KR20130030060A

KR20130030060A - 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템 및 그 제어 방법

Info

Publication number: KR20130030060A
Application number: KR1020110093577A
Authority: KR
Inventors: 김동원; 원권연; 장우익
Original assignee: 주식회사 한독약품
Priority date: 2011-09-16
Filing date: 2011-09-16
Publication date: 2013-03-26

Abstract

본 발명은 정보 통신 기술을 이용하여 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템을 개시한다. 본 발명에 따른 시스템은, 피부를 통해 전달될 조성물이 포함되어 있는 조성물 전달층과, 상기 조성물 전달층의 피부 대향 표면에 형성된 피부 천공부의 배열과, 상기 피부 천공부의 배열에 동작 전류를 인가하는 전극 매트릭스와, 상기 전극 매트릭스에 접속된 커넥터를 포함하는 패치; 상기 패치와 전기적으로 커플링되어 상기 커넥터에 동작 전원을 공급하고 외부의 기기와 통신이 가능한 패치 컨트롤러; 및 상기 패치 컨트롤러에 패치 제어 신호를 송출하는 통신 유닛;을 포함한다.

Description

피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템 및 그 제어 방법{System for transferring composition into skin using patch and Method of controlling the same}

본 발명은 패치를 이용하여 인체 내부로 조성물을 전달하는 과정을 정보 통신 기술을 이용하여 실현할 수 있는 시스템 및 그 제어 방법에 관한 것이다.

약물, 식품, 기능성 성분 등의 투여에 있어 크게 경구 투여와 비경구 투여로 나뉘어지며, 비경구 투여는 안점막 투여, 비강 투여, 설하 투여, 직장 투여 등의 점막 투여; 정맥 주사, 피하 주사 등의 주사 투여; 및 피부 투여로 나뉘어질 수 있다.

이 중 피부를 통한 약물, 식품, 기능성 성분 등의 전달에 있어 가장 문제되는 투과 장벽은 약 10-15 마이크로미터의 각질층이다. 이러한 각질층은 매우 밀집된 구조를 가지고 있으며, 피부를 외부 환경으로부터 보호하는 역할을 하고, 피부 밑 수분이 증발되는 역할을 하여, 친수성 약물이거나 크기가 큰 성분 등은 피부로 투여되기 어려웠다.

이러한 피부 투과를 개선하기 위하여, 전통적으로 계면활성제, 피부투과촉진제, 수화제 등의 화학적 흡수촉진제를 사용하거나, iontophoresis, phonophoresis 등의 물리적인 힘을 가하는 연구들이 수행되어 왔다. 그러나, 이러한 방법들은 각질층의 장벽 효과를 실질적으로 제거하는 것이 어려워 전달하고자 하는 성분의 투과를 크게 개선할 수는 없었다.

최근 이러한 각질층의 장벽 효과를 회피하기 위하여, 각질층에 약물이 통과할 만한 크기로 미세하게 미세 포어(micropore) 또는 마이크로채널(microchannel)을 형성하고자 하는 연구가 수행되어 왔으며, 해당 기기를 개발하여 인슐린 등의 전달을 위한 임상 연구 등이 수행되어 왔다.

그러나, 지금까지의 알려진 모든 미세 포어(micropore) 형성 시스템들은 미세 포어를 형성한 후에 미세 포어를 형성하기 위한 전극 배열판을 제거하고 별도의 약물 패치를 다시 부착해야만 하는 이원화된 시스템이었으며, 이러한 이원화된 시스템으로 인해 해당 기기의 사용에 있어 교육이 필요할 뿐만 아니라, 환자 등이 이용하기에 불편하였다.

또한 아직까지는 약물 패치가 범용적으로 활용되기 위한 사회적 인프라나 약물 패치의 편리한 사용을 개선할 수 있는 새로운 기술의 제안이 미흡한 실정이다.

본 발명은 인체에서 필요로 하는 조성물을 피부를 통해 전달하는 기능과 피부 융발(skin ablation)을 통해 조성물이 전달되는 미세 포어(micro-pore)를 피부에 형성하는 기능이 함께 구비된 신규한 패치, 바람직하게는 미세 포어를 형성하기 위한 전극(electrode) 배열판과 투여 성분 저장소가 일체화된 신규한 패치를 사용하여 정보 통신 기술에 의해 조성물의 인체 투여를 제어할 수 있는 시스템 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 피부를 통한 조성물 전달 시스템은, 피부를 통해 전달될 조성물이 포함되어 있는 조성물 전달층과, 상기 조성물 전달층의 피부 대향 표면에 형성된 피부 천공부의 배열과, 상기 피부 천공부의 배열에 동작 전류를 인가하는 전극 매트릭스와, 상기 전극 매트릭스에 접속된 커넥터를 포함하는 패치와, 상기 패치와 전기적으로 커플링되어 상기 커넥터에 동작 전원을 공급하고 외부의 기기와 통신이 가능한 패치 컨트롤러와, 상기 패치 컨트롤러에 패치 제어 신호를 송출하는 통신 유닛;을 포함한다.

바람직하게, 상기 패치 제어 신호는 상기 패치 컨트롤러의 온/오프 제어 신호, 상기 패치로의 동작 전원 인가 개시 또는 종료 제어 신호, 동작 전원 세기 조절 신호, 및 동작 전원 인가 타입 선택 신호 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

일 측면에 따르면, 상기 패치 컨트롤러는, 상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 커넥터에 동작 전원을 개시하고 종료한다.

다른 측면에 따르면, 상기 패치 컨트롤러는, 상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 커넥터에 공급되는 동작 전원의 세기를 조절한다.

또 다른 측면에 따르면, 상기 패치 컨트롤러는, 상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 커넥터에 공급되는 동작 전원의 종류를 선택한다.

본 발명에 따르면, 상기 패치 컨트롤러는, 상기 동작 전원을 생성하기 위한 전기화학적 에너지를 저장하고 있는 셀; 상기 동작 전원을 상기 커넥터에 인가하는 전원공급 단자; 상기 패치 컨트롤러의 동작 상태를 나타내는 표시 수단; 상기 패치 컨트롤러의 제어 알고리즘과 상기 제어 알고리즘의 실행을 위해 필요한 데이터를 저장하는 메모리; 상기 통신 유닛과 무선 통신을 수행하는 통신부; 및 상기 제어 알고리즘을 실행하여 상기 패치 컨트롤러의 전반적인 동작을 제어하는 제어기를 포함한다.

바람직하게, 상기 패치 컨트롤러는, 상기 셀을 충전하는데 사용되는 충전 단자를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 제어기는 상기 패치의 동작 모니터링 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 저장된 동작 모니터링 정보를 상기 통신 유닛으로 전송한다.

본 발명에 따르면, 상기 통신 유닛은 근거리 무선 통신이 가능한 스마트 휴대 단말 또는 전용 단말이다.

바람직하게, 본 발명에 따른 시스템은, 통신망을 통해 상기 통신 유닛으로 상기 패치 제어 신호를 제공하는 패치 관리 서버를 더 포함한다. 나아가, 본 발명에 따른 시스템은, 상기 패치 관리 서버와 연동되며, 상기 패치의 동작 제어를 위해 필요한 패치 제어 정보를 데이터베이스에 유지 및 관리하는 데이터베이스 서버를 더 포함한다.

바람직하게, 상기 패치 제어 정보는, 상기 패치에 대한 식별정보, 발급정보 및 동작 상세 정보 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

본 발명에 따르면, 상기 패치 관리 서버는, 상기 데이터베이스 서버와 연동하여 통신망을 통해 상기 패치 컨트롤러로부터 전송된 상기 패치의 동작 모니터링 정보를 데이터베이스에 저장 및 관리한다.

선택적으로, 본 발명에 따른 시스템은, 상기 패치 관리 서버에 접속하여 상기 패치 제어 정보를 입력하는 패치 관리자 컴퓨터를 더 포함하고, 상기 패치 관리 서버는 상기 데이터베이스 서버와 연동하여 상기 입력된 패치 제어 정보를 상기 데이터베이스에 저장 및 관리한다. 이러한 경우, 상기 패치 관리 서버는 패치 관리자 컴퓨터의 요청에 따라 상기 데이터베이스 서버와 연동하여 상기 데이터베이스에 저장된 패치의 동작 모니터링 정보를 상기 패치 관리자 컴퓨터로 제공한다.

상기 기술적 과제를 달성하기 위한 피부를 통한 조성물 전달을 제어하는 방법은, 피부를 통해 전달될 조성물이 포함되어 있는 조성물 전달층과, 상기 조성물 전달층의 피부 대향 표면에 형성된 피부 천공부의 배열과, 상기 피부 천공부의 배열에 동작 전류를 인가하는 전극 매트릭스와, 상기 전극 매트릭스에 접속된 커넥터를 포함하는 패치를 인간의 피부에 부착하고, 상기 커넥터에 동작 전원을 공급하고 무선 통신을 통해 패치 제어 신호를 수신하여 상기 패치를 구동시키는 패치 컨트롤러를 상기 커넥터에 전기적으로 결합시킨 상태에서, 피부를 통한 조성물 전달을 제어하는 방법으로서, 상기 패치 제어 정보를 패치 관리자 컴퓨터로부터 입력 받아 데이터베이스에 저장하는 단계; 및 상기 패치 제어 정보에 기초한 상기 패치의 구동이 제어될 수 있도록 상기 저장된 패치 제어 정보로부터 생성된 패치 제어 신호를 통신망을 통해 상기 패치 컨트롤러로 제공하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 피부로 전달할 조성물이 포함되어 있는 조성물층과 피부 융발을 통해 미세 포어를 형성하는 소자층이 동시에 구비된 패치와 정보 통신 기술을 접목함으로써 패치를 사용한 피부로의 조성물 전달을 원격에서 제어할 수 있는 시스템 구현이 가능하다.

또한, 본 발명의 패치는 피부 융발이 이루어지는 과정에서 발생되는 열 에너지에 의해 조성물이 변성되는 것을 방지할 수 있는 단열 구조를 포함하고 있으므로 패치의 안전성에 문제가 없다.

나아가, 본 발명의 패치는 통신 커플링이 가능한 패치 컨트롤러에 의해 동작이 제어되므로 유비쿼터스 환경의 조성물 전달 시스템을 구현할 수 있다.

본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 패치를 이용한 조성물 전달 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 패치에 결합되어 사용되는 패치 컨트롤러의 구성을 보여주는 블록도이다.
도 3은 패치와 패치 컨트롤러가 결합되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 패치를 이용한 조성물 전달 시스템의 제어 과정을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패치를 피부와 대향하는 방향에서 바라본 저면도이다.
도 6은 도 5의 I-I'선에 따른 부분 확대 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패치 내에 포함되어 있는 전극 매트릭스의 구조를 투영한 전극 투영도이다.
도 8은 도 7의 II-II'선에 따른 부분 확대 단면도이다.
도 9는 도 7의 III-III'선에 따른 부분 확대 단면도이다.
도 10은 전원 인가부의 구조를 보여주기 위한 패치의 상부 평면도이다.
도 11은 도 10의 IV-IV'선에 따른 부분 확대 단면도이다.
도 12 내지 도 26은 본 발명의 실시 예에 따른 패치 제조 방법을 상세하게 도시한 공정 단면도이다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 패치의 작동 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 신규한 패치를 사용하여 피부를 통한 조성물의 전달 메커니즘을 제어할 수 있는 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 시스템 구성도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 시스템은, 인체의 피부에 부착되어 사용되는 신규한 패치(10)를 기반으로 한다.

상기 패치(10)는 외부로부터 동작 전원을 인가 받아 피부 융발(skin ablation)을 통해 인체의 피부에 미세 포어(micro-pore)를 형성하고, 미세 포어(micro-pore)를 통해 인체에서 필요로 하는 조성물을 전달하는 기능을 한다.

이를 위해, 상기 패치(10)는 피부에 미세 포어를 형성하기 위한 전극(electrode)의 배열과, 피부를 통해 투여하고자 하는 조성물이 함유되어 있는 영역과, 상기 전극의 배열에 동작 전원을 인가하기 위한 커넥터(30)를 포함한다.

상기 조성물은 피부를 통해 인체 내로 전달하고자 하는 물질로서, 피부를 통해 인체로 전달되어 인간의 생명 유지와 질병 치료를 목적으로 하는 물질이라면 특별히 그 종류를 제한하지 않는다.

일 예로, 상기 조성물은, 화학적 약물(chemical drug), 바이오 약물(bio-drug), 백신(vaccine), 유전물질(gene), 영양성분, 비타민, 무기질, 진단용 조영제, 및 진단/치료를 위한 자성 물질로 이루어진 군에서 선택된 하나 이상의 물질을 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 패치를 사용하여 피부로 투여할 수 있는 조성물은 예를 들어, Cyclosporine, Sirolimus, Tacrolimus, Mycophenolate Mofetil 등과 같은 면역억제제를 포함하는 면역 시스템에 작용하는 약물들; Venlafaxine, Risperidone, Ziprasidone and Flumazenil, L-DOPA 등을 포함하는 중추신경계 작용 약물 또는 치매치료 약물들; Promocriptine, Cabergoline, Pergolide, Pramipexole 등을 포함하는 수면제, 진정제 및 도파민 작용제들; Donepezil, Rivastlgmine, Memantine, Tacrine 등을 포함하는 알쯔하이머 치료제들; Diclofenac, Acelofenac, Bromfenac, Darbufelone, Dexketoprofen, Diflunisal, Fentoprofen, Floctafenine, Flubiprofen, Ibuprofen, Indomethacin, Ketoprofen, Etodolac, Meclofenamate, Mefenamic acid, Meloxicam, Naproxen, Nabumetone, Phenylbutazone, Piroxicam, Oxprazosin, Sulindac, Tenoxicam, Tiaprofenic acid, Tolmetin, Ketorolac 등을 포함하는 비-스테로이드성 항염증 약물 및 다른 비-마약성 진통제들; Fentanyl, Anileridine, Buprenorphine, Apomorphine, Butarophol, Codeine, Hydrocodone, Hydromorphone, Levorphanol, Meperidime, Methadone, Morphine, Nalbuphine, Opium, Oxycodone, OxyMorphone, Pentazocine, Propoxyphene 등을 포함하는 마약성 진통제들; Atricaine, Lidocaine, Bupivacaine, Chloroprocaine, Etidocaine, Levobupivacaine, Mepivacaine, Prilocaine, Procaine, Tetracaine 등을 포함하는 비경구투여용 마취제들; Rofecoxib, Celecoxib, Tramadol 등을 포함하는 Cox-2 억제제들; Sumatriptan, Naratriptan, Zolmitriptan, Rizatriptan, Eletriptan, Almotriptan, Frovatriptan 등을 포함하는 편두통 치료제들; Gabapentin, Pregabalin 등을 포함하는 신경병성 통증 처치를 위한 제품들; Disulfiram, Naltrexone, Levoethadyl 등을 포함하는 알코올 중독 치료 약물들; Ondansetron, Granisetron, Dolasetron, Metoclopramide, Lerisetron, Palonosetron, Tropisetron, Dorabinol, Aprepitant 등을 포함하는 수술 후 오심 또는 구토 방지제들; Heparin, Enoxaparin, Tinzaparin, Eptifibatide, Tirofiban, Dipyridamole 등을 포함하는 항응고제들; Prazosin, Terazosin, Tamsulosin, Doxazosin 등을 포함하는 말초 작용 화합물들; Finasteride 등을 포함하는 BHP 치료 약물들; Etidronate, Alendronate, Pamidronate, Tiludronate, Clodronate, Ibadronate 등을 포함하는 골다공증 치료제들과 같은 뼈 칼슘 조절제들; Rosiglitazone, Gemcitabine, Glimpride, Miglitol, Acarbose 등과 같은 당뇨병 치료제들; Methylphenydate, Atomoxetine 등과 같은 주의력 결핍 장애 치료제들; Tobramycin, Defferoxamine, Argatroban, Litoxantrone, Anagrelide, Caspofungin, Trisenox 등과 같은, ACE 억제제 또는 베타 차단제를 포함하는, 심혈관계 약물들; Calcitonin, Desmopressin, Gonadorelin, LHRH, Goserelin, Histerelin, Louprolide, Lypressin, Nafarelin, Octreotide, Oxytocin, Pentagastrin, Secretin, Vassopressin, Insulin 등과 같은 치료 또는 예방용 단백질 또는 펩타이드들; Testosterone, Estrogen, Progesterone, Dehydroepiandrosterone 등과 같은 불임/피임 치료 또는 노화 증상 개선용 성 호르몬들; Erythropoietin, Filgrastim, Insulin, Interferon-A, Interferon-B, Energix-B, Interferon Beta, Growth Hormone, Abciximab, Etanercept, Enbrel 등과 같은 재조합 바이오약물들; 백신들; 올리고뉴클레오타이드, 폴리뉴클레오타이드 등과 같은 뉴클레오타이드 약물들; DNA, RNA, 안티센스 RNA, DNA 유사체, RNA 유사체 등과 같은 유전자 치료제들; 기타 각질층을 통과하기 어려워 피부로 흡수되기 어려운 약물들 등과 같은 활성 성분을 포함할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 패치(10)는 패치 컨트롤러(20)와 전기적으로 커플링된다. 상기 패치 컨트롤러(20)는 상기 패치(10)에서 필요로 하는 전원을 공급할 뿐만 아니라 근거리 무선 통신을 통해 외부로부터 패치 제어 신호를 수신하여 상기 패치(10)를 소망하는 방식으로 동작시킨다.

상기 패치(10)는 패치 컨트롤러(20)와의 전기적 커플링을 위해 커넥터(30)를 구비하며, 상기 패치 컨트롤러(20) 또한 상기 커넥터(30)에 대응하는 전기적 결합 구조를 가진다.

도 2는 패치 컨트롤러(20)에 관한 구성을 개략적으로 도시한 블록 다이어그램이고, 도 3은 패치(10)에 패치 컨트롤러(20)가 결합되는 모습을 보여주는 도면이다.

도면에 도시된 바와 같이, 상기 패치 컨트롤러(20)는 패치(10)에 구비된 커넥터(30)가 삽입되며 패치(10)에 동작 전원을 인가하는 전원공급 단자(21)와, 상기 동작 전원을 생성하기 위한 전기화학적 에너지를 저장하고 있는 셀(22)과, 상기 셀(22)을 충전하고자 하는 경우 충전 인터페이스를 제공하는 충전단자(23)와, 패치 컨트롤러(20)의 온/오프 제어, 상기 패치(10)로의 동작 전원 인가 개시 및 종료, 동작 전원 세기 조절, 동작 전원 인가 타입(직류, 교류, 펄스)의 선택 등을 사용자가 직접 할 수 있는 사용자 명령 입력 수단(24)과, 패치(10)의 동작 상태를 시각적 또는 청각적으로 표출하는 표시 수단(25)과, 상기 셀(22)과 전기적으로 커플링되어 패치(10)의 커넥터로 동작 전원을 인가하며 제어기(29)의 컨트롤에 따라 패치(10)에 인가되는 동작 전원의 크기와 동작 전원의 종류 및 파워를 가변시킬 수 있는 전력 변환부(26)와, 패치 컨트롤러(20)에 설치된 패치 제어 프로그램과 이 프로그램의 실행을 위해 필요한 각종 데이터를 저장하는 메모리부(27)와, 무선 통신 또는 유선 통신을 통하여 패치 제어 신호와 동작 모니터링 정보를 송수신할 수 있는 통신부(28)와, 상기 패치 제어 프로그램을 실행하여 패치 컨트롤러(20)의 전반적인 동작을 제어하는 제어기(29)를 포함한다.

상기 셀(22)은 1차 전지, 반복적인 충/방전이 가능한 2차 전지 또는 대용량 커패시터일 수 있다. 상기 셀(22)은 유연성이 있으면서도 두께를 최소화할 수 있는 박막형 리튬 2차 전지 또는 박막형 슈퍼 커패시터인 것이 바람직하다.

일 측면에 따르면, 상기 제어기(29)는 사용자 명령 입력 수단(24)에 구비된 버튼을 통해 사용자로부터 패치 제어 신호를 입력 받아 사용자 모드에서 패치(10)의 동작을 제어할 수 있다. 이러한 경우, 사용자는 원하는 바에 따라 패치 컨트롤러(20)를 조작하여 패치(10)를 구동시킬 수 있다.

다른 측면에 따르면, 상기 제어기(29)는 통신부(28)를 통해 외부로부터 패치 제어 신호를 수신하여 메모리(27)에 저장하고, 저장된 패치 제어 신호를 기초로 패치(10)의 동작을 전반적으로 제어할 수 있다.

상기 패치 제어 신호는 패치 컨트롤러(20)의 온/오프 제어 신호, 상기 패치(10)로의 동작 전원 인가 개시 및 종료 제어 신호, 동작 전원 세기 조절 제어 신호 및 동작 전원 인가 타입(직류, 교류, 펄스)의 선택 제어 신호 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

상기 패치 컨트롤러(20)는 외부에 있는 통신 유닛(40)과 통신이 가능하도록 커플링된다. 상기 통신은 근거리 무선 통신(near field wireless communication)이 바람직하다. 하지만 와이어 연결을 통한 유선 통신을 제한하는 것은 아니다. 유선 통신이 적용되는 경우, 도면에는 도시하지 않았지만 상기 패치 컨트롤러(20)의 통신부(28)는 통신 선로를 통해 통신 유닛(40)과 연결될 수 있다.

여기서, 근거리 무선 통신이란, 가까운 거리 내에서 무선 통신 기술을 이용하여 통신 기기들 사이에 통신 회선을 포설할 필요 없이 기기의 이동성을 보장할 수 있는 통신 방식을 말한다.

이러한 통신 방식에는 WLAN, Bluetooth, WPAN, ZigBee, UWB, 무선 1394 등이 있는데, 본 발명이 구체적인 통신 방식의 종류에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 통신 유닛(40)은 외부로부터 전달된 상기 패치 제어 신호를 근거리 무선 통신을 통해 상기 패치 컨트롤러(20)에 전달한다.

상기 패치 컨트롤러(20)는 상기 패치 제어 신호에 따라 동작을 한다. 즉, 상기 패치 제어 신호가 패치 컨트롤러(20)의 온/오프와 관련된 신호를 포함하는 경우, 상기 패치 컨트롤러(20)는 패치 제어 신호에 따라 파워를 온 또는 오프시킨다. 또한, 상기 패치 제어 신호가 상기 패치(10)로의 동작 전원 인가 개시 또는 종료 신호를 포함하는 경우, 상기 패치 컨트롤러(20)는 패치 제어 신호에 따라 패치(10)에 구비된 커넥터(30)를 통해 피부에 미세 포어를 형성하는데 필요한 전원을 소정시간 동안 패치(10)에 인가하거나 차단한다. 또한, 상기 패치 제어 신호가 상기 패치(10)의 동작 전원에 대한 세기를 제어하는 신호를 포함하고 있는 경우, 상기 패치 컨트롤러(20)는 패치 제어 신호에 따라 패치(10)에 공급되는 전원의 세기를 조절한다. 또한, 상기 패치 제어 신호가 패치(10)의 동작 전원에 대한 종류를 선택하는 신호인 경우, 상기 패치 컨트롤러(20)는 패치 제어 신호에 따라 패치(10)의 동작 전원을 여러 가지 타입 중 어느 하나로 선택한다. 예를 들어 동작 전원은 펄스 전류, 직류 전류, 교류 전류, 또는 이들의 혼합 형태 중 어느 하나가 선택될 수 있다. 상기 패치 제어 신호가 동작 전원의 세기를 조절하기 위한 신호 및/또는 동작 전원의 타입을 선택하기 위한 신호가 포함된 경우, 패치 컨트롤러(20)에 포함된 전력 변환부(26)에 의해 동작 전원의 세기가 변경되거나 동작 전원의 종류가 선택된다. 소망하는 바에 따라 동작 전원의 세기와 종류를 변경하는 기술은 널리 알려져 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.

상기 통신 유닛(40)은 근거리 무선 통신 기능이 탑재되어 있는 스마트 휴대 단말(41) 또는 본 발명의 실시를 위해 제작된 전용 단말(42)일 수 있다.

상기 스마트 휴대 단말(41)은 3G, 4G, GSM, WIFI, WIBRO 등과 같이 이미 상용화된 이동 통신 기술 또는 상용화 예정인 각종 이동 통신 기술에 기초하여 원격지의 서버와 이동 환경에서 통신이 가능하고 다양한 응용 소프트웨어의 설치 및 삭제가 가능한 개방형 운영 체제를 가진 스마트 폰이나 태블릿 PC를 의미한다.

상기 스마트 휴대 단말(41)의 일 예로는 애플사의 아이폰 및 아이패드 시리즈, 삼성전자의 갤럭시 S 및 갤럭시 탭 시리즈, HTC의 EVO 및 Flyer 시리즈, 모터롤라의 ATRIX 및 ZOOM 시리즈 등을 들 수 있다. 여기서, 각 제품의 명칭은 등록상표이다. 하지만, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속한 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 입수 가능한 스마트 단말기라면 상기 스마트 휴대 단말(41)의 범주에 포함되는 것으로 해석되어야 함은 자명하다.

상기 스마트 휴대 단말(41)에는 어플리케이션의 한 종류로서 패치 제어 프로그램이 설치된다. 상기 패치 제어 프로그램은 주변의 패치 컨트롤러(20)를 탐색하고, 탐색된 패치 컨트롤러(20)와 고유한 통신 링크를 형성하기 위해 필요한 통신 링크 정보를 설정하는 기능을 한다. 여기서, 상기 통신 링크 정보에는 보안을 위해 네트워크 암호가 포함될 수 있다. 또한, 상기 패치 제어 프로그램은 외부의 서버에서 전송된 신호를 통신 링크가 형성된 패치 컨트롤러(20) 측으로 전송하거나, 반대로 패치 컨트롤러(20)로부터 전송된 신호를 외부의 서버로 전송하는 기능을 수행한다. 또한, 상기 패치 제어 프로그램은 패치 컨트롤러(20)로부터 패치의 동작 상태에 대한 정보를 전송 받아 그래픽 유저 인터페이스를 통해 사용자에게 제공하는 기능도 수행할 수 있다. 상기와 같은 기능을 하는 상기 패치 제어 프로그램은 사용자의 요청에 의해 실행될 수 있으며, 프로그램의 종료가 없는 한 구동 상태가 백그라운드 모드에서 계속 유지되는 것이 바람직하다.

상기 전용 단말(42)은 본 발명의 실시를 위한 목적으로 제작된 전용 단말기로서, 앞서 설명한 패치 제어 프로그램이 설치되어 구동된다. 상기 전용 단말(42)은, 원격지에 있는 서버와 통신을 수행하기 위한 무선 통신 모뎀 또는 유선 통신 모뎀을 포함한다. 본 발명의 기술 분야에서 데이터 통신 중계 기능을 하는 단말기는 널리 알려져 있다. 따라서 본 발명의 목적을 구현하기 위해 전용 단말을 설계하는 것은 용이하므로 상기 전용 단말(42)의 구체적인 구성에 대해서는 상세한 설명을 생략하기로 한다.

상기 통신 유닛(40)과 패치 컨트롤러(20)는 패치(10)의 발급자 또는 발급자가 지정한 제3자가 유상 또는 무상으로 지급한다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

본 발명에 따른 시스템은, 패치 관리 서버(50)를 더 포함한다. 상기 패치 관리 서버(50)는 원격지에 위치한 서버로서 통신망(60)을 통해 통신 유닛(40)으로 상기 패치 제어 신호를 전송한다.

여기서, 상기 통신망(60)은 3G, 4G, GSM, WIFI, WIBRO 등과 같이 이미 상용된 이동 통신망 또는 상용화 예정인 각종 이동 통신망인 것이 바람직하다. 하지만 상기 통신망(60)은 유선 인터넷, 근거리 네트워크, 위성 통신망 또는 이들의 결합으로 대체되는 것도 가능하다.

하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니므로 상기 통신 유닛(40)과 상기 패치 관리 서버(50) 간에 데이터를 송수신할 수 있는 통신망이라면 특별히 그 종류를 제한하지 않는다.

나아가, 본 발명에 따른 시스템은, 상기 패치 제어 신호를 생성하기 위해 필요한 패치 제어 정보를 데이터베이스에 유지 및 관리하며, 상기 패치 관리 서버(50)와 데이터 송수신이 가능하도록 연동되어 있는 데이터베이스 서버(70)를 더 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 시스템은, 상기 패치 관리 서버(50)에 접속하여 상기 패치 제어 정보를 입력하는 패치 관리자 컴퓨터(80)를 더 포함할 수 있다. 상기 패치 관리자 컴퓨터(80)는 상기 패치(10)를 사용자에게 발급하는 기관(예컨대, 병원이나 약국)에서 운용하는 것으로서, 상기 패치 관리자 컴퓨터(80)와 상기 패치 관리 서버(50)는 상술한 통신망(60)을 통하여 접속이 가능하다.

상기 패치 관리자 컴퓨터(80)가 상기 패치 관리 서버(50)에 접속하여 특정 사용자에게 발급된 패치(10)에 관한 패치 제어 정보를 신규로 입력, 수정 또는 삭제하면, 상기 패치 관리 서버(50)는 데이터베이스 서버(70)와 연동하여 상기 패치 제어 정보를 데이터베이스에 신규로 저장, 수정 또는 삭제한다.

여기서, 상기 패치 제어 정보는, 상기 패치(10)에 대한 식별정보, 투여 조성물 정보, 발급정보, 동작 상세 정보 및 패치 제어 신호를 전달할 통신 유닛의 통신 주소 중 적어도 하나 이상을 포함한다.

상기 패치의 식별정보는 각 패치에 대해 고유하게 지정된 코드를 의미한다. 또한, 투여 조성물 정보는 패치를 통해 인체에 전달될 조성물이 무엇인지를 나타내는 정보를 포함한다. 또한, 상기 발급정보는 패치를 발급 받은 사용자를 식별할 수 있는 정보(아이디, 이름, 주민번호 등), 발급 일시 정보, 발급자(또는 기관)을 식별할 수 있는 정보를 포함한다. 그리고 상기 동작 상세 정보는 패치가 언제부터 동작을 시작할 것인지 그리고 선택적으로는 언제 동작을 종료할 것인지에 대한 시간 정보를 포함한다. 아울러 상기 동작 상세 정보는 패치 컨트롤러가 패치에 인가하는 동작 전원의 세기, 동작 전원의 종류, 바람직한 패치의 점착 시간 등의 정보를 포함한다. 그리고 상기 통신 유닛의 통신 주소는 패치 제어 신호가 전달되어야 하는 것으로 지정된 통신 유닛(40)의 통신 식별자(예컨대, IP 주소, CID 번호, 전화번호, 이동통신 식별자 등)에 관한 정보를 포함한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 패치 관리 서버(50)는 통신 유닛(40)을 통해 패치 컨트롤러(20)로부터 패치의 동작 모니터링 정보를 전송 받을 수 있다. 이러한 경우, 상기 패치 관리 서버(50)는 데이터베이스 서버(70)와 연동하여 상기 전송 받은 상기 동작 모니터링 정보를 데이터베이스에 저장한다. 상기 동작 모니터링 정보는 패치(10)에 동작 전원이 인가된 시간 및 동작 전원의 인가가 종료된 시간, 동작 전원의 크기, 동작 전원의 타입, 정상 동작 여부 등에 관한 정보를 포함한다.

상기 동작 모니터링 정보는 패치(10)가 작동된 후 소정 시간이 경과된 후 상기 패치 관리 서버(50)에 전송되는 것이 바람직하다. 하지만 상기 패치 관리 서버(50)의 요청에 따라 상기 동작 모니터링 정보가 전송될 수 있다. 상기 동작 모니터링 정보의 전송을 위해 상기 패치 컨트롤러(20)는 동작 모니터링 정보를 메모리(531)에 저장하여 관리하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따라 패치를 통한 조성물의 피부 투여가 제어되는 과정을 보다 구체적으로 보여주는 절차 흐름도이다.

도 4를 참조하면, 먼저 패치의 발급을 관장하는 발급자(A)가 피부를 통해 조성물을 투여할 사용자(B)에게 패치(P)를 발급한다(S1). 여기서, 상기 발급자(A)는 병원이나 약국이 될 수 있고, 상기 사용자(B)는 인체에서 필요로 하는 치료용 약물을 피부를 통해 투여할 환자가 될 수 있다. 하지만 본 발명은 피부를 통해 투여할 조성물의 종류에 따라서 발급자(A)와 사용자(B)는 얼마든지 달라질 수 있다. 그런 다음, 상기 발급자(A)는 패치 관리자 컴퓨터(80)를 사용하여 통신망을 통해 패치 관리 서버(C)에 접속한 후 패치 제어 정보를 등록한다(S2). 그러면, 패치 관리 서버(C)는 데이터베이스 서버(E)와 연동하여 발급자가 등록한 패치 제어 정보를 데이터베이스에 저장한다(S3). 상기 패치 제어 정보는, 상기 패치(P)에 대한 식별정보, 투여 조성물 정보, 발급정보, 동작 상세 정보 및 패치 제어 신호가 전달될 통신 유닛(D)의 통신 주소 중 적어도 하나 이상을 포함한다. 바람직하게, 상기 패치 제어 정보는 사용자(B)에 따라 맞춤형으로 등록된다.

상기 패치 관리 서버(C)는, 상기 패치 제어 정보의 편리한 등록을 위해, 데이터베이스 서버(E)가 관리하는 데이터베이스 내에 발급자가 관리하고 있는 모든 패치에 대한 식별정보, 투여 조성물 정보, 동작 상세 정보 등을 미리 저장하여 관리할 수 있다.

이러한 경우, 패치 관리 서버(C)에 접속한 발급자(A)가 패치 식별정보만 등록하면, 패치 관리 서버(C)가 데이터베이스 서버(E)와 연동하여 발급자(A)가 입력한 패치 식별정보에 대응하는 투여 조성물 정보, 동작 상세 정보 등을 데이터베이스에서 조회하여 패치 제어 정보로서 자동 등록시킬 수 있다.

바람직하게, 상기 패치 제어 정보는 패치(P)가 사용자(B)에게 발급될 때 등록되는 것이 바람직하다. 따라서 발급자(A)는 패치(P)를 사용자에게 발급할 때 패치 관리 서버(C)에 접속하여 발급된 패치(P)에 대한 패치 제어 정보를 등록한다. 패치(P)의 식별정보는 패치(P)의 포장지 또는 패치(P)에 인쇄되어 있을 수 있는데 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한 패치(P)의 식별정보는 바코드의 형태로 인쇄되어 있을 수 있는데, 이러한 경우 발급자(A)는 바코드 스캐너를 사용하여 패치(P)의 식별정보를 패치 관리 서버(C)에 등록시킨다.

한편, 패치 관리 서버(C)에 등록되는 패치 제어 정보 중 패치 제어 신호가 전달될 통신 유닛(D)의 통신 주소는 통신 유닛(D)에 대하여 고유하게 할당되는 통신 식별자를 말한다. 예를 들어 상기 통신 유닛(D)이 스마트 휴대 단말인 경우 스마트 휴대 단말의 전화번호, CID 번호 등과 같이 스마트 휴대 단말을 고유하게 식별할 수 있는 통신 식별자가 상기 통신 주소가 될 수 있다. 또한 상기 통신 유닛(D)이 전용 단말인 경우 통신망을 통해 전용 단말을 고유하게 식별하기 위해 부여되는 모바일 IP, CID 등과 같은 통신 식별자가 될 수 있다.

일 측면에 따르면, 통신 유닛(D)이 스마트 휴대 단말인 경우 통신 유닛(D)의 통신 식별자는 사용자가 자신의 스마트 휴대 단말에 패치 제어 프로그램을 설치하는 과정에서 패치 관리 서버(C)에 등록될 수 있다.

즉, 상기 패치 제어 프로그램이 스마트 휴대 단말에 설치되는 동안 상기 패치 제어 프로그램은 통신망을 통해 스마트 휴대 단말과 패치 관리 서버(C)를 서로 연결한다. 그러면, 패치 관리 서버(C)는 사용자 식별정보를 입력할 수 있는 인터페이스를 제공하며, 이에 응답하여 사용자가 사용자 식별정보를 입력하면 상기 패치 제어 프로그램은 사용자가 입력한 식별정보와 함께 스마트 휴대 단말의 통신 식별자 정보를 패치 관리 서버(C)로 전송한다. 그러면 패치 관리 서버(C)는 데이터베이스 서버(E)와 연동하여 사용자 식별정보와 사용자가 소지한 스마트 휴대 단말의 통신 식별자에 관한 정보를 상호 매칭시켜 데이터베이스에 저장한다. 또한, 상기 패치 제어 프로그램은 통신 링크 설정 인터페이스를 제공하여 근거리 이동통신 환경에서 스마트 휴대 단말과 패치 컨트롤러(F) 사이에 고유한 통신 링크를 설정한다. 따라서 스마트 휴대 단말은 고유한 통신 링크가 설정되어 있는 패치 컨트롤러(F)와만 통신을 수행한다. 상기 사용자 식별정보는 통상적인 회원 ID가 사용될 수 있으며, 회원 ID는 패치의 사용 신청 과정에서 발급될 수 있다.

통신 유닛(D)이 전용 단말인 경우 전용 단말의 통신 식별자는 전용 단말이 사용자(B)에게 지급되는 과정에서 패치 관리 서버(C)에 등록된다. 즉, 전용 단말을 지급한 자는, 패치 관리 서버(C)에 접속하여 사용자의 식별정보와 전용 단말의 통신 식별자 정보를 상호 매칭시켜 등록한다. 그러면 패치 관리 서버(C)는 데이터베이스 서버(E)와 연동하여 사용자의 식별정보와 전용 단말의 통신 식별자 정보를 서로 매칭시켜 데이터베이스에 저장한다. 한편, 통신 유닛(D)이 전용 단말인 경우에도 근거리 무선 통신 환경에서 전용 단말과 패치 컨트롤러(F) 사이에 고유한 통신 링크가 설정되는 것이 바람직하다. 이를 위해, 미리 고유한 통신 링크가 설정되어 있는 전용 단말과 패치 컨트롤러(F)가 사용자(B)에게 유상 또는 무상으로 함께 발급될 수 있다. 대안적으로, 패치 컨트롤러(F)가 근거리 무선 통신 환경에서 주변에 위치한 전용 단말을 탐색하고 사용자(B)에게 발급된 전용 단말을 지정하여 고유한 통신 링크를 설정하는 것도 가능하다.

상기와 같이, 통신 유닛(D)의 종류와 상관 없이 통신망 상에서 통신 유닛(D)을 고유하게 식별할 수 있는 통신 식별자와 해당 통신 유닛(D)이 발급된 사용자 식별정보가 데이터베이스에 등록되어 있는 경우, 발급자(A)가 패치 제어 정보를 패치 관리 서버(C)에 등록할 때 사용자 식별정보(예컨대, ID)를 입력하면 패치 제어 정보가 전송될 통신 유닛의 통신 주소는 자동으로 등록될 수 있다.

발급자(A)는 패치(P)를 발급할 때 패치(P)에 대한 상세한 사용 설명서를 사용자(B)에게 제공한다. 따라서 사용자(B)는 패치(P)를 발급받은 후 지시된 안내에 따라 조성물의 피부 투약이 필요한 시간이 되기 전에 패치 컨트롤러(F)가 결합된 패치(P)를 자신의 피부에 점착시킨 후(S4) 패치 컨트롤러(F)의 전원을 온 시켜 근거리 이동 통신 환경 하에서 패치 컨트롤러(F)와 통신 유닛(D) 사이에 고유한 통신 링크를 형성한다(S5). 여기서, 근거리 이동 통신 환경 하에서, 고유한 통신 링크가 사전에 설정된 바 있는 2개의 단말 상호 간에 고유한 통신 링크가 다시 설정되는 기술은 공지되어 있으므로 자세한 설명은 생략한다. 패치 컨트롤러(F)와 통신 유닛(D) 사이에 고유한 통신 링크가 설정되면, 패치(P)의 구동을 통해 패치(P)에 포함된 조성물을 피부를 통해 전달하기 위한 준비는 완료된다.

한편, 패치 관리 서버(C)는 데이터베이스 서버(E)와 연동하여 데이터베이스에 저장된 패치 제어 정보 중 패치의 동작 상세 정보를 참조하여 현재 시점을 기준으로 동작 개시가 필요한 패치의 식별정보를 조회한다(S6). 그 결과, 동작 개시가 필요한 패치가 있다고 판단되면, 패치 관리 서버(C)는 해당하는 패치 식별정보와 매칭되어 저장되어 있는 패치의 동작 상세 정보와 패치의 동작 개시를 요청하는 제어 명령을 포함하는 패치 제어 신호를 통신망을 통해 해당하는 통신 유닛(D)으로 전송한다(S7). 이 때, 패치 제어 신호를 전송할 통신 유닛(D)의 고유한 통신 주소가 필요한데, 상기 통신 주소는 데이터베이스에 사전에 등록된 패치 제어 정보 중 패치 식별정보와 매칭되어 저장되어 있는 통신 유닛(D)의 통신 식별자를 활용한다.

상기 패치 제어 신호를 전송 받은 통신 유닛(D)은 근거리 이동 통신망을 통해 고유한 통신 링크가 형성되어 있는 패치 컨트롤러(F) 측으로 전송 받은 패치 제어 신호를 전달한다(S8). 그러면, 패치 컨트롤러(F)는 패치 제어 신호에 포함된 패치의 동작 상세 정보에 따라 패치(P)의 구동을 제어한다(S9). 즉, 패치 컨트롤러(F)는 패치(P)의 커넥터를 통해 피부에 미세 포어를 형성하는데 필요한 동작 전원을 동작 상세 정보에 정의된 시간 동안 인가한다. 이 때, 동작 전원의 세기와 타입은 동작 상세 정보에 정의된 바에 따라 제어한다. 동작 전원이 커넥터에 인가되면, 패치(P)는 조성물이 확산되기에 적합한 기공 사이즈를 갖는 미세 포어를 사용자(B)의 피부에 형성하게 되며, 미세 포어가 형성되면 패치(P)에 포함된 조성물이 미세 포어를 통해 피부 내부로 전달되어 인체로 흡수되는 메커니즘이 구현된다.

대안적으로, 패치(P)의 구동은 다음과 같은 방식으로 제어되는 것도 가능하다. 일 예로, 통신 유닛(D)이 스마트 휴대 단말인 경우, 사용자는 피부에 패치 컨트롤러(F)가 결합된 패치(P)를 점착한 후 단말에 설치된 패치 제어 프로그램을 구동할 수 있다. 그러면, 패치 제어 프로그램은 우선 근거리 이동 통신 환경에서 스마트 휴대 단말과 패치 컨트롤러(F) 사이에 고유한 통신 링크를 형성한다. 그런 다음 패치 제어 프로그램은 통신망을 통해 패치 관리 서버(C)에 접속한 후 등록된 패치 제어 정보가 있는지 조회한다. 이 때, 스마트 휴대 단말이 제공하는 사용자의 식별정보가 검색 키로 사용될 수 있다. 상기 조회에 따라, 패치 제어 프로그램은 패치 관리 서버(C)로부터 패치(P)의 동작 상세 정보를 포함하는 패치 제어 신호를 전송 받는다. 그런 다음, 패치 제어 프로그램은 통신 링크를 통해 패치 제어 신호를 패치 컨트롤러(F)로 전송한다. 그러면 패치 컨트롤러(F)는 패치 제어 신호에 포함된 동작 상세 정보를 이용하여 패치(P)의 구동을 제어한다. 이러한 동작 방식은 통신 유닛(D)이 전용 단말인 경우에도 유사하게 적용될 수 있다. 즉, 전용 단말을 사용하는 예에서도, 사용자는 패치 컨트롤러(F)가 결합된 패치(P)를 피부에 점착한 후 전용 단말에 설치된 패치 제어 프로그램을 구동시킬 수 있다. 그러면, 패치 제어 프로그램은 패치 관리 서버(C)로부터 패치(P)의 동작 상세 정보가 포함된 패치 제어 신호를 패치 관리 서버(C)로부터 전송 받아 패치 컨트롤러(F)로 전달할 수 있다. 전용 단말이 패치 제어 신호를 전송 받는 과정에서도 전용 단말이 제공하는 사용자 식별정보가 검색 키로 사용될 수 있다. 이를 위해, 전용 단말의 발급 시 사용자 식별정보를 전용 단말에 미리 저장하는 것이 바람직하다. 패치 제어 신호가 패치 컨트롤러(F)로 전달되면, 패치 컨트롤러(F)는 패치 제어 신호에 따라 패치(P)의 구동을 제어한다.

한편, 패치 컨트롤러(P)는 패치 제어 신호에 기초하여 패치(P)의 동작이 정상적으로 이루어졌는지 여부를 모니터링하여 패치(P)에 대한 동작 모니터링 정보를 통신 유닛(D)으로 전송할 수 있다(S10). 상기 동작 모니터링 정보는 패치(P)에 동작 전원이 인가된 시간, 동작 전원의 인가가 종료된 시간, 동작 전원의 인가가 정상적으로 이루어졌는지 여부 등의 플래그 값 등을 포함한다.

상기 동작 모니터링 정보가 전송되면, 상기 통신 유닛(D)은 통신망을 통해 전송 받은 동작 모니터링 정보를 패치 관리 서버(C)에 전송한다(S11). 그러면, 패치 관리 서버(C)는 데이터베이스 서버(E)와 연동하여 동작 모니터링 정보를 데이터베이스에 저장한다(S12). 이처럼 동작 모니터링 정보가 데이터베이스에 저장되면, 패치(P)의 구동을 제어하기 위한 일련의 프로세스가 종료된다.

상기 동작 모니터링 정보는 발급자(A)에 의해 조회가 가능하다. 따라서 발급자(A)는 패치 관리자 컴퓨터(80)를 사용하여 사용자(B)에게 발급된 패치(P)가 정상적으로 사용되었는지 확인할 수 있다. 이를 위해, 발급자(A)는 패치 관리자 컴퓨터(80)를 사용하여 패치 관리 서버(C)에 접속한 후 특정 패치의 식별정보를 검색 키 값으로 사용하여 그 패치의 동작 모니터링 정보를 요청할 수 있다(S13). 이러한 경우, 패치 관리 서버(C)는 데이터베이스 서버(E)와 연동하여 데이터베이스로부터 검색 키 값으로 제공된 패치의 식별정보와 매치되어 저장되어 있는 동작 모니터링 정보를 조회한다(S14). 그런 다음, 패치 관리 서버(C)는 조회된 패치의 동작 모니터링 정보를 통신망을 통해 패치 관리자 컴퓨터(80)로 제공한다(S15).

한편, 상기 패치 컨트롤러(F)는 패치(P)의 커넥터를 통해 동작 전원을 소정 시간 동안 인가한 후부터 시간을 계수한다. 그런 다음, 계수된 시간의 총합이 패치 제어 신호에 포함된 바람직한 패치(P)의 부착 시간에 도달되면, 패치 컨트롤러(F)는 패치(P)가 피부로부터 탈리되어도 좋다는 메시지를 패치 컨트롤러(F)에 구비된 표시 수단을 통해 시각적 또는 청각적으로 출력시킬 수 있다. 상기 메시지가 출력되면, 사용자(B)는 피부로부터 패치(P)를 떼어내어 피부를 통한 조성물의 인체 투입 과정을 완료한다.

또한, 상기 패치 컨트롤러(F)는 패치가 정상적으로 동작하고 있음을 나타내는 신호를 시각적으로 출력할 수 있다. 즉, 패치 컨트롤러(F)는 패치(P)가 정상적으로 동작하고 있음을 나타내는 시각적 표시를 표시 수단을 통해 출력할 수 있다. 일 예로, LED 램프를 녹색으로 표시하거나 액정 화면에 정상 동작 상태를 그래픽 유저 인터페이스로 표시할 수 있다.

한 명의 사용자(B)에게 복수의 패치(P)가 발급될 수 있다. 이러한 경우, 각 패치(P)에 대한 패치 제어 정보가 패치 관리 서버(C)에 등록될 수 있다. 이러한 경우, 패치 관리 서버(C)는 주기적으로 패치의 구동을 위해 필요한 패치 제어 신호를 패치 컨트롤러(F)에 전달한다. 따라서 사용자가 패치(P)의 발급자가 안내해준 바에 따라 주기적으로 피부에 패치 컨트롤러(F)가 결합된 패치(P)를 점착하기만 하면 앞서 설명한 프로세스에 따라 패치(P)의 구동이 자동적으로 이루어진다.

한편, 패치(P)의 점착이 적절한 시점에 이루어지도록 하기 위해 사용자(B) 본인 또는 그 보호자에게 패치(P) 점착에 대한 안내 메시지가 전달될 수 있다. 상기 안내 메시지는 SMS 문자 메시지나 ARS 자동 전화를 통해 전달될 수 있고 패치(P)의 점착이 필요한 시점 이전에 적어도 1회 이상 전달되는 것이 바람직하다.

상술한 본 발명은 다양한 방식으로 여러 가지 조성물의 피부 투여에 활용이 가능하다.

일 예로, 병원은 하루에 한번씩 피부에 부착할 수 있는 인슐린 패치를 사용하여 인슐린 투약 처방을 내릴 수 있다. 이러한 경우, 당뇨병 환자는 병원에 방문하여 일정 시간 동안에 사용될 복수의 인슐린 패치를 발급받는다. 패치 발급 시 병원은 컴퓨터를 사용하여 병원 내에 설치된 패치 발급 서버에 접속한 후 각 패치에 대한 패치 제어 정보를 등록한다. 또한, 병원은 패치를 발급하면서 환자가 소유한 스마트 휴대 단말이나 유상 또는 무상으로 지급된 전용 단말의 통신 식별자를 패치 제어 신호가 전송될 통신 주소로서 패치 관리 서버에 등록한다. 그리고 병원은 환자에게 패치 및 패치 컨트롤러의 사용 방법을 안내한다. 환자는 스마트 휴대 단말에 패치 제어 프로그램을 설치하거나 패치 제어 프로그램이 설치되어 있는 전용 단말을 자신의 위치와 가까운 곳에 배치한다. 환자는 자신의 스마트 휴대 단말에 패치 제어 프로그램을 설치하는 과정에서 스마트 휴대 단말과 패치 컨트롤러 사이에 고유한 통신 링크를 설정할 수 있다. 또한, 전용 단말이 사용되는 경우에도 전용 단말에 설치된 패치 제어 프로그램을 실행하여 전용 단말과 패치 컨트롤러 사이의 고유한 통신 링크를 설정할 수 있다. 통신 링크의 설정을 위해 스마트 휴대 단말 또는 전용 단말에 설치된 패치 제어 프로그램은 근거리에 위치한 패치 컨트롤러를 무선으로 탐색하여 탐색된 패치 컨트롤러를 지정하여 통신 링크를 설정할 수 있는 기능을 구비하고 있어야 함은 자명하다. 환자는 정해진 시간이 되면 패치 컨트롤러가 결합된 패치를 피부에 점착하며, 스마트 휴대 단말이나 전용 단말에 설치된 패치 제어 프로그램을 구동시키면 미리 정해진 시간에 패치 제어 신호가 패치 컨트롤러에 전달된다. 패치 제어 신호의 전달은 서버 주도의 방식과 패치 제어 프로그램 주도의 방식 그 어느 쪽에 의해서도 가능하다. 패치 제어 신호가 패치 컨트롤러에 전달되면, 패치가 구동되어 환자의 피부에 미세 포어가 형성되며 미세 포어를 통해 인슐린이 인체 내부로 전달된다. 또한 패치의 동작 여부를 포함한 패치의 동작 모니터링 정보가 패치 관리 서버에 전달되므로, 병원에서는 패치를 이용한 인슐린의 투약 이력을 관리할 수 있게 된다. 위와 같은 일련의 과정은 매일 반복될 수 있으며, 위와 같은 방식으로 인슐린이 투약될 경우 환자와 병원 모두 기존의 주사 투약 방식에 비해 편리하고 안전하게 인슐린을 인체에 전달할 수 있다. 상기와 같은 약물 전달 메커니즘은 인슐린 이외에도 주기적인 약물 투여가 필요한 다양한 치료 분야에도 얼마든지 적용이 가능하다.

다른 예로, 본 발명은 집단 약물 투약에도 활용이 가능하다. 즉, 병원은 패치를 통하여 약물을 투약할 환자들에 대한 전용 병실을 따로 마련하고 해당 전용 병실에 전용 단말을 설치할 수 있다. 그런 다음 전용 병실에서 치료를 받고 있는 각각의 환자 피부에 패치 컨트롤러가 결합된 패치를 부착하고, 사전에 각 패치에 대한 패치 제어 정보를 병원 내에 있는 패치 관리 서버에 등록한다. 이 때 각 패치는 환자 별로 다른 약물을 함유하고 있거나 약물이 동일하더라도 약물의 함량이 다를 수 있다. 또한, 각 환자가 사용하는 패치 컨트롤러들과 전용 단말 사이에는 고유한 통신 링크를 형성하기 위한 통신 정보가 미리 설정된다. 위와 같은 상태에서 전용 단말의 패치 제어 프로그램이 실행되면, 앞서 설명한 바에 따라 패치 제어 정보가 패치 관리 서버로부터 각각의 패치 컨트롤러로 전달되며, 그 결과 원하는 시간에 패치를 동작시켜 각 환자에게 약물을 투약할 수 있다. 본 예의 경우 하나의 전용 단말이 미리 설정되어 있는 통신 링크 설정 정보를 사용하여 다수의 패치 컨트롤러와 통신 링크를 형성하고 패치 제어 신호를 각각의 패치 컨트롤러에 전달한다는 점이 가장 큰 차이점이다.

또 다른 예로, 본 발명은 영양분을 인체에 공급하는 데에도 적용이 가능하다. 예를 들어, 미래의 전투식량으로 전투를 수행하는 군인이 식사를 섭취하지 않고 영양분이 함유된 캡슐을 섭취하거나 패치 부착을 통해 영양분을 공급받는 방안이 활발하게 연구되고 있다. 영양분을 패치로 공급하는 방안은 피부를 통해 전달하고자 하는 조성물이 영양분으로 한정된다는 점에서만 차이가 있고 실제의 구현 예는 앞서 설명한 약물 패치로 개별 환자에게 약물을 투여하는 예와 실질적으로 동일하므로 반복적인 설명은 생략하기로 한다.

그러면 이하에서는 본 발명에서 사용되는 패치의 구조와 그 제조 방법에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 패치(10)를 피부와 대향하는 방향에서 바라본 저면도이고, 도 6은 도 5의 I-I'선에 따른 부분 확대 단면도이다.

도 5 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 패치(10)는, 적어도 피부를 통해 전달될 조성물이 포함되어 있는 조성물 전달층(11)과, 상기 조성물 전달층(11)의 피부 대향 표면에 형성된 피부 천공부(12)의 배열과, 상기 피부 천공부(12)의 배열에 전류를 인가하는 전극 매트릭스(13)를 포함한다.

상기 조성물 전달층(11)은, 인접하는 피부 천공부(12) 사이에 담지된 조성물층(111)과, 적어도 상기 조성물층(111)과 상기 피부 천공부(12)의 직접적인 접촉을 차단하는 측벽(W1)을 가지며 상기 조성물층(111)의 담지 공간을 정의하는 레저보어 패턴층(112)을 포함한다. 상기 조성물 전달층(11)의 높이는 수 마이크로미터(um) 내지 수 밀리미터(mm)의 범위에서 적절하게 선택 가능하다.

상기 조성물층(111)은 피부를 통해 인체 내로 전달하고자 하는 조성물을 함유하고 있는 물질층으로서, 상기 레저보어 패턴층(112)에 의해 정의된 영역에 담지되어 있는 구조를 가진다. 상기 조성물층(111)은 화학적으로 활성이 없는 분산 매트릭스 내에 조성물이 소정의 농도로 분산되어 있는 구조를 가진다.

상기 조성물층(111)은 인체에 전달하고자 하는 조성물 이외에도 상기 조성물층(111)이 피부와 점착력을 유지하는데 도움을 주는 점착 성분을 더 포함할 수 있다.

상기 점착 성분의 예로는, 실리콘(Silicon) 점착제, PIB(Polyisobutylene) 점착제, 아크릴레이트(Acrylate) 점착제, 스티렌(Styrene rubber) 점착제 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 조성물층(111)은 의약품 및 화장품 제조에 사용할 수 있는 추가 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 추가 성분의 일 예로는, 미국약전, 유럽약전, 일본약전, 중국약전, 국제화장품 원료 규격집(ICID) 등에서 규정하는 인체에 사용 가능한 약학적 첨가제(Excipients), 첨가물(Additives), 피부투과촉진제(Enhancer), 항산화제, 방부제 등을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 조성물층(111)은 분산 매트릭스의 종류와 구성 성분에 따라 고상, 액상 또는 반고상의 성상을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 레저보어 패턴층(112)은 측벽(W1) 이외에도 상기 조성물층(111)과 상기 전극 매트릭스(13)의 직접적인 접촉을 차단하는 상부벽(W2)을 더 포함하는 것이 바람직하다.

상기 측벽(W1)과 상부벽(W2)은 단열성, 내열성, 절연성 및 내화학성을 가지는 물질층을 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 필수적인 것은 아니지만, 상기 측벽(W1)과 상부벽(W2)을 구성하는 물질은 유연성을 가지는 것이 보다 바람직하다.

상기 측벽(W1)과 상부벽(W2)은 도면에 도시된 바와 같이 적어도 2개 이상의 필름이 적층된 다중막 구조를 가질 수 있다. 하지만 다중막 구조의 기능이 하나의 물질막으로 통합될 수 있는 경우 상기 측벽(W1)과 상부벽(W2)은 단일막 구조를 가지는 것도 가능하다.

상기 측벽(W1)과 상부벽(W2)이 다중막 구조를 가지는 경우, 다중막 구조 안에는 적어도 상기 피부 천공부(12)에서 발생되는 열 에너지가 조성물층(111)으로 전달되는 것을 효과적으로 차단할 수 있는 보호막(P)이 포함되는 것이 바람직하다.

이러한 경우, 상기 보호막(P)은 피부 천공부(12)와 직접 접촉될 수 있도록 배치되는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 보호막(P)의 바깥쪽에는 조성물층(111)의 담지 공간을 실질적으로 정의하는 패턴막(S)이 배치되는 것이 바람직하다.

상기 보호막(P)은 단열성, 내열성, 내화학성 및 절연성이 있는 물질이라면 특별히 제한하지 않는다. 일 예로, 상기 보호막(P)은 PTFE(Polytetrafluoroethylene), PI(Polyimide), PAI(Polyamide Imide), PSF(Polysulfone), PPS(Polyphenylene sulfide), PEEK(Polyetherether Ketone), PEK(Polyether Ketone), PDMS(polydimethylsiloxane), PMMA(Poly(methyl methacrylate)), PU(polyurethane), 또는 이들의 조합 등으로 이루어질 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 패턴막(S)은 내화학성 및 절연성이 있는 물질이라면 특별히 제한하지 않는다. 일 예로, 상기 패턴막(S)은 Polyester, Polypropylene, Polyethylene, Polyolefin, Polyvinylidene fluoride, Metal, Nylon, Silicone, Silicone Oxide, Silicone Oxynitride, Polyurethane, Polyvinyl chloride, Ethylene vinyl acetate, pulp, 합성고무, 또는 상기 고분자의 반복단위들의 조합으로 이루어진 공중합체, 혹은 상기한 성분의 조합, 혹은 상기한 고분자와 금속성분의 조합, 혹은 상기 성분들의 하나 이 상의 조합으로 이루어질 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 보호막(P)과 상기 패턴막(S)의 두께는 그 기능을 고려하여 적절하게 선택 가능하다. 일 예로, 상기 보호막(P)과 상기 패턴막(S)은 수십 나노미터(nm) 내지 수백 마이크로미터(um)의 두께를 가질 수 있다.

한편, 도면에 도시하지 않았지만, 패치(10)의 유연성, 구조의 안전성, 내열성, 내화학성, 절연성 등을 고려하여 상기 보호막(P)과 상기 패턴막(S)의 사이 또는 그 외측에 제3의 물질층이 추가로 개재될 수 있음은 자명하다.

또한, 본 발명은, 상기 보호막(P)과 상기 패턴막(S)이 동일한 물질로 이루어지는 것을 제한하지 않는다. 이러한 경우, 상기 측벽(W1)과 상부벽(W2)은 단일막 구조로 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 상기 측벽(W1)과 상부벽(W2)은 단열성, 내열성, 내화학성 및 절연성이 있는 단일 물질로 이루어지는 것이 바람직하다. 일 예로, 상기 측벽(W1)과 상부벽(W2)은 PTFE, PI, PAI, PSF, PPS, PEEK, PEK, PDMS, PMMA, PU, 또는 이들의 조합 등으로 이루어진 단일막 구조를 가질 수 있다.

상기 피부 천공부(12)는 일정한 방향으로 배열을 이루며, 상기 조성물 전달층(11)을 플러그 형상으로 관통하는 구조를 가진다. 하지만 본 발명은 피부 천공부(12)가 배열되는 방식과 형상에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 피부 천공부(12)는 하단부가 피부의 각질층과 접촉된 상태에서 조성물이 전달될 미세 포어를 피부 표면에 형성하는 기능을 수행한다. 이를 위해, 상기 피부 천공부(12)는 전극 매트릭스(13)와 전기적으로 접속되어 있다. 따라서 전극 매트릭스(13)에 동작 전원이 인가되면 피부 천공부(12)가 피부 각질층의 융발을 일으키기에 충분한 열 에너지를 발생시켜 피부의 표면층을 융발(ablation)시킴으로써 미세 포어를 피부에 형성하게 된다. 상기 열 에너지는 저항 발열이나 고주파 발열에 의해 발생될 수 있으며, 피부 천공부(12)의 하단부에 위치한 피부 표면의 온도를 국소적으로 300도 전후로 상승시킨다.

상기 동작 전원은 짧은 시간 동안 정전류의 형태로 인가될 수 있다. 대안적으로, 상기 동작 전원은 짧은 시간 동안 교류 전류의 형태로 인가될 수도 있고, 짧은 시간 동안 펄스 전류의 형태로 인가될 수도 있다.

상기 동작 전원의 파워, 파형, 진폭, 주파수, 인가 시간 등은 피부 표면층의 융발 조건을 고려하여 적절하게 선택 가능하다.

실시예에 따르면, 상기 피부 천공부(12)는 1mA 내지 40A의 세기를 가진 동작 전류가 수 ms(millisecond) 내지 수백 ms 동안 정전류, 교류전류 또는 펄스 전류의 형태로 인가되었을 때 (예를 들어, 1개의 미세 포어를 형성하기 위하여 약 50 마이크로와트의 전력이 필요할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다) 123℃ 이상, 바람직하게는 250℃ 이상, 더욱 바람직하게는 400℃ 이상으로 약 1-50 ms동안 발열을 할 수 있는 기하학적 형상과 비저항(resistivity) 조건을 가진 금속으로 이루어지는 것이 바람직하다.

일 예로, 상기 피부 천공부(12)는 텅스텐, 텅스텐 합금, 탄탈(tantalum), 황동, 니켈, 플래티늄 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금, 또는 저항발열 세라믹으로 이루어질 수 있지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다. 또 이러한 피부 천공부(12)는 지름이 1-150 마이크로미터(um), 길이가 100-3000 마이크로미터(um) 정도의 형태를 가질 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 패치(10) 내에 포함되어 있는 전극 매트릭스(13)의 구조를 투영한 전극 투영도이고, 도 8은 도 7의 II-II' 선에 따른 부분 확대 단면도이고, 도 9는 도 3의 III-III'선에 따른 부분 확대 단면도이다.

도 7 내지 도 9를 참조하면, 상기 전극 매트릭스(13)는 상기 조성물 전달층(11)의 상부에 배치되며, 피부 천공부(12)의 배열에 전류를 공급하는 기능을 한다.

실시예에 따르면, 상기 전극 매트릭스(13)는 외부에서 동작 전원이 인가되었을 때 각각의 피부 천공부(12)에 전류를 인가하는 다수의 전극 라인(131)을 포함한다. 상기 전극 라인(131)은 상기 피부 천공부(12)의 배열 방향을 따라 라인 형태로 형성될 수 있다. 도면에는, 피부 천공부(12)의 가로 방향 배열을 따라 다수의 전극 라인(131)이 형성된 경우가 도시되어 있다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 전극 매트릭스(13)는 외부에서 동작 전원이 인가되었을 때 각각의 전극 라인(131)에 동작 전원을 균일하게 전달하는 피드 전극(132)을 더 포함할 수 있다. 상기 피드 전극(132)은 상기 전극 라인(131)과 다른 방향으로 배열되는 것이 바람직하다. 도면에는, 상기 피드 전극(132)이 다수의 전극 라인(131)과 교차될 수 있도록 형성된 경우가 도시되어 있다. 하지만 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 7에 따르면, 상기 전극 매트릭스(13)는 격자 형상을 가지는 것으로 도시되어 있다. 하지만 상기 전극 매트릭스(13)의 형상은 피부 천공부(12)의 배열 형태에 따라 얼마든지 변형이 가능하다. 따라서 상기 전극 매트릭스(13)는 분산 배치되어 있는 피부 천공부(12)의 배열에 전류를 공급할 수 있는 도전물질의 네트워크 구조로 이해되어야 하며 그러한 구조를 가진 도전물질의 구조라면 어떠한 것이라도 상기 전극 매트릭스(13)에 해당한다고 해석하여야 함은 자명하다.

상기 전극 매트릭스(13)를 구성할 수 있는 물질은 저항이 작고 도전성이 있는 물질이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예로, 상기 전극 매트릭스(13)는 구리, 텅스텐, 은, 금, 니켈, 크롬, 철, 알루미늄, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금 또는 전도성 탄소로 이루어질 수 있는데 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.

본 발명에 따른 패치(10)는 상술한 구성요소 이외에 후술할 패치 컨트롤러가 전기적으로 접속된 후 상기 전극 매트릭스(13)에 동작 전원을 인가할 수 있도록 하는 커넥터 구조물인 전원 인가부를 더 포함할 수 있다.

도 10은 전원 인가부(14)의 구조를 보여주기 위한 패치(10)의 상부 평면도이고, 도 11은 도 10의 IV-IV'선에 따른 부분 확대 단면도이다.

도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 패치(10)는 그 상부에 전극 매트릭스(13)와 전기적으로 접속되는 전원 인가부(14)를 더 포함할 수 있다.

상기 전원 인가부(14)는 전극 매트릭스(13)의 표면 중 적어도 한 개소 이상의 지점과 전기적으로 연결된다. 바람직하게, 상기 전원 인가부(14)는 피드 전극(132)에 연결된다. 대안적으로, 상기 전원 인가부(14)는 전극 라인(131)에 연결될 수도 있다.

상기 전원 인가부(14)는 패치(10)의 복수 지점에 형성된다. 일 예로, 상기 전원 인가부(14)는 패치(10)의 주변부를 따라 복수 지점에 형성될 수 있다. 또한, 상기 전원 인가부(14) 중 일부에는 고전위가 인가되고 나머지 일부에는 저전위가 인가될 수 있다. 도 10에는 패치(10) 상단 부의 3개소에 형성된 전원 인가부(14)에 고전위가 인가되고, 하단부의 3개소에 형성된 전원 인가부(14)에 저전위가 인가될 수 있다. 물론 동작 전원이 교류 또는 펄스 전류인 경우 고전위와 저전위가 인가되는 지점은 소정 주기로 스위칭된다.

상기 전원 인가부(14)는, 상기 전극 매트릭스(13)와 전기적으로 접속된 전극 패드(141)와, 상기 전극 패드(141)에 견고하게 결합된 커넥터(142)를 포함한다.

상기 전극 패드(141)는 커넥터(142)가 견고하게 고정될 수 있는 지지대로서 기능하며, 패드 플러그(143)를 통해 전극 매트릭스(13)와 연결된다. 또한, 상기 커넥터(142)는 전극 매트릭스(13)에 동작 전원을 인가하는 외부 디바이스가 연결되는 접속 부재로서 기능한다.

여기서, 상기 전극 패드(141)와 상기 패드 플러그(143)는 전극 매트릭스(13)와 연결된 전원 인가부(14)의 구조를 공간적으로 구분한 것에 불과하다. 따라서 상기 전극 패드(141)와 상기 패드 플러그(143)는 동일한 물질로 이루어진 하나의 구성요소로서 통합하여 인식될 수도 있음은 자명하다.

상기 전극 패드(141), 상기 커넥터(142) 및 상기 패드 플러그(143)를 구성할 수 있는 물질은 저항이 작고 도전성이 있는 물질이라면 그 종류에 특별히 제한이 없다.

일 예로, 상기 전극 패드(141), 상기 커넥터(142) 및 상기 패드 플러그(143)는 상기 전극 매트릭스(13)를 구성할 수 있는 물질 중 어느 하나 또는 2 이상의 합금으로 이루어진다.

한편, 본 발명에 따른 패치(10)는 상기 전극 매트릭스(13)의 상부에 형성된 패시베이션막(15)을 더 포함할 수 있다. 상기 패시베이션막(15)은 상기 전극 매트릭스(13)에 대한 전기적 절연을 확보하고 패치(10) 내부의 구조물을 외부 환경으로부터 물리적 또는 화학적으로 보호하는 기능을 한다.

상기 패치(10)에 패시베이션막(15)이 포함될 경우, 상기 전원 인가부(14)는 상기 패시베이션막(15)을 통해 전극 매트릭스(13)와 전기적으로 접속되는 것이 바람직하다. 즉, 전극 매트릭스(13)의 표면을 국소적으로 노출시키는 다수의 개구를 형성한 후 각각의 개구가 형성된 지점에 상기 패드 플러그(143), 상기 전극 패드(141) 및 상기 커넥터(142)를 형성하면 전원 인가부(14)의 구조를 패치(10) 상부에 형성할 수 있다.

상기 패시베이션막(15)을 구성하는 물질은 내열성, 내화학성 및 절연성이 있는 물질이라면 그 종류에 특별히 제한이 없다. 또한, 패치(10)의 유연성을 확보하기 위해 유연성이 있는 물질로 상기 패시베이션막(15)을 구성하는 것이 보다 바람직하다. 일 예로, 상기 패시베이션막(15)은 무기 절연막 또는 유기 절연막으로 이루어질 수 있다. 바람직하게, 상기 패시베이션막(15)은 폴리이미드막, 폴리비닐알콜막 등과 같은 고분자 막으로 이루어질 수 있는데 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도면에 도시하지는 않았지만, 본 발명에 따른 패치(10)는 상기 조성물 전달층(11)을 피부에 밀착하기 위한 점착 필름을 더 포함할 수 있다.

상기 점착 필름은 적어도 상기 조성물 전달층(11)의 피부 대향 표면과 상부의 전원 인가부(14)에 구비된 커넥터(142)가 외부에 노출될 수 있도록 패치(10)에 부착되는 것이 바람직하다.

상기 점착 필름은 피부에 대한 패치(10)의 부착력을 부여하기 위하여 사용되는 것이다. 따라서 상기 점착 필름은 앞서 설명된 점착제 중의 적어도 하나 이상을 포함하는 단일막 구조를 갖거나, 앞서 설명된 점착제 중의 적어도 하나 이상을 기재 필름에 도포한 다중막 구조를 가질 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 조성물층(111)에 점착제가 함유되어 있는 경우 조성물층(111) 자체가 점착력(Tackiness)을 나타낸다. 이러한 경우, 패치(10)의 구성요소에서 점착 필름을 생략하는 것이 가능하며 추가적인 피부 부착력이 필요한 경우에 한해 점착 필름을 부가적으로 함께 사용할 수 있다.

나아가, 본 발명에 따른 패치(10)는 상기 조성물 전달층(11)을 포함한 하부 표면을 외기로부터 보호하기 위한 보호 필름을 더 포함할 수 있다.

상기 패치(10)에 점착 필름이 포함되어 있지 않은 경우 상기 보호 필름은 상기 패치(10)의 피부 대향 표면에 직접 부착된다. 그리고 상기 패치(10)에 점착 필름이 포함되어 있는 경우 상기 보호 필름은 점착 필름의 하부에 부착될 수 있다.

상기 보호 필름의 재질은 탈 부착이 가능한 릴리스 라이너(Release liner)로 기능할 수 있다고 알려진 물질이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다.

일 예로, 상기 보호 필름은 폴리에스테르(Polyester) 필름, 폴리프로필렌(Polypropylene) 필름, 폴리에틸렌(Polyethylene) 필름, 폴리올레핀(Polyolefin) 필름, 폴리우레탄(Polyurethane) 필름, 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride) 필름, 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene vinyl acetate) 필름 등으로 이루어질 수 있으며 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 도 12 내지 도 24에 도시된 공정 흐름도를 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 패치(10) 제조 방법을 상세하게 설명하기로 한다.

참고로, 도 12 내지 도 18와 도 23 내지 도 24는 도 7의 II-II' 선에 따른 단면 방향에서 도시한 공정 단면도들이다. 그리고 도 19 내지 도 22은 도 10의 IV-IV'선에 따른 단면 방향에서 도시한 공정 단면도들이다.

먼저, 패치(10)의 조성물 전달층(11)이 형성될 공간을 제공할 모재 기판(20)을 준비한다(도 12 참조). 상기 모재 기판(20)은 절연성, 내열성 및 내화학성이 있는 재질로 이루어진다. 일 예로, 상기 모재 기판(20)은 Polyester, Polypropylene, Polyethylene, Polyolefin, Polyvinylidene fluoride, Metal, Nylon, Silicone, Silicone Oxide, Silicone Oxynitride, Polyurethane, Polyvinyl chloride, Ethylene vinyl acetate, pulp, 합성고무, 또는 상기 고분자의 반복단위들의 조합으로 이루어진 공중합체, 혹은 상기한 성분의 조합, 혹은 상기한 고분자와 금속성분의 조합, 혹은 상기 성분들의 하나 이 상의 조합으로 이루어질 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

다음으로, 상기 모재 기판(20)을 패터닝함으로써 상기 모재 기판(20)에 개구(21)의 배열을 형성한다(도 13 참조). 이 때, 상기 개구(21)의 폭은 수 마이크로미터(um) 내지 수백 마이크로미터(um)의 크기로 조절할 수 있다.

상기 모재 기판(20)의 패터닝시에는 공지된 반도체 공정 기술인 사진 식각 공정이 사용될 수 있다. 상기 사진 식각 공정은 기판에 소정의 패턴을 형성할 때 사용되는 공지된 반도체 공정 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.

한편, 상기 모재 기판(20)의 패터닝 시에는 사진 식각 공정 이외에도 미세 구조 가공 기술인 MEMS에서 사용되는 다양한 미세 패턴 가공 기술이 사용될 수 있음은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다.

계속해서, 상기 개구(21)의 배열이 형성되고 나면, 화학적 또는 물리적 코팅법을 사용하여 개구(21)의 측벽과 모재 기판(20)의 상부 표면에 보호막(22)을 형성한다(도 14 참조). 이 때, 상기 보호막(22)의 두께는 수십 나노미터(nm) 내지 수백 마이크로미터(um)의 범위에서 조절 가능하다. 상기 보호막(22)은 단열성, 내열성, 절연성 및 내화학성이 있고 선택적으로는 유연성이 있는 물질로 형성하는 것이 바람직하다. 일 예로, 상기 보호막(22)은 PTFE, PI, PAI, PSF, PPS, PEEK, PEK 등으로 형성할 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 보호막(22)이 형성되고 나면, 상기 개구(21) 내부에 피부 천공부(23)를 형성한다(도 15 참조). 상기 피부 천공부(23)는 반도체 공정 또는 MEMS 공정에서 널리 사용되는 금속 증착 기술을 사용하여 형성할 수 있다. 상기 피부 천공부(23)는 1mA 내지 40A의 세기를 가진 동작 전류가 수 ms 내지 수백 ms 동안 정전류, 교류전류 또는 펄스 전류의 형태로 인가되었을 때 123℃ 이상, 바람직하게는 250℃ 이상, 보다 바람직하게는 400℃ 이상으로 발열을 할 수 있는 비저항(resistivity) 조건을 가진 금속으로 형성할 수 있다. 일 예로, 상기 피부 천공부(23)는 텅스텐, 텅스텐 합금, 황동, 니켈, 플래티늄 및 티타늄으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금, 또는 저항발열 세라믹으로 형성할 수 있지만 본 발명이 이에 한하는 것은 아니다.

상기 피부 천공부(23)가 형성되고 나면, 상기 모재 기판(20) 상부에 금속층을 형성한 후 상기 금속층을 패터닝함으로써 상기 피부 천공부(23)에 전류를 인가하는 도전 라인의 네트워크에 해당하는 전극 매트릭스(24)를 형성한다(도 16 참조).

상기 전극 매트릭스(24)의 형성 시에는 반도체 공정 또는 MEMS 공정에서 사용하는 금속 증착 기술과 금속 패터닝 기술을 사용할 수 있다. 상기 전극 매트릭스(24)는 각각의 피부 천공부(23)에 전류를 공급하는 전극 라인(24a)과 상기 전극 라인(24a)과 교차적으로 연결되어 각각의 전극 라인(24a)에 동작 전류를 분산시키는 피드 전극(미도시)을 포함한다. 상기 전극 라인(24a)은 상기 피부 천공부(23)가 형성된 지점에 배치되고, 상기 피드 전극(미도시)은 인접하는 전극 라인(24a) 사이를 연결하는 지점에 배치된다. 상기 전극 라인(24a)과 상기 피드 전극(미도시)은 격자 구조를 갖는 도전 라인 네트워크를 형성할 수 있다. 하지만 본 발명이 도전 라인의 구체적인 구조에 의해 한정되는 것은 아니다.

상기 전극 매트릭스(24)를 구성하는 도전 라인들은 구리, 텅스텐, 은, 금, 니켈, 크롬, 철, 알루미늄, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금, 또는 전도성 탄소로 형성할 수 있는데 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 전극 매트리스(24)가 형성되고 나면, 상기 모재 기판(20)의 전면에 화학적 코팅법을 사용하여 패시베이션막(25)을 수백 마이크로미터(um) 내지 수 밀리미터(mm)의 두께로 형성한다(도 17 참조).

상기 패시베이션막(25)은 절연성 및 내화학성이 있고 선택적으로는 유연성이 있는 물질로 형성한다. 일 예로, 상기 패시베이션막(25)은 무기 절연막 또는 유기 절연막으로 형성할 수 있다. 바람직하게, 상기 패시베이션막(25)은 폴리이미드막, 폴리비닐알콜막 등과 같은 고분자 막으로 형성할 수 있는데 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 패시베이션막(25)이 형성되고 나면, 상기 모재 기판(20)을 뒤집어서 기판(20)의 배면을 상부에 위치시킨다. 그런 다음, 상기 모재 기판(20)의 배면 중 상기 피부 천공부(23)가 위치하지 않는 영역을 화학적 또는 물리적 식각 기술에 의해 소정의 깊이로 리세스(recess)시켜 레저보어 패턴층(26)을 형성한다(도 18 참조).

상기 레저보어 패턴층(26)을 형성할 때에는, 상기 피부 천공부(23)와 상기 레저보어 패턴층(26)의 측벽이 소정 거리 이격되도록 상기 리세스 공정을 진행한다. 그러면, 상기 레저보어 패턴층(26)의 측벽 및/또는 하부벽에 상기 모재 기판(20)의 구성 물질이 소정 두께로 잔류하게 된다.

경우에 따라, 보호막(22)이 충분한 두께로 형성되어 있는 경우는 상기 레저보어 패턴층(26)의 측벽 및/또는 하부벽에서 상기 보호막(22)이 노출될 수 있도록 리세스 공정을 진행하는 것도 가능하다.

상기 레저보어 패턴층(26)이 형성되고 나면, 상기 전극 매트릭스(24)에 전원 인가부를 전기적으로 접속하는 공정을 진행한다.

도 19 내지 도 22는 도 10의 IV-IV' 선에 따른 단면 방향에서 전원 인가부(C)를 형성하는 과정을 도시한 공정 단면도들이다.

도면들을 참조하면, 먼저 전극 매트릭스(24)의 상부에 형성된 패시베이션막(25)이 상부에 위치할 수 있도록 모재 기판(20)의 방향을 다시 역전시킨 다음 상기 패시베이션막(25)을 패터닝하여 전극 매트릭스(24)의 상부 표면을 노출시키는 개구(27)의 배열을 형성한다(도 19 참조).

상기 개구(27)에 의해 노출되는 전극 매트릭스(24)의 영역은 피드 전극(24b)의 상부 표면이다. 하지만 상기 개구(27)에 의해 노출되는 전극 매트릭스(24)의 영역은 전극 라인(24a)의 상부 표면이 될 수도 있다. 따라서 본 발명은 상기 개구(27)에 의해 노출되는 전극 매트릭스(24)의 표면이 구체적으로 어디인지에 의해 한정되지 않는다.

그런 다음, 상기 개구(27) 내에 패드 플러그(28)를 형성하고(도 20 참조), 패드 플러그(28)의 상부에 전극 패드(29)를 형성하고(도 21 참조), 상기 전극 패드(29) 상에 커넥터(30)를 형성한다(도 22 참조).

상기 패드 플러그(28)는 하부에 있는 전극 매트릭스(24)와 상부에 있는 전극 패드(29)를 전기적으로 접속하는 역할을 한다. 그리고 상기 전극 패드(29)는 커넥터(30)에 대한 지지대와 외부 디바이스와의 전기적 접속 부재로서 기능한다.

상기 패드 플러그(28), 상기 전극 패드(29) 및 상기 커넥터(30)는 순차적으로 형성하는 것도 가능하고 단일 공정으로 동시에 형성하는 것도 가능하다.

상기 패드 플러그(28), 상기 전극 패드(29) 및 상기 커넥터(30)의 형성 시에는 반도체 공정 또는 MEMS 공정에서 사용되는 통상적인 금속 증착 기술과 금속 패터닝 기술이 사용될 수 있는데 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 패드 플러그(28), 상기 전극 패드(29) 및 상기 커넥터(30)는 저항이 낮고 도전성이 있는 물질로 형성한다. 일 예로, 상기 패드 플러그(28), 상기 전극 패드(29) 및 상기 커넥터(30)는 구리, 텅스텐, 은, 금, 니켈, 크롬, 철, 알루미늄, 티타늄, 및 탄탈륨으로 이루어진 군에서 선택된 어느 하나 또는 이들의 합금, 또는 전도성 탄소로 형성할 수 있다.

상기 전원 인가부(C)가 형성되고 나면, 상기 모재 기판(20)의 표면을 세정하여 공정 진행 과정에서 파생된 불순물들을 모두 제거하고 건조시킨다.

그런 다음, 상기 모재 기판(20)을 필요로 하는 패치의 규격 사이즈로 절단하면 패치 제조에 사용되는 패치 절편의 제조가 완료된다.

도 23 내지 도 26은 제조된 패치 절편(31)을 사용하여 본 발명에 따른 패치를 제조하는 과정을 도시한 공정 흐름도이다.

도면들을 참조하면, 먼저 패치 절편(31)의 레저보어 패턴층(32) 영역이 상부로 향하도록 패치 절편(31)의 방향을 설정한 후 조성물 포뮬레이션(33: formulation)을 레저보어 패턴층(32)에 의해 정의된 리세스 공간에 적하시킨다(도 23 참조).

상기 조성물 포뮬레이션(33)은 피부를 통해 인체 내로 전달하고자 하는 조성물을 포함한다. 상기 조성물은 피부를 통해 인체로 전달되어 인간의 생명 유지와 질병 치료를 목적으로 하는 물질이라면 특별히 그 종류를 제한하지 않는다.

또한, 상기 조성물 포뮬레이션(33)은 인체에 전달하고자 하는 조성물 이외에도 피부와 점착성이 있는 점착 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 점착 성분의 예로는, 실리콘(Silicon) 점착제, PIB(Polyisobutylene) 점착제, 아크릴레이트(Acrylate) 점착제, 스티렌(Styrene rubber) 점착제 등을 들 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 조성물 포뮬레이션(33)은 의약품 및 화장품 제조에 사용할 수 있는 추가 성분을 더 포함할 수 있다. 상기 추가 성분의 일 예로는, 미국약전, 유럽약전, 일본약전, 중국약전, 국제화장품 원료 규격집(ICID) 등에서 규정하는 인체에 사용 가능한 약학적 첨가제(Excipients), 첨가물(Additives), 피부투과촉진제(Enhancer), 항산화제, 방부제 등을 들 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

또한 상기 조성물 포뮬레이션(33)은 구성 성분들이 균질하게 혼합될 수 있도록 수용성 용매, 휘발성 용매 등을 포함할 수 있다. 이러한 용매의 예로는 정제수; 메탄올, 에탄올, 프로필알코올, 부틸알코올 등의 탄소수 1 내지 4의 저급 알코올; 메틸아세테이트, 에틸아세테이트, 아세톤, 벤젠, 헥산, 디에틸에테르, 디클로로메탄 등의 탄화수소계 용매; 또는 이들의 혼합 용매를 들 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 조성물 포뮬레이션(33)이 적하되고 나면, 건조 공정을 소정 시간 동안 진행하여 상기 조성물 포뮬레이션(33)에 함유되어 있는 용매의 함량을 적정한 수준으로 감소시킨다. 그러면, 상기 레저보어 패턴층(32) 내에 조성물층(34)이 형성된다(도 24 참조). 상기 조성물층(34)은 고상, 액상 또는 반고상의 성상을 가질 수 있으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

상기 조성물층(34)의 형성이 완료되면, 패치 절편(31)의 피부 대향 표면과 상부의 커넥터가 외부에 노출될 수 있도록 패치 절편(31)에 점착 필름(35)을 부착하는 공정을 진행한다(도 25 참조).

상기 점착 필름(35)은 피부에 대한 패치(40)의 부착력을 부여하기 위하여 사용되는 것이므로 앞서 설명된 점착제중의 하나 이상을 선택하여 사용하거나 앞서 설명된 점착제 중의 하나 이상으로부터 선택된 점착제(Adhesive)가 도포된 필름을 사용하여 형성될 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

한편, 상기 조성물층(34)에 점착제가 함유되어 있는 경우 조성물층(34) 자체가 점착력을 나타낸다. 이러한 경우, 상기 점착 필름(35)의 형성 공정을 생략하는 것이 가능하며 추가적인 피부 부착력이 필요한 경우에 한해 점착 필름(35)을 별도로 사용하는 것도 가능하다.

본 발명은 패치 절편(31)의 하부면에 탈부착이 가능한 보호 필름(36)을 부착하는 공정을 추가로 더 진행할 수 있다(도 26 참조). 상기 보호 필름(36)은 패치 절편(31)의 피부 대향 표면에 노출되어 있는 조성물층(34)이 외부 공기에 의해 오염되는 것을 방지한다. 상기 보호 필름(36)의 부착이 완료되면 패치의 제조 공정이 실질적으로 완료된다.

상기 보호 필름(36)은 패치가 사용되기 직전에 제거된다. 상기 보호 필름(36)이 제거되면 패치의 점착면이 외부로 노출되며 점착면을 피부에 대고 패치를 손으로 소정 시간 동안 누르면 패치가 피부에 점착되어 고정된다.

상기 보호 필름(36)의 재질은 릴리스 라이너로 기능할 수 있다고 알려진 물질이라면 그 종류에 특별한 제한이 없다. 일 예로, 상기 보호 필름(36)은 폴리에스테르(Polyester) 필름, 폴리프로필렌(Polypropylene) 필름, 폴리에틸렌(Polyethylene) 필름, 폴리올레핀(Polyolefin) 필름, 폴리우레탄(Polyurethane) 필름, 폴리비닐클로라이드(Polyvinyl chloride) 필름, 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene vinyl acetate) 필름 등으로 이루어질 수 있으나 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다.

도 27은 본 발명에 따른 패치의 작동 메커니즘을 개략적으로 도시한 도면들이다. 설명의 편의를 위해, 패치(A)와 피부(B)만을 도시하였으며, 패치 컨트롤러의 도시는 생략하였다.

먼저, 상술한 여러 가지 타입의 패치 컨트롤러를 사용하여 패치의 커넥터에 동작 전원을 인가하면, 전극 매트릭스(M)의 고전위 커넥터와 저전위 커넥터 사이에 전기장이 형성됨으로써 전극 매트릭스(M)에서 전류의 흐름이 유발된다. 이 때, 흐르는 전류는 커넥터에 인가되는 동작 전원의 타입에 따라 직류 전류, 교류 전류, 펄스 전류 등으로 달라질 수 있다. 전극 매트릭스(M)에 전류가 흐르면, 미세한 직경을 가진 피부 천공부(N)에도 전류가 흐르게 되며 이 과정에서 피부에 면한 피부 천공부(N)의 끝단 부위에서 피부 각질층의 융발을 통해 피부 표면에 수 마이크로미터(um) 내지 수십 마이크로미터(um) 크기(바람직하게는 1-1000 마이크로미터)의 미세 포어(P)를 형성할 수 있는 열 에너지가 발생한다. 열 에너지는 피부 천공부(N)의 저항 발열, 고주파 발열 등에 의해 발생된다. 열 에너지가 발생되면 피부 천공부(N)의 하부에 있는 피부의 온도가 국소적으로 300도 전후로 급속하게 상승하면서 피부가 국소적으로 융발되고 이 과정에서 피부 표면에 미세 포어(P)가 형성된다.

한편, 피부 천공부(N)에서 열 에너지가 발생되는 과정에서 조성물층(D)으로 열에너지가 전달되어 조성물층(D)에 함유된 조성물이 변성될 가능성이 있다. 하지만 피부 천공부(N)와 조성물층(D) 사이와 전극 매트릭스(M)와 조성물층(D) 사이에는 열 전달을 차단할 수 있는 단열 물질층(보호막)이 개재되어 있으므로 조성물층(D)에 함유된 조성물이 열 에너지에 의해 손상되는 것을 최대한 방지할 수 있다.

피부에 미세 포어(P)가 형성되면, 미세 포어(P) 근방의 조성물층(D)에 함유된 조성물이 미세 포어(P)를 통해 피부로 확산되기 시작한다. 경우에 따라, 조성물의 분자량이 작은 경우는 미세 포어(P)가 형성되지 않은 피부를 통해서도 조성물의 확산이 이루어질 수 있다. 그리고 시간이 경과되면 미세 포어(P) 근방의 조성물층(D)과 미세 포어(P)로부터 이격된 조성물층(D) 사이에 조성물의 농도 구배가 발생되어 미세 포어(P)가 있는 방향으로의 조성물 확산이 광역적으로 이루어진다. 또한 확산을 통해 미세 포어(P)까지 도달한 조성물은 미세 포어(P)와 피부(B) 내부의 조성물 농도차에 의해 미세 포어(P)를 통해 피부(B)의 내부로 다시 확산하며 이 과정에서 조성물이 인체 내로 지속적으로 전달되는 조성물 전달 메커니즘이 수립된다. 이러한 조성물 전달 메커니즘은 조성물층(D) 내에 함유된 조성물의 농도가 일정한 수준까지 저하될 때까지 계속된다. 따라서 조성물 전달 메커니즘의 수립이 유지되는 한 인체에 유익한 조성물을 피부를 통해 지속적으로 전달할 수 있게 된다. 또한, 패치(A)와 접한 피부(B)의 표면에서는 피부(B)의 체온 조절 기능에 의해 수분이 지속적으로 배출된다. 이렇게 배출된 수분은 패치(A)와 피부(B) 사이에 증기압을 형성하고 피부(B)에 접한 조성물층(D)으로도 흡수되어 조성물의 농도를 희석시킴으로써 미세 포어(P) 방향으로의 조성물 농도 구배를 증가시킨다. 그 결과, 미세 포어(P) 방향으로의 조성물 확산 속도가 증가되어 조성물 전달 메커니즘이 보다 강화되는 효과가 있다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.

10: 패치 20: 패치 컨트롤러
30: 커넥터 40: 통신 유닛
41: 스마트 휴대 단말 42: 전용 단말
50: 패치 관리 서버 60: 통신망
70: 데이터베이스 서버 80: 패치 관리자 컴퓨터

Claims

피부를 통해 전달될 조성물이 포함되어 있는 조성물 전달층과, 상기 조성물 전달층의 피부 대향 표면에 형성된 피부 천공부의 배열과, 상기 피부 천공부의 배열에 동작 전류를 인가하는 전극 매트릭스와, 상기 전극 매트릭스에 접속된 커넥터를 포함하는 패치;
상기 패치와 전기적으로 커플링되어 상기 커넥터에 동작 전원을 공급하고 외부의 기기와 통신이 가능한 패치 컨트롤러; 및
상기 패치 컨트롤러에 패치 제어 신호를 송출하는 통신 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 패치 제어 신호는 상기 패치 컨트롤러의 온/오프 제어 신호, 상기 패치로의 동작 전원 인가 개시 또는 종료 제어 신호, 동작 전원 세기 조절 신호, 및 동작 전원 인가 타입 선택 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제2항에 있어서,
상기 패치 컨트롤러는, 상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 커넥터에 동작 전원을 개시하고 종료하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제2항에 있어서,
상기 패치 컨트롤러는, 상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 커넥터에 공급되는 동작 전원의 세기를 조절하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제2항에 있어서,
상기 패치 컨트롤러는, 상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 커넥터에 공급되는 동작 전원의 종류를 선택하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제1항에 있어서, 상기 패치 컨트롤러는,
상기 동작 전원을 생성하기 위한 전기화학적 에너지를 저장하고 있는 셀;
상기 동작 전원을 상기 커넥터에 인가하는 전원공급 단자;
상기 패치 컨트롤러의 동작 상태를 나타내는 표시 수단;
상기 패치 컨트롤러의 제어 알고리즘과 상기 제어 알고리즘의 실행을 위해 필요한 데이터를 저장하는 메모리;
상기 통신 유닛과 무선 통신을 수행하는 통신부; 및
상기 제어 알고리즘을 실행하여 상기 패치 컨트롤러의 전반적인 동작을 제어하는 제어기를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제6항에 있어서, 상기 패치 컨트롤러는,
상기 셀을 충전하는데 사용되는 충전 단자를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제6항에 있어서,
상기 제어기는 상기 패치의 동작 모니터링 정보를 상기 메모리에 저장하고, 상기 저장된 동작 모니터링 정보를 상기 통신 유닛으로 전송하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제1항에 있어서,
상기 통신 유닛은 근거리 무선 통신이 가능한 스마트 휴대 단말 또는 전용 단말임을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제1항에 있어서,
통신망을 통해 상기 통신 유닛으로 상기 패치 제어 신호를 제공하는 패치 관리 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제10항에 있어서,
상기 패치 관리 서버와 연동되며, 상기 패치의 동작 제어를 위해 필요한 패치 제어 정보를 데이터베이스에 유지 및 관리하는 데이터베이스 서버를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제11항에 있어서,
상기 패치 제어 정보는, 상기 패치에 대한 식별정보, 발급정보 및 동작 상세 정보 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제11항에 있어서,
상기 패치 관리 서버는, 상기 데이터베이스 서버와 연동하여 통신망을 통해 상기 패치 컨트롤러로부터 전송된 상기 패치의 동작 모니터링 정보를 데이터베이스에 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제11항에 있어서,
상기 패치 관리 서버에 접속하여 상기 패치 제어 정보를 입력하는 패치 관리자 컴퓨터를 더 포함하고,
상기 패치 관리 서버는 상기 데이터베이스 서버와 연동하여 상기 입력된 패치 제어 정보를 상기 데이터베이스에 저장 및 관리하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
제13항에 있어서,
상기 패치 관리 서버는 패치 관리자 컴퓨터의 요청에 따라 상기 데이터베이스 서버와 연동하여 상기 데이터베이스에 저장된 패치의 동작 모니터링 정보를 상기 패치 관리자 컴퓨터로 제공하는 것을 특징으로 하는 피부를 통해 조성물을 전달하는 시스템.
피부를 통해 전달될 조성물이 포함되어 있는 조성물 전달층과, 상기 조성물 전달층의 피부 대향 표면에 형성된 피부 천공부의 배열과, 상기 피부 천공부의 배열에 동작 전류를 인가하는 전극 매트릭스와, 상기 전극 매트릭스에 접속된 커넥터를 포함하는 패치를 인간의 피부에 부착하고, 상기 커넥터에 동작 전원을 공급하고 무선 통신을 통해 패치 제어 신호를 수신하여 상기 패치를 구동시키는 패치 컨트롤러를 상기 커넥터에 전기적으로 결합시킨 상태에서, 피부를 통한 조성물 전달을 제어하는 방법에 있어서,
상기 패치 제어 정보를 패치 관리자 컴퓨터로부터 입력 받아 데이터베이스에 저장하는 단계; 및
상기 패치 제어 정보에 기초한 상기 패치의 구동이 제어될 수 있도록 상기 저장된 패치 제어 정보로부터 생성된 패치 제어 신호를 통신망을 통해 상기 패치 컨트롤러로 제공하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통한 조성물의 전달을 제어하는 방법.
제16항에 있어서,
상기 패치 제어 신호는 상기 패치 컨트롤러의 온/오프 제어 신호, 상기 패치로의 동작 전원 인가 개시 또는 종료 제어 신호, 동작 전원 세기 조절 신호, 및 동작 전원 인가 타입 선택 신호 중 적어도 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통한 조성물의 전달을 제어하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 패치 컨트롤러가 상기 커넥터에 동작 전원의 공급을 개시 또는 종료하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통한 조성물의 전달을 제어하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 패치 컨트롤러가 상기 커넥터에 공급되는 동작 전원의 세기를 조절하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통한 조성물의 전달을 제어하는 방법.
제17항에 있어서,
상기 패치 제어 신호에 응답하여 상기 패치 컨트롤러가 상기 커넥터에 공급되는 동작 전원의 종류를 선택하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통한 조성물의 전달을 제어하는 방법.
제16항에 있어서,
상기 패치 컨트롤러에서 생성된 상기 패치의 동작 모니터링 정보를 통신망을 통해 수신하여 상기 데이터베이스에 저장하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통한 조성물의 전달을 제어하는 방법.
제21항에 있어서,
상기 패치 관리자 컴퓨터의 요청에 따라 상기 데이터베이스에 저장된 패치의 동작 모니터링 정보를 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부를 통한 조성물의 전달을 제어하는 방법.