좌표를 분석하여 피측정자의 정적 체중 밸런스를 판단할 수 있다. 이때, 제1무게평균값은, 하나의 무게센서(112)에서 측정된 6개의 무게값을 합한 후, 6(횟수)으로 나눈 값을 의미한다. In the static center of gravity analysis, the first average weight value is analyzed from the weight values measured from each weight sensor 112 for each number of times, and the first average weight value analyzed for each weight sensor 112 is analyzed. The static weight balance of the subject can be determined by analyzing the coordinates of the static center of gravity. At this time, the first weight average value means a value obtained by dividing by 6 (the number of times) after adding the six weight values measured by one weight sensor 112 .
예를 들어, 하나의 무게센서(112)에 대해 횟수 별로 측정된 6개의 무게값으로부터 제1무게평균값을 분석한다. 이때, 각 무게센서(112)의 제1무게평균값을 분석할 수 있다. 그리고, 다수의 무게센서(112)에 대응되는 다수의 제1무게평균값 중, 가장 큰 값을 정적 무게중심 좌표로 분석할 수 있다. For example, a first average weight value is analyzed from six weight values measured for each weight sensor 112 by number of times. At this time, the first weight average value of each weight sensor 112 may be analyzed. In addition, among the plurality of first average weight values corresponding to the plurality of weight sensors 112, the largest value may be analyzed as a static center of gravity coordinate.
도 5를 참조하면, 정적 무게중심 좌표를 디스플레이부에 표시할 수 있다.Referring to FIG. 5 , static barycentric coordinates may be displayed on the display unit.
또한, 체중 밸런스 분석부(180)는, 동적 무게중심을 분석할 수 있다. Also, the weight balance analyzer 180 may analyze the dynamic center of gravity.
동적 무게중심 분석은 각각의 횟수마다 각각의 무게센서(112)로부터 측정된 무게값들로부터 피측정자의 다수개 동적 무게중심 좌표를 분석할 수 있다. In the dynamic center of gravity analysis, a plurality of dynamic center of gravity coordinates of the subject may be analyzed from weight values measured from each weight sensor 112 for each number of times.
예를 들어, 1회 때 측정된 각각의 무게값들 중에서, 가장 큰 값을 동적 무게중심 좌표로 분석할 수 있다. 총 6회의 무게 측정이 이루어지므로, 동적 무게중심 좌표는 6개가 될 수 있다. For example, among the weight values measured once, the largest value may be analyzed as dynamic center of gravity coordinates. Since a total of 6 weight measurements are performed, the dynamic center of gravity coordinates may be 6.
이때, 도 6을 참조하면, 동적 무게중심 분석은, 동적 무게중심 좌표를 횟수(분석시)마다 연결하여 동적 무게중심 좌표의 이동경로를 분석하여 피측정자의 정적 체중 밸러스를 판단할 수 있다. At this time, referring to FIG. 6 , in the dynamic center of gravity analysis, the static weight balance of the subject may be determined by connecting the dynamic center of gravity coordinates every number of times (at the time of analysis) and analyzing the movement path of the dynamic center of gravity coordinates.
이와 같이, 피측정자의 체중 밸런스를 측정함으로써, 피측정자의 자세를 파악할 수 있다. 또한, 자세의 틀어짐은 피측정자의 체중 밸런스가 특정 위치로 분석되며, 이는 척추, 골반 등의 틀어짐으로 예측할 수 있다. 더불어, 3D 모델링 데이터를 통해서, 자세 틀어짐 정보를 정확하게 판단할 수 있으며, 근골격계 질환 위험도를 판단할 수도 있다. 이러한 분석과 판단으로 자세를 교정할 수 있는 운동 처방 서비스가 제공될 수 있다. In this way, by measuring the weight balance of the subject, the posture of the subject can be grasped. In addition, for posture distortion, the weight balance of the subject is analyzed as a specific position, which can be predicted as distortion of the spine, pelvis, and the like. In addition, through 3D modeling data, posture distortion information can be accurately determined, and the risk of musculoskeletal disorders can be determined. An exercise prescription service capable of correcting posture may be provided based on such analysis and judgment.
예를 들어, 하체 근육이 약한 경우에는 똑바로 선 자세에서 드리프팅이 발생할 수 있다. 이러한 드리프팅을 파악하기 위해서 정적 무게중심 및 동적 무게중심을 분석하는 것이다. For example, drifting in an upright position can occur if the lower body muscles are weak. In order to understand this drifting, the static center of gravity and the dynamic center of gravity are analyzed.
또한, 정적 무게중심과 동적 무게중심이 신체의 중심과 가깝더라도, 드리프팅이 심하면 하체 근육 발달에 문제가 있는 것으로 판단할 수 있어, 이를 교정하기 위한 운동 처방 서비스가 제공될 수 있다. In addition, even if the static center of gravity and the dynamic center of gravity are close to the center of the body, if the drifting is severe, it can be determined that there is a problem in developing the muscles of the lower body, and an exercise prescription service can be provided to correct this.
참고로, 바람직한 체중 밸런스는, 턴테이블(110)에서 기 표시된 발바닥 표시에 대응되게 똑바로 선 상태에서, 발바닥 표시를 기준으로 정중앙에 정적 및 동적 무게중심 좌표가 위치할 때를 말할 수 있다. For reference, a desirable weight balance may refer to a state in which the turntable 110 is standing upright corresponding to a previously displayed sole mark, and the static and dynamic center of gravity coordinates are located at the center based on the sole mark.
여기서, 체성분 분석부(170)는, 각각의 횟수마다 각각의 무게센서(112)로부터 측정된 무게값들의 제2무게평균값을 분석하고, 분석한 각 횟수별 제2무게평균값들의 평균을 체중값으로 분석할 수 있다. 이때, 제2무게평균값은 다수의 무게센서(112)로 측정된 무게값을 합하고, 무게센서(112)의 개수로 나눈 값을 말한다. 그리고 체중값은 6개의 제2무게평균값을 6(횟수)으로 나눈 값을 말한다.Here, the body composition analyzer 170 analyzes the second average weight value of the weight values measured by each weight sensor 112 for each number of times, and takes the average of the second average weight values for each number of analyzed times as the body weight value. can be analyzed. At this time, the second weight average value refers to a value obtained by adding the weight values measured by the plurality of weight sensors 112 and dividing by the number of weight sensors 112 . And, the weight value refers to a value obtained by dividing the 6 second average weight values by 6 (number of times).
또한, 체성분 분석부(170)는, 다수의 제1무게평균값을 합하고, 무게센서(112)의 개수로 나눈 값을 체중값으로 분석할 수도 있다. Also, the body composition analyzer 170 may analyze a value obtained by summing a plurality of first average weight values and dividing the result by the number of weight sensors 112 as a weight value.
상술한 바와 같이, 측정된 무게값을 이용하여 피측정자의 체중값을 다양하게 분석할 수 있으므로, 상술한 설명에 한정하지 않는다. As described above, since the measured weight value can be used to analyze the weight value of the subject in various ways, it is not limited to the above description.
한편, 체성분 분석부(170)는, 제1체지방량과 제2체지방량을 분석한 후, 제1체지방량과 제2체지방량을 비교하여 보정률을 추출하고, 추출한 보정률에 따라 제1분석값을 보정하여 제2분석값으로 재 분석할 수 있다. 이때, 보정률은 백분율로 나타낼 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. Meanwhile, the body composition analyzer 170 analyzes the first body fat mass and the second body fat mass, compares the first body fat mass and the second body fat mass, extracts a correction rate, and corrects the first analysis value according to the extracted correction rate. It can be re-analyzed with the second analysis value. In this case, the correction rate may be expressed as a percentage, but is not limited thereto.
제1체지방률은, 상술한 생체 임피던스값과 체중값 및 3D 모델링 데이터를 통해 분석할 수 있다. 그리고, 제1체지방량도 분석할 수 있다. The first body fat percentage may be analyzed through the aforementioned bioimpedance value, weight value, and 3D modeling data. In addition, the first body fat mass may also be analyzed.
제2체지방률은, 스캔부(150)의 3D 모델링 데이터로부터 피측정자의 각 신체별 분석된 부피값과 체중값을 이용하여 수중체중측정법에 의한 제2체지방률을 분석할 수 있다.The second body fat percentage can be analyzed by the underwater weighing method using the volume value and weight value analyzed for each body of the subject from the 3D modeling data of the scan unit 150 .
수중체중측정법의 공식은 하기 [수학식1] 및 [수학식2]와 같으며, 어느 하나로 제2체지방률을 분석할 수 있다. The formula of the underwater body weight measurement method is as follows [Equation 1] and [Equation 2], and the second body fat percentage can be analyzed with either one.
[수학식 1][Equation 1]
(Siri Formula) BF (%) = [4.95 ÷ ρ (g/cm3) - 4.50] × 100(Siri Formula) BF (%) = [4.95 ÷ ρ (g/cm3) - 4.50] × 100
[수학식 2][Equation 2]
(Brozek Formula) BF (%) = [4.57 ÷ ρ (g/cm3) - 4.142] × 100(Brozek Formula) BF (%) = [4.57 ÷ ρ (g/cm3) - 4.142] × 100
(ρ= 체밀도)(ρ = body density)
또한, 체밀도는 체중과 체표면적의 곱으로 분석할 수 있다. 이때, 체중은 로드셀(111)로 측정되어 분석된 체중값, 체표면적은 3D 모델링 데이터로부터 분석된 부피값을 이용할 수 있다. Also, body density can be analyzed as the product of body weight and body surface area. At this time, the weight value measured and analyzed by the load cell 111, and the body surface area may use the volume value analyzed from 3D modeling data.
그리고, 체중값과 제2체지방률을 통해, 제2체지방량을 분석할 수 있다. 이때, 제2체지방량은 [수학식 3]을 통해 분석할 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 이때, [수학식 3]은 공지된 식이므로, 상세한 설명은 생략한다. 즉, 제2체지방률과 체중값을 통해 제2체지방량을 분석할 수 있다.In addition, the second body fat amount may be analyzed through the weight value and the second body fat rate. At this time, the second body fat mass can be analyzed through [Equation 3], but is not limited thereto. At this time, since [Equation 3] is a well-known equation, a detailed description thereof will be omitted. That is, the second body fat amount can be analyzed through the second body fat percentage and the weight value.
[수학식 3][Equation 3]
체지방률 : (체지방량 ÷ 체중) × 100Body fat percentage: (fat mass ÷ body weight) × 100
즉, 수중체중측정법을 활용하여, 제2체지방률과 제2체지방량을 분석할 수 있다. That is, the second body fat percentage and the second body fat mass can be analyzed using the underwater weighing method.
여기서, 수중체중측정법(수중체밀도법)은 피측정자가 물 속에 잠긴 상태에서 수중 체중과 부피를 측정하고 물 밖에서 다시 체중을 측정하는 것이다. 부피는 피측정자가 물속에 들어가기 전과 후의 물의 부피 차이를 물의 온도 등을 고려해서 산출해 내고, 다시 피측정자의 잔기량(폐와 장, 기타 신체 내에 남아 있는 공기량)을 측정 또는 산출하여 부피의 보정값으로 사용하여 최종적인 부피(체밀도)를 얻는다. 이렇게 얻은 체밀도값을 이용해서 체지방률을 산출한다. 이러한 수중체중측정법은 체중과 체적으로부터 산출된 신체의 평균밀도를 통해 2% 이내의 정확도로 체지방률을 분석할 수 있다. 즉, 정확도가 높은 수중체중측정법의 공식을 활용하여, 제1체지방량과 후술할 제2체지방량과의 비교를 통해 보정률을 추출하고, 추출한 보정률을 기타 분석값에 적용하여, 생체 임피던스를 활용한 제1분석값보다 더 정확한 제2분석값을 최종 산출할 수 있다.Here, the underwater weight measurement method (underwater body density method) measures the body weight and volume underwater while the subject is submerged in water, and then measures the body weight again outside the water. The volume is calculated by calculating the difference in volume of the water before and after the subject enters the water in consideration of the temperature of the water, and then measuring or calculating the remaining volume of the subject (the amount of air remaining in the lungs, intestines, and other parts of the body) to correct the volume. value to get the final volume (body density). Using the obtained body density value, the body fat percentage is calculated. This underwater weighing method can analyze body fat percentage with an accuracy of less than 2% through the average density of the body calculated from weight and volume. In other words, by using the formula of the underwater body weight measurement method with high accuracy, a correction rate is extracted through comparison between the first body fat mass and the second body fat mass to be described later, and the extracted correction rate is applied to other analysis values, A second analysis value more accurate than the first analysis value may be finally calculated.
상술한 제1체지방량과 제2체지방량의 비교를 통해 보정률을 추출할 수 있다. A correction rate may be extracted by comparing the first body fat mass and the second body fat mass.
예를 들어, 보정률은, 제2체지방량에서 제1체지방량을 뺀 값을 제1체지방량으로 나눈 값일 수 있으나, 이에 한정하지 않는다. 이때, 보정률에서, 제2체지방량을 참값으로 하고, 제1체지방량을 측정값으로 할 수 있다. For example, the correction rate may be a value obtained by subtracting the first body fat mass from the second body fat mass by the first body fat mass, but is not limited thereto. At this time, in the correction rate, the second body fat amount may be used as a true value and the first body fat amount may be used as a measured value.
이렇게 추출한 보정률에 따라, 체성분 분석부(170)는, 이미 체성분 분석부(170)에서 분석되는 제1체지방률, 제1근육량, 제1골격근량, 제1체지방량, 제1제지방량 등을 포함하는 제1분석값을 보정률에 따라 보정하여 제2체지방률, 제2근육량, 제2골격근량, 제2체지방량, 제2제지방량 등을 포함하는 제2분석값을 추출할 수 있다. According to the correction rate extracted in this way, the body composition analyzer 170 includes the first body fat percentage, the first muscle mass, the first skeletal muscle mass, the first body fat mass, and the first lean body mass already analyzed by the body composition analyzer 170. The second analysis value including the second body fat percentage, the second muscle mass, the second skeletal muscle mass, the second body fat mass, and the second lean mass may be extracted by correcting the first analysis value according to the correction rate.
이에 따라, 최종 분석된 제2체지방률, 제2근육량, 제2골격근량, 제2체지방량, 제2제지방량은 보다 정확한 제2분석값으로 체성분 분석에 신뢰성을 향상시킬 수 있다. Accordingly, the finally analyzed second body fat percentage, second muscle mass, second skeletal muscle mass, second body fat mass, and second lean fat mass are more accurate second analysis values, and reliability in body composition analysis can be improved.
한편, 체성분 분석장치(100)는, 측정결과를 디스플레이하는 디스플레이부와, 측정결과 데이터를 저장하는 저장부, 각 구성을 조작할 수 있는 조작부, 체성분 분석에 필요하거나 피측정자를 관리하기 위한 정보를 입력하기 위한 입력부 등을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the body composition analyzer 100 includes a display unit for displaying measurement results, a storage unit for storing measurement result data, a control unit capable of manipulating each component, and information necessary for body composition analysis or for managing the subject. An input unit for input may be further included.
이하, 상술한 체성분 분석장치(100)를 이용한 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법에 대해 상세하게 설명하되, 기 설명한 체성분 분석장치(100)의 분석방법에 동일한 설명에 대해서는 생략한다. Hereinafter, a body composition analysis method using 3D scan using the above-described body composition analyzer 100 will be described in detail, but the same description as the above-described body composition analyzer 100 analysis method will be omitted.
도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법은, 제1측정단계(S10), 제2측정단계(S20), 제3측정단계(S30) 및 체성분 분석단계(S40)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 4 , the body composition analysis method using 3D scan according to the present invention includes a first measurement step (S10), a second measurement step (S20), a third measurement step (S30), and a body composition analysis step (S40). can include
먼저, 제1측정단계(S10)는, 턴테이블(110)에 구비된 로드셀(111)이 체중을 측정한다. First, in the first measuring step (S10), the load cell 111 provided on the turntable 110 measures the body weight.
제2측정단계(S20)는, 전극부로 생체 임피던스를 측정한다. In the second measuring step (S20), bioimpedance is measured by the electrode unit.
제3측정단계(S30)는, 턴테이블(110)의 회전으로, 스캔부(150)를 통해 피측정자의 체형을 측정한다. In the third measuring step ( S30 ), the body shape of the subject is measured through the scanning unit 150 by rotating the turntable 110 .
체성분 분석단계(S40)는, 측정된 체중값, 생체 임피던스값 및 체형데이터를 통해 피측정자의 체성분을 분석한 제1분석값을 추출할 수 있다. 이때, 체성분 분석단계(S40)는, 체성분 분석부(170)에 의해 분석될 수 있다. In the body composition analysis step (S40), a first analysis value obtained by analyzing the subject's body composition may be extracted through the measured weight value, bioimpedance value, and body shape data. At this time, the body composition analysis step (S40) may be analyzed by the body composition analysis unit 170.
이때, 체성분 분석단계(S40)는, 제1분석값의 제1체지방량과 수중체중측정법에 의해 분석된 제2체지방량을 분석한 후, 제1체지방량과 제2체지방량을 비교하여 보정률을 추출하고, 제1분석값을 보정률에 따라 재분석하여 제2분석값을 추출할 수 있다. At this time, in the body composition analysis step (S40), after analyzing the first body fat amount of the first analysis value and the second body fat amount analyzed by the underwater weighing method, the first body fat amount and the second body fat amount are compared to extract a correction rate, A second analysis value may be extracted by reanalyzing the first analysis value according to the correction rate.
또한, 제1체지방률 및 제1체지방량은, 생체 임피던스값과 체중값을 통해 분석될 수 있다.Also, the first body fat percentage and the first body fat amount may be analyzed through a bioimpedance value and a weight value.
그리고, 제2체지방률은, 스캔부(150)의 3D 모델링 데이터로부터 피측정자의 각 신체별 분석된 부피값과 체중값을 이용하여 수중체중측정법에 따른 상기 [수학식1] 또는 [수학식2]로 분석될 수 있다. [Equation 1] or [Equation 2] can be analyzed as
또한, 제2체지방량은, 제2체지방률과 체중값을 통해 상기 [수학식 3]으로 분석될 수 있다. In addition, the second body fat mass can be analyzed by [Equation 3] through the second body fat percentage and the weight value.
상술한 보정률은, 제2체지방량에서 제1체지방량을 뺀 값을 제1체지방량으로 나눈 값일 수 있다.The aforementioned correction rate may be a value obtained by dividing a value obtained by subtracting the first body fat mass from the second body fat mass by the first body fat mass.
이때, 체성분 분석단계(S40)는, 기 산출된 제1체지방률, 제1근육량, 제1골격근량, 제1체지방량, 제1제지방량 중 어느 하나 이상을 포함하는 제1분석값을 보정률에 따라 보정하여 제2체지방률, 제2근육량, 제2골격근량, 제2체지방량, 제2제지방량 중 어느 하나 이상을 포함하는 제2분석값을 추출할 수 있다. At this time, in the body composition analysis step (S40), the first analysis value including any one or more of the previously calculated first body fat percentage, first muscle mass, first skeletal muscle mass, first body fat mass, and first lean body mass is determined according to a correction rate. After correction, a second analysis value including any one or more of the second body fat percentage, the second muscle mass, the second skeletal muscle mass, the second body fat mass, and the second lean mass may be extracted.
한편, 제1측정단계(S10)와 제3측정단계(S30)는, 서로 다른 시간대에 측정하는 것이 바람직하다. Meanwhile, it is preferable to measure the first measuring step (S10) and the third measuring step (S30) at different time zones.
예를 들어, 일정시간 동안 제1측정단계(S10)가 진행된 후, 제3측정단계(S30)가 진행되거나, 제3측정단계(S30)가 진행된 후, 일정시간 동안 제1측정단계(S10)가 이루어질 수 있으므로, 어느 하나로 한정하지 않는다.For example, after the first measuring step (S10) has been performed for a certain time, the third measuring step (S30) is performed, or after the third measuring step (S30) has been performed, the first measuring step (S10) is performed for a certain time can be made, so it is not limited to either one.
즉, 제1측정단계(S10)는, 턴테이블(110)이 회전하기 전 또는 후, 일정시간 동안 멈춰있는 상태에서 체중을 측정한다. That is, in the first measuring step (S10), before or after the turntable 110 rotates, the weight is measured in a state where the turntable 110 is stopped for a predetermined time.
제2측정단계(S20)는, 서로 다른 시간대에 제1측정단계(S10)와 제3측정단계(S30)가 각각 진행되는 동안 생체 임피던스를 측정한다. In the second measuring step (S20), the bio impedance is measured while the first measuring step (S10) and the third measuring step (S30) are respectively performed at different times.
그리고, 제2측정단계(S20)와 제3측정단계(S30)는, 동일한 시간대에 측정한다.Then, the second measuring step (S20) and the third measuring step (S30) are measured in the same time zone.
예를 들어, 피측정자가 턴테이블(110)에 올라서고, 양손으로 파지부(121)를 잡으면, 로드셀(111)에 의한 피측정자의 체중이 측정되는 동시에 생체 임피던스의 측정이 시작된다. 그리고, 생체 임피던스의 측정은 계속 유지되며, 체중이 측정된 일정시간 후에 턴테이블(110)이 회전하며 피측정자의 신체가 스캔된다. 이때, 신체의 스캔이 완료되는 시점에 생체 임피더스의 측정은 완료된다. For example, when the subject stands on the turntable 110 and holds the gripping part 121 with both hands, the weight of the subject is measured by the load cell 111 and the bio impedance measurement starts. Then, the bioimpedance measurement is continuously maintained, and the turntable 110 rotates after a predetermined time after the weight is measured, and the body of the subject is scanned. At this time, the measurement of the body impedance is completed when the body scan is completed.
한편, 본 발명의 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법은, 체중 밸런스 분석단계(S50)를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, the body composition analysis method using the 3D scan of the present invention may further include a weight balance analysis step (S50).
체중 밸런스 분석단계(S50)는, 체중 밸런스 분석부(180)에 의해 분석된다. 즉, 체중 밸런스 분석단계(S50)는, 기 설정된 횟수마다 기 설정된 무게측정시간 간격으로 각각의 무게센서(112)로부터 무게값을 각각 측정하고, 측정된 무게값들로부터 피측정자의 체중 밸런스를 분석할 수 있다. The weight balance analysis step (S50) is analyzed by the weight balance analysis unit 180. That is, in the weight balance analysis step (S50), each weight value is measured from each weight sensor 112 at a preset weight measurement time interval at a preset number of times, and the weight balance of the subject is analyzed from the measured weight values. can do.
더 구체적으로는, 체중 밸런스 분석단계(S50)는, 정적 무게중심 분석단계 및 동적 무게중심 분석단계를 포함할 수 있다. More specifically, the weight balance analysis step (S50) may include a static center of gravity analysis step and a dynamic center of gravity analysis step.
도 5를 참조하면, 정적 무게중심 분석단계는, 각각의 횟수만큼 각각의 무게센서(112)로부터 측정된 무게값들로부터 무게평균값을 분석하고, 각각의 무게센서(112)마다 분석된 제1무게평균값들로부터 피측정자의 정적 무게중심 좌표를 분석하여 피측정자의 정적 체중 밸런스를 판단할 수 있다. 이때, 정적 무게중심 좌표는 제1무게평균값 중 가장 큰 값이 측정된 무게센서(112)의 위치일 수 있다. 5, in the static center of gravity analysis step, the weight average value is analyzed from the weight values measured from each weight sensor 112 for each number of times, and the first weight analyzed for each weight sensor 112 is analyzed. The static weight balance of the subject may be determined by analyzing the coordinates of the center of gravity of the subject from the average values. In this case, the static center of gravity coordinates may be the position of the weight sensor 112 at which the largest value among the first average weight values is measured.
도 6을 참조하면, 동적 무게중심 분석단계는, 각각의 횟수마다 각각의 무게센서(112)로부터 측정된 무게값들로부터 피측정자의 다수개 동적 무게중심 좌표를 분석할 수 있다. Referring to FIG. 6 , in the dynamic center of gravity analysis step, a plurality of dynamic center of gravity coordinates of the subject may be analyzed from the weight values measured by each weight sensor 112 for each number of times.
이때, 동적 무게중심 분석단계는, 다수개 동적 무게중심 좌표를 분석시마다 연결하여 동적 무게중심 좌표의 이동경로를 분석하여 피측정자의 정적 체중 밸러스를 판단할 수 있다. At this time, in the dynamic center of gravity analysis step, a static weight balance of the subject may be determined by connecting a plurality of dynamic center of gravity coordinates at each analysis and analyzing a movement path of the dynamic center of gravity coordinates.
여기서, 좌표는, 무게센서(112)의 위치에 대응될 수 있다.Here, the coordinates may correspond to the position of the weight sensor 112.
한편, 체성분 분석단계(S40)는, 각각의 횟수마다 각각의 무게센서(112)로부터 측정된 무게값들의 제2무게평균값을 분석하고, 분석한 각 횟수별 제2무게평균값들의 평균을 무게값으로 분석할 수 있다.On the other hand, in the body composition analysis step (S40), the second weight average value of the weight values measured from each weight sensor 112 is analyzed for each number of times, and the average of the second weight average values for each number of times analyzed is used as the weight value. can be analyzed.
한편, 턴테이블(110)은 상기한 로드셀(111)이 구비되는 케이스 및 상기 케이스 외면에 도포되는 방수재(GS) 및 기능성첨가재(G)를 포함할 수 있다.Meanwhile, the turntable 110 may include a case in which the load cell 111 is provided, and a waterproof material (GS) and a functional additive (G) applied to the outer surface of the case.
방수재(GS)는 상기 케이스 외면에 도포되고 우레탄 5 중량부를 포함(후술하는 폴리우레탄 폼 0.1 중량부 대비)할 수 있다. 방수재(GS)는 우레탄을 포함하여 상기 케이스에 방수성을 부가한다.The waterproof material GS is applied to the outer surface of the case and may include 5 parts by weight of urethane (compared to 0.1 parts by weight of polyurethane foam described later). The waterproof material GS adds waterproofness to the case by including urethane.
도 7을 참조하면, 상기 기능성첨가재(G)는 폴리우레탄 폼 0.1 중량부를 포함하는 제1완충재(G1); 상기 폴리우레탄 폼 0.1 중량부 대비, 폴리프로필렌 0.1 중량부를 포함하고 상기 제1완충재(G1)를 감싸는 내피재(G2); 라텍스 0.1 중량부를 포함하고 상기 내피재(G2)를 감싸되 섬유상이고, 상기 방수재(GS)와 혼합되는 외피재(G3); 테트라데케인 0.2 중량부를 포함하고 상기 내피재(G2)와 외피재(G3) 사이에 배치되는 제2완충재(G4); 알루미늄 0.1 중량부를 포함하고 상기 외피재(G3)의 외측에 구비되는 다수의 포스트(G5); 스티렌 부타디엔 고무 0.1 중량부를 포함하고, 상기 다수의 포스트(G5) 각각의 외측에 구비되되 외측으로 갈수록 폭이 감소되는 다수의 결합부재(G6); 피-스티렌술포닉산(p-styrenesulfonic acid, SSNa) 0.1 중량부를 포함하고, 상기 외피재(G3)의 양 측 단부 중 어느 한측 단부에 구비되는 음이온성 폴리머 물질(G7); 및 폴리에틸렌이민 0.1 중량부를 포함하고, 상기 외피재(G3)의 양 측 단부 중 다른 한측 단부에 구비되는 양이온성 물질(G8);을 포함한다.Referring to Figure 7, the functional additive (G) is a first buffer material (G1) containing 0.1 parts by weight of polyurethane foam; an endothelial material (G2) including 0.1 part by weight of polypropylene with respect to 0.1 part by weight of the polyurethane foam and surrounding the first cushioning material (G1); an outer cover material (G3) containing 0.1 part by weight of latex, wrapped around the inner cover material (G2), but having a fibrous shape, and mixed with the waterproof material (GS); a second cushioning material (G4) containing 0.2 parts by weight of tetradecane and disposed between the inner cover material (G2) and the outer cover material (G3); A plurality of posts (G5) including 0.1 part by weight of aluminum and provided on the outer side of the outer covering material (G3); a plurality of coupling members (G6) including 0.1 parts by weight of styrene butadiene rubber, provided on the outside of each of the plurality of posts (G5) and having a width decreasing toward the outside; an anionic polymer material (G7) containing 0.1 part by weight of p-styrenesulfonic acid (SSNa) and provided at either end of both ends of the outer covering material (G3); and a cationic material (G8) including 0.1 part by weight of polyethyleneimine and provided at the other end of both ends of the outer covering material (G3).
기능성첨가재(G)의 상기한 폴리프로필렌, 라텍스, 테트라데케인, 알루미늄, 스티렌 부타디엔 고무, 피-스티렌술포닉산, 폴리에틸렌이민 등의 중량부는 상기한 폴리우레탄 폼 0.1 중량부를 기준으로 서술하기로 한다.The weight parts of the functional additive (G), such as polypropylene, latex, tetradecane, aluminum, styrene butadiene rubber, p-styrenesulfonic acid, and polyethyleneimine, are described based on 0.1 parts by weight of the polyurethane foam.
제1완충재(G1)는 상술한 바와 같이 폴리우레탄 폼(polyurethane foam)을 포함하는 것으로 후술하는 내피재(G2)의 내측에 배치되는 것이다. 폴리우레탄 폼은 다양한 분야에서 사용되는 것으로 다공질이어서 기능성첨가재(G)에서 완충성과 방음성을 부가하기 위해 사용되었다.As described above, the first cushioning material G1 includes polyurethane foam and is disposed inside an inner covering material G2 to be described later. Polyurethane foam is used in various fields and is porous, so it was used to add buffer and sound insulation in the functional additive (G).
상기한 폴리우레탄 폼은 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직하다. 0.1 중량부 미만일 경우 상기한 완충성 및 방음성 효과를 충분히 기대할 수 없으며, 0.1 중량부를 초과하는 경우 후술하는 내피재(G2)를 터지게 하여 내피재(G2)에서 유출될 위험이 있다.The above polyurethane foam is preferably included in 0.1 parts by weight. If it is less than 0.1 parts by weight, the above buffering and soundproofing effects cannot be sufficiently expected, and if it exceeds 0.1 parts by weight, there is a risk of leaking from the inner cover material G2 by bursting the inner cover material G2 described later.
상기한 내피재(G2)는 후술하는 외피재(G3)의 내측에 배치되는 것으로, 상술한 바와 같이 폴리프로필렌(polypropylene) 0.1 중량부를 포함하고, 상기한 제1완충재(G1)를 감싸는 것이다.The inner skin material G2 is disposed inside the outer skin material G3 to be described later, and includes 0.1 parts by weight of polypropylene as described above and surrounds the first cushioning material G1.
상기한 폴리프로필렌이 0.1 중량부 미만일 경우 상기한 제1완충재(G1)를 충분히 감싸지 못해 제1완충재(G1)가 소실될 우려가 있고, 0.1 중량부를 초과하는 경우 기능성첨가재(G)의 무게를 지나치게 향상시킬 수 있다.If the amount of polypropylene is less than 0.1 parts by weight, the first buffer material (G1) may not be sufficiently covered and the first buffer material (G1) may be lost. can improve
상기한 폴리프로필렌은 필름 형태로 제조되어 상기한 제1완충재(G1)를 감싼 상태로 열융착 등에 의한 방법 등에 의해 상기한 제1완충재(G1)를 감쌀 수 있다. 즉, 제1완충재(G1)는 내피재(G2) 내측에 배치될 수 있다.The polypropylene described above may be manufactured in the form of a film and wrap the first buffer material G1 by a method such as thermal fusion in a state of wrapping the first buffer material G1. That is, the first cushioning material G1 may be disposed inside the inner covering material G2.
외피재(G3)는 라텍스 0.1 중량부를 포함하여 신축 가능한 재질이며, 상기한 내피재(G2)(내피재(G2) 및 후술하는 제2완충재(G4))를 감싸되 섬유상일 수 있다. 상기한 외피재(G3)는 상기한 방수재(GS)와 혼합된다.The outer skin material G3 is an extensible material containing 0.1 part by weight of latex, and may be fibrous while wrapping the inner skin material G2 (the inner skin material G2 and the second cushioning material G4 to be described later). The above covering material (G3) is mixed with the above waterproofing material (GS).
상기한 외피재(G3)가 섬유상이어서 기능성첨가재(G)에 강인성을 부가할 수 있다.Since the outer covering material (G3) is fibrous, it is possible to add toughness to the functional additive (G).
후술하는 설명에서 보다 자세히 설명하겠지만, 외피재(G3)와 내피재(G2)의 사이에는 제2완충재(G4)가 배치되는데, 따라서 외피재(G3)는 상기한 제2완충재(G4)를 감쌀 수 있으며, 라텍스가 0.1 중량부 미만일 경우 상기한 제2완충재(G4)를 충분히 감싸지 못하여 제2완충재(G4)가 소실될 위험이 있고, 0.1 중량부를 초과하는 경우 기능성첨가재(G)의 자체 중량을 지나치게 증가시켜 기능성첨가재(G)의 분산성을 저하시킬 수 있다.As will be explained in more detail later in the description, a second cushioning material G4 is disposed between the outer cover material G3 and the inner cover material G2, so the outer cover material G3 will wrap the second buffer material G4. If the latex is less than 0.1 part by weight, the second buffer material (G4) cannot be sufficiently covered and there is a risk of loss of the second buffer material (G4), and if it exceeds 0.1 part by weight, the weight of the functional additive (G) By excessively increasing the dispersibility of the functional additive (G) may be reduced.
제2완충재(G4)는 테트라데케인(Tetradecane) 0.2 중량부를 포함하고 상기 내피재(G2)와 외피재(G3) 사이에 배치된다.The second buffer material G4 contains 0.2 parts by weight of tetradecane and is disposed between the inner cover material G2 and the outer cover material G3.
테트라데케인은 융점이 약 4~6℃인 상변화물질(Phase Change Material, PCM)이다.Tetradecane is a Phase Change Material (PCM) with a melting point of about 4-6°C.
상변화물질은 주변의 온도변화에 따라 상(Phase)이 변할 때, 온도의 변화 없이 잠열(Latent heat)의 형태로 외부 요인 없이 능동적으로 열을 저장·방출할 수 있는 에너지 저장 물질이다.Phase change materials are energy storage materials that can actively store and release heat without external factors in the form of latent heat without temperature change when the phase changes according to the surrounding temperature.
일반적으로 상변화가 일어날 때 온도변화 없이 출입하는 열인 잠열(Latent heat)은, 상변화를 수반하지 않고 온도변화를 보이며 출입하는 열인 현열(Sensible heat)에 비해서 현저하게 높은 열량을 갖는다. 이 특징을 이용해서 높은 양의 열에너지를 저장하거나, 온도를 유지 시키는데 이용할 수 있다.In general, when a phase change occurs, latent heat, which is heat entering and leaving without a temperature change, has a significantly higher calorific value than sensible heat, which is heat entering and exiting with a temperature change without accompanying a phase change. Using this feature, it can be used to store a high amount of thermal energy or to maintain temperature.
상기한 제2완충재(G4)는 상기한 융점을 변화시키기 위해 테트라데케인 이외에 운데칸(Undecane), 도데칸(Dodecane), 트리데칸(Tridecane), 펜타데칸(Pentadecane), 헥사데칸(Hexadecane), 헵타데칸(Heptadecane), 옥타데칸(Octadecane), 노나데칸(Nonadecane) 및 에이코산(Eicosane), 트라이아콘테인(Triacontane) 중 하나 이상을 더 포함할 수 있다. 제2완충재(G4)의 융점은 상온인 1~30℃ 범위 내에서 조절 될 수 있다.In order to change the melting point, the second buffer material G4 includes undecane, dodecane, tridecane, pentadecane, hexadecane, hexadecane, At least one of heptadecane, octadecane, nonadecane, eicosane, and triacontane may be further included. The melting point of the second buffer material G4 may be controlled within the range of 1 to 30° C., which is room temperature.
상기한 제2완충재(G4)는 고상 상태로 상기 내피재(G2)를 감쌀 수 있고, 상기한 외피재(G3)에 내측에 수용될 수 있다. 상기한 라텍스는 시트 상에서 고상의 제2완충재(G4)를 감싼 상태로 접착제 또는 융착(열융착) 등 공지된 다양한 방식에 의해 고정되어 상기한 제2완충재(G4)를 감쌀 수 있다.The second cushioning material G4 may cover the inner covering material G2 in a solid state and may be accommodated inside the outer covering material G3. The latex may wrap the second cushioning material G4 in a solid state on a sheet and be fixed by various known methods such as adhesive or fusion (thermal fusion) to cover the second cushioning material G4.
상기한 제1완충재(G1)는 온도가 변화됨에 따라 수축 또는 팽창될 수 있는데, 특히 기공에 수용되는 공기의 부피 또한 수축 또는 팽창될 수 있다. 상기한 제1완충재(G1)가 수축되는 경우 충격을 완화 시키는 완충 효과가 저감되게 된다.The above-described first cushioning material G1 may contract or expand as the temperature changes, and in particular, the volume of air accommodated in the pores may also contract or expand. When the first shock absorbing material G1 is contracted, the shock absorbing effect of mitigating shock is reduced.
이때 상기한 제2완충재(G4)가 상기한 제1완충재(G1)에 잠열을 공급하여 제2완충재(G4)가 열수축되는 것을 억제하여 제2완충재(G4)의 완충성 저하를 억제할 수 있다.At this time, the second buffer material G4 supplies latent heat to the first buffer material G1 to suppress the thermal contraction of the second buffer material G4, thereby suppressing the decrease in buffering properties of the second buffer material G4. .
또한 제2완충재(G4)가 외부의 열을 흡수함으로써, 상기한 제1완충재(G1)가 온도가 높아짐에 따라 팽창되어 내피재(G2)에서 손상시키고 외부로 배출되는 것을 억제할 수 있다.In addition, since the second cushioning material G4 absorbs external heat, the first buffering material G1 expands as the temperature rises, damages the inner covering material G2, and can be suppressed from being discharged to the outside.
상기한 제2완충재(G4)는 상술한 바와 같이 융점이 4~6℃어서 방수재(GS)가 0℃ 이하로 떨어지는 것을 억제하여 결로가 생성되는 것을 억제할 수 있으며, 방수재(GS)가 열팽창 되거나 열수축되는 것을 억제하여 방수재(GS)가 우글쭈글해지거나 균열이 발생되는 것을 억제할 수 있다.As described above, the second buffer material (G4) has a melting point of 4 to 6 ° C, so that the waterproof material (GS) can be prevented from falling below 0 ° C., thereby preventing condensation from being formed, and the waterproof material (GS) can be By suppressing thermal contraction, wrinkling or cracking of the waterproofing material GS can be suppressed.
상기한 제2완충재(G4)는 제1완충재(G1)의 외측에 배치되는 것이 바람직한데, 상기한 제1완충재(G1)는 단열 성능이 있기 때문에 제2완충재(G4)가 제1완충재(G1) 내측에 배치되는 경우 상기한 방수재(GS)와 제2완충재(G4)의 열 교환을 방해하여 상술한 효과를 기대하기 어렵다.It is preferable that the second buffer material G4 is disposed outside the first buffer material G1. Since the first buffer material G1 has an insulating performance, the second buffer material G4 may be disposed on the outside of the first buffer material G1. ) When disposed on the inner side, it is difficult to expect the above-described effect by interfering with heat exchange between the waterproofing material GS and the second cushioning material G4.
상기한 제2완충재(G4)는 상술한 바와 같이, 테트라데케인 0.2 중량부를 포함하는데, 0.2 중량부 미만일 경우 열완충 효과를 기대하기 어려우며, 0.2 중량부를 초과하는 경우 상기한 외피재(G3) 내측에 배치되기 어렵다.As described above, the second buffer material (G4) includes 0.2 parts by weight of tetradecane. If it is less than 0.2 parts by weight, it is difficult to expect a heat buffering effect, and if it exceeds 0.2 parts by weight, it is difficult to expect the above-mentioned outer shell material (G3). difficult to place in
음이온성 폴리머 물질(G7)은 외피재(G3)의 양 측 단부 중 어느 한측 단부(도 x의 좌측 단부)에 구비되는 것으로, 피-스티렌술포닉산을 포함 할 수 있는데, 더하여 하이드로겔 프레-폴리머를 더 포함할 수 있다. 음이온성 폴리머 물질(G7)은 피-스티렌술포닉산과 하이드로겔 프레-폴리머를 혼합(1:19 비율)하고 UV 경화된 것일 수 있다.The anionic polymer material (G7) is provided on either end (the left end in FIG. x) of both ends of the outer shell (G3), and may include p-styrenesulfonic acid, in addition to the hydrogel pre-polymer may further include. The anionic polymer material (G7) may be a mixture of p-styrenesulfonic acid and a hydrogel pre-polymer (1:19 ratio) and UV curing.
피-스티렌술포닉산은 0.1 중량부가 포함되는 것이 바람직한데, 0.1 중량부 미만이 사용될 경우 음전하가 충분하지 않으며, 0.1 중량부가 초과되는 경우 기능성첨가재(G)의 무게를 지나치게 증대시켜 분산성을 저하시킨다는 문제점이 있다.P-styrenesulfonic acid is preferably included in an amount of 0.1 part by weight. If less than 0.1 part by weight is used, the negative charge is not sufficient, and if it exceeds 0.1 part by weight, the weight of the functional additive (G) is excessively increased to reduce dispersibility. There is a problem.
양이온성 물질(G8)은 외피재(G3)의 양측 단부 중 다른 한측 단부(도 x에서 우측 단부)에 구비될 수 있다.The cationic material G8 may be provided at the other end (right end in FIG. x) of both ends of the cover material G3.
양이온성 물질(G8)에 포함되는 폴리에틸렌이민(polyethyleneimine)은 에틸렌이민을 중합한 폴리머로 현존하는 소재 중 양이온 밀도가 가장 높은 것으로 알려져 있다.Polyethyleneimine included in the cationic material (G8) is a polymer polymerized with ethyleneimine and is known to have the highest cationic density among existing materials.
예시적으로 상기한 양이온성 물질(G8) 및 음이온성 폴리머 물질(G7)각각은 폴리에틸렌(PE) 필름 또는 라텍스 등에 쌓여진 상태로 상기한 외피재(G3)와 열융착 되거나 접착제 등에 의해 부착되어 외피재(G3)의 외측에 구비될 수 있다.Illustratively, each of the cationic material (G8) and the anionic polymer material (G7) is heat-sealed to the outer cover material (G3) in a state of being stacked on a polyethylene (PE) film or latex or attached by an adhesive to the outer cover material. It may be provided on the outside of (G3).
포스트(G5)는 알루미늄 0.1 중량부를 포함하되 상기 외피재(G3)의 외측에 구비되는 것으로, 기둥 형상일 수 있으며, 외피재(G3)의 외측면에서 소정 간격을 두고 다수 배치될 수 있다. 알루미늄은 가벼운 금속이어서 사용된 것으로 0.1 중량부를 초과할 경우 기능성첨가재(G)가 지나치게 무거워져 분산성이 저하되며, 0.1 중량부 미만일 경우 그 길이나 폭이 지나치게 감소되어 내구성이 저하되는 문제점이 있다.The posts G5 include 0.1 part by weight of aluminum, but are provided on the outside of the cover material G3, may have a column shape, and may be arranged in plurality at predetermined intervals on the outer surface of the cover material G3. Aluminum is used because it is a light metal, and when it exceeds 0.1 parts by weight, the functional additive (G) becomes too heavy and dispersibility deteriorates, and when it is less than 0.1 parts by weight, its length or width is excessively reduced, resulting in reduced durability.
예시적으로 포스트(G5)는 내측 단부가 공지된 접착제 등에 의해 상기한 외피재(G3) 외측에 부착 구비될 수 있다. 다른 예시적으로 상기한 외피재(G3)는 외측면에서 내측으로 함몰 형성된 끼움홈이 형성될 수 있고 상기한 포스트(G5)의 내측단부가 상기한 끼움홈에 삽입되어 끼워질 수 있다.Illustratively, the inner end of the post G5 may be attached to the outside of the outer covering material G3 by a known adhesive or the like. As another example, the outer cover material G3 may have a fitting groove recessed inward from an outer surface thereof, and an inner end portion of the post G5 may be inserted into and fitted into the fitting groove.
다수의 결합부재(G6) 각각은 다수의 포스트(G5) 각각의 외측에 구비되되 외측으로 갈수록 폭이 감소될 수 있다.Each of the plurality of coupling members (G6) is provided on the outside of each of the plurality of posts (G5), but the width may decrease toward the outside.
여기에서 내측은 기능성첨가재(G)의 중심측을 의미하고 외측은 상기 중심측에서 방사상 방향 측을 의미할 수 있다.Here, the inner side may mean the center side of the functional additive (G), and the outer side may mean the radial direction side from the center side.
방수재(GS)에 기능성첨가재(G)의 단위체(GU)가 다수 포함될 수 있는데, 상기한 단위체(GU)는 방수재(GS)에서 교반 시에 전단력에 의해 이웃하는 단위체(GU)가 분리되어 방수재(GS), 기능성첨가재(G) 및 기타 첨가재들의 교반성을 향상시킬 수 있다.A plurality of units (GU) of the functional additive (G) may be included in the waterproofing material (GS). When stirring in the waterproofing material (GS), neighboring units (GU) are separated by shear force and the waterproofing material (GU) is separated from the waterproofing material (GS). GS), functional additives (G) and other additives can improve agitation.
혼합 후 또는 방수재(GS)가 케이스에 도포되는 과정 또는 케이스에 도포된 이후 이웃하는 단위체(GU)은 음이온성 폴리머 물질(G7) 및 양이온성 물질(G8) 간의 정전기적 인력에 의해 상호 가까워지게 되고, 이웃하는 단위체(GU) 중 어느 하나(이하 제1단위체)의 상기한 결합부재(G6)가 스티렌 부타디엔 고무(Styrene Butadiene Rubber (SBR))를 포함함으로 탄성 변형(압축변형)되어 이웃하는 단위체(GU) 중 다른 하나(이하 제2단위체)의 외측에 구비되는 다수의 결합부재(G6) 사이로 진입하게 된다.After mixing or in the process of applying the waterproof material (GS) to the case or after being applied to the case, neighboring units (GU) are brought closer to each other by the electrostatic attraction between the anionic polymer material (G7) and the cationic material (G8), , The coupling member (G6) of any one of the neighboring units (GU) (hereinafter referred to as the first unit) is elastically deformed (compressive deformation) by including styrene butadiene rubber (SBR), and the neighboring units ( GU) enters between a plurality of coupling members (G6) provided on the outside of the other (hereinafter referred to as the second unit).
제1단위체의 결합부재(G6)가 제2단위체의 결합부재(G6) 사이를 통과하게 된 경우 제1단위체의 음이온성 폴리머 물질(G7)가 제2단위체의 양이온성 물질(G8)은 정전기적 인력에 의해 상호 부착될 수 있고, 상기한 제1단위체의 결합부재(G6)는 탄성 복원되어 외측으로 갈수록 폭이 감소되는 원래 형상을 가질 수 있다.When the coupling member (G6) of the first unit passes between the coupling members (G6) of the second unit, the anionic polymer material (G7) of the first unit and the cationic material (G8) of the second unit are electrostatically charged. They can be attached to each other by attraction, and the above-described coupling member G6 of the first unit unit can have an original shape in which the width decreases toward the outside after being elastically restored.
이때 상기한 제1단위체의 결합부재(G6)의 내측단과 제2단위체 결합부재(G6)들의 내측단이 상호 지지되어 걸어지게 되어(걸림 결합) 제1단위체와 제2단위체가 상호 분리되는 것이 억제되어 이웃하는 단위체(GU)들이 상호 결합되고 이웃하는 단위체(GU)의 정전기적 인력에 의해 방수재(GS)가 열에 의해 팽창되는 것을 억제하고 방수재(GS)에 강인성을 부가할 수 있다.At this time, the inner end of the coupling member G6 of the first unit and the inner ends of the coupling members G6 of the second unit unit are mutually supported and interlocked (hung coupling) to prevent the first and second units from being separated from each other. Thus, adjacent units GUs are coupled to each other, and expansion of the waterproofing material GS due to heat is suppressed by the electrostatic attraction of the neighboring units GUs, and toughness can be added to the waterproofing material GS.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. 더불어, 상술하는 과정에서 기술된 구성의 작동순서는 반드시 시계열적인 순서대로 수행될 필요는 없으며, 각 구성 및 단계의 수행 순서가 바뀌어도 본 발명의 요지를 충족한다면 이러한 과정은 본 발명의 권리범위에 속할 수 있음은 물론이다.Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be embodied in other specific forms without changing its technical spirit or essential features. Therefore, the embodiments described above should be understood as illustrative in all respects and not limiting. The scope of the present invention is indicated by the scope of the claims to be described later rather than the detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts thereof are construed as being included in the scope of the present invention. It should be. In addition, the operation sequence of the components described in the above process does not necessarily have to be performed in a time-series order, and even if the execution sequence of each configuration and step is changed, if the gist of the present invention is satisfied, these processes will fall within the scope of the present invention. Of course you can.
100 : 체성분 분석장치 110 : 턴테이블
111 : 로드셀 112 : 무게센서
113 : 제1전극부 120 : 손잡이부
121 : 파지부 122 : 제2전극부
130 : 회전부 140 : 체성분 측정부
150 : 스캔부 151 : 3D 스캐너 센서
152 : 3D모델링부 153 : 체형분석부
160 : 제어부 170 : 체성분 분석부
180 : 체중 밸런스 분석부
S10 : 제1측정단계 S20 : 제2측정단계
S30 : 제3측정단계 S40 : 체성분 분석단계
S50 : 체중 밸런스 분석단계100: body composition analyzer 110: turntable
111: load cell 112: weight sensor
113: first electrode part 120: handle part
121: grip part 122: second electrode part
130: rotating unit 140: body composition measuring unit
150: scan unit 151: 3D scanner sensor
152: 3D modeling unit 153: body shape analysis unit
160: control unit 170: body composition analysis unit
180: weight balance analysis unit
S10: first measurement step S20: second measurement step
S30: Third measurement step S40: Body composition analysis step
S50: Weight balance analysis step
Claims (4)
전극부로 생체 임피던스를 측정하는 제2측정단계;
상기 턴테이블의 회전으로, 스캔부를 통해 피측정자의 체형을 측정하는 제3측정단계; 및
측정된 체중값, 생체 임피던스값 및 체형데이터를 통해 상기 피측정자의 체성분을 분석한 제1분석값을 추출하는 체성분 분석단계;를 포함하고,
상기 체성분 분석단계는, 상기 제1분석값의 제1체지방량과 수중체중측정법에 의해 분석된 제2체지방량을 분석한 후, 상기 제1체지방량과 제2체지방량을 비교하여 보정률을 추출하고, 상기 제1분석값을 상기 보정률에 따라 재분석하여 제2분석값을 추출하고,
제1체지방률 및 제1체지방량은, 상기 생체 임피던스값과 체중값을 통해 분석되고,
제2체지방률은, 스캔부의 3D 모델링 데이터로부터 피측정자의 각 신체별 분석된 부피값과 체중값을 이용하여 수중체중측정법에 따른 [수학식1] 또는 [수학식2]로 분석되고,
상기 제2체지방량은, 상기 제2체지방률과 체중값을 통해 분석되고,
[수학식 1]
(Siri Formula) BF (%) = [4.95 ÷ ρ (g/cm3) - 4.50] × 100
[수학식 2]
(Brozek Formula) BF (%) = [4.57 ÷ ρ (g/cm3) - 4.142] × 100
(ρ= 체밀도)
상기 보정률은, 제2체지방량에서 제1체지방량을 뺀 값을 제1체지방량으로 나눈 값이며,
상기 체성분 분석단계는, 기 산출된 제1체지방률, 제1근육량, 제1골격근량, 제1체지방량, 제1제지방량 중 어느 하나 이상을 포함하는 제1분석값을 상기 보정률에 따라 보정하여 제2체지방률, 제2근육량, 제2골격근량, 제2체지방량, 제2제지방량 중 어느 하나 이상을 포함하는 제2분석값을 추출하고,
상기 제1측정단계와 제3측정단계는, 서로 다른 시간대에 측정하고,
상기 제1측정단계는, 상기 턴테이블이 회전하기 전 또는 후, 일정시간 동안 멈춰있는 상태에서 체중을 측정하고,
상기 제2측정단계는, 서로 다른 시간대에 상기 제1측정단계와 제3측정단계가 각각 진행되는 동안 생체 임피던스를 측정하고,
상기 제2측정단계와 제3측정단계는, 동일한 시간대에 측정하고,
상기 로드셀은, 상기 턴테이블의 양쪽에 각각 구비된 2 이상의 무게센서를 포함하고,
기 설정된 횟수마다 기 설정된 무게측정시간 간격으로 각각의 무게센서로부터 무게값을 각각 측정하고, 측정된 무게값들로부터 상기 피측정자의 체중 밸런스를 분석하는 체중 밸런스 분석단계;를 더 포함하고,
상기 체중 밸런스 분석단계는,
각각의 횟수만큼 각각의 무게센서로부터 측정된 무게값들로부터 제1무게평균값을 분석하고, 각각의 무게센서마다 분석된 제1무게평균값들로부터 피측정자의 정적 무게중심 좌표를 분석하여 상기 피측정자의 정적 체중 밸런스를 판단하는 정적 무게중심 분석단계; 및
각각의 횟수마다 각각의 무게센서로부터 측정된 무게값들로부터 피측정자의 다수개 동적 무게중심 좌표를 분석하는 동적 무게중심 분석단계;를 포함하고,
상기 동적 무게중심 분석단계는, 상기 다수개 동적 무게중심 좌표를 분석시마다 연결하여 상기 동적 무게중심 좌표의 이동경로를 분석하여 피측정자의 정적 체중 밸러스를 판단하는 것을 특징으로 하는 3D 스캔을 이용한 체성분 분석 방법.A first measuring step in which a load cell provided on the turntable measures weight;
a second measuring step of measuring biological impedance with an electrode unit;
a third measurement step of measuring a body shape of a subject through a scan unit by rotation of the turntable; and
A body composition analysis step of extracting a first analysis value obtained by analyzing the body composition of the subject through the measured weight value, bioimpedance value, and body shape data;
In the body composition analysis step, after analyzing the first body fat amount of the first analysis value and the second body fat amount analyzed by the underwater weighing method, the first body fat amount and the second body fat amount are compared to extract a correction rate, and the The first analysis value is reanalyzed according to the correction rate to extract the second analysis value,
The first body fat percentage and the first body fat mass are analyzed through the bioimpedance value and the weight value,
The second body fat percentage is analyzed by [Equation 1] or [Equation 2] according to the underwater weight measurement method using the volume value and weight value analyzed for each body of the subject from the 3D modeling data of the scan unit,
The second body fat mass is analyzed through the second body fat percentage and weight value,
[Equation 1]
(Siri Formula) BF (%) = [4.95 ÷ ρ (g/cm 3 ) - 4.50] × 100
[Equation 2]
(Brozek Formula) BF (%) = [4.57 ÷ ρ (g/cm 3 ) - 4.142] × 100
(ρ = body density)
The correction rate is a value obtained by subtracting the first body fat mass from the second body fat mass divided by the first body fat mass,
In the body composition analysis step, the first analysis value including any one or more of the pre-calculated first body fat percentage, first muscle mass, first skeletal muscle mass, first body fat mass, and first lean mass is corrected according to the correction rate, Extracting a second analysis value including any one or more of 2 body fat percentage, 2 muscle mass, 2 skeletal muscle mass, 2 body fat mass, and 2 lean body mass;
The first measurement step and the third measurement step are measured at different time zones,
In the first measuring step, before or after the turntable rotates, the weight is measured in a state where the turntable is stopped for a predetermined time,
In the second measuring step, the bioimpedance is measured during the first measuring step and the third measuring step at different times, respectively;
The second measurement step and the third measurement step are measured at the same time period,
The load cell includes two or more weight sensors provided on both sides of the turntable,
A weight balance analysis step of measuring a weight value from each weight sensor at a predetermined weight measurement time interval at a predetermined number of times and analyzing the weight balance of the subject from the measured weight values; further comprising,
The weight balance analysis step,
The first average weight value is analyzed from the weight values measured by each weight sensor for each number of times, and the static center of gravity coordinates of the subject are analyzed from the first average weight values analyzed for each weight sensor. A static center of gravity analysis step of determining a static weight balance; and
A dynamic center of gravity analysis step of analyzing a plurality of dynamic center of gravity coordinates of the subject from the weight values measured from each weight sensor for each number of times;
In the dynamic center of gravity analysis step, the static weight balance of the subject is determined by connecting the plurality of dynamic center of gravity coordinates at each analysis and analyzing the movement path of the dynamic center of gravity coordinates. Body composition analysis using 3D scan, characterized in that method.
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2023
- 2023-01-27 KR KR1020230010728A patent/KR102570452B1/en active IP Right Grant
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