KR200448045Y1 - 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발 - Google Patents

Abstract

본 고안은 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공급하여 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 다수의 엘이디를 발광시켜 발바닥의 경혈에 빛을 가함으로써 혈액 순환을 촉진시키고자 한 광화학적 생체 자극을 이용하는 건강 신발에 관한 것이다.

기존의 발 지압기의 경우 물리적인 자극으로서 발바닥을 지압하여 노약자나 혹은 민감한 환자의 경우 자극이 심하여 통증을 유발하고 있으며, 이와달리 레이저 조사방식의 치료기는 혈관에 삽입시켜야 하므로 혈관의 손상과 통증을 유발하는 등의 단점을 가지고 있으나, 본 발명은 돌기형으로 돌출된 광원에 발바닥 전체를 접촉시키고만 있어도 기존의 발지압기와 같은 경혈 자극 및 생체 활성효과를 갖는 것을 특징으로 한다.

생체 자극, 반도체 다이오드, 엘이디, 광원

Description

광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발{Health shoes using photochemical biostimulation}

본 고안은 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 다수의 엘이디를 발광시켜 발바닥의 경혈에 빛을 가함으로써 혈액 순환을 촉진시키고자 하는 기술에 관한 것이다.

지난 몇 십년간 서양에서도 동양의 침술 요법에 대하여 연구되어져 왔으며 신체의 각 부분 특히 손, 발 등에의 지압은 신경 자극을 통한 신체 각 부위의 이완 및 이른바 경혈이라고 하는 일반적인 한의학에서 언급하는 신체의 부위를 자극하여 신체의 생리 작용을 활성화하는 목적으로 연구 및 사용되어 왔다.

이러한 경혈 및 신체의 자극은 전통적인 요법의 침술, 전기적 자극을 이용한 전자침, 레이저를 이용한 레이저 침 등을 이용하여 시술되고 있으며, 또한 보조적으로는 물리적 자극을 이용한 건강 보조용 지압기 등이 시중에 보급되어 있다.

특히 침술은 한방의학에서 각종 질병의 치료를 위하여 흔히 사용되어져 왔다. 그러나 침의 시술은 전문가만이 가능하며, 시술시 치료부위에 금속제의 침을 찔러 시술함으로써 고통뿐만 아니라, 상처가 남을 가능성이 상존하여 환자들이 시 술을 기피하는 경향이 있다.

이를 해결하기 위하여 개발된 것이 레이저 침으로서 이는 인체의 시술 부위에 광선을 조사하여 치료부위에 상처를 남기지 않고 고통이 없으며 감염의 우려가 없고, 전문적인 침시술법을 교육받지 않은 사람도 쉽게 시술을 할 수 있다.

그러나 레이저침은 대부분 레이저 침 장치는 비교적 대형이므로 휴대가 어려울 뿐만 아니라 장치가 구비되어 있는 곳에서 직접 환자가 방문하여 치료를 받아야 할 뿐만 아니라, 복잡한 구성으로 인해 그 가격이 고가여서 일부 대형 병원 등의 치료기관에서 전문가에 의해서만 이용이 가능하여 널리 사용되어지지 못하는 문제점이 있었다.

이러한 불편함을 해결하기 위하여 한국등록실용신안 제20-0326027호 등이 개시되어 있다.

상기 문헌에서는 도1에 도시된 바와 같이 광화학적 생체 자극을 위한 반도체 저출력 레이저 다이오드 혹은 엘이디(LED)(1a)를 PCB에 배열하고 발바닥에 광조사하는 광원부(1), 광화학적 생체 자극의 최대 효과를 갖도록 시스템을 제어하기 위한 제어부(2), 상기 제어부의 기능을 사용자가 선택을 하기 위한 기능선택스위치(4), 상기 제어부의 기능 표시를 위한 상태 표시창(3), 전원을 공급하기 위한 전원공급 플러그(5)로 구성되어 기존의 발 지압기의 물리적인 자극으로서 발바닥을 지압하여 노약자나 혹은 민감한 환자의 경우 자극이 심하여 통증을 유발하는 등의 단점을 개선하여 돌기형으로 돌출된 광원에 발바닥 전체를 접촉시키고만 있어도 발바닥 전체에 느낄 수 있는 물리적 자극이 없는 광 자극으로서 기존의 발지압기와 같은 경혈 자극 및 생체 활성 효과를 갖는 특징을 갖도록 하는 발자극기를 제시하고 있다.

본 고안에서는 기존 지압기, 침술 요법, 레이저 침술기 등의 단점을 해결할 뿐만 아니라, 상술한 한국등록실용신안 제20-0326027호 등에 개시된 기술에 있어서, 별도의 장치에 의해 광화학적 생체 자극을 가하는 것을 보다 간편하게 구현하고자 한다.

본 고안의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 엘이디(LED)에 의한 광화학적 생체 자극 효과를 나타낼 수 있도록 하는 건강신발을 제공하는 것에 있다.
본 고안은 상기 목적을 달성하기 위한 것으로서 광화학적 생체 자극을 이용한 신발에 있어서, 발바닥의 경혈부분에 대응되도록 공동부가 형성된 밑창, 상기 공동부에 배치되는 가요성 기판, 상기 기판에 부착되어 전원부에 연결되도록 된 다수의 도전성 트레이스, 상기 기판 상에 배치되어 상기 도전성 트레이스에 결합된 하나 이상의 광원, 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 제어부 및 상기 광원에 전원을 공급하는 전원부로 구성되고, 상기 광원의 조사광은 600 내지 1,000nm의 파장 및 1 내지 100mW의 에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발에 의해 달성된다.
이때 상기 광원은 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 엘이디 중 어느 하나 인 것이 바람직하다.
상기 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 엘이디는 각각 복수개를 평면 어레이로 배치되는 것이 바람직하다.
상기 평면 어레이에 배치된 상기 복수개의 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 엘이디에 대응되도록 홀이 형성된 덮개부를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
상기 전원부는 발의 압력에 의하여 동작되는 스위칭부의 출력에 의하여 전원공급을 하는 것이 바람직하다.
상기 스위칭부가 온 상태에서 오프 상태로 전환되더라도 광원에 일정 시간동안 전원을 공급하기 위한 타이머를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
상기 전원부는 소형 자가발전에 의해 전원을 발전하여 충전하는 충전부를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.
상기 공동부에 설치되며 상기 가요성 기판, 제어부 및 전원부를 수납하는 하부 케이스를 추가로 구비하는 것이 바람직하다.

본 고안의 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발에 의하면, 광화학적 생체 자극 효과에 의해 발바닥 운동부족과 만성피로에 시달리는 현대인에게 원활한 혈액순환과 신진대사 촉진으로 피로회복과 스트레스를 해소시키는 효과를 얻을 수 있다.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 광화학적 생체 자극을 이용한 신발에 있어서, 발바닥의 경혈부분에 대응되도록 공동부가 형성된 밑창, 상기 공동부에 배치되는 가요성 기판, 상기 기판에 부착되어 전원부에 연결되도록 된 다수의 도전성 트레이스, 상기 기판 상에 배치되어 상기 도전성 트레이스에 결합된 하나 이상의 광원, 상기 광원의 출력을 제어하기 위한 제어부 및 상기 광원에 전원을 공급하는 전원부로 구성된 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하고 이를 통하여 본 고안의 목적과 특징이 더욱 명확하게 될 것이다.

도2는 본 고안에 따른 개략도이고, 도3a는 본 고안의 덮개부이고, 도3b는 본 고안의 광학적 생체자극 발생부이고, 도3c는 본 고안의 하부 케이스이다.

도 2는 고안의 개략도를 나타내었으며, 신발바닥부(10)중에서 발바닥의 경혈부분에 대응되도록 신발의 밑창에 형성되는 공동부(20)를 구비하고 있으며, 공동부에는 광화학적 생체 자극을 가하기 위한 광원 및 가요성 기판이 설치되는 제1수납부(21)와 제어부 및 전원부가 삽입되는 제2수납부로 구성이 된다. 이러한 제1수납부와 제2수납부는 각각 형성되어 서로 연결될 수 있으며, 또한 하나의 수납부로 일체로 설치되는 것도 가능하다.

도3a는 본 고안의 덮개부이고, 도3b는 본 고안의 광학적 생체자극 발생부를 나타낸 도면이다.

신발 바닥부(10)에 형성되는 공동부(20)의 형상과 대응된 모양으로 형성되는 덮개부(30)는 하나 이상의 광원이 삽입될 수 있도록 대응되는 광원 삽입용 홀(31)이 형성되어 있다. 상기 덮개부(30)의 하부에는 광원이 설치되는 가요성 기판(42)이 있으며, 광원(41)에 전원을 공급하기 위한 전원부(44) 및 광원의 출력값을 제어하기 위한 제어부(45)가 설치된다.

상기 덮개부(30)는 공동부의 형상에 적합하도록 형성되도록 하며, 신발의 깔 창의 형상을 변경하여 채택하는 것도 가능하다.

상기 가요성 기판(42)은 신발을 신고 있는 사람의 체중 이동에 따라 변이될 수 있도록 유연하며, 광원에 의해 제조 과정 중에 생성되는 열을 견딜 수 있도록 설계 되어야 한다. 상기 가요성 기판(42)는 치수 안정성, 화학적 저항성, 전기적 성질, 인화 지연성 및 비용 또한 고려되어야 하며, 보다 바람직하기로는 폴리에스터 및 폴리이미드 필름과 같은 열경화성 중합체 또는 열가소성 중합체인 것이 바람직하다.

상기 가요성 기판(42)에 광원(41)을 부착시키기 위한 기술로서는 일반적으로 사용되는 표면장착 기술인 유동성표면 장착(SMT, surface mount-on-flex), 유동성 칩(COF, chip-on-flex), 유동성 플립 칩(FCOF, flip chip-on-flex), 미세 표면 장착 기술(micro SMT), 미세 볼 그리드 어레이(micro BGA), 제어 붕괴식 칩 접속(C4) 등의 방법들을 사용할 수 있다.

가요성 기판(42)은 광원으로부터의 광을 접촉 표면으로 안내하기 위해 접촉 표면과 면향하는 측부에 반사 장치(미도시)를 포함할 수 있다. 반사 장치는 가요성 기판(42)에 부착된 얇은 가요성 시트(미도시) 또는 가요성 기판에 직접 코팅된 반사 재료로 구성될 수 있다. 반사 장치는 양호하게는 광원의 지점에서 천공되고, 광의 적절한 파장 또는 파장 범위를 반사하기 위해 코팅될 수 있다. 반사 재료는 알루미늄, 은 또는 금(또는 그 합금)과 같은 금속, 또는 원하는 파장을 반사하기 위해 설계된 두께로 유전체 코팅된 금속, 또는 반사 페인트 금속이 사용될 수 있다.

도전성 트레이스(43)는 가요성 기판(42)에 직접 인접하여 접한다. 도전성 트 레이스(43)는 어닐링된 압연 구리, 전착 구리, 은, 금, 알루미늄, 주철, 강, 땜납 또는 임의의 다른 금속 또는 도체와 같은 다양한 재질일 수도 있다. 레이저의 사용뿐만 아니라 화학적, 기계적 그리고 광학적 인가 및 제거를 위한 임의의 수단을 사용하여, 도전성 피막이 트레이스로 인가되거나 또는 트레이스로 처리될 수 있다.

양호한 실시예에서, 다수의 쌍의 평행 도전성 트레이스(43)가 예를 들어 종래의 광에칭 기술을 사용하여 가요성 기판의 어닐링된 압연 구리로 에칭될 수 있다.

광원(41)은 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 엘이디 중에서 선택되어 구성되며, 더욱 바람직하기로는 상기 광원(41)이 복수개 평면 어레이로 배치되는 것이 더욱 바람직하다. 상기 광원(41)은 He-Ne 레이저나 반도체 레이저 또는 YAG 레이저 등을 이용하면 발생시킬 수가 있는데 특히 크기나 가격면에 있어서 반도체 레이저가 유리하여 GaAs, GaAlAs, InGaAlP를 재료로하는 반도체 레이저를 채용할 수 있으며, 또한 반도체 저출력 레이저 다이오드와 유사한 파장을 가지는 LED를 채택하는 것도 가능하다.

상기 광원(41)은 사용하고자 하는 환부의 국부적 조직의 특이성에 맞게 조사광은 600 내지 1,000nm의 파장 및 1 내지 100mW의 에너지를 가지는 것이 바람직하다.

제어부(45)는 발의 압력센서 또는 기계적 스위치 등과 같이 사람의 체중에 의하여 동작되는 스위치(미도시)를 구비하고 스위치의 출력에 의하여 광원(41)에 전원 공급부(44)에서 광원(41)에 전원을 공급하도록 한다. 전원 공급부(44)에서 광 원(41)에 전원을 공급하는 것은 스위치의 온-오프 신호에 따라 공급이 되도록 한다.

또한 타이머(미도시)를 추가로 채용하여 스위치가 온 상태에서 오프 상태로 전환되더라도 광원에 일정 시간동안 전원을 공급하여 신발을 신고 있는 동안에 지속적으로 광원을 동작시키며, 신발을 벗게 되는 경우 타이머에 의하여 일정 시간 이후에 전원공급을 중지하도록 하는 것이 더욱 바람직하다.

전원부(44)로서는 일반 전지를 채용하며, 더욱 바람직하기로는 일반 전지의 교체가 필요없도록 신발에 가해지는 압력을 이용하여 압전 소자 또는 마이크로 유체 등을 활용한 자가 발전부(미도시)를 구비하며, 자가 발전부에서 생성되는 전력을 충전하여 전원으로 사용하는 것도 가능하다.

도3c는 하부 케이스(50)를 나타낸 것으로, 공동부의 형상에 맞도록 형성되며, 가요성 기판(42), 전원부(44) 및 제어부(45) 등을 수납할 공동부가 형성되어 있다. 이는 신발을 세척 등의 목적으로 상기 광화학적 생체자극을 부여하는 장치를 제거하여야 할 경우 효율적으로 사용될 수 있다. 하부 케이스는 다양한 소재를 사용할 수 있으나, 신발의 밑창과 동일 재질로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

도1은 종래의 광화학적 생체 자극을 이용한 발자극기를 도시한 도면.

도2는 본 고안에 따른 개략도

도3a는 본 고안의 덮개부

도3b는 본 고안의 광학적 생체자극 발생부

도3c는 본 고안의 하부 케이스

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

10 : 신발 바닥부

20 : 공동부

30 : 덮개부

Claims (9)

1. 광화학적 생체 자극을 이용한 신발에 있어서,

   발바닥의 경혈부분에 대응되도록 공동부가 형성된 밑창;

   상기 공동부에 배치되는 가요성 기판;

   상기 기판에 부착되어 전원부에 연결되도록 된 다수의 도전성 트레이스;

   상기 기판 상에 배치되어 상기 도전성 트레이스에 결합된 하나 이상의 광원;

   상기 광원의 출력을 제어하기 위한 제어부; 및

   상기 광원에 전원을 공급하는 전원부로 구성되고,

   상기 광원의 조사광은 600 내지 1,000nm의 파장 및 1 내지 100mW의 에너지를 가지는 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발
2. 제 1항에 있어서,

   상기 광원은 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 엘이디 중 어느 하나 인 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발
3. 제 2항에 있어서,

   상기 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 엘이디는 각각 복수개를 평면 어레이로 배치되는 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발
4. 제 3항에 있어서,

   상기 평면 어레이에 배치된 상기 복수개의 반도체 저출력 레이저 다이오드 또는 엘이디에 대응되도록 홀이 형성된 덮개부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발
5. 제1항에 있어서,

   상기 전원부는 발의 압력에 의하여 동작되는 스위칭부의 출력에 의하여 전원공급을 하는 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발
6. 제5항에 있어서, 상기 스위칭부가 온 상태에서 오프 상태로 전환되더라도 광원에 일정 시간동안 전원을 공급하기 위한 타이머를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발
7. 삭제
8. 제1항에 있어서,

   상기 전원부는 소형 자가발전에 의해 전원을 발전하여 충전하는 충전부를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발
9. 제1항에 있어서,

   상기 공동부에 설치되며 상기 가요성 기판, 제어부 및 전원부를 수납하는 하부 케이스를 추가로 구비하는 것을 특징으로 하는 광화학적 생체 자극을 이용한 건강 신발

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