KR20100039721A

KR20100039721A - 현재 자외선의 세기에 따라 분사량 자동 조절이 가능한 정전분사식 자외선차단제 분사장치

Info

Publication number: KR20100039721A
Application number: KR1020080098800A
Authority: KR
Inventors: 유기만; 박창한
Original assignee: 주식회사 유연플러스
Priority date: 2008-10-08
Filing date: 2008-10-08
Publication date: 2010-04-16
Also published as: KR101051357B1

Abstract

자외선차단제 분사장치가 개시된다. 본 발명은, 정전분사식 자외선차단제 분사장치(100)에 있어서, 태양광으로부터 자외선을 수집하여 uv-B 자외선의 세기인 uv지수를 측정하는 uv지수측정부(10); 상기 측정된 uv지수 및 식품의약품안전청의 SPF권고값 테이블에 기초하여 상기 uv_B에 대한 차단지수인 SPF(Sun Protection Factor)의 권고값인 SPF권고값을 결정하는 SPF권고값결정부(20); 상기 SPF권고값 및 상기 사용자가 현재 사용하는 자외선차단제의 uv-B 차단지수인 SPF사용값에 기초하여 상기 자외선차단제의 도포가 상기 SPF권고값을 만족시키기 위해 추가로 분사되어야 할 비율을 나타내는 추가분사율(α)을 결정하는 추가분사율결정부(30); 상기 정전분사의 구동전류의 초기 기준값인 기준분사제어전류 Io 및 상기 추가분사율 α 에 기초하여 정전분사에 있어 구동전류인 분사제어전류 I를 결정하는 분사제어값결정부(40); 및 상기 분사제어전류(I)에 의해 정해진 분사량만큼 상기 자외선차단제를 정전분사식으로 분사하는 정전분사부(50)를 포함한다. 본 발명에 의하면, 현재 태양광세기에 따라 자동으로 적절량의 자외선차단제가 분사되고, 사용자는 재사용시기를 자동으로 알 수 있다.

Description

현재 자외선의 세기에 따라 분사량 자동 조절이 가능한 정전분사식 자외선차단제 분사장치{Electrostatic Spray Apparatus for spraying sun-block cream automatically-controlled sun-block cream based on intensity of sunlight}

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 정전분사식 자외선차단제 분사장치(100)를 나타내는 도면이다.

도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 정전분사식 자외선차단제 분사장치(200)를 나타내는 도면이다.

도 3은 본 발명의 제3실시예에 따른 정전분사식 자외선차단제의 분사장치의 분사제어값결정부(410)를 나타내는 도면이다.

도 4 는 본 발명의 제4실시예에 따른 정전분사식 자외선차단제의 분사장치의 분사제어값결정부(420)를 나타내는 도면이다.

도 5는 도 4의 분사제어값결정부의 내부상세도이다.

본 발명은 자외선차단제 분사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 현재의 태양광의 세기에 따라 적합화되도록 자동조절된 자외선차단제의 용량을 분사할 수 있는 정전분사식 자외선차단제 분사장치에 관한 것이다.

최근 환경의 급격한 변화에 따라 태양광중 유해한 광선의 차단이 건강 유지에 중요한 화두로 대두되고 있다. 이러한 유해한 태양광중 하나는 자외선이다. 자외선은 피부노화, 기미, 주근깨 및 피부암의 원인이 되는 유해요소를 포함하고 있으며, uv-A(장파장 자외선, 320~400nm 의 파장), uv-B(중파장 자외선, 290-320nm) 및 uv-C(단파장자외선, 200-290nm)을 포함한다.

그러나 자외선차단제의 용법과 용량을 지키는 것은 용이하지 않다. 즉 현재 태양광의 세기에 따라 자외선차단제의 용량을 상이하게 사용하여야 하는데 사용자는 이에 대한 지식이 전무하며, 또한 이러한 용량을 알고 있다고 하더라도 이 용량을 계량하여 피부에 바르는 것이 용이하지 않다.

또한 자외선차단제는 시간이 지남에 따라 그 효능이 감소하여 일정시간마다 덧발라주는등 재사용을 하여야 하는데, 사용자가 언제 덧발라줘야하는지 즉 재사용시간이 언제인지 파악하는 것이 용이하지 않다. 특히 재사용시간은 현재 태양광의 세기 및 사용하고 있는 자외선차단제의 종류에 따라 상이하므로 이를 결정하는 것은 더욱 용이하지 않다.

또한 현재 시중의 자외선차단제 분무형태는 여러 가지 단점을 가진다. 자외선차단제는 액상형태, 분말형태 및 스프레이형태가 있는데, 액상형태는 손으로 직접발라야 하는 불편함과 얼굴에 고르게 바르기 어려운 단점이 있으며, 분말 형태는 퍼프를 이용하여 피부에 직접 도포함으로써 퍼프가 오염이 되는 단점이 있으며, 스프레이형태는 분무가 집중된 곳에서 차단제가 흘러내리고 또한 호흡기를 통해 인체 에 침투되기 쉽다는 단점이 있다.

따라서 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 현재 태양광의 세기(uv지수), 자외선차단제의 차단지수(SPF) 및 피부도포량에 따라 자외선차단제의 적절한 용량을 계량하여 사용할 수 있게 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치를 제공하고자 한다.

또한 본 발명은 사용자로하여금 현재 태양광의 세기, 차단지수 및 피부도포량에 따라 재사용시간을 파악할 수 있게 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치를 제공하고자한다.

전술한 과제를 해결하기 위해 본 발명은, 현재 태양광의 세기에 따라 분사량이 자동으로 조절되는 정전분사식 자외선차단제 분사장치(100)에 있어서, 태양광으로부터 자외선을 수집하여 uv-B 자외선의 세기인 uv지수를 측정하는 uv지수측정부(10); 상기 측정된 uv지수 및 식품의약품안전청의 SPF권고값 테이블에 기초하여 상기 uv_B에 대한 차단지수인 SPF(Sun Protection Factor)의 권고값인 SPF권고값을 결정하는 SPF권고값결정부(20); 상기 SPF권고값 및 상기 사용자가 현재 사용하는 자외선차단제의 uv-B 차단지수인 SPF사용값에 기초하여 상기 자외선차단제의 도포가 상기 SPF권고값을 만족시키기 위해 추가로 분사되어야 할 비율을 나타내는 추가분사율(α)을 결정하는 추가분사율결정부(30); 상기 정전분사의 구동전류의 초기 기준값인 기준분사제어전류 Io 및 상기 추가분사율 α 에 기초하여 정전분사에 있 어 구동전류인 분사제어전류 I를 결정하는 분사제어값결정부(40); 및 상기 분사제어전류(I)에 의해 정해진 분사량만큼 상기 자외선차단제를 정전분사식으로 분사하는 정전분사부(50)을 포함하고, 상기 기준분사제어전류 Io 는 미리결정된 기준분사시간 Tpo, 기준단위면적당분사량 Po 및 기준분사면적 So 으로 상기 특정된 정전분사부에 대해 결정된 값인 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 uv 지수 측정부(10)에 의해 측정된 uv 지수 측정값(12), 사용자가 현재 사용하는 자외선차단제의 SPF값을 나타내는 SPF 사용값(31) 및 사용자에 의해 선택된 단위면적당도포량(61)에 기초하여 자외선차단제를 다시 발라야 할 시간을 나타내는 재사용시간 (Tr, 62)을 결정하는 재사용시간결정부(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 재사용시간결정부(60)는 아래 수학식 Tr = {120-(uv*10)}*SPF_use*(P/2.0) 에 기초하여 상기 자외선차단제를 다시 발라야할 시간을 나타내는 재사용시간(Tr)을 결정하고, 여기서 Tr 은 재사용시간, uv는 상기 측정된 uv지수, SPF_use는 상기 자외선차단제의 SPF사용값, P는 상기 자외선차단제의 단위면적당도포량을 나타내는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 타이머를 포함하고, 상기 재사용시간이 결정된 이후 상기 결정된 재사용시간(Tr)이 경과하면 사용자에게 알람으로 경고하는 표시부(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 추가분사율결정부(30)는 상기 계산된 추가분사율이 2.5 이상인 경우에는 상기 추가분사율을 2.5 로 고정하여 출력하는 것을 특징으로 한 다.

일 실시예에서, 상기 분사제어값결정부(40)는, 상기 기준분사제어전류(Io)에 대응하는 상기 정전분사부 내부의 모터의 회전수값을 나타내는 기준분사제어모터회전수(Ro) 및 상기 추가분사율(α)에 기초하여 상기 정전분사부 내부의 펌핑동작을 하는 모터의 분사제어모터회전수(R)를 추가적으로 결정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 분사제어값결정부(40)는 상기 사용자에 의해 입력된 분사시간을 나타내는 사용자선택분사시간(Tpu), 상기 기준분사시간(Tp), 및 상기 기준분사제어전류(Io)에 기초하여 상기 분사제어전류(I)를 결정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 분사제어값결정부(40)는 상기 사용자에 의해 입력된 단위면적당분사량을 나타내는 사용자선택단위면적당분사량(Pu), 상기 기준단위면적당분사량(P) 및 상기 기준분사제어전류(Io)에 기초하여 상기 분사제어전류(I)를 결정하는 것을 특징으로 한다.

일 실시예에서, 상기 분사제어값결정부(40)는 상기 사용자에 의해 입력된 분사면적을 각각 나타내는 사용자선택분사면적(Su), 상기 기준분사면적(S) 및 상기 기준분사제어전류(Io)에 기초하여 상기 분사제어전류(I)를 결정하는 것을 특징으로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 정전분사식 자외선차단제 분사장치(100) 를 나타내는 도면이다.

자외선차단제 분사장치(100)는 uv지수측정부(10), SPF 권고값결정부(20), 추가분사율결정부(30), 분사제어값결정부(40) 및 정전분사부(50)를 포함한다.

uv지수 측정부(10)는 태양광(11)으로부터 자외선을 수집한후 자외선의 uv 지수(12)를 측정한다. 본 발명에서 uv 지수란 파장이 290 ~ 320 nm인 uv-B 선의 세기를 의미한다. 자외선은 파장에 따라 uv-A, uv-B 및 uv-C을 포함하고 각각이 인체에 유해한 영향을 끼치는 시간이 서로 상이하다. 그런데 첫째 uv-C는 대부분 오존층에 흡수되어 지표면에 도달하지 않아 인체에 미치는 영향이 거의 없고, 둘째 uv-A 에 의한 흑화현상(피부를 검게 만드는 현상)이 나타나는 최초 발생시간이 uv-B에 의한 홍반현상(피부의 혈관을 확장시켜 빨갛고 붓게 만드는 현상)의 발생시간보다 길기 때문에, 자외선차단제의 용량 및 재사용시간의 계산등에서는 uv-A 및 uv-C 는 고려하지 않고 uv-B 지수만을 고려한다. 현재 사용중인 대부분의 자외선차단제는 uv-A,uv-B를 차단하기 위한 성분들을 모두 포함하고, 상기 이유로 용법 및 사용시간은 uv-B 에만 의존적이다.

uv지수를 측정하는 기술은 포토다이오드의 감광특성을 계량화하여 측정하며, 이에 관해서는 종래에 널리 알려져 있다(한국공개특허 제2004-72507호 등).

SPF 권고값결정부(20)는 상기 측정된 uv 지수(12) 및 식품의약안전청의 SPF 권고값 테이블에 기초하여 상기 uv-B 선에 대한 차단지수인 SPF의 권고값을 나타내는 SPF 권고값을 결정한다. SPF권고값 테이블은 SPF 권고값 결정부(20)내부에 메모리칩등의 저장가능한형태로 미리저장된다.

SPF(Sun Protection Factor)값은 uv-B 자외선에 대한 차단지수이며, uv-B 자외선차단제를 바르지 않은 경우의 최초 홍반 발생시간과 uv-B 자외선차단제를 2.0mg/㎠ 바른 경우의 최초 홍반 발생시간의 비율로 정의된다. 즉 자외선차단제를 바르지 않은 경우 최초 홍반발생시간이 10분이고, 특정 자외선차단제를 2.0mg/㎠ 의 단위면적당도포량으로 발랐을 경우 최초 홍반발생시간이 400분이었다면, SPF값은 400/10 = 40 이다.

식품의약안전청의 SPF 권고값 테이블이란 대한민국의 식품의약안전청에서 uv지수에 따라 2.0mg/㎠ 의 단위도포량에 대해 권고하는 SPF값을 기재해놓은 테이블을 의미한다. 현재 이 테이블은 이하 표 1과 같다.

[표 1]

uv 지수	1	2	3	4	5	6		7	8		9	10	11
SPF권고값	5	10	15	20	25	30		35	40		45	50	60

추가분사율결정부(30)는 SPF 권고값(22) 및 사용자가 현재 사용하는 자외선차단제의 uv-B 차단지수인 SPF사용값(31)에 기초하여 자외선차단제의 도포가 상기 SPF 권고값(22)을 만족시키기 위해 추가로 분사되어야할 비율을 나타내는 추가분사율 α를 결정한다. 추가분사율의 정의는 다음 수학식 1 과 같다.

[수학식 1]

추가분사율 α = SPF 권고값 / SPF 사용값

SPF 사용값은 사용자가 현재 사용하는 자외선차단제의 SPF값을 의미한다. 일 실시예에서, SPF 사용값은 사용자에 의해 직접 입력된다. 다른 실시예에서, 자외선차단제가 카트리지형태로 유닛화되어 제공되고, SPF 사용값은 이 카트리지에 내장된 메모리칩등에 의해 식별가능한형태로 추가분사율결정부(30)로 입력된다.

추가분사율의 정성적 의미는 현재 사용하고자하는 자외선차단제의 SPF 값과 식품의약품안전청이 권고하는 SPF 값이 차이가 있을 때, 분사되는 자외선차단제의 분사량을 보상 및 할인하기 위한 것이다. 일반적으로 SPF권고값보다 SPF사용값이 작기 때문에 추가적으로 더 분사되어야 할 자외선차단제의 양을 결정하기 위한 비율로 해석된다.

일 실시예에서, 상기 계산된 추가분사율이 2.5 이상인 경우에는 추가분사율을 2.5 로 고정하여 출력하는 것을 특징으로 한다. 이는 추가분사율이 2.5 인 경우에는 자외선차단능력이 추가분사율에 더 이상 비례하지 않는 특성을 반영한 것이다. 이 실시예에 의하면 효과없이 과도하게 자외선차단제를 사용하는 것을 방지함으로써 자외선차단제의 낭비, 정전분사장치의 오사용을 방지할 수 있다.

분사제어값결정부(40)는 정전분사의 구동전류의 초기 기준값인 기준분사제어전류 (Io, 47) 및 상기 추가분사율 (α, 32) 에 기초하여 분사제어전류 (I,42) 를 결정한다.

이 때 기준분사제어전류 Io 는 특정된 정전분사메커니즘(아래에서 말하는 정전분사부)에 대해 사용자에 의해 미리결정된 기준분사시간 (Tpo, 41), 기준단위 면적당분사량 (Po, 43), 기준분사면적 (So, 45)에 기초하여 결정된다. 즉 기준분사제어전류 Io 는, SPF 권고값에 대해, 미리결정된 임의의 분사의 파라미터의 기준값 즉 미리결정된 분사시간, 단위면적당분사량 및 분사면적을 만족시킬 수 있는 정전분사메커니즘의 구동전류를 의미한다.

예를 들면 만약 어떤 정전분사메커니즘이 분사시간 = 1min, 단위면적당분사량 = 0.5mg/㎠, 분사면적 = 430㎠ 을 도포하기 위해서 필요한 구동전류가 0.15mA 라면, 그 정전분사장치의 기준분사제어전류 Io 는 0.15mA 이다. 실제적으로, 정전분사장치의 기준분사제어전류는 그 정전분사장치의 정전용량, 구동원리 및 부품의 사양등에 의해 결정되며, 특정된 정전분사장치 사양(specification)에 의해 미리결정된다.

바람직한 실시예에서, 상기 정전분사의 파라미터의 기준값은 기준분사시간 Tpo = 1min, 기준단위면적당분사량 Po= 0.5mg/㎠, 기준분사면적 So = 430㎠ 이다. 분사시간 =1min 은 사용자가 본인의 몸에 자외선차단제를 골고루 분사하기에 필요충분한 시간으로 선택된 것이며, 단위면적당분사량 = 0.5mg/㎠ 는 현재 단위면적단분사량에 대한 식품의약안전청의 권고값은 2.0mg/㎠ 이나 이 값은 실제 사용시 피부가 너무 번들거리기 때문에 이 값을 다소 할인하여 적용한 값이며, 분사면적 = 430㎠ 은 성인 얼굴의 피부면적의 평균값으로 선택된 값이다.

물론 이 값들은 사용자에 의해 변경가능하다. 예를 들면 사용자가 얼굴이 아닌 팔에 바를 경우에는 분사면적을 조정할 수 있다. 이에 대해서는 도 4 및 5에서 설명한다.

추가분사율의 정의, 제어전류와 분사장치의 분사량은 서로 비례한다는 성질, 및 uv 투과율은 SPF 사용값 및 도포율에 반비례하는 성질(uv 투과율 = {1/(SPF*도포율)}*100% 로 정의됨)에 의해 제어전류 I 와 기준제어전류 Io 의 관계는 이하 수학식으로 정의된다. 이는 추가분사율이 결국 SPF 사용값이 SPF 권고값보다 작을 경우 동일한 uv 투과율을 만족시키기 위해 추가적으로 분사해주어야 할 분사량의 비를 의미하기 때문이다.

[수학식 2]

I = αIo

여기서 I 는 분사제어전류로서 SPF 권고값을 만족시키는 정도로 현재 정전분사메커니즘을 구동하기 위한 제어전류의 값을 나타내고, Io 기준분사제어전류로서 SPF 사용값에 대해 미리결정된 파라미터의 기준값으로 현재 정전분사메커니즘을 구동하기 위한 제어전류의 값을 나타내고, α는 추가분사율을 의미한다.

이 수학적 관계는 다음 2가지를 의미한다. 첫째 SPF 권고값을 만족시키는 분사장치의 제어전류는 기준분사제어전류의 α 배이다. 둘째, 이 때 분사장치의 파라미터의 조건 즉 분사시간, 분사면적, 단위면적당도포량은 동일하다.

정전분사부(50)는 상기 분사제어전류 (I,42) 에 따라 자외선차단제(52)를 정전분사 방법(electrostatic spray method)에 의해 사용자의 피부에 분사한다. 정전분사방법은 액상의 재료에 제어전류를 통해 정전유도를 발생시킴으로써 액상의 재 료를 노즐을 통해 분사하는 방법으로서 액상 재료를 골고루 그리고 정해진 양만큼 분사할 수 있게 하는 효과를 가진다. 정전분사는 두가지 단계를 포함한다. 첫 단계는 액상재료를 저장하고 있는 저장소로부터 노즐까지 액상재료를 끌어올리는 펌핑동작으로서 펌핑동작을 하는 모터에 의해 수행된다. 두 번째 단계는 펌핑된 액상재료를 제어전류를 통해 고전압을 가해 정전유도시켜 노즐을 통해 분사시키는 단계이다. 정전분사방법 및 장치의 보다 상세한 작동원리는 종래에 널리 알려져 있기 때문에 본원에서는 설명을 생략한다.

본 발명의 사용방법 및 작동원리는 다음과 같다.

먼저 사용자는 자신의 취향에 따라 자외선차단제를 선택한다.

다음으로 사용자는 자신이 선택한 자외선차단제를 본 발명의 분사장치에 장착하고, 이 자외선차단제의 SPF 값 즉 SPF사용값을 본 분사장치의 사용자인터페이스를 통해 본 분사장치 보다 정확하게는 추가분사율결정부에 입력한다.

uv 지수 측정부(10)는 uv 지수를 측정하고, SPF 권고값결정부(20)는 uv 지수 측정값에 대해 상기 표 1에 의해 SPF 권고값을 결정한다.

본 발명의 분사장치에서 분사장치의 파라미터의 기준값은 분사시간 = 1min, 단위면적당도포량 = 0.5mg/㎠, 분사면적 = 430 ㎠ 으로 최초 설정되어 있다고 가정한다.

다음으로, 추가분사율결정부(30)에 의해 추가분사율 α(= SPF 권고값 / SPF 사용값) 이 결정된다.

다음으로, 분사제어값결정부(40)는 추가분사율 α과 기준분사제어전류 Io 에 기초하여 제어전류 I를 생성한다. 기준분사제어전류 Io 는 SPF 권고값에 대해 분사면적 = 430 ㎠을 단위면적당도포량 = 0.5mg/㎠ 으로 분사시간 = 1min 동안 분사할 수 있는 분사량을 분사하게 하는 제어전류의 값이다. 따라서 SPF 사용값에 대한 제어전류 I = αIo 로 계산된다.

다음으로, 정전분사부(50)는 제어전류 I 에 의해 분사장치의 파라미터의 기준값(기준분사시간, 기준분사면적, 기준단위면적당도포량)만큼 분사량을 분사한다.

본 발명에 의하면, 자동으로 측정된 uv 지수 및 미리입력된 SPF 권고값에 의해 정전분사장치의 구동전류를 α 만큼 보상한 만큼의 도포량을 분사하기 때문에, 사용자는 자신이 사용하는 자외선차단제의 SPF 값 즉 SPF사용값이 식품의약안전청에서 권고하는 SPF 권고값과 상이하더라도 동일한 uv 투과율을 만족시킬 수 있는 만큼의 자외선차단제를 도포할 수 있다. 즉 사용자는 자신이 사용하는 자외선차단제의 종류에 무관하게 식품의약안전청에서 권고하는 만큼의 효과를 가지는 도포량을 분사할 수 있다. 이를 위해 사용자는 자신이 사용하는 자외선차단제의 SPF사용값을 입력하고 본발명에 따른 분사장치를 작동시키기만 하면 된다.

또한 본 발명에 의하면, 기준제어전류는 분사장치의 파라미터의 기준값 즉 기준분사시간, 기준분사면적 및 기준단위면적당도포량에 대해 미리결정된 값이므로 사용자가 복잡하게 설정해야하는 불편함이 없고 사용이 편리하다.

도 2의 정전분사식 자외선차단제 분사장치(200)는 도 1의 분사장치(100)에 추가적으로 재사용시간결정부(60) 및 표시부(70)를 포함한다. uv 지수 측정부(10), SPF 권고값결정부(20), 추가분사율결정부(30), 분사제어값결정부(40) 및 정전분사부(50)의 동작 및 기능은 도 1의 동일 명칭의 구성요소와 동일하다.

재사용시간결정부(60)는 uv 지수 측정부(10)에 의해 측정된 uv 지수 측정값(12), 사용자가 현재 사용하는 자외선차단제의 SPF값을 나타내는 SPF 사용값(31) 및 사용자에 의해 선택된 단위면적당도포량(61)에 기초하여 자외선차단제를 다시 발라야 할 시간을 나타내는 재사용시간 (Tr, 62)을 결정한다. 재사용시간을 계산하는 구체적인 방법은 아래 수학식과 같다.

[수학식 3]

Tr = {120-(uv*10)}*SPF_use*(P/2.0)

여기서 Tr 은 재사용시간(min), uv는 측정된 uv지수측정값(12), SPF_use는 상기 자외선차단자의 SPF사용값(31), P는 사용자에 의해 선택된 자외선차단제의 단위면적당도포량(mg/㎠, 61)을 나타낸다.

아래 표 2는 전술한 재사용시간계산원리에 따라 계산된 uv 지수 , SPF 권고값, SPF 사용값 및 단위면적당도포량에 따른 재사용시간의 예를 나타낸 것이다.

[표 2]

uv 지수	1	2	3	4	5	6
SPF 권고값	5	10	15	20	25	30
맨얼굴시 홍반발생시간	110	100	90	80	70	60
SPF20 차단제 2.0mg/cmㅂ사용 시 홍반 시간	2200	2000	1800	1600	1400	1200
SPF20 차단제 0.5mg/cmㅂ사용 시 홍반 시간	550	500	450	400	350	300

표시부(70)는 타이머를 이용하여 재사용시간(62)이 결정된 이후 상기 결정된 재사용시간(Tr)이 경과하면 사용자에게 시각적 및 청각적으로 경고 및 표시한다. 또한 일 실시예에서, 표시부(70)는 uv 지수측정부로부터 수신한 uv 지수 측정값(12) 및 SPF 권고값결정부로부터 수신한 SPF 권고값(22)을 사용자에게 표시한다.

본 실시예에 따르면, 시간이 경과함에따라 자외선차단제를 다시 발라야하는 재사용시간을 분사장치가 사용자에게 자동으로 알려주므로, 사용자는 자외선차단제의 사용용법 및 용량에 대해 신경을 쓰지 않아도 되고 정해진 용법 및 용량을 지킬 수 있는 편리함이 있다.

또한 본 실시예에 따르면, 계산된 재사용시간은 현재 태양광에 대해 측정된 uv 지수, 식품의약안전청의 SPF 권고값 및 실제 사용하고 있는 자외선차단제의 SPF 사용값에 따라 정확하게 계산된 재사용시간이므로, 본 발명에 의해 자외선차단제의 오사용이 방지되고 보다 효과적인 사용이 가능된다.

도 3에서, 분사제어값결정부(410)을 제외하고는 다른구성요소는 도 1의 구성요소와 동일하다.

정전분사방법은 저장소에 저장된 액상의 재료(자외선차단제)를 펌프로 끌어올리는 펌핑 동작과 끌어올린 액상의 재료를 대전시키고 노즐을 통해 분사하는 정전 및 분사동작을 포함한다. 이때 펌핑동작은 모터를 이용해서 수행되며 펌핑되는 재료의 양은 모터의 회전수에 의해 결정된다. 따라서 분사되는 양보다 펌핑되는 양이 크면 노즐에 액상의 재료나 누설되게 되어 재료의 낭비 및 비효율적인 분사의 문제점이 발생한다. 따라서 본 실시예에서는 펌핑되는 재료의 양과 정전 및 분사되는 재료의 양을 일치시키기 위해 분사제어전류 I 뿐 아니라 펌핑하는 모터의 회전수 즉 분사제어모터회전수 R 도 보상하는 것을 목적으로 한다.

도 3의 분사제어값결정부(410)는 기준분사제어전류 Io 에 대응하는 정전분사부 내부의 모터의 회전수를 나타내는 기준분사제어모터회전수 (Ro, 49) 및 추가분사율 α 에 기초하여 분사제어모터회전수 (R, 44)를 추가적으로 결정한다. 즉 분사제어모터회전수 R 는 다음 수학식과 같이 계산된다.

[수학식 4]

R = α Ro

여기서 R은 분사제어전류를 만족하는 만큼 정전분사메커니즘을 구동하기 위한 분사제어모터회전수, Ro 는 기준분사제어전류 Io 에 대응하는 정전분사부 내부 의 모터의 회전수인 기준분사제어모터회전수를 나타낸다.

본 실시예에 따르면, 분사제어전류 I 가 보상되는 만큼 (α배), 분사제어모터회전수 R 이 보상되므로 (동일하게 α배), 펌핑되는 자외선차단제의 양과 정전 및 분사되는 자외선차단제의 양이 일치함으로서 펌핑된 양과 분사되는 양의 불일치에서 오는 자외선차단제가 노즐에서 액상으로 흘러내리는 문제점이 방지된다.

도 4 는 본 발명의 제4실시예에 따른 정전분사식 자외선차단제의 분사장치의 분사제어값결정부(420)를 나타내는 도면이고, 도 5는 도 4의 분사제어값결정부의 내부상세도이다.

도 4 및 5의 실시예는 도 1의 실시예의 변형된 실시예로서 사용자로하여금 분사장치의 파라미터인 분사시간, 단위면적당도포량 및 분사면적을 사용자로하여금 선택할 수 있게 하고, 사용자에 의해 선택된 값에 따라 분사제어전류을 보상하는 기술에 관한 것이다.

앞의 실시예에서는 분사장치의 파라미터 즉 분사시간, 단위면적당도포량 및 분사면적를 고정해놓은다음 고정된 기준값에 대해 분사제어전류(혹은 분사제어모터회전수)를 보상하였다. 본 실시예에서는 사용자로하여금 파라미터를 선택할 수 있게 하고 이에 따라 분사제어전류를 조정한다.

도 5에 나타난 바와 같이, 분사제어값결정부(420)는 제어값보상부(428), 분사시간보상비계산부(422), 도포량보상비계산부(424) 및 분사면적보상비계산부(426)을 포함한다.

분사시간보상비계산부(422)는 사용자가 입력한 분사시간인 사용자선택분사시 간(Tpu, 81) 대 기준분사시간(Tpo, 41)의 비율 즉 분사시간보상비(Wt , 72)를 계산한다(아래 수학식).

[수학식 5]

Wt = Tpu / Tpo

여기서 Wt 는 분사시간보상비, Tpu 는 사용자선택분사시간, Tpo 는 기준분사시간을 의미한다. 분사시간보상비는 사용자가 선택한 분사시간에 따라 기준분사시간에 대해 분사제어전류가 얼마나 보상되어야 하는가를 나타내는 값이며, 사용자선택분사시간은 사용자가 입력한 분사시간을 나타내며, 기준분사시간은 기준분사제어전류 Io를 결정할 때 사용된 분사시간을 나타낸다.

도포량보상비계산부(424)는 사용자가 입력한 단위면적당도포량인 사용자선택단위면적당도포량(Pu, 83) 대 기준단위면적당도포량(Po, 43)의 비율 즉 도포량보상비(Wp, 74)를 계산한다(아래 수학식).

[수학식 6]

Wp = Pu / Po

여기서 Wp 는 도포량보상비, Pu 는 사용자선택단위면적당도포량, Po 는 기준단위면적당도포량을 의미한다. 도포량보상비는 사용자가 선택한 단위면적당도포량 에 따라 기준단위면적당에 대해 제어전류가 얼마나 보상되어야 하는가를 나타내는 값이며, 사용자선택단위면적당도포량은 사용자가 입력한 단위면적당도포량을 나타내며, 기준단위면적당도포량은 기준분사제어전류 Io를 결정할 때 사용된 단위면적당도포량을 나타낸다.

분사면적보상비계산부(426)는 사용자가 입력한 분사면적인 사용자선택분사면적(Su, 85) 대 기준분사면적(So, 45)의 비율 즉 분사면적보상비(Ws, 76)를 계산한다(아래 수학식).

[수학식 7]

Ws = Su / So

여기서 Ws 는 분사면적보상비, Su 는 사용자선택분사면적, So 는 기준분사면적을 의미한다. 분사면적보상비는 사용자가 선택한 분사면적에 따라 기준분사면적에 대해 제어전류가 얼마나 보상되어야 하는가를 나타내는 값이며, 사용자선택분사면적은 사용자가 입력한 분사면적을 나타내며, 기준분사면적은 기준분사제어전류 Io를 결정할 때 사용된 분사면적을 나타낸다.

제어값보상부(428)는 분사시간보상비(72), 도포량보상비(74), 분사면적보상비(76), 추가분사율(32) 및 기준분사제어전류(47)에 기초하여 분사제어전류(42)를 결정한다(아래 수학식).

[수학식 ]

I = {(α * Wp * Ws) / Wt}* Io

= A Io

여기서 A 는 전체보상비를 나타낸다.

이러한 수학적 관계는 첫째 단위시간당도포량은 분사제어전류에 비례하다는 성질, 둘째 단위시간당도포량은 단위면적당도포량, 분사면적에는 비례하는 성질 및 셋째 제어전류는 단위시간당도포량을 결정하고 그 결과 사용자가 분사시간을 증가시키면 전체도포량은 감소하여야하기 때문에 분사제어전류는 기준분사제어전류보다 감소한다는 성질에 기초한다.

본 실시예에서, 도 5에서는 모두 포함하는 것으로 기술되었지만 분사시간, 단위면적당도포량 및 분사면적의 보상은 어느하나 혹은 이들의 조합만 포함하는 실시예도 가능하다. 즉 전체 보상비 A = α, A = α* Wp, A = α* Wp *Ws, A = α* Ws,..... 등의 실시예도 가능하다. 보상에 관여하지 않는 즉 파라미터의 기준값과 동일한 사용자 선택값에 대해서는 각각의 보상비 = 1 로 설정하면 되기 때문이다.

본 실시예에 따르면, 사용자는 현재 태양광을 차단하기 위한 권고값을 만족시키면서도 분사장치의 파라미터 즉 분사시간, 단위면적당도포량 및 분사면적을 변경할 수 있다. 분사장치의 파라미터를 변경하더라도 분사제어전류를 적절히 보상함으로써 uv 투과율(차단율)을 유지할 수 있기 때문이다. 예를 들면 사용자는 분사대상을 얼굴에서 팔로 변경할 경우 현재 설정된 분사면적을 변경할 수 있고, 번들거 리는 것을 싫어하는 사용자는 단위면적당도포량을 변경할 수 있으며, 성격이 급한 사용자는 분사시간을 더 짧게 할 수도 있다. 물론 본 발명에 의하면 이 경우에도 도포량이 자동으로 SPF 권고안을 만족시키도록 계산된다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, uv지수를 측정하고 SPF권고안테이블을 이용함으로써 현재 태양광의 세기에 따라 식품의약안전청의 권고안을 만족시키는 양의 자외선차단제를 자동으로 도포할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 추가분사율만큼 분사제어전류를 보상함으로써 SPF권고값과 SPF사용값이 상이한 경우에도 도포량을 적절히 보상함으로써 권고값을 만족시키는 uv 차단을 달성할 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 현재 태양광세기 및 사용된 자외선차단제의 종류에 따라 재사용시간을 자동으로 계산함으로써 사용자로하여금 자외선차단제의 재사용시간을 알려줄 수 있다.

또한 본 발명에 의하면, 식품의약안전청의 권고값을 만족시키면서도 최초에 설정된 기준분사제어전류를 만족하는 분사장치의 파라미터 즉 분사시간, 단위면적당도포량 및 분사면적을 변경할 수 있다.

Claims

현재 태양광의 세기에 따라 분사량이 자동으로 조절되는 정전분사식 자외선차단제 분사장치(100)에 있어서,

태양광으로부터 자외선을 수집하여 uv-B 자외선의 세기인 uv지수를 측정하는 uv지수측정부(10);

상기 측정된 uv지수 및 식품의약품안전청의 SPF권고값 테이블에 기초하여 상기 uv_B에 대한 차단지수인 SPF(Sun Protection Factor)의 권고값인 SPF권고값을 결정하는 SPF권고값결정부(20);

상기 SPF권고값 및 상기 사용자가 현재 사용하는 자외선차단제의 uv-B 차단지수인 SPF사용값에 기초하여 상기 자외선차단제의 도포가 상기 SPF권고값을 만족시키기 위해 추가로 분사되어야 할 비율을 나타내는 추가분사율(α)을 결정하는 추가분사율결정부(30);

상기 정전분사의 구동전류의 초기 기준값인 기준분사제어전류 Io 및 상기 추가분사율 α 에 기초하여 정전분사에 있어 구동전류인 분사제어전류 I를 결정하는 분사제어값결정부(40); 및

상기 분사제어전류(I)에 의해 정해진 분사량만큼 상기 자외선차단제를 정전분사식으로 분사하는 정전분사부(50)을 포함하고,

상기 기준분사제어전류 Io 는 미리결정된 기준분사시간 Tpo, 기준단위면적당분사량 Po 및 기준분사면적 So 으로 상기 특정된 정전분사부에 대해 결정된 값인 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 uv 지수 측정부(10)에 의해 측정된 uv 지수 측정값(12), 사용자가 현재 사용하는 자외선차단제의 SPF값을 나타내는 SPF 사용값(31) 및 사용자에 의해 선택된 단위면적당도포량(61)에 기초하여 자외선차단제를 다시 발라야 할 시간을 나타내는 재사용시간 (Tr, 62)을 결정하는 재사용시간결정부(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.
제 2 항에 있어서, 상기 재사용시간결정부(60)는 아래 수학식

Tr = {120-(uv*10)}*SPF_use*(P/2.0)

에 기초하여 상기 자외선차단제를 다시 발라야할 시간을 나타내는 재사용시간(Tr)을 결정하고, 여기서 Tr 은 재사용시간, uv는 상기 측정된 uv지수, SPF_use는 상기 자외선차단제의 SPF사용값, P는 상기 자외선차단제의 단위면적당도포량을 나타내는 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.
제 2 항에 있어서,

타이머를 포함하고, 상기 재사용시간이 결정된 이후 상기 결정된 재사용시간(Tr)이 경과하면 사용자에게 알람으로 경고하는 표시부(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 추가분사율결정부(30)는 상기 계산된 추가분사율이 2.5 이상인 경우에는 상기 추가분사율을 2.5 로 고정하여 출력하는 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분사제어값결정부(40)는,

상기 기준분사제어전류(Io)에 대응하는 상기 정전분사부 내부의 모터의 회전수값을 나타내는 기준분사제어모터회전수(Ro) 및 상기 추가분사율(α)에 기초하여 상기 정전분사부 내부의 펌핑동작을 하는 모터의 분사제어모터회전수(R)를 추가적으로 결정하는 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분사제어값결정부(40)는 상기 사용자에 의해 입력된 분사시간을 나타내는 사용자선택분사시간(Tpu), 상기 기준분사시간(Tp), 및 상기 기준분사제어전류(Io)에 기초하여 상기 분사제어전류(I)를 결정하는 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분사제어값결정부(40)는 상기 사용자에 의해 입력된 단위면적당분사량을 나타내는 사용자선택단위면적당분사량(Pu), 상기 기준단위면적당분사량(P) 및 상기 기준분사제어전류(Io)에 기초하여 상기 분사제어전류(I)를 결정하는 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.
제 1 항에 있어서, 상기 분사제어값결정부(40)는 상기 사용자에 의해 입력된 분사면적을 각각 나타내는 사용자선택분사면적(Su), 상기 기준분사면적(S) 및 상기 기준분사제어전류(Io)에 기초하여 상기 분사제어전류(I)를 결정하는 것을 특징으로 하는 정전분사식 자외선차단제 분사장치.