KR102590825B1 - 비타민 d 합성 장치 - Google Patents

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Abstract

개시되는 비타민 D 합성 장치는, 280nm ~ 320nm 파장의 자외선 광을 발광하는 복수 개의 자외선 조사 유닛들과 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들이 배치되는 기판을 포함하는, 자외선 조사부와, 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각과 피조사체 사이의 간격 정보를 획득하기 위해 상기 피조사체를 스캔하는 스캐닝부와, 상기 스캐닝부에 의해 획득된 간격 정보에 의존하여 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각과 상기 피조사체 사이의 간격이 동일하도록 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들의 높낮이를 조절하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각은 상기 제어부에 의해 제어되어 높낮이가 조절되는 높낮이 가변부와 상기 높낮이 가변부의 일단에 실장된 자외선 엘이디를 포함하며, 상기 제어부의 제어에 의한 상기 높낮이 가변부의 높낮이 조절에 의해 상기 피조사체의 표면의 자외선 광의 세기가 동일하다.

Description

비타민 D 합성 장치{APPARATUS FOR SYNTHESIZING VITAMIN D}
본 발명은 비타민 D 합성 장치에 관한 것이며, 구체적으로는, 비타민 D 합성을 위한 자외선 광의 피조사체의 표면을 스캔하여 피조사체의 높낮이 또는 굴곡면에 따라서 자외선 광원의 높낮이를 조절하여 표면에 대체로 동일한 거리에서 균일하게 자외선 광이 조사될 수 있도록 구성되어 인체에 필요한 전체 비타민 D의 부족분을 보충할 수 있도록 하는 비타민 D 합성 장치에 관한 것이다.
자외선은 대체로 그 파장대에 따라서 UVA(320nm ~ 400nm), UVB(280nm ~ 320nm), 및 UVC(100nm ~ 280nm)로 구분되며, 자외선 램프 형태로 구현되어 다양한 용도로 적용되고 있다. 예컨대, UVA는 인쇄경화기, 네일경화기, 및 위폐감별기 등에 적용되고 있고, UVB는 음이온 생성기, 비타민 D 생성기, 및 의료용 등에 적용되고 있으며, UVC는 오존생성기, 및 살균작용기 등에 적용되고 있다. 이러한 자외선의 다양한 활용도가 있는 반면에, UVA는 백내장, 일광색소증강, 및 광과민증 등의 부작용이 있고, UVB는 홍반작용, 및 일광피부염 등의 부작용이 있으며, UVC는 결막염을 일으키는 등의 부작용이 있을 수 있다.
일반적으로, 태양광에 포함되어 있는 280nm ~ 320nm 파장의 자외선(UVB)을 쪼임으로써 인체에서 비타민 D의 생성이 가능하다. 인체의 피부에는 7-데히드로콜레스테롤(7-dehydrocholesterol)이라는 스테롤(sterol) 물질이 함유되어 있는데, 태양광의 자외선(UVB)을 쪼이게 되면 이러한 스테롤 물질이 비타민 D3로 전환하게 된다. 여기서, 피부 내의 7-데히드로콜레스트롤 물질을 비타민 D3로 전환시키는 자외선(UVB)의 효과는 피부에 닿는 자외선(UVB)의 강도에 따라 달라지게 된다. 즉, 자외선(UVB)의 강도는 태양이 비치는 지역의 고도와 대기중의 오염 정도에 따라 다른 강도를 나타내게 된다. 또한, 우리가 입는 의복에 의해서 자외선(UVB)은 흡수되기도 하며, 피부색이 까만 사람이 하얀 사람에 비해 자외선(UVB)의 투과율이 떨어지는 것과 같이, 피부의 색깔에 의해서도 영향을 받게 된다. 이와 같이, 주변환경이나, 개인별 또는 지역별로 자외선(UVB)을 받게 되는 강도에는 많은 차이가 있으며, 그에 따라 자외선(UVB)에 의한 비타민 D3의 합성 정도에도 차이가 크게 나타난다.
또한, 하루에 음식물을 통하여 섭취할 수 있는 비타민 D의 양은 일반적으로 전체 필요량의 20% 정도에 해당하는 약 100IU(International Unit, 비타민 D의 경우 1IU = 0.025㎍)에 불과하므로, 나머지 80%에 해당하는 비타민 D의 부족을 채워야 한다. 이와 같이 부족한 부분을 태양광을 통하여 보충하지 않으면, 비타민 D의 결핍에 따른 부작용이나 질병(예컨대, 골격의 석회화로 인한 구루병, 골연화증, 저칼슘혈증, 갑상선기능부전증 등)도 언제나 나타날 수 있는 예견된 부분이라 할 수 있다.
한편, 태양광에서 대략 5% 정도를 차지하고 있는 자외선에서 중간파장 영역인 UVB(280nm ~ 320nm)의 경우에는, UVA보다 세기가 훨씬 강하므로 단시간에 화상을 일으킬 수도 있으며, 오래 쬐게 되면 화상과 피부암을 유발하기도 한다.
이와 같이, 비타민 D의 부족분을 보충하기 위해 태양광을 통해 자외선을 쬐는 경우에 있어서 사람에게 유해하지 않을 정도로 필요한 만큼의 적절한 시간 동안 태양광을 쪼임으로써 비타민 D를 합성할 수 있도록 하는 것이 매우 중요하게 되는데, 앞서 언급한 바와 같이, 대기오염 등의 환경적인 요인이나 개인별 또는 지역별 차이로 인해, 태양광에 노출되어 필요한 정도의 비타민 D를 합성하기에 적절한 시간을 확보하는 것이 매우 어렵다. 따라서, 비타민 D의 결핍을 보충하기 위해, 비타민제(액상, 분말 또는 알약 형태)나 비타민 D 합성 장치(UV 램프 또는 UV 엘이디 이용)가 알려져 있다.
자외선 엘이디(UV 엘이디)가 나오기 전에는, 수은을 이용한 UV 램프 제품이 출시되어, 이를 이용한 선탠 및 비타민 D의 합성에 사용되기도 하였다. 하지만 수은 램프의 경우, UV 엘이디에 비해 광량 효율(Radiation Flux)이 20% ~ 25% 정도로 떨어지므로, 예컨대, 4W의 제품이라 하더라도 측정된 광량은 900mW로 기준값에 비해 22.5% 정도에 불과하다. 이에 비해 UV 엘이디의 경우, 동일한 조사시간 및 조사 거리에서 2 ~ 3 배 높은 광량 효율을 나타낼 뿐만 아니라, 최근의 UV 엘이디의 광량 향상 기술 수준에 비추어 보면, 그 이상의 광량 효율도 달성할 수 있을 것으로 예상된다. 또한, 기존 UV 램프의 경우 원하는 파장대의 광만을 방출하는 것이 아니라 동시에 여러 파장대의 광을 방출한다. 즉, 기존 UV 램프는 매우 넓은 반치폭(half-width)을 갖는다. 예를 들어, 245nm 파장대의 UV 램프라도 실제로 이러한 UV 램프가 발광하는 광의 20 ~ 30% 정도만이 245nm 파장대이고 나머지는 다른 파장대의 광이다. 이에 비해, UV 엘이디의 경우 사용자가 원하는 파장대 영역만을 발광할 수 있는 장점이 있다.
한편, UV 엘이디의 경우, 광원과 피조사체 사이의 거리에 따라서, 효율의 차이가 많이 발생하게 된다. 즉, 광원의 직하에 위치한 피조사체에서의 광량 효율에 비해, 광원의 직하 위치의 피조사체로부터 거리가 멀어질수록, 광원으로부터의 거리도 멀어지게 되므로, 광량 효율도 또한 줄어들게 된다.
따라서, 피조사체(인체)에서 비타민 D의 합성을 유도함에 있어서, UVB 광원으로부터의 거리를 세심하게 고려하지 않게 되면, 인체의 경우 다양한 굴곡이 존재하고 그로 인해 부분 부분의 광량의 차이가 발생하여 비타민 D의 합성이 전체적으로 골고루 이루어지지 않을 뿐만 아니라, 인체의 일부분에 대하여만 측정하여 그것을 기준으로 광원의 조사시간이나 인체의 광원에 대한 노출시간을 산정하는 경우에는, 비타민 D의 합성에 있어서 목표치를 달성에 이르지 못하거나, UVB 광원에 대한 인체의 과도한 노출로 인한 부작용이 생길 우려가 있다. 따라서, 이러한 문제점들을 해결할 수 있는 방안이 당해 기술 분야에서 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, UVB 엘이디를 이용하여 인체에서 비타민 D를 합성함에 있어서, 종래 기술의 문제점들, 예컨대, 광원과 피조사체 간의 일정하지 않은 간격으로 인해, 비타민 D의 합성이 골고루 이뤄지지 않는 문제점, 그리고 UVB 엘이디에 대한 과도한 노출로 인한 부작용 문제를 해결할 수 있는, 비타민 D 합성 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 비타민 D 합성 장치는, 280nm ~ 320nm 파장의 자외선 광을 발광하는 복수 개의 자외선 조사 유닛들과 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들이 배치되는 기판을 포함하는, 자외선 조사부와, 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각과 피조사체 사이의 간격 정보를 획득하기 위해 상기 피조사체를 스캔하는 스캐닝부와, 상기 스캐닝부에 의해 획득된 간격 정보에 의존하여 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각과 상기 피조사체 사이의 간격이 동일하도록 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들의 높낮이를 조절하기 위한 제어부를 포함하며, 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각은 상기 제어부에 의해 제어되어 높낮이가 조절되는 높낮이 가변부와 상기 높낮이 가변부의 일단에 실장된 자외선 엘이디를 포함하며, 상기 제어부의 제어에 의한 상기 높낮이 가변부의 높낮이 조절에 의해 상기 피조사체의 표면의 자외선 광의 세기가 동일한 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 자외선 엘이디들 각각과 상기 피조사체 사이의 간격이 동일하다.
일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 높낮이 가변부는 상부 파트 및 하부 파트로 형성된다.
일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 높낮이 가변부는 상기 피사체와의 거리를 조절하기 위해 상기 상부 파트 또는 상기 하부 파트의 길이가 가변한다.
일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 높낮이 가변부는 상기 피사체와의 거리를 조절하기 위해 2단 또는 그 이상의 다단 구조로 구성된다.
일 실시예에 따라, 상기 높낮이 가변부는, 상기 제어부에 의해 제어되어 상기 피조사체와 가까워지는 방향으로 전진하거나 상기 피조사체로부터 멀어지는 방향으로 후퇴가능하다.
일 실시예에 따라, 상기 스캐닝부는, 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각에 대응되는 복수 개의 스캐닝 유닛들을 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 스캐닝 유닛들 각각은 복수 개의 자외선 조사 유닛들 사이에 배치된다.
일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 스캐닝 유닛들 각각은 대응되는 자외선 조사 유닛에 인접하게 배치된다.
일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 스캐닝 유닛들 각각은 대응되는 자외선 조사 유닛의 높낮이 가변부의 일단에, 상기 대응되는 자외선 조사 유닛의 높낮이 가변부의 일단에 실장된 자외선 엘이디에 인접하게 배치된다.
일 실시예에 따라, 상기 복수 개의 스캐닝 유닛들 각각은, 800nm ~ 1200nm 파장의 광을 상기 피조사체 측으로 조사하는 레이저 다이오드를 포함하는 발광부와, 상기 레이저 다이오드에서 조사된 광의 상기 피조사체에 의한 반사광을 받는 수광부를 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 자외선 엘이디는 구체적으로 310nm ± 10nm 파장의 자외선 광을 발광한다.
본 발명의 다른 측면에 따른 비타민 D 합성 장치는, 280nm ~ 320nm 파장의 자외선 광을 발광하는 복수 개의 자외선 조사 유닛들과 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들이 배치되는 플렉시블 기판을 포함하는, 자외선 조사부와, 상기 자외선 조사부를 상승 또는 하강 제어하기 위한 승강부를 포함하며, 상기 승강부의 하강 제어에 의해 상기 자외선 조사부가 하강하여 상기 플렉시블 기판이 상기 피조사체의 표면 굴곡에 대응되게 변형되고, 상기 플렉시블 기판이 상기 피조사체의 표면 굴곡에 대응되게 변형된 채로 상기 승강부의 상승 제어에 의해 상기 자외선 조사부가 상승된 후, 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들에서 상기 자외선 광을 상기 피조사체 측으로 조사한다.
일 실시예에 따라, 상기 비타민 D 합성 장치는, 상기 플렉시블 기판의 배면에 위치하여, 상기 승강부의 상승 제어에 의해 상기 자외선 조사부가 상승될 때, 상기 플렉시블 기판이 상기 피조사체의 표면 굴곡에 대응되게 변형된 채로 유지하기 위한 형상 유지 재료를 더 포함한다.
일 실시예에 따라, 상기 자외선 엘이디는 구체적으로 310nm ± 10nm 파장의 자외선 광을 발광한다.
본 발명은 비타민 D 합성 장치를 제공함으로써, UVB 엘이디를 이용하여 인체에서 비타민 D를 합성함에 있어서의 종래 기술의 문제점들, 예컨대, 광원과 피조사체 간의 일정하지 않은 간격으로 인해, 비타민 D의 합성이 골고루 이뤄지지 않는 문제점, 그리고 UVB 엘이디에 대한 과도한 노출로 인한 부작용 문제를 해결하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 D 합성 장치(10)의 특징을 설명하기 위한 블록도이고,
도 2는 도 1의 비타민 D 합성 장치의 자외선 조사부(100)의 일 예를 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 자외선 조사부(100)의 동작시 자외선 조사 유닛들(120)의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이고,
도 4는 도 2에 대응되는 사시도로서, 자외선 조사 유닛들(120)의 특징을 설명하기 위한 도면이고,
도 5 내지 도 8은 스캐닝부(300)의 특징과 자외선 조사 유닛들(120)과 스캐닝부(300)의 관계를 설명하기 위한 도면이고,
도 9는 본 발명의 비타민 D 합성 장치의 구현 예를 나타낸 도면이고,
도 10 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비타민 D 합성 장치의 특징을 설명하기 위한 도면들이다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들이 설명된다. 첨부된 도면들 및 이들을 참조하여 설명되는 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자로 하여금 본 발명에 관한 이해를 돕기 위한 의도로 간략화되고 예시된 것임에 유의하여야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 D 합성 장치(10)의 특징을 설명하기 위한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비타민 D 합성 장치(10)는 피조사체(1) 측으로 자외선을 조사하는 자외선 조사부(100), 피조사체(1)를 스캔하는 스캐닝부(300), 스캐닝부(300)에서의 스캐닝 결과에 따라 자외선 조사부(100)와 피조사체(1) 간의 간격을 조절하는 제어부(200)를 포함한다. 본 발명의 비타민 D 합성 장치는 피조사체에서 비타민 D를 합성함에 있어서, 자외선 광원으로 사용되는 UVB 엘이디들과 피조사체 간의 거리를 일정하게 유지하여 피조사체 전체에서 비타민 D의 합성이 골고루 유도할 수 있도록 구성된다. 또한, 비타민 D 합성을 유도하기 위해 비타민 D 합성 장치를 사용함에 있어서 종래의 UVB 엘이디에 대한 과도한 노출로 인한 부작용들을 방지할 수 있다.
자외선 조사부(100)는 피조사체(1) 측으로 자외선을 조사하기 위한 280nm ~ 320nm 파장의 자외선 광을 발광하는 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120)과 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120)의 배치 공간을 제공하는 기판(110)을 포함한다.
복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 각각은 제어부(200)에 의해 제어되어 높낮이(길이)가 가변되는 높낮이 가변부(도 2의 122 및 123)와 높낮이 가변부(122, 123)의 일단에 실장된 자외선 엘이디(121)를 포함한다. 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120)의 상세한 구조에 대하여는 도 2 내지 도 4를 참조하여 이후에 더 상세히 설명한다.
스캐닝부(300)는 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 각각과 피조사체(1) 사이의 간격 정보를 획득하기 위한 구성요소이다.
스캐닝부(300)는, 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 각각에 대응되는 복수 개의 스캐닝 유닛들(도 5의 300_1, 300_2, ..., 300_n)을 포함한다. 복수 개의 스캐닝 유닛들(도 5의 300_1, 300_2, ..., 300_n) 각각은, 간격 정보를 획득하기 위해 다양한 위치에 배치될 수 있다. 예컨대, 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 사이에 배치될 수도 있고, 복수 개의 스캐닝 유닛들(도 5의 300_1, 300_2, ..., 300_n) 각각에 대응되는 자외선 조사 유닛에 인접하게 배치될 수도 있으며, 복수 개의 스캐닝 유닛들(도 5의 300_1, 300_2, ..., 300_n) 각각에 대응되는 자외선 조사 유닛의 높낮이 가변부(도 2의 122, 123)의 일단에 실장된 자외선 엘이디(도 2의 121)에 인접하게 배치될 수도 있다. 스캐닝 유닛들에 대하여는 이후에 도 5 내지 도 8을 참조하여 더 상세히 설명될 것이다.
제어부(200)는 스캐닝부(300)에 의해 획득된 간격 정보에 의존하여 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 각각과 피조사체(1) 사이의 간격이 동일하도록 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120)의 높낮이를 조절하기 위한 구성요소이다.
더 나아가, 스캐닝부(300)는 공지의 3D 스캐너(미도시)가 사용될 수도 있고, 3D 스캐너에 의해 스캐닝된 정보에 의존하여 제어부(200)에서 자외선 조사 유닛들(120)의 높낮이를 피조사체(1)의 굴곡에 대응되게 조절할 수도 있다.
도 2는 본 발명의 비타민 D 합성 장치의 자외선 조사부(100)의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 도 2의 자외선 조사부(100)의 동작시 자외선 조사 유닛들(120)의 동작 과정을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 도 2에 대응되는 사시도로서, 자외선 조사 유닛들(120)의 특징을 설명하기 위한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 비타민 D 합성 장치에서 자외선 조사부(100)는 기판(110)과 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120)을 포함하며, 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120)은 기판(110)의 일측에 매트릭스 형태로 배치되어 있다. 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 각각은 자외선 엘이디(121)와 높낮이 가변부(122, 123)를 포함한다. 자외선 엘이디(121)는 전원 인가시 UVB 파장 대역, 280nm ~ 320nm 파장 대역의 자외선 광을 발광하며, 구체적으로는, 310nm ±10nm 영역대를 발광할 수 있다. 이는 자외선 엘이디의 발광 스펙트럼을 확인하면 기준 파장에서 ±5%의 반치폭을 갖기 때문이다. 앞서 언급한 바와 같이, 기존의 UV 램프는 이러한 반치폭이 매우 넓다.
높낮이 가변부(122, 123)는 광원인 자외선 엘이디(121)와 피조사체(1) 간의 일정 간격 유지를 위해 높낮이가 가변되는데, 도면들에 도시된 바와 같이 높낮이 조절을 위해, 스캐닝부(300)에 의해 획득된 간격 정보에 따라 제어부(200)에 의해 제어되어, 피조사체(1)와 가까워지는 방향(도 3에서 아랫 방향)으로 전진하거나, 피조사체(1)로부터 멀어지는 방향(도 3에서 윗 방향)으로 후퇴하도록 동작가능하다. 도면들에서 피조사체(1)를 인체로 예시하였으나, 인체에 국한되지 않고 비타민 D의 합성을 필요로 하는 모든 생명체에 적용가능하다. 또한, 인체의 일부분, 즉 팔, 다리, 몸통 등에 국한하여 자외선이 조사될 수 있는 크기나 형상으로 변형할 수도 있다.
도면들에서 높낮이 가변부(122, 123)는 상부 파트(123)는 그 높낮이를 고정시켜두고 하부 파트(122)의 높낮이만 가변시키도록 구성될 수도 있고, 하부 파트(123) 뿐만 아니라 상부 파트의 높낮이도 함께 가변시키도록 구성될 수도 있다(도 4의 (b) 및 (c) 참조). 더 나아가, 2단 구성에 한정되지 않고 3단 또는 그 이상의 다단으로 구성될 수도 있다.
도 3에서 높낮이 가변부(122, 123)의 일단에 위치한 자외선 엘이디(121)에서부터 피조사체(1) 까지의 거리는 모두 대체로 동일한 상태에서 비타민 D 합성을 위한 자외선이 피조사체(1) 측으로 조사되므로, 피조사체(1)의 다양한 굴곡에도 불구하고, 자외선 엘이디(121)들에서 발광되는 UVB가 피조사체(1)의 전체 영역에 일정한 광량으로 조사되도록 하여 비타민 D의 합성이 전체적으로 골고루 이루어지도록 할 수 있다. 즉, 제어부(200)에 의한 제어에 의해 높낮이 가변부(122, 123)의 높낮이가 조절됨으로써, 자외선 엘이디(121)에서 조사된 후 피조사체(1)의 표면에서의 자외선 광의 세기가 동일하게 되어, 비타민 D 의 합성이 피조사체(1)에서 전체적으로 골고루 이루어질 수 있다.
도 5 내지 도 8은 스캐닝부(300)의 특징과 자외선 조사 유닛들(120)과 스캐닝부(300)의 관계를 설명하기 위한 도면이다.
복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 각각과 피조사체(1) 사이의 간격 정보를 획득하기 위한 스캐닝부(300)를 구성하는 스캐닝 유닛들(300_1, 300_2, ..., 300_n)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 간격 정보를 획득하기 위해 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 사이에 배치될 수 있다. 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 각각에 대응되는 스캐닝 유닛이 해당 자외선 조사 유닛(120)의 우측에 위치할 수 있다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 스캐닝 유닛들(300_1, 300_2, ..., 300_n) 각각이 해당 자외선 조사 유닛의 높낮이 가변부(122, 123)의 일단에 위치하여, 해당 자외선 조사 유닛과 피조사체(1) 사이의 간격 정보를 획득할 수 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 복수 개의 스캐닝 유닛들(300) 각각은, 대체로 800nm ~ 1200nm 파장의 광을 피조사체(1) 측으로 조사하는 레이저 다이오드를 포함하는 발광부(310)와 발광부(310)의 레이저 다이오드에서 조사되는 광이 피조사체(1)에 의해 반사된 이후의 광을 받는 수광부(320)를 포함하여, 해당 자외선 조사 유닛과 피조사체(1) 사이의 간격 정보를 획득할 수 있다. 본 명세서 내에서 자외선 조사 유닛과 피조사체(1) 사이의 간격 이라는 용어는 자외선 조사 유닛 내의 자외선 엘이디와 그 직하의 피조사체 부분 사이의 거리를 의미하는 것으로 사용되고 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 발광부(310)와 수광부(320)를 포함하는 스캐닝 유닛들 각각은 자외선 엘이디(121)에 인접하게 자외선 조사 유닛(120)의 높낮이 가변부(122, 123)의 일단에서 자외선 엘이디(121)에 인접하게 배치될 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 발광부(310)와 수광부(320)를 포함하는 스캐닝 유닛들 각각은 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120) 각각에 대응되게 자외선 조사 유닛(120)의 우측에 위치할 수 있다.
도 9는 본 발명의 비타민 D 합성 장치의 구현 예를 나타낸 도면이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 비타민 D 합성 장치에 있어서, 상부 캡 구조물(400)의 내측에 자외선 조사부(100)와 스캐닝부(300)를 배치하며, 제어부(200)를 하부 캡 구조물(500)에 배치하여, 상부 캡 구조물(400)과 하부 캡 구조물(500)로 한정되는 내부 영역에 피조사체(1)가 위치한 상태에서 비타민 D의 합성을 도모할 수 있다.
도 10 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비타민 D 합성 장치(10')의 특징을 설명하기 위한 도면들이다.
도 10 내지 도 14를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비타민 D 합성 장치(10')는, 자외선 조사부(100')와 승강부(200')를 포함한다.
자외선 조사부(100')는 피조사체(1) 측으로 자외선을 조사하기 위해 UVB 파장 대역의 자외선, 즉 280nm ~ 320nm 파장의 자외선 광을 발광하는 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120')과 일면에 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120')이 배치될 수 있는 공간을 제공하는 플렉시블 기판(110')을 포함한다.
승강부(200')는 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120')과 플렉시블 기판(110')을 포함하는 자외선 조사부(100')를 상승 제어 또는 하강 제어하기 위한 구성요소이다.
승강부(200')의 하강 제어에 의해 자외선 조사부(100')가 하강하여 플렉시블 기판(110')이 피조사체(1)의 표면 굴곡에 대응되게 변형되고, 플렉시블 기판(110')이 피조사체(1)의 표면 굴곡에 대응되게 변형된 채로 승강부(200')의 상승 제어에 의해 자외선 조사부(100')가 상승된 후 복수 개의 자외선 조사 유닛들(120')에서 UVB 자외선 광이 피조사체(1) 측으로 조사되는 방식으로 동작한다.
도 10 내지 도 13을 참조하여, 상기 비타민 D 합성 장치(10')의 동작 과정을 설명하면, 먼저, 비타민 D의 합성을 필요로 하는 피조사체(1)가 상기 비타민 D 합성 장치(10')의 자외선 조사부(100')의 하부에 위치한 상태에서, 승강부(200')를 하강 제어함으로써, 플렉시블 기판(110')이 피조사체(1)의 표면 굴곡에 따라 변형되도록 한다. 플렉시블 기판(110')의 형상이 피조사체(1)의 표면 굴곡에 따라 변형이 완료된 상태에서 승강부(200')를 상승 제어하여 자외선 조사부(100')를 적절한 높이까지 상승시킨다. 그런 다음, 자외선 조사부(100')의 자외선 엘이디들을 동작시켜 UVB가 피조사체에 조사되도록 한다.
도 14에 도시된 바와 같이, 상기 비타민 D 합성 장치(10')는 플렉시블 기판(110')의 배면에 위치하여, 승강부(200')의 상승 제어에 의해 자외선 조사부(100')가 상승될 때, 플렉시블 기판(110')이 피조사체(1)의 표면 굴곡에 대응되게 변형된 채로 유지하기 위한 형상 유지 재료(140')를 더 포함할 수 있다. 형상 유지 재료(140')는 외력이 작용하는 경우 형상이 변형되고 외력이 제거되는 경우 그 상태로 유지될 수 있는 재료들이면 어떠한 재료라도 무방하다.
100, 100' : 자외선 조사부
110 : 기판
110' : 플렉시블 기판
120 : 자외선 조사 유닛
200 : 제어부
200' : 승강부
300 : 스캐닝부

Claims (15)

  1. 280nm ~ 320nm 파장의 자외선 광을 발광하는 복수 개의 자외선 조사 유닛들과 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들이 배치되는 기판을 포함하는, 자외선 조사부;
    상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각과 피조사체 사이의 간격 정보를 획득하기 위해 상기 피조사체를 스캔하는 스캐닝부; 및
    상기 스캐닝부에 의해 획득된 간격 정보에 의존하여 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각과 상기 피조사체 사이의 간격이 동일하도록 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들의 높낮이를 조절하기 위한 제어부;를 포함하며,
    상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각은 상기 제어부에 의해 제어되어 높낮이가 조절되는 높낮이 가변부와 상기 높낮이 가변부의 일단에 실장된 자외선 엘이디를 포함하며,
    상기 제어부의 제어에 의한 상기 높낮이 가변부의 높낮이 조절에 의해 상기 피조사체의 표면의 자외선 광의 세기가 동일한 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 복수 개의 자외선 엘이디들 각각과 상기 피조사체 사이의 간격이 동일한 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 복수 개의 높낮이 가변부는 상부 파트 및 하부 파트로 형성되는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  4. 청구항 3에 있어서, 상기 복수 개의 높낮이 가변부는 상기 피조사체와의 거리를 조절하기 위해 상기 상부 파트 또는 상기 하부 파트의 길이가 가변하는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 복수 개의 높낮이 가변부는 상기 피조사체와의 거리를 조절하기 위해 2단 또는 그 이상의 다단 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  6. 청구항 1에 있어서, 상기 높낮이 가변부는,
    상기 제어부에 의해 제어되어 상기 피조사체와 가까워지는 방향으로 전진하거나 상기 피조사체로부터 멀어지는 방향으로 후퇴가능한 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 스캐닝부는,
    상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들 각각에 대응되는 복수 개의 스캐닝 유닛들을 포함하는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  8. 청구항 7에 있어서, 상기 복수 개의 스캐닝 유닛들 각각은 복수 개의 자외선 조사 유닛들 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  9. 청구항 7에 있어서, 상기 복수 개의 스캐닝 유닛들 각각은 대응되는 자외선 조사 유닛에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  10. 청구항 7에 있어서, 상기 복수 개의 스캐닝 유닛들 각각은 대응되는 자외선 조사 유닛의 높낮이 가변부의 일단에, 상기 대응되는 자외선 조사 유닛의 높낮이 가변부의 일단에 실장된 자외선 엘이디에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  11. 청구항 7에 있어서, 상기 복수 개의 스캐닝 유닛들 각각은,
    800nm ~ 1200nm 파장의 광을 상기 피조사체 측으로 조사하는 레이저 다이오드를 포함하는 발광부와,
    상기 레이저 다이오드에서 조사된 광의 상기 피조사체에 의한 반사광을 받는 수광부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  12. 청구항 1에 있어서, 상기 자외선 엘이디는 구체적으로 310nm ± 10nm 파장의 자외선 광을 발광하는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
  13. 280nm ~ 320nm 파장의 자외선 광을 발광하는 복수 개의 자외선 조사 유닛들과 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들이 배치되는 플렉시블 기판을 포함하는, 자외선 조사부; 및
    상기 자외선 조사부를 상승 또는 하강 제어하기 위한 승강부;를 포함하며,
    상기 승강부의 하강 제어에 의해 상기 자외선 조사부가 하강하여 상기 플렉시블 기판이 피조사체의 표면 굴곡에 대응되게 변형되고, 상기 플렉시블 기판이 상기 피조사체의 표면 굴곡에 대응되게 변형된 채로 상기 승강부의 상승 제어에 의해 상기 자외선 조사부가 상승된 후, 상기 복수 개의 자외선 조사 유닛들에서 상기 자외선 광을 상기 피조사체 측으로 조사하는 것을 특징으로 하는, 비타민 D 합성 장치.
  14. 청구항 13에 있어서, 상기 비타민 D 합성 장치는,
    상기 플렉시블 기판의 배면에 위치하여, 상기 승강부의 상승 제어에 의해 상기 자외선 조사부가 상승될 때, 상기 플렉시블 기판이 상기 피조사체의 표면 굴곡에 대응되게 변형된 채로 유지하기 위한 형상 유지 재료;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 비타민 D 합성 장치.
  15. 청구항 13에 있어서, 상기 자외선 엘이디는 구체적으로 310nm ± 10nm 파장의 자외선 광을 발광하는 것을 특징으로 하는 비타민 D 합성 장치.
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