KR20120009675A - 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발 및 이에 포함되는 깔창 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 자외선 발광 다이오드(UVLED, Ultra Violet Light Emitting Diode)를 이용한 살균 기능을 가지는 깔창 및 신발에 관한 것으로, 신발의 일정 영역에 UVLED를 포함하는 살균부를 배치하여 UVLED에서 조사되는 광을 이용하여 신발 내부 및 착용자의 발을 살균하기 위한 것이다. 본 발명은 신발 밑창과 신발 거죽 및 살균 모듈을 포함한다. 상기 신발 밑창은 지면과 대면되며 일정 두께를 가지고 형성되며, 상기 신발 거죽은 상기 신발 밑창의 가장자리 영역에서 상부 방향으로 신장되어 상기 신발 밑창의 전면 중 적어도 일부 영역을 감싸도록 형성된다. 그리고 상기 살균 모듈은 상기 신발 밑창의 전면 및 상기 신발 거죽의 내측면 중 적어도 하나의 일부 영역에 마련되어 살균 기능의 자외선을 조사한다.
Description
본 발명은 살균 기능을 가지는 신발에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 신발의 일정 영역에 자외선 발광 다이오드(UVLED, Ultra Violet Light Emitting Diode)를 포함하는 살균부를 배치하여, 자외선 발광 다이오드에서 조사되는 광을 이용하여 신발 내부 및 착용자의 발을 살균할 수 있는 살균 기능을 가지는 신발 및 이에 포함되는 깔창에 관한 것이다.
일반적으로 신발은 보행자의 발을 보호하는 신체 보호수단의 일종으로써, 사용자의 발에 착용된 상태로 항상 지면과 접촉하므로 발에서 분비되는 땀을 흡수하게 되고 외부의 오염물질로부터 그대로 노출됨과 아울러, 오염물질을 쉽게 흡수하게 된다. 이에 따라 종래 신발 내부는 항상 습하게 되고, 이와 같은 땀과 오염물질의 작용에 의해 각종 세균이 번식하고 악취가 발생하며 사용자 신체 특히 발에 질병을 유발할 수 있다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 종래 신발은 통풍성이 좋은 신발창을 사용하거나, 신발의 외피에 통풍구를 뚫어주는 가장 일반적인 방법과 신발의 내부로 공기를 주입하여 통풍을 시켜주는 방법이 제기되었다. 상기 신발 내부로 공기를 주입하는 방식은 신발창 형상의 상하부창에 공기배출구와 공기 유통로 및 돌출부와 공간부를 형성하고, 공간부내에 발포고무재를 내장하고, 이를 접합시켜 공기순환기능을 갖도록 하는 것이다.
그러나 종래 신발의 내부로 공기를 주입하여 통풍을 시켜줌으로써 악취를 희석하여 다소간 문제를 해결하고 있으나, 이는 미소한 효과만을 발휘할 뿐 원천적인 문제를 해결할 수 없었다. 이를 해결하기 위하여 통풍기능과 살균ㅇ소취 기능을 신발창에 제공하는 방식이 대두되었는데 예로서 신발의 내부에 쿠션이 좋은 합성 발포체를 놓고 발포체에 향균성, 방향성 및 소취성 특성을 갖는 마이크로캡슐을 부착시켜 압력이 가해지면 마이크로캡슐이 파괴되어 신발 내부로 유효성분을 방출하는 방식이 개발되었다. 그러나 위와 같은 항균, 탈취, 방향성의 소재를 삽입하는 방법은 삽입 소재의 특성에 따라 그 효과가 다르고, 삽입소재의 양이 유한하므로 효과의 지속시간에 한계가 있고, 적용하는 신발창 및 신발의 크기가 커지기 때문에 착용 시 불편함이 있었다. 또한 상술한 방식을 지원하기 위하여 필요한 실장 공간들이 크고, 장치가 신발 전체에 설치되기 때문에 적용 및 교환이 어렵고 생산단가를 상승시키며, 신발 하면에 기둥형으로 배치되는 발광 부재는 착용감을 떨어뜨려 발을 쉽게 피로하게 하는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 별도의 한정성 소재들을 사용하지 않으면서도 뛰어난 살균기능을 지속적이며 반영구적으로 제공할 수 있는 살균 기능을 가지는 신발 및 이에 포함되는 깔창을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 신발 밑창과 신발 거죽 및 살균 모듈을 포함한다. 상기 신발 밑창은 지면과 대면되며 일정 두께를 가지고 형성되며, 상기 신발 거죽은 상기 신발 밑창의 가장자리 영역에서 상부 방향으로 신장되어 상기 신발 밑창의 전면 중 적어도 일부 영역을 감싸도록 형성된다. 그리고 상기 살균 모듈은 상기 신발 밑창의 전면 및 상기 신발 거죽의 내측면 중 적어도 하나의 일부 영역에 마련되어 살균 기능의 자외선을 조사한다.
여기서 상기 살균 모듈은 적어도 하나의 살균 기능의 자외선을 조사하는 자외선 발광 다이오드를 포함하는 살균부, 상기 살균부에 전원을 공급하는 전원부, 상기 전원부와 상기 살균부 사이에 배치되어 전원의 전달을 수행하며 상기 살균부의 자외선 발광 다이오드가 실장되는 회로부를 포함하는 구성을 개시한다.
그리고 상기 신발 밑창은 지면과 대면되는 지면창과 상기 지면창 상부에 위치하는 신발 깔창을 포함할 수 있으며, 상기 살균부는 상기 신발 깔창의 전면 중 적어도 일부 영역에 일정한 배열로 배치될 수 있다. 또한 상기 살균부는 동종 또는 이종의 파장을 발산하는 상기 복수의 자외선 발광 다이오드가 배열될 수 있다. 그리고 상기 복수의 자외선 발광 다이오드 중 적어도 일부는 각각 UV-A(320~360nm), UV-B(280~320nm) 및 UV-C(250~280nm) 중 하나의 파장을 발산한다.
한편, 본 발명의 상기 전원부는 상기 신발 밑창의 뒤축 영역에 마련되는 압전 소자 및 상기 신발 밑창 및 신발 거죽 중 적어도 하나의 특정 영역에 마련되는 배터리중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
그리고 상기 회로부는 상기 살균부의 자외선 발광 다이오드가 안착되는 적어도 하나의 안착부를 마련할 수 있으며, 상기 살균부는 상기 안착부의 자외선 발광 다이오드를 봉지함과 아울러 상기 자외선 발광 다이오드가 발산하는 점광원의 자외선을 면광원의 자외선으로 확산하며, 상기 면광원의 자외선이 방사되는 방사각을 확장시키는 봉지재를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, 살균부와 전원부, 회로부 및 바디부를 포함하는 신발 깔창을 개시한다. 상기 살균부는 적어도 하나의 살균 기능의 자외선을 조사하는 자외선 발광 다이오드를 포함한다. 그리고 상기 전원부는 상기 살균부에 전원을 공급하며, 상기 회로부는 상기 전원부와 상기 살균부 사이에 배치되어 전원의 전달을 수행하며 상기 살균부의 자외선 발광 다이오드가 실장된다. 상기 바디부는 상기 살균부, 전원부 및 상기 회로부가 배치된다. 상기 살균부에는 상기 자외선 발광 다이오드가 상기 회로부에 형성된 안착부에 안착되는 경우, 안착된 자외선 발광 다이오드를 봉지하기 위한 봉지재를 더 포함할 수 있다. 그리고 상기 전원부는 압전 소자와 배터리 형태 중 적어도 하나의 형태로 구성될 수 있다.
본 발명에 따르면, 신발 깔창 및 기타 신발 거죽의 적어도 일부 영역에 UVLED를 포함하는 살균 모듈을 설치함으로써, 별도의 살균 소재를 사용하지 않고도 착용 시 신발 내측에 위치하는 착용자의 발 및 신발 내부를 살균할 수 있도록 지원할 수 있다.
또한 본 발명에 따른 살균기능을 가지는 깔창 및 신발은 반영구적 또는 교환 가능한 전원부를 제공함으로써, 지속적이고 반영구적인 살균 기능을 지원할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 UVLED를 이용한 살균 기능을 가지는 신발의 전체적이 외형을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 살균 기능을 가지는 신발의 구성들을 개념적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 신발 구성 중 깔창 부분만을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 도 3의 A-A' 절단선을 나타낸 도면이다.
도 5는 제2 실시 예에 따른 도 3의 A-A' 절단선을 나타낸 도면이다.
도 6은 제3 실시 예에 따른 깔창 뒤축 부분을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 제4 실시 예에 따른 깔창 뒤축 부분을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 살균 기능을 가지는 신발의 구성들을 개념적으로 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 도 1의 신발 구성 중 깔창 부분만을 보다 상세히 나타낸 도면이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 도 3의 A-A' 절단선을 나타낸 도면이다.
도 5는 제2 실시 예에 따른 도 3의 A-A' 절단선을 나타낸 도면이다.
도 6은 제3 실시 예에 따른 깔창 뒤축 부분을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 7은 제4 실시 예에 따른 깔창 뒤축 부분을 개략적으로 나타낸 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 보다 상세하게 설명하고자 한다. 하기의 설명에서는 본 발명의 실시 예에 따른 동작을 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.
이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 UVLED를 이용한 살균 기능을 가지는 신발의 개략적인 외관을 나타낸 도면이다.
상기 도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 기능을 가지는 신발(10)은 지면과 대면되며 일정 두께를 가지고 형성되는 신발 밑창(30)과, 상기 신발 밑창(30)의 가장자리 영역에서 상부 방향으로 신장되어 상기 신발 밑창(30)의 전면 중 적어도 일부 영역을 감싸도록 형성되는 신발 거죽(20)을 포함한다. 그리고 상기 신발(10)은 상기 신발 밑창(30)의 전면 및 상기 신발 거죽(20)의 내측면 중 적어도 하나의 일부 영역에 마련되어 살균 기능의 자외선을 조사하는 살균 모듈을 포함할 수 있다. 이러한 본 발명의 살균 기능을 가지는 신발(10)은 다양한 종류 예를 들면 운동화, 구두, 워커, 등산화, 슬리퍼 등 다양한 형태가 될 수 있다. 이하 상기 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 신발 거죽(20)은 착용자의 발의 적어도 일부 영역을 감싸는 구조가 될 수 있으며, 신발의 용도나 디자이너의 다양한 의도에 의하여 그 형태가 변경될 수 있다. 상기 도 1에서 신발 거죽(20)은 거죽 외피(21)와 거죽 외피(21) 사이에 벌어진 틈을 끈(23)을 이용하여 착용자의 발 크기에 맞도록 조절할 수 있는 구조로 도시하였다. 그러나 본 발명의 신발 거죽(20)의 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 본 발명의 신발 거죽(20)의 형태는 보다 다양한 형태로 제작이 가능하며 예를 들면 틈이 없는 통형의 거죽 외관을 가질 수 있으며, 슬리퍼와 같이 뒤축 방향이 제거된 형태의 거죽 외관을 가질 수 도 있으며, 신발 밑창(30)과 연결되는 적어도 하나의 끈으로 이루어진 거죽 외관이 될 수 도 있다. 또한 상기 신발 거죽(20)의 재질은 다양한 재질 예를 들면, 인조 가죽, 가죽 등이 사용 가능하며, 경우에 따라서 나일론 등 합성 섬유의 재질로 형성될 수 도 있다. 이하 설명에서는 본 발명의 살균 기능을 가지는 신발의 주요 구성으로서 신발 깔창(100)에 살균부(110)가 배치되는 것을 주 예시로 하여 설명하지만, 신발 거죽(20) 및 신발 밑창(30)의 적어도 일측에 살균부(110)가 배치될 수 도 있을 것이다. 이에 관해서는 신발 깔창(100)을 기준으로 한 전반적인 살균 기능을 가지는 신발에 대하여 설명하면서 추가적으로 후술하기로 한다.
상기 신발 밑창(30)은 상기 신발 거죽(20)과 연결되어 내부적으로 착용자의 발 밑바닥과 대면되는 구성이며, 외부적으로 지면과 대면되는 구성이다. 이러한 신발 밑창(30)은 다양한 층으로 구성될 수 있다. 예를 들면 상기 신발 밑창(30)은 지면과 대면되는 지면창(101)과, 지면창(101) 상부에 놓이는 신발 깔창(100)을 포함할 수 있다. 여기서 상기 지면창(101)과 신발 깔창(100)은 일체화되어 형성될 수 있으나, 신발 깔창(100)의 교체를 위하여 지면창(101)과 신발 깔창(100)은 분리형으로 제작될 수 있다. 그리고 상기 지면창(101)은 신발의 다양한 용도에 따라 다양한 형태로 제작될 수 있다. 예를 들면 상기 지면창(101)은 나무, 플라스틱, 폴리우레탄, 경화 수지 등 다양한 재질로 형성될 수 있으며, 또한 지면과의 충돌 과정에서 발생하는 충격을 감소시키는 위하여 다양한 형태의 층 구조로 형성될 수 있다. 여기서 상기 층 구조에는 공기층을 마련할 수 도 있다. 특히 본 발명의 신발 밑창(30) 중 신발 깔창(100)에는 본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈이 마련될 수 있다. 상기 살균 모듈의 구성에 대하여 도 2 내지 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 살균 기능을 가지는 신발(10)은 신발 깔창(100)의 일부 영역과 신발 거죽(20)의 내측 중 일정 영역 중 적어도 하나의 영역에 살균 모듈을 배치하고, 신발(10)의 일정 영역에 마련된 전원부로부터 전원을 공급받아 살균 기능을 가지는 자외선을 조사할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 신발(10)은 착용자의 발 및 신발의 일정 영역을 살균함으로써, 세균이나 곰팡이 등의 확산을 억제 및 제거하여 착용자의 발이 청결함을 유지할 수 있도록 지원할 수 있다.
이하에서는 상술한 살균 기능을 가지는 신발(10)의 살균 모듈의 개념적인 형태와 이를 기반으로 제작이 가능한 다양한 살균 기능 신발(10)의 형태에 대하여 설명하고, 그 중 신발 깔창(100)에 살균 모듈이 배치되는 구조에 대하여 대표적인 실시 예로서 설명하기로 한다. 그리고 신발의 특성을 이용한 전원 생성 및 공급에 대하여 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈(150)의 구성을 개념적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 2를 참조하면, 본 발명의 살균 모듈(150)은 살균부(110), 회로부(120) 및 전원부(130)의 구성을 포함하여 형성될 수 있다. 여기서 상기 살균 모듈(150)은 각 구성들이 신발의 다양한 위치에 마련될 수 있다. 예를 들면, 살균부(110)는 신발 깔창(100) 뿐만 아니라 전술한 바와 같이 신발 거죽(20)의 일정 영역 예를 들면 착용자의 발이 신발 깔창(100)의 전면과 대면되도록 위치한 상태에서 발의 내측 아치를 이루는 영역과 대면되는 거죽 외피의 내측면에 배치될 수 있다. 또한 상기 살균부(110)는 신발(10)에 착용자의 발이 착용된 상태에서 발의 외곽부 날과 대면되는 위치의 거죽 외피 내측면에 배치될 수 있다. 즉 상기 살균부(110)는 신발 깔창(100)의 일정 영역뿐만 아니라, 거죽 외피 내측면의 다양한 영역에도 배치될 수 있을 것이다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 살균 모듈(150)은 전원부(130)에서 공급되는 전원을 이용하여 살균부(110)를 구동시키며, 이에 따라 살균부(110)에서 조사되는 광을 신발(10)의 일정 영역에 조사함으로써, 신발(10)의 일정 영역 및 신발(10) 내에 안착되는 착용자의 발 일정 영역을 살균하도록 지원할 수 있다. 이때 상기 회로부(120)는 상기 전원부(130)의 전원을 상기 살균부(110)에 전달하는 통로 역할을 수행한다. 이하 상기 살균 모듈(150)의 각 구성에 대하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 살균부(110)는 다수개의 UVLED(Ultra Violet Light Emitting Diode)가 회로부(120)의 일정 영역에 배치되며, 전원부(130)에서 공급되는 전원을 이용하여 특정 주파수 영역의 파장을 조사하는 구성이다. 여기서 상기 자외선에 대하여 보다 상세히 설명하면, 태양으로부터 지구로 직접 전달되는 자외선은 UV-A(320~360nm) UV-B (280~320nm), UV-C(250~280nm)의 3가지 형태가 있으며, 대기 중의 오존층에서 대부분 흡수되고 지구표면에 도달되는 99%는 UV-A(320~360nm) 형태로 식물에 단지 작은 해가 있고, UV-B(280~320nm)는 식물 조직의 손상과 인간에게 피부암을 유발시킬 수 있으며, UV-C(250~280nm)는 박테리아와 바이러스를 태워 제거할 수 있다. 이러한 자외선의 살균효과는 자외선 파장대중에서도 주로 250nm에서 280nm 사이의 UV-C 영역에 의해 발생한다. UV-C가 살균 자외선으로 특징되어지는 것은 세포내에 존재하는 DNA가 UV-C를 잘 흡수하기 때문이다. UV-C 중에서도 253.7nm(대략 254nm)의 파장이 DNA에 가장 잘 흡수되며, 이 파장이 미생물 유전자 물질인 DNA를 영구히 손상시켜 사멸케 하는 것으로 알려져 있다. 또한, 가장 높은 살균 효과를 나타내는 파장은 265nm이다. 저압 또는 고출력 저압 아말감 램프가 방출하는 254nm의 파장이 매우 높은 자외선 살균 효과를 가지나 이는 램프의 특성 상 254nm의 파장만을 방출하기 때문에 그 파장이 가장 높은 효과를 가지는 것으로 알려져 있을 뿐 실제로는 265nm가 가장 높은 효율을 갖는 것으로 보고되어 있다. 이러한 UV-C 파장을 거의 감지할 수 없는 것은 파장이 너무 짧아 투과력이 약하기 때문이고, 지구 대기권에 존재하는 오존층이 철저하게 이를 막아 주기 때문이다. 이로 인해 자외선을 방사하는 살균부(110)를 만들어 인위적으로 살균에 이용할 수 있다. 자외선 살균의 장점은 모든 세균을 살균할 수 있으며 채소나 과일 등에 쬐여 주었을 때는 미네랄 성분 등은 그대로 유지되고 PH 변화가 전혀 없으며 빛에 조사받은 균에 내성을 주지 않으며, 사용 방법이 간단하고 경제적이기 때문에 많이 사용하고 있다. 이러한 자외선 살균을 통해 공기 및 수질에 오염되어 있거나 가정의 식기 또는 생활 용품에 오염되어 있는 인체에 유해한 세균, 대장균, 바이러스 등의 진균류를 살균할 수 있다. 본 발명의 살균부(110)는 복수개의 UVLED를 자외선 발광 다이오드를 반도체 칩 형태로 제작한 것이다. 이에 따라 본 발명의 살균부(110)는 단일 라인의 스펙트럼을 조사할 수 있고, 특정 스펙트럼 라인의 선택이 가능하다. 그리고 본 발명의 살균부(110) 효율은 365nm파장에서 14 내지 50프로 정도로 측정되며, 발열 온도가 다른 램프 예를 들면 수은(Hg) 램프에 비하여 낮고, 내구도는 상대적으로 매우 높다. 또한 본 발명의 살균부(110)는 UVLED를 사용하기 때문에 유해물 제한지침(ROHS)에 위배되는 사항이 없으며, 수명은 수만 시간 이상으로서 반영구적으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라, 전원 공급 시 광 조사까지의 응답 시간이 매우 빨라, 매우 짧은 주기의 전원 공급에도 일정량의 살균 기능을 가지는 광 조사가 가능하다. 이러한 본 발명의 살균부(110)는 UVLED의 칩 파장 영역 중 UV-A(320~360) 영역을 단독으로 사용하거나, UV-B(280~320) 영역의 파장을 가지는 칩으로 단독 구성하거나, UV-C(250~280) 영역의 파장을 가지는 칩으로 단독 구성하거나, 상술한 각 파장 영역 즉 UV-A, UV-B 및 UV-C 영역을 각각 혼합하여 구성할 수 있다. 이러한 파장 영역을 가지는 살균부(110)는 자외선을 이용하여 박테리아, 바이러스, 곰팡균류 등의 단백질 합성을 억제하여 세균을 박멸할 수 있도록 지원한다. 상기 살균부(110)가 신발 깔창(100)에 적용된 형태에 대해서 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
상기 회로부(120)는 상기 살균부(110)가 안착되는 구성으로서 적어도 일부 영역이 패턴화 된 PCB(Printed Circuit Board)류 예를 들면, flexible PCB, Rigid PCB, flexible-Rigid PCB, 기타 전류가 흐를 수 있는 패턴화 된 PCB 등으로 구성될 수 있다. 또한 상기 회로부(120)는 형성하는 재질에 따라, 에폭시 수지(epoxy resin) 기판, 컴퍼지트(compogite base material) 기판, 연성(flexible base material) 기판, 세라믹(ceramic base material) 기판 및 금속(metal cored base material) 기판 등으로 형성될 수 있다. 이러한 회로부(120) 일면에는 살균부(110)에 포함된 복수의 UVLED가 배열되어 실장된다. 이에 따라 살균 모듈(150)에 전원이 인가되면, 회로부(120)에 실장된 살균부(110)의 UVLED가 자외선을 발산하며, 발산된 자외선은 신발(10)의 일정 영역 또는 착용자의 발의 일정 부분에 조사될 수 있다. 상술한 회로부(120)에는 전원부(130)로부터의 전기 신호를 살균부(110)에 전달하기 위한 통로인 인쇄 회로 패턴이 형성되며, 형성된 인쇄 회로 패턴에 따라 살균부(110)의 UVLED가 실장된다. 상기 회로부(120)는 이후에서 설명하는 신발 깔창(100)의 적어도 일부 영역으로서 형성될 수 있으며, 또한 신발 거죽(20)의 적어도 일부 영역으로서 형성될 수 있다. 신발 거죽(20)의 적어도 일부 영역에 회로부(120)가 마련되는 경우, 상기 살균부(110) 또한 신발 거죽(20)에 마련된 회로부(120)에 실장되는 형태로 배치될 수 있을 것이다.
상기 전원부(130)는 상기 회로부(120)를 거쳐 살균부(110)를 구동시킬 수 있는 전원을 공급하는 구성이다. 이러한 전원부(130)는 압전소자 혹은 진동소자와 결합하여 신발(10)에 가해지는 압력이나 진동을 이용하여 전류를 생성하고, 생성된 전류를 회로부(120)를 거쳐 살균부(110)에 전달할 수 있다. 예를 들면, 상기 전원부(130)는 보행 시 발뒤꿈치의 가압에 의하여 눌려짐에 따라 상기 공기 가압 송출과 동시에 소정 전압의 전기를 생성하는 압전세라믹을 마련하고, 상기 압전세라믹에 의해 생성된 전기를 안정적인 전압으로 정류하여 변환하는 배전압정류부를 포함하여 구성될 수 있다. 또한, 상기 전원부(130)는 충전용 배터리 또는 일회용 배터리와 상기 배터리가 상기 회로부(120)에 접촉할 수 있는 접촉 인터페이스를 마련할 수 있다. 이에 따라 본 발명의 전원부(130)는 배터리 전원이 소모되면 충전하거나, 다른 배터리로 교체함으로써, 영구적으로 전원 공급을 지원할 수 있다. 상기 전원부(130)의 형태에 대해서는 도 6 및 도 7을 참조하여 보다 상세히 후술하기로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 실시 예에 따른 살균 기능을 가지는 신발(10)은 살균부(110)와 회로부(120)를 신발 밑창(30) 및 신발 거죽(20) 중 적어도 한 영역에 마련하고, 상기 살균부(110)에 공급할 전원을 압전 소자 또는 진동 소자로 형성하거나 배터리 등으로 마련함으로써, 반영구적인 전원 공급을 기반으로 신발(10) 및 신발(10)에 안착되는 발의 살균 기능을 지원할 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 살균 모듈(150)이 신발 깔창(100)에 형성되는 구조를 설명하기 위한 도면이다.
상기 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 신발 깔창(100)은 바디부(140), 바디부(140)의 앞축 일정 영역에 마련되는 살균부(110), 살균부(110)와 연결되는 회로부(120) 및 회로부(120)에 연결되어 전원을 공급하는 전원부(130)를 포함할 수 있다. 여기서 상기 회로부(120)는 바디부(140)와 일체화될 수 도 있다.
이와 같은 구성을 가지는 본 발명의 신발 깔창(100)은 바디부(140)의 적어도 일부 영역 예를 들면 앞축에 배치되는 회로부(120)의 일정 영역에 살균부(110)를 배치하고, 뒤축에 배치되는 회로부(120)의 일정 영역에는 전원부(130)를 마련함으로써, 전원부(130)에서 생성된 전원을 살균부(110)에 적절하게 전달하여 살균 기능을 가지는 자외선을 조사할 수 있도록 지원할 수 있다.
상기 신발 깔창(100)에 마련되는 상기 살균부(110)는 소형모듈 형태의 회로부(120) PCB위에 UVLED를 본딩 및 패키징하여 마련할 수 있다. 살균부(110)에 포함된 UVLED의 패키징 바디는 metal계열, 세라믹계열 등 열화특성이 우수한 재질로 구성될 수 있으며, UVLED의 패키징 방법은 SMD(표면 실장 부품, surface mounted device) type, TO-CAN type 등이 적용 가능하다. 그리고 상기 신발 깔창(100)에 마련되는 UVLED칩의 배열 형태는 단독 혹은 복합적인 직렬, 병렬, 혹은 직병렬구조와, 좌우 혹은 상하구조, 랜덤 구조, 원형구조, 십자형구조 등이 될 수 있으며, UVLED 칩의 수는 출력 파워에 따라 가감될 수 도 있다. 또한 살균부(110)에 포함되는 복수의 UVLED는 회로부(120)의 인쇄 회로 패턴에 따라 배열되어, UVLED 어레이(array)를 형성한다. 이러한 UVLED 어레이는 동종의 파장을 발산하는 UVLED들을 일률적으로 배열하거나, 이종의 파장을 발산하는 UVLED들을 섞어서 배열할 수 있다. 특히 살균부(110)의 복수의 UVLED는 효과적인 살균 기능 지원을 위하여 발의 특정 영역 예를 들면 발가락이 배치되는 영역의 회로부(120) 위치에 상대적으로 많은 수가 배치될 수 있다.
한편 상기 살균부(110)에 마련되는 UVLED들은 점광원의 자외선 조사가 될 수 있는데, 이를 면광원으로 확산 및 발산할 수 있도록 추가적인 구성이 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 살균부(110)는 UVLED의 상측에 마련되는 렌즈부를 포함할 수 있다. 상기 렌즈부는 점광원의 자외선을 면광원으로 확산시키며, 자외선이 방사되는 각도를 확장시켜 더 넓은 면적에 자외선이 신발(10)의 일정 영역 또는 착용자의 발 일정 영역에 조사되도록 한다. 이러한 렌즈부는 확산판 및 방사각 렌즈를 포함한다. 상기 확산판은 점광원의 자외선을 면광원의 자외선으로 변경한다. 즉, UVLED는 점광원의 자외선을 방출하며, 그 점광원의 자외선이 확산판을 통과함에 따라 면광원의 자외선으로 확산된다. 확산판에는 확산 패턴이 형성되며, 형성된 확산 패턴에 따라 입사되는 점광원의 자외선이 면광원의 자외선으로 확산시킨다. 확산판의 패턴에 따라 다양한 형태로 자외선이 확산될 수 있다. 방사각 렌즈는 자외선이 방사되는 각도를 확장하여 자외선의 조사 면적을 넓힌다. 확산판은 자외선 확산 특성과 열화 방지를 위해, 합성 석영(Fused quartz 또는 Fused silica), 글라스(glass) 재질을 사용하여 제작될 수 있다. 확산판 및 확산판에 형성되는 확산 패턴은 레이저 가공, 스크래치, 및 식각 방법 중 어느 하나를 이용하여 형성할 수 있다. 상기 방사각 렌즈는 그 열화를 방지하기 위하여 합성 석영, 글라스 류 고분자, 테프론류, 특수아크릴 또는 특수 플라스틱 재질을 사용하여 제작될 수 있다. 방사각 렌즈는 레이저 가공, 코팅, 증착, 스크래치, 식각 방법 등을 이용하여 형성할 수 있다.
그리고 렌즈부는 확산판과 방사각 렌즈를 각각 제작하여 결합하거나, 일체형으로 제작할 수 있다. 특히, 렌즈부는 부품수를 줄이고 가격을 낮추기 위하여 일체형으로 제작되는 것이 바람직하다. 이때, 확산판과 방사각 렌즈를 일체로 하는 렌즈부를 제작하는 경우, 합성 석영 재질에 확산 패턴을 형성함으로써 렌즈부를 형성할 수 있다.
이하 상기 회로부(120) 및 살균부(110)의 배치에 대하여 도 4 및 도 5를 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.
도 4 및 도 5는 도 3에서 본 발명의 실시 예에 따른 신발 깔창(100) 중 살균부(110) 영역을 절단선을 따라 절단한 단면을 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 4를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 신발 깔창(100)은 깔창 하부층(143)과 접착층(141)을 포함하는 바디부(140)와, 상기 접착층(141) 상측에 마련되는 회로부(120) 및 회로부(120) 일측에 마련된 살균부(110)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 신발 깔창(100)을 바디부(140)와 회로부(120)가 별도로 마련된 형태로 기재하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 상기 바디부(140)의 일정 영역에 인쇄 회로 패턴을 마련함으로써, 바디부(140) 자체를 회로부(120)로서 사용할 수 도 있다. 또한 바디부(140)의 접착층(141) 상측에 회로부(120)가 마련되는 것으로 설명하고 있으나, 바디부(140)와 회로부(120)는 동일 층에서 서로 다른 영역을 가지며 형성될 수 도 있다. 또한 회로부(120)와 신발 착용자의 발과의 직접적인 접촉을 억제하기 위하여 상기 회로부(120) 상부에는 절연 재질을 가지는 보호층이 더 마련될 수 있다.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 살균부(110)는 상기 회로부(120)의 전면에 다수개의 UVLED(111)들이 배열되어 형성될 수 있다. 이를 위하여 상기 회로부(120)는 상기 살균부(110)의 UVLED(111)가 각각 안착될 수 있는 다수개의 홈 형태의 안착부(121)들이 마련된다. 상기 안착부(121)의 깊이는 UVLED(111)가 안착되더라도 회로부(120) 전면이 착용자의 발에 의하여 직접적으로 접촉되지 않는 깊이로 형성될 수 있다. 이에 따라 상기 안착부(121)의 깊이는 상기 UVLED(111)의 크기에 따라 변경될 수 있을 것이다. 상기 안착부(121)의 바닥면에는 상기 UVLED(111)가 안착된 이후 전기적으로 상기 UVLED(111)에 전원 공급을 위한 신호 라인이 형성될 수 있으며, 궁극적으로 상기 안착부(121)에 마련된 신호 라인들은 회로부(120)에 연결되어 전원부(130) 전원을 공급하게 된다.
상기 안착부(121)에 상기 UVLED(111)가 배치된 이후, 상기 안착부(121)의 상면 즉 개구면 및 상기 안착부(121) 내부에 UVLED(111)가 배치된 공간 이외의 여유 공간을 봉지하기 위한 봉지재(113)가 더 마련될 수 있다. 상기 봉지재(113)는 UVLED(111)의 투과성을 높이고 방사각도를 높이며 칩보호의 기능을 가진다. 이러한 봉지재(113)는 매립 혹은 버퍼물질로서 실리카계열, 테프론계열, UV용 에폭시 등이 사용될 수 있다. 또한 상기 봉지재(113)는 일정 굴곡을 가지며 형성되어 상기 UVLED(111)에서 발생한 점광원을 면광원으로 확산하는 방사각 렌즈와 확산층을 가지는 렌즈부를 포함하도록 형성될 수 도 있다. 이에 따라 상기 봉지재(113)가 상기 안착부(121)의 개구면을 덮음으로써, 상기 살균부(110)는 전기적으로 착용자의 발과의 직접 접촉되지 않을 뿐만 아니라, 봉지재(113)의 특성에 따라 살균부(110)에서 조사된 광의 투과성을 높이고 방사 각도를 개선할 수 있다.
한편, 상기 도 5를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 신발 깔창(100)은 깔창 하부층(143)과 접착층(141)을 포함하는 바디부(140)와, 상기 접착층(141) 상측에 마련되는 회로부(120) 및 회로부(120) 상측에 마련되는 살균부(110)를 포함할 수 있다. 이와 같은 신발 깔창(100)은 회로부(120) 전면에 살균부(110)의 UVLED들이 각각 배열될 수 있는 회로 패턴을 마련하고, 각 회로 패턴 상에 UVLED들이 실장되어 살균부(110)를 구성할 수 있다. 이때 상기 UVLED들이 상기 회로부(120) 저면에서 일정 높이만큼 돌출되어 형성되기 때문에, UVLED는 착용자의 발과 직접적으로 접촉할 수 있다. 이때 상기 UVLED는 전기적으로 착용자의 발과 접촉되는 것이 아니라, UVLED를 구성하는 구조물과 착용자의 발이 접촉되기 때문에 전기적 위험 발생 없이 일정한 지압 효과를 제공할 수 있다.
그리고 상기 제2 실시 예에 따른 신발 깔창(100)에서 상기 살균부(110)에 포함된 UVLED들의 전면 상에는 렌즈부가 추가로 마련되어 UVLED로부터 발생된 광을 면광원으로 확산하도록 지원할 수 있다. 이때 상기 렌즈부는 상기 UVLED의 전면을 덮도록 배치되어야 하기 때문에 UVLED와 일체형으로 제작된 이후, 회로부(120)의 일정 패턴에 따라 실장되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 살균 기능을 가지는 신발은 UVLED의 투과성을 높이고 방사각도를 높이며 칩보호를 위한 봉지재(113)를 사용할 수 있고, UVLED를 사용함으로써 장수명, 고효율 및 친환경적 특성을 가질 수 있도록 지원한다. 그리고 상기 살균 기능을 가지는 신발은 신발 깔창(100)을 이용하여 살균 기능을 제공함으로써, 고장이나 파손 등이 발생할 경우 교체 및 수리를 용이하게 할 수 있도록 지원한다. 또한 신발 세척 과정 시에 상기 신발 깔창(100)을 신발(10)로부터 분리하여 관리함으로써, 세척 과정에서 발생할 수 있는 살균 모듈(150)의 파손을 억제할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 실시 예에 따른 전원부(130)의 신발 깔창(100)에서의 배치에 대하여 도 6 및 도 7을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다. 이하 설명에서는 압전 소자와 배터리 형태 중 어느 하나가 적용된 예에 대하여 각각 구분하여 설명하지만, 설계자의 의도에 따라 배터리 및 압전 소자가 모두 적용된 형태의 전원부 구성도 가능할 것이다.
도 6은 본 발명의 제3 실시 예에 따른 전원부(130) 및 바디부(140)의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 6을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 바디부(140)는 신발 깔창(100)의 뒤축 영역에 일정 깊이와 폭을 가지는 안착홈(142)과 상기 안착홈(142)을 덮는 덮개(144)를 포함할 수 있으며, 상기 전원부(130)는 상기 안착홈(142)에 안착되는 압전 소자(131)를 포함할 수 있다. 이를 위하여 상기 신발 깔창(100)의 뒤축 영역은 일정한 높이와 폭을 가지는 형태로 마련되는 것이 바람직하다. 이러한 신발 깔창(100)은 코르크, 가죽, 우레탄이나 폴리우레탄과 같은 각종 합성 제품, 플라스틱 및 탄소섬유 등으로 형성될 수 있다. 그리고 상기 신발 깔창(100)의 전면에는 착용자의 촉감 및 발의 피부 보호를 위하여 천이나 면 등으로 이루어진 표피층이 마련될 수 있다.
한편 상기 일정한 높이를 가지며 형성된 신발 깔창(100)의 뒤축 영역에는 적어도 하나의 안착홈(142)이 일정한 깊이와 폭을 가지며 형성된다. 상기 안착홈(142)에는 전술한 바와 같이 압전 소자(131)가 배치되어, 착용자가 신발(10)을 착용한 상태에서 이동하거나 움직이는 경우 발생하는 운동 에너지로 인하여 압전 소자(131)에 전류가 발생할 수 있다. 상기 압전 소자(131)에서 발생한 전류는 상기 회로부(120)를 통하여 살균부(110)에 전달될 수 있다. 이를 위하여 상기 안착홈(142)의 바닥면에는 상기 압전 소자(131)에서 발생한 전류를 전달하기 위한 신호 라인이 마련될 수 있다. 그리고 상기 압전 소자(131)가 배치된 안착홈(142)은 복수개가 마련될 수 있으며, 각각의 안착홈(142)에는 복수개의 압전 소자(131)가 배치될 수 도 있다.
한편, 상기 안착홈(142)에 압전 소자(131)가 배치된 이후, 상기 안착홈(142)의 개구면을 덮도록 덮개(144)가 마련될 수 있다. 또한 상기 안착홈(142)에 압전 소자(131)가 배치된 이후 남게 되는 공간을 채우기 위한 별도의 재료 예를 들면 젤 형태의 재료 등이 상기 안착홈(142)과 압전 소자(131)가 마련된 영역에 투입될 수 있다.
도 7은 본 발명의 제4 실시 예에 따른 전원부(130) 및 바디부(140)의 구조를 개략적으로 나타낸 도면이다.
상기 도 7을 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 신발 깔창(100)은 바디부(140) 뒤축 영역 중 바깥쪽 방향으로 개구된 개구부(146)를 포함할 수 있으며, 상기 전원부(130)는 상기 개구부(146)에 탈착이 가능한 배터리(133)를 마련할 수 있다. 여기서 상기 배터리(133)는 상기 개구부(146) 형태와 유사한 형태로 제작되거나 또는 상기 개구부(146)가 상기 배터리(133)의 외형과 유사한 형태를 가지도록 제작될 수 있다.
한편 상기 개구부(146)의 내측에는 상기 배터리(133)가 개구부(146)에 안착된 이후 배터리(133) 전원을 회로부(120)에 전달하기 위한 접속 인터페이스가 마련될 수 있다. 또한 상기 개구부(146)의 내측에는 상기 배터리(133)와의 전기적 연결을 위한 신호 라인이 마련될 수 있다. 여기서 상기 신발 깔창(100)에 탈착이 가능한 배터리(133)의 형태는 신발(10)에 신발 깔창(100)이 착용된 형태에 따라 착용자의 착용감을 개선하기 위하여 두께가 얇고 넓은 면을 가지는 형태로 제작되는 것이 바람직할 수 있다.
상기 배터리(133)는 상기 개구부(146)로부터 분리가 가능한 형태로 마련되는 것이 바람직하다. 또한 상기 배터리(133)는 충전형으로 제작되어 상기 신발 깔창(100)에 고정식으로 안착될 수 있다. 그러면 사용자는 필요에 따라 상기 배터리(133)를 충전할 수 있다. 이를 위하여 상기 신발 깔창(100)에 마련된 배터리(133)를 충전하기 위한 별도의 충전기가 마련될 수 도 있을 것이다.
여기서 상기 배터리(133)는 신발 깔창(100)의 뒤축 영역에 마련되는 것으로 설명하고 있지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 상기 배터리(133)는 신발 거죽(20) 및 신발 밑창(30)의 어디의 위치든 배치가 가능하다. 즉 상기 배터리(133)는 회로부(120)를 통하여 상기 살균부(110)에 전원을 공급할 수 있는 위치라면 신발(10)의 어디에 위치하더라도 적용 가능할 것이다.
한편 착용자가 신발을 착용하지 않은 상태에서 상기 배터리(133)와 상기 회로부(120) 간의 연결 상태가 해지되도록 스위치의 구성이 더 마련될 수 있다. 상기 스위치는 상기 신발에 착용자의 발이 진입하여 안착된 동안 턴-온 상태를 유지하며, 신발로부터 발이 이탈할 경우 턴-오프 상태를 유지하도록 배치될 수 있다. 예를 들면 상기 스위치는 상기 신발 깔창(100)의 뒤축 끝 영역에 마련되어 착용자의 발뒤꿈치가 신발 깔창(100)과 접촉되고 있는 동안에 턴-온 상태를 유지하고, 이외의 상태에서는 턴-오프 상태를 유지할 수 있다. 또한 상기 스위치는 신발 착용자가 직접적으로 턴-온 및 턴-오프를 조절할 수 있도록 신발 외부 일정 영역에 마련될 수 도 있다.
상기 도 6 및 도 7에서 설명한 전원부(130)는 상기 신발 깔창(100) 내에서 전기적으로 안전성을 가지도록 방수 처리되는 것이 바람직하다. 이를 위하여 상기 압전 소자(131) 및 상기 압전 소자(131)가 연결되는 회로부(120) 그리고 상기 회로부(120) 상에 실장되는 살균부(110)가 전체적으로 방수 처리되도록 특수한 공정이 적용될 수 있다.
다음으로, 상술한 본원 발명의 살균 기능을 가지는 신발의 살균 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 전원부(130)가 압전 소자(131) 형태로 제작된 형태에 대하여 설명하면, 신발 깔창(100)이 신발(10)의 신발 밑창(30) 상에 놓인 후, 착용자가 신발(10)을 착용하게 되면, 착용자의 발뒤꿈치가 상기 신발 깔창(100)의 뒤축 영역에 일정한 압력을 가하게 된다. 그리고 착용자가 신발(10)을 신고 이동할 경우, 상기 착용자가 발생시키는 가압 및 가압 해제 상태의 동작 상태에 따라 압전 소자(131)에 전류가 발생할 수 있다.
이렇게 생성된 압전 소자(131)의 전류는 압전 소자(131)와 연결되어 있는 신호 라인 및 회로부(120)를 통하여 살균부(110)에 전달된다. 살균부(110)에 마련된 복수개의 UVLED는 회로부(120)를 통하여 전달된 전류에 따라 일정한 자외선 파장을 조사하게 된다.
여기서 착용자가 신발(10)을 신고 이동하는 동안 즉 가압의 상태 외 가압 해제 상태에서 압전 소자(131)는 반복적으로 전류의 발생과 중지를 반복하게 된다. 이에 따라 상기 살균부(110)에 전달되는 전류 또는 공급 및 공급 중지 상태가 반복적으로 발생할 수 있다. 결과적으로 상기 살균부(110)는 반복적으로 공급되는 전류 흐름에 따라 턴-온 및 턴-오프되어 살균 기능을 가지는 자외선을 신발(10)의 내측 또는 착용자의 발에 조사하게 된다.
다음으로, 전원부(130)가 배터리(133) 형태로 제작된 경우, 착용자가 신발(10)을 착용함에 따라 신발(10) 내측에 마련된 스위치가 턴-온되어 배터리(133) 전원이 회로부(120)를 통하여 살균부(110)에 공급될 수 있다. 상기 스위치가 별도의 조작이 필요한 형태로 마련된 경우, 신발 착용자는 상기 스위치를 조작하여 배터리(133)의 전원이 살균부(110)에 공급되도록 제어할 수 도 있다.
상기 배터리(133) 전원이 회로부(120)에 공급되면, 상기 회로부(120) 상에 실장된 살균부(110)에 전원이 공급된다. 결과적으로 전술한 바와 같이 공급된 전원을 기반으로 살균부(110)의 UVLED들은 특성에 따른 자외선을 신발(10) 내측 또는 착용자의 발에 조사하게 된다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 실시 예에 따른 살균 기능을 가지는 깔창 및 신발은 착용자의 발 또는 신발(10) 내측 특정 위치에 살균 기능을 가지는 자외선을 조사함으로써, 신발(10) 또는 착용자의 발을 살균할 수 있도록 지원한다. 이러한 본 발명은 압전 소자(131)가 마련된 경우 별도의 전원 공급 없이 자가 발전을 통하여 전류를 생성하고 이를 기반으로 살균 기능을 지원할 수 있으며 또한 배터리(133)를 이용하더라도 배터리(133)의 교체나 충전을 통하여 지속적인 살균 기능을 지원할 수 있다. 이에 따라 본 발명은 신발 내에 서식할 수 있는 세균이나 곰팡이 등을 제거하여 항상 쾌적한 신발 상태를 유지할 수 있도록 지원할 뿐만 아니라, 착용자의 발을 살균할 수 있도록 지원한다.
한편, 상술한 설명에서는 신발 깔창(100)에 살균부(110)가 마련되는 형태에 대하여 주로 설명하였으나, 전술한 바와 같이 본 발명의 살균 기능의 신발은 신발 거죽(20) 내측 특정 위치에 마련될 수 있다. 또한 상기 신발 깔창(100)의 형태가 평면을 기준으로 설명하고, 평면 형태의 살균부(110)가 일정한 UVLED들의 배열을 가지는 것으로 설명하였지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 즉 상기 신발 깔창(100)은 특정한 형태 예를 들면 앞축의 양 옆에 일정 높이와 면적을 가지는 측벽들을 더 포함할 수 있으며, 상기 측벽들에는 인쇄 회로 패턴과 해당 패턴 상에 실장되는 살균부(110)들을 포함함으로써, 착용자의 발바닥뿐만 아니라, 발의 양날 및 발등을 살균할 수 있도록 지원할 수 도 있다. 또한 상기 신발 깔창(100)은 뒤축의 양 옆에 일정 높이와 면적을 가지는 측벽들을 더 포함하여 발뒤꿈치와 복숭아 뼈 사이의 피부 살균 기능을 추가할 수 도 있다. 따라서 본 발명의 신발 깔창(100)의 형태는 평평한 형태뿐 아니라 다양한 형태로도 제작이 가능하며, 착용자의 필요에 따라서는 맞춤형으로 제작될 수 도 있다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
10 : 신발 20 : 신발 거죽
21 : 거죽 외피 23 : 끈
30 : 신발 밑창 100 : 신발 깔창
101 : 지면창 110 : 살균부
111 : UVLED 113 : 봉지재
120 : 회로부 121 : 안착부
130 : 전원부 131 : 압전 소자
133 : 배터리 140 : 바디부
141 : 접착층 142 : 안착홈
143 : 깔창 하부층 144 : 덮개
146 : 개구부 150 : 살균 모듈
21 : 거죽 외피 23 : 끈
30 : 신발 밑창 100 : 신발 깔창
101 : 지면창 110 : 살균부
111 : UVLED 113 : 봉지재
120 : 회로부 121 : 안착부
130 : 전원부 131 : 압전 소자
133 : 배터리 140 : 바디부
141 : 접착층 142 : 안착홈
143 : 깔창 하부층 144 : 덮개
146 : 개구부 150 : 살균 모듈
Claims (10)
- 지면과 대면되며 일정 두께를 가지고 형성되는 신발 밑창;
상기 신발 밑창의 가장자리 영역에서 상부 방향으로 신장되어 상기 신발 밑창의 전면 중 적어도 일부 영역을 감싸도록 형성되는 신발 거죽;
상기 신발 밑창의 전면 및 상기 신발 거죽의 내측면 중 적어도 하나의 일부 영역에 마련되어 살균 기능의 자외선을 조사하는 자외선 발광 다이오드를 포함하는 살균 모듈;
을 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발. - 제1항에 있어서, 상기 살균 모듈은
적어도 하나의 살균 기능의 자외선을 조사하는 자외선 발광 다이오드를 포함하는 살균부;
상기 살균부에 전원을 공급하는 전원부;
상기 전원부와 상기 살균부 사이에 배치되어 전원의 전달을 수행하며 상기 살균부의 자외선 발광 다이오드가 실장되는 회로부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발. - 제1항에 있어서,
상기 신발 밑창은
지면과 대면되는 지면창;
상기 지면창 상부에 위치하는 신발 깔창;을 포함하며,
상기 살균부는
상기 신발 깔창의 전면 중 적어도 일부 영역에 일정한 배열로 배치되는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발. - 제1항에 있어서,
상기 살균부는
동종 또는 이종의 파장을 발산하는 상기 복수의 자외선 발광 다이오드가 배열되는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발. - 제4항에 있어서,
상기 복수의 자외선 발광 다이오드 중 적어도 일부는 각각 UV-A(320~360nm), UV-B(280~320nm) 및 UV-C(250~280nm) 중 하나의 파장을 발산하는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발. - 제1항에 있어서,
상기 전원부는
상기 신발 밑창의 뒤축 영역에 마련되는 압전 소자;
상기 신발 밑창 및 신발 거죽 중 적어도 하나의 특정 영역에 마련되는 배터리;
중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발. - 제1항에 있어서,
상기 회로부는
상기 살균부의 자외선 발광 다이오드가 안착되는 적어도 하나의 안착부를 마련하고,
상기 살균부는
상기 안착부의 자외선 발광 다이오드를 봉지함과 아울러 상기 자외선 발광 다이오드가 발산하는 점광원의 자외선을 면광원의 자외선으로 확산하며, 상기 면광원의 자외선이 방사되는 방사각을 확장시키는 봉지재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발. - 적어도 하나의 살균 기능의 자외선을 조사하는 자외선 발광 다이오드를 포함하는 살균부;
상기 살균부에 전원을 공급하는 전원부;
상기 전원부와 상기 살균부 사이에 배치되어 전원의 전달을 수행하며 상기 살균부의 자외선 발광 다이오드가 실장되는 회로부;
상기 살균부, 전원부 및 상기 회로부가 배치되는 바디부;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발에 배치되는 깔창. - 제8항에 있어서,
상기 회로부는
상기 살균부의 자외선 발광 다이오드가 안착되는 적어도 하나의 안착부를 마련하고,
상기 살균부는
상기 안착부의 자외선 발광 다이오드를 봉지함과 아울러 상기 자외선 발광 다이오드가 발산하는 점광원의 자외선을 면광원의 자외선으로 확산하며, 상기 면광원의 자외선이 방사되는 방사각을 확장시키는 봉지재;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발에 배치되는 깔창. - 제8항에 있어서,
상기 전원부는
상기 신발 깔창 뒤축 영역에 마련되는 압전 소자;
상기 신발 깔창의 특정 영역에 마련되는 배터리;
중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 자외선 발광 다이오드를 이용한 살균 기능을 가지는 신발에 배치되는 깔창.
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KR20230076066A (ko) * | 2021-11-23 | 2023-05-31 | 한양대학교 산학협력단 | 살균 기능을 제공하는 압전 에너지 하베스팅 신발 |
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