KR20110045846A - 기능성 신발 - Google Patents

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KR20110045846A
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송재성
김인성
정순종
김민수
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한국전기연구원
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    • H02N2/001—Driving devices, e.g. vibrators

Abstract

본 발명은 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보행을 통하여 발생되는 운동에너지를 이용하는 기능성 신발에 관한 것이다.
본 발명에 따른 기능성 신발은, 가요성을 갖는 PZT와 PVDF의 혼합 압전체가 단층을 이루며 신발의 하부 일면에 산개되어, 보행 중에 가해지는 외력에 의해 순간적인 기전력을 발생시키는 전원 발생부; 인체 내부의 기관들과 연결되는 발바닥의 신경점이 위치하는 부위 각각에, 전도성 재질의 돌기가 쌍을 이루며 형성되는 복수의 지압부; 및 전원 발생부와 지압부 사이에 연결되어, 기전력을 지압부로 전달하는 전도부;를 포함한다.
본 발명은 보행 중 외력에 의해 기능성 신발이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 보행 중 발바닥 전면에서 가해지는 외력을 충분히 활용할 수 있어 기능성 신발의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
기능성 신발, PZT, PVDF, 혼합 압전체

Description

기능성 신발{functional shoes}
본 발명은 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보행을 통하여 발생되는 운동에너지를 이용하는 기능성 신발에 관한 것이다.
최근, 생활수준의 향상과 수요자의 다양한 욕구에 의해 다양한 디자인을 가진 수많은 종류의 신발이 제조되고 있으며, 또한 각 기능에 따른 특수신발 역시 다양하게 출시되고 있다. 따라서 신발은 단순히 발을 보호하기 위한 하나의 수단에서 점차 벗어나 여러 가지 기능을 구비한 하나의 장치로 발전하고 있다. 예를 들어, 특수 작업자들을 위한 안전화, 뒷굽이 없는 다이어트 슈즈 및 당뇨환자용 신발 등은 각 용도에 맞게 그 기능성을 부각시킨 신발로써, 점차 이러한 기능성 신발들의 생산량이 증대되는 추세에 있다.
한편, 동양의학에 따르면 손과 발에는 인체의 각 기관과 상호작용하는 경혈점들이 분포하고 있고, 각 경혈점들을 지압하거나 자극을 가함으로써, 경혈점들과 연결된 인체 내부의 기관들에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 이러한 손과 발에 분포한 경혈점들을 이용하여 간접적이고 보조적으로 인체를 치료하는 방법들이 널리 사용되고 있다. 최근에 선풍적인 인기를 끌고 있는 수지침, 족침 등이 그 대 표적인 예로써, 이들은 인체내부의 특정 기관과 연결된 손과 발의 각 경혈점들을 침으로 자극하는 것이다.
침과 더불어, 인체치료를 위한 외부 자극으로는 지압, 뜸, 저주파, 자기장 및 전기 자극 등 여러 가지가 사용되고 있으며, 침 및 지압 등은 직접적으로 신경을 자극함으로써 신경운동의 활동성을 강하게 하는 반면에, 저주파 및 자기장 등은 직접적인 신경자극보다는 인체내부로 투과되어 특정 목적의 치료를 수행하게 된다. 이와 같은 외부 자극을 통한 치료방법은 동양의학에서 출발하여 사용되었으나, 현재는 그 효과가 실질적으로 입증되어 동서양 의학을 불문하고 여러 가지 다양한 방법들을 통하여 사용되고 있다.
외부 자극을 통한 치료방법들은 신발에도 응용하여 많이 이용되고 있는 실정이다. 종래 가장 보편적인 것으로는, 안창 표면을 불규칙적으로 만들어 발바닥을 지압하는 신발들이 있으며, 그 이외에도 외부 자극으로는 전기 및 저주파 등을 이용하는 다양한 종류의 기능성 신발들이 사용되고 있다.
특히, 전기 자극을 이용하는 방법으로, 대한민국 등록특허공보고 제10-0536919호에 압전체를 이용하여 전기 자극을 제공하는 신발이 개시되어 있다. 상기의 기술에 따르면, 보행 중 압전체에 가해지는 외력에 의해 기전력을 발생시키고, 지압부를 통해 기전력에 의한 전류를 발바닥의 신경점으로 흘려줌으로써, 전기 자극을 인체에 제공하고 있다.
하지만, 상기의 기술을 포함한 종래 기술에서는 기전력을 발생시키기 위한 전원 발생 수단으로 PZT(Lead zirconate titanate; ‘압전 세라믹’이라고도 함) 재질의 압전체를 사용하고 있으나, PZT는 재질의 특성상 경화성을 가지므로, 보행 중 외력에 의해 압전체가 파손되는 문제점이 있다.
또한, PZT 재질의 압전체는 경화성이기 때문에 압력이 가해지는 방향의 힘의 크기에 대해서만 기전력의 크기가 좌우되므로, 일정 압력 이상에서만 기전력을 발생시킨다. 이에 따라, 외력이 충분히 강하지 못한 부분에 압전체가 배치되거나, 외력 자체가 충분히 강하지 못한 경우, 그 효율이 저하되는 문제점이 있다. 즉, 외력은 발바닥 전면(全面)에서 가해지지만 이를 충분히 활용할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 압전체의 효율을 향상시키기 위해 PZT 재질의 압전체를 압력이 가해지는 방향에 대하여 수십층으로 적층하여 사용하고 있으나, 이는 제조 공정을 복잡하게 하고 제조 비용을 증가시키는 문제점이 있다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 본 발명은 보행 중 외력에 의한 파손을 방지할 수 있는 기능성 신발을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 보행 중 발바닥 전면에서 가해지는 외력을 충분히 활용할 수 있는 기능성 신발을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 제조 공정을 간단히 할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있는 기능성 신발을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 기능성 신발은, 가요성을 갖는 PZT와 PVDF의 혼합 압전체가 단층을 이루며 신발의 하부 일면에 산개되어, 보행 중에 가해지는 외력에 의해 순간적인 기전력을 발생시키는 전원 발생부; 인체 내부의 기관들과 연결되는 발바닥의 신경점이 위치하는 부위 각각에, 전도성 재질의 돌기가 쌍을 이루며 형성되는 복수의 지압부; 및 전원 발생부와 지압부 사이에 연결되어, 기전력을 지압부로 전달하는 전도부;를 포함한다.
본 발명의 전원 발생부는, 혼합 압전체와, 혼합 압전체의 상면과 하면에 각 각 형성되는 한 쌍의 전극과, 혼합 압전체의 하방에 형성되며, 전극과 연결되는 브릿지 정류 회로와, 가요성을 갖는 고분자 물질로 이루어지며, 혼합 압전체, 전극 및 브릿지 정류회로를 패키징하는 고분자 패키지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고분자 패키지의 고분자 물질은 PVDF인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전도부는 산개되는 혼합 압전체 모두를 직렬 연결하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 지압부는 자석으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 기능성 신발은, 신발 본체; 및 가요성을 갖는 PZT와 PVDF의 혼합 압전체가 단층을 이루며 신발의 하부 일면에 산개되어, 보행 중에 가해지는 외력에 의해 순간적인 기전력을 발생시키는 전원 발생부와, 인체 내부의 기관들과 연결되는 발바닥의 신경점이 위치하는 부위 각각에, 전도성 재질의 돌기가 쌍을 이루며 형성되는 복수의 지압부와, 전원 발생부와 지압부 사이에 연결되어, 기전력을 지압부로 전달하는 전도부를 포함하며, 신발 본체로부터 탈착되는 안창;을 포함한다.
본 발명의 전원 발생부는, 혼합 압전체와, 혼합 압전체의 상면과 하면에 각각 형성되는 한 쌍의 전극과, 혼합 압전체의 하방에 형성되며, 전극과 연결되는 브릿지 정류 회로와, 가요성을 갖는 고분자 물질로 이루어지며, 혼합 압전체, 전극 및 브릿지 정류회로를 패키징하는 고분자 패키지를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고분자 패키지의 고분자 물질은 PVDF인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 전도부는 산개되는 혼합 압전체 모두를 직렬 연결하는 것을 특징 으로 한다.
본 발명의 지압부는 자석으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 과제 해결 수단에 의해, 본 발명은 보행 중 외력에 의해 기능성 신발이 파손되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 보행 중 발바닥 전면에서 가해지는 외력을 충분히 활용할 수 있어 기능성 신발의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기능성 신발의 제조 공정을 간단히 할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 인체 내부의 기관과의 연계성을 나타낸 발바닥 경락도이다. 도시한 도 1을 참조하여 발바닥에 의한 신경분포를 설명하기로 한다.
도 1은 인체의 내부 각 기관과 연관성을 가지는 발바닥의 신경점 부위를 나타내고 있다. 이러한 신경점 분포는 서양의학에서는 아직 학문적으로 명확하게 증명되지는 않았지만, 동양의학에서는 널리 알려져 사용되고 있으며, 족침, 발 마사지 등의 형태로 실지 일상생활에서 현재 널리 이용되고 있다. 상기 도면에 따르면, 인체의 각 내부 기관과 연결되는 신경점들이 분포되는 위치가 나타나 있다. 예를 들어 당뇨병환자의 경우, 인슐린 분비의 문제로 인하여 야기되므로, 상기 신경분포점들 중 췌장에 해당되는 부위를 자극함으로써 보조적인 도움을 주며, 소화장애가 있는 경우에는 위부분에 해당하는 신경점들을 자극하게 된다. 이와 같은 동양의학에 기초한 상기 신경분포 도면은 널리 알려져 있어 이하 자세한 설명은 생략하기로 한다.
<제1 실시예>
도 2 및 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 신발을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 신발을 측면에서 본 개략도이고, 도 3은 도 2의 기능성 신발을 화살표 A 방향에서 본 개략도이다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 신발은 복수의 전원 발생부와 복수의 지압부를 포함하지만, 도 2에서는 이들 중 각각 하나씩만을 개략적으로 나타내었다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 신발은 전원 발생부(210), 지압부(220) 및 전도부(230)를 포함한다.
전원 발생부(210)는 가요성을 갖는 PZT(Lead zirconate titanate; ‘압전 세라믹’이라고도 함)와 PVDF(Polyvinylidene fluoride; ‘폴리비닐덴 플로라이드’라고도 함)의 혼합 압전체(211)가 단층을 이루며 신발(200)의 하부 일면에 산개되어 있는 형상을 이룬다. 본 발명의 제1 실시예에서는 보행 중 외력을 이용하여 인체에 전기 자극을 제공하기 위해 물리적 압력을 전기 에너지로 변환시키는 압전체를 사용하되, PZT와 PVDF를 혼합한 혼합 압전체(211)를 사용한다. PZT와 PVDF는 모두 압전 효과를 일으키는 물질로서, PZT는 경화성을 가지는 압전 세라믹이지만, PVDF는 가요성을 가지는 압전성 고분자 물질이다. 본 발명에서는 PZT 분말과 PVDF 분말을 혼합하여 용융한 후 이를 분극 처리함으로써, 혼합 압전체(211)가 가요성과 압전성을 갖도록 한다.
혼합 압전체(211)가 가요성을 가짐으로써, 압력이 가해지는 경우 외형의 변형을 일으킬 뿐, 균열 등의 손상이나 파손이 일어나지 않는다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 신발은 보행 중 외력에 의한 파손을 방지할 수 있다.
또한, PZT는 경화성이기 때문에 압력이 가해지는 방향의 힘의 크기에 대해서만 기전력의 크기가 좌우되어 일정 압력 이상에서만 기전력을 발생시키는 단점을 가지지만, 동일 압력에 대해 PVDF와 비교하여 상대적으로 큰 기전력을 발생시키는 장점을 가진다. PVDF는 동일 압력에 대해 PZT와 비교하여 상대적으로 작은 기전력을 발생시키는 단점을 가지지만, 가요성이기 때문에 미세한 압력에서도 전방향으로 팽창과 수축을 하여 기전력을 발생시키는 장점을 가진다. 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합 압전체(211)는 상기 두 물질을 혼합함으로써, 경화성을 배제하여 미세한 압력에도 기전력을 발생시킬 수 있고, 혼합되는 PZT를 통하여 PVDF만의 기전력 발생 효율을 충분히 극복할 수 있다. 이에 따라, 본 발명의 제1 실시예에서는 혼합 압전체(211)를 복수개 구비하여 신발의 하부 일면에 산개시킴으로써, 외력이 비교적 약한 부분에도 혼합 압전체(211)를 배치한다. 이로써, 발바닥 전면(全面)에서 가해지는 외력 모두를 충분히 활용할 수 있어, PZT 압전체만을 사용할 때보다 전원 발생부(210)의 기전력 발생 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 제1 실시예에 따른 혼합 압전체(211)는, 종래에 압전체를 수십층으로 적층하여 사용한 것과 달리, PZT 분말과 PVDF 분말을 혼합하여 용융한 단층의 혼합 압전체를 형상, 두께 등의 필요에 따라 소성 가공하여 제조함으로써, 제조 공정을 간단히 할 수 있고, 제조 비용을 절감할 수 있다.
이와 같이, 전원 발생부(210)는 가요성을 갖는 PZT와 PVDF의 혼합 압전체(211)를 신발(200)의 하부 일면에 산개시킨 형상을 가짐으로써, 보행 중에 가해지는 외력에 의해 순간적인 기전력을 발생시킨다. 한편, 혼합 압전체(211)로부터 발생되는 기전력을 전기 자극 에너지원으로서 적절하게 사용하기 위한 전원 발생부(210)의 바람직한 구성 및 그 작동 특성에 관한 보다 상세한 설명은 다음의 도 3 및 도 4를 참조하여 후술하기로 한다.
지압부(220)는 쌍을 이루는 전도성 재질의 돌기(221a, 221b)와, 돌기(221a, 221b)를 지지하는 절연성 재질의 지압판(222)으로 구성된다. 복수의 지압부(220)는 발바닥의 신경점들에 각각 위치되도록 한다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 발바닥의 면에서 인체 내부의 각 기관에 대응하는 신경점들 위치하는 부위에 지압부(300)가 형성되도록 한다. 이에 따라, 보행 중 발바닥이 신발의 내부 바닥면에 접촉하여 외력이 가해지는 경우, 상술한 전원 발생부(210)에서 순간적인 기전력을 발생시키고, 전도부(230)를 통하여 기전력이 전달되고, 돌기(221a, 221b)와 발바닥면이 접촉하여 전기적인 폐회로를 형성함에 따라 발바닥의 신경점에 미세 전류가 흐르게 되어 전기 자극을 가하게 된다. 또한, 돌기(221a, 221b)는 신발의 내부 바닥면 상에 돌출된 형상을 가지므로, 본 발명의 제1 실시예에 따른 지압부(220)는 보행 중 발바닥이 신발의 내부 바닥면에 접촉할 때, 발바닥의 신경점들에 전기적 자극과 아울러 물리적 자극도 가한다. 이에 따라, 신경점들이 자극을 받게 되어 혈액순환이 원활히 이루어져 인체 내부의 각 기관에 도움을 줄 수 있다.
전도부(230)는 전원 발생부(210)와 지압부(220) 사이에 연결되어, 발생되는 기전력을 지압부(220)로 전달한다. 전도부(230)는 전원 발생부(210)와 지압부(220)를 연결하기 위해 전도성 재질의 도선으로 이루어진다. 도 3에 도시된 바와 같이, 전도부(230)는 산개되는 혼합 압전체(211) 모두를 직렬 연결한다. 즉, 각각의 혼합 압전체(211)에서 발생되는 기전력 전체를 합성하여, 전기 자극을 위한 충분한 크기의 기전력을 하나의 도선을 통하여 지압부(220)로 전달한다. 이에 따라, 전기 자극 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 전도부(230)는 복수의 지압부(220)를 직렬 연결 또는 병렬 연결하는 것이 가능하다. 이는 적절한 크기의 전기 자극을 가하기 위한 전압값와 전류값의 상관관계에 따라 결정하여 설계하도록 한다.
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 신발은 전원 발생부(210), 지압부(220) 및 전도부(230)를 구비하여 발바닥의 신경점들에 전기 자극을 가하되, 전원 발생부(210)는 단층으로 이루어지는, 가요성을 갖는 PZT와 PVDF의 혼합 압전체(211)를 사용함으로써, 보행 중 외력에 의해 기능성 신발이 파손되는 것을 방지할 수 있고, 기능성 신발의 효율을 향상시킬 수 있고, 기능성 신발의 제조 공정을 간단히 할 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 돌기 형상의 지압부(220)를 구비함으로써, 물리적인 지압도 병행할 수 있다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원 발생부를 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원 발생부를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원 발생부를 포함하 는 기능성 신발의 전체 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원 발생부(210)는 혼합 압전체(211), 전극(212a, 212b), 브릿지 정류 회로(213) 및 고분자 패키지(214)를 포함한다.
혼합 압전체(211)는 PZT와 PVDF의 혼합하여 가요성을 가지는 압전체이다. 혼합 압전체(211)에 관한 특징 및 동작 특성은 상술한 바와 같으므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
전극(212a, 212b)은 은(Ag)과 같은 전도성 재질의 후막으로서, 하나의 혼합 압전체(211)의 상면과 하면의 각각에 코팅되어 형성된다. 전극(212a, 212b)은 외력에 의해 혼합 압전체(211)가 팽창과 수축 동작에 의해 전방향으로 변형될 때 발생되는 기전력을 혼합 압전체(211)의 외부로 출력한다.
브릿지 정류 회로(213)는 혼합 압전체(211)의 일방, 바람직하게는 하방에 형성되며, 도선(213a, 213b)을 통해 전극(212a, 212b)과 연결된다. 혼합 압전체(211)는 팽창 동작과 수축 동작에 따라 서로 다른 극성의 기전력을 발생시키므로, 전극(212a, 212b)으로부터 출력되는 기전력은 양과 음을 교번하는 교류 전압 파형을 가지게 된다. 복수의 혼합 압전체(211) 각각에서 출력되는 교류 전압 파형의 기전력을 그대로 합성할 경우, 양의 극성을 갖는 기전력과 음의 극성을 갖는 기전력은 서로 상쇄되어, 지압부(220)로 전달되는 기전력이 충분하지 못할 우려가 있다. 따라서, 본 발명의 제1 실시예에서는 브릿지 정류 회로(213)를 구비하여 혼합 압전체(211)의 외부로 출력되는 기전력을 하나의 극성, 바람직하게는 양의 극성만을 갖 는 직류 전압 파형으로 정류한다. 이후, 직류 전압 파형의 기전력은 전도부(230)를 통해 지압부(220)로 전달되고, 지압부(220)와 접촉된 발바닥이 폐회로를 이루어 신경점들에 전기 자극을 가하게 된다.
고분자 패키지(214)는 가요성을 갖는 고분자 물질로 이루어지며, 혼합 압전체(211), 전극(212a, 212b) 및 브릿지 정류회로(213)를 패키징한다. 이에 따라, 고분자 패키지(214)는 전원 발생부(210)를, 외부와 절연시키고 외부로부터 방수한다.
여기서, 고분자 패키지(214)를 이루는 고분자 물질의 재료로서 PVDF를 사용함으로써, 혼합 압전체(211)와의 결합도를 높일 수 있다.
<제2 실시예>
도 6 및 도 7은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기능성 신발을 설명하기 위한 도면이다. 구체적으로, 도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기능성 신발을 측면에서 본 개략도이고, 도 7은 도 6의 기능성 신발을 화살표 B 방향에서 본 개략도이다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 기능성 신발의 안창은 복수의 전원 발생부와 복수의 지압부를 포함하지만, 도 2에서는 이들 중 각각 하나씩만을 개략적으로 나타내었다.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기능성 신발은 신발 본체(600)와 안창(700)을 포함한다.
신발 본체(600)는 신발의 외형을 형성한다. 즉, 신발 본체(600)는 안창을 제외한 일반적인 신발을 일컫는다.
안창(700)은 전원 발생부(710), 지압부(720) 및 전도부(730)를 포함한다. 본 발명의 제2 실시예에 따른 전원 발생부(710), 지압부(720) 및 전도부(730)는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원 발생부(210), 지압부(220) 및 전도부(230)와 동일 또는 유사한 구성 및 동작특성을 가지므로, 이에 관한 구체적인 설명은 도 2 내지 도 5를 참조하여 설명한 본 발명의 제1 실시예를 참고하기로 하고, 이하에서는 생략하기로 한다.
이와 같이 구성되는 안창(700)은 필요에 따라 신발 본체(600)로부터 탈착된다. 따라서, 신발 본체(600)를 살균 또는 세척하는 경우 등에 안창(700)을 신발 본체(600)로부터 분리할 수 있다. 또한, 안창(700)을 본 신발 본체(600)에서 분리하여 다른 일반적인 신발 본체에 넣어 사용하여도 무방하다.
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 기능성 신발은 전원 발생부(710), 지압부(720) 및 전도부(730)가 형성되는 안창(700)을 구비하여, 발바닥의 신경점들에 전기 자극을 가하되, 전원 발생부(710)는 가요성을 갖는 PZT와 PVDF의 혼합 압전체(711)를 사용함으로써, 보행 중 외력에 의해 기능성 신발이 파손되는 것을 방지할 수 있고, 기능성 신발의 효율을 향상시킬 수 있고, 기능성 신발의 제조 공정을 간단히 할 수 있으며, 제조 비용을 절감할 수 있다. 또한, 돌기 형상의 지압부(720)를 구비함으로써, 물리적인 지압도 병행할 수 있다.
<다른 실시예>
(A) 본 발명의 다른 실시예에서는 지압부를 자성을 띄는 자석으로 형성하도록 한다. 이에 따라, 지압부를 통하여 물리적인 지압과, 전기적인 자극과, 자기장의 형성이 이루어져 복합적인 물리 에너지가 발바닥의 신경점들에 가해지므로, 신 경점들이자극을 받게 되어 혈액순환이 원활히 이루어져 인체 내부의 각 기관에 도움을 줄 수가 있는 것이다.
(B) 앞서 언급한 바와 같이, 전도부는 복수의 지압부를 직렬 연결 또는 병렬 연결하는 것이 가능하다. 지압부 전체를 직렬 연결 또는 병렬 연결할 수 있으며, 일부는 직렬 연결하고 나머지는 병렬 연결하는 것도 가능하다. 이는 적절한 크기의 전기 자극을 가하기 위한 전압값와 전류값의 상관관계에 따라 결정하여 설계하도록 한다. 또한, 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에 따른 전도부는 산개되는 혼합 압전체 모두를 직렬 연결하여 각각의 혼합 압전체에서 발생되는 기전력 전체를 합성하고 있지만, 필요에 따라 일부를 병렬 연결하는 것도 가능하다.
(C) 본 발명의 제1 실시예 및 제2 실시예에서는 복수의 전원 발생부와 복수의 지압부의 배치 관계가 서로 무관하지만, 본 발명의 다른 실시예로 각각의 전원 발생부의 상방(上方)에 각각의 지압부를 배치시키고, 전도부는 각각 함께 배치되는 전원 발생부와 지압부만을 연결하는 것도 가능하다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위 에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
도 1은 인체 내부의 기관과의 연계성을 나타낸 발바닥 경락도이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 기능성 신발을 측면에서 본 개략도이다.
도 3은 도 2의 기능성 신발을 화살표 A 방향에서 본 개략도이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원 발생부를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전원 발생부를 포함하는 기능성 신발의 전체 회로 구성을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 기능성 신발을 측면에서 본 개략도이다.
도 7은 도 6의 기능성 신발을 화살표 B 방향에서 본 개략도이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
200 : 신발
210, 710 : 전원 발생부
211, 711 : 혼합 압전체
212a, 212b : 전극
213 : 브릿지 정류 회로
213a, 213b : 도선
214 : 고분자 패키지
220, 720 : 지압부
221a, 221b : 돌기
222 : 지압판
230, 730 :전도부
600 : 신발 본체
700 : 안창

Claims (10)

  1. 가요성을 갖는 PZT와 PVDF의 혼합 압전체가 단층을 이루며 신발의 하부 일면에 산개되어, 보행 중에 가해지는 외력에 의해 순간적인 기전력을 발생시키는 전원 발생부;
    인체 내부의 기관들과 연결되는 발바닥의 신경점이 위치하는 부위 각각에, 전도성 재질의 돌기가 쌍을 이루며 형성되는 복수의 지압부; 및
    상기 전원 발생부와 상기 지압부 사이에 연결되어, 상기 기전력을 상기 지압부로 전달하는 전도부;
    를 포함하는 기능성 신발.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전원 발생부는,
    상기 혼합 압전체와,
    상기 혼합 압전체의 상면과 하면에 각각 형성되는 한 쌍의 전극과,
    상기 혼합 압전체의 하방에 형성되며, 상기 전극과 연결되는 브릿지 정류 회로와,
    가요성을 갖는 고분자 물질로 이루어지며, 상기 혼합 압전체, 상기 전극 및 상기 브릿지 정류회로를 패키징하는 고분자 패키지
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 고분자 패키지의 고분자 물질은 PVDF인 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 전도부는 상기 산개되는 혼합 압전체 모두를 직렬 연결하는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지압부는 자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
  6. 신발 본체; 및
    가요성을 갖는 PZT와 PVDF의 혼합 압전체가 단층을이루며 신발의 하부 일면에 산개되어, 보행 중에 가해지는 외력에 의해 순간적인 기전력을 발생시키는 전원 발생부와, 인체 내부의 기관들과 연결되는 발바닥의 신경점이 위치하는 부위 각각에, 전도성 재질의 돌기가 쌍을 이루며 형성되는 복수의 지압부와, 상기 전원 발생부와 상기 지압부 사이에 연결되어, 상기 기전력을 상기 지압부로 전달하는 전도부를 포함하며, 상기 신발 본체로부터 탈착되는 안창;
    을 포함하는 기능성 신발.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 전원 발생부는,
    상기 혼합 압전체와,
    상기 혼합 압전체의 상면과 하면에 각각 형성되는 한 쌍의 전극과,
    상기 혼합 압전체의 하방에 형성되며, 상기 전극과 연결되는 브릿지 정류 회로와,
    가요성을 갖는 고분자 물질로 이루어지며, 상기 혼합 압전체, 상기 전극 및 상기 브릿지 정류회로를 패키징하는 고분자 패키지
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고분자 패키지의 고분자 물질은 PVDF인 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 전도부는 상기 산개되는 혼합 압전체 모두를 직렬 연결하는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 지압부는 자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기능성 신발.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102049071B1 (ko) 2018-09-20 2019-11-26 충남대학교산학협력단 압전소자를 이용한 기능성신발
KR102107112B1 (ko) * 2019-11-14 2020-05-07 (주)에이더 무충전 방식의 미약전류 깔창

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