KR20150010695A

KR20150010695A - 인체의 유전체 특성을 시뮬레이션한 조성물 및 sar 측정을 위한 이의 사용

Info

Publication number: KR20150010695A
Application number: KR1020147017734A
Authority: KR
Inventors: 크리스텔 쿠엘레베르; 티보 코라딘; 크리스티앙 보늄; 올리비에 메이어; 베누아 드하
Original assignee: 아트-피
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2015-01-28
Also published as: US9709615B2; EP2786361A1; EP2786361B1; CN104054120B; CN104054120A; WO2013079621A1; CA2856958A1; KR102008038B1; US20140368218A1; JP6140720B2; JP2015510441A; EP2786361B2

Abstract

본 발명은 수상 및 유상을 포함하는 수중유형 에멀젼과 관한 것으로, 상기 수상은 물 및 완화제를 포함하고, 그리고 상기 유상은 오일 및 적어도 하나 이상의 계면활성제를 포함한다. 본 발명의 상기 에멀젼은 인간의 유전체 특성을 시뮬레이션하는 유전체 특성을 가진다. 본 발명은 또한 본 발명의 에멀젼, 상기 에멀젼으로 채워진 모의 인체부; 및 상기 모의 인체부가 전자기장에 노출되었을 때 국부적 전자파인체흡수율을 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 시스템을 포함하는 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 에멀젼을 사용하는 것을 포함하는 전자기장을 방출하는 기구의 전자파인체흡수율 테스트를 수행하기 위한 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명의 에멀젼을 제조하는 공정에 관한 것이다.

Description

인체의 유전체 특성을 시뮬레이션한 조성물 및 SAR 측정을 위한 이의 사용{COMPOSITION SIMULATING THE DIELECTRIC PROPERTIES OF THE HUMAN BODY AND USE THEREOF FOR SAR MEASUREMENT}

본 발명은 인체(human body)의 유전체 특성(dielectric property)를 시뮬레이션한(simulating) 광대역(broadband) 조성물에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 수중유형(oil-in water) 에멀젼을 포함하는 조성물에 관한 것이며, 상기 수상(aqueous phase)은 글리세롤을 포함하고, 상기 유상(oily phase)은 적어도 하나 이상의 계면활성제, 바람직하게 적어도 두개 이상의 계면활성제를 포함한다. 본 발명의 조성물은 전자파인체흡수율(specific absorption rate, SAR) 측정, 총방사전력(total radiated power, TRP) 측정 또는 총등방성감도(total radiated sensitivity, TRS) 측정에 시험용으로 사용되는 마네킹(mannequin) 또는 팬텀(phantom)을 채우는데 사용될 수 있다. 본 발명은 또한 상기 마네킹 및 팬텀은 본 발명의 광대역 조성물로 채워져 있고, 마네킹 또는 팬텀 내에서 SAR 측정, 팬텀 부근에서 TRP 및/또는 TRS을 위한 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 더 나아가 본 발명의 디바이스의 사용을 포함하는 SAR, TRP 및/또는 TRS 측정 방법에 관한 것이다.

손에 들고 쓰는(handheld) 또는 인체 착용형(body-worn) 무선 디바이스로 통신하는 동안에, 사용자의 생체 조직은 전자기장 에너지(electromagnetic field energy)에 노출된다. 핸드폰(mobile phone) 또는 다른 상업적 디바이스에서 사용되는 주파수에서, 조직에 의하여 흡수된 무선 주파수(radiofrequency) 파워는 보통 전자파인체흡수율(Specific Absorption Rate, SAR)의 용어으로 측정된다.

SAR이란 전자기장에 물질이 노출되었을 때, 주어진 밀도(ρ)의 부피 요소를 포함하는(dV) 증분된 질량(dm)에 의해 흡수된 증분된 에너지(dW)의 비율이다:

SAR은 조직 등가 물질(tissue equivalent material)을 함유하고 있는 모의 인체부(human body part) 내부에 무선 디바이스에 의해 생성된 전기장(electric field) 분포를 측정함으로써 결정된다. 조직 1g 또는 10g 당 인체 전체 또는 인체 부분의 SAR 평균 허용치(공간 첨두 평균(peak spatial-average))는 국제 노출 가이드라인/표준 (ICNIRP guidelines IEEE Standard C95.1)에서 확립된다. 공중의 건강과 안전의 보호를 보장하기 위하여, 국가 규제기관은 이러한 규제를 널리 적용시키고 있으며, 공간 첨두 평균 SAR(peak spatial-average SAR)을 평가를 위하여, 측정 표준을 사용하는 것을 인정하고 있다. 적합한 SAR 측정 표준(예를 들면, IEC 62209-1 또는 IEC 62209-2)에 따른 무선 장치를 측정하는 것은 무선 주파수 장(radiofrequency field)에 인체의 노출에 대한 규제 요구사항을 갖춘 디바이스의 적합성을 평가할 수 있도록 한다.

측정 표준은 플라스틱 외피로 이루어지고, 균질한(homogeneous) 조직-모의 액체로 채워진 머리부 및 몸체부 마네킹 또는 팬텀의 사용을 명시하고 있다. 테스트 구성, 팬텀 모양 및 액체의 유전체 특성은 노출 조건의 대다수에서, 사람의 SAR와 비교할 때, 측정된 SAR의 보수적인 추정치(높은 값)를 보장하도록 설계되었다. TRP 및/또는 TRS의 측정은 또한 예를 들면 American CTIA Test Plan for Mobile Station Over the Air Performance 또는 European Standard 3GPP에서 정의된 것과 같은, 팬텀 또는 마네킹의 존재를 요구할 수 있다.

도 1은 0.03 - 6 GHz 범위에서 조직-등가 물질의 상대 유전율(relative permittivity) 및 도전율(conductivity)에 대한 IEC 62209-1/62209-2 표준 요구사항을 보여준다. 이러한 유전체 특성은 인체 조직의 유전체 특성에 대한 연구에 기반하여 정의되어 있다. 생체 내(In vivo) 및 생체 외(in vitro) 측정은 S. Gabriel work 에 보고되어 있다(Gabriel S. et al., Phys. Med. Biol., 1996, 41, 2251-2269). 균질한 조직 등가 액체를 위한 조직 유전체 파라미터(dielectric parameter)의 선택은 실제 노출 조건에서 얻어진 SAR과 비교할 때 과다 또는 과소평가의 정도를 결정한다. 다수의 연구는 이러한 접근의 보수성(conservativeness)를 확인하기 위하여 수행되었다(예를 들어, Drossos, A., Santomaa, V., and Kuster, N., "The dependence of electromagnetic energy absorption upon human head tissue composition in the frequency range of 300-3000 MHz", IEEE Transactions on Microwave Theory and Techniques, Vol. 48, No. 11, pp. 1988-1995, Nov. 2000).

목표하는 유전체 특성을 얻기 위하여, 균질한 액체를 위한 다른 방안들이 제안되고 있다. 잘 알려진 용액은 예를 들면 물, 염 및 글리세롤를 기반으로 한다(Fukunaga et al., IEEE Trans. Electromagn. Compat., 2004, 46(1), 126-129).

이러한 혼합물은 매우 단순하고 쉽게 얻어질 수 있다. 그러나 이것들은 오히려 좁은 대역(narrow-band, 중심 주파수 기준으로 10% 내지 20%)이 되는 단점을 제시한다. 결과적으로, 오래 지속되며 시간이 소모되는 조작을 이끄는 다양한 주파수 대역에서 시험했을 때, 이러한 유동체는 여러번 변경되어야만 한다. 더욱이 모의 조직이 매립되어 있으며 변경할 수 없는 밀봉된 팬텀에서, 그리고 만약 이러한 팬텀-조직 구성의 광대역 조작이 바람하다면, 넓은 대역폭에 적합한 유전체 특성을 제공하는 용액을 함유하는 것이 필요하다.

그래서 상기 문제를 해소하기 위하여, 여러 연구 그룹은 보다 넓은 주파수 범위에서 사용할 수 있는 조직-모의 액체를 개발하기 위하여 노력하고 있다.

현재까지, 이 기술 분야에 광대역 용액을 제안한 매우 적은 수의 연구가 존재한다. 출원인의 지식으로는, 이러한 용액은 시간이 지나면 안정적으로 남아있지 않는다: 몇 달 이후 또는 몇 달도 안되서 이후에 유전체 특성이 빗나갈 수 있거나; 또는 유전체 특성이 표준 요구사항을 충족하지 않는다.

결과적으로, 전형적으로 0.03 내지 6 GHz 주파수의 넓은 범위에서 SAR 측정을 가능하게 하는 인체의 유전체 특성을 시뮬레이션하며(simulating), 시간이 지나도 물리적으로 안정적으로 유지하고, 상기 유전체 특성은 시간이 지나도 매우 느리게 변화되는 조성물에 대한 요구가 있다. 이러한 조성물은 또한 TRP 및/또는 TRS 측정을 위하여 사용될 수 있다.

본 발명은 주파수의 적어도 1 데케이드(decade)에서(0.6 - 6 GHz) 유전체 특성을 시뮬레이션하는 광대역 조성물을 제공함으로써 이러한 문제를 해결한다. 본 발명의 상기 조성물은 비-독성 화합물을 함유하고 시간과 온도에 양호한 물리적 안정성을 제공한다. 유전체 특성은 성질은 또한 시간이 증가되는 기간에도 유지된다.

본 발명은 SAR, TRP 및/또는 TRS 측정을 위한 디바이스, 즉 주파수의 적어도 1 데케이드에서(0.6 - 6 GHz) 유전체 특성을 시뮬레이션하는 조성물로 채워진 인체부 팬텀에 관한 것이다.

본 발명은 또한 본 발명에 따른 SAR 측정용 디바이스의 사용을 포함하는 SAR의 측정 방법에 관한 것이다. 본 발명은 또한 본 발명에 따른 디바이스의 사용을 포함하는 TRP 및/또는 TRS의 측정 방법에 관한 것이다.

SAR, TRP 및/또는 TRS 측정에 사용되는 팬텀을 채우기 위한 본 발명의 광대역 조성물의 사용은 주파수의 범위가 변화할 때 조성물을 바꾸는 것을 요구하지 않기 때문에 측정 시간을 단축할 수 있다는 장점을 제공한다. 또한, 이러한 용액은 예를 들어 주파수의 적어도 1 데케이드에서 SAR를 측정하기 위하여 설계된 프로브의 배열로 장치화될 밀폐되게 봉합된 팬텀으로 둘러싸이기에 적합하다.

요약

본 발명은 하기 수상 및 유상을 포함하는 수중유형 에멀젼과 관한 것이다.

- 물 및 완화제(relaxing agent)를 포함하는 수상, 및

- 오일 및 적어도 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 유상.

일 실현예에서, 본 발명의 수중유형 에멀젼은 25℃에서 0.005 Pa.s 내지 50 Pa.s, 바람직하게 25℃에서 0.01 Pa.s 내지 30 Pa.s 범위의 점도를 가진다.

일 실현예에서, 본 발명의 수중유형 에멀젼은 30 MHz 에서 6 GHz 범위의 주파수에서 68.09 내지 31.2 범위의 상대 유전율 및 0.68 S/m 내지 6.60 S/m 범위의 도전율을 가진다.

일 실현예에서, 완화제는 폴리올, 바람직하게 글리세롤이다.

일 실현예에서, 상기 완화제의 함량은 수상 전체 질량에 대하여 1 중량% 내지 50 중량%, 바람직하게 1 중량% 내지 40 중량%이다.

일 실현예에서, 상기 수상은 염, 무수(anhydrous) 또는 무수가 아니거나(no anhydrous), 바람직하게 NaCl, CaCl₂또는 벤조산 나트륨(sodium benzoate)에서 선택된 염을 더 포함한다.

일 실현예에서, 상기 오일은 미네랄 오일(mineral oil), 파라핀 오일(paraffin oil), 석유 오일(petroleum oil)과 같은 합성 오일 또는 친지질성 에스테르(lipophilic esters), 트리글리세라이드(triglycerides), 캐스터 오일(castor oil), 옥수수 오일(corn oil), 올리브 오일(olive oil), 대두유(soybean oil), 이소프로필 팔미테이트(isopropyl palmitate)와 같은 팜 오일(palm oil)과 같은 천연 오일, 또는 이들의 혼합물을 포함한 군에서 선택되거나, 바람직하게 이소프로필 팔미테이트이다.

일 실현예에서, 상기 계면활성제는 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 삼블록 공중합체(triblock copolymers)와 같은 폴록사머(poloxamers); 예를 들어 Triton^TM-X100와 같은 폴리에틸렌 옥사이드 및 사슬 및 적어도 하나 이상의 방향성 그룹을 가지는 계면활성제; 예를 들어 Span^TM80와 같은 소르비탄 에스테르(sorbitan esters) 및 에톡실화된 소르비탄 에스테르(ethoxylated sorbitan ester); Tween^®80과 같은 폴리소르베이트; Brij^®58과 같은 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르(polyoxyethylene alkyl ethers) 또는 이들 계면활성제의 혼합물을 포함한 군에서 선택된 비-이온성 계면활성제이다.

일 실현예에서, 본 발명의 수중유형 에멀젼은 알지네이트(alginate), 잔탄(xanthan), 아가로오스(agarose), 구아검(guar gum), 아가(agar), 젤라틴(gelatin), 하이드록시에틸셀룰로오즈(hydroxyethylcellulose), 사이클로덱스트린(cyclodextrines) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된 증점제(thickening agent)를 더 포함한다.

일 실현예에서, 본 발명의 상기 수중유상 에멀젼은 하기 사항을 포함한다:

- 물,

- 상기 수상 전체 질량에 대하여 1 중량% 내지 50 중량%의 적어도 하나 이상의 완화제,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.05 중량% 내지 5 중량%의 적어도 하나 이상의 염;

- 선택적으로 증점제,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 10 중량% 내지 30 중량%의 적어도 하나 이상의 오일,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 5 중량% 내지 10 중량%의 적어도 하나 이상의 계면활성제, 바람직하게 적어도 두개 이상의 계면활성제.

일 실현예에서, 본 발명의 상기 수중유형 에멀젼은 하기 사항 포함한다:

- 물,

- 상기 수상 전체 질량에 대하여 1 중량% 내지 50 중량%의 글리세롤,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.05 중량% 내지 5 중량%의 CaCl₂;

- 선택적으로, 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.2 중량% 내지 3 중량%의 잔탄,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 10 중량% 내지 30 중량%의 이소프로필 팔미테이트,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 5 중량% 내지 10 중량%의 Triton X-100 및 Span 80의 혼합물.

일 실현예에서, 본 발명의 수중유형 에멀젼은 하기 사항을 포함한다:

- 물,

- 상기 수상 전체 질량에 대하여 15중량% 내지 35중량%의 글리세롤,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.6중량% 내지 1.2중량%의 CaCl₂;

- 선택적으로, 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.3중량% 내지 2중량%의 잔탄,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 15중량% 내지 25중량%의 이소프로필 팔미테이트,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 6중량% 내지 8중량%의 Triton X-100 및 Span 80의 혼합물, 바람직하게 Triton X-100/Span 80의 비율은 79/21.

- 물,

- 상기 수상 전체 질량에 대하여 2중량% 내지 7중량%의 글리세롤,

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.1중량% 내지 1중량%의 CaCl₂;

- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 10중량% 내지 15중량%의 이소프로필 팔미테이트,

더 나아가 본 발명은 하기 사항을 포함하는 디바이스에 관한 것이다:

- 본 발명에 따르는 에멀젼,

- 상기 에멀젼으로 채워진 모의 인체부; 및

- 상기 모의 인체부가 전자기장에 노출되었을 때 국부적 전자파인체흡수율을 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 시스템.

일 실현예에서, 상기 모의 인체부는 인간 몸통부의 부분 또는 전체 또는 인간의 머리부의 부분 또는 전체 형태의 용기이다.

더 나아가 본 발명은 하기 사항을 포함하는, 전자기장을 방출하는 기구의 전자파인체흡수율 테스트를 수행하기 위한 방법에 관한 것이다:

- 본 발명에 따른 디바이스를, 상기 기구에 또는 그 근처에, 바람직하게 근접한 곳에 위치;

- 테스트되는 상기 기구가 송신(transmit)시에 상기 디바이스 내의 전계 강도(field strength)를 측정.

본 발명은 또한 본 발명에 따르는 에멀젼을 제조하는 방법에 관한 것이고, 하기 사항을 포함한다:

- 조성물(I)을 얻기 위하여, 해당되는 경우 교반 하에 물에 증점제를 용해;

- 조성물(Ⅱ)을 얻기 위하여, 해당되는 경우 교반 하에 물에 염을 용해 및 교반하에 완화제의 첨가;

- 수상을 형성하기 위하여 조성물(I) 및 조성물(Ⅱ)의 혼합;

- 유상을 형성하기 위하여 교반 하에 오일에 계면활성제를 용해;

- 교반하에 상기 수상에 상기 유상을 분산;

상기 공정은 20℃ 내지 25℃의 범위의 온도에서 수행된다.

도 1은 0.03 - 6GHz 범위에서 조직-모의 유전체 특성 물질의 +/- 10% 편차 허용의 IEC 62209-2 표준 요구사항을 나타낸다. (1A)는 주파수에 따른 물질의 상대 유전율을 나타낸다. (1B)는 주파수에 따른 물질의 도전율을 나타낸다.
도 2는 0.6GHz 내지 6GHz에서, IEC 표준 요구사항 +/- 10% 편차 허용과 비교한 실시예 1의 에멀젼 2의 유전체 특성을 나타낸다.
도 3는 0.6GHz 내지 6GHz에서, IEC 표준 요구사항 +/- 10% 편차 허용과 비교한 실시예 2의 에멀젼 3의 유전체 특성을 나타낸다.
도 4는 0.6GHz 내지 6GHz에서, IEC 표준 요구사항 +/- 10% 편차 허용과 비교한 실시예 2의 에멀젼 5의 유전체 특성을 나타낸다.
도 5는 0.03Hz 내지 6GHz에서, IEC 표준 요구사항 +/- 10% 편차 허용과 비교한 실시예 2의 에멀젼 5의 유전체 특성을 나타낸다.
도 6는 0.6GHz 내지 6GHz에서, IEC 표준 요구사항 +/- 10% 편차 허용과 비교한 실시예 2의 에멀젼 5의 20℃ 및 42℃에서의 유전체 특성을 나타낸다.
도 7는 0.15GHz 내지 6GHz에서, FCC 규제 요구사항 +/- 10% 편차 허용과 비교한 실시예 6의 에멀젼 7의 유전체 특성을 나타낸다.

정의

본 발명에 있어서, 하기 용어는 하기 의미를 가진다:

- 수치 앞에 기재된 "약"은 상기 수치의 값의 10%보다 많거나 적은 값을 의미한다.

- "완화제(relaxing agent)"는 그것을 포함하는 시스템에 부가적인 완화 공정(relaxation process)을 유도할 수 있는 화학적 화합물을 나타낸다. 본 발명에서, 완화제는 바람직하게 예를 들어 글리세롤과 같은 폴리올이다.

- "상대 유전율(relative permittivity)"은 Standard IEEE1528 (2003)에 정의된 바와 같다.

- "도전율(conductivity)"은 Standard IEEE1528 (2003)에 정의된 바와 같다.

- 본 발명에서 "저주파(low frequency)"의 의미는 약 30MHz 내지 약 2GHz의 범위의 주파수를 나타낸다.

- "점도(viscosity)"는 동점성 계수(dynamic viscosity)를 나타낸다.

- "폴리올(polyol)"은 적어도 두개 이상의 -OH기를 포함하는 화학적 화합물을 나타낸다.

- "증점제(thickening agent)"는 조성물의 점도를 증가시킬 수 있는 화학적 화합물에 관한 것이다.

- "모의 인체부(simulated human body part)"는 인체의 부분 또는 전체의 형태의 용기, 예를 들어 마네킹 또는 팬텀과 같은 것을 의미한다. 이러한 마네킹 또는 팬텀은 흔히 SAR 측정에 사용된다.

- "혼탁점(cloud point)"는 물에서 계면활성제의 용해도(solubility)가 영향을 받으며, 상기 혼합물이 분리되기 시작하는 온도 이상을 의미한다.

상세한 설명

조성물

본 발명은 인체의 적어도 한 부분, 바람직하게 머리 또는 몸통의 유전체 특성을 시뮬레이션하는 조성물에 관한 것이다. 본 발명의 조성물은 광대역 제품이다. 본 발명에서 광대역의 의미는 주파수의 적어도 1 데케이드, 바람직하게 10MHz 내지 10GHz, 더 바람직하게 30MHz 내지 6GHz 또는 600MHz 내지 6GHz를 나타낸다.

본 발명의 조성물은 다이렉트 수중유형 에멀젼(direct oil-in-water emulsion)을 포함하며:

상기 수상은 물 및 완화제를 포함하고; 그리고

상기 유상은 오일 및 적어도 하나 이상의 계면활성제를 포함한다.

일 실현예에서, 본 발명의 조성물은 다이렉트 수중유형 에멀젼을 포함하며:

상기 수상은 물 및 글리세롤을 포함하고; 그리고

상기 유상은 오일 및 적어도 하나 이상의 계면활성제, 바람직하게 적어도 두개 이상의 계면활성제를 포함한다.

상기 수상은 물 및 완화제를 포함하며; 그리고

상기 유상은 오일 및 적어도 하나 이상의 계면활성제, 바람직하게 적어도 두개 이상의 계면활성제;

상기 에멀젼은 25℃에서 0.005 Pa.s 내지 50 Pa.s, 바람직하게 25℃에서 0.01 Pa.s 내지 30 Pa.s의 점도를 가진다.

수상(Aqueous phase)

일 실현예에 따르면, 상기 에멀젼의 수상은 물, 탈이온수(deionized water), 탈염수(demineralized water), 수용액(aqueous solution), 예를 들어 소금물과 같은, 또는 이들의 혼합물을 포함한다.

일 실현예에서, 완화제는 폴리올, 예를 들어 글리세롤 또는 당류(sugar), 바람직하게 글리세롤이다.

제 일 실현예에 따르면, 완화제는 글리세롤이다.

제 이 실현예에 따르면, 완화제는 예를 들어 프룩토오즈(fructose)와 같은 단당류, 사카로오스(saccharose)와 같은 이당류, 또는 이들의 혼합물이다.

특별한 실현예에 따르면, 상기 완화제는 당류, 특히 단당류 또는 이당류가 아니다. 특정 실현예에서, 본 발명의 에멀젼은 단당류 또는 이당류를 포함하지 않는다.

일 실현예에서, 수상은 수상 전체 질량에 대해서 1중량% 내지 50중량%(w/w 수상), 바람직하게 수상의 전체 질량에 대해서 1중량% 내지 40중량%의 완화제를 포함한다.

제 일 실현예에서, 수상은 완화제, 바람직하게 글리세롤을 수상의 질량 대비 10중량% 내지 40중량%, 바람직하게 수상의 질량 대비 15중량% 내지 35중량%, 더 바람직하게 수상의 질량 대비 17중량% 내지 25중량%, 더 바람직하게 수상의 질량 대비 19중량% 내지 21중량%, 보다 더욱 바람직하게 수상의 질량 대비 약 20중량%의 함량으로 포함한다. 바람직하게, 완화제의 함량은 30MHz 내지 6GHz의 주파수 범위에서 상기 에멀젼의 상대 유전율이 60.5 내지 31.2 범위가 되도록 한다.

제 이 실현예에서, 상기 수상은 완화제, 바람직하게 글리세롤을 수상의 질량 대비 1 중량% 내지 10중량%, 바람직하게 수상의 질량 대비 2중량% 내지 7중량%, 더 바람직하게 수상의 질량 대비 2중량% 내지 5중량%, 보다 더욱 바람직하게 수상의 질량 대비 약 3중량%의 함량으로 포함한다. 바람직하게, 완화제의 함량은 0.15GHz 내지 6GHz의 주파수 범위에서 상기 에멀젼의 상대 유전율이 68.09 내지 43.38 범위가 되도록 한다.

완화제의 함량은 조직-모의 물질을 위한 표준에 의하여 요구되는 유전체 특성을 얻도록 맞춰질수 있다.

일 실현예에서, 수상은 필수적으로 탈이온수 및 20%의 폴리올, 바람직하게 글리세롤로 구성되어 있다.

본 발명에서, 완화제의 사용은 주어진 주파수의 범위에서 조성물의 복소 유전율(complex permittivity)을 조정하는 것을 가능하게 한다. 완화제로서 폴리올, 및 특히 글리세롤은 상기 조성물의 상대 유전율에 많은 영향을 끼치지 않는 장점을 가지고 있다. 게다가, 어떤 이론에도 구속되지 않고, 폴리올이 약 20 내지 약 40℃의 작동 온도 범위를 얻는데에 참여하고, 바람직하게는 상기 작동 온도는 실온(ambient temperature)이라고, 출원인이 이해하는 바이다.

본 발명의 일 측면에서, 수상은 염을 더 포함한다. 다른 종류의 염이 그 조성물에 따라 다양한 양으로 사용될 수 있다. 염의 양은 경험적 및 계산적으로 결정될 수 있다. 일 실현예에서, 염은 NaCl, CaCl₂, 벤조산 나트륨(sodium benzoate) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된다. 염은 무수 또는 무수가 아닐 수 있다. 일 실현예에서, 염의 함량은 에멀젼 전체 질량 대비 0.05중량% 내지 5중량% (w/w)일 수 있고, 바람직하게 0.1중량% 내지 2.5 중량% (w/w)이다. 일 실현예에서, 염은 CaCl_2, 바람직하게 무수 CaCl₂이고, 에멀젼 전체 중량 대비 0.1중량% 내지 5중량%(w/w), 바람직하게 0.4중량% 내지 2.5중량% w/w, 더 바람직하게 0.6중량% 내지 1.2 중량% w/w 의 함량을 사용한다. 바람직한 실현예에서, 염은 CaCl_2, 바람직하게 무수 CaCl₂이고, 에멀젼 전체 중량 대비 0.6중량% 내지 1.2중량% w/w, 바람직하게 0.9중량% 내지 1.1중량% w/w 의 함량을 사용한다. 또 다른 바람직한 실현예에서 염은 CaCl_2, 바람직하게 무수 CaCl₂이고, 에멀젼 전체 중량 대비 0.1중량% 내지 1.0중량% w/w, 바람직하게 0.5중량% 내지 0.8 중량% w/w 의 함량을 사용한다. 바람직하게 염의 함량은 저주파(low frequency)에서 에멀젼의 도전율이 0.68 S/m보다 높게, 바람직하게 0.03 GHz 내지 6GHz의 범위의 주파수에서 0.68 S/m 내지 6.60 S/m의 에멀젼 도전율을 가지게 한다.

염의 존재는 유리하게도 표준에 따라 결정된 도전율의 값을 도달할 수 있도록 한다. 수상에서의 염의 존재는, 본 발명의 범위에서, 에멀젼의 상대 유전율에 크게 영향을 끼치지 않는다는 것이 출원인이 이해하는 바이다.

유상(Oily phase)

일 실시예에 따르면, 오일은 예를 들어 미네랄 오일, 파라핀 오일 또는 석유 오일과 같은 합성 오일, 예를 들어 친지질성 에스테르, 트리글리세라이드, 캐스터 오일, 옥수수 오일, 올리브 오일, 대두유, 팜 오일과 같은 천연 오일, 또는 이들의 혼합물일 수 있다. 바람직한 실현예에 따르면, 상기 오일은 팜유, 바람직하게 이소프로필 팔미테이트이다. 또 다른 실현예에서, 상기 오일은 비-식물성 오일(non-vegetal oil) 이다.

일 실현예에 따르면, 본 발명의 에멀젼 내 오일의 함량은 에멀젼 전체 중량의 10 중량% 내지 30중량% (w/w)의 범위이다. 바람직한 실현예에 따르면, 본 발명의 에멀젼 내 오일의 양은 15 내지 25중량% (w/w), 바람직하게 17 내지 19중량% w/w이다. 또 다른 바람직한 실현예에서, 본 발명의 에멀젼 내 오일의 양은 10 내지 15중량% w/w, 바람직하게 12.5 내지 14중량% w/w이다.

일 실현예에서, 상기 유상은 적어도 하나 이상의 비-이온성(non-ionic) 계면활성제, 음이온성(anionic) 계면활성제, 양이온성(cationic) 계면활성제 또는 쌍이온성(zwitterionic) 계면활성제를 포함한다. 비-이온성 계면활성제는 예를 들어 에틸렌 옥사이드 및 프로필렌 옥사이드의 삼블록 공중합체, 예를 들어 BASF에서 판매하는 Pluronic^® 와 같은 폴록사머, 예를 들어 Union Carbide에서 판매하는 Triton^TM-X10와 같은 폴리에틸렌 옥사이드 및 사슬 및 적어도 하나 이상의 방향성 그룹을 가지는 계면활성제; 예를 들어 Croda에서 판매하는 Span^TM80과 같은 소르비탄 에스테르 및 에톡실화된 소르비탄 에스터, 또는 Sigma-Aldrich에서 판매하는 Tween^®80과 같은 폴리소르베이트, Sigma-Aldrich에서 판매하는 Brij^®58과 같은 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르, 또는 이들 계면활성제의 혼합물일 수 있다. 음이온성 계면활성제는 예를 들어 인지질(phospholipid)과 같은 음이온성 리피드; 또는 소듐 도데실 설페이트(sodium dodecyl sulfate, SDS)일 수 있다. 양이온성 계면활성제는 예를 들어 헥사데실트리메틸암모늄 브로마이드(hexadecyltrimethylammonium bromide, CTAB)와 같은 제4급 암모늄 화합물; 올레일아민(oleyamine) 또는 스테아릴아민(stearylamine)과 같은 일차 아민; 양이온성 리피드; 클로로헥시딘(chlorhexidin) 염; 또는 키토산과 같은 양이온성 폴리머가 될 수 있다. 쌍이온성 계면활성제는 예를 들어 레시틴이 될수 있다.

바람직한 일 실현예에 따르면, 상기 유상은 적어도 하나 이상의 비-이온성 계면활성제를 포함한다.

바람직한 일 실현예에 따르면, 상기 유상은 적어도 두개 이상의 계면활성제, 바람직하게 적어도 두개 이상의 비-이온성 계면활성제의 혼합물을 포함한다. 이것은 유상이 다른 친수성을 가진 두가지의 계면활성제의 혼합물을 포함하는 경우에 특히 선호된다.

두가지 비-이온성 계면활성제 혼합물의 사용은 에멀젼의 안정성을 증가시키는 장점을 가져온다.

바람직한 비-이온성 계면활성제의 조합은 Triton-X100/Span 80 또는 Tween80/Span 80이고, 다른 혼합물은 고려되지 않을 수 있다.

일 실현예에서, 에멀젼 내 전체 계면활성제 총 함량은 에멀젼 전체 중량의 5 내지 10중량%, 바람직하게 6 내지 8중량% w/w의 범위를 가진다.

점성이 있는 조성물(Viscous composition)

유리하게, 본 발명의 에멀젼은 점성의 조성물이다. 이것은 특히 팬텀에서 충전의 우려 및 누설될 위험을 제한하는데에 있어서 흥미로운 점이다. 게다가, 조성물의 점도은 에멀젼의 물리적 안정성에 참여를 한다.

일 실현예에 따르면, 본 발명의 에멀젼은 25℃에서 0.005 Pa.s 내지 50 Pa.s 의 점도, 바람직하게 25℃에서 0.01 Pa.s 내지 30Pa.s의 점도를 나타낸다.

본 발명의 에멀젼의 점도는 뉴턴형 유체(Newtonian fluids)인 경우에 Couette type의 Low Shear LS 400 (Lamy Rheology)을 이용하여 측정될 수 있다. 상기 점도는 또한 비-뉴턴형 유체(non-Newtonian fluids)인 경우에, cone-plate geometry으로 HAAKE RheoStress 600 rheometer를 이용하여 측정될 수 있다.

이러한 점도를 가진 조성물은 그 안에 공기 주머니나 공기 방울을 도입하지 않고도 모의 인체부, 특히 복잡한 모양을 가지는 것을 채우는 데에 잘 적합하다는 점이 출원인에 의하여 알아차려졌다.

본 발명의 실현예에 따르면, 에멀젼의 완화제는 더 나아가 점성이 생기게 하는(viscosifying) 물질로서 행동한다. 이것은 특히 완화제가 글리세롤일 경우이다.

또 다른 일 실현예에 따르면, 본 발명의 에멀젼은 의도된 점도에 도달하게 하는 증점제를 더 포함할 수 있다.

일 실현예에서, 증점제는 예를 들어, 하이드로콜로이드(hydrocolloids) 및 특히 다른 종류의 다당류, 알지네이트(alginate), 잔탄(xanthan), 아가로오스(agarose), 구아(guar), 아가(agar), 젤라틴(gelatin), 하이드록시셀룰로오즈(hydroxycellulose), 사이클로덱스트린(cyclodextrines)와 같은, 또는 이들의 혼합물이다. 바람직한 실현예에서, 증점제는 잔탄 또는 아가로오스이다. 바람직하게 증점제는 실온에서 본 발명의 에멀젼에 혼입될 수 있다.

일 실현예에서, 증점제는 에멀젼 전체 중량의 0.2중량% 내지 3중량%, 바람직하게 0.3중량% 내지 2중량% w/w, 더 바람직하게 0.4 중량% 내지 0.6중량% w/w 범위의 전형적인 양이 사용된다.

부가적 구성물질(Further components)

일 실시예에 따르면, 본 발명의 에멀젼은 항산화제로 비타민 E와 같은 첨가제를 더 포함할 수 있다.

일 실현예에 따르면, 본 발명의 에멀젼은 보존제(preservative agent) 및/또는 살균제(bactericidal agent), 예를 들어 소듐 아자이드(sodium azide) 또는 Germaben II (Lotion Crafter)를 더 포함할 수 있다.

유전체 특징(Dielectric properties)

본 발명의 에멀젼은 광대역 조직-모의 조성물이다.

본 발명의 일 측면에서, 에멀젼은 30 MHz 내지 6 GHz 의 주파수 범위에서 60.5 내지 31.2 범위의 상대 유전율을 가진다. 본 발명의 또 다른 측면에서, 에멀젼은 0.15 GHz 내지 6 GHz의 주파수 범위에서 68.09 내지 43.38의 상대 유전율을 가진다. 본 발명의 또 다른 측면에서, 에멀젼은 0.03 GHz 내지 6 GHz의 주파수 범위에서 68.09 내지 31.2의 상대 유전율을 가진다. 바람직한 실시예에서, 에멀젼은 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission. IEC)에 의해 규정된 레퍼런스 IEC 62209-1/2의 +/- 10% 편차 허용 상대 유전율을 가진다. 또 다른 바람직한 일 실현예에서, 에멀젼은 미국 연방 통신 위원회(American Federal Communications Commission, FCC)에 의해 규정된 레퍼런스 OET Bulletin 65 Supplement C의 +/- 10% 편차 허용, 바람직하게 +/- 5% 편차 허용의 상대 유전율을 가진다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 에멀젼은 30 MHz 내지 6 GHz 주파수 범위에서 0.68 S/m 내지 6.03 S/m의 범위의 도전율을 가진다. 본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 에멀젼은 0.72 S/m 보다 큰 도전율을 가지고, 바람직하게 150 MHz 내지 6 GHz의 주파수 범위에서 0.72 S/m 내지 6.60 S/m의 범위의 도전율을 가진다. 본 발명의 일 측면에서, 에멀젼은 30 MHz 내지 6 GHz의 주파수 범위에서 0.68 S/m 내지 6.60 S/m의 범위의 도전율을 가진다. 바람직한 실현예에서, 에멀젼은 국제전기기술위원회(International Electrotechnical Commission. IEC)에 의해 규정된 레퍼런스IEC 62209-1/2의 +/- 10% 편차 허용의 도전율을 가진다. 또 다른 바람직한 일 실현예에서, 에멀젼은 미국 연방 통신 위원회(American Federal Communications Commission, FCC)에 의해 규정된 레퍼런스 OET Bulletin 65 Supplement C의 +/- 10% 편차 허용, 바람직하게 +/- 5% 편차 허용의 도전율을 가진다.

상대 유전율 및 도전율은 벡터 네트워크 분석기(vector network analyzer)와 함께 Agilent Technologies의 85070 E dielectric probe kit를 이용하여 측정될 수 있다.

일 실현예에 따르면, 본 발명의 에멀젼은 국제전기기술위원회(IEC)에 의해 규정된 레퍼런스 IEC 62209-1/2로 정의된 표준 요구사항을 +/- 10% 편차 허용으로 만족한다.

일 실현예에 따르면, 본 발명의 에멀젼은 미국 연방 통신 위원회(FCC)에 의해 규정된 레퍼런스 OET Bulletin 65 Supplement C에 정의된 대상 유전체 파라미터 값을 +/- 10% 편차, 바람직하게 +/- 5% 편차에 접근한다.

액적 크기(Droplets size)

일 실현예에 따르면, 본 발명의 수중유형 에멀젼의 오일 액적은 80nm 내지 50㎛, 바람직하게 200nm 내지 30㎛ 평균 크기를 가진다.

조성물의 안정성(Stability of the composition)

상기 에멀젼의 안정성 평가는 시간에 따라 에멀젼의 물리적 안정성을 평가하는 것을 포함한다. 특정 실현예에서, 에멀젼의 물리적 안정성은 초과 시간(overtime)에서 상분리의 시각적 추정 및/또는 초과시간에서 액적 크기의 측정에 의해서 평가될 수 있다. 액적 크기의 측정은 DLS(Dynamic light scattering)에 의하여 얻거나 또는 광학 및 전자 현미경에 의해 얻어질 수 있다.

일 실현예에서, 본 발명의 에멀젼은 6개월 보다 긴, 바람직하게 9개월 보다 긴, 더 바람직하게 1년 보다 긴, 보다 더 바람직하게 3년 보다 긴 기간동안 물리적 안정성을 유지한다.

에멀젼의 안정성 평가는 또한 에멀젼의 유전체 특성의 초과 시간에서 안정성 평가를 포함한다. 특정 실현예에서, 상기 에멀젼은 적어도 6개월, 바람직하게 적어도 9개월, 보다 바람직하게 적어도 1년, 보다 바람직하게 3년 보다 길게, 국제전기기술위원회(IEC)에 의해 규정된 레퍼런스 IEC 62209-1/IEC 62209-2로 정의된 표준 요구사항 +/- 10% 편차로 만족시킨다. 또 다른 특정 실현예에서, 상기 에멀젼은 적어도 6개월, 바람직하게 적어도 9개월, 더 바람직하게 적어도 1년, 보다 더 바람직하게 3년 보다 길게, 미국 연방 통신 위원회(FCC)에 의해 규정된 레퍼런스 OET Bulletin 65 Supplement C로 정의된 규제 요구사항을 +/- 10% 편차로 만족시킨다.

상기 에멀젼의 안정성 평가는 또한 초과 시간에서 세균의(bacterial) 그리고 미생물의(microbial) 안정성 평가를 포함할 수 있다. 특정 실현예에서, 에멀젼의 세균 및 미생물의 안정성은 곰팡이 생장(mold growth)의 시각적 판단(visual determination)으로 측정될 수 있다.

본 발명의 조성물을 제조하는 공정

본 발명의 에멀젼을 제조하는 동안에, 에멀젼 결과물의 안정성을 혼합물의 온도 및 교반 속도를 조절하는 것은 중요할 수 있다.

본 발명의 일 실현예에서, 본 발명의 에멀젼을 제조하는 방법은 하기 사항을 포함한다:

- 조성물 (Ⅰ)을 얻기 위하여, 해당되는 경우 교반 하에 물에 증점제를 용해;

- 조성물 (Ⅱ)을 얻기 위하여, 해당되는 경우 교반 하에 물에 염을 용해, 선택적으로 보존제의 첨가;

- 조성물(Ⅰ) 및 조성물 (Ⅱ)을 혼합;

- 교반 하에 오일에 계면활성제를 용해;

- 교반 하에 수상에 유상을 분산.

일 실현예에서, 교반은 프로펠러 교반기(propeller stirrer), 패들 교반기( paddle stirrer), 터빈(turbine), 콜로이드 밀(colloidal mill), 울트라투락스(ultra turrax), 예를 들면 초음파 스틱(ultrasounds stick)을 이용한 초음파(ultrasounds)를 이용해서 수행될 수 있고, 바람직하게 프로펠러 교반기 또는 패들 교반기, 상기 패들 교반기는 선택적으로 터빈과 관련되서 수행될 수 있다.

공정의 진행 동안에, 온도는 유리하게 20 내지 25℃ 사이에서 유지되고, 바람직하게 상온(room temperature)으로 유지된다. 실온에서 작업하는 것은 생산 비용을 절약하는 산업적 관점에서 보면 매우 바람직하지만, 또한 에멀젼의 안정성을 고려하면 상승된 온도에서 에멀젼은 안정이 되지 않을 수 있다. 게다가, 유전체 특성은 온도가 올라감에 따라 영향을 받을 수 있다.

또 다른 실현에에서, 상기 공정의 몇몇 단계는 20 내지 70℃의 범위의 온도, 바람직하게 약 35℃, 특히 증점제의 용해가 끝나는 단계에 수행될 수 있다.

사용되는 계면활성제, 특히 비-이온성 계면활성제의 혼탁점을 넘지 않도록 교반, 속도, 온도 및 기간의 유형을 선택하는 것은 중요하다. 초음파 스틱을 사용하면, 초음파가 샘플의 가열을 초래하기 때문에, 아이스 배쓰(ice bath)의 사용은 그래서 중요하다.

SAR, TRP 및/또는 TRS 측정을 위한 디바이스

본 발명은 더 나아가 본 발명의 에멀젼을 포함하는 SAR 측정을 위한 디바이스에 관한 것이다. 본 발명은 더 나아가 본 발명의 에멀젼을 포함하는 TRP 및/또는 TRS 측정을 위한 디바이스에 관한 것이다.

본 발명은 상기 기재된 본 발명의 에멀젼으로 채워진 모의 인체부에 관한 것이다. "채워짐"이란, 완전히 채워짐을 의미하며, 즉 공기 주머니나 공기 방울이 없이 채워짐을 의미한다.

본 발명은 또한 하기 사항을 포함하는 디바이스에 관한 것이다:

- 본 발명에 따르는 에멀젼;

- 상기 에멀젼으로 채워진 모의 인체부;

- 상기 모의 인체부가 전자기장에 노출되었을 때, 국부(local) 전자파인체흡수율을 측정할 수 있는 적어도 하나의 시스템

바람직한 실시예에서, 상기 모의 인체부는 밀폐되게 봉합된다.

본 발명의 일 측면에서, 상기 모의 인체부는 플라스틱 외피, 바람직하게 딱딱한 플라스틱 외피로 만들어진다.

일 실현예에 따르면, 모의 인체부의 모양은 머리, 손, 몸통 또는 이들의 부분 및/또는 이들의 조합일 수 있다. 바람직하게, 모의 인체부는 IEC 및 IEEE 표준에 정의된 요구사항을 만족한다.

일 실현예에서, 본 발명의 에멀젼은, 완전히 방지할수 없는 경우, 공기 방울이나 공기 주머니가 도입되는 것과 같은 방법이 제한되는 방법으로, 모의 인체부 내에 채워진다. 실제로, 공기 방울은 상기 조성물로 팬텀이 채워질 때 회피되어야하고, 그렇지 아니하면 팬텀의 유전체 특성에 영향을 미칠 수 있다. 특히, SAR, TRP 및/또는 TRS 측정하는 동안에 공기 주머니가 없도록 존재하여만 하고, 그렇지 아니하면 잘못된 값이 얻어질 수 있다. 이것은 공기 주머니가 테스트되는 기구가 놓여져야되는 곳 가까이에 존재하는 때에 특히 염려된다.

바람직한 실현예에서, 모의 신체부는 진공하에 에멀젼으로 채워진다.

실현예에 따르면, SAR을 측정하기 위한 시스템은 프로브를 포함하며, 이는 예를 들어 전기장의 제곱 진폭(squared amplitude)을 평가할 수 있는 단일 다이오드-검출 프로브(single diode-detected probe)가 될 수 있다. 실현예에서 상기 프로브는 단일 다이오드-검출 프로브 배열(array)일 수 있다. 바람직한 실현예에서, 상기 프로브는 전기장의 벡터를 측정할 수 있는 프로브의 단일 혹은 배열일 수 있다. 벡터 프로브의 배열은 특허 출원 WO 2011/080332에 정의된 것과 같을 수 있다.

유리하게, 상기 프로브는 측정부 및 연결부를 포함하고, 상기 측정부는 모의 인체부 내에 위치하고, 상기 연결부는 모의 인체부 바깥에 위치한다. 상기 프로브는 연결부에 의하여 다중화 스테이지(multiplexing stage), 그 이후에 다운컨버팅 스테이지, 그 이후에 아날로그-디지털 컨버터, 그 이후에 제조공정 유니트로 연결될 수 있다. 이것은 일반적으로 판독 전자 부분(readout electronic part)에 연결된다. 유리하게, 상기 프로브는 등각 코팅(conformal coating) 또는 어떠한 적합한 배니쉬(vanish)에 의하여 코팅된다.

측정 방법

본 발명은 더 나아가 본 발명의 에멀젼의 사용을 포함하는 SAR 측정의 방법에 관한 것이다. 일 실현예에서, SAR 측정 방법은 본 발명의 에멀젼을 포함하는 모의 인체부의 사용을, 바람직하게 본 발명의 기구의 사용을 포함한다.

본 발명의 실현예에 따르면, 통신 디바이스와 같이 전자기장을 방출하는 기구의 전자파인체흡수율 테스트를 수행하는 방법은 하기 사항을 포함한다:

- 본 발명에 따른 디바이스를, 상기 기구에 또는 그 근처에, 바람직하게 근접한 곳에 위치,

- 테스트되는 상기 기구가 송신 시에 모의 인체부 내의 전계 강도를 측정.

일 실현예에서, 상기 방법은 전자파인체흡수율의 3-D 분포(3-D distribution)으를 평가하고 최종적으로 공간 첨두 평균 SAR을 구하기 위한 신호 처리 단계를 더 포함한다.

본 발명은 더 나아가 본 발명의 에멀젼의 사용을 포함하는 TRP 및/또는 TRS 측정 방법에 관한 것이다. 실현예에서, TRP 및/또는 TRS 측정 방법은 본 발명의 에멀젼을 포함하는 모의 인체부의 사용, 바람직하게는 본 발명의 디바이스의 사용을 포함한다. 바람직한 실시예에서, 본 발명의 TRP 및/또는 TRS 측정 방법은 CTIA 및/또는 3GPP의 요구사항을 만족한다.

실시예

본 발명은 또한 하기 실시예에 의하여 설명된다.

달리 명시하지 않는 한, 퍼센트는 조성물 총 질량에 대한 중량비이다.

유전체 특성 측정의 일반적인 방법

Agilent Technologies (85070E)의 개방(open-ended) 동축(coaxial) 유전체 프로브가 사용되었다. 이러한 광범위하게 사용되는 기술은 누구나 사용할 있으며, 사용이 쉽고, 6GHz까지 적용할 수 있다.

측정은 샘플의 온도가 20℃ 내지 40℃로 다양하게 하는 테스트 하에, 바람직하게 25℃으로 수행되었다.

실시예 1. 본 발명의 표준 조성물

조성(formulation):

조성물	에멀젼 1	에멀젼 2
물	57,21%	56,48%
글리세롤	14.57%	14.08%
무수 CaCl₂	1.13%	1.11%
이소프로필 팔미테이트(isopropyl palmitate)	19,89%	20,39%
Triton X-100/Span 80 (79:21)	7,20%	＼
Tween 80/Span 90 (67:33)	＼	7,94%

제조 공정:

상기 예를 든 에멀젼 1 및 에멀젼 2의 제조를 위하여 하기 단계들이 진행된다

1) 수상:

- 물, 글리세롤 및 무수 CaCl₂의 무게측정(weighting);

- 35℃ 워터배쓰(water-bath)에서 CaCl₂의 용해(dissolve)를 위하여 상기 혼합물을 프로펠러 교반기로 교반;

2) 유상:

- 오일, Triton X100 또는 Tween 80 및 Span 80의 무게측정;

- 35℃ 워터배쓰에서 계면활성제 및 오일을 가용시키기(solubilize) 위하여 상기 혼합물을 프로펠러 교반기로 교반;

3) 에멀젼화

- 35℃ 워터배쓰에서, 프로펠러 교반 하에 수상에 유상을 첨가;

- 상기 혼합물을 45분 동안 600r/min으로 교반;

4) 상온에서, 밀폐된 병에 상기 결과물 에멀젼을 옮김;

5) 상기 에멀젼은 그 이후 조성물이 가열되는 것을 방지하기 위하여, 아이스 배쓰 내에서, 상기 용기 내로 빠뜨려진 초음파 스틱을 이용하여, 1시간 동안 연속해서 30W의 전력을 방출하는 초음파를 받게 된다.

에멀젼 1 및 2는 25℃에서 약 6cP의 점도를 가진다.

유전체 특성 측정:

상기 예로 든 에멀젼 1 및 2의 유전체 특성은 상기 기술된 일반적인 방법을 이용하여 측정되었다. 결과는 도 2에 표시하였으며, 이는 IEC 표준 요구사항을 +/- 10% 편차 허용 범위를 만족하는 것을 보여준다.

안정성:

유전체 특성은 적어도 1.5 년동안 안정하다.

실시예 2. 증점된 조성물(Thickened compositions) - 잔탄

조성:

조성물	에멀젼 3	에멀젼 4	에멀젼 5
물	56,95%	57.10%	58.79%
글리세롤	14.69%	14.60%	14.50%
무수 CaCl₂	1.08%	1.10%	1.04%
잔탄	0.65%	0.60%	0.56%
Germaben II	＼	＼	0.34%
이소프로필 팔미테이트(isopropyl palmitate)	19.67%	19.70%	18.78
Triton X-100/Span 80 (79:21)	6.96%	＼	6,09%
Tween 80/Span 80 (67:33)	＼	6.90%	＼

제조하는 공정:

상기 예로 든 에멀젼 3, 4 및 5를 제조하기 위하여 하기 단계들이 진행된다.

1) 수상:

- 물, 글리세롤 및 무수 CaCl₂의 무게측정;

- 35℃ 워터배쓰에서 CaCl₂의 용해를 위하여 상기 혼합물 프로펠러 교반기로 교반;

- 상기 워터배쓰를 70℃까지 가열;

- 기계적 교반 하에 (300r/min) 5분동안 잔탄 분말을 빗발치듯(in rain) 첨가;

- 그리고 난 후 상기 수상은 워터배쓰의 온도를 낮춤을 통하여 35℃로 돌려놓음;

2) 유상

- 오일, Triton X100 또는 Tween 80 및 Span 80의 무게측정;

- 35℃ 워터배쓰에서, 계면활성제 및 오일을 잘 가용시키기 위하여 혼합물을 프로펠러 교반기로 교반;

3) 에멀젼화

- 35℃ 워터배쓰에서, 프로펠러 교반기로 교반 하에 수상에 유상을 첨가;

- 상기 혼합물을 45분동안 600r/min로 교반

4) 상온에서, 밀폐된 용기 내에 상기 에멀젼 결과물을 옮김.

상기 제조하는 공정의 모든 단계는 또한 25℃ 에서 수행될 수 있다.

에멀젼 3, 4 및 5는 25℃ 에서 약 30 Pa.s의 점도를 가진다.

유전체 특성의 측정:

상기 예로 든 에멀젼 3 및 5의 유전체 특성은 상기 기술된 일반적인 방법을 이용하여 측정되었다. 결과는 도 3 및 도 4에 각각 표시하였으며(0.6GHz 내지 6GHz), 에멀젼 3 및 5가 IEC 표준 요구사항을 +/- 10% 편차 허용 범위를 만족하는 것을 보여준다.

에멀젼 5는 또한 0.03GHz 내지 6GHz에서 넓은 대역의 주파수의 흥미로운 유전체 특성을 가진다(도 5 참고).

안정성:

유전체 특성은 적어도 1년 동안 안정하다.

실시예 3. 증점된 조성물 - 아가로오스(agarose)

조성:

조성물	에멀젼 6
물	59.90%
글리세롤	15,03%
무수 CaCl₂	0.84%
아가로오스	2,10%
이소프로필 팔미테이트(isopropyl palmitate)	14.49%
Tween 80/Span 80 (70:30)	7.64%

제조하는 공정:

상기 예로 든 에멀젼 6의 제조를 위하여 하기 단계들이 진행된다.

1) 수상:

- 물, 글리세롤 및 무수 CaCl₂의 무게측정;

- 35℃ 워터배쓰에서 CaCl₂를 용해시키기 위하여 상기 혼합물을 프로펠러 교반기로 교반;

- 워터배쓰를 80℃의 오일배쓰로 변경;

- 5분동안 프로펠러 교반기의 교반 하에 아가로오스 분말을 빗발치듯 첨가;

2) 유상

- 오일, Tween 80 및 Span 80의 무게측정;

- 80℃의 오일 배쓰에서, 계면활성제 및 오일을 잘 가용시키기 위하여 상기 혼합물을 프로펠러 교반기로 교반;

3) 에멀젼화

- 5분동안 80℃ 오일배쓰에서, 프로펠러 교반기로 교반 하에 수상에 유상을 첨가시킨다;

- 상기 혼합물을 30분동안 35℃에서 600r/min로 교반된다;

4) 상온에서, 밀폐된 용기 내에 상기 에멀젼 결과물을 옮김

실시예 4. 온도에 따른 유전체 특성의 전개

실시예 2, 에멀젼 5의 유전체 특성은 에멀젼의 온도의 역할에 대하여 연구되었다.

20 내지 40℃에서, IEC 표준에 의하여 요구되는 유전체 특성은 도 6에 나타낸 바와 같이 유지된다.

온도에 의존하는 에멀젼 안정성의 한계에 따라, 에멀젼은 특정 시간 동안 20 에서 40℃로 사용될 수 있다. 상기 에멀젼은 25 ℃ 내지 30℃에서 사용되는 것이 바람직하다.

실시예 5. 조성물의 유동학적 성질에 대한 연구

실시예 2의 에멀젼 5의 유동학적 성질이 연구되었다. 측정은 에멀젼을 25℃에서, HAAKE RS600 유동계, 콘-플레이트 지오메트리로 수행되었다.

에멀젼 5는 25℃에서 약 30Pa.s의 점도를 가진다.

에멀젼 5는 레오유동화(rheofluidizing), 요변성(thixotropic) 및 소성 유체(plastic fluid)로 확인되었다. 이러한 유동학적 특성을 가진 유체는 쉽게 조작할 수 있고, 모의 인체부를 채울 수 있으며, 만일에라도, 상기 유체가 새는 것을 제한할 수 있다.

실시예 6. 미국 FCC 규제 대상 값에 근접하는 조성물

상기 예들의 에멀젼은 국제 전기기술위원회의 의하여 정의된 표준 요구사항 IEC 62209-2 기준을 +/- 10% 편차 허용 범위로 만족한다.

FCC(Federal Communications Commission) 미국 규제 요구사항에 도달하는 조성물은 또한 SAR 측정에 있어서 흥미로울 수 있다.

조성:

조성물	에멀젼 7
물	76.66%
글리세롤	2.69%
무수 CaCl₂	0.63%
이소프로필 팔미테이트(isopropyl palmitate)	12.87%
Triton X100/Span 80 (79:21)	7.16%

에멀젼 7은 에멀젼 1 및 2의 동일한 공정에 따라 제조되었다.

유전체 특성:

예로 든 에멀젼 7의 유전체 특성은 상기 기재된 일반적인 방법에 의하여 측정되었다. 결과는 도 7에 나타내었으며(0.15 GHz 내지 6GHz), 상기 에멀젼은 FCC OET Bulletin 65 Supplement C 대상 값을 +/- 10% 편차 허용에 근접하는 것을 보여준다.

Claims

수상 및 유상을 포함하고,
- 상기 수상은 물 및 완화제(relaxing agent)를 포함하고, 그리고
- 상기 유상은 오일 및 적어도 하나 이상의 계면활성제를 포함하는 것을 특징으로 하는 수중유형(Oil-in-water) 에멀젼.
제1항에 있어서, 상기 수중유형 에멀젼은 25℃에서 0.005 Pa.s 내지 50Pa.s, 바람직하게 25℃에서 0.01 Pa.s 내지 30Pa.s 범위의 점도를 가지는 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 수중유형 에멀젼은 30MHz 에서 6GHz 범위의 주파수에서 68.09 내지 31.2 범위의 상대 유전율(relative permittivity) 및 0.68 S/m 내지 6.60 S/m 범위의 도전율(conductivity)을 가지는 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완화제는 폴리올, 바람직하게 글리세롤인 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 완화제의 함량은 수상 전체 질량에 대하여 1 내지 50중량%, 바람직하게 1 내지 40중량%인 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수상은 염, 무수(anhydrous) 또는 무수가 아니거나(no anhydrous), 바람직하게 NaCl, CaCl₂또는 벤조산 나트륨(sodium benzoate)에서 선택된 염을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 오일은 미네랄 오일(mineral oil), 파라핀 오일(paraffin oil), 석유 오일(petroleum oil)과 같은 합성 오일 또는 친지질성 에스테르(lipophilic esters), 트리글리세라이드(triglycerides), 캐스터 오일(castor oil), 옥수수 오일(corn oil), 올리브 오일(olive oil), 대두유(soybean oil), 이소프로필 팔미테이트(isopropyl palmitate)와 같은 팜 오일(palm oil)과 같은 천연 오일, 또는 이들의 혼합물을 포함한 군에서 선택되며, 바람직하게 이소프로필 팔미테이트인 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 계면활성제는 에틸렌 옥사이드와 프로필렌 옥사이드의 삼블록 공중합체(triblock copolymers)와 같은 폴록사머(poloxamers); 예를 들어 Triton^TM-X100와 같은 폴리에틸렌 옥사이드 및 사슬 및 적어도 하나 이상의 방향성 그룹을 가지는 계면활성제; 예를 들어 Span^TM80와 같은 소르비탄 에스테르(sorbitan esters) 및 에톡실화된 소르비탄 에스테르(ethoxylated sorbitan ester); Tween^®80과 같은 폴리소르베이트(polysorbate); Brij^®58과 같은 폴리옥시에틸렌 알킬 에테르(polyoxyethylene alkyl ethers) 또는 이들 계면활성제의 혼합물을 포함한 군에서 선택된 비-이온성 계면활성제인 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수중유형 에멀젼은 알지네이트(alginate), 잔탄(xanthan), 아가로오스(agarose), 구아검(guar gum), 아가(agar), 젤라틴(gelatin), 하이드록시에틸셀룰로오즈(hydroxyethylcellulose), 사이클로덱스트린(cyclodextrines) 또는 이들의 혼합물을 포함하는 군에서 선택된 증점제(thickening agent)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수중유형 에멀젼은
- 물,
- 상기 수상 전체 질량에 대하여 15중량% 내지 35중량%의 글리세롤,
- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.6중량% 내지 1.2중량%의 CaCl₂;
- 선택적으로, 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.3중량% 내지 2중량%의 잔탄,
- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 15중량% 내지 25중량%의 이소프로필 팔미테이트,
- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 6중량% 내지 8중량%의 Triton X-100 및 Span 80의 혼합물, 바람직하게 Triton X-100/Span 80의 비율은 79/21인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 수중유형 에멀젼은
- 물,
- 상기 수상 전체 질량에 대하여 2중량% 내지 7중량%의 글리세롤,
- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.1중량% 내지 1중량%의 CaCl₂;
- 선택적으로, 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 0.3중량% 내지 2중량%의 잔탄,
- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 10중량% 내지 15중량%의 이소프로필 팔미테이트,
- 상기 에멀젼 전체 질량에 대하여 6중량% 내지 8중량%의 Triton X-100 및 Span 80의 혼합물, 바람직하게 Triton X-100/Span 80의 비율은 79/21인 것을 포함하는 것을 특징으로 하는 수중유형 에멀젼.
- 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따르는 에멀젼,
- 상기 에멀젼으로 채워진 모의 인체부(simulated human body part); 및
- 상기 모의 인체부가 전자기장(electromagnetic field)에 노출되었을 때 국부적 전자파인체흡수율(specific absorption rate)을 측정할 수 있는 적어도 하나 이상의 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 디바이스.
제12항에 있어서, 상기 모의 인체부는 인간 몸통부의 부분 또는 전체 또는 인간의 머리부의 부분 또는 전체 형태의 용기인 것을 특징으로 하는 디바이스.
하기 사항을 포함하는, 전자기장을 방출하는 기구의 전자파인체흡수율 테스트를 수행하기 위한 방법:
- 제12항 또는 제13항에 따르는 디바이스를, 상기 기구에 또는 그 근처에, 바람직하게 근접한 곳에 위치;
- 테스트되는 상기 기구가 송신(transmit)시에 상기 디바이스 내의 전계 강도(field strength)를 측정
- 조성물(I)을 얻기 위하여, 해당되는 경우 교반 하에 물에 증점제를 용해;
- 조성물(Ⅱ)을 얻기 위하여, 해당되는 경우 교반 하에 물에 염을 용해 및 교반하에 완화제의 첨가;
- 수상을 형성하기 위하여 조성물(I) 및 조성물(Ⅱ)의 혼합;
- 유상을 형성하기 위하여 교반 하에 오일에 계면활성제를 용해;
- 교반하에 상기 수상에 상기 유상을 분산;하는 제조공정을 포함하고,
상기 공정은 20℃ 내지 25℃의 범위의 온도에서 수행되는 것을 특징으로 하는 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 에멀젼의 제조하는 공정.