KR20150082761A - 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성장치에 관한 것으로, 자외선 엘이디와 상기 자외선 엘이디의 자외선 방출광량을 검출하는 자외선 센서를 구비하며, 상기 자외선 센서의 검출 광량에 따라 상기 자외선 엘이디의 출력을 제어하는 제어회로부가 실장된 기판과, 상기 자외선 엘이디의 자외선이 측면으로 입사되는 도광판과, 상기 도광판의 배면에 부착되어 상기 도광판에 입사된 자외선을 상기 도광판의 전면으로 반사하는 반사판과, 상기 도광판의 전면에 부착되어 방출되는 자외선을 확산시켜, 전체 면적에서 고른 광량의 자외선이 방출되도록 하는 확산판을 포함한다. 본 발명은 사용자 개인에게만 자외선이 조사될 수 있도록 함으로써, 비타민 디의 체내 합성이 필요없는 타인에게 피해를 주는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치{LED lighting apparatus for inducing synthesis in the body of vitamin D}

본 발명은 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치에 관한 것으로, 더 상세하게는 280nm 파장의 자외선 광을 이용하여 체내에서 비타민 디가 합성될 수 있도록 하는 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치에 관한 것이다.

일반적으로, 비타민 D는 지용성 비타민의 하나로 우유, 달걀 노른자, 간유, 다랑어 등을 통해 섭취될 수 있다. 그러나 최근 증가하고 있는 아토피 환자들의 경우 우유나 달걀 노른자 등 비타민 D를 비교적 쉽게 섭취할 수 있는 음식물이 아토피를 더욱 심하게 만드는 대표적 음식물이기 때문에 비타민 D의 섭취가 부족할 수 있다. 비타민 D의 부족은 구루병이나 골다공증을 유발하는 것으로 알려져 있다.

또한 알려진 바와 같이 비타민 D는 별도로 섭취를 하지 않더라도 야외에서 태양광을 일정시간 동안 쬐기만 하면, 태양광에 포함된 자외선에 의해 피하층의 7-탈수소 콜레스테롤이 비타민 D로 전환되므로 비타민 D의 결핍에 따른 구루병이나 골연화성 질병이 유발되지는 않는다.

이와 같이 비타민 D의 체내 합성을 유도하는 장치의 예로는, 등록특허 10-1155024호(비타민 디의 체내 합성유도용 조명장치, 2012년 6월 4일 등록)가 있다. 위의 등록특허에는 일반 조명과 함께 자외선램프를 설치하여, 실내에서 생활을 하더라도 충분한 자외선을 받아 체내에서 비타민 D를 합성할 수 있도록 한 장치이다.

그러나 등록특허 10-1155024호에 기재된 발명은, 개인이 아닌 실내 공간에 자외선을 방출하는 개념이기 때문에, 음식물의 섭취를 통해 비타민 D를 충분히 섭취할 수 있는 사람 또는 실외 활동이 많은 사람도 위의 등록특허의 장치가 설치된 실내에서 자외선이 조사되어 과도한 비타민 D가 합성될 수 있다.

비타민 D의 과다 섭취(또는 체내 합성)에 따른 부작용으로는 안구 염증의 발생, 설사, 구토, 어지럼증 등이 알려져 있다.

즉, 위의 등록특허는 비타민 D의 체내 합성이 필요한 사람에게 선택적으로 비타민 D 합성을 위한 자외선의 조사가 불가능하며, 실내 전체를 동일한 환경으로 만들어야 하기 때문에 비타민 D의 체내 합성이 불필요한 사람에게는 다른 질병의 발병 원인이 될 수 있는 문제점이 있었다.

또한 위의 등록특허는 휴대가 불가능하여, 비타민 D의 체내 합성이 필요한 사람이 출장이나 여행을 가는 경우에는 이를 이용하지 못하는 문제점이 있었으며, 또한 자외선이 인체 전반에 조사되기 때문에 얼굴 피부의 관리에 민감한 젊은 여성들은 사용을 기피하게 되는 문제점이 있었다.

특히 위의 등록특허는 인체와는 떨어진 위치에서 조명과 함께 자외선을 조사하는 것으로, 인체에 어느 정도의 자외선 광량이 조사되었는지 확인하기가 어려워 자외선의 노출 허용 한계를 넘는 광량의 자외선이 조사될 수 있는 문제점이 있었으며, 인체의 전체를 노출 범위로 하기 때문에 얼굴 등 사용자가 자외선 노출을 꺼리는 인체 부위에도 자외선이 조사되어 사용자가 사용을 기피하는 현상이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 감안한 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 비타민 D의 체내 합성이 필요한 사람에게 직접 작용하여, 자외선에 의한 주변 사람들의 비타민 D 과다 섭취(또는 합성)에 따른 피해를 방지할 수 있는 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치를 제공함에 있다.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 휴대가 용이하며, 자외선의 조사 부위를 필요에 따라 선택할 수 있어, 얼굴에 자외선이 조사되는 것을 방지할 수 있는 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치를 제공함에 있다.

그리고 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 필요 이상으로 자외선이 조사되어 자외선 노출 한계를 초과하는 것을 방지할 수 있는 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치를 제공함에 있다.

본 발명 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치는, 자외선 엘이디와 상기 자외선 엘이디의 자외선 방출광량을 검출하는 자외선 센서를 구비하며, 상기 자외선 센서의 검출 광량에 따라 상기 자외선 엘이디의 출력을 제어하는 제어회로부가 실장된 기판과, 상기 자외선 엘이디의 자외선이 측면으로 입사되는 도광판과, 상기 도광판의 배면에 부착되어 상기 도광판에 입사된 자외선을 상기 도광판의 전면으로 반사하는 반사판과, 상기 도광판의 전면에 부착되어 방출되는 자외선을 확산시켜, 전체 면적에서 고른 광량의 자외선이 방출되도록 하는 확산판을 포함한다.

본 발명 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치는, 사용자 개인에게만 자외선이 조사될 수 있도록 함으로써, 비타민 디의 체내 합성이 필요없는 타인에게 피해를 주는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.

또한 본 발명 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치는, 휴대가 용이하며 사용자의 인체에 밀착시켜 사용할 수 있도록 함으로써, 인체가 노출된 자외선의 광량을 정확하게 알 수 있어, 인체의 자외선 노출한계를 초과하지 않도록 제한할 수 있는 효과가 있다.

아울러 본 발명 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치는, 인체의 일부 부위에 밀착시켜 사용함이 가능하여, 자외선 조사 기피 부위인 얼굴 등에 자외선이 조사되지 않도록 함으로써, 사용자가 심리적 사용 기피 현상의 발생을 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치의 분해 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치의 단면 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제어회로부의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 사용상태도이다.

이하, 본 발명 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디를 이용한 체내 합성 유도장치의 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치의 단면 구성도이다.

도 1과 도 2를 각각 참조하면 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치는, 자외선 엘이디(110)와, 상기 자외선 엘이디(110)의 자외선 방출 광량을 검출하는 자외선 센서(120)와, 상기 자외선 센서(120)의 검출 광량을 이용하여 자외선 엘이디(110)의 출력을 제어하는 제어회로부(130)를 실장한 기판(100)과, 측면에서 입사된 상기 자외선 엘이디(110)의 자외선이 내부에서 반사 및 확산되도록 하는 도광판(200)과, 상기 도광판(200)의 배면에 부착되어 상기 도광판(200)에 입사된 자외선을 상기 도광판(200)의 전면부로 반사시키는 반사부(300)와, 상기 도광판(200)의 전면에 부착되어 상기 도광판(200)에서 방출되는 광을 확산시켜 전체 면적에서 방출되는 자외선의 광량을 고르게 하는 확산판(400)을 포함하여 구성된다.

이하, 상기와 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치의 구성과 작용을 보다 상세히 설명한다.

먼저, 기판(100)은 일반 PCB 또는 휨이 가능한 플랙시블 PCB를 사용할 수 있다. 상기 기판(100)에는 다수의 자외선 엘이디(110)가 실장된다. 상기 자외선 엘이디(110)는 280nm 파장의 자외선을 방출하는 것으로 한다.

또한 상기 기판(100)에는 자외선 엘이디(110)에서 방출되는 자외선의 광량을 검출할 수 있는 자외선 센서(120)가 마련되어 있으며, 그 자외선 센서(120)의 검출 광량에 따라 상기 자외선 엘이디(110)의 출력을 제어할 수 있는 제어회로부(130)가 마련되어 있다.

도 3은 상기 제어회로부(130)의 일실시 구성도이다.

도 3을 참조하면 상기 제어회로부(130)는 사용자가 온오프를 선택할 수 있는 온오프 스위치(131)와, 사용시간을 설정할 수 있는 시간설정 스위치(132)와, 상기 온오프 스위치(131)의 선택에 따라 전원부(140)의 전원을 상기 자외선 엘이디(110)로 공급함과 아울러 상기 자외선 센서(120)의 검출 광량에 따라 상기 자외선 엘이디(110)의 출력을 제어하는 제어신호를 출력하는 제어부(133)와, 상기 제어부(133)의 제어에 따라 펄스폭 변조를 통해 자외선 엘이디(110)의 출력을 직접 제어하는 구동제어부(134)와, 상기 시간설정 스위치(132)를 통해 설정한 시간을 표시하는 표시부(135)를 포함하여 구성된다.

이와 같은 구성의 제어회로부(130)의 동작을 설명하면, 먼저 사용자가 온오프스위치(131)를 조작하여 턴온 상태로 하면, 제어부(133)는 전원부(140)의 전원을 구동제어부(134)를 통해 자외선 엘이디(110)로 공급하여 자외선이 방출되도록 한다.

이때, 사용자는 자외선 조사를 통해 체내에서 비타민 D를 합성하는 시간을 시간설정 스위치(132)를 통해 결정할 수 있게 되며, 이 시간설정 스위치(132)를 통해 입력된 시간은 제어부(133)에서 다운 카운팅되어 그 설정된 시간이 경과하면 상기 온오프스위치(131)의 조작이 없더라도 전원부(140)의 전원이 자외선 엘이디(110)로 공급되는 것을 차단한다.

상기 시간설정 스위치(132)를 통해 설정할 수 있는 시간은 10분을 기준으로 5분씩 가감한 시간 범위가 적당하다. 이는 자외선에 노출되는 한계 시간이 약 16분인 것을 고려하여, 안전한 시간 범위를 제공하기 위한 것이다.

상기 전원부(140)는 건전지나 충전지를 사용하는 것으로 본 발명의 휴대성을 높일 수 있다.

이처럼 자외선 엘이디(110)에 전원이 공급되면, 그 자외선 엘이디(110)에서 방출된 광은 도광판(200)의 측면을 통해 도광판(200) 내부로 입사된다. 도광판(200)은 입사된 광이 방출각도에 부합하지 않으면 다시 내부로 반사되도록 구성되어 입사된 자외선이 그 도광판(200) 내부에서 반사되며 전체로 확산되는 효과를 낸다.

상기 도광판(200)의 배면에는 반사판(300)이 부착되어 그 도광판(200)의 자외선을 반사시켜 반대의 면인 전면을 통해 외부로 방출될 수 있게 하며, 상기 도광판(200)의 전면에 부착된 확산판(400)은 도광판(200)에서 방출되는 자외선을 확산시켜 전체 면적에서 고른 광량의 자외선이 방출될 수 있도록 한다.

상기 확산판(400)에서 방출된 광은 사용자의 인체에 직접 조사되어 종래 조명과 함께 자외선이 조사되는 경우와는 다르게 타인에게 자외선의 영향이 미치지 않게 된다.

이와 같은 상태에서 상기 제어부(133)는 자외선 센서(120)의 광량을 검출한다. 상기 자외선 센서(120)를 자외선이 외부로 조사되는 영역인 확산판(400)의 외측에 마련하여 자외선의 광량을 검출할 수 있으나, 외부의 영향을 최소화하기 위해서 자외선 엘이디(110)와 인접한 기판(100)에 설치하여 자외선의 광량을 검출한다.

일반적으로 자외선에 대한 인체의 노출 허용 한계는 1mW/cm²이며, 상기 설정 시간동안 조사되는 자외선의 총조사량의 한계는 1J/cm²이다. 이는 면적당의 엘이디의 자외선 방출량과 관계되며, 상기 확산판(400)의 면적을 고려한 기준값을 상기 제어부(133)에 저장하도록 한다.

상기 제어부(133)는 현재 자외선 센서(120)에서 검출된 자외선의 광량이 앞서 설명한 제한 사항에 의해 결정된 기준값과 비교한다. 비교결과 검출된 자외선 광량이 기준값을 초과하는 경우 제어신호를 출력하여 상기 구동제어부(134)가 펄스폭 변조를 통해 자외선 엘이디(110)의 출력을 낮추는 제어를 수행하도록 한다.

이처럼 본 발명은 인체에 조사되는 자외선의 광량과 조사시간에 따른 총조사량을 제한함으로써, 자외선의 과도한 조사에 따른 피부 질환의 발생을 방지할 수 있게 된다.

도 4는 본 발명의 사용상태도이다.

도 4를 참조하면 도광판(200), 반사판(300) 및 확산판(400)은 휨과 원복이 가능한 수지재이며, 사용자의 팔이나 다리에 확산판(400)이 접촉되도록 휘어서 밀착시킬 수 있다.

이와 같은 사용상태에서는 타인에게 자외선이 영향을 주는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 사용자의 인체의 얼굴 등 자외선 조사 기피 부위에 자외선이 영향을 주는 것을 방지할 수 있다. 따라서 피부 미용에 민감한 여성들도 거부감 없이 사용할 수 있게 된다.

또한 자외선이 밀착된 인체의 부위에만 조사되기 때문에 앞서 설명한 광량의 제어에 의해 비타민 D의 체내 합성에 적당한 정도의 자외선이 조사되도록 할 수 있어, 적당한 량의 비타민 D의 체내 합성이 이루어지도록 할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정, 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100:기판 110:자외선 엘이디
120:자외선 센서 130:제어회로부
131:온오프 스위치 132:시간설정 스위치
133:제어부 134:구동제어부
135:표시부 140:전원부
200:도광판 300:반사판
400:확산판

Claims (4)

1. 자외선 엘이디와 상기 자외선 엘이디의 자외선 방출광량을 검출하는 자외선 센서를 구비하며, 상기 자외선 센서의 검출 광량에 따라 상기 자외선 엘이디의 출력을 제어하는 제어회로부가 실장된 기판;
   상기 자외선 엘이디의 자외선이 측면으로 입사되는 도광판;
   상기 도광판의 배면에 부착되어 상기 도광판에 입사된 자외선을 상기 도광판의 전면으로 반사하는 반사판; 및
   상기 도광판의 전면에 부착되어 방출되는 자외선을 확산시켜, 전체 면적에서 고른 광량의 자외선이 방출되도록 하는 확산판을 포함하는 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어회로부는,
   사용자가 온 또는 오프를 선택할 수 있는 온오프 스위치;
   자외선의 조사 시간을 설정할 수 있는 시간설정 스위치;
   상기 시간설정 스위치를 통해 설정된 시간 동안 전원부의 전원을 상기 자외선 엘이디에 공급하며, 상기 자외선 센서를 통해 검출된 상기 자외선 엘이디의 광량이 기준값을 초과하는 경우 제어신호를 출력하는 제어부; 및
   상기 제어부의 제어에 따라 상기 자외선 엘이디의 출력을 감소시키는 구동제어부를 포함하는 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   인체의 자외선 노출 허용 한계 값과, 상기 설정된 시간 동안의 총조사량 한계 값을, 상기 확산판의 면적에 따라 산출한 상기 기준값과 상기 자외선 센서부의 검출 광량을 비교하는 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 도광판과 상기 반사판과 상기 확산판은 휨과 원복이 가능한 수지재질인 것을 특징으로 하는 엘이디를 이용한 비타민 디 체내 합성 유도장치.
   

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