KR20150133988A

KR20150133988A - 건강관리 서비스를 위한 스마트 마스크

Info

Publication number: KR20150133988A
Application number: KR1020140060709A
Authority: KR
Inventors: 최충식
Original assignee: 최충식
Priority date: 2014-05-21
Filing date: 2014-05-21
Publication date: 2015-12-01
Also published as: WO2015178615A1; EP3178525A1; AU2015262263A1; US20170157435A1; EP3178525A4; CA2963061A1; KR101654413B1; PH12016502565A1; CN107454856A

Abstract

본 발명은 스마트 마스크로써, 시간이 지나도 유지되는 피부 순응성을 갖도록 스마트 마스크를 구성하여, 야외 활동시 자외선, 바람, 추위, 오염물로부터 얼굴 피부를 보호하는 동시에 사용자의 호흡계를 외부의 오염된 공기로부터 보호하는 역할을 수행하도록 하고, 잠자는 동안에 구강근육 이완 및 중력에 의해 밑으로 처지는 아래턱을 받쳐주어 입이 벌어지지 않도록 함으로써 입호흡을 방지하여 코호흡을 유도하며, 코골이를 방지하고, 알레르기 증상 및 구강내 염증 증상을 완화시키는 가습 및 가온 기능을 갖으며, 들숨시에는 편안한 호흡을 할 수 있고, 날숨시에는 인체에서 생성되는 이산화탄소를 신속히 외부공간으로 배출하므로 해부학적 사강을 방지하여 건강에 유익한 스마트 마스크를 제공한다.
또한, 시간이 지나도 유지되는 피부 순응성을 갖는 스마트 마스크를 제공하여, 별도로 구성되는 생체신호 측정장치를 이용하여숙면을 취하도록 유도하고, 얼굴피부의 보습력을 향상시킬 수 있어, 얼굴 및 얼굴피부를 보기 좋은 느낌으로 교정할 수 있는 스마트 마스크를 제공한다.
결과적으로, 유아에서 노인에 이르기까지 착용할 수 있으며, 호흡기 환자, 코골이 환자, 알레르기 환자, 임산부, 노약자 등이 증상의 완화 및 치료의 목적으로 착용할 수 있으며, 작업 중, 수면 중, 심한 운동 중에도 착용이 가능한, 종례에는 결코 존재하지 않았던 신규한 개념의 건강관리와 얼굴피부 관리에 매우 탁월한 기능을 갖는 스마트 마스크이다.

Description

건강관리 서비스를 위한 스마트 마스크{SMART MASK FOR HEALTHCARE SERVICE}

본 발명은 피부와 스마트 마스크가 일체화를 이루어 다양한 얼굴구조에 적합하도록 착용될 수 있어, 사용자의 코와 입과 턱이 마스크에 눌리거나 접촉되지 않아 성가심이 없으므로 남녀노소, 환자 등 누구나, 일상생활뿐만 아니라 수면 중, 심한운동 중에도 장시간 편안하게 착용할 수 있는 건강관리에 매우 탁월한 기능을 갖는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 오염공기로부터 사용자 호흡기 보호, 턱의 자유로운 활동, 장시간동안 편안한 착용감, 다양한 기능을 갖는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 시간이 지나도 유지되는 피부 순응성을 갖는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 잠을 자는 동안에 착용하여 숙면을 취할 수 있도록 하는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 잠을 자는 동안에 착용하여 얼굴 및 얼굴피부를 보기 좋게 교정하는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 상기도에서 하기도로 유입되는 공기의 습도를 일정 수준으로 유지시킴과 동시에 찬공기가 유입되지 않도록 하는 가습 및 가온 기능을 갖는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 기도 내에 직경이 축소된 부위를 가지는 사용자들에게 발생하는 알레르기 증상 및 구강내 염증 증상을 완화시키는 가습 및 가온 기능을 갖는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 수면 중, 일상생활 중에 구강근육 이완 및 중력에 의해 밑으로 처지는 아래턱을 받쳐주어 입이 벌어지지 않도록 함으로써 코호흡을 유도하며, 수면 중, 일상생활 중에 입호흡을 하려고 입을 벌릴 경우에는 아래턱을 잡아주어 입이 벌어지지 않도록 함으로써 코호흡으로 전환시켜 코골이를 방지하는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 들숨시에는 편안한 호흡을 할 수 있고, 날숨시에는 인체에서 생성되는 이산화탄소를 신속히 외부공간으로 배출하도록 상기 덮개부 상부에 코와 입을 분리하여 코만 위치하는 작은 내부기체공간을 형성하고, 상기 작은 내부기체공간 양측에 코구멍과 가깝게 필터부와 배기부를 구성하므로써 해부학적 사강을 방지하는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 탈부착 되도록 추가로 구성되는 생체신호 측정장치를 이용하여 사용자의 일상생활 및 특정상황에서 사용자의 생체 신호를 용이하고 정확하게 측정하여 사용자가 생체 신호를 즉시 인지하게 할 수 있는 생체신호를 측정하는 스마트 마스크에 관한 것이다.

또한, 마스크에 별도의 측정기기 또는 통신기기 등을 간편하게 탈부착 하도록 하여 건강관리에 유익한 정보를 제공할 수 있는 스마트 마스크에 관한 것이다.

인터넷은 기본적으로 TCP/IP 프로토콜(TCP/IP Protocol)을 통해 사람이 운용하는 컴퓨터들이 상호 통신을 수행할 수 있도록 개발되었으나, 최근에는 식별, 연산 및 통신이 가능한 모든 사물들(Things)이 인터넷을 통해 통신을 수행할 수 있도록 하기 위한 연구가 진행되고 있다. 이렇게 모든 사물이 통신을 수행할 수 있도록 하는 기술을 IoT(Internet of Things 또는 Internet of objects)라고 한다.

사물 인터넷(IoT : Internet of Things)이라는 용어는 1998년 매사추세츠공과대학(MIT)의 Auto-ID 랩에서 처음 등장했다. 이후 2005년 ITU-T에서 `The Internet of Things`라는 연차 보고서가 발표되면서 사물 인터넷은 미래정보기술(IT) 산업 혁명의 모든 구조를 담는 가장 기본틀이 될 것임을 예고한 바 있다. 보고서는 사물 인터넷을"세상에서 존재하는 모든 사물(things)을 네트워크로 연결해 인간과 사물, 사물과 사물 간에 언제 어디서나 서로 소통할 수 있도록 하는 새로운 정보통신 기반"이라고 정의했다. 즉, 사물 인터넷은 명실상부한 유비쿼터스 공간을 구현하기 위한 인프라로 볼 수 있다. 이러한 유비쿼터스 공간은 특정 기능이 내재된 컴퓨팅 기기들이 환경과 사물에 심어져 환경이나 사물 그 자체가 지능화되는 것부터 시작된다.

이러한 유비쿼터스 관련 기술은 인간 생활의 모든 분야에 적용될 수 있는데, 특히 근래에는 웰빙(Well-Being)현상으로 인해 유비쿼터스 헬스 케어(U-HealthCare)가 주목할 만한 기술 분야로 각광 받고 있다. 유비쿼터스 헬스 케어란 인간의 생활공간 곳곳에 의료 서비스와 관련관 칩이나 센서를 설치함으로써, 모든 사람이 언제 어디서나 자연스럽게 의료 서비스를 제공 받을 수 있도록 하는 유비쿼터스 기술을 의미한다. 이러한 유비쿼터스 헬스 케어에 따르면, 각종 건강 진단이나 질병 관리, 응급 관리, 의사와의 만남 등 병원에서만 이루어지던 의료행위들을 병원에 가지 않고도 처리할 수 있게 된다.

상기 유비쿼터스 헬스케어의 한 종류로 심전도(ECG: Electocardiogram)와 광전용적맥파(PPG: Photo-PlethysmoGraphy) 신호등을 검출하는 기술이 개발되고 있는 상태이다. 여기서 ECG 방식은 심장박동시 발생하는 전기적 현상을 이용, 심전도 모니터링이 가능하며, PPG 방식은 광센서를 이용, 혈중산소포화도(SPO2) 및 심박수 모니터링이 가능하다.

한편, 현대인은 미세먼지, 황사, 매연 등으로부터 건강을 위협받고 있다. 이러한 환경오염으로부터 건강을 유지하기위한 적절한 하나 이상의 보호구가 필수적으로 마련되어야 하는데, 특히, 마스크는 사람의 얼굴을 감싸서 오염 환경이나 자외선, 추위로부터 안전을 도모하는 가장 핵심적인 역할을 한다.

이와 더불어, 현대사회에는 건강을 유지하거나 생활의 활력을 찾기 위하여 야외활동, 야외운동을 하는 사람들이 늘어나고 있다. 그러나 야외활동을 하는데 최대 걸림돌은 자외선 차단문제로, 이와 같은 자외선을 차단하기 위하여 자외선 차단모자(일명, 썬캡)를 착용하거나, 얼굴 전체를 가리는 자외선 차단용 마스크를 착용하는데, 차단모자나 종래 마스크의 경우 눈 주위부분에는 자외선 차단효과가 경감되는 문제가 있고, 마스크의 경우 호흡에 의한 습기문제가 여전히 있을 뿐만 아니라, 시야각도 적어지고 착용자의 얼굴을 식별할 수 없으며, 그 형상으로 인하여 타인으로 하여금 혐오감이나 불쾌감을 느끼게 하는 경우가 있다.

종래에는 마스크는 주로 동절기에 방한용이나 산업현장 등과 같이 오염물이 많이 발생하는 곳에서 오염물 흡입방지기능을 수행하기 위해 사용하였고, 최근에는 그 용도에 따라 자외선 차단용 및 매연 등에 의한 호흡기 질환, 다른 사람이 착용자가 내쉬는 병원균 및 다른 오염물에 노출되는 것을 예방하기 위한 목적으로 마스크가 착용된다.

이러한 설계는 여러 가지의 문제점을 발생시킨다. 그중 한가지 문제점은 사람 안면의 형상은 각각이기 때문에, 안면의 형상에 맞지 않아 착용자의 얼굴에 착용된 마스크가 착용자의 성가시게 할 수 있다는 것이다. 그러한 성가심은 착용자가 말을 하거나, 입을 열거나 닫을 때, 착용자의 입과 코 주의의 피부를 문지르는 마스크에 의해 야기된다. 그러한 성가심은 마스크를 사용하고자 하는 착용자의 동기에 부정적인 영향을 미치므로 바람직하지 않다. 예컨대, 양측 귀걸이가 그러한 성가심을 줄이기 위해 느슨해진다면, 귀걸이의 부적절한 긴장이 마스크를 그 의도된 착용 배치에서 빗나가게 되는 경우가 발생될 수 있다.

또, 한가지 문제점은 마스크를 귀에 걸어 고정되는 끈에 의존하여 마스크의 착용 상태가 유지되고 있기 때문에 장시간 착용시 끈이 접촉되는 귀 부분에 착용 압박감이 심하고, 또 고정된 형태로 착용하지 못하므로 인해 착용 중에도 마스크가 상하로 움직임이 심하여 사용 불편함이 매우 크고 이로 인해 장시간 사용하기가 매우 곤란한 문제점이 있었다.

특히, 통상적인 마스크들은 코와 입 전체를 밀착하여 마찰접촉 하면서 착용되는데, 마스크 착용에 따른 덮히는 것 자체가 숨이 가쁜 것인데다가, 사용되는 마스크의 소재는 매우 잔 메시인 동시에 마스크 본체 이면에 코와 입이 직접 닿기 때문에, 통기면적이 좁아지게 된다. 더구나, 장시간 착용을 하거나, 운동을 하거나 다른 사람과 이야기하거나 할 때에 마스크 내부에 채워진 입김에 의해 마스크 면이 축축해져서 코구멍과 접촉하여 호흡이 더욱 어렵게 되어 호흡기 환자나 임산부 등에게는 마스크를 착용하는 그 자체가 건강에 해롭다.

또한, 안경을 쓰는 착용자의 경우에는 마스크 내부의 더운 입김이 마스크로 인해 전방으로 배출되지 못하고 코 및 코가 뺨과 만나는 곳의 홈 부위로 배출되어 안경을 뿌옇게 만들기 때문에 사용자의 시야를 흐리게 하는 일이 비일비재하다.

또한, 종래의 마스크 중 상기된 평평한 전면 패널, 상측 패널 및 하측 패널로 이루어진 마스크에 의하면, 전면 패널에 의해 사용자의 코와 입이 강하게 눌려 사용자에게 불쾌감을 유발할 수 있다. 그러한 불쾌감을 해소하기 위하여 전면 패널과 사용자의 얼굴 사이의 간격을 증진시킬 수 있으나, 이러한 방식에 의하면 마스크가 커져서 사용자의 시야를 가릴 수 있는 단점이 있다.

또한, 종래의 마스크 중 상기된 전체적으로 유연한 재질로 이루어져 사용자의 가려지는 얼굴 부분의 형태대로 굴곡되는 마스크에 의하면, 마스크가 전체적으로 사용자의 얼굴을 덮게 되므로, 사용자의 얼굴과 마스크와의 사이 공간이 협소하여, 사용자가 입을 벌리는 등의 행동시에 불편을 초래할 수 있는 단점이 있다.

한편, 병원에서는 각종 병원균이나 유해물질들이 시술자인 의사나 간호사들에게 튀어 감염되는 것을 방지하는 한편, 이와 반대로 의사나 간호사들로부터 환자를 보호하도록 시술시 마스크를 착용한다.

또한, 총이나 칼 등의 날카로운 물건을 가지고 놀이를 하는 어린이들이나 화학약품 등을 이용한 실험실습을 하는 학생들, 연구원들의 경우, 또한 음식조리하는 사람들도 마찬가지로 안면을 보호할 필요가 있다.

그러나, 이와 같은 종래의 마스크는 천이나 종이재질로 제조된 것으로, 착용자의 호흡에 의해 습기가 서리게 되고 안경착용자의 경우에는 그 습기가 안경에도 영향을 주어 시야를 가리게 되는 문제점이 있다. 또한, 종래 마스크는 착용시 안면에 접촉되기 때문에 답답함과 호흡곤란 및 오랜시간 착용시 습기에 의해 축축해진 마스크로 인하여 불쾌감을 느끼게 되는 문제점이 있다. 뿐만 아니라, 천이나 종이재질로 된 마스크는 재질의 조직구성이 엉성하므로 호흡시 유해 바이러스가 침투될 수 있는 문제점도 있다.

한편, 코골이란 폐쇄성 호흡을 가리키는 속어로서, 비교적 유발률이 높은 것이 특징이며, 기도생리학이 발전하면서 질병으로 간주되고 있는데, 코골이는 인체가 숨을 쉬는 동안 공기가 기도로 들어가기 전에 통과하게 되는 인후부가 좁아져 공기가 쉽게 드나들 수 없을 때 생기는 것으로 수면시 호흡곤란이 있음을 나타내는 하나의 증상이라고 할 수 있다. 코골이의 발생빈도는 30~35세 남성의 20% 및 여성 5%에서 일어나고, 60세 이후에는 남성 60% 및 여성 40%에서 일어나는 것으로 알려져 있다. 또한, 수면 무호흡의 발생빈도는 남성 4% 및 여성 2%에서 일어나는 것으로 알려져 있다.

일반적으로 사람은 수면 중에 구강근육의 이완 및 중력의 영향으로 아래턱이 밑으로 처져 입이 벌어지는 현상이 발생한다. 이렇게 수면 중에 입이 벌어질 경우 설치근이 기도 쪽으로 밀려나 기도를 막게 되며, 이에 따라 충분한 호흡을 방해하여 코골이나 수면 무호흡증을 유발시킨다.

수면 중 입호흡은 코골이와 무호흡으로 연결되고 짧은 수면으로 이어져 지극히 위험하다. 짧은 수면과 무호흡은 때로는 돌연사를 일으키기도 한다. 사람이 살아가면서 가장 중요한 것이 호흡 운동이다. 다음으로 중요한 것이 먹는 것이다. 다음에 중요한 것이 휴식과 수면이다. 이중에서도 가장 중요한 호흡에는 코호흡과 입을 기도로 사용하는 입호흡이 있다. 입으로 숨을 쉬는 것이 가능한 것은 사람뿐인 걸로 알려져 있다. 입은 말하고, 음식을 먹고 마시는 기관이다. 입으로 호흡을 하면 알레르기를 비롯한 호흡기 질환을 일으키고, 치아부정교합을 일으키는 것으로 알려져 있다. 또한, 구강으로 호흡을 하게 되면, 구강의 수분을 빠른 속도로 증발시켜 입안을 건조하게 하며, 공기중의 먼지 등이 걸러지지 않고 체내로 흡입되어 세균감염 등에 쉽게 노출된다. 또한, 숨을 쉴 때 이산화탄소 배출속도가 빨라져 이를 감지한 뇌는 배상세포를 자극해서 가래를 형성시키고 호흡이 느려지며, 혈관을 수축시킨다. 또한, 폐에 흡입된 공기에서 산소를 추출할 수 있도록 하는 시간이 모자라 혈중산소 함유량도 저하시킨다. 이처럼 구강호흡은 구강건조증, 수면장애, 두통, 만성피로 등과 같은 신체기능의 이상을 유발시키며, 수면 중에 구강호흡으로 수면을 취할 경우 피로가 쉽게 풀리지 않는 문제점이 있다.

도 21 a)는 기도의 특정 구간을 대략적으로 도시한 도면이다.

도 21을 참조하면, 그림은 코골이 환자의 측면그림이다. 그림을 보면, 코골이 환자의 기도는 마치 협곡처럼 직경이 급격하게 좁아지는 부위가 있다. 그림에서는 상기 부위가 나타난 부위 근방에 백색원으로 표시하였다. 이러한 부위는 환자가 수면 중에 입을 벌리고 입호흡을 하므로써 입속의 혀가 뇌 뒤쪽으로 밀리면서 기도 주변의 근육들이 쳐지게 됨에 따라 형성되기도 하며, 비만 등의 원인으로도 발생하게 된다. 이와 같이 기도가 급격히 축소되는 부위가 발생하게 되면, 입호흡을 통한 많은 양의 공기가 좁아진 기도를 통과하는 공기의 속도는 빨라지게 되고 이에 따라 기도 내의 압력이 더욱 감소하게 된다. 기도 내의 압력이 감속하게 되면, 주변 근육들이 공기가 빠르게 흘러가는 쪽으로 모이게 되는 현상이 발생하게 된다. 즉, 환자의 기도 가운데 특정 부근이 좁아지기 시작하면, 베르누이의 정리에서 보듯이 많은 양의 공기가 직경이 좁아진 기도 부근을 통과하는 공기의 속도는 더욱 빠르게 흘러가게 되고, 직경이 좁아진 기도 부근을 통과하는 공기의 압력은 감소하여 저기압을 형성하게 된다. 이에 따라 직경이 좁아진 기도 부근을 통과하는 공기의 압력이 주변의 압력보다 낮게 형성되므로, 직경이 좁아져 막힌 기도 주변의 근육은 더욱 안쪽으로 당겨지는 현상(suction)이 발생하게 되고, 환자의 기도는 점점 더 막히게 되는 결과를 초래하게 된다. 따라서, 환자는 결국 숨을 쉬면서 시간이 갈수록 증상이 악화된다. 이 경우, 환자는 직경이 축소된 기도 부근에 공기가 압축되어 있다가 나오면서 공기분자의 진동에 의해 음파가 발생되어 코골이 소리가 나게 된다. 이러한 코골이 소리는 많이 알려진 바와 같이 수면무호흡증과 다른 사람이 숙면의 방해하는 문제를 유발하게 된다.

또한, 직경이 좁아진 상태의 환자는 직경이 좁아진 기도 부근의 저항이 증가하게 되고, 저항이 증가된 기도 부근의 혈액은 기도의 열림과 닫힘의 반복적인 작용에 의해 산성화를 띄게 된다. 따라서, 기도 부근의 혈액이 산성화된 사람은 꽃가루 알레르기 현상이 발생되어 지속적인 재채기 증상과 함께 지속적으로 콧물을 흘리게 된다. 더불어, 기도 부근의 혈액이 산성화된 사람은 타액도 산성화되는데, 이 경우, 산성화된 타액은 타액내의 박테리아수를 증가시키게 된다. 그러면, 박테리아수가 증가된 타액은 구강 내에 흘러드는 경우에 구강 내에 염증을 증가시키게 되며, 박테리아수가 증가된 타액에 의해 각종 구강염을 발생시키게 된다. 특히, 상기도에서 하기도로 유입되는 공기의 습도가 낮은 상태 즉, 건조한 상태로 있는 경우에는 각종 호홉기 질환을 발생시키고 있으며, 상기도에서 하기도로 유입되는 공기의 온도가 매우 낮은 상태에서 찬공기를 장시간동안 호홉하는 경우에도 각종 호흡기 질환을 발생시키고 있다. 이러한 호흡기의 건조 현상 및 찬공기의 지속적인 유입은 노인들의 수면중 자연사와 관계가 있는 사실로도 보고되고 있다.

한편, 비염은 인체의 호흡기관인 코 내부의 비강점막에 생기는 염증을 일컫는 것으로서, 만성 비염과 감기로 인한 바이러스성 비염 및 알레르기성 비염 등이 있다. 이와 같은 비염에 감염되면 호흡하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라, 그로 인하여 수반되는 두통이나 주의력 감퇴와 같은 증상이 더욱 큰 불편을 초래한다. 특히, 근래에는 환경오염과 대기오염물질의 증가로 인하여 비염질환 환자가 많이 발생되고 있다. 알레르기 비염을 유발하는 원인은 집먼지 진드기, 꽃가루, 곰팡이, 애완동물의 털과 비듬, 바퀴벌레 부스러기와 같이 호흡기를 통해 흡입되는 것들이 대표적이나 음식물 음식물첨가제 약물 등에 의해서도 알레르기 비염이 유발될 수 있다. 일반적인 알레르기 비염 치료법에는 가장 중요한 최선의 치료법이자 예방법으로 알레르기 반응의 원인이 되는 물질을 찾아 피하는 회피요법이다.

본 발명은 종래기술의 상기한 문제들을 해결하기 위하여 만들어졌고, 착용자의 얼굴에 편안하고 양호하게 착용할 수 있는 스마트 마스크를 제공하여 유아에서 노인에 이르기 까지 착용할 수 있고, 코골이 환자, 비염 환자, 호흡기 환자, 노약자 등이 증상의 완화 및 치료의 목적으로 착용할 수 있는 건강관리 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 시간이 지나도 유지되는 피부 순응성을 갖는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 잠을 자는 동안에 착용하여 얼굴 및 얼굴피부를 보기 좋게 교정하는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 얼굴 및 얼굴피부를 보호하면서 쾌적한 착용감을 실현하고, 잠자는 동안에 사용하기에 적합한 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 스마트 마스크를 착용한 상태에서 유동이나 마찰력에 따른 성가심이 없이 자유롭게 대화가 가능한 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 야외 활동시 자외선, 바람, 추위, 오염물로부터 얼굴피부와 호흡기를 보호하는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 유해물이 사용자의 호흡계로 들어가는 것을 방지하거나 다른 사람 또는 물품을 사용자에 의하여 배출된 병원균 및 다른 오염물에 노출되는 것으로부터 보호하는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 마스크에 별도의 측정기기 또는 통신기기 등을 간편하게 탈부착 하도록 하여 건강관리에 유익한 정보를 제공할 수 있는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 착용 시에 덮개부 상부 내부에 오직 사용자 코만 인입되는 작은 내부기체공간을 확보하여 덮개부가 사용자의 코와 입을 동시에 덮으면서도 코는 필터부를 통해 간접 통기되는 작은 공극공간에 위치되고, 입은 외부와 직접 통기되는 개방공간에 위치되므로 사용자는 일정한 온도와 습도를 유지한 깨끗한 공기를 호흡할 수 있고, 사용자가 입을 벌리는 등의 행동 시에 불편이 최소화될 수 있는 기능을 갖는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 들숨시에는 편안한 호흡을 할 수 있고, 날숨시에는 인체에서 생성되는 이산화탄소를 신속히 외부공간으로 배출하도록 상기 덮개부 상부에 코와 입을 분리하여 코만 위치하는 작은 내부기체공간을 형성하고, 상기 작은 내부기체공간 양측에 코구멍과 가깝게 필터부와 배기부를 구성하므로써, 해부학적 사강을 방지하여 건강에 유익한 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 상기도에서 하기도로 유입되는 공기의 습도를 일정 수준으로 유지시킴과 동시에 찬공기가 유입되지 않도록 하는 가습 및 가온 기능을 갖고, 기도 내에 직경이 축소된 부위를 가지는 사용자들에게 발생하는 코골이 증상이나, 알레르기 증상 및 구강내 염증 증상을 완화시키는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 수면 중, 일상생활 중에 구강근육 이완 및 중력에 의해 밑으로 처지는 아래턱을 받쳐주어 입이 벌어지지 않도록 함으로써 입호흡을 방지하여 코호흡을 유도하는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 탈부착 되도록 구성되는 생체신호 측정장치를 이용하여 사용자의 일상생활 및 특정상황에서 사용자의 생체 신호를 용이하고 정확하게 측정하여 사용자가 생체 신호를 즉시 인지하게 할 수 있는 스마트 마스크를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 수면 중, 운동 중, 일상생활 중에 정확한 생체신호를 측정하여 생체신호 변화에 적절히 대응할 수 있는 스마트 마스크를 이용한 안전 시스템을 제공하려는데 그 목적이 있다.

본 발명은 스마트 마스크에 있어서, 시간이 지나도 유지되는 피부 순응성을 갖으며, 사용자 코와 입을 동시에 덮으면서도 코와 입을 완전히 분리하여 내부에 코가 위치하는 작은 내부기체공간과 입이 위치하는 개방공간을 형성함으로써, 해부학적 사강을 방지하여 편안하게 호흡할 수 있으며, 사용자의 호흡계를 외부의 오염된 공기로부터 보호하는 역할을 수행하도록 하고, 자유롭게 대화가 가능하며, 수면 중, 일상생활 중에 구강근육 이완 및 중력에 의해 밑으로 처지는 아래턱을 받쳐주어 입이 벌어지지 않도록 함으로써 코호흡을 유도하며, 가습 및 가온 기능을 갖는 스마트 마스크를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

또한, 사용자의 일상생활 및 특정상황에서 사용자의 생체 신호를 용이하고 정확하게 측정하여 기 저장된 생체신호 변화 패턴과 비교판단한 후에, 그 결과를 사용자가 즉시 인지하게 할 수 있고, 사용자가 위험에 처했을 때 가족, 의사, 병원 등이 신속한 대처를 할 수 있도록 하는 스마트 마스크를 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크에 의하면, 스마트 마스크가 시간이 지나도 유지되는 피부 순응성을 유지할 수 있어, 어떠한 경우에도, 마찰이나 유동에 따른 성가심이 없고 편안한 호흡이 가능하여 장시간 편하게 착용할 수 있으므로 유아에서 노인에 이르기까지 착용할 수 있으며, 호흡기 환자, 코골이 환자, 알레르기 환자, 노약자 등이 증상의 완화 및 치료의 목적으로 착용할 수 있으며, 일상생활뿐만 아니라 작업 중, 수면 중, 심한 운동 중에도 착용할 수 있어서, 종례에는 결코 존재하지 않았던 신규 개념의 건강관리 마스크 이다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크에 의하면, 스마트 마스크 착용시에 덮개부 상부 내부에 사용자 코만 인입되는 작은 내부기체공간을 확보할 수 있으므로, 코는 필터부를 통해 간접 통기되는 작은 공극공간에 위치되고, 입은 외부와 직접 통기되는 개방공간에 위치되므로 종래의 마스크들에 비해 작은 내부기체공간을 확보할 수 있다. 따라서, 내부기체공간에는 깨끗한 공기의 온도와 습도를 일정 수준으로 유지시키므로 스마트 마스크를 착용한 사용자는 일정한 온도와 습도를 유지한 깨끗한 공기를 호흡할 수 있고, 스마트 마스크를 착용한 사용자가 입을 벌리는 등의 행동 시에 불편이 최소화될 수 있어서, 사용자의 착용감이 매우 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.

또한, 스마트 마스크 착용시에 덮개부 상부에 사용자 코만 인입되는 작은 내부기체공간을 확보할 수 있으므로, 덮개부가 사용자의 코와 입을 동시에 덮으면서도 코는 필터부를 통해 간접 통기되는 작은 공극공간에 위치되고, 입은 외부와 직접 통기되는 개방공간에 위치되므로 종래의 마스크들에 비해 작은 내부기체공간을 확보할 수 있다. 따라서 사용자가 호흡을 할 때, 작은 내부기체공간에 의해 들숨시에는 외부공간의 깨끗한 공기를 편안하게 호흡할 수 있고, 날숨시에는 인체에서 생성된 이산화탄소를 외부공간으로 신속히 배출시킴으로써 해부학적 사강이 방지되므로 건강에 유익한 매우 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크에 의하면, 스마트 마스크가 인체에 부작용이 없이 피부 순응성을 갖는 실리콘으로 형성되어 피부와 접촉하는 밀착면이 피부에 밀착되도록 구성되어 있다. 그러므로 피부와 밀착면이 일체화되어 수면 중, 운동 중, 일상생활 중에 스마트 마스크 유동에 따른 마찰의 성가심이 없어, 장시간에 걸쳐 편안하게 착용할 수 있는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크에 의하면, 스마트 마스크가 신축성이 우수한 실리콘으로 형성되고, 전체적으로 두께가 얇고 무게가 가볍게 구성될 수 있고, 좌우 밀착부를 기준으로 접힐 수 있다. 따라서 스마트 마스크는 여러 번 재사용이 가능할 뿐만 아니라 완전히 접히는 구조를 가질 수 있어 휴대와 사용이 간편하다는 효과가 있게 된다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크에 의하면, 야외 활동시 자외선, 오염물, 바람, 추위 등으로부터 얼굴 피부를 보호할 수 있고, 필터부를 통해 여과된 공기만 통기됨으로써 사용자 호흡계가 오염된 공기로부터 보호 받는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크에 의하면, 상기도에서 하기도로 유입되는 공기의 습도를 일정 수준으로 유지시킴과 동시에 찬공기가 유입되지 않도록 하는 가습 및 가온 기능을 갖고, 기도 내에 직경이 축소된 부위를 가지는 사용자들에게 발생하는 코골이 증상이나, 알레르기 증상 및 구강 내 염증 증상을 완화시키는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크에 의하면, 수면 중, 일상생활 중에 구강근육 이완 및 중력에 의해 밑으로 처지는 아래턱을 받쳐주어 입이 벌어지지 않도록 함으로써 입호흡을 방지하여 코호흡을 유도하는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크에 의하면, 처진 얼굴피부를 상부로 잡아당겨진 상태에서 수면을 취할 수 있으므로, 얼굴피부가 명료하게 끌어 올려진 상태를 유지할 수 있어, 얼굴을 보기 좋은 느낌으로 교정할 수가 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 생체신호 측정장치를 구비한 스마트 마스크에 의하면, 탈부착 되도록 구성되는 생체신호 측정장치를 이용하여 사용자의 일상생활 및 특정상황에서 혈압, 맥박, 혈당, 체온, 심리상태 등 사용자의 건강상태를 지속적으로 감지하여 사용자가 직접 건강을 관리할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 본 발명의 일 측면에 따른 생체신호 측정장치를 구비한 스마트 마스크에 의하면, 수면 중, 운동 중, 일상생활 중에 정확한 생체신호를 측정하여 생체신호 변화에 적절히 대응할 수 있는 는 현저한 효과를 보유하고 있다.

또한, 마스크에 별도의 측정장비 또는 통신기기 등을 간편하게 탈부착 가능하여 건강관리에 유익한 정보를 제공할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.

그리고, 이러한 미용효과 뿐만 아니라, 건강관리에 현저한 효과를 보유하고 있기 때문에, 스마트 마스크를 사용하는 사용자의 사용인지도가 향상되어 결국 소비자의 제품구매욕이 상승되는 효과도 기대된다.

도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스마트 마스크를 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 스마트 마스크에서 좌우 밀착부를 중심으로 접철하여 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 3 a)은 도 2에서 A-A'를 따라 절치하여 도시한 단면도이다.
도 3 b)은 도 2에서 B-B'를 따라 절치하여 도시한 단면도이다.
도 3 c)은 도 1에서 B-B'를 따라 절치하여 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 좌우 밀착면의 투습방풍 원리도이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 마스크를 착용 후의 열화상 측정결과 이미지이다.
도 6 a)는 좌우 고정부 중간지점을 절치하여 도시한 단면도이다.
도 6 b)는 좌우 고정부 부착부와 좌우 상,하부 밴드부재의 결합을 설명하기 위한 단면도이다.
도 6 c)는 좌우 고정부 부착부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7 a)은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 좌우 상/하부 밴드부재 구성을 도시한 도면이다.
도 7 b)는 결속된 좌우 상/하부 밴드부재를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 좌우 상/하부 밴드부재 다른 구성을 도시한 도면이다.
도 9 a)는 도 1에서 덮개부만을 확대하여 도시한 사시도이다.
도 9 b)는 도 9 a)에서 완충부재를 설명하기위한 도면이다.
도 10 a)는 도 9 b)에서 A-A'를 따라 절치하여 도시한 단면도이다.
도 10 b)는 도 9 b)에서 B-B'를 따라 절치하여 도시한 단면도이다.
도 11은 필터부를 설명하기 위한 도면이다.
도 12 a) 는 벽체를 설명하기위한 도면이다.
도 12 b) 내부기체공간을 설명하기위한 도면이다.
도 13 a)는 내부기체공간을 설명하기위한 도면이다.
도 13 b)는 배기부를 전체적으로 도시한 도면이다.
도 14 a) 내지 도 14 b)는 접철부를 설명하기 위한 도면이다.
도 14 c)는 내부기체공간에서 필터부 위치를 설명하기 위한 도면이다.
도 15 내지 도 16은 도 1에 따른 스마트 마스크를 사용자가 얼굴에 착용한 대략적인 상태도이다.
도 17은 덮개부와 개구홈 결합을 설명하기 위한 도면이다.
도 18은 도 1에 따른 스마트 마스크를 사용자가 얼굴에 착용한 대략적인 상태도이다.
도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따라 프론트커버가 절개되어 구성되지 않는 스마트 마스크를 착용한 도면이다.
도 20은 도 1에 따른 좌우 밀착부 사이즈를 설명하기 위한 도면이다.
도 21 a) 내지 도 21 b)는 기도의 특정 구간을 대략적으로 도시한 도면이다.
도 22 내지 도 23은 도 1에 따른 스마트 마스크와 생체신호 측정장치를 사용자가 얼굴에 착용한 대략적인 상태도이다.
도 24 a)은 귀에 착용된 음향장치를 귀덮개부가 덮어 착용한 상태도이다.
도 24 b)은 도 24 a)에서 A-A'를 따라 절치하여 도시한 단면도이다.
도 25 a)은 귀에 착용된 음향장치를 귀덮개부를 통해 고정하여 상태도이다.
도 25 b)은 도 25 a)에서 A-A'를 따라 절치하여 도시한 단면도이다.
도 26은 도 1에 따른 스마트 마스크상에 안경을 착용한 상태도이다.
도 27은 본 발명에 따른 생체신호 측정장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 28은 도 27에 도시된 생체신호 측정장치를 사용자 귀와 경동맥에 착용한 개략적인 상태도이다.
도 29는 도 1의 스마트 마스크와 도 27의 좌측 생체신호 측정장치를 이용한 생체신호를 측정하는 개략적인 상태도이다.
도 30은 도 1의 스마트 마스크와 도 27의 우측 생체신호 측정장치를 이용한 생체신호를 측정하는 개략적인 상태도이다.
도 31은 도 27에 따른 생체신호 측정장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 32는 도 27의 생체신호 측정장치를 이용한 생체신호 측정방법을 사용하는 전체 시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 도면이다.
도 33은 도 27의 생체신호 측정장치를 통해 생체신호 검출과정을 설명하기 위한 블록도이다
도 34는 도 32의 중앙 처리부의 동작을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.
도 35는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 스마트 마스크를 착용한 상태도이다.
도 36은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 스마트 마스크를 착용한 다른 상태도이다.
도 37은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 스마트 마스크를 착용한 또 다른 상태도이다.
도 38 a) 내지 도 38 d)는 제 2 실시예의 스마트 마스크에 있어서 좌우 고정부를 설명하기 위한 도면이다.
도 38 e)는 제 2 실시예의 스마트 마스크에 있어서 후크를 설명하기 위한 도면이다.
도 39는 제 2 실시예의 좌우 밀착부 사이즈를 설명하기 위한 도면이다.
도 40은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 다른 스마트 마스크를 착용한 상태도이다.도 41은 본 발명에 따른 다른 실시예의 스마트 마스크를 착용한 상태도이다.

[전체 구성]

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 않되며, 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 일실시예에 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. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하의 본 명세서에서는 외부에 노출되는 면을 외측면으로, 얼굴에 접촉하는 면을 내측면이라 하고, 스마트 마스크(10, 20)를 착용한 상태로 또는 비 착용 상태로 상관없이 좌측 방향을 좌측, 우측 방향을 우측, 위쪽 방향을 상부, 아래쪽 방향을 하부라 칭하기로 한다. 본 명세서에서 사용되는 정도의 용어 "대략", "실질적으로" "구체적으로" 등은 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되고, 본 발명의 이해를 돕기 위해 정확하거나 절대적인 수치가 언급된 개시 내용을 비양심적인 침해자가 부당하게 이용하는 것을 방지하기 위해 사용된다.

본 명세서에 사용된 용어 "신축성"은 이완된 길이의 700％ 이상 신장될 수 있고, 가해진 힘의 제거 시 그의 신장의 회복하는 것을 가리킨다. 따라서, "신축성"은 "탄성" 호환적으로 사용될 수 있다.

본 명세서에 사용된 용어 "결합" 또는 "봉합"은 2개의 물건을 일체형으로 함께 접합, 연결, 체결, 결합 또는 연합시키는 것을 포함하나, 이에 한정되지는 않는다.

본 명세서에 사용된 용어 "구성하다(configure)" 또는 "구성(configuration)", “형성”은 특정 적용 분야 또는 용도를 목적으

로 디자인, 배열, 셋업(set up), 또는 형상화하는 것을 의미한다. 예를 들어: 험준한 지형을 위해 구성된 군용 차량

본 명세서에 사용된 용어 "위치" 또는 "배치"는 본원에서 호환적으로 사용되며 어떤 것이 놓이는 장소의 공간적 특성, 또는 놓이는 방식을 의미 한다; 예를 들어 "시계 바늘의 배치".

본 명세서에 사용된 용어 "피부 순응성(skin conformability)"은 기체 및 습기는 통과하면서도 액체는 차단하고, 피부에 부작용이나 자극이 없고, 표면개질 없이도 순응적이고 보들보들한 촉감을 가지며, 피부에 닿는 촉감이 좋은 것을 의미한다.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.

도 1, 도 2, 도 35, 도 36에는 본 발명에 따른 스마트 마스크(10, 20)의 실시예가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 마스크(10, 20)는 전체적으로 사용자의 얼굴 피부에 착용되는 스마트 마스크(10, 20)와, 스마트 마스크(10, 20)상에 상황에 따라 선택적으로 탈부착 구성되는 생체신호 측정장치(200)로 구성된다. 비록, 본 발명은 신규의 스마트 마스크에 관련하여 설명되겠지만, 여기서 설명되는 방법과 원리는 의료용(medical treatment), 방진용(protection against dust), 방독용(protecting oneself from poison) 등에 사용되는 마스크에도 적용되어도 좋다.

먼저, 전면에 사용자의 코가 돌출되도록 개구되는 개구홈(113)과 입이 돌출되도록 개구되는 리빙힌지(119)와 아래턱이 인입 고정되는 턱받침부(114)와 얼굴피부에 밀착 접촉되어 피부 순응성을 갖는 좌우 밀착면(111c)과 좌우 귀를 덮는 좌우 귀덮개부(128)를 포함하고, 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b)의 조합으로 형성되어 생체신호 측정장치(200)가 탈부착방식으로 구성될 수 있는 좌우 밀착부(111), 상기 좌우 밀착부(111)와 일체로 연장 형성되고, 상부(112a)와 하부(112b)를 포함하여 좌우 밀착부(111)에 대향하도록 구성되는 좌우 고정부(112), 상기 좌우 고정부 상/하부 부착부(112c)에 탈부착 되도록 구성되며, 스마트 마스크(10) 얼굴 착용을 위한 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122) 및 상기 개구홈(113)을 통해 돌출되는 코와 접촉되지 않고 별도로 구비된 필터부(139)를 통해서만 외부환경과 간접 통기되도록, 상기 개구홈 테두리(113a)와 결합되어 접철부, 상부 테두리, 완충부재, 벽체, 차폐부에 의해 코 주위를 밀폐하므로써, 그 내부에 오직 코만 배치되는 작은 내부기체공간(133d)이 구성되는 상부(133)와 상기 리빙힌지(119)를 통해 돌출되는 입과 접촉되지 않으면서 입을 커버하고 외부환경과 직접통기 되도록, 오픈되는 개방공간(134d)이 그 내부에 구성되는 프론트커버(134)로 구성되는 덮개부(130)를 포함하여 구성된다.

또한, 상기 스마트 마스크(10)는 좌 및 우 중에서 적어도 어느 한쪽의 경동맥에 접촉되도록 몸체부와 연결선으로 연결되는 제 1 심전도 센서를 포함하는 좌측 생체신호 측정장치(200a)와 좌 및 우 중에서 적어도 반대쪽의 귀 귓바퀴에 접촉하도록 몸체부에 구성되는 제 2 심전도 센서, 다수개의 뇌전도 센서, PPG 센서를 포함하는 우측 생체신호 측정장치(200b)를 포함하여 구성된다.

본 발명에 따른 바람직한 실시예에 따른, 전면에 사용자의 코가 돌출되도록 개구되는 개구홈(213)과 입이 돌출되도록 개구되는 리빙힌지(218)와 아래턱이 인입 고정되는 턱받침부(214)와 얼굴피부에 밀착 접촉되어 피부 순응성을 갖는 좌우 밀착면(211c)과 좌우 상/하부 윤곽부(211a, 211b)의 조합으로 형성되어 생체신호 측정장치(200)가 탈부착방식으로 구성될 수 있는 좌우 밀착부(211), 상기 좌우 밀착부(211)와 일체로 연장 형성되고, 좌우 밀착부(211)에 대향하도록 상부(212a), 리빙힌지(219), 하부(212b)를 포함하여 구성되는 좌우 고정부(212), 상기 좌우 고정부(212) 제 1, 제 2, 제 3부착부(212c, 212d, 212e)와 탈부착 되도록 구성되고, 스마트 마스크(20) 얼굴 착용을 위한 좌우 귀걸이부(124), 상기 좌우 고정부(212) 제 1, 제 2, 제 3부착부(212c, 212d, 212e)와 탈부착 되도록 고성되고, 스마트 마스크(20) 얼굴 착용을 위한 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222) 및 상기 개구홈(213)을 통해 돌출되는 코와 접촉되지 않고 별도로 구비된 필터부(239)를 통해서만 외부환경과 간접 통기되도록, 상기 개구홈 테두리(213a)와 결합되어 접철부, 상부 테두리, 완충부재, 벽체, 차폐부에 의해 코 주위를 밀폐하므로써, 그 내부에 오직 코만 배치되는 작은 내부기체공간이 구성되는 상부(233)와 상기 리빙힌지(219)를 통해 돌출되는 입과 접촉되지 않으면서 입을 커버하고 외부환경과 직접통기 되도록, 오픈되는 개방공간이 그 내부에 구성되는 프론트커버(234)로 구성되는 덮개부(230)를 포함하여 구성된다.

본 발명은, 발명자가 의도한 바로는, 잠자는 동안에 스마트 마스크(10)를 착용함으로써, 결과적으로 사용자가 편리하게 자신의 건강을 도모할 수 있는 스마트 마스크(10)를 구현하는 것인데, 이러한 목적을 구현하기 위한 가장 중요한 인자는, 피부와 가깝게 만들려는 노력에서 시작되었고, 인장강도(MPa) 7.5이상, 인열강도(N/mm) 14이상, 공기투과도 0.2 내지 0.8 cc/㎠/sec 이상, 내수압 7,000 내지 10,000mmH2O이상, 신장률(%) 700 이상, 투습도 500 내지 10,000 g/㎡/24hr 이상, 투습저항도 2 내지 10 ㎡ Pa/w 기능성을 발현시켜, 시간이 지나도 유지되는 향상된 피부 순응성(skin conformability)을 갖는 재료의 개발은 건강, 청량에 관한 의미가 강해지고 있다는 의미이고, 이러한 재료로 스마트 마스크를 제조하므로써, 호흡할 때, 공기의 가온/가습이 가능하고, 해부학적 사강이 방지되며, 호흡저항 없이 편안한 호흡이 가능하도록 하는 것이다.

본 발명자는 연구를 지속하던 중, 높은 기체 투과성을 가지며, 피부 순응성을 갖고, 얼굴 구조에 따라 인체공학적으로 변형하여 피부와 일체화되고, 지속적으로 압력이 가해지더라도 물성이나 구조에 변화가 없고, 자외선과 오존뿐만 아니라 유해물질에 강한 내성을 갖추어 피부를 보호할 수 있도록, 실리콘을 이용하여 제조할 수 있다는 것을 발견하였다.

본 발명의 스마트 마스크(10)를 제조하는데 사용되는 실리콘(silicone)은, 높은 기체 투과성을 가지며, 인체에 무해한 것으로 알려져 있고, 다양한 경도와 물성을 갖기 때문에, 특히 신체보호제품 또는 의학용품에 유용하게 적용될 수 있다. 실리콘 원소는 지구상에 풍부하게 존재하므로 자원 고갈의 걱정이 없기 때문에 산업상의 많은 발전이 이루어지고 있다. 또한, 실리콘은 제조 기술의 발달로 매우 뛰어난 신축성, UV 저항성, 접착성, 마찰력, 안정성, 균일성, 탄성 등 실리콘의 기본적인 요구물성과 더불어, 신체보호제품 분야 및 의학용품분야 등에서 요구하는 수준의 광택성, 및 투명성을 만족시킬 수 있는 고기능의 실리콘이 개발되고 있다.

이러한 특성으로 인해 특히, 스마트 마스크(10)를 제조하는데 사용되는 실리콘은, 자외선, 오존, 화학물질 등에 강한 내성을 가지므로 얼굴피부를 확실히 보호해 준다. 뿐만 아니라 얼굴에 착용할 경우 피부와 직접 접촉하므로 땀과 공기가 투과됨으로 시간이 지나도 유지되는 향상된 피부 순응성을 갖으며, 전체적으로 대부분의 사용자 피부에 일체화되어 착용되도록 바람직하게 제조되어 있다. 더하여 표면개질 없이도 순응적이고 보들보들한 촉감을 가지므로, 피부에 닿는 촉감이 좋고, 표면밀착력이 우수하여 얼굴피부에 긴밀하게 밀착되는 특징을 갖는다.

그리고, 실리콘(silicone)은, 최종 처리된 스마트 마스크(10)에 대해 특별한 특성들을 최대한 이용함과 동시에, 주목할 만한 미적디자인 유연성을 허용하는 형태로 디자인될 수 있다. 복잡한 제조과정이나 그 밖의 다른 구성부품들은 최소화되거나 제거되어, 전체적으로 미적 외관이 유지될 수 있다.

그리고, 실리콘(silicone)은, 다양한 경도와 다양한 두께를 갖도록 생산이 가능하다. 그렇게 하여, 일측 영역에 또는 선택적으로 신축성을 달리 하도록 구성할 수 있다. 본 발명의 스마트 마스크(10, 20)는 두께와 경도를 달리하는 방법으로 신축성의 원활성을 달리하여 그에 따라 스마트 마스크(10, 20) 착용감을 증대시켰다. 예컨대 좌우 밀착면(111c, 211c)는, 10 ㎛ 내지 40 ㎛ 로 얇게 형성된다. 이것은, 두께가 얇은 실리콘이, 신축성의 원활성이 높아져 700% 내지 1.000%로 신장될 수 있기 때문이다. 상기 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b, 211a, 211b), 개구홈 테두리(113a, 213a), 리빙힌지(119, 218), 턱받침부 테두리(114a, 214a), 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는 50 ㎛ 내지 200 ㎛로 두껍게 형성된다. 이것은, 두께가 두꺼운 실리콘이, 훼손되기 어렵기 때문에, 예컨대 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b, 211a, 211b)는, 좌우 밀착면(111c, 211c)이 훼손되기 어렵게 하기 위해서, 두께를 두껍게 구성되도록 하는 것이 바람직하다. 좌우 고정부(112, 212)는, 50mm 내지 110mm의 길이와 300 ㎛ 내지 800 ㎛의 두께와 10mm 내지 20mm의 폭으로 형성되어 대략“)”형상으로 형성된다. 이것은, 두께가 두꺼운 실리콘이, 형상을 유지하는 고정력이 높아지기 때문이다. 예컨대, 좌우 고정부(112)에 있어서는, 두꺼운 두께에다가 넓은 폭을 부여하는 경우에, 좌우 밀착부(111, 211)에 대향하여 좌우 고정부(112, 212) 그 형상이 무너지지 않고 좌우 밀착부(111, 211)를 입체적으로 끌어당길 수 있게 된다.

또한, 실리콘(silicone) 밀착력에 대해서는, 실리콘은, 표면이 매끄러우면 피부와의 달라붙는 현상이 증대되기 때문에, 예컨대 좌우 밀착부(111, 211)를 제작하는 과정에서 금형을 이용하여 밀착면(111c, 211c)에 해당하는 금형표면을 래핑기술에 의해 매끄럽게 형성할 수 있다. 이처럼 금형표면이 매끄러우면 좌우 밀착면도 매끄러워지고 그에 따라 좌우 밀착면은 달라붙는 형상이 증대되고 따라서 피부와의 달라붙는 현상이 생기게 되는 것이다. 또한, 안경이 흘러내리지 않게 하기 위해서, 안경다리가 배치되는 좌우 밀착면 외측면에 해당하는 금형표면을 래핑(lapping)기술에 의해 매끄럽게 형성해도 좋다. 또한, 얼굴에 스마트 마스크의 신속한 착용 및 벗는 것을 보장하기 위해서, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 좌우 상/하부 밴드부재에 해당하는 금형표면을 래핑(lapping)기술에 의해 매끄럽게 형성해서 간단한 결속만으로 좌/우 측 밴드부재가 서로 달라붙어 결속이 해지되지 않도록 구성하는 것이 바람직하다. 또한, 덮개부의 접철부(137), 완충부재(136), 상부 테두리(133b) 및 차폐부(131a)는 각각에 해당하는 금형표면을 래핑(lapping)기술에 의해 매끄럽게 형성해도 좋다.

본 발명의 실시 양태에서는, 스마트 마스크(10, 20)는 유해환경으로부터 호흡기를 보호하는 목적으로 사용하여도 좋다. 또한, 유해 환경으로부터 사용자 얼굴을 효과적으로 차단하는데 사용하여도 좋다. 또한, 얼굴 및/또는 얼굴피부를 보기 좋은 느낌으로 교정하는데 사용하여도 좋다. 또한, 건강 증진을 도모하기 위해 사용하여도 좋다. 또한, 코골이 증상, 호흡기 질환, 비염, 아토피, 감기, 여드름 등을 치료하기 위해 사용하여도 좋다. 또한, 잠자는 동안에 숙면을 하기 위해 사용하여도 좋다. 또한, 별도로 구성되는 생체신호 측정장치를 함께 사용하여 혈압, 혈당, 체온, 등의 생체신호를 측정하는데 사용하여도 좋다.

본 발명의 실시 양태에서는, 잠자는 동안이나 작업할 때처럼 장시간에 걸쳐 즉, 10일 이상 착용하는 것도 좋고, 세탁하는 것에 의해 반복하여 사용할 수도 있다. 또한 유아, 초등학생, 중학생 등을 포함하는 아이나 얼굴이 작은 성인이 적합하게 사용할 수 있지만, 유사한 형태로 확대하는 것에 의해, 일반적인 성인, 노약자, 호흡기 질환자, 각종 환자 등이 사용하여도 좋다.

본 발명의 다른 실시 양태에서는, 스마트 마스크(10, 20)는, 유해 환경, 또는 일반적인 무해 산업 용도에 대해 사용되어도 좋다. 유행 환경에서의 사용의 예는 수계 산, 염기, 염, 및 임의의 액체, 예를 들어 살충제 및 제초제의 비산에 대한 보호를 포함한다. 또한 유해한 건조 입자, 예를 들어 납 분진, 석면 및 방사선으로 오염된 입자에 대한 노출에 대해 신뢰성 있는 차단을 제공한다. 무해 산업 용도는 공장, 작업장, 공업 발전소, 농장 및 건설 현장에서 착용하는 것을 포함한다.

본 발명의 또 다른 실시 양태에서는, 스마트 마스크(10, 20)는, 일반적인 마스크, 얼굴 가리개 등으로는 가능하지 않았던 방식으로 유해 환경으로부터 사용자를 효과적으로 차단하는데 사용될 수 있다. 따라서 스마트 마스크(10, 20)는 사용자의 격리가 요망되는 곳에서 많은 용도를 갖는다. 이러한 스마트 마스크(10, 20)는 옷을 청결하게 유지하고 오물 및 다른 잔재가 사용자의 피부에 접촉하지 않게 한다. 분진, 가루 및 작업장 또는 사고 장소에 존재할 수 있는 다른 미립자로부터 사람들을 격리하기 위해 스마트 마스크(10, 20)를 사용하는 것은 매우 바람직하다. 역으로, 클린룸, 임계적 제조, 식품제조, 식품포장, 의약품제조, 의약품포장 및 수술 환경에서, 스마트 마스크(10. 20)는 착용자에 의해 환경 내로 운반될 수 있는 분진 및 파편으로부터 환경을 보호한다.

본 발명의 또 다른 실시 양태에서는, 사용자가 편리하게 자신의 건강을 도모할 수 있도록 하는 관점에서, 예를 들면 본 발명의 스마트 마스크(10, 20)는, 의사용 흰 가운 (white coat) 또는 실험용 가운, 병원용의 의복, 내의, 속옷, 점퍼, 또는 챙이 있는 모자 등과 같이 사용하면 좋다. 또한, 신체보호용구에 접합하고, 예를 들면, 헬멧, 썬글라스, 안경 등과 같이 사용하면 좋다. 또한, 자동차, 오토바이, 자전거 등을 운행할 때 또는 인라인, 등산, 걷기, 달리기 등을 할 때, 사용하면 좋다.

일반적으로 작업자는 각자의 산업 요건 또는 표준에 따라서 매일 또는 격일에 한번씩 그의 마스크를 교체 사용한다. 일부 상황에서는, 작업자가 그의 마스크를 더 자주 갈아입을 수 있다. 사용 후, 사용된 후의 마스크를 폐기하는 것은 환경에 악영향을 줄뿐만 아니라 상당한 비용이 들 수 있다. 따라서, 스마트 마스크가 오염물 제거, 세정 및/또는 살균하는 과정에 의해 재사용이 가능하도록 구성되는 것은 중요하다.

본 발명에 따르면, 상기 스마트 마스크(10, 20)의 다른 구성품은 물론이고, 적어도 좌우 밀착부(111, 211)는 상기 실리콘으로 제조되고, 제조의 간편성, 안정성, 정확성, 대량생산 등을 고려하여 금형을 이용하여 제조된다. 금형을 이용한 제조법의 장점은 제조의 간편성, 안정성, 정확성, 대량생산 등이 가능하고, 구조적으로 그리고 미적으로 디자인에 대하여 고도의 제어가 가능하다는 것이다. 이러한 제조법은 본 발명에 따른 스마트 마스크(10, 20) 그 가로방향으로, 0.1mm 내지 900mm 범위 내에서 생산이 가능하다. 그 세로방향으로, 0.1mm 내지 900mm 범위 내에서 생산이 가능하다. 그 두께는, 10 ㎛ 내지 1000 ㎛ 범위 내에서 생산이 가능하다.

상기 스마트 마스크(10, 20)를 제조하기 위한 금형은, 상기 좌우 밀착부(111, 211)와 일체로 좌우 고정부(112, 212)를 제조하기 위한 제 1금형, 상기 덮개부(130, 230)를 제조하기 위한 제 2금형, 상기 좌우 상/하부 밴드부재를 제조하기 위한 제 3금형으로 구성되는 것이 좋다. 구체적으로 예를 들면, 제 1금형은, 상하로 구분되어, 상부 금형과 하부 금형으로 구성된다. 상부 금형에는 얼굴의 형상에 대응되는 오목부가 구비되고, 하부 금형에는 얼굴의 형상에 대응되는 볼록부가 형성된다. 상/하부 금형의 모서리에는 성형시 상/하부 성형턱이 일치하도록 상/하부 금형의 상대 위치를 결정하는 가이드 핀과 가이드 홀이 각각 구비된다.

또한, 만일 피부를 다치게 해 버릴 위험성을 저감하기 위해서, 단부면을 둥그스름하게 해도 좋다. 피부에 눌림 흔적을 회피하기 위해서, 단(端)부을 둥그스름하게 한 원형으로 해도 좋다. 구체적으로는, 금형의 형상에 의해 단부에 둥그스름함을 갖게 하는 것을 예시할 수 있다.

여기에서 설명된 내용에 의해 좌우 밀착부(111, 211), 덮개부(130, 230), 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)를 각각 분리 제조하여, 분리 제조한 다음 추후에 조립할 수 있으며, 좌우 밀착부(111, 211)와 덮개부(130, 230)를 일체로 제조한 다음 추후에 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)를 추가하여 조립할 수 도 있다. 이러한 제조공정은 깨끗한 작업환경에서 비숙련공이 어려움 없이 생산이 가능하기 때문에, 대규모 첨단시설이나 까다로운 제조기술이 필요가 없다.

본 발명의 일 측면에 따른 스마트 마스크(10, 20)에 의하면, 스마트 마스크(10, 20)가 인체에 부작용이 없이 신축성이 우수한 실리콘으로 형성되어 피부와 접촉하는 밀착면이 전체적으로 얼굴피부에 달라붙도록 구성되어도 좋다. 그렇게 하면, 얼굴피부와 밀착면이 일체화가 이루어져, 잠자는 동안에 또는 운동하는 동안에 스마트 마스크(10) 유동에 따른 마찰의 성가심이 없게 된다. 그 때문에, 스마트 마스크(10, 20)를 보다 편안하게 착용할 수 있는 이점이 있다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 좌우 밀착부(111, 211)는, 상부에서 하부(수직방향)에 걸쳐 착용자의 치수에 대하여 90% 이상, 100% 미만의 배율로 미세하게 축소 형성되어 있고, 중앙의 개구홈(113, 213)에서 좌우 고정부(112)(수평방향)에 걸쳐 80% 이상, 100% 미만의 배율로 축소되어 있다. 그렇게 하면, 잠을 자는 동안에, 좌우 밀착부(111, 211)가 얼굴피부를 대각선 방향 또는 정수리 방향으로 끌어당긴 상태로 유지하게 된다. 그 때문에, 얼굴 피부가 업(up)되어서 그 형태를 유지하고, 거기에다가 보습력이 증대되어 신진대사가 활발하게 촉진되므로써, 얼굴을 보기 좋은 느낌으로 교정할 수가 있다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 좌우 밀착부(111, 211)는, 상부에서 하부(수직방향)에 걸쳐 착용자의 치수에 대하여 90% 이상, 100% 미만의 배율로 미세하게 축소 형성되어 있고, 중앙의 개구홈에서 좌우 고정부(112, 212)(수평방향)에 걸쳐 80% 이상, 100% 미만의 배율로 축소되어 있다. 그렇게 하면, 잠을 자는 동안에, 턱받침부(114, 214)가 턱을 받쳐주므로 턱이 자연적으로 벌어지는 것을 방지하여 입호흡을 코호흡으로 유도하게 되어, 이갈이, 코골이 증상 및 입 건조증이 방지되어 숙면을 취하게 된다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 턱박침부(114, 214)는, 상기 좌우 대칭으로 형성되어 있는 좌우 밀착부(111, 211) 중앙 하부에 구성되어 있다. 그렇게 구성되면, 스마트 마스크(10, 20) 착용시, 시각적, 위치적, 거리 및 방향의 관점에서“위치특징부”역할을 수행하게 되어, 턱을 턱받침부(114, 214)에 갖다 대기만하면 누구나 간편하게 스마트 마스크(10, 20)를 착용할 수 있게 된다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 좌측 밴드부재(121L, 122L)와 우측 밴드부재(122L, 122R)가 서로 달라붙도록 구성되어도 좋다. 그렇게 하면, 간단한 결속만으로 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)가 서로 달라붙어 결속되게 되어, 스마트 마스크(10, 20)를 신속하게 착용하거나 벗을 수 있게 된다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 상기 좌우 밀착부(111, 211)와 비슷하게 신축성을 갖도록 구성되어도 좋다. 그렇게 하면, 당기는 힘을 좌우 밀착부(111, 211)와 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)가 신장되면서 동시에 수용하게 된다. 그렇기 때문에, 압박부위가 일부분에 집중되지 않고 응력이 전체적으로 고르게 분산되어 압박감이 최소한으로 완화되게 되어, 스마트 마스크(10, 20)를 착용 압박감 없이 장시간 착용할 수 있는 이점이 있다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 덮개부 상부(133, 233) 내부 또는/및 내부기체공간(133d)는, 접철부(137), 완충부재(136), 벽체(131), 차폐부(131a), 필터부(139)에 의해 오직 코만 배치되도록, 코크기와 비슷한 작은 크기로 구성되어 있다. 이렇게 구성되면, 사용자 코만 덮개부 상부내부 또는/및 내부기체공간(133d)에 배치되게 되어, 사용자가 호흡을 할 때, 작은 덮개부 상부(133, 233) 내부 또는/및 내부기체공간(133d)에 의해 들숨시에는, 외부공간의 깨끗한 공기를 편안하게 호흡할 수 있고 날숨시에는, 인체에서 생성된 이산화탄소를 외부공간으로 신속히 배출시킴으로써 해부학적 사강이 방지되므로 건강에 유익한 효과를 얻을 수 있다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 덮개부 상부(133, 233) 내부 또는/및 내부기체공간(133d)는, 접철부(137), 완충부재(136), 벽체(131), 차폐부(131a), 필터부(139)에 의해 오직 코만 배치되도록, 코크기와 비슷한 작은 크기로 구성되어 있다. 이렇게 구성되면, 사용자 코만 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)에 배치되게 되어, 사용자가 호흡을 할 때, 덮개부 상부(133, 233) 내부 또는/및 내부기체공간(133d)에 가온/가습된 공기가 상기도로 유입되도록 하므로, 비강구간과 기도구간에는 일정 온도가 상승된 채로 유지된다. 그렇기 때문에, 호흡이 편하고, 구강 내 염증 증상 등을 완화시키게 된다.

본 실시형태에 있어서는, 상기 프론트커버(134, 234)는, 좌우 밀착부(111, 211)와 일체화되지 않고, 입과 턱과 소정간격 이격된 상태로 입과 턱을 감싸 커버하지만 한편, 이와 반대로, 상부로 절곡 오픈되는 구조로 구성되어도 좋다. 그렇게 하면, 입을 자유롭게 움직일 수가 있게 되고, 입에서 발생되는 더운 입김이 신속히 외부환경으로 빠져나가게 된다. 그 때문에, 쓸데없이 볼, 입 및 턱에 습한 불쾌감을 초래하는 현상이 발생되지 않게 되며, 사용자가 자유롭게 대화를 할 수 있게 된다.

여기서, 스마트 마스크(10, 20)는 적어도 착용시에 사용자 얼굴과 밀착되고, 펼치면 입체형이 되며, 절첩시에 평면형이 되고, 더욱 접철시에는 크기가 작아져 포켓에 휴대가 가능하도록 구성된다. 또한 스마트 마스크(10, 20)가 구겨지지 않으므로, 보관 및/또는 휴대 후 재사용하는 경우에도 스마트 마스크(10, 20)가 원래 형상과 기능을 유지할 수 있다.

스마트 마스크(10, 20)는, 다음 설명되는 식으로 얼굴피부에 착용된다. 먼저, 사용자는 양손으로 좌우 상부 밴드부재(121, 221) 파지부를 각각 파지한 다음(1단계), 전(pront)턱을“위치특징부”인 턱받침부(114, 214)에 갖다 된다(2단계). 그 다음에, 머리를 두를 수 있도록 충분한 가용성을 갖는 좌우 상부 밴드부재(121, 221)를 상부로 끌어당겨 사용자 정수리 부위(210)에 고정시킨다(3단계). 계속해서, 좌우 하부 밴드부재(122, 222)를 사용자 뒷머리 부위(220)에 고정시킨다(4단계). 그러면, 스마트 마스크(10, 20)는 사용자 얼굴에 신속하고 간단하게 착용된다.

[1] 제1 실시형태

[1.1] 좌우 밀착부

스마트 마스크(10)는, 사람 얼굴피부에 잠자는 동안, 운동하는 동안 착용된다. 상기 스마트 마스크(10)의 주된 구조인 좌우 밀착부(111)는, 얼굴피부 상에 있는 동안 사용자의 움직임에 따라 반복적으로 신장 및 수축할 필요가 있다. 좌우 밀착부(111)가 제한된 탄성 및 불량한 피부 순응성(skin conformability)을 가지면, 좌우 밀착부(111)가 피부의 신장 및 수축에 원활하게 따를 수 없게 되고, 따라서 피부를 자극할 수도 있다. 본 발명은 시간이 지나도 유지되는 향상된 피부 순응성을 갖는 좌우 밀착부(111)를 제공한다. 바람직하게, 좌우 밀착부(111)는 시간이 지나도 향상된 피부 순응성을 유지할 수 있다. 상기 "시간"은 일반적으로 좌우 밀착부(111)가 피부상에서 주위환경에 상관없이 10분 이상, 바람직하게는 10일 이상 착용된다는 것을 의미한다.

여기서, 도 1, 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 좌우 밀착부(111)는, 좌우 밀착면(111c), 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b), 개구홈(113), 리빙힌지(119), 턱받침부(114), 좌우 귀덮개부(128), 테두리들(113a, 114a)을 포함하여 구성된다. 상기 좌우 밀착부(111)는, 중앙에 위치한 개구홈(113), 턱받침부(114)를 중심으로 상부에서 하부를 기준으로 하여 좌우 면대칭이다. 본 실시형태에서는 좌측과 우측이 정확하게 동일한 형상을 갖고 있다. 상기 좌우 밀착부(111)는 도 16에 도시된 바와 같이, 좌우측 양눈과 이마, 머리를 제외한 좌우 관자놀이, 턱 바로 아래 목피부, 좌우 경동맥 및 좌우 귀를 포함하여 얼굴 피부에 전체적으로 착용된다.

그리고, 상기 좌우 밀착부(111)는, 피부 순응성(skin conformability)을 갖으며, 부드러운 촉감을 주며 사용자의 얼굴피부에 비자극적이고 부작용이 없는 내측면을 제공한다. 추가로, 상기 좌우 밀착부(111)는 소수성이어서 액체나 물이 흡수되거나 통과할 수 없고, 유해물질이 묻어나거나 스며들지 않는다. 또한 표면에 물이 존재한다 하더라도 가볍게 툭툭 털면 바로 제거될 수 있어, 사용자에게 항상 보송한 상태를 유지하여 쾌적한 느낌을 가질 수 있다.

여기서, 상기 좌우 밀착부(111)는, 제조의 편리함과 대량생산을 고려하여 금형에 의해 제조되는 것이 바람직하다. 또한 좌우 밀착부(111)와 좌우 고정부(112)가 일체로 구성된다. 이렇게 하기 위해서, 좌우 밀착부(111)와 좌우 고정부(112)가 일체화된 금형을 이용하여 제조하는 것이 좋다. 금형을 이용한 제조법의 장점은, 제조의 간편성, 안정성, 정확성 및 대량생산 등이 가능하고, 구조적으로 그리고 미적으로 디자인에 대하여 고도의 제어가 가능하다는 것이다.

이러한 제조법은 본 발명에 따른 스마트 마스크(10) 그 가로방향으로, 0.1mm 내지 900mm 범위 내에서 생산이 가능하다. 그 세로방향으로, 0.1mm 내지 900mm 범위 내에서 생산이 가능하다. 그 두께는, 10 내지 500 ㎛ 범위 내에서 생산이 가능하다. 예컨대, 금형에 의해 제조되는 좌우 밀착부(111)에 있어서는, 무게를 감소시켜 착용감을 향상시키기 위해, 경량으로 제조되는 것이 바람직하다. 사이즈에 상관없이 양호하게 약 10 내지 100g인 것이 바람직하고, 더욱 바람직하게 30 내지 70g인 무게를 가지는 것이 바람직하다.

상기 좌우 밀착부(111)는, 금형을 이용하여 실리콘으로 제조되기 때문에, 상이한 2중 또는 다중의 두께를 가질 수 있도록 형성되는 것이 가능하다. 이렇게 상이한 두께로 구성하는 이유는, 상이한 두께로 좌우 밀착면(111c)의 둘레를 구성하므로써, 그 두께에 따라 기능을 달리하도록 하기 위해서이다. 즉, 상기 좌우 밀착부(111)는, 얇은 두께로 형성되는 밀착면(111c)과 이와 반대로 상기 밀착면(111c)에 비해 상대적으로 두껍게 형성되는 개구홈 테두리(113a), 턱받침부 테두리(114a), 리빙힌지(119), 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b)를 포함하여 구성된다. 그렇게 하면, 두께에 따른 신축성의 원활성이 다르게 되고, 그리고 스마트 마스크(10) 착용하였을 때에 쓸데없이 훼손되는 일이 없게 된다. 그리고 시간이 지나도 유지되는 향상된 피부 순응성을 갖는다.

이러한 좌우 밀착부(111)와 얼굴피부가 항시 일체화를 보장하기 위해. 상기 좌우 밀착부(111)의 구조적인 특징은 도 1에 도시된 바와 같이, 좌우 상부 밴드부재(121)를 양손으로 파지하면 입체형상을 유지하며, 도 16에 도시된 바와 같이, 스마트 마스크(10)를 착용할 때는, 입체형상에서 얼굴형상에 따라 인체공학적 디자인으로 변형되는 한편, 이와 반대로 스마트 마스크(10)를 착용하지 않을 때는, 자유롭게 접철되며(수납되며), 수회 접철하여 크기를 작게 하여 포켓 또는 파우치에 넣어 휴대가 가능하다.

도 20은 좌우 밀착부의 사이즈를 설명하기 위한 도면이다.

도 20을 참조하여 설명하면, 이러한 좌우 밀착부(111)는, 사용자의 평균 얼굴 크기 및 평균 얼굴 길이 등을 고려하게 제작되는데, 개구홈 테두리 상단(113b)에서 좌우 고정부 상부 경계지점(111f)까지 대략 70mm 내지 150mm이고, 개구홈 테두리 상단(113b)에서 턱받침부 저면(114d)까지 대략 70mm 내지 140mm이고, 턱받침부 저면(114d)에서 하부 윤곽부 경계지점(111d)까지 대략 20mm 내지 50mm이고, 하부 윤곽부 경계지점(111d)에서 좌우 고정부 하부 경계지점(111e)까지 대략 30mm 내지 140mm이고, 좌우 고정부 상부 경계지점(111f)에서 좌우 고정부 하부 경계지점(111e)까지 대략 70mm 내지 140mm으로 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상술하였지만 상기 좌우 윤곽부들(111a, 111b)은 개구홈 테두리 상단(113b)에서 좌우 고정부 상부 경계지점(111f)에 걸쳐 사용자의 치수에 대하여, 80% 이상 100% 미만의 축소율로 형성하는 것으로 하여, 당기는 힘이 작용될 때, 얼굴치수(100%)에 가까운 배율로 달성하고 나아가 얼굴치수에 비해 120% 크게 신장될 수 있다. 물론, 상기 좌우 윤곽부들(111a, 111b)은 우수한 신축성을 갖기에 더욱 크게 신장될 수 있음은 당연하다.

한편, 특히 개구홈 테두리 상단(113b)에서 하부의 턱받침부 저면(114d)에 걸쳐 사용자의 치수에 대하여, 90% 이상 100% 미만의 축소율로 형성하는 것으로 하여, 스마트 마스크 착용시(10) 인체치수(100%)에 가까운 배율로 달성하는 것이 바람직하다. 이는 스마트 마스크 착용시나 비착용시나 거의 같은 길이다. 물론, 상기 좌우 밀착부(111)는 우수한 신축성을 갖기에 더욱 크게 신장될 수 있음은 당연하다.

본 발명에서, 이처럼 수직ㆍ수평방향으로 축소배율을 다르게 구성하는 이유는, 스마트 마스크(10) 착용시, 좌우 밀착부(111)가 정수리 방향 즉, 도 22에서의 화살표 방향으로 신장되도록 구성한 것이다. 그렇게 하면, 좌우 밀착부(111)와 얼굴피부가 일체화(mechanism)됨과 동시에 얼굴피부를 아래로부터 상부로 끌어 올리는 것이 가능하게 된다. 즉, 사용자 볼부위, 턱부위, 관자놀이 부위는 일체화에 더하여 다른 부분과 비교하여 약간 압력이 가해져 당겨지므로, 자연스럽게 턱을 받쳐주게 되고, 얼굴피부는 화살표 방향으로 끌어 올려지게 된다. 이 결과, 중력에 역행하여 통상 상태시는 물론, 잠을 자는 동안에도 본질적인 부분들을 단단하게 지지하여 입호흡을 방지하여 코호흡으로 전환시키게 되고, 피부를 단단하게 지지, 보정이 가능하게 된다.

본 발명의 발명자는, 특이하게도 본 발명의 스마트 마스크(10)를 잠자는 동안에 착용하면, 얼굴이 보정(correction)되고 피부의 탄력이 향상되며, 깨끗하고 건강한 피부를 유지할 수 있는 효과를 가진다는 것을 확인 하였다. 이는 상술한 구조를 갖는 좌우 밀착부(111)가 근골격의 균형은 유지하면서 근육과 지방에 걸리는 중력 부하(load)를 감소시키고, 피부의 건조를 방지하여 보습력을 향상시키므로써, 근육조직과 지방조직의 상부로의 회복력과 더불어 신진대사 능력이 향상되기 때문이다.

추가적으로 얼굴에는 근육조직이나 혈관 조직이나 림프 조직 등이 정밀하게 존재하고 있지만, 본 발명의 좌우 밀착부(111)는 얼굴을 부자연스럽게 심하게 압박하지 않기 때문에, 골격이나 근육, 혈관 조직, 림프 조직, 신경 조직 등에 손상을 주지 않고, 편안한 착용을 보장 받을 수 있다.

결과적으로, 시간이 지나도 유지되는 향상된 피부 순응성(skin conformability)과 향상된 신축능력을 가지는 좌우 밀착면(111c) 주위에 개구홈 테두리(113a), 턱받침부 테두리(114a), 리빙힌지(119), 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b)는 비교적 두꺼운 두께로 형성되어서 좌우 밀착부(111)가 구성된다. 여기에 좌우 고정부(112)와 좌우 상/하부 고정부재(121, 122)가 상호 협동하거나 상호 보조하여 좌우 밀착부(111)를 상부에로 끌어당겨 고정시키게 된다. 그렇게 하면, 상기 좌우 밀착면(111c)은 피부 순응성과 신축력을 발휘하여 얼굴피부와 일체화(integration)되는 메카니즘(mechanism)을 발휘하게 되는 것이다. 종례의 마스크(들)와 다르게 이런 특이한 특성 때문에, 잠자는 동안에 편안한 착용감을 제공한다. 그리고 후술할 생체신호 측정장치(200) 및 각종 장치가 부착되더라도 생체신호 측정장치(200)는 얼굴 피부에서 유동 없이 소망하는 위치에 긴밀하게 밀착된다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 상기 좌우 밀착면(111c)은, 바람직하게는 기체 투과성(투습성)과 함께 자외선, 바람, 액체 불투과성(발수성)을 가진다. 그리고 특정부분을 제외하고 양호하게 비교적 얇고, 양호하게 100 ㎛ 미만, 더욱 양호하게 10 ㎛ 내지 50 ㎛의 평균 두께를 갖고, 더더욱 양호하게 20 ㎛ 내지 40 ㎛의 평균두께를 갖는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 700% 내지 1.000%로 신장될 수 있으면서 아울러 부드러운 촉감이 증대된다. 특히 피부에 대한 공기순환 즉, 공기 투과성을 얻을 수 있어, 피부호흡을 쓸데없이 저해할 우려도 없어진다. 두께가 10 μm 미만이면 너무 얇아 관리하기 어려워 쉽게 훼손되고, 50 μm보다 두꺼우면, 공기 투과성, 투습도, 신축성이 불량하게 되어 고투습도를 얻기 어려울 뿐만 아니라 피부의 신장 및 수축에 원활하게 따를 수 없게 된다. 그렇기 때문에, 피부에서 불쾌감이 증가될 수 있다. 이는 피부에 발진을 비롯한 자극으로 이어질 수도 있다.

하기 이점들을 제공하기 때문에 좌우 밀착면(111c) 그 두께가 20 ㎛ 내지 40 ㎛로 형성되어야만 하는 것은 매우 중요하다.

● 공기 투과성이 증대된다.

● 작은 힘으로도 신장력이 증대된다.

● 입체형상으로의 변형이 향상된다.

● 시간이 지나도 유지되는 향상된 피부 순응성을 갖는다.

● 주변의 온도변화에 따라 피부의 온도변화가 신속히 이루어진다.

● 땀 배출이 증대된다.

● 촉감이 향상된다.

● 기계적 자극이 감소한다.

● 무게가 감소한다.

● 착용 및 휴대가 간편해 진다.

여기서, 상기 좌우 밀착면(111c)은 바람직하게는 단지 사람의 손가락의 압력만으로도 그에 응답하여 방향성에 상관없이 모든 방향(360°)으로 동일하게 신장하게 하는 능력을 갖는다. 즉, 간단히 상기 좌우 밀착면(111c)을 손가락 1개를 사용하여, 작은 힘으로 당김으로써 현저한 구조적 손상을 초래하지 않고서 바람직하게, 500% 내지700%로 신장될 수 있다. 더욱 바람직하게는 700% 내지 1.000%로 탄력적으로 신장되는 것이 좋다. 그리고 압력이 제거되면 본래 위치로 신속하게 회복된다. 이러한 좌우 밀착면(111c)은 상술하였지만, 이 좌우 밀착면(111c)으로 덮이는 얼굴피부와 일체화되어 얼굴피부를 받쳐주거나 끌어올려서 교정하는 상태를 유지하면서 얼굴피부에 착용되는 것이다.

도 4는 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 좌우 밀착면의 투습방풍 원리도이다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 좌우 밀착면(111c)은 얼굴피부층(10)의 상부에 위치하여 외부에서 침투되는 물분자(3), 바람(4) 및 자외선(5)을 좌우 밀착면이 막아주고, 피부층(10)에서 발산되는 수분(땀)이 수증기(6)의 형태로 좌우 밀착면(111c)을 통과하여 쾌적함을 느끼게 된다. 이는, 좌우 밀착면(111c)이 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 고분자 실리콘 고무를 이용하여 제조됨으로써, 신체로부터 발생되는 수증기, 즉 직경이 약 0.0004 ㎛인 수증기 크기만 한 것은 통과하지만, 발수성(撥水性:물을 튀기는 성질) 및 특수성으로 인해 자외선, 물의 침투가 불가하며, 적절한 체온을 유지시키는 방풍성이 제공되며, 균 또한 침투하지 못하여 항균성(Anti-virus)을 제공한다. 특히 독보적인 성질을 보이는 것은 내열성(耐熱性)으로, 250℃에서 4일간 방치하여도 강도, 신장률의 변화 및 피부 순응성을 10% 이내로 유지할 수가 있다. 또한 －45℃에서도 탄성을 잃지 않는다.

본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 좌우 밀착면(111c)은, 경도(Shore A) 20 내지 30인 실리콘 고무로 제조되는 것이 좋고, 그 두께가 그 두께가 20 ㎛로 구성되며, 인장강도(MPa) 7.5이상, 인열강도(N/mm) 14 이상, 공기투과도 0.2 내지 0.8 cc/㎠/sec 이상, 내수압 7,000 내지 12,000mmH2O이상, 신장률(%) 700 내지 1000, 투습도 700 내지 10,000 g/㎡/24hr, 투습저항도 2 내지 10 ㎡ Pa/w 임이 바람직하다. 상기의 투습저항도는 땀 혹은 수증기 배출에 대한 저항 정도를 의미하는 것으로, 투습도를 보다 정확하게 착용감의 쾌적성을 나타내는 수치로서 수치가 낮을수록 쾌적감을 높여주며, 투습저항도 10 ㎡ Pa/w 이하일 때 쾌적감이 제공되게 된다. 한편, 스마트 마스크(10)의 모든 부분이 높은 공기 투과도로 구성될 필요는 없다. 특히 덮개부 상부(133)는 공기 비투과성으로 제조되는 것이 좋다.

하기의 실시예를 통하여 좀 더 상세하게 설명하고자 한다.

실시예 1

상기 실리콘의 콤파운드 작업을 수행한다. 먼저, 액상 실리콘 고무에 특성을 맞추기 위해 각종 첨가물을 배합하여 반죽물을 준비한다. 이때, 성형물이 탄력성과 신축성을 가지면서도 부드러운 느낌을 유지하도록 경도(Shore A)는 20 내지 30 정도가 적당하고, 액상의 실리콘은 성형 후 고무 상태 혹은 겔 상태가 된다. 밀링기를 이용하여 실리콘을 충분히 배합하며, 밀링기는 로울러 한 쌍이 마주보도록 구성되고, 로울러가 소정의 간격을 두고 마주보도록 회전함으로써, 일측 로울러에 반죽물이 넓게 스프레드 된다. 한 쌍의 로울러 사이에 반죽물이 반복해서 밀링됨으로써 실리콘 배합은 균일해지고, 결합 정도가 강해진다.

콤파운드 작업이 완료되면, 일측 로울러에 넓게 스프레드 된 최종 반죽물을 일정한 크기와 두께로 절취하여 금형 작업을 준비한다. 상부 금형을 상방으로 오픈하고, 콤파운드 되고 적당한 두께와 크기로 절단된 반죽물을 하부 금형 상에 적치한다. 상부 금형을 크로즈하며, 프레스 기타 장치의 압력과 온도를 이용하여 소정의 시간동안 압착한다. 반죽물은 상/하부 금형틀 형상에 대응되게 성형 되며, 여분의 반죽물은 상/하부 금형틀 외부로 밀려나게 됨으로써, 금형상에는 원하는 성형물만이 남게 된다. 이렇게 하여, 인장강도(MPa) 7.5이상, 인열강도(N/mm) 14 이상, 신장률(%) 700 내지 1000, 두께가 20 ㎛인 시트를 제조 하였다.

실시예 2

<실험예 1>과 동일한 조성물을 조성하고, 동일한 제조 방법으로 두께가 40 ㎛인 시트를 제조하였다.

비교예 1

<실험예 1>과 동일한 조성물을 조성하고, 동일한 제조 방법으로 두께가 120 ㎛인 시트를 제조하였다.

* 시험방법

1. 공기투과도-JIS L1096 A(Frazier법)- TEST 면적 10 ㎠, 압력 125 Pa

2. 내수압-JIS L1092B/KS K 0592(고수압법)

물의 누수나 침수에 대한 직물의 저항성으로, 원단 표면에 물기둥으로 압력을 가하여 물방울이 3방울 보일때까지의 물기둥 높이를 측정하며, 원단이 어느 정도의 물기둥 높이까지 물이 스며들지 않는 지를 확인한다. 투습도와 반대 개념으로 볼 수 있다. 두꺼울수록 내수압 수치는 높으나, 기능성은 투습도와 내수압 수치가 모두 높아야 한다.

3. 투습도-JIS L 1099 A1(염화칼슘법)

24시간 동안 1 ㎠의 면적을 통해 통과된 습기의 양을 측정한다. 최초 무게를 측정하고, 한온항습실에 방치(24 ℃, 65%)한 후, 24시간 후에 무게를 측정하여 습기가 빠져 나가는 정도를 확인한다.

4. 투습저항도(Resistance to evaporative transmission;RET)-ISO 11092/ASTM E96

습식조건 하에서 수증기압 차이를 이용하여 통기성/투습성을 테스트한다. 테스트 시험편이 위치해 있는 상부에는 수증기 100% 포화상태를, 하부에는 가상의 땀 상태로 수증기 40%로 조성하고, 상부(포화상태)에서 하부로 수증기가 이동하면 하부에서 발열 현상이 발생하고, 상단에서는 이동한 수증기 만큼 수증기를 채워주기 위해 전력이 공급되며 이 전력량이 클수록 투습이 잘 된다(수증기 이동이 많음)는 것을 의미하며, 이는 단위 면적당 공급되는 열량이 결과치이므로, 결과치가 낮을수록 성능이 우수하게 된다. 보통 투습저항도의 수치가 10 이하면 투습성이 좋은 것으로 판단한다.

5. 열화상 측정

※ 촬영조건

- 실내 온도: 27℃

- 실내 습도: 68% RH

-실험기기: 인공기후실, 적외선 열화상 카메라, 피부온습도 측정기(센서8X2대)

(1) 스마트 마스크(10)를 착용한다.

(2) 인공기후실에 입실 직후의 사진을 촬영하고, 피부 및 스마트 마스크(10)를 측정한다.

(3) 입실 후 인공기후실에서 움직임 없이 있다가 10 분 후에 사진을 촬영하고, 피부 및 스마트 마스크(10) 온습도를 측정한다.

(4) 10 분간 운동한다.

(5) 운동 종료하고 나서 5분 후 사진을 촬영하고, 피부 및 스마트 마스크(10)의 온습도를 측정한다.

No.	구분	단위	실시예 1	실시예 2	비교예 1
1	공기투과도	cc/㎠/sec	0.5	0.15	0.1이하
2	내수압	mmH2O	9,000	10,000	15,000
3	투습도	g/㎡/24hr	3,000	1,000	300
4	투습저항도	㎡ Pa/w	6.20	9.80	40.2

상기 표 1 에서 나타난 바와 같이, 본 발명에 따른 좌우 밀착면(111c) 시트는 비교예 1 에 비해 우수한 특성을 나타내었다.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 스마트 마스크를 착용 후의 열화상 측정결과.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 실시예 1을 이용하여 좌우 밀착면(111c)을 구성한 스마트 마스크(10)를 착용 후의 열화상 측정결과이다. 도 5를 참조하면, 본 발명의 스마트 마스크(10)를 잠을 자는 동안이나 운동하는 동안에 착용하기 위해 열화상을 측정하여 비교예 1과 비교하여 적색부위가 현저히 감소한 것으로 보아 운동 후 땀이 수증기로 빠르게 배출되어 쾌적한 상태를 유지하게 하고, 얼굴에서 발생하는 열을 적절히 조절하여 피부 순응성이 우수하게 나타냄을 확인하였다.

본 발명에서는, 좌우 밀착부(111)를 제작하는 과정에서 금형을 이용하여 밀착면(111c)에 해당하는 금형표면을 래핑(lapping)기술에 의해 매끄럽게 형성할 수 있다. 이처럼 금형표면이 매끄러우면, 좌우 밀착면(111c)도 매끄러워지게 된다. 그렇게 되면, 좌우 밀착면(111c)은 달라붙는 형상이 증대되고 또한 피부와의 달라붙는 현상이 향상 되는 것이다. 즉, 본 발명에 사용되는 실리콘은 표면이 매끄러우면 피부와의 달라붙는 현상이 증대되기 때문에, 피부 순응성을 갖는 내측면을 균일하게 하여 촉감을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 좌우 밀착면(111c)과 피부와 밀착력이 향상된다. 그 때문에, 좌우 밀착면(111c)과 피부와의 유동에 따른 자극을 방지할 수 있고, 보습력을 향상시켜 피부 신진대사를 촉진시킨다. 또한 후술하겠지만, 내부기체공간(113d)으로의 공기의 유동을 방지하게 되어, 밀봉력을 높이는 여러 가지 이점이 있다.

또한, 상기 매끄럽게 형성되는 면은 특별히 한정하는 것은 아니지만 좌우 밀착면(111c) 전체 면적의 대략 10 ~ 50% 범위를 갖도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 매끄럽게 형성되는 면의 면적비율이 10% 미만이면 충분한 밀봉력을 갖기 어려울 수 있으며, 50%를 초과하는 경우에는 본 발명에서 목적하는 시간이 지나도 유지되는 향상된 피부 순응성(skin conformability)을 얻기 어려울 수 있다.

따라서, 좌우 밀착면(111c) 상부에만 형성하여도 좋고, 상부 또는 하부 일측만을 매끄럽게 형성하여도 좋다. 이때 바람직하게는 좌우 밀착면(111c)의 가장자리(즉, 상/하부 윤곽부(111a, 111b)부분)에 매끄럽게 하여 이 부분에서 들뜸 현상이 발생되지 않도록 한다.

도 3 c)는 도 1에서 B-B' 단면도이다.

도 3 c)를 참조하여 설명하면, 본 발명의 좌우 밀착면(111c)은, 피부와 접촉되는 내측면 적어도 일측에 요철면을 포함한다. 이때, 상기 요철면은 밀착면(111m)과 비밀착면(피부와 밀착되지 않는 부분)을 포함한다. 보다 구체적으로, 상기 매우 작은 크기의 밀착면(111m)과 비밀착면이 혼합되는 형태로서 원, 사각형, 다각형 또는 이들의 조합으로 된 밀착면(111m)이 연속적으로 이어진 형상이다. 도 3 c)는 밀착면(111m)이 사각형상을 갖은 모습을 예시한 것이다. 그렇게 하면, 얼굴피부에 달라붙는 현상이 감소하게 된다. 아울러, 상기 밀착면(111m)간의 간격 및 두께는, 사용목적에 따라 다양한 크기와 두께로 조절된다.

여기서, 좌우 밀착부(111)는 도 1 및 도2에 도시된 바와 같이, 좌우 관자놀이와 좌우 경동맥, 좌우 귀, 얼굴 등에 후술하게 되는 생체신호 측정장치(200)가 탈부착이 되도록 하기 위해 다수개의 결합홈(116)을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 결합홈(116)은 대략 내경이 5~10mm, 외경은 15~20mm, 두께는 대략 1~1.5mm이고 구멍(개구)을 갖는 링형(ringshape)으로 상기 좌우 밀착면(111c)과 일체로 형성된다. 상기 결합홈(116)의 직경과 두께는 필요에 따라 가감하여 설계할 수 있으며, 좌우 밀착면(111c) 보다 두껍게 형성되는 원형홀인데, 이는 상기 생체신호 측정장치(200)가 다소 무겁게 구성되는 것이므로 결합홈(116)에 생체신호 측정장치(200)가 결합된다 해도 빠질 수 있으므로 두께를 이용하여 생체신호 측정장치(200)를 얼굴피부에 단단히 밀착하여 생체신호를 측정할 수 있도록 한 것이다.

상기 결합홈(116)은 상기 생체신호 측정장치(200)가 부착되었을 경우에, 생체신호 측정장치(200)를 붙잡아 경동맥 및 귓속 등 소망의 위치에 밀착 고정하는 역할을 수행하고, 생체신호 측정장치(200)가 탈리되었을 경우에는 일반적인 밀착면 역할을 수행한다. 즉, 상기 생체신호 측정장치(200)가 탈리된 상기 다수개의 결합홈(116)에는 각각의 마개(116a)가 탈부착 되는 식으로 구성된다. 상기 마개(116a)는 중간부분이 오목하게 들어가 링형상의 마개홈(미도시)이 형성되는데, 이는 상기 마개(116a)가 결합홈(116)에 끼워져 부착될 때 마개홈(미도시)과 결합홈(116)이 결합되어 결합홈(116)을 완전히 밀폐시킨다. 이때, 마개홈 직경은 결합홈(116) 직경보다 다소 크게 형성되는 것이 바람직하다. 이는 결합홈(116)보다 마개홈이 크더라도 가압 밀착되면서 결합홈(116)이 확장되어 부드럽고 편하게 탈부착방식으로 끼워지도록 구성된다. 이때, 상기 결합홈(116)으로 끼워지는 마개(116a) 내측면, 즉 사용자 얼굴피부와 접촉하는 면은 도 3 a)에 도시된 바와 같이, 상기 좌우 밀착면(111c) 내측면과 동일한 내측면으로 형성되도록 구성되는 것이 바람직하다.

본 발명의 실시예에 따르면, 상기 결합홈(116)에는 생체신호 측정장치(200) 뿐만 아니라 다양한 정보통신 기기나 기구가 결합될 수 있다. 예를 들면, 피부를 측정하기 위한 피부측정 장치, 피부에 자극을 주기 위한 피부 자극기 및 초음파 기기, 음악 또는 통화를 위한 이어폰형 기기, 자외선 및 오존을 측정하는 측정장치 등이 결합되어 사용자에게 각종 정보와 편의를 제공할 수 있는 이점이 있다.

그리고, 도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 좌우 밀착부(111)는 그에 인접하게 연속적으로 360°로 연장하는, 스마트 마스크 착용시 사용자의 눈 바로 아래피부, 좌우 관자놀이를 포함하여 배치되는 좌우 상부 윤곽부(111a)와 사용자의 턱 바로 아래 목피부를 따라 감싸면서 좌우 경동맥(carotid artery)에 배치되는 좌우 하부 윤곽부(111b) 또는 윤곽부들(111a, 111b)의 조합을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 사용자의 눈 바로 아래피부, 좌우 관자놀이를 포함하여 배치되는 좌우 상부 윤곽부(111a)는 종례의 마스크들과 다르게, 도 15 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 일단은 개구홈 테두리(113a)를 구성하고, 타단은 좌우 고정부(112) 상부(112a)에 일체로 연결되어, 그 일단에서 타단으로 이동할수록 점점 높게 배치된다. 본 명세서에 사용되는 바와 같이, "단"이라는 단어는 구조의 직접적인 단을 의미하는 것이 아니며, 예를 들어 "바이크의 앞쪽 끝" 또는 "남산의 북쪽 끝"으로 참조되는 것과 같이 맨 끝을 향한 대략적인 영역을 포함한다.

종례의 마스크들에 의하면, 사용자의 시야를 가릴 수 있는 단점이 있는데, 본 발명에 따른 상기 좌우 상부 윤곽부(111a)는 끌어당김 힘이 작용할 때, 좌우 상부 윤곽부(111a)가 상부방향으로 필요 이상으로 끌어당겨져 시야를 방해할 수 있을 뿐만 아니라 미관상 좋지 않다는 문제점이 생길 수 있다. 본 발명에서 상부 윤곽부(111a)는, 쓸데없이 상부로 이동되어 사용자의 눈을 덮지 않도록 브래지어의 와이어와 유사한 방식과 기능으로 사용자의 눈 바로 아래피부를 상부방향으로 받쳐주는 식으로 눈 바로 아래피부에 밀폐식으로 위치한 다음, 좌우 관자놀이를 따라 밀착 배치된 상태에서 유지된다. 그 때문에, 양쪽 눈을 덮지 않으면서 양쪽 눈 바로 아래피부 및 눈꼬리 피부, 좌우 관자놀이 부위와 긴밀하게 밀착하면서 동시에 덮을 수 있어, 양쪽 눈 바로 아래피부 및 눈꼬리 피부, 좌우 관자놀이 부위를 자외선과 유해물질로부터 철저히 보호할 뿐만 아니라 보습작용을 지속적으로 유지하므로 신진대사를 촉진시켜 피부 처짐이나 눈가주름의 교정을 동시에 간단히 할 수 있다.

이때, 특히 좌우 상부 윤곽부(111a)는 도 15 내지 도 16에 도시된 바와 같이, 일측면에 엘보형 만곡부(111d)가 형성된다. 스마트 마스크(10) 착용시, 엘보형 만곡부(111d)는 사용자 눈꼬리 피부주위에 그리고 선택적으로는 눈꼬리 피부에 배치되며, 상기 영역은 해부학적 기준으로서 기능하여 눈 바로 아래와 관자놀이 중간지점 사이에서 눈꼬리 피부를 교정 또는 보호하면서, 하부에는 눈 바로 아래피부와 상부로는 관자놀이에 좌우 밀착면(111c)이 밀착되도록 보장한다. 눈 바로 아래피부와 관자놀이와의 간격은 수직으로 약 25mm이며, 이에 따라 엘보형 만곡부(111d)는 대략 15mm 내지 40mm로 형성되는 것이 이상적이다.

여기서, 엘보형 만곡부(111d)를, 해당 엘보형 만곡부(111d)로 덮이는 눈꼬리 피부의 주름을 편 상태에서 밀착되는 것에 의해, 이부위에 생겨져 있던 주름을 편 형태로 밀착하여 그 상태를 유지할 수 있다. 그 때문에, 스마트 마스크(10)를 얼굴에서 벗은 후에도, 주름이 눈에 띄지 않게 되어, 주름의 정도를 보정 할 수가 있다.

이상과 같은 엘보형 만곡부(111d)는, 예를 들면 밤에 자고 있는 동안에, 또는 운동을 하고 있는 동안에, 얼굴에 스마트 마스크를 착용하여, 효과적으로 생체신호를 측정하거나, 자외선이 원천적으로 차단되어 눈 주위 피부의 기본 기능인 자외선 차단 이외에 처짐이나 주름의 교정을 동시에 간단히 할 수 있다.

관자놀이에 대하여, 도 29에 도시된 바와 같이, 후술하게 될 뇌전도 전극(550a)의 피부와의 접촉 이상적인 위치는, 눈 바로 아래피부에서 상부로 25mm ±5mm 이동한 후 측두부 방향으로 20mm ±5mm 이동함으로써 확인된다. 엘보형 만곡부(111d)는 눈에 의해 제공되는 해부학적 기준으로부터의 이러한 상대 변위를 보장하는 예각 또는 만곡된 부분일 수 있다.

도 29에 도시된 바와 같이, 상기 사용자의 좌우 경동맥(carotid artery)이 위치한 좌우 턱을 감싸고 턱 바로 아래 목피부에 배치되는 좌우 하부 윤곽부(111b)는 상기 일단은 턱받침부(114)의 저면과 연결되고, 타단은 좌우 고정부(112) 하부(112b)에 일체로 연결되어, 그 일단에서 타단으로 이동할수록 점점 높게 형성되어 배치된다.

이때, 특히 좌우 하부 윤곽부(111b)는 도 29 내지 도 30에 도시된 바와 같이, 스마트 마스크(10) 착용시 사용자 경동맥 피부주위에 그리고 선택적으로는 경동맥 피부상에 배치된 상태에서 유지되며, 상기 영역은 해부학적 기준으로서 기능하여 경동맥이 위치한 피부상에 좌우 밀착면(111c)의 결합홈(116)이 밀착되도록 보장한다. 경동맥의 위치는 도 29에 도시된 바와 같이, 도면번호 500L위치와 같다.

경동맥에 대하여, 도 28에 도시된 바와 같이, 후술하게 될 심전도 전극(500L)의 피부와의 접촉시 이상적인 위치이다. 좌우 하부 윤곽부(111b)는 아래턱뼈에 의해 제공되는 해부학적 기준으로부터의 하부로 10mm 내지 25mm연장되어 형성될 수 있다. 그러면, 경동맥(205) 주변 영역 위에 그리고 선택적으로 이 영역에 접촉하도록 위치한다. 이러한 아래턱뼈의 일부는 또한 효과적인 해부학적 기준으로서 작용하여 경동맥에 대한 심전도 전극의 반복 위치설정을 가능하게 하며, 이에 따라 경동맥(205)과 전극과의 밀착접촉을 보장한다.

경동맥이 생체신호 측정에 대한 하기 이점들을 제공하기 때문에 이러한 위치에 대한 생체신호 측정은 매우 중요하다.

● 경동맥은 위치가 일정하며, 따라서 사람의 경동맥 위치 변화는 발생되지 않는다.

● 경동맥은 항상 심장과의 위치관계를 일정하게 유지할 수 있기 때문에, 계측 값의 재현성이 좋다는 이점이 있다. 또한, 예를 들면, 경동맥을 지속적으로 측정하면 각종 뇌질환을 알 수 있으며, 앞으로 발생시점을 예측할 있는 이점이 있다.

따라서, 상기 좌우 하부 윤곽부(111b)는 끌어당김 힘이 작용할 때, 사용자 좌우 턱을 감싸고 턱 바로 아래 목피부을 따라 경동맥이 위치되는 좌우 귀 바로 아래 목피부를 덮을 수 있도록 밀착 배치된 상태에서 유지된다. 그렇게 하면, 목피부 전체에 밀착됐을 때에 좌우 밀착면(111c)의 면적이 쓸데없이 커져 신축성이 저하되어, 착용감이 떨어지는 우려를 해소할 수가 있다.

그 때문에, 명료하게 경동맥에 밀착될 수 있고, 처진 턱피부를 상부방향으로 잡아 끌어올려 교정할 수 있는 이점이 있다. 예를 들면 밤에 자고 있는 동안에, 운동을 하는 동안에 효과적으로 생체신호를 측정할 수가 있고, 보습작용이 유지되어 신진대사를 촉진시킴으로 처진 턱피부를 보기 좋은 느낌으로 교정할 수가 있다.

이처럼, 상기 좌우 윤곽부들(111a, 111b)은, 좌우 밀착면(111c)에 비해 그 두께가 두껍게 형성되어 있지만, 한편 작은 힘만으로도 상기 좌우 윤곽부들(111a, 111b)은 사용자의 얼굴 형상에 충분한 신축성과 밀착력을 가져야 한다. 이는 사용자의 얼굴피부 전체에 대해 얼굴곡선을 따라 들뜨는 공간 없이 밀착되어 입주위, 좌우 경동맥(carotid artery), 목피부, 좌우 관자놀이와 같은 얼굴 피부의 본질적인 부분들에서 일체화될 수 있어, 주름이나 처진 피부를 보기 좋은 느낌으로 교정할 수 있고, 뿐만 아니라 조금도 공기의 누설이 허락되지 않는 밀봉면의 기능을 부여할 수 있게 된다. 또한 후술하게 될 생체신호 측정장치(200)가 상기 좌우 결합홈(116)에 결합됐을 경우에, 각양각색의 사용자의 움직임으로 인한 적정위치와 생체신호 측정장치(200)와의 급격한 간격변화를 방지하여 좌우 경동맥(carotid artery) 및 좌우 관자놀이와 생체신호 측정장치(200)가 정확하게 위치될 수 있어 긴밀한 접촉을 단단히 유지시킨다.

여기서, 특히 상기 좌우 윤곽부들(111a, 111b)은, 좌우 밀착면(111c)의 보존이나 훼손 방지 기능을 하도록, 도 3 b)에 도시된 바와 같이, 좌우 밀착면(111c)보다 10 내지 150 ㎛ 두껍게 형성되는 것이 바람직하고, 실질적으로 그 두께가 50 내지 140 ㎛로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 그 폭은 1 내지 10mm로 형성되는 것이 바람직하다. 상기 좌우 윤곽부들(111a, 111b)은 신축 정도에 따라 두께와 폭을 동일하게 하거나, 차이를 두어 제작할 수 있음은 물론, 여기에 제한받지 않고 다양하게 변경하는 것도 가능하다.

추가적으로, 상기 좌우 밀착부(111)는 투명 또는 반투명으로 형성될 수 있다. 본 발명에서 만약, 상기 좌우 밀착부(111)가 불투명으로 제조된다면, 좌우 밀착부(111)는 상부로는 사용자의 관자놀이에 밀착되고, 하부로는 사용자의 경동맥에 밀착되도록 구성되어 사용자 얼굴 대부분을 은폐시키기 때문에, 스마트 마스크(10) 사용자 얼굴은 타인이 시각적으로 인식하지 못하게 된다. 사용자가 본 발명의 불투명의 좌우 밀착부(111)로 구성된 스마트 마스크(10)를 착용하면 타인이 스마트 마스크(10) 사용자를 시각적으로 인지하기가 매우 힘들다. 이러한 은폐되는 스마트 마스크(10)는 매우 뛰어난 착용감과 더불어 은폐력까지 더해져 각종 범죄에 이용될 소지가 충분하고, 수면 중, 작업 중에 불투명성으로 인해 스마트 마스크(10) 사용자를 인식하지 못해 갑갑함을 초래할 수 있다. 따라서 상기 좌우 밀착부(111) 또는 좌우 밀착면(111c)은 투명 또는 반투명으로 형성되어 타인이 스마트 마스크(10) 사용자를 시각적으로 인식할 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명의 상기 좌우 밀착부(111)는 자외선 차단기능을 포함하여 구성될 수 있다. 상기 좌우 밀착부(111)는 외측면에 자외선에 대응하여 사용자 얼굴피부를 보호하기 위하여 자외선 흡수제를 첨가하거나 프린팅 될 수 있다. 상기 좌우 밀착부(111)는 바인더인 실리콘에 자외선 차단 물질이 혼합되어 이루어지며, 신미감을 부여하기 위하여 통상의 수전사, 열전사 방법 및 다양한 전사 방법을 이용하여 다양한 색상과 무늬, 범위를 인쇄하여 설계 제작할 수 있다. 상기 자외선 차단 물질은 입자 0.1～20㎛ 크기의 범위를 가지며, 그 종류에 있어서 하나 이상의 자외선 차단 물질과 동일 내지는 그 유사물일 수 있다. UV 흡수제의 종류는 특별히 한정되어 있지 않지만, 유기물 또는 무기물일 수 있다. 예를 들면, 글리세릴파바, 드로메트리졸 등의 유기 자외선차단제 및 이산화티탄, 산화아연(아연화) 등의 무기 자외선차단제가 사용될 수 있다. 이때, 어떠한 경우에서도 상기 자외선차단 물질들은 사용자 피부에 자극이 없어야 한다.

한편, 상기 좌우 밀착부(111)는 도 1에 도시된 바와 같이, 좌우 측 일측면에 사용자의 좌우 귀를 덮을 수 있는 좌우 귀덮개부(128)를 포함한다. 좌우 귀덮개부(128)는, 사용자의 좌우 귀를 자외선, 유해물질 등으로부터 귀를 보호하기 위해 구성되는 것이다. 상기 좌우 귀덮개부(128)는, 상기 좌우 밀착면(111c)과 동일한 재료와 두께로 일체로 형성되고, 충분한 신축성을 갖는 것이 바람직하다. 그리고 사용자의 귀를 완전히 덮을 수 있도록, 사용자 좌우 귀에 비해 약간 크게 그 크기가 형성되면 좋다.

상기 좌우 귀덮개부(128)는 배치되는 위치상으로 좌우 고정부(112)가 좌우 귀덮개부(128) 그 다음에 위치하기 때문에, 도 1과 같이 스마트 마스크(10)를 사용하지 않을 때에는, 상기 좌우 귀덮개부(128)가 돌출형상을 유지하게 된다. 한편 그와 반대로 스마트 마스크(10)를 착용하면, 도 16, 도 19, 도 41에 도시된 바와 같이, 좌우 귀덮개부(128)에 당기는 힘이 작용하기 때문에, 그 돌출형상이 무너지고 사용자 좌우 귀에 기분 좋게 밀착된 상태에서 유지된다.

즉, 사용자의 얼굴구조상 좌우 귀는 돌출됨으로 인해 높은 착용응력이 발생되고, 착용응력에 대응하여 좌우 귀덮개부(128) 높이가 무너지면서 상대적으로 편안한 착용 응력으로 바뀌게 되는 것이다. 따라서 착용 압박감을 최소화 하면서 기분 좋게 좌우 귀를 덮을 수 있는 동시에 사용자의 좌우 귀를 외부환경으로부터 보호할 수 있는 이점이 있다. 더불어 생체신호 측정장치(200)가 귀에 착용되는 경우에도, 낮은 응력을 이용하여 생체신호 측정장치(200)를 적절하게 귀에 밀착 접촉시키게 되는 이점이 있다.

한편, 상기 좌우 귀덮개부(128)는, 사용자 귓속과 대응하는 위치에 좌우 밀착부에 구성되는 결합홈(116)과 동일하게 형성되는 결합홈(116)이 구성될 수 있고, 상기 좌우 결합홈(116)에는 마개(116a)가 추가로 탈부착 구성될 수 있다. 이러한 결합홈(116)에도 생체신호 측정장치(200), 뿐만 아니라 다양한 정보통신 기기, 체온 측정장치, 음향장치 등이 탈부착 결합될 수 있음은 당연하다.

도 24 내지 도 25은 귀에 착용된 음향장치를 귀덮개부가 덮어 착용한 상태도이다.

근래에 스마트폰이 널리 보급됨에 따라, 일반적으로 이동 중에, 운동 중에 음향장치가 단지 귀에 삽입되고 따라서 통상 귀에서부터 빠지기 쉽다. 빠지는 것을 방지하기 위해 음향장치를 단단히 삽입하는 것은 긴 기간에 걸쳐 사용될 때 통증을 유발한다. 또한, 귀의 형상과 크기가 사람에 따라 다르기 때문에, 몇몇 사용자는 음향장치를 적절히 착용할 수 없을 수도 있다. 도 24 a), 도 24 b)에서 알 수 있는 바와 같이, 귀(750)에 음향장치(701)를 착용했을 때, 귀덮개부(128)를 상기 음향장치 위에 착용한 경우에 귀덮개부(128)가 음향장치를 누르면서 착용되는 구조로 구성된다.

이는 음향장치(701)가 착용되는 동안 안정성을 달성하기 위함이고, 음향장치 착용이 사용자의 행동에 거의 영향을 받지 않도록 하여 사용자의 착용감을 최적화하도록 하기 위함이다. 음향장치(701)는 귀(750)에 약간 삽입된 상태로 착용될 수 있다. 음향장치(701)는 귀에 삽입된 상태에서, 좌우 귀덮개부(128)가 음향장치를 자연스럽게 누르면서 착용된 상태를 유지하는 구조로 구성되기 때문에, 음향장치(701)는 귀에서부터 빠지지 않게 된다.

계속해서 음향장치(701)를, 그 머리 부분이 도 25 a), 도 25 b)에서 알 수 있는 바와 같이, 소정의 부분 좌우 귀덮개부(128)를 통해 돌출되도록 착용한다. 여기서는 음향장치 머리 부분에 형성되는 홈에 좌우 귀덮개부에 구성되는 결합홈(116)에 탈착되도록 결합시킨다. 그렇게 하면 좌우 귀덮개부(128)가 음향장치를 고정시키면서 착용된 상태를 유지하는 구조로 구성되기 때문에, 음향장치(701)는, 귀에서부터 빠지지 않게 된다.

사용자가 음향장치를 착용하는 동안에 대화를 할 때, 또는 휴대폰을 사용할 때, 외부 음을 청취하기 위해 사용자가 음향 장치를 한쪽 귀로부터 일시적으로 해제하기를 원하는 경우가 있다. 탈리된 이어폰이 중력으로 인해 매달리고 방해하며, 이어폰의 무게가 다른 이어폰을 빠지게 할 수도 있다. 이러한 경우에, 본 발명에서는 음향장치를 귀에서 뽑아내어 약간 비껴서 위치시키기만 하면 되기 때문에, 음향장치는 전체적으로 제거될 필요가 없고, 따라서 사용자로서는 번거로운 동작을 할 필요가 없다.

그리고, 상술하였지만, 추가적으로 생체신호 측정장치(200), 뿐만 아니라 다양한 정보통신 기기, 체온 측정장치 등이 탈부착 결합될 수 있음은 당연하고, 그에 따라 정확하게 생체신호를 측정할 수 있음은 당연하다.

도 15는 사용자가 본 발명에 따른 스마트 마스크를 착용한 상태도이다.

도 15를 참고하여 설명하면, 상기 좌우 밀착부(111)는 전면 중앙에 개구홈(113)과 상기 개구홈(113) 하부에 턱받침부(114)가 구성되어 있다. 상기 개구홈(113)은 스마트 마스크(10) 착용시, 상기 좌우 밀착부(111) 전면(前面)에 당기는 작은 압력이 가해지므로, 코 와 입이 당기는 압력을 받지 않도록, 또는 코와 입이 좌우 밀착부(111)에 접촉되지 않도록 구성되는 것이다. 상기 개구홈(113)을 제외한 상기 좌우 밀착부(111)에는 당김 밀착력이 가해지는 바, 외부공기 유입을 차단하고, 피부를 보호하는 효과를 얻을 수 있다.

상기 개구홈(113)은 스마트 마스크(10) 착용시 예를 들면 도 15 에 도시된 바와 같이, 코와 입의 위치에 적합한 위치와 구조로 형성하여 호흡하기 용이하거나 말하기 용이하도록, 코와 입이 전방으로 돌출되도록 구성되어 있다. 즉, 상기 개구홈(113)은 코와 잎 이 개구홈(113)과 접촉되지 않으면서 코와 입 전체가 돌출 위치 될 수 있도록, 상부는 개구(opening)되고 좌우측 양측에 판형상의 테두리(113a)를 포함하여 개략적으로“∪” 형상으로 구성되는 것이다. 이러한 개구홈(113)을 통해 사용자의 코와 입이 동시에 돌출될 수 있어, 코와 입이 좌우 밀착부(111)에 접촉되지 않는다.

도 15에 구체적으로 도시된 바와 같이, 상기 개구홈 테두리(113a)는, 대체로 코너가 둥근 소정의 크기의 직사각형 형상이며, 스마트 마스크(10) 착용시, 각양각색의 사용자 코 길이에 대응하도록 사용자 눈 바로 아래 지점(상부 윤곽부가 배치되는 지점)에서 시작해서 인중(philtrum) 부위(차폐부가 배치되는 지점)에 이르는 길이, 실질적으로 30mm 보다는 길고, 70mm보다는 짧게 대략 30mm 내지 70mm의 길이와 덮개부 상부 테두리(133b)와 고정수단에 의해 겹쳐 결합될 수 있는 대략 7mm 내지 12mm 폭과 그 두께는 대략 50 ㎛ 내지 150 ㎛로 형성되어 있으며, 개구홈(113)을 통해 돌출되는 코를 중앙에 두고 좌우측에 대체로 평행하게 배치되는 것이 바람직하다. 그러면 상기 개구홈 테두리(113a)는 사용자 코와 볼이 만나는 경계지점에 밀착된 상태에서 유지된다.

계속해서, 이러한 테두리(113a)는, 후술할 덮개부 상부 테두리(133b)와 겹치는 식으로 결합되어 일체화 된다. 이러한 일체화의 과정을 예를 들면, 좌우 밀착부(111)와 덮개부(130)를 각각의 다른 금형에서 각각 제조한 후, 추가적인 제조과정을 통하여 개구홈 테두리(113a)와 덮개부 상부 테두리(133b)는 도 15에 도시된 바와 같이, 서로 결합되는 과정을 거친 다음, 일체화 되는 것이다. 물론, 개구홈 테두리(113a)와 덮개부 상부 테두리(133b)는 같은 금형에서 일체화의 제조 공정을 통해 일체로 구성될 수도 있다. 그렇게 하면, 좌우 밀착부(111)와 덮개부(130)를 따로 생산한 다음 일체화하는 공정이 필요가 없어, 테두리들(113a, 133b)의 일체화를 통해 제조의 간편함과 제조의 단순화를 이룰 수 있다.

이렇듯 개구홈 테두리(113a)와 덮개부 상부 테두리(133b)가 일체화 되는 경우에는, 스마트 마스크(10) 착용시, 상기 개구홈(113)이 마스크(10) 상에서 중심에 구성되기 때문에, 당기는 힘은 스마트 마스크의 중심에 위치한 상기 개구홈(113)에 작용하지만, 그럼에도 불구하고 상기 개구홈(113)은, 무너지지 않고 그 본래의 형상을 유지한 상태로 코와 볼이 만나는 경계지점에서 밀착된 상태를 유지한다. 이는 상기 개구홈 테두리(113a)가 덮개부 상부 테두리(133b)와 도 17과 같이 결합되므로, 그 결과에 의해 개구홈(113)이 사용자의 코와 볼이 만나는 경계지점에서 피부상에 접촉되고, 그 위에 덮개부 상부(133)가 결합된 상태에서 고정력을 부여한다. 그 때문에, 상대적으로 고정력을 갖게 되는 개구홈(113)은 코와 볼이 만나는 경계지점에서 밀착된 상태를 유지하면서 동시에 코 및 입가 들뜨는 공간을 방지하게 된다. 따라서 코와 입이 좌우 밀착부(111)와 접촉되지 않게 되어 결과적으로 접속 성가심이 없고 코와 입에 착용 압박감이 인가되지 않는다.

이어서, 상기 개구홈(113) 하부 일측에 넓이가 확장되어 좌우측에 리빙힌지(119)를 추가로 포함할 수 있다. 상기 리빙힌지(119)는 리빙힌지를 기준으로 양측 테두리들(113a, 113b)이 더욱 쉽게 서로를 향해 또는 서로로부터 멀어지게 이동되도록 한다는 점에서 매우 중요하다.

발명자가 의도한 바로는, 상기 리빙힌지(119)에 의해, 스마트 마스크(10) 착용시, 자유로운 턱의 움직임을 보장하는 것인데, 자유로운 턱의 움직임을 보장하기 위한 최적의 구조는, 턱의 구성 분기가 좌우측 양측 입꼬리에 존재한다. 이 구조에서, 턱의 움직임에 따라 리빙힌지(119)가 턱의 움직임을 수용하도록 신축적으로 설계된다면, 복잡한 설계구조 없이도 효과적으로 턱의 움직임을 보장할 수 있다.

바람직한 구조에 있어서, 상기 리빙힌지(119)의 구조와 배치는 도 15 에 도시된 바와 같다. 상기 리빙힌지(119)의 상대적인 위치설정, 형상, 크기 및 분리의 관점에서 리빙힌지의 구체적인 배치에 따라, 사용자 좌우측 양측의 입꼬리에 대응하도록 서로 마주보며 배치된다. 선택적으로 양측 개구홈 테두리(113a)와 하부 테두리(113b)가 만나는 위치에 각각 배치되는 것이다. 도 15 에 도시된 배치는 리빙힌지(119)가 입의 양측 입꼬리상에 있더라도 턱의 움직임 수용에 매우 적합한 것으로 확인되었으며, 상기 영역에서 리빙힌지(119)는 여러번 반복적으로 착용되어도 입꼬리상에 배치되는 것이 보장된다.

상기 리빙힌지(119)는, 입이 돌출될 수 있도록, 대략 100 ㎛ 내지 200 ㎛의 두께를 갖고, 약 20mm 내지 30 ㎜범위의 반경을 갖는 곡률에 의해 구성되어 있으며 전체적으로 “(”형상을 가질 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 구성의 리빙힌지(119)는 바람직하게는 단지 사람의 손가락의 압력, 즉 매우 작은 압력만으로도 그에 응답하여 상하방향으로 쉽게 신장하는 능력을 갖도록 형성되어 있다. 이러한 리빙힌지(119) 능력 때문에 간단히 개구홈 테두리(113a)와 하부 테두리(113b)를 상하방향으로 당김으로써 현저한 구조적 손상을 초래하지 않고서 개구홈 테두리(113a)와 하부 테두리(113b)는 상하방향으로 쉽게 신장된다.

이러한 구조의 리빙힌지(119)는, 인체에서 좌우 입꼬리와 같은 기능을 담당한다. 예를 들면, 사용자가 입을 벌리면 신축적으로 입의 움직임을 수용할 수 있는 좌우 입꼬리를 기준으로 위/아래 입술이 벌어지거나 닫히게 되는데 이때, 좌우 입꼬리상에 배치되어 있는 좌우 리빙힌지(119)가 좌우 입꼬리와 함께 또는 동일하게 신축성을 발휘하므로써, 좌우 리빙힌지(119)를 기준으로 입이 움직이는 간격변화를 신축적으로 수용하게 되는 것이다. 이에 따라 스마트 마스크를 착용 후, 사용자가 입을 크게 벌리거나 대화를 하는 등을 할 때, 상기 리빙힌지(119)는 입의 움직임 변화를 충분한 신축성을 발휘하여 수용하게 된다. 본 실시형태에서는, 상기 리빙힌지(119)는 동시에 입가에 들뜨는 공간이 생기지 않도록 밀폐하는 역할도 담당하고 있다.

일반적으로 종례의 마스크들은 코와 입 및 턱을 동시에 가리도록 착용되는데, 턱의 움직임에 따른 마스크 움직임이 심해서 얼굴상에서 이동되는 성가심이 상당하다. 이는 턱의 움직임을 마스크가 수용하지 못하기 때문이다.

상술한 종례의 문제점을 개선하기 위해, 상기 좌우 밀착부(111)는 상기 개구홈(113)과 소정의 거리, 실질조적으로 15mm 내지 20mm 이격되어 턱받침부(114)가 구성되어 있다. 그러면, 바람직하게 상기 턱받침부(114)는 좌우 밀착부(111)상에서 중앙 하부에 구성된다. 여기서 상기 턱받침부(114)가 본 발명의 좌우 밀착부(111) 중앙하부에 구성되는 경우에, 상기 턱받침부(114)는, “위치 특징부” 역활을 수행할 수 있도록 하기 위해, 좌우 밀착부(111) 및/또는 리빙힌지(119)와 상호작용하거나, 협동하거나 또는 하부로 정렬되도록 구성되어 있다.

한 가지 가능성은, 상기 턱받침부(114)가 예컨대 좌우 밀착부(111) 및/또는 리빙힌지(119)와 상호작용하거나 협동하거나 구성될 수 있다는 것이다. 그렇기 때문에 본 발명의 실시예에 따르면 상기 턱받침부(114)는 좌우 밀착부(111) 중앙에서 리빙힌지(119)와의 거리 및 방향의 관점에서 고정되고, 시각적으로 조정 불가능한 2차원 벡터 성분을 갖는다.

그 예가 도 15, 도 18, 도 19 에 도시된 바와 같다. 스마트 마스크(10) 착용시, 사용자의 전(front)턱은 턱받침부(114)에 인입되어 도 15, 도 18, 도 19와 같이 전방으로 다소 돌출 된다. 따라서 상기 턱받침부(114)는 사용자의 전(front)턱이 자연스럽게 인입되도록, 대략 30mm 내지 40mm범위의 반경을 갖고, 좌우 밀착면(111c)과 동일한 두께로 형성되어 소정의 깊이로 홈이 형성되는, 즉 하부방향으로 약간 돌출되는 요홈형상으로 형성된다. 턱받침부(114)는 좌우 밀착면(111c)과 턱받침부(114) 경계지점에 테두리(114a)를 더 포함하여 구성된다. 상기 테두리(114a)는 50 ㎛ 내지 200 ㎛ 두께와 3mm 내지 6mm의 폭을 갖는 띠형상으로 형성되어 있다. 상기 테두리(114a)는 좌우 밀착면(111c)과 턱받침부(114)에 비해 두껍게 형성되므로 그 두께만큼 외측으로 돌출된다. 턱받침부(114)에 입입되는 전(front)턱은, 테두리(114a)에 의해 자연스럽게 안정적으로 고정된다. 이는 테두리(114a)는 턱받침부(114)에 비해 상대적으로 신축성이 낮기 때문에, 전(front)턱은 턱받침부(114)에 인입된 상태에서 테두리(114a)에 의해 고정되는 것이다. 따라서, 턱받침부(114)는 충분한 신축성을 가지면서, 주로, 사용자의 전(front)턱을 자연스럽게 잡아주며, 또한 받쳐주게 된다. 또한, 요홈형상으로 형성되기 때문에, 스마트 마스크(10) 착용기준으로의 시각적인 식별영역을 제공하게 된다.

상기와 같이 턱받침부(114)가 구성됨으로서, 턱받침부(114)는 끌어올리는 힘에 대응하여 고정역활을 수행하는 동시에, 턱을 받쳐주는 턱박침 역할, 즉“위치 특징부”역활을 수행하게 된다. 이러한 구조는 스마트 마스크(10)가 상부로의 과도하게 편향되지 않도록 사용자의 전(front)턱이 턱받침부(114)에 인입되어 고정됨으로서 달성된다. 그러면, 전(front)턱은 상기 턱받침부(114)로부터 쉽게 빠지지 않게 되고, 수면 중 또는 일상생황 중에 구강근육 이완 및 중력에 의해 밑으로 처지는 전(front)턱을 받쳐주어 입이 무의식적으로 벌어지지 않도록 함으로써 입호흡을 방지하여 코호흡으로 전환시켜 주게 된다.

반면에, 특히 사용자가 인의적으로 입을 벌리는 경우에는, 상기 턱받침부(114)는 턱의 움직임에 따라 방향에 관계없이, 상기 리빙힌지(119)를 기준으로, 또는 상기 리빙힌지(119) 및/또는 좌우 밀착부(111)와 협동하거나 상호작용하여 신축되면서, 특히 턱받침부(114)가 신축적으로 턱의 움직임을 수용하게 된다. 이러한 턱받침부(114)와 상기 리빙힌지(119) 및/또는 좌우 밀착부(111)와 협동하거나 상호작용은 사용자로 하여금 턱의 자유로운 움직임과 매우 자유롭고 편한 대화를 보장하게 된다.

상술하였듯이, 상기 턱받침부(114)는 “위치 특징부”로써 스마트 마스크(10) 착용 기준으로 사용된다. 즉, 스마트 마스크(10) 착용시 사용자는 전(front)턱을 턱받침부(114)에 갖다 대고, 동시에 좌우 상부 밴드부재(121)를 정수리부위에 적절하게 잡아당겨 고정시킨다. 그러면, 턱받침부(114)가 턱을 부드럽게 감싸게 되며, 이때 좌우 밀착부(111)는 충분한 신축성을 갖고 얼굴피부에 밀착 접촉된다. 여기서, 스마트 마스크(10)를 얼굴피부에 정확하고 손쉽게 착용되도록 보장하기 위해, 단지 사용자는 마스크 착용 기준으로 사용되는“위치 특징부”역할을 수행하는, 턱받침부(114)에 전(front)턱을 갖다 대고 착용하기만 하면 되는 것이다. 이는, 여러번 반복적으로 같은 얼굴피부에 착용되는 것을 보장한다. 따라서 턱받침부(114)는 올바른 스마트 마스크(10) 착용을 위한 이상적인 랜드마크(landmark)를 제공한다.

결과적으로, 스마트 마스크(10)의 올바른 착용을 위해, 스마트 마스크 중심에 식별이 용이한 "위치 설정부"를 제공함으로써, 충분한 지식이 부족한 사용자가 일관성 없이 스마트 마스크(10)를 사용하는 문제를 극복할 수 있게 된다. 사용자를 위한 올바른 스마트 마스크 착용을 보장하기 위해 유형의 "위치 특징부"를 제공하도록 턱받침부(114)를 형성함으로써, 좌우 밀착면(111c)은 얼굴피부와 또는 본질적인 영역과 신뢰성있게 밀착 착용될 수 있다.

추가적으로, 도 18에 도시된 바와 같이, 턱받침부(114)에는 배출홈(114b)이 형성된다. 상기 배출홈(114b)은 얼굴피부에서 발생되는 땀을 배출시키기 위해 턱받침부(114) 중앙부위에 소정의 크기로 구성되는 것이다. 이러한 배출홈(114b)은 사용자가 스마트 마스크를 착용한 상태에서 운동을 할 때, 스마트 마스크(10)상에서 가장 하부에 구성되는 것이므로, 더구나 스마트 마스크(10)는 수분이 스며들지 않도록 구성되기 때문에, 얼굴피부에서 발생되는 땀은 턱받침부(114)로 모인 다음, 곧바로 배출홈(114b)을 통해 외부로 배출되게 된다. 이러한 배출홈(114b)으로 인해 땀이 신속히 배출되므로 땀이 쓸데없이 존재할 일이 없게 되어, 땀이 식었을 때 축축해져 생기는 기분 나쁜 느낌을 방지할 수 가 있다. 물론, 상기 배출홈(114b)은 다수개 형성되어도 좋다.

[1.2] 좌우 고정부

도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 상기 스마트 마스크(10)는 좌우 밀착부(111)의 상부 윤곽부(111a)와 하부 윤곽부(111b)와 좌우 밀착면(111c) 내측면 및 외측면에 더하여 일체로 연장 형성되는 상부(112a)와 하부(112b)를 포함하는 좌우 고정부(112)를 포함한다. 이러한 좌우 고정부(112)는 스마트 마스크(10) 착용시, 상부 윤곽부(111a)와 하부 윤곽부(111b)의 사이를 일정간격 이격시켜 입체적 형상으로 유지하여 얼굴에 착용되도록 구성되는 것이다.

상기 좌우 고정부의 상부(112a)와 하부(112b)는, 좌우 밀착부(111)에 대향하여 서로 일정한 거리를 두고 실질적으로 이격되어 측두부에 배치될 수 있도록 도 6 a)에 도시된 바와 같이, 인체 접촉면인 그 폭(W)이 두께(T)보다 크게 형성되며 구체적으로는, 사용자의 귀 사이즈보다 크게, 대략 60mm 내지 140mm의 길이와 대략 300 ㎛ 내지 800 ㎛의 두께와 5mm 내지 15mm의 폭으로 형성되어 중간 지점이 완만한 곡률을 갖고 절곡된 형상의 대략 “)” 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

이러한 상기 고정부(112)의 단면적이 넓은 판형상으로 이루어지는 특징적인 형상은 좌우 고정부(112)에 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 연결되어 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 좌우 고정부(112)를 끌어당기게 되면 상부(112a)와 하부(112b)는 그 형상이 무너지지 않고 좌우 밀착부(111)를 입체적으로 끌어당길 수 있고, 사용자 측두부 형상에 맞게 상부(112a)와 하부(112b)가 내측으로 완만하게 절곡되어 좌우 고정부(112)와 측두부 사이에 들뜨는 공간 없이 긴밀하게 밀착되는 이점이 있다.

이러한 구조의 좌우 고정부(112)는 스마트 마스크(10) 착용시, 도 22에 도시된 바와 같이, 좌우 고정부(112) 상부는 사용자 관자놀이 영역에 배치되고 하부는 목피부 영역에 배치되어 상부와 하부가 상하로 길게 그리고 선택적으로 사용자 좌우 귀 뒤 영역에 배치되고, 상기 영역은 해부학적 기준으로서 기능하여 귀에 대해 상기 좌우 귀덮개부(128)가 위치되도록 하고, 이에 따라 좌우 귀덮개부(128)가 좌우 귀를 보호하거나 생체신호 측정 전극이 귀와 밀착접촉이 가능하도록 보장한다.

따라서, 좌우 고정부(112)는 좌우 귓바퀴에 배치되며, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 끌어당기는 힘에 의해 뒷머리 방향으로 좌우 밀착부(111)가 약간 신장되면서, 동시에 좌우 고정부(112)도 이동함으로써 좌우 귀덮개부(128)는 좌우 귀를 덮고, 좌우 고정부(112)는 사용자의 좌우 측두부(귀 뒤)에 배치되도록 구성되는 것이다. 이러한 좌우 고정부(112)에 의해 좌우 밀착부(111)는 늘어나면서 긴장감을 갖고 입체적 형상을 유지하여 상부 윤곽부(111a)는 관자놀이에 접촉되며, 하부 윤곽부(111b)는 턱 바로 아래 목피부에 긴밀하게 밀착되어 전체적으로 균일하게 얼굴피부를 끌어당길 수 있는 충분한 힘을 제공받을 수 있으며, 좌우 귀덮개부(128)는 좌우 귀에 밀착 접촉될 수 있고, 좌우 밀착부(111)의 윤곽부들(111a, 111b)은 얼굴피부에 대한 밀착 효과가 더욱 증대됨으로써, 전체적으로 사용자의 얼굴피부와 좌우 밀착부(111)의 접촉면 사이가 보다 잘 밀착될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

한편, 좌우 고정부(112)는 스마트 마스크(10)가 얼굴에 닿는 부분의 밀착력을 높이기 위하여 또는 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 부착용이성을 고려하여 좌우 고정부(112)의 상부(112a)와 하부(112b)의 외측면에 좌우 상/하부 밴드부재가 결합되는 부착부(112c)가 형성된다.

여기서,좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 설치 용이성을 고려하여, 도 6 b) 내지 도 6 c)에 도시된 바와 같이, 좌우 고정부의 상부와 하부 부착부(112c)는 상부(112a)와 하부(112b)보다 더 연장된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 따라서 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는 상부와 하부 부착부(112c)에 용이하게 탈부착 될 수 있게 된다.

이때, 상부와 하부 부착부(112c)는 강성하게 형성되어 있으며, 받침판(117b)이 돌출되어 사용자 피부에 접촉되지 않도록 함몰되어 있는 받침판홈(112e)이 형성되고, 상기 받침판홈(112e) 중앙에는 관통홈(112m)이 형성되어 있어 받침판이 끼워져 결합되게 된다. 이는 볼트가 관통홈(112m)에 끼워져 부착부(112c)와 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 단단히 결합되면서도 서로 회전이 가능하도록 구성한 것이다. 이와 같이 강성하게 상부와 하부 부착부(212c)를 제조하는 방법으로는, 우선 경도가 대략 50도 내지 80도 정도를 갖는 경질(hard) 실리콘으로 상부와 하부 부착부(212c)를 성형한 다음, 경도가 대략 10도 내지 30도 정도를 갖는 연질(soft) 실리콘으로 사전에 성형되어 있는 부착부(212c)의 주위에 2차로 성형하여 제조할 수 있다.

이와 같이, 좌우 밀착부(111)는, 여기서는 좌우 밀착부(111)의 재질로서는, 실리콘을 사용하여 제조되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니고 우수한 신축성을 가지는 동시에 피부호흡이 가능하도록 기체는 통과되면서도 수분이나 바람 등을 적절하게 차단하고, 또한 피부에 해를 미치게 할 우려가 없는 것이라면 무엇이든지 좋다.

[1.3] 좌우 상/하부 밴드부재

도2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 상기 스마트 마스크(10)는 편안한 얼굴착용을 위한 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)를 포함한다. 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는 사용자의 머리 사이즈에 대한 고려 및 상기 좌우 밀착부(111)가 사용자의 얼굴 피부에 밀착된 상태로 일체화 되도록 하기 위하여 구성된다. 즉, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121 ,122)는 좌우 밀착부(111)에 대향하여 상기 좌우 고정부(112)가 입체형상 유지력을 부가하고, 여기에 더하여 좌우 상,하부 밴드부재(121, 122)의 원하는 각도의 끌어당기는 힘을 부가한 상태로 유지하여 두 힘의 결과로서 좌우 밀착부(111)는 사용자의 얼굴피부와 일체화를 이룰 수 있게 된다.

본 발명에 있어서, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 구성과 기능은 매우 중요하다. 예를 들어, 사용자가 각각의 마스크 착용 의도, 즉, 마스크를 착용하고 일상생활을 하는 경우, 마스크를 착용하고 수면을 하는 경우, 마스크를 착용하고 격렬한 운동을 하는 경우, 마스크를 착용하고 생체신호를 측정하는 경우에 사용자 얼굴피부에서 스마트 마스크(10)는 소망하는 위치에서 벗어나지 않아야하며, 편안하게 장시간 고정되어 숙면, 일상생활, 운동, 생체신호 측정 등이 가능해야 한다. 사용자의 머리 뒤에서 장착 및 고정되는 유형의 본 발명에 있어서, 특히 잠자는 동안에 의식하지 못하는 움직임 속에서도, 모자, 헬멧과 같은 보호용 헤드웨어(protective headwear)를 쓰고 있는 상태에서도 그와 같은 기능을 발휘해야 한다. 특히, 편하고 신뢰성 있는 방식으로 적절하게 착용하기 위해 상당한 편안함을 제공하고, 정수리 또는 뒷머리에서 자유롭게 배치되어야 하며, 흘러내리지 않고 해당부위에서 단단히 고정되어 있어야만 한다.

바람직하게, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는 좌우 밀착부(111)의 신축성과 비슷한 정도의 신축성을 갖도록, 명확하게 정해지지는 않았지만, 예컨대 그 폭 사이즈는, 대략 5mm 내지 20mm로 형성된다. 그 두께는, 대략 100 ㎛ 내지 300 ㎛로 부드러운 긴 스트랩 형태로 형성된다. 그리고 다양한 머리 사이즈를 만족시키기 위하여 대, 중, 소로 머리 사이즈에 맞추어 별도 제작하여도 좋다. 또한 평균사이즈로 맞추어 제작하는 등 다양한 형태로 제작하여도 좋다.

또한, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는, 후가공을 통해 절연체로 이루어질 수 있어서 정전기 발생을 방지할 수 있다. 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는, 경질의 실리콘으로 형성되거나 또는 연질의 실리콘으로 형성되거나 어떠한 경도로 형성되어도 좋고, 투명 또는 반투명으로 형성될 수 있다. 그리고 그 전체적인 길이가 축소되거나 또는 길어질 수 있도록 그 길이는, 조절가능하게 구성될 수 있으며, 좌우 고정부(112)에 영구적으로 혹은 임의적으로 회동 가능하게 설치될 수 있다.

상기에 의해 형성된 상기 좌우 상부 밴드부재(121)와 좌우 하부 밴드부재(122)는, 충분한 유연성(flexibility) 및 신축성(elasticity)을 갖게 된다. 예컨대, 상기 좌우 밀착부(111)와 비슷한 정도의 신축성을 갖도록 형성되어 뛰어난 유연성(flexibility)을 갖는다. 이러한 유연성(flexibility) 및 신축성(elasticity)은 스마트 마스크(10) 착용시, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)에 당기는 힘이 작용될 때, 좌우 밀착부(211)와 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 동시에 신장되게 된다. 즉, 당기는 힘을 좌우 밀착부(111)와 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 신장되면서 동시에 수용하게 되어, 압박부위가 일부분에 집중되지 않고 응력이 전체적으로 고르게 분산되어 압박감이 최소한으로 완화되고 동시에 형상의 유연한 변형이 가능한 이점이 있게 되는 것이다.

따라서, 좌우 밀착부(211)에 대향하여 응력을 충분히 분산할 수 있고, 사용자의 다양한 착용에 대응할 수 있는 유연한 구조를 형성하여 머리부분에 가해지는 압박감을 최대한 줄임으로써 장시간 운동을 하거나 작업을 하거나 수면을 하는 경우에도 안락하고 편안한 자세를 유지할 수 있는 이점이 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는 좌우 고정부(112)에 구성되는 좌우 회전단부(122j) 및 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 길이를 자유롭게 조절하여 사용자의 머리를 자유롭게 둘러싸는 좌우 회전단부(122j) 맞은편의 좌우 자유단부(122k)를 포함한다. 즉, 좌우 상부 밴드부재(121)의 좌우 회전단부(122j)는 상기 좌우 고정부(112) 상부(112a)와 회동 가능하도록 고정수단(117)에 의해 구성되고, 좌우 하부 밴드부재(122)의 좌우 회전단부(122j)는 상기 좌우 고정부(112) 하부(112b)와 회동 가능하도록 고정수단(117)에 의해 구성된다.

여기서, 도 2, 도 6 b) 내지 6 c)에 도시된 바와 같이, 누구라도 손쉽게 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)를 좌우 고정부(112)에 탈부착 할 수 있도록 하기 위해, 좌우 고정부 부착부(112c)에 형성된 홈(112m)으로 고정수단(117) 중앙하부에 형성된 압박판(117a)의 볼트를 삽입한다. 상기 압박판(117a)은 고정수단(117)의 중앙하부 돌기(117c)에 형성되며, 상기 볼트는 압박판(117a) 중앙하부에 돌설 된다. 이 상태에서, 압박판(117a)은 부착부(112c)를 압박하고, 이와 동시에 상기 부착부(112c)의 홈을 관통한 볼트에 너트를 구비한 받침판(117b)과 체결하여 고정수단(117)을 부착부(112c)에 고정한다.

그리고, 상기 부착부(112c)에서 고정수단(117)을 분리할 때에는 고정수단이 나사식이므로 받침판(117b)의 너트를 회전하여 압박판(117a)의 볼트와 분리 후 부착부(112c)에서 고정수단(117)을 탈거하면 된다.

특히, 도 6 b)에 도시된 바와 같이, 회전단부(122j)에 천공홈(미도시)을 형성함으로써, 천공홈(미도시)이 고정수단(117)에 억지끼워 맞춤으로 끼워질 수 있어 쉽게 빠지지 않으며, 고정수단의 구조 또한 간단해 지고 그에 따라 상기 고정수단(117)을 회전중심으로 하여 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 자유롭게 회동할 수 있게 하는 것도 가능하다.

또한, 상기 좌우 자유단부(122k)는 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 슬릿(127)에 의해 길이 조절이 가능하도록 함으로써 사용자의 머리 크기에 맞추어 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 길이를 조절할 수 있도록 구성되어 있다. 상기 좌우 자유단부(122k)는 좌우 자유단부(122k)를 고정할 수 있는 체결부재로 탈착 가능하도록 구성된다.

구체적으로, 상기 좌측 자유단부(122k)는 수체결부재(122L)의 기단(基端)에 통과시킨 후, 외측으로 되접어 꺾어 서로 겹치는 부분을 상기 슬릿(127)으로 고정시켜 수(雄)체결부재(122L)를 설치함과 함께, 이 수체결부재(122L)에 탈부착 가능하게 연결되는 암(雌)체결부재(122R)를 상기 우측 자유 단부(122k)에 설치하고 있다. 상기 수체결부재(122L)는 선단에 한쌍의 탄성 갈고리편을 가지며, 이들 탄성 갈고리편이 상기 암체결부재(122R)내에 탄성적으로 삽입되어 암체결부재의 양측으로 튀어나옴으로써 그 걸림부에 걸려 고정되고, 이와 같이 고정된 상태의 탄성 갈고리편을 양쪽에서 눌러 양자간의 폭을 좁혀줌으로써 암체결부재의 내부로부터 뽑아낼 수 있다. 여기서, 좌우 자유 단부(122k)는 좌우 자유단부(122k)를 용이하게 탈착이 가능한 방식으로 고정할 수 있는 체결부제면 어떠한 체결부제라도 무관하다.

도 1 내지 도 2에는 좌우 상,하부 밴드부재(121,122)가 머리에 둘러 체결부재에 의해 고정하는 구조를 갖는 것으로 도시되고 있으나, 이러한 구조에 한정되는 것은 아니며 본 발명에 의한 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는 스마트 마스크(10)가 착용 압박감 없이 사용자의 얼굴에 밀착 착용될 수 있다면 그 형태가 제한되지 않는다. 예를 들어, 도 7 a)에서 알 수 있는 바와 같이, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는, 구성 및 제조가 단순화 되도록 하기 위해서, 체결부재가 구성되지 않고, 좌우 상,하부 밴드부재(121, 122) 상호간의 마찰저항을 이용하여 머리상에서 결착하는 구조로 구성하여도 좋다.

마찰저항을 높이는 방법으로는, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)를 제작하는 과정에서 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)에 해당하는 금형표면을 래핑(lapping)기술에 의해 매끄럽게 형성하기만 하면 되는 것이다. 이처럼, 금형표면이 매끄러우면 긴 스트랩 형상의 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122) 표면이 달라붙는 현상이 증대되기 때문에, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 머리에 착용되는 경우에, 예컨대 도 7 b)에 도시된 바와 같이, 좌우측 밴드부재(122L, 122R)를 간단히 포개서 결속함으로써, 사용자 얼굴에서부터 머리상에 있어서의 좌우 밀착부(111) 응력이 작용하여 머리상에 걸친 응력이 보다 높아져, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 서로 달라붙게 된다.

이와 같이, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 상호간의 결속 마찰력은 더더욱 증대된 상태가 유지되기 때문에, 인장력이 작용하더라도 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 결착이 해지되지 않으며 결착이 해지되는 법이 없다. 따라서, 결착 및 해지 작업이 신속하고 간편하게 이루어질 수 있다. 실질적으로 1초 내지 3초 내에 결착 및 해지 작업이 가능해진다. 특히 더욱 간단한 구성으로 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 구성될 수 있게 되고, 착용하는 방법도 더욱 간단해 지게 되어, 주위환경이 갑자기 오염되는 등의 어려운 상황에서도, 신속한 결착이 가능해지는 이점이 있다.

또한, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는, 스마트 마스크(10)의 밀착 또는 착용 용이성을 위해 스판덱스와 같은 신축사(stretch yarn)나 탄성고무 등과 같이 탄성소재로 이루어지질 수 있고, 직물이나 부직포 재질의 비신축성 소재로 이루어질 수도 있으며, 부착수단의 길이를 조절하기 위한 보조적 부재가 같이 사용되어도 좋다.

한편, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는, 도 7 a)에 도시된 바와 같이, 좌우 고정부(112)에서 좌우 자유단부(122k)로 갈수록 수치가 증가하는 눈금과 숫자가 기재된 단위눈금(122m)이 포함된다. 본 발명의 일실시 예에 의한 단위눈금(122m)은, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 끌어당기는 힘으로 인하여 상기 좌우 밀착부(111)가 좌우 대칭으로 사용자 얼굴피부를 적절하게 끌어당겨지는지를 확인하는 기능을 수행하게 된다. 또한, 단위눈금(122m)은, 상기 좌우 밀착부(111) 결합홈(116)에 생체신호 측정장치(200)가 탈부착되어 생체신호를 측정하고자 할 때, 생체신호 측정장치(200)가 소망하는 위치에 균일한 접촉력을 유지하는지를 검증하여 올바른 생체신호 측정장치(200) 착용 상태를 유지하고 있는지를 확인하는 기능을 수행하게 된다.

이러한 상기 단위눈금(122m)은, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 내측면 또는 외측면에 구비되어, 외부에서 원활하게 식별 및 확인이 가능하다. 특히 상기 단위눈금(122m)은, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 길이 수치를 검측 가능하도록 숫자, 기호, 눈금 등 어떠한 문양을 사용해도 무방하며, 다만 길이의 수치를 원활하게 검측 가능할 수 있어야 한다.

그리고, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 내측면(122h)은 미끄럼방지기능을 갖도록 구성될 수 있다. 이러한 미끄럼방기기능을 갖는 내측면(122h)은 좌우 밀착부(111)가 끌어당겨지는 힘에 대향하여 영향을 미치는 구성으로서 그 역활을 한다. 상기 미끄럼방기기능을 갖는 내측면(122h)은 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)에 마찰력이 있는 무기질 또는 유기질을 포함시켜 제조하여 형성될 수 있다.

상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 내측면(122h)은 바인더인 실리콘에 미끄럼 방지 무기질이 혼합되어 이루어지며 필요에 따라 패턴을 달리하도록 구비된다. 상기 마찰력이 있는 미끄럼 방지 무기질은 입자 0.1~50㎛ 크기의 범위를 가지며, 그 종류에 있어서 하나 이상의 미끄럼 방지 무기질과 동일 내지는 그 유사물일 수 있다. 별도로, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 항구적 심미한 시인기능을 위해서 투명성의 마찰력이 있는 미끄럼 방지 무기질을 사용할 수도 있다.

이와 같이, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 내측면에 마찰력이 있는 미끄럼 방지 무기질이 구성될 경우에는, 사용자의 모발에 대한 마찰력이 배가될 수 있게 된다. 여기서, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 내측면은 미끄럼방지기능을 갖도록 마찰력 있는 무기질을 포함하는 방법을 설명하였으나 미끄럼방지기능을 갖는 표면을 형성할 수 있다면 어떠한 기술적 방법이라도 무관하다.

본 발명에서 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)는, 스마트 마스크(10) 착용시, 사용자가 양측 손으로 좌우측 상/하부 밴드부재 일단(122j)을 파지하고 착용하게 된다. 그렇기 때문에 좌우 상부 밴드부재 일단에 파지부(122n)를 설치하고, 파지부(122n)에 따른 파지를 시사시키는 것이어도 좋다. 이 파지부(122n)는, 예컨대, 엠보스, 인쇄 등에 의해 설치되는 것을 예시할 수 있다. 예컨대, 좌우 상부 밴드부재(121)의 파지 영역, 파지방법뿐만 아니라 결속방법을 기호, 일러스트, 문자, 도형 등에 의해 시사하는 것이어도 좋다.

도 22에 도시된 바와 같이, 좌우 상부 밴드부재(121)는 상황에 따라, 그리고 사용자의 착용 목적에 따라 다양한 경사 각도를 이루고 머리에 자유롭게 또는 선택적으로 배치되는 것이 바람직하다. 상기 좌우 상부 밴드부재(121)는 스마트 마스크(10)를 착용하고 측면에서 바라보았을 때, 상기 상부 윤곽부(111a)에서부터 하부 윤곽부(111b)에 걸쳐 상부에서 하부로 직선으로 연결한 가상선 L2과, 상기 고정부 중간지점과 코클립(137c)을 직선으로 연결한 가상선 L1 사이의 각도를 θ라고 할 때, 좌우 상부 밴드부재(121)는 좌우 고정부 상부(112a)에 회동이 가능하도록 연결되어 있기 때문에, 화살표를 따라 뒷머리 어떠한 부위에도 자유롭게 배치된다. 결과적으로 소망하는 바에 따라 선택적으로 배치되는 것이 바람직하다. 따라서 좌우 상부 밴드부재(121)는 이 각도 θ가 자유롭게 또는 선택적으로 또는 소망하는 바에 따라 배치되는 것이 삼각망(triangulation)의 개념에서 매우 중요한 사항이다.

이러한 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 구조적 구성과 기능은 특히, 잠자는 동안에, 운동하는 동안에, 대화중에 스마트 마스크(10)가 사용자 얼굴에서 벗겨지거나 이동되는 성가심을 방지하기 위해, 좌우 밀착부(111)에 대향하여 사용자는 정수리 부위에 좌우 상부 밴드부재(121)를 위치시키고, 그리고 뒷머리 부위에 좌우 하부 밴드부재(122)를 위치시키기만 하면 된다. 삼각망(triangulation)의 개념을 이용하면, 이러한 간단한 작업에 의해 스마트 마스크(10)가 얼굴에 안정적으로 밀착 착용되는 것이 자체로 보장된다.

결과적으로, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 기능이 도 22 내지 도 23에 도시되어 있으며, 상기 좌우 상부 밴드부재(121)는 좌우 밀착부(111)에 대향하여 당기는 압박감을 좌우 밀착부(111)와 좌우 상부 밴드부재(121)에 전체적으로 분산시켜 당기는 압박감을 최소화하여 좌우 밀착부(111)를 얼굴피부에 긴밀하게 밀착시키는 주된 힘포인트 역할을 수행하고, 당기는 압박감을 좌우 밀착부(111)와 좌우 하부 밴드부재(122)에 전체적으로 분산시켜 당기는 압박감을 최소화하여 좌우 하부 밴드부재(122)는 보조 힘포인트 역할을 수행하게 된다. 즉, 좌우 밀착부(111)를 끌어당기는 힘이 100이라 가정하면, 좌우 상부 밴드부재(121)는 60의 힘으로 좌우 밀착부(111)를 끌어당기게 되고 좌우 하부 밴드부재(122)는 나머지 40의 힘으로 좌우 밀착부(111)를 고정하는 역할을 하게 된다는 뜻이다. 이는, 끌어당기는 주된 힘은 상기 좌우 상부 밴드부재(121)가 담당하고, 좌우 상부 밴드부재(121)를 보조하여 또는 상호 보안하거나 협동하여 좌우 밀착부(111)를 고정하는 역할을 좌우 하부 밴드부재(122)가 담당하게 되는 것이다. 반대로, 좌우 상부 밴드부재(121)는 40의 힘으로 좌우 밀착부(111)를 끌어당기게 되고, 좌우 하부 밴드부재(122)는 나머지 60의 힘으로 좌우 밀착부(111)를 고정하는 역할을 수행할 수도 있게 된다.

이러한 2개의 포인트식 끌어당김 힘 형상은 힘이 스마트 마스크(10)에 포인트 식으로 분포되어, 그 일예로 도 22에 도시된 바와 같이, 삼각망(triangulation)의 개념을 이용하면, 도시된 화살표“A",“B" 방향, 즉 사용자 정수리부위(210) 방향으로 완만한 경사 각도를 갖고 좌우 밀착부(111)를 끌어올릴 수 있고, 도 23에 도시된 바와 같이,“A",“B" 방향 즉, 사용자 뒷머리부위(220) 방향으로 수평이 이루어지도록 좌우 밀착부를 압박감 없이 끌어당길 수 있게 된다. 또한,“A" 방향, 즉 사용자 정수리 방향 및“B" 방향 즉, 사용자 뒷머리 방향으로 각각 동일한 밀착을 포인트 식으로 끌어당길 수 있으며,“A" 방향 및“B" 방향이 각각 다르게 포인트 식으로 끌어당길 수도 있다.

전술한 바와 같이, 이러한 기능을 발휘한다는 것은, 또는 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 좌우 고정부 부착부(112c)에서 자유롭게 회동이 가능하다는 것은, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 그 자체로 당기는 응력을 수용하면서 분산되게 하여 사용자 머리에 압박감 없이 자유롭게 배치된다는 것을 의미한다. 상기 좌우 고정부(112)가 해부학적 기준으로서 작용하여 귀 뒤에 위치되어 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)의 올바른 상하방향 위치설정을 보장하고, 좌우 고정부 부착부(112c)에서 자유롭게 회동이 가능하며, 좌우 밀착부(111)와 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 동시에 수용하게 되어 압박부위가 일부분에 집중되지 않고 응력이 전체적으로 고르게 분산되어 압박감이 최소한으로 완화시키는 장점은 스마트 마스크(10)의 편안한 착용을 보장한다는 점에서 매우 중요하다.

한편, 여기서는 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)와 좌우 밀착부(111)를 각각 다른 금형을 이용하여 각각 제조한 다음, 고정수단(117)에 의해 결합하는 구성으로 설명 하였으나 이에 한정되는 것은 아니다. 본 발명에서는 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)와 좌우 밀착부(111)를 일체형으로 하여 생산하여도 좋다. 일체형으로의 방법은, 예컨대 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)와 좌우 밀착부(111)가 일체형으로 되어 있는 금형을 이용하여 제조함으로써. 일체화되는 것이 가능해지므로 비교적 용기하게 형성할 수 있기 때문이다.

본 발명자는, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)와 좌우 고정부(112)를 일체화 하여, 도 8에 도시된 바와 같이, 스마트 마스크(10)를 제조 하였다. 이런 경우에, 한편으로는, 좌우 고정부(112)에서의 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122) 회동이 불가능 하다. 이러한 비 회동은, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)가 충분한 신축성을 발휘하기 때문에, 도 22에 도시된 회동각도(θ)에 따라 정수리 부위(210) 또는 뒷머리 부위(220)에 자유롭게 배치된다는 것을 발견하였다. 이와 같이 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)와 좌우 고정부(112)가 일체로 형성되어도, 본 발명의 요지에서 크게 벗어나지 않는다.

[1.4] 덮개부

도 9 a)는 도 1에서 덮개부만을 확대하여 도시한 사시도이고, 도 9 b)는 도 9 a)에서 내부기체공간을 설명하기위한 도면이다. 도 10 a)는 도 9 b)에서 A-A'를 따라 절치하여 도시한 단면도이고, 도 10 b)는 도 9 b)에서 B-B'를 따라 절치하여 도시한 단면도이다.

생물학적 관점에서, 코는 호흡을 하는 기관이고 입은 말하고 음식을 섭취하기 위한 기관이다. 코와 입을 완전히 독립적으로 분리 구성하여 입호흡을 방지하여 코로 호흡하도록 제공하고, 해부학적 사강이 최소화 되도록 마스크가 설계된다면, 건강한 사람뿐만 아니라 공장 근로자, 호흡기 환자, 알레르기 환자, 감기환자, 비염환자, 노약자, 어린이 등이 답답함이 없이 장시간 편안하게 착용할 수 있게 된다. 모든 종래 기술의 예는, 이러한 기본적인 문제를 인식하지 못하고 제조되어 있다.

모든 종래 기술의 문제점을 확실히 해결하기 위해, 상기 스마트 마스크(10)는, 좌우 밀착부(111)의 외측면에서 개구홈(113)과 일체화되는 덮개부(130)를 포함한다. 상기 덮개부(130)는, 상술하였듯이, 개구홈(113)을 통해 돌출되는 착용자의 코와 입과 일정거리 이격되도록, 개구홈 테두리(113a)와 접착 및 재봉 등의 기존에 공지된 기술인 결합수단을 사용하여 결합되어 구성된다.

상기와 같이, 결합수단에 의해 테두리(113a)와 결합되면 도 17에 도시된 바와 같이, 상부가 개구(opening)된 홈으로 형성되는 개구홈(113)은 덮개부 상부(133)에 의해 연결되고, 끌어당기는 힘이 인가되더라도 과도하게 끌어당겨지지 않도록 안정되게 고정될 수 있다. 이러한 덮개부(130)는 입체형상으로 전방을 향해 돌출되는 컵형상(cup shape)으로 형성된다. 이러한 덮개부(130)는「컵부(cup-shape part)」 또는 「코, 입 덮개부」라고도 불린다.

이러한 덮개부(130)는, 다양한 형태 및 크기를 취할 수 있다. 도 9 a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시형태를 도면에 의해서 설명하고 있지만, 구체적인 구성은 이들 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 변경이나 추가가 있더라도 본 발명에 포함된다. 예를 들면, 전체적으로 측면이 각을 이루는 형태를 취할 수 있고, 전체적으로 측면이 소정의 곡률을 이루는 형태를 취할 수 있다. 이를 통해 상기 개구홈(113) 및 턱받침부(114)를 통해 돌출되는 사용자의 코와 입은 덮개부(130)의 내측면과 실질적으로 일정거리를 두고 수납될 수 있다. 이러한 구조는 스마트 마스크(10) 착용시, 사용자의 코와 입과 덮개부 내측면이 이격되어 착용되므로 코와 입이 덮개부(130)와 마찰되는 성가심이 없어진다.

여기서, 상기 덮개부(130)는, 상부(133) 및 프론트커버(134)를 포함하여 구성된다. 스마트 마스크(10)를 접어 휴대 및 착용이 용이하도록 그리고 제조가 용이하도록 상기 덮개부 상부(133)와 프론트커버(134)를 상부에서 하부를 기준으로 접혀졌을 때 완전히 포개지는 형상, 즉 대칭되는 형상을 가지는 것이 바람직하다.

상기 덮개부(130)는, 사출 성형 및 프레스 성형 같은 공지된 기술에 의해 제조될 수 있다. 사용되는 재료는 바람직하게는 피부 순응성을 갖고, 전체가 대부분의 사용자에게 적합하도록 실리콘으로 제조된다. 첨가제, 예를 들면 공기 차단제, 안료, 자외선 차단제, 살균제, 활성탄과 같은 흡착재료, 산소 발생물질, 음이온 발생물질 등 이 덮개부(130)를 형성하는 조성물에 첨가될 수 있다. 또한 불투명 또는 투명, 반투명으로 제조될 수 있음은 당연하다.

상기 덮개부 상부(133)는, 덮개부의 대략적인 형상을 유지할 수 있도록 하기 위해, 또는 추가로 구성되는 필터부(139)를 지지할 수 있도록 하기 위해, 50도의 경도를 갖는 실리콘으로 제조될 수 있으며, 실질적으로 대략 100 ㎛내지 200 ㎛ 두께로 형성된다. 이렇게 비교적 두껍게 구성됨으로 인해, 상기 덮개부(130)는 덮개부의 대략적인 형상을 유지할 수 있고, 유체 또는 공기 불투과성이며, 들숨된 공기 또는 날숨된 공기가 덮개부 상부(133)를 통과 못한다.

상기 덮개부 상부(133)의 주된 목적은 오직 코만 배치되도록 작게 구성하여, 외부환경과 철저하게 격리되는 궁극의 내부기체공간(133d)을 확보하는 것이다. 또한 상기 덮개부(130)를 전체적으로 원하는 형태로 지지하고, 그렇게 함으로써 개구홈(113) 형상에 대한 고정력을 부과하며, 그리고 후술하게될 프론트커버(134)가 사용자의 입에 대해 붕괴되는 것을 방지하도록 돕는 것이다. 따라서 상기 덮개부 상부(133)는 외력이 인가되더라도 쉽게 그 형상이 무너지지 않고, 여러번 변형 되더라도 그의 원래 형상으로 복원될 수 있도록 충분한 탄력성, 형상 기억력 등을 가질 필요가 있다.

여기서, 후술하게 될 필터부(139)를 통해서만 작은 내부기체공간(133d)으로 공기가 유입되도록 하기 위해, 필터부(139)가 좌우측으로 필터부(139)가 탈부착 되는 결합홈(미도시)이 제공되어 있다. 덮개부 상부(133)상에서의 결합홈의 전형적인 위치는 스마트 마스크(10) 착용시, 도 12 b)에서 점선으로 도시된 바와 같이, 사용자의 코구멍이 있게 될 곳의 바로 앞 좌우측 전방이다. 즉, 코구멍 바로 앞에 필터부(139)가 배치되도록, 또는 선택적으로 코구멍과 필터부가 최대한 가깝게 배치되도록 하기 위해, 코구멍과 코구멍 바로 앞 전방에 배치되는 결합홈과의 사이 간격은 대략 5mm 내지 20mm로 구성되는 것이 바람직하다. 이러한 위치에 결합홈(미도시) 및 그에 따른 필터부(139)를 배치하는 것은 호흡시의 사용자에 의해 생성되는 들숨 및 날숨 압력에 응답하여 호흡저항을 최소화하여 편안한 호흡환경을 자체적으로 보장하게 된다.

도 9 a), 도 9 b), 도 10 a), 도 10 b)에 도시된 바와 같이, 상기 덮개부 상부(133)에는 접철부(137), 테두리(133b), 완충부재(136), 벽체(131) 차폐부(131a) 및 필터부(139)를 포함하여 구성되고, 접철부(137), 테두리(133b), 완충부재(136), 벽체(131) 차폐부(131a) 및 필터부(139)에 의해, 사용자의 코와 덮개부 상부(133)의 내측면 사이에 궁극의 작은 내부기체공간(133d)이 생성되게 된다.

즉, 스마트 마스크(10) 착용시, 마스크의 얼굴 착용을 위한 좌우 상,하부 밴드부재(121.122)가 연결되어, 좌우 상/하부 밴드부재(121. 122)가 좌우 밀착부(111)를 당기게 된다. 그러면, 좌우 밀착부 개구홈 테두리(113a)와 덮개부 상부 테두리(133b)가 결합되어 있는 상태에서 덮개부(130)는 당겨지면서 피부와 접촉하게 된다. 이때, 얼굴상의 코 주위 피부상에 정확하고 긴밀하게 접촉되도록 보장하기 위해, 상기 덮개부 상부(133)의 접철부(137), 테두리(133b), 완충부재(136), 벽체(131), 차폐부(131a)가 코 주위피부를 따라 긴밀하게 접촉되어 덮개부 상부(133)에는 외부공간 및 개방공간(134d)과 완전히 격리되도록 보장하는 덮개부 상부 내부 또는/및 작은 내부기체공간(133d)이 확보된다.

도 12 b)에서 점선으로 도시된 바와 같이, 인중에서 미간에 걸쳐 덮개부 상부 내부 또는/및 작은 내부기체공간(133d)확보를 보장하기 위해, 사용자는 코 주위피부에 그리고 선택적으로 코 주위피부상에 대해 덮개부 상부를 간단히 착용하기만 하면 된다. 덮개부 상부(133)의 접철부(137), 테두리(133b), 완충부재(136), 벽체(131), 차폐부(131a)가 유기적으로 상호협동하면서 구성되므로써, 이러한 간단한 배치에 의해 덮개부 상부 내부 또는/및 작은 내부기체공간(133d)이 외부공간과 완전히 격리되는 것이 여러번 반복사용에서도 자체로 보장된다.

도 12 b) 내지 13 a)에 도시된 바와 같이, 상기 덮개부 상부 내부 또는/및 작은 내부기체공간(133d)은 사용자의 코 주위와 밀착됨으로써 호흡용 공기의 기밀성을 확보하는 것이므로, 덮개부 상부(133) 외주는 코의 형상을 반영하여 실질적으로 2 등변 삼각형으로 성형되는 것이 좋다. 그리고 미간부위에서부터 인중부위까지와 좌우 코볼을 덮을 수 있는 작은 크기로 형성되는 것이 바람직하고, 평면적으로 보았을 때, 도 12 b)에서, 점선으로 도시된 삼각형 형상“△”의 오직 코만 위치될 수 있는 작은 크기이면 충분하다. 이는 종례의 마스크들과 확연히 다르게, 덮개부 상부 내부 또는/및 작은 내부기체공간(133d)은 코 크기와 비슷한 작은 크기로 형성되는 것으로, 코와 덮개부 상부(133) 내측면과 접촉되지 않으면서, 동시에 코를 덮을 수 있도록, 전체적으로 사용자의 코와 덮개부 상부 내측면과의 그 간격 사이가 1mm 내지 10mm 간격으로 이격되도록 구성되는 것이 중요하다.

구체적으로 설명하면, 도 12 b)에서, 좌측 코볼에서 우측 코볼까지의 길이를“C" 라고 할 때, 이 C의 사이즈는 30mm이고, 좌,우측 코볼에서 미간까지의 길이를 ”B" 라고 할 때, 이 B의 사이즈는 50mm이고, 그리고 도 13 a)에서, 인중에서 코방울(코끝) 까지의 길이를 “D" 라고 할 때, 이 D의 사이즈는 15mm의 크기를 갖는 사용자의 코에는, 덮개부 상부 내부 및/또는 작은 내부기체공간(133d) 크기는, 사이즈 C는 대략 35mm, 사이즈 B는 대략 55mm, 사이즈 D는 대략 20mm로 적용되어야만 한다. 또한 덮개부 상부 내부 또는/및 작은 내부기체공간(133d) 그 표면적은 바람직하게는 약 30 내지 70 ㎟이다.

이러한 크기는, 해부학적 기준으로 개인마다 코넓이 뿐만 아니라 코 길이, 코 높이가 약간씩 다르므로 일반적인 성인 코 사이즈에 비해 미세하게 크게 형성되도록 한 것이다. 나아가 더욱 편안한 착용감을 보장하도록 하기 위해, 신발 사이즈와 비슷하게 덮개부 상부 내부 및/또는 내부기체공간(133d)을 크기별로 다양화 하여 사용자 코의 크기에 따라 접합한 사이즈를 맞춤식으로 제공되는 것이 더욱 바람직하다. 본 발명에서 이러한 작게 구성되는 궁극의 내부기체공간(133d) 크기는 후술하겠지만 흡기되는 공기의 가온 및 가습, 호흡시 호흡저항, 해부학적 사강 등에 매우 중요한 기능을 한다.

종례의 마스크의 큰 문제점 중에 하나는 동공간 사이(interpupillary distance)와 마스크의 접촉에 따른 해당부위 피부에 마스크 착용눌림이 발생되고, 그로 인해 착용압박감이 심하다는 점이다. 또한, 안경을 쓰는 착용자의 경우에는 동공간 사이의 홈부위로 습한 입김이 배출되어 안경을 뿌옇게 만들기 때문에 사용자의 시야를 흐리게 하는 일이 다반사이다. 이러한 종례의 문제점들은 동공간 사이와 마스크 간에 선접촉 되도록 안정적이지 못하게 마스크가 설계되므로 인해 야기된다.

상기와 같은 문제점을 개선하도록, 본 발명에 따르면 도 9 b)에 구체적으로 도시된 바와 같이, 접철부(137), 벽체(131), 차폐부(131a), 완충부재(136), 덮개부 상부 테두리(133b)는 일체로 이어져 배치되어 있다. 또한 접철부(137), 벽체(131), 차폐부(131a), 완충부재(136), 덮개부 상부 테두리(133b)는 서로 상호작용하거나, 서로 협동하면서, 도 12 b)에 점선으로 도시된 "A", "B", "C" 영역 즉, 사용자의 얼굴상에서의 인중부위로부터 좌우측 콧볼 틈새에 따라 상부방향으로 양쪽 눈썹사이 미간에 걸쳐 구성되는 영역 즉, 사용자 코주위 굴곡진 피부와 긴밀하게 밀착된다. 그렇게 함으로써, 굴곡진 피부 틈새를 막을 수 있게 된다.

그리고, 접철부(137), 벽체(131), 차폐부(131a), 완충부재(136), 덮개부 상부 테두리(133b) 내측면은 피부에 직접 밀착되기 때문에, 보다 높은 안전성이 요구되지만, 예를 들면, 그 전역에 걸쳐 순응적이고 부드러운 감촉을 주며 비자극적인 접촉표면을 제공되는 것이 좋다. 추가로, 실질적으로 균일하고 충분한 밀착력을 갖도록 형성되는 것이 좋다.

이렇게 접촉되는 피부부위 별로 특징적으로 각각의 구성요소들이 밀착된 후 외력이 인가되면, 접철부(137), 벽체(131), 차폐부(131a), 완충부재(136), 덮개부 상부 테두리(133b)는 원래의 인중부위와 좌우측 콧볼 틈새의 형상에 따라, 선택적으로 좌우 양측 2개의 코구멍을 따라 인중부위에서부터 콧볼 틈새의 형상에 따라 양쪽 눈썹사이에 걸쳐, 변형되면서 자연스럽게 밀착되므로 결과적으로, 코가 위치하는 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)과 외부공간 또는/및 입이 위치되는 개방공간(134d)인 프론트커버(134)를 완전히 구분시키고, 구획하여 나누는 것을 자체적으로 보장한다.

접철부(137)는, 스마트 마스크(10) 착용시, 사용자 동공간 사이(양쪽 눈 사이)에서 미간(양쪽 눈썹 사이)에 걸쳐 착용되며, 상황에 따라 피부부위와 밀착감을 달리하도록 구성된다. 즉, 상기 접철부(137)는 오염된 공기로부터 사용자 호흡기를 보호하고자 하는 경우에, 또는 작은 내부기체공간(133d)에 가온 및 가습 공기를 유지하고자 할 경우에 사용자 동공간 사이(interpupillary distance)에서 미간에 걸쳐 큰면적으로 면접촉 밀착되어 외부 공기가 내부기체공간(133d)으로 유입되지 못하도록 구성되는 것이다.

여기서, 덮개부 상부(133)에서 완만하게 만곡하면서 축소되어 도 13 a)에 나타낸 바와 같이, 만곡부(137e)가 형성된다. 상기 만곡부(137e)는 덮개부 상부(133)와 접철부(137)시작 지점의 경계에 구성되는 것으로, 스마트 마스크 착용시 덮개부 상부(133) 내부 또는/및 내부기체공간(133d)과 콧대와는 직접적으로 피부접촉을 하지 못하도록 하기 위해, 피부와 소정의 간격을 유지하면서도, 반면에 만곡부(137e) 상부에 구성되는 접철부(137)는 동공간 사이(interpupillary distance)로부터 미간에 걸쳐 큰 면적으로 접촉되도록 하기 위해 만곡되면서 형성되는 것이다.

여기에, 상기 만곡부(137e)에서 상부를 향하여 일체로 연장형성 되며, 동공간 사이와 미간을 감싸는 것과 같은 형상을 유지한 상태로, 동공간 사이에서 미간에 걸쳐 밀착되도록, 그 두께가 얇아지면서 접철부(137)가 형성된다. 해부학적으로 얼굴에서의 콧대 양측에는 신경이 분포하는데다, 그에 따라 신경이 눌림으로 인해 압박감이 크기 때문에, 상기 접철부(137)는 착용압박감을 최소화하기 위해 콧대와는 직접적으로 접촉되지 않으면서도, 이와 반대로 동공간 사이(interpupillary distance)에서부터 미간에 걸쳐 덮어 쒸워서 큰면적으로 착용되도록 구성되는 것이다.

따라서, 상기 접철부(137)는 동공간 사이(interpupillary distance)에서부터 미간에 걸쳐 덮어 쒸울 수 있도록, 도 6 b)에 도시된 바와 같이, 중앙지점이 좌우측보다 낮게 형성되어 단면으로 보았을 때, 대략“∪”형상으로 구성되는 것이 바람직하다.

그리고, 상기 접철부(137)는 양쪽눈에 해를 미치게 할 우려가 없도록, 양쪽눈 사이에서부터 양쪽눈썹 사이에까지 걸쳐 그 형상과 크기로 제조되는 것은 당연하다. 때문에 그 폭에 비해 그 길이가 길게 형성되는 것이 바람직하고, 실질적으로는 그 반원상의 폭이 대략 10mm 내지 15mm 이고, 그 길이는 대략 10mm 내지 20mm로 형성된다. 특히 그 두께는, 사용자 피부에 달라붙으면서 밀착되도록 하기 위해, 덮개부 상부(133)에 비해 얇게 형성되는 것이 좋고, 실질적으로는 30 ㎛내지 70 ㎛로 형성되는 것이 바람직하다. 이러한 구체적인 접철부(137) 사이즈는 성인의 신체 사이즈에 맞추어 제조되는 것이고, 어린이 등 작은 신체에는, 작은 접철부가 적용되는 것은 당연하다.

특히, 상기 접철부(137)는 도 14 a)에 도시된 바와 같이, 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 따르도록 미리 만곡한 상태로 형성되는 것이 아니라, 도 14 b)에 도시된 바와 같이, 단순한 평면형상으로 형성된다. 평명형상에 의하여 스마트 마스크(10) 착용시, 누르는 힘이 작용하면 도 14 a)와 같이, 간단히 착용하는 것만으로 동공간 사이에는 원래 형상을 따라 변형되어 만곡하면서 밀착되고, 그리고 미간에는 누르면서 더욱 밀착되는 것이 가능하게 된다. 물론, 접철부(137)는 본 발명의 요지를 크게 일탈하지 않도록 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 미세하게 만곡한 상태로 형성되더라도 좋다.

또한, 사용자 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 접촉하는 접철부(137) 내측면은 양호한 밀봉이 형성되는 것을 보장하도록 하기 위해, 피부에 긴밀하게 밀착될 수 있도록 실질적으로 균일하고 충분한 밀착력을 갖도록 형성되어야만 한다. 여기서, 접철부(137) 내측면 밀착력을 높게 형성하는 방법으로는 상술한 바와 같이 좌우 밀착면(111c)의 밀착력을 높이는 방법과 동일한 방법으로 형성될 수 있으므로, 여기서는 구체적인 설명은 생략한다.

상기와 같이 구성된 상기 접철부(137)는, 스마트 마스크(10) 착용시 실질적으로 도 12 b)에 도시된 영역 “A”처럼 사용자 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 피부에 밀착 착용된다. 따라서 도 16에 도시된 바와 같이, 좌우 상부 윤곽부(111a)는 상술한 바와 같이, 브레지어 와이어처럼 좌우 눈 바로 아래피부를 받쳐주듯이 좌우 눈 바로 아래피부에 배치되어 있으며, 개구홈(113)에서 상부로 접철부(137)가 돌출되면서 착용되므로, 전방에서 보라보았을 때, 대략 “ㅗ”형상으로 착용된다. 그렇게 착용되면 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 피부를 접철부(137)가 보호하는 이점이 있다. 동시에 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 생긴 주름을 눈에 띄지 않도록 교정하는 역할도 담당하고 있다.

특히, 상기 접철부(137)는, 적절한 상황에 따라 접철되어 들어 올려질 수 있으며, 고정될 수 있다. 예를 들면, 수면 중에, 생세신호 측정 중에 상기 접철부(137)는 도 9 a)에 나타낸 화살표 자세로 들어 올려져서, 고정부재(137d)와 홈(137a)을 결합하는 방법으로 접철식으로 고정되면 도 18에 도시된 바와 같이 고정된다. 상기 접철부(137)가 사용자의 동공간 사이와 미간에서 들어 올려져 고정되면, 상기 접철부(137)는 사용자 동공간 사이와 미간에서 전체적으로 이격되고, 상기 접철부(137)와 사용자 동공간 사이에 1~2mm 여유간격이 형성된다. 이에 따라, 상기 접철부(137)가 사용자 동공간 사이와 미간에서 들어 올려진 상태에서는, 흡기된 공기 또는 호기된 공기는 여유간격을 통해 작은 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)으로부터 외부공간으로 통과할 수 있고, 직접 통과할 수 있다.

여기에, 상기 접철부(137)와 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 더욱 긴밀하게 밀착되도록, 추가적으로 상기 덮개부 상부(133)는 코 클립(nose clip)(137c)을 더 포함하여 구성된다. 상기 코 클립(nose clip)(137c)은 덮개부 상부(133)에 돌출되어 도 10 a)에 도시된 바와 같이, 상기 접철부(137) 시작지점 즉, 만곡부(137e) 외측면에 제공된다.

접철부 시작 지점 즉, 만곡부(137e) 외측면에 코 클립이 제공됨으로써, 도 13 a)와 같이, 콧대와 만곡부(137e) 내측면과는 간격이 유지된 상태로 있지만, 사용자가 코 클립(137c)을 내측을 향해 좌우측에서 누르면, 눌리는 응력에 의해 콧대와의 상/하 간격은 유지하면서도, 코대양측면(코와 좌우측 볼의 경계지점)과 만곡부(137e)가 밀착된 상태를 유지하게 된다. 그러면 접철부 시작 지점에 만곡부(137e)가 있기 때문에, 동공간 사이에 비해 미간이 돌출되어 있으므로, 접철부(137)가 자연스럽게 만곡되게 변형되면서 동공간 사이와 미간에 눌러지면서 더욱 긴밀하게 밀착되게 된다. 이러한 코 클립(nose clip)(137c)은 사용자 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 접철부(137)와의 간격을 사용자가 취향에 따라 원하는 착용간격으로 유지하는 형상으로 되게 할 수 있도록 보장하게 된다. 따라서 사용자는 적절한 상황에 따라 임의의 적절한 착용간격을 형성시킬 수 있게 된다.

상기 코 클립(nose clip)(137c)은, 적절한 유연성을 가지는 동시에 만곡부(137e)의 형상을 유지하도록 강성을 가지는 것이 좋고, 또한 피부에 해를 미치게 할 우려가 없는 것이라면 무엇이든지 좋다. 예를 들면, 알루미늄과 같은 금속의 유연하고 부드러운 밴드로 형성될 수도 있고, 형상기억합금 등과 같이 일정한 형상을 유지하는 형태이어도 상관없다. 그리고 착용감을 개선하기 위하여 외측면에 설치되는 것이 바람직하지만 이에 한정되는 것은 아니고, 외관의 심미성을 고려하여 내측면에 형성하여도 좋다. 상기 코 클립(nose clip)의 길이, 폭, 및 두께는 특별히 제한되는 것이 아니라, 코 클립(nose clip)이 구성될 상기 만곡부(137e)의 크기, 형상에 따라 적합하게 제공될 수 있다.

상기 벽체(131)는, 도 13 a)에 도시된 바와 같이, 스마트 마스크 착용시, 사용자 코끝단(콧방울)에서 인중부위까지 즉, 코구멍 바로 아래를 밀폐시키기 위해 구성되는 것이다. 칸막이 기능을 하도록 하기 위해, 상기 벽체(131)는 100 ㎛내지 200 ㎛ 두께를 갖는 판형상으로 형성된다. 그리고 그 일단이 덮개부 내부 일측면의 만곡된 내측면을 따라 일체로 형성되고, 타단에는 전방으로 절곡되면서 차폐부(131a)가 일체로 연장 형성되어 있다. 그리고 상기 차폐부 반대방향으로 인중접촉편(131b)이 형성되어 있다. 계속해서, 도 9 b)에 도시된 바와 같이, 좌우측 양측 가장자리에서 연장되어 완충부재(136)와 일체로 연결된다. 그러면, 전체적인 형상은 단면으로 보았을 때, “L" 형상으로 형성되어 도 12 a)에 도시된 바와 같이 형성된다.

이와 같이 구성되는 벽체(131), 차폐부(131a)는 후술하겠지만, 도 13 a)에 도시된 바와 같이, 덮개부(130)에서 코가 배치되는 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)과 입이 배치되는 개방공간(134d) 즉, 코구멍과 입 사이인 코구멍 바로 아래 인중부위 영역을 확실하게 밀폐시킨다.

여기서, 도 9 b)에 도시된 바와 같이, 호흡저항을 최소화 하여 더욱 편안한 착용감을 보장하도록 하기 위해, 상기 벽체(131) 하부에는 코구멍의 위치를 고려하여 2개의 호흡기(코구멍) 대응하는 바로 밑 위치에 배기홈(142)이 추가 구성된다. 상기 배기홈(142)은 전술한 바와 같이 상기 좌우 밀착부 결합홈(116)과 유사한 형상과 크기로 형성되어 배기부(140)부가 개재될 수 있다.

상기 배기부(140)는 코구멍 바로 밑에 구성되고, 코구멍과 배기부(140) 사이의 간격이 1mm 내지 10mm로 매우 근접하게 위치되므로 코구멍에서 배출되는 이산화탄소를 포함한 공기를 신속히 외부공간으로 배출시키기 위해 구성되는 것이다. 이러한 배기부(140)는 도 13 b)에 도시된 바와 같이, 고무 소재의 얇은 막으로 이루어져 쉽게 유동될 수 있도록 고무막(141)이 상기 결합홈(116)에 접촉되게 개재함으로써, 날숨시 이산화탄소가 포함된 공기가 부여되면 상기 고무막(141)이 배기홈(142)으로부터 이격 배치되면서 이격공간으로 내부 공기가 외부공간으로 빠져나가게 되는 한편, 이와 반대로 들숨을 통해 공기를 흡입하게 되면 상기 고무막(141)이 공기의 진행 방향에 따라 배기홈(142)에 밀착 접촉됨에 따라 완전히 밀폐시켜 외부 공기가 흡입되지 못하도록 하는 것이다. 이러한 배기부(140)는 이산화탄소가 포함된 공기를 내부기체공간에서 외부공간으로 신속히 배출시키는 공지된 기술의 어떠한 배기필터를 사용하여도 무방하다.

그리고, 도 10 b)에 도시된 바와 같이, 상기 벽체(131) 하부에는 양측 코구멍의 위치를 고려하여 호흡기(코구멍) 대응하는 바로 아래 위치에 결합홈(들)(116)이 더 포함될 수 있다. 상기 결합홈(116)은 상기 좌우 밀착부 결합홈(116)과 유사한 형상과 기능을 갖도록 형성되어 필터부(139), 생체신호 측정장치, 호흡기 질환 치료장치, 수면상황 측정장치, 스마트 센서, 소리감지 센서, 산소 발생기, 히터, 향 발생기 등이 결합될 수 있고, 이러한 장치들은 간편하게 탈부착 되도록 구성될 수 있다.

상기 결합홈(116)은, 특정한 상황에 따라 장치 또는 기기 등이 탈부착 될 수 있도록 구성되는 것이므로, 원활하게 결합되도록 또는 상호보안 연결되도록 연결부재(미도시)이 추가로 구성될 수 있으며, 양측 코구멍과 가깝게 배치되는 것이 바람직하다. 그리고 일반적으로는 장치가 결합되지 않을 때는, 마개(미도시)가 결합홈에 결합되어 결합홈(116)은 밀폐된 상태를 유지하게 된다.

상기 결합홈(116)이 벽체에 구성되는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되는 것은 아니고 덮개부 상부(133)는 상술한 바와 같이 내부에 내부기체공간(133d)이 구성되어 상기의 장치들이 접합하게 결합될 수 있도록 설계되어 있으므로 그에 따라 어디든 사용 용도에 따라 상기의 장치들이 접합하게 구성될 수 있음 당연하다.

도 12 a)에 도시된 바와 같이, 상기 차폐부(131a)는, 상기 벽체(131) 하부에 사용자 인중부위와 달라붙으면서 밀착되도록, 실질적으로 50 ㎛내지 100 ㎛ 두께로 벽체(131)와 일체로 형성되어 있다. 상기 차폐부(131a)는 도 12 b)에 도시된 바와 같이 “C" 지점에 즉, 외력이 작용하면 사용자의 얼굴상의 원래 인중에 따라 변형되면서 밀착되도록 보장하기 위해 구성되는 것이다. 따라서 해부학적으로 인중중앙 부위가 돌출되므로, 상기 차폐부(131a)는 도 10 b)와 같이, 2개의 호흡기(코구멍)의 좌우측 양측 길이방향을 따라 중앙부(131b)는 낮고, 좌우 양측 가장자리부(131c)는 중앙부(131b)보다 상대적으로 높게 대략“∪" 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

특히, 도 12 a)에 도시된 바와 같이, 차폐부(131a) 그 폭 ”L" 은 4mm 내지 15mm로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 개인마다 인중의 넓이와 높이가 약간씩 다르므로 차폐부(131a)가 사용자의 인중부위에 달라붙으면서 밀착되어, 인중부위 틈새를 통해 덮개부 상부(133) 내부 및/또는 작은 내부기체공간(133d)으로 유입되는 외부공기를 차단하는 역할을 수행하는 바, 4mm보다 좁으면 사용자의 인중부위와 선접촉을 하게 되어 압박감과 통증을 유발할 수 있고, 특히 대화할 때, 인중의 움직임으로 인해 틈새가 생기고, 그 틈새를 통해 외부공기가 유입될 수도 있다. 반면에, 15mm보다 넓으면 압박감과 통증은 유발되지 않지만 넓은 면적으로 인해 인중부위를 벗어나 윗입술에 접촉되는 불편함을 초래할 수 있으며, 제조상 어려움도 발생된다.

추가적으로, 사용자 인중부위를 따라 접촉하는 차폐부(113a) 내측면은 피부와 달라붙으면서 밀착되도록 보장하기 위해, 실질적으로 균일하고 충분한 밀착력을 갖도록 형성되어야만 한다. 상기와 같이 구성된 상기 차폐부(113a)는 실질적으로 도 12 b)에서 영역 “C”를 밀폐시키며, 즉 도 13 a)에 도시된 바와 같이, 사용자 입과 코구멍 사이인 인중부위를 따라 밀착 접촉되고 이에 따라 코구멍과 입은 완전히 격리되고, 어떠한 경우에도 입에서 코구멍으로 또는 코구멍에서 입으로 공기의 유동을 차단하는 것을 보장한다.

상기 완충부재(136)는, 코와 볼 사이의 틈새를 통해 내부기체공간(133d)으로 유입되는 외부공기를 차단하도록 하기 위해 형성되는 것으로, 코와 볼 사이의 틈새부위에 밀착 접촉되게 된다. 상술하였지만 도 10 a), 도 10 b)에 도시된 바와 같이, 상기 완충부재(136)는 차폐부(131a)와 일체로 연결되어 덮개부 상부(133) 내부 좌우측 가장자리에서 내부기체공간(133d)을 향해 완만한 곡률로 절곡되는 형태로 연장 형성되며,“ㅡ" 형 윤곽을 갖는 판형상으로 형성된다. 실질적으로 그 폭은 대략 2mm 내지 8mm, 그 두께는 대략 50 ㎛내지 100 ㎛, 그 길이는 대략 30mm 내지 70mm로 형성되어 있다. 이와 같이 형성되면, 상부에 구성되는 접철부(137) 시작지점까지 연장 형성되고, 그리고 접철부(137)와 상호 협력하여, 코와 볼 사이의 틈새부위를 밀폐시키게 된다.

그러면, 도 12 b)에 도시된 바와 같이,“B" 영역 즉, 코와 볼 사이의 틈새부위(팔자주름부위)를 따라 양쪽눈 사이 바로 아래부위 부위까지 완충부재(136)가 틈새부위에 따라 변형되면서 긴밀하게 피부에 밀착될 수 있게 된다. 이러한 완충부재(136)와 함께 접철부(137), 상부 테두리(133b), 차폐부(131a), 벽체(131)의 상호 유기적이고 2중 3중 다단계적인 협력으로 인해 코와 볼 사이의 틈새(팔자주름부위)를 통해 작은 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)으로 유해공기가 유입되는 것을 완벽히 차단할 수 있게 된다.

본 발명과 관련한 필터부(139) 제조시, 외장(139a), 필터(138)는 현재 알려져 있거나 나중에 개발될 기술을 사용하여 제조될 수 있다. 외장(139a) 및 덮개는 사출 성형 작업을 이용해 제조될 수 있다. 상기 필터부(139)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 외장(139a)과 필터(138)로 구성되고, 외장(139a)은 원형, 사각형, 다각형 등의 다양한 형상과 소정의 높이로 형성될 수 있다. 또한, 외장(139a) 내부에서 필터(138)를 손쉽게 교체 가능하도록 마개(139d)를 포함하고, 일정한 두께를 갖고 강성하게 제조되어 도 9 a)에 도시된 바와 같이, 덮개부 상부 결합홈(미도시)에 결합시켜 기밀성을 유지시키도록 결합할 수 있다. 그리고 상기 외장(139a)은 상술할 다양한 필터(138)가 설치되는 공간이 형성되도록 하기 위해, 다양한 높이로 형성되는 것이 바람직하다.

이때, 상술하였지만, 상기 필터부(139)는 가능한 그 외곽이 최대한 크게 형성되고 사용자 코구멍 바로 앞 좌우측 양측에 배치되거나, 또는 코구멍 바로 아래에 배치되어야만 한다. 즉, 필터부(139)는 사용자 코구멍과 최대한 가까운 위치에 배치되어야만 하고, 본 발명에서는 도 14 c)에 도시된 바와 같이, 코구멍 바로 앞 좌우측 즉, 코구멍과 필터부(139) 사이의 간격이 대략 5mm 내지 20mm로 매우 근접하게 배치되어 있다. 그리고 거기에 추가하여 도 10 b)에 도시된 바와 같이, 코구멍 바로 밑에 즉, 코구멍과 필터부(139) 사이의 간격이 대략 1mm 내지 10mm로 매우 근접하게 배치되어 있다.

이러한 배치 상태에서, 사용자가 코로 공기를 흡입하게 되는 경우, 상기 필터부(139)를 통해 여과된 공기는 호흡저항 없이, 실질적으로 사용자에 의해 편안하게 흡입되게 된다. 그리고 나서 호기된 공기는 외부공간으로 필터부(139)와 배기부(140)를 통해 신속히 바로 배출된다. 상기 필터부(139)가 특히, 코구멍 바로 앞에 위치되어 있으며, 추가적으로 코구멍 바로 아래에 위치되고, 직경이 크게 형성됨으로써 필터(138)와 공기의 접촉 면적은 넓어지게 된다. 그 결과, 필터(138)를 통과하는 공기의 유속은 줄어들게 되며, 기도를 통과하는 공기의 유속도 줄어들게 된다. 즉, 숨을 들이쉬는 사용자는 기도 내부에 압력 변화가 심하게 발생되지 않게 된다. 따라서, 스마트 마스크(10)를 착용한 사용자는 기도 내부에 압력의 변화가 발생되지 않게 되고, 기도 내의 직경의 급속히 축소된 부위의 근육이 썩션 현상을 일으키지 않아 코골이 증상이 방지되고, 알레르기 증상이나 구강내 염증 증상이 완화 또는 예방할 수 있게 된다.

특히, 상기 필터부(139)와 작은 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)은 사용자의 코구멍을 통과하는 공기의 온도와 습도를 일정 수준으로 유지시키는 매우 중요한 역할을 한다. 사용자가 스마트 마스크(10)를 착용하고 호흡을 하면 호기시의 날숨에 사용자의 코구멍에서 배출되는 따뜻한 습기가 상기 필터부(139)와 배기부(140)에 일부가 차단되어 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d) 안에 머물게 되고, 호흡이 이루어지는 동안 지속적으로 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)에는 충분히 따뜻하고 수분이 유지되는 공기가 유지된다.

구체적으로, 사용자가 스마트 마스크(10)를 착용하면 사용자 코에는 코크기와 비슷한 크기로 외부환경과 격리되는 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)이 별도로 구성되어 있으며, 숨을 코로 들이쉬는 경우에, 찬공기가 상기 필터부(139)를 통해 작은 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)로 유입된다. 상기 필터부(139)를 통해 코로 유입되는 찬공기는 상기 필터부(139)에 의해 이물질이 걸러지고, 유속이 늦추어진 상태로 상기도를 통과하게 되는데, 이 경우, 상기 필터부(139)를 통해 작은 내부기체공간(133d)로 유입되는 공기는 일정 온도로 데워진 상태에서 상기도로 유입된다. 즉, 스마트 마스크(10)를 착용한 사용자는 상기 필터부(139)와 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)에 의해 오염되고, 건조한 찬공기가 기도로 직접 유입되지 않고 깨끗하고 가온, 가습된 공기가 상기도로 유입되도록 하므로, 비강구간과 기도구간에는 일정 온도가 상승된 채로 유지된다. 스마트 마스크를 착용한 사용자는 찬공기를 흡입시에도 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)과 비강 구간이 일정 온도로 상승되어 있으므로, 호흡이 편하고 신체 면역이 약한 사람들이 직접 장시간 동안 찬 공기를 호홉하는 경우 체온 저하가 발생하여 호홉기 계통에 문제가 발생하는 것이 예방된다.

또한, 스마트 마스크(10)를 착용한 사용자는 숨을 코로 내쉬는 경우, 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d) 공기의 온도와 습도가 유지된 상태에서, 상기도에서 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)으로 유출되는 이산화탄소를 포함한 공기가 상기 필터부(139) 및 배기부(140)에 의해 외부공간으로 신속히 배출된다. 따라서, 스마트 마스크(10)를 착용한 사용자는 숨을 코로 내쉬는 경우에도 작은 내부기체공간(133d)과 상기도의 온도와 습도를 일정수준으로 유지시켜 코의 본래의 기능을 강화시키므로 결과적으로, 호흡기 질환예방 및 치료, 폐기능 강화, 면역력 강화 등 건강에 유익한 점이 많다.

한편, 폐질환이 있는 환자뿐 아니라 다양한 질환의 환자들에서 많이 쓰이는 중용한 생명유지 치료방법으로 호흡치료가 있다. 여러 가지 원인에 의해 환자들이 스스로의 호흡 노력으로 적절한 호흡을 유지하지 못하는 경우 호흡치료를 받게 되는데, 적절히 가온 가습된 공기를 공급함으로써 비강 점막을 보다 생리적이고 손상이 덜 되게 유지할 수 있다. 이러한 가온 가습의 공기가 가지는 호흡에서의 이점은 호흡기 질환과 건강관리에 매우 중요하다. 이를 이해하기 위해서는 우선 호흡에서의 상기도의 역할을 이해하는 것이 필요하다.

◆ 상기도(nasopharynx)의 역할

1) 흡기가스의 가온과 가습

2) 상기도 점막의 섬모 활동으로 미세먼지, 황사, 꽃가루, 집먼지 진드기 제거

1980년대부터 이미 여러 연구에 의해서 차고 건조한 공기흡입은 폐탄성(pulmonary compliance)과 컨덕턴스(conductance)를 감소시킨다는 여러 연구가 있어 왔다. 또한 정상성인에게서도 차고 건조한 공기흡입은 비강점막의 콜린성(muscarinic receptor)에 의해서 기도수축(bronchoconstriction) 등의 호흡기 질환을 일으킬 수 있다. 호흡 기도의 생리학적 기능 하에서 흡입 공기는 37℃까지 가온 되고 상대 습도는 100%까지 가습 된다. 이러한 흡입공기의 가온, 가습 과정에 포함되는 여러 요소들이 아직 명확하게 증명되지는 않았으나, 대부분이 비강에서 이루어지고 상당한 에너지의 소모가 발생할 것으로 예측되고 있다. 여기에 호흡기 질환이 발생하여 저산소증이 발생하였을 경우 많은 환자가 과환기를 하게 되고 일회 호흡량이 증가 된다. 이러한 경우 비강을 통해 미리 적절하게 가온 가습된 산소를 투여하는 것은 이러한 흡입공기의 가온 가습 과정을 감소시켜 줌으로써 이에 사용되는 대사의 역할(metabolic work)을 감소시켜 주고 이에 따른 산소 소모와 이산화탄소의 발생을 줄여줄 수 있게 한다는 장점을 가질 수 있다. 차고 건조한 공기를 흡입했을 때 상기도 점막의 섬모 활동이 손상되어 분비물의 배출이 용이하기 않고 무기폐가 형성된다. 따라서 적절히 가온 가습된 공기를 공급함으로써 섬모의 활동을 유지할 수 있고 건조를 예방하고 분비물이 두껍게 싸이지 못하게 하여 비강의 점막 손상을 줄이면서 효과적인 양압을 공급하여 무기폐를 최소화 할 수 있다.

인체에서 비강은 코에서 폐포까지 이어지는 즉, 호흡경로를 이루는 기관들 중에 상대적으로 넓은 공간으로서 들숨시에 유입되는 공기의 온도와 상대습도를 적절하게 높이는 중요한 기능을 하지만, 날숨시에는 이산화탄소가 완전히 배출되지 않고 잔류함으로써 해부학적 사강이 되어 효율적인 산소공급에 방해가 된다. 정상인이라면 이러한 해부학적 사강도 자연스럽지만 호흡기환자에게는 산소부족을 초래하는 원인이 된다.

사용자가 스마트 마스크(10)를 착용하고 호흡을 할 때, 들숨시에 필터부(139)를 통해서 외부공간으로부터 산소를 포함한 공기를 작은 내부기체공간(133d)으로 빨아들여서 이물질이 걸러지고, 가온, 가습된 공기가 비강과 하기도를 거쳐 폐에서 공기교환이 일어난다. 날숨시에는 가스교환 한 이산화탄소를 포함한 공기가 산소의 유입경로를 거스르면서 작은 저항도 없이 필터부(139)와 배기부(140)를 통해 외부공간으로 신속히 배출된다. 이때, 작은 내부기체공간(133d)은 그 크기가 사용자의 코와 비슷한 작은 크기로 형성됨으로써, 즉, 스마트 마스크를 착용하지 않고 호흡을 하는 경우처럼 호흡저항이 발생되지 않고 편안하게 호흡을 할 수 있는 환경이 조성됨으로써, 종례의 마스크들의 이산화탄소의 혼입(마스크의 호흡저항으로 인해 이산화탄소가 배출되지 않아 마스크와 코구멍 사이공간 및 비강에서의 혼입이 심함)에 비해 본 발명의 스마트 마스크(10)의 혼입(호흡저항이 없어 혼입이 발생되지 않음)이 적어 폐내로 공급되는 산소농도가 상대적으로 덜 희석된다.

이와 같이, 상기 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)과 2개의 코구멍 바로 앞 양측에 배치되는 좌우 필터부(139) 위치와, 2개의 코구멍 바로 밑에 배치되는 필터부와 배기부(140)의 위치는 사용자가 들숨시에 호흡 저항없이 편안한 호흡을 할 수 있고, 날숨시에 이산화탄소를 신속히 배출시키게 되므로 해부학적 사강을 해소시키는 이점이 있게 된다.

도 21 a)에서 도시된 수면환자는 기도의 특정 구간의 직경이 급속하게 축소된 부위를 갖고 있다. 도 21 b)에서 도시된 스마트 마스크(10) 사용자는 기도의 특정 구간의 직경이 상대적으로 미세하게 축소된 부위를 갖고 있다.

도 21 a)에서, 수면환자는 입으로 호흡을 하므로써 입이 벌어지고, 그에 따라 특정 구간의 직경이 급속하게 축소되어 있다. 도 21 b)에서, 스마트 마스크 사용자는 스마트 마스크(10)에 의해 자연적으로 입이 다물어지고, 코를 통해 호흡을 하므로써 그에 따라 특정 구간의 직경이 상대적으로 미세하게 축소된다. 여기서, 마스크 사용자는 코로 호흡을 하는 경우에 스마트 마스크(10)에 의해 기도로 유입되는 공기의 유속이 스마트 마스크를 사용하지 않는 경우(입으로 호흡을 하는 경우)보다 100%이상 줄어들게 된다. 그러면, 기도의 직경이 급속하게 축소된 부위에 발생하는 양력은 속도의 제곱에 비례하기 때문에 스마트 마스크를 사용하지 않는 경우보다 50%로 줄어들게 된다. 그러면, 기도의 직경이 급속하게 축소된 부위는 썩션(suction)현상도 50%로 줄어들어 코골이 현상이 줄어들게 된다. 이 경우, 스마트 마스크(10)는 사용자의 코구멍을 작은 내부기체공간(133d)에 위치시키기 때문에, 작은 내부기체공간으로 유입된 공기를 압축시키게 된다. 그러면, 기도의 직경이 급속하게 축소된 부위에도 압이 높아져 직경이 급속하게 축소된 부위와 다른 구간의 압력을 동일하게 하여 압력의 변화를 거의 일정하도록 형성하게 된다. 따라서, 기도의 직경이 축소되는 구간에서는 주변 근육과의 압차이가 줄어들어 결국 썩션(suction)현상이 감소하게 되고, 좁아진 기도를 확장시킬 수 있는 압력이 생성되어 기도가 좁아지는 현상을 감소시킬 수 있게 된다.

한편, 상기 필터(138)는 상기 외장(139a)의 형상에 따라 다양한 형상과 크기로 제조될 수 있으며, 다양한 종류의 필터를 포함할 수 있다. 예를 들면, 통기면적이 넓으면서 습기가 스며들어도 공기가 쉽게 통과되는 가온 가습용 필터(138a), 은나노로 살균된 프리필터, 미세 먼지를 제거하는 헤파필터, 전기적 작용으로 먼지를 모으는 집진필터(138b), 냄새를 제거하는 탈취필터와 항균필터 등이 포함될 수 있다. 그리고 하나 또는 복수 개의 층을 갖는 필터재료로 형성되거나, 하나 또는 복수 개의 층을 갖는 2 이상의 필터재료가 적층되거나 접합되어 형성될 수 있다.

스마트 마스크(10) 착용시 사용자의 호흡에 의해 흡입되는 외부 공기는 상기 필터를 통과한다. 이때 상기 필터는 다양한 기능을 가지는 필터들을 채용할 수 있으므로, 이러한 필터들, 즉 상기한 가온/가습용 필터(138a), 먼지용 필터(138b), 헤파필터, 집진필터, 항균필터 등을 거치면서 공기중의 먼지와 같은 이물은 물론 냄새까지도 제거되며 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)의 공기를 가온, 가습상태를 유지시킨다.

여기서, 도 11에 도시된 바와 같이, 필터(138)는 가장 내측(내부기체공간)에는 통기면적이 비교적 크고 습기가 스며들더라도 공기의 순환이 용이한 가온/가습용 필터(138a)가 배치되고 상기 가온/가습용 필터(138a) 다음에는 황사, 미세먼지, 집먼지 진드기 등의 제거하기 위한 먼지용 필터(138b)가 배치되고 또한 헤파필터, 항균필터 등이 순차적으로 배치될 수도 있다. 이러한 필터들의 배치는 사용자의 사용용도에 따라 간편하게 배치시킬 수 있음은 당연하다. 그리고 이러한 필터를 소정시간 사용한 다음에는 상기 필터를 교환하여야 한다. 이때에는 상기 마개(139d) 탈거한 다음, 필요한 필터를 교환하면 된다.

도 9 a)에 도시된 바와 같이, 상기 프론트커버(134)는 상기 덮개부 상부(133)와 일체로 형성된다. 상기 프론트커버(134)는 그 내부에 전체적으로 사용자의 턱과 입에 접촉되지 않고 멀리 수직으로 이격되어 개방공간(134d)을 형성한다.

본 발명에 따른 상기 프론트커버(134)는 덮개부 상부(133)의 형상 유지력에 의해, 형상이 무너지거나 사용자의 피부와 접촉되지 않고 외적인 힘 즉, 바람 등으로부터 쉽게 형상이 무너지지 않는다. 특히, 상기 프론트커버(134)는 상기 덮개부 상부(133)와 달리 결합수단에 의해 좌우 밀착부(111)와 일체화되지 않는다. 즉, 상기 프론트커버(134)는 좌우 밀착부(111)와 일체화되지 않은 상태에서도 그 형상을 유지하고 있으며, 상황에 따라 선택적으로 자유롭게 상부로 접철 가능하도록, 항시 오픈환경으로 구성되는 것을 특징으로 한다.

스마트 마스크(10)의 착용시, 프론트커버(134)는 이러한 오픈환경으로 구성되도록 하기 위해, 도 16에 도시된 바와 같이, 사용자의 아래턱 영역에 대응하는 즉, 아래턱 및 좌우 볼과 직접 접촉되지 않으면서도, 아래턱 및 좌우 볼을 소정간격, 실질적으로 1mm 내지 10mm로 이격된 상태로 감싸면서, 외측으로 만곡된 둥근 반구형상을 갖도록 배치되게 된다.

따라서, 프론트커버(134)는 도 16에 도시된 바와 같이, 아래턱 및 좌우 볼을 입체적인 형상으로 감싸도록 중앙지점(134a)은 좌우측 끝단(134b)보다 낮게 형성되어 전체적인 형상은 단면으로 보았을 때,“∪" 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이, 중앙지점(134a)이 좌우측 끝단(134b)보다 낮게 형성되어 있으므로 프론트커버(134)는 자체적으로 심미적인 아름다움을 갖는 동시에 경우에 따라 또는 선택적으로 추가적인 고정수단을 이용하지 않고도 도 18에 도시된 바와 같이, 상부방향으로 절곡되어 고정될 수 있게 된다. 그리고 절곡 고정된 프론트커버(134)는 절곡된 부위를 펼쳐주기만 하면 절곡되기 전의 원상태로 신속히 복원된다.

이러한 상기 프론트커버(134)의 오픈구조의 주된 목적은 사용자 얼굴상에서 입과 턱 위에 감싸는 방식으로 위치되어 사용자의 입과 턱을 덮어 은폐시키지만, 동시에 사용자로 하여금 턱의 자유로운 활동을 보장하는데 있다. 종례의 마스크(들)에서 존재하지 않는 이러한 특이한 구조는 사용자로부터 발생되는 더운 입김이 입과 턱에 불쾌감을 초래하는 현상을 원천적으로 방지하게 된다. 뿐만 아니라 사용자가 자유롭게 대화를 하거나, 입을 크게 벌리거나 등의 동작에 사용자 입술 부위는 프론트커버(134) 내측면과 접촉되는 일이 없다. 또한 사용자가 스마트 마스크(10)를 벗어야 되는 수고를 하지 않고도 입과 턱이 오픈되어 사용자가 음료를 섭취하거나 음식물을 섭취할 수 있도록 편안한 오픈환경을 만들어 줄 수 있다.

또한, 사용자가 재채기하거나, 기침하거나, 말할 때 발생되는 타액, 점액, 땀과 같은 에어로졸 입자들을 차단하여 다른 사람 또는 사물을 사용자에 의하여 배출된 에어로졸 입자에 노출되는 것으로부터 보호할 수 있다. 뿐만 아니라 사용자 입과 턱을 외부환경, 예를 들어, 바람, 자외선, 추위 등으로부터 보호하는 역할을 하게 된다.

한편, 상기 프론트커버(134) 입에 해당하는 부위에 도 9 a)에 도시된 바와 같이, 대화용 구멍(134d)을 천공하게 되면, 그 사용이 더욱 효과적이나 원래 프론트커버는 오픈환경으로 구성되어 있어 반드시 대화용 구멍을 천공할 필요는 없다.

결과적으로, 이상과 같은 덮개부(130)는, 사용자의 코와 입을 동시에 덮으면서도, 코가 배치되는 전용공간인 작은 덮개부 상부 내부 또는/및 내부기체공간(133d)과 입이 배치되는 전용공간인 개방공간(134d) 및 외부공간을 명확하게 나눈다. 이는 스마트 마스크(10)를 착용할 때, 자연스럽게 입호흡을 방지하고 코호흡을 유도하게 된다. 그렇기 때문에 필터부(139)를 통한 가온 및 가습된 깨끗한 공기를 코로 호흡하도록 제공할 수 있고, 해부학적 사강이 최소화 되므로써, 마스크를 착용 중에도 대화를 해야 하는 공장 근로자, 의료계 종사자, 식품제조자, 마스크 착용 답답함을 호소하는 일반 환자, 호흡기 환자, 알레르기 환자, 노약자, 어린이 등이 호흡저항 없이 장시간 편안하게 착용할 수 있게 되어 의학적인 관점에서 뿐만 아니라 산업적으로도 매우 놀라운 장점이 있다.

도 26은 본 발명에 따른 스마트 마스크를 착용한 다음, 스포츠 안경을 착용한 계략적인 상태를 나타낸 도면이다.

종례 기술의 마스크를 착용한 다음, 안경을 착용하는 행위, 특히 고속동작을 행하는 스포츠에서 사용하는 것을 목적으로 하는 안경착용은 매우 불편한 행위로 간주되어 있다. 그러나 도 26에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 스마트 마스크 외측면상에 착용된 스포츠 안경은 예상치 못한 경우에도 예들 들어 충격, 외력이나 운동과정에 기인하는 힘, 그리고 자외선, 땀, 오물과 같은 여러 가지 환경적 요인들로 인해 안경이 흘러내리지 않게 되고, 착용 눌림 또한 없다, 그리고 안경을 뿌연하게 만들지도 않는다.

도 26에 도시되어 알 수 있는 바와 같이, 양쪽렌즈 사이 중앙부분에 구성되는 노즈 키드(nose keyed)는 만곡부(137e)상에 착용된다. 또는 접철부(137)상에 착용되어도 좋다. 그러면 좌우 상부 윤곽부(111a)는 안경렌즈 내측에 착용 된다 즉, 좌우 상부 윤곽부(111a)는 눈 바로 아래피부에서부터 눈꼬리 피부에 걸쳐 밀착 착용됨으로써, 안경은 종례처럼 콧대와 좌우 귀 피부상에 걸쳐져서 착용되는 것이 아니라, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 안경착용 방법은, 안경다리는 좌우 귀덮개부(128)상에 또는 좌우 밀착면(111c)상에, 노즈 키드는 만곡부(137e) 또는/및 접철부(137)상에 착용되는 것이다.

이렇게 안경이 착용되면, 좌우 밀착면(111c)이 좌우측 안경다리를 확실히 고정시켜 미끄럼이 방지되고, 만곡부(137e) 또는/및 접철부(137)가 밑에서 안경 중앙부분을 떠받쳐주므로 안경 착용에 의해 발생되는 착용 압박감과 흘러내림이 사라지게 되고, 또한 틈새에서 입김이 새어나와 안경렌즈를 뿌연하게 만드는 일이 없어 안경 착용감이 더욱 증대되는 이점이 있다. 또한 눈 주위에 조사되는 자외선 및 바람을 좌우 상부 윤곽부(111a) 및 좌우 밀착면(111c)이 차단하여 눈 주위 피부의 손상, 기미나 주근깨 등의 색소침착 혹은 주름을 방지한다. 또한 안경다리를 제조한 후 제조된 안경다리를 머리에 고정하기 위하여 종래 기술에서 행하던 안경다리 일부분을 미끄럼방지 처리하는 과정과 랜즈에 습기부착방지 처리 과정을 본 발명에 따른 스마트 마스크(10)를 착용한 후 에서는 행할 필요가 없다. 물론, 안경 착용시, 안경다리는 좌우 밀착부(111) 내측면에 착용될 수 있음은 당연하다. 이러한 경우에도 좌우 밀착부의 신축력과 밀착력에 의해 안경다리는 더욱 신체에 대한 고정력이 증대된다.

[1.5] 생체신호 측정장치

도 27은 본 발명에 따른 생체신호 측정장치를 개략적으로 나타낸 도면이다. 도 28은 도 27에 도시된 생체신호 측정장치를 사용자 경동맥에 접촉한 개략적인 실시도이다. 도 29는 도 1의 스마트 마스크와 좌측 생체신호 측정장치를 이용한 생체신호를 측정하는 개략적인 실시도이다. 도 30은 도 1의 스마트 마스크와 우측 생체신호 측정장치를 이용한 생체신호를 측정하는 개략적인 실시도이다. 도 31은 도 27에 따른 생체신호 측정방법 설명하기 위한 단면도이다. 도 32는 도 27의 생체신호 측정장치를 이용한 생체신호 측정방법을 사용하는 전체 시스템의 개략적인 구성도를 나타낸 도면이다.

도 27 내지 도 32를 참조하면, 본 발명에 따른 생체신호 측정장치(200)는 상기 스마트 마스크(10, 20) 결합홈(116)에 탈부착되는 방식으로 사용자 피부에 접촉하여 사용자의 생체신호를 측정할 수 있다. 반면, 상기 생체신호 측정장치(200)는 상기 스마트 마스크(10, 20)에 부착되지 않고 생체신호 측정장치(200) 단독으로 사용자의 생체신호를 측정할 수 있다.

이러한 구성은 상기 생체신호 측정장치(200)가 스마트 마스크(10)에 용이하게 탈부착이 가능하도록 하여 일반적으로는, 스마트 마스크(10)와 생체신호 측정장치(200)를 단독으로 사용하고, 사용자가 움직임이 심한 경우, 예를 들어 운동 중, 취침 중에 더욱 안정적으로 정확하게 생체신호 측정을 하고자 하는 경우에 사용자의 편의에 따라 탈부착 할 수 있다. 또한 다른 사용자의 생체신호도 용이하게 측정할 수 있다. 더불어 생체신호 측정장치(200)에 가해지는 세척이나 외부요인에 의해 받을 수 있는 손상을 방지할 수 있다.

본 발명에 따른, 생체신호 측정장치(200)가 도 29에 도시된 바와 같이, 제 1부위인 사용자 좌측의 경동맥(205)과 도 30에 도시된 바와 같이, 제 2부위인 우측의 귀속 및 귓바퀴(207)에 동시에 접촉되고, 상기 스마트 마스크(10)가 인장력으로 생체신호 측정장치(200)를 덮는 식으로 고정시키므로, 수면 중이거나, 심한운동 중에도 안정되게 생체신호를 정확하게 측정할 수 있다. 나아가, 상기 스마트 마스크(10)가 생체신호 측정장치(200)를 완전히 덮어 정확한 생체신호 측정에 방해를 줄 수 있는 외부의 빛 또는 환경을 차단하므로 더욱 안정되게 생체신호를 측정할 수 있다.

본 발명에 따른 상기 생체신호 측정장치(200)가 탈부착되는 스마트 마스크(10)는, 상기에서 서술한 제 1 실시예와 동일한 구성과 기능을 갖는다.

본 발명의 생체신호 측정장치(200)는, 인체의 생리학적 전위차에 의해 발생되는 생체 신호들을 측정할 수 있다. 본 발명에 따른 생체신호 측정장치는 심전도(ECG: electrocardiogram), 근전도(EMG), 뇌전도(EEG: electroencephalogram), 전기성 피부반사(GSR: galvanic skinreflex)등을 측정할 수 있다. 또한, 혈류량 지수, 맥박수, 혈당지수, 혈압 지수, 운동량 지수, 심전도 지수, 혈중 산소농도, 체온지수 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.

본 발명에 따른 생체신호 측정장치(200)는, 상기 스마트 마스크(10) 좌측 결합홈(116)에 부착되어 사용자 제 1부위에 접촉되는 좌측 생체신호 측정장치(200a)와 우측 결합홈(116)에 부착되어 제 2부위에 접촉되는 우측 생체신호 측정장치(200b)로 구성된다. 본 발명의 바람직한 실시 예에서, 상기 제 1부위는 사용자 좌측의 경동맥(carotid artery) 등이 될 수 있고, 제 2부위는 사용자 우측의 귀 등이 될 수 있다. 상기 좌측 생체신호 측정장치(200a)와 우측 생체신호 측정장치(200b)는 넥밴드(985) 양끝단에 연결된 커넥터를 통해 연결포트에 연결될 수 있고 서로 결합 및 분리될 수 있다. 상기 넥밴드(985)는 연결선일 수 있다. 좌측 생체신호 측정장치(200a)와 우측 생체신호 측정장치(200b)는 페어(pair)를 이룬다.

상기 좌측 생체신호 측정장치(200a)와 우측 생체신호 측정장치(200b)는, 양측 동시에 생체신호를 측정할 수 있고, 좌측 또는 우측 일측에서만 생체신호를 측정할 수 있다. 따라서 장치의 동작 상태 및 동작을 제어할 수 있도록 표시부, 버튼부, 전원부 등이 각각 구비될 수 있다.

상기 좌측 생체신호 측정장치(200a)와 우측 생체신호 측정장치(200b)는, 서로 대칭을 이루고 있는 제 1부위 좌측 경동맥, 제 2부위 우측 귀 같은 부위를 측정할 수 있도록 좌측 생체신호 측정장치(200a)와 우측 생체신호 측정장치(200b)는 서로 면대칭을 이루고 있다. 이는 좌측얼굴과 우측얼굴을 지나는 경동맥 및 귀가 서로 면대칭을 이루고 있기 때문이다. 따라서, 상기 스마트 마스크(10)의 좌우 각각의 결합홈(116)에 생체신호 측정장치(200)가 좌우에 부착되면, 생체신호 측정장치(200)는 좌우에서 동일한 압력과 밀착력으로 좌우 동일한 신체부위에 접촉될 수 있게 된다.

상기 좌측 생체신호 측정장치(200a)와 우측 생체신호 측정장치(200b) 일측 또는 양측에는 음향신호 발생부(930), 애플리케이션부(800), 중앙 처리부(900), 데이터베이스(960) 및 통신부(950)를 포함하여 구성될 수 있다. 본 발명에 따르면, 음향 신호 발생부(930), 애플리케이션부(800), 중앙처리부(900)는 그 중 적어도 일부가 통신망(970)을 통해 서비스 서버(980),사용자 단말기(700), N단말기(730), 119(710), 의사(720)와 통신할 수 있다.

도 27를 참조하면, 좌측 생체신호 측정장치(200a)는 몸체부(201a)와 몸체부에 연결되어 귀를 완전히 감싸는 식으로 귀에 걸어 착용감을 높이는 귀 클립(201b)으로 구성된다. 상기 몸체부(201a)와 귀 클립(201b)은 속이 빈 케이스일 수 있고, 플라스틱 재질, 고무재질로 형성되고, 일정한 탄성을 가질 수 있다. 또한, 얼굴의 굴곡이나 움직임을 고려하여 다양한 형태로 제조될 수 있다. 상기 몸체부(201a)와 귀 클립(201b)은 가속도 센서부(530), 소리감지 센서부(540), 스피커(290), 진동 자극기(930), 버튼부(210), 연결포트(990), 전원부(270), 표시부(215)및 CPU(Central Processing Unit)를 포함하는 중앙 처리부(900)를 포함한다. 상기 센서부들, 중앙 처리부, 버튼부, 스피커, 표시부, 연결 포트 및 전원부는 각각 연결선으로 연결되어 있다.

상기 몸체부(201a)는, 귓바퀴와 접촉될 수 있도록 귓바퀴를 덮을 수 있는 크기와 형상으로 형성되며, 목부위의 경동맥과 접촉되는 심전도 전극을 구비하는 제 1 심전도 센서부(500L)를 포함한다. 상기 몸체부(201a)와 제 1 심전도 센서부(500L)는 소정의 높이로 돌출되어 머리부(201d)가 형성되고 상기 머리부(201d) 일측에는 부착홈(202)을 구성할 수 있으며, 상기 부착홈(202)은 상기 스마트 마스크(10) 결합홈(116)에 간편하게 탈부착 될 수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하고, 부착홈(202)에 의해 상기 몸체부(201a)는 경동맥에 더욱 안정적으로 고정 또는 접촉될 수 있다.

연결선(201c)은, 제 1 심전도 센서부(500L)와 몸체부(201a)를 서로 연결한다. 연결선(201c)은 생체신호 데이터를 전송할 수 있는 데이터 라인 및 전원을 공급하는 전원 라인을 포함할 수 있다. 연결선(201c)은 양끝단에 연결된 커넥터를 통해 제 1 심전도 센서부(500L)와 몸체부(201a) 연결포트에 접속될 수 있다. 또한, 연결선은 납땜을 통해 제 1 심전도 센서부(500L)와 몸체부(201a)에 고정될 수도 있다. 이러한 연결선(201c)은 생체신호 측정시 사용자가 자유롭게 활동할 수 있도록 유연성(flexibility) 및 신축성(elasticity)을 가질 수 있다. 커넥터는 스냅식으로서 연결 포트들(990)에 탈부착될 수 있다.

상기 우측 생체신호 측정장치(200b)는, 몸체부(201a)와 몸체부에 연결되어 귀를 완전히 감싸는 식으로 귀에 걸어 착용감을 높이는 귀 클립(201b)으로 구성된다. 상기 몸체부(201a)와 귀 클립(201b)에 구성되는 제 2심전도 센서부(500R), 뇌전도 센서부(550), 체온 센서부(520), PPG 센서부(510), 진동 자극기(930), 스피커(290), 버튼부(210), 표시부(215), 연결포트(990), 전원부(270)를 포함한다. 상기 센서부들, 버튼부, 스피커, 연결 포트 및 전원부는 각각 연결선으로 연결되어 있다.

상기 몸체부(201a)와 귀 클립(201b)은 속이 빈 케이스일 수 있다. 상기 몸체부(201a)는 귀의 귓바퀴에 접촉될 수 있도록 소정의 크기로 형성되고, 소정의 높이로 돌출되어 머리부(201d)가 형성되고 상기 머리부(201d) 일측에는 부착홈(202)을 구성할 수 있다. 상기 부착홈(202)은 상기 스마트 마스크(10) 결합홈(116)에 간편하게 탈부착 될 수 있는 구조로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 몸체부(201a)는 경동맥, 측두부, 귀에 더욱 안정적으로 고정 또는 접촉될 수 있다. 상기 귀 클립(201b)은 PPG 센서부(510)이며, 뇌전도 센서부(550)이다.

도 27에 도시된 바와 같이, 상기 PPG 센서부(510)는 귀 클립(201b)에서 귓바퀴에 닿는 부분에 위치되며 접촉형 PPG 센서로 이루어진다. 상기 PPG센서부는 귀 클립(201b)을 벌리거나 오므려지도록 이루어진다. 상기 PPG 센서의 귀 클립(201b)에서 피부와 닿는 부분에 PPG 센서의 발광부(201d), 즉 적외선 센서(또는 광용적 맥파 IR 센서)를 위치하며, PPG 센서의 다른 한쪽 상기 몸체부(201a)에서 귓바퀴에 닿는 부분에서 발광부로부터 출사된 광이 귓바퀴(207)를 통해 수광되는 위치에 PPG 센서의 수광부(201c)가 위치한다. 즉, PPG 센서부(510)를 장착한 귓바퀴에는 발광부(201d)로터 귓바퀴을 향해 광이 출사되며, 귓바퀴의 반대 측면에는 귓바퀴(207)를 통해 출사되는 광을 수광하기 위한 수광부(201c)가 위치된다. 귀 클립(201b)에는 센서 중 적어도 하나를 실장해도 되고, 다수의 센서를 실장해도 된다.

상기 제 1 및 제 2심전도 센서부(500L, 500R), EEG 센서부(550), 체온 센서부(520), 가속도 센서부(530), 소리감지 센서부(540), PPG 센서부(510)는, 사용자의 신체 부위 중 서로 다른 적어도 하나의 부위가 접촉되어 상기 접촉된 부위(들)로부터 다수의 생체신호를 센싱하는 적어도 하나의 센서를 포함하여 구성된 것으로서, 1개 채널로 구성될 수 있고, 1개 채널 이상으로 구성될 수도 있다. 특히 상기 제 1 및 제 2심전도 센서부(500L, 500R)는 다수개의 채널로 구성될 수 도 있다. 상기 센서부들은 상기 몸체부(201a) 및 귀 클립(201b)의 표면에서 돌출되어 인체에 직접 접촉될 수 있다. 상기 센서부들은 더 자세히 후술하기로 한다.

상기 몸체부(201a)에는, 귀속에 꼽아 접촉하기 위한 삽입부(201f)를 더 포함한다. 삽입부(201f)는 스피커, 체온 센서, 맥박 센서, 뇌전도 센서, 심전도 센서 중 적어도 어느 하나의 센서를 갖는다. 또, 상기 삽입부(201f)가 가지는 스피커, 체온 센서, 맥박 센서, 뇌전도 센서, 심전도 센서 중 적어도 하나의 센서에는 연결선에 의해 삽입부(201f)의 바깥으로 측정결과를 추출하는 선호선이 연결되어 있다. 이상의 스피커, 체온 센서, 맥박 센서, 뇌전도 센서, 심전도 센서는 미세 기계가공 기술과 LSI기술에 의해 소형화가 가능하며, 삽입부(201f)안에 설치하는 것이 가능하다. 상기 삽입부(201f)는 이들 각종 센서 중 적어도 하나를 실장해도 되고, 다수의 센서를 실장해도 된다.

상기 버튼부(210)는, 본 발명의 생체신호 측정장치(200)를 사용자가 온/오프하여 생체신호 센싱을 시작하는 시점 및 종료하는 시점을 선택할 수 있도록 하기위한 것으로서, 상기 머리부(201d)의 돌출부위에 구성되고, 수동으로 조작할 수 있도록 스마트 마스크(10) 결합홈(116)에서 외부환경에 노출되도록 구성되는 것이 바람직하다. 사용자가 버튼부(210)를 온(on)하면, 상기 생체신호 측정장치(200)가 전원부(270)로부터 동작 전원을 제공받아 센싱을 시작하고 그 센싱신호를 중앙 처리부(900)로 전송한다. 또한, 사용자가 버튼부(210)를 오프(off)하면 상기 생체신호 측정장치(200)는 전원부(270)로부터 동작 전원을 제공받지 못해 센싱을 종료한다. 또한 사용자는 버튼부(210)로 외부 환경의 변화를 직접 제어할 수도 있다. 이하에서 설명되는 모든 시스템의 역할 및 기능의 일부분을 버튼부(210)에서 설정 가능한 경우를 상정할 수 있다.

상기 표시부(215)는, 상기 머리부(201d)의 돌출부위에 구성되고, 스마트 마스크(10) 결합홈(116)에서 외부환경에 노출되도록 구성되는 것이 바람직하다. 표시부(215)는 장치의 동작 상태를 나타내며 전원 및 배터리 소모량이 표시될 수 있다.

상기 스피커(290)는, 귓속 내에 위치할 수도 있고, 외부 기기로서 구현될 수도 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 스피커(290)는 일반적인 스피커와 같이 음향 신호를 출력하는 것일 수 있지만, 다른 실시예에서 사람의 머리뼈에 접촉하여 진동 또는 음파를 통해 소리를 전달할 수 있도록 구성된 뇌전도 스피커(290)일 수 있다. 상기 스피커(290)는 생체신호 측정장치(200)의 삽입부(201f)에 삽입되어 사용자의 귓속에 위치할 수 있다. 또는 상기 스피커(290)는 귀 클립(201b) 일측면에 부착되어 사용자의 머리부분 특히, 귀 뒤쪽부분에 접촉될 수 있다.

상기 연결 포트(990)는, 생체 신호 측정장치(200)를 구성하는 장치들을 다른 장치들과의 연결을 위해 복수 개의 장치 연결 포트들을 구비할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 연결 포트들은 용도에 따라 생체 신호 데이터의 입출력을 전환하여 사용할 수 있으며, 연결 포트를 통해 전원이 공급될 수 있고, 생체신호 측정 프로그램 및 MP3음악파일을 다운로드 될 수 있다.

상기 진동 자극기(930)는, 진동 모터일 수 있다. 상기 진동 자극기는 상기 귀 클립(201b)에 장착된다. 상기 진동 자극기는 상기 귀 클립(201b)을 통해 상기 생체신호 측정장치(200)에 역학적 진동을 제공한다. 이에 따라, 생체신호 측정장치 사용자는 상기 진동을 감지할 수 있다. 또는, 상기 진동 자극기는 인체에 직접 진동 자극을 주도록 변형될 수 있다.

상기 진동 자극기가 작동하여 생체신호 측정장치 사용자에게 진동 자극을 주는 경우, 상기 생체신호 검출 센서의 출력 및/또는 상기 가속도 센서의 출력은 비정상적일 수 있다. 따라서, 상기 진동 자극기가 작동하는 경우, 상기 중앙처리부(900)는 상기 생체신호 검출 센서의 출력 및/또는 상기 가속도 센서의 출력 무시할 수 있다.

진동 자극기(930)는, 상기 귀 클립(201b)에 장착되고 인체에 역학적 진동을 제공한다. 진동 자극기(930)는 상기 귀 클립(201b)에 장착되어 인체에 진동을 인가할 수 있다. 상기 진동 자극기(930)는 상기 귀 클립(201b)에서 인체와 가장 근접한 영역에 배치될 수 있다.

상기 중앙 처리부(900)는, CPU(Central Processing Unit)(300)를 포함하여 구성된다. CPU(Central Processing Unit)(300)는 후술할 생체신호를 기록할 수 있는 공지의 기억 장치를 포함하는 연산 프로세서일 수 있다. 본 발명의 CPU(Central Processing Unit)(300)는 명령을 해독하고 산술논리연산이나 데이터 처리를 실행하는 장치이고, 생체신호 측정 시스템이 제 역할을 수행할 수 있도록 연산 프로세스를 수행하고, 중앙 처리부(900)의 신호에 따라 생체신호 측정 시스템을 제어하는 신호를 생성할 수 있다.

상기 중앙 처리부(900)는, A/D변환부(920)로부터 수신된 심전도신호, PPG신호, 체온신호, 가속도 신호, 소리신호를 수신하여 연산처리하며 그 결과를 데이터 베이스부(960)에 저장함과 함께, 사용자 단말기(700), 서비스 서버(980)로 전송한다. 즉, 생체 신호 측정 장치에서 측정된 생체 신호가 외부기기로 전송된다.

상기 중앙 처리부(900)는, A/D변환부(920)로부터 수신된 심전도신호, PPG신호, 체온신호, 가속도 신호, 소리신호를 수신하고, 상기 각각의 센싱신호를 분석하여 다수의 생체지수를 연산 산출한다. 특히, 상기 중앙 처리부(900)는 각각의 센싱신호로 부터 다수의 생체지수를 산출할 수 있는 프로그램을 구비한다. 예컨대, 혈류량 센싱신호로부터 혈류량 지수, 맥박수 등을 산출하는 프로그램, 혈류량 센싱신호 및 심전도 센싱신호로부터 혈압 지수, 혈액내 산소 포화도 지수 등을 산출하는 프로그램 등을 구비한다. 이러한 생체지수 산출 프로그램은 일반적으로 알려져 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.

상기 중앙 처리부(900)는, 이러한 프로그램을 이용하여 상기 A/D변환부(920)로부터 전달되는 각각의 센싱신호를 분석하여 다양한 생체지수를 산출하며, 이를 사용자 단말기(700)로 전달하여 시각적인 수치나 그래프로 출력하도록 한다. 예컨대, 본 발명의 일 실시 예에서, 상기 중앙 처리부(900)는 PPG신호 및 심전도 심전도신호를 이용하여 PTT 및 심박수(HR)를 산출하고, 상기 PTT, HR 및 체온 센싱신호(SKT)를 이용하여 혈압관련 지수를 산출할 수 있다.

또한, 상기 중앙 처리부(900)는, 상기 산출된 각종 생체지수가 미리 설정된 생체지수 변화율을 벗어나는 경우 스피커(290)와 진동 자극기(930)를 통해 경보신호를 발생시켜 사용자에게 알리도록 한다. 이때, 경보를 위한 생체지수 변화율은 사용자의 상태에 따라 변동가능한 값으로서 상기 중앙 처리부(900)가 사용자의 생체 프로파일을 분석하여 각 상태에 따른 통계적 데이터를 추출하고 이를 이용하여 적절한 설정값을 산출하도록 한다. 또는 의사와 같은 전문가에 의해 설정될 수도 있다.

또한, 상기 중앙 처리부(900)는, 간의 데이터의 흐름을 제어하는 기능을 수행할 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 중앙 처리부(900)는 생체신호 측정장치(200)의 각 구성요소 간의 데이터 흐름을 제어함으로써, 각 구성이 각각의 고유 기능을 수행하도록 제어할 수 있고, 수면상태와 건강상태를 정확히 판단할 수 있을 뿐만 아니라 미리 예측하는 것이 가능하다. 중앙 처리부(900)는, 생체 신호를 분석하여 다양한 생체지수를 산출하며, 이를 이동통신 단말기(700)로 전달하여 시각적인 수치나 그래프로 출력하도록 한다. 산출된 각종 생체지수가 미리 설정된 생체지수 변화율을 벗어나는 경우 스피커(290)를 통해 경보신호를 발생시켜 사용자에게 청각적으로 알릴 수 있다.

또한, 상기 중앙 처리부(900)는, 수면 중인 사용자의 심전도 및 움직임을 통해, 사용자의 수면 중 뒤척임은 물론, 경련, 발작, 간질, 졸도 등과 같은 이상상황도 파악할 수 있다. 특히, 수면 중에 발생하는 위험 및 긴급 상황에 신속하게 대처할 수 있는 역할을 할 수 있고, 사용자의 상황이 주의, 응급 상황인 경우에 알람 등의 이벤트를 통해 사용자와 의사(720)에게로 알린다. 특히, 응급 상황인 경우에는 119(710)로 자동으로 전화를 걸거나 미리 설정된 전화번호를 메시지를 전송하도록 할 수도 있다.

상기 음향 신호 발생부(930)는, 사용자의 생체신호 분석에 따라 사용자에게 생체 신호를 알려주기 위한 알림신호 또는 음성신호를 출력할 수 있다. 또한, 사용자의 호흡신호를 분석한 값을 기초로 하여 숙면을 유도하는 음파 또는 사용자의 잠을 깨우기 위한 알람 신호를 출력할 수 있다. 추가적으로, 음향 신호 발생부(930)는 MP3 음악파일을 생성 할 수 있다.

상기 애플리케이션부(800)는, 생체신호 상황에 따라 사용자 단말기(700) 디스플레이부상에 해당하는 장기의 이미지를 출력하여 직접 볼 수 있도록 할 수 있다. 애플리케이션부(800)는 사용자로 하여금 주변 외부 장치를 직접 제어할 수 있도록 하며, 자신의 건강상태를 직접 볼 수 있도록 하는 인터페이스를 제공할 수 있다. 애플리케이션부(800)는 본 명세서에서 나타난 방법 및 시스템의 일부 기능을 직접 설정하도록 구현할 수 있다. 특히, 애플리케이션부(800)는 건강상태, 수면상태를 위한 훈련 프로그램의 플랫폼을 제공할 수 있으며, 사용자는 애플리케이션부(800)가 제공한 애플리케이션을 통해 훈련을 진행할 수 있다.

상기 데이터베이스부(960)에는, 상황에 따른 각종 생체신호 분석 정보와 개별 사용자와 생체신호 정보를 연관시키는 정보가 저장될 수 있다. 한편, 본 발명에서의 데이터베이스부(960)는, 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 포함하는 개념으로서 단순한 로그의 집합이라도 이를 검색하여 데이터를 추출할 수 있다면 본 발명에서의 데이터베이스부(960)가 될 수 있다. 상기 데이터베이스부(960)는 사용자의 나이, 성별, 신장, 몸무게 중 적어도 하나의 신체 정보를 입력받을 수 있고, 상황에 따른 각종 생체신호 분석 정보와 개별 사용자와 생체신호정보, 수면상황정보, 활동량 등은 추후에 건강관리, 의료진단 등에 참조하거나 이용할 수 있다.

상기 통신부(950)는, 음향 신호 발생부(930), 서비스 서버(980), 애플리케이션부(800), 중앙처리부(900), 사용자 단말기(700)로부터의/로의 데이터 송수신이 가능하도록 하는 기능을 수행할 수 있다. 상기 통신부(950)는 블루투스, 근거리무선통신칩(NFC), ZigBee, 무선랜 등과 같은 무선통신모듈 및 serial, USB 등과 같은 유선통신모듈 중 적어도 하나를 구비하여, 유/무선 통신 방식을 이용할 수 있다.

상기 전원부(270)는, 제 1 및 제 2심전도 센서부(500L,500R), 뇌전도 센서부(550), 체온센서부(520), 가속도센서부(530), 소리신호 센서부(540), PPG 센서부(510), 버튼부(210), 중앙 처리부(900)에 전원을 공급할 수 있다. 전원부(270)는 예를 들어, 일회용 배터리(disposable battery) 또는 재충전이 가능한 배터리(rechargeable battery)를 구비할 수 있으며, 상태 표시부(215)에는 전원 공급 상태 및 배터리 잔량 등이 표시될 수 있다.

상기 통신망(970)은, 근거리 무선통신을 통해 직접 연결될 수 있음은 물론, 인터넷, 이동통신망과 같은 다른 통신망 일 수 있다.

상기 사용자 단말기(700)는, 생체신호를 활용하여 건강 상태를 관리하는 애플리케이션을 포함할 수 있다. 생체신호 정보는 중앙 처리부(900)로부터 전달받을 수 있으며, 사용자는 사용자 단말기(700)에 포함된 애플리케이션을 사용하여 직접 생체신호 측정전체 시스템의 설정 및 기능을 변경 또는 제어할 수 있다. 또한, 상기 이동식 단말기(700)는 GPS송수신부를 추가로 구성할 수 있다. 상기 GPS송수신부는 안테나를 통해 인공위성과 교신하여 사용자의 위치정보를 송수신하도록 마련된다.

상기 사용자 단말기(700)의 예로는 스마트 워치, 스마트폰, 태블릿(Tablet) PC, 개인용 컴퓨터, 노트북, 디지털 음원 재생 장치, PMP(Portable Multimedia Player) 등이 있으며, 상기 휴대용 혈압 장치와 통신을 통해 데이터를 송수신할 수 있는 기기이면 모두 가능함은 물론이다.

상기, 119(710) 및 의사(720)는, 중앙 처리부(900) 또는 상기 이동식 단말기(700)로부터의 사용자 상황이 주의, 응급 상황인 경우에 사용자에게 신속한 상황대응을 할 수 있다.

상기, 서비스 서버(980)는, 사용자 생체신호 및 측정데이터를 유무선 통신을 이용하여 서비스 서버에 저장하도록 설정될 수 있다. 서비스 서버(980)는 사용자의 운동관리, 건강관리, 및 신체관리 등을 총괄하는 서비스 서버일 수 있다.

상기, N단말기(730)는 중앙 처리부(900) 또는 상기 이동식 단말기(700)로부터의 사용자 상황이 주의, 응급 상황인 경우에 사용자에게 신속한 상황대응을 할 수 있다.

도 33은 도 27의 생체신호 측정장치를 통해 생체신호 검출과정을 설명하기 위한 블록도이다.

본 발명의 생체신호 측정장치를 이용하여 심전도를 측정하는 것을 예로 들어 설명한다. 모든 센서부에는 연결선(201c)이 접속되어 모듈들 간의 전기적 연결을 제공한다. 사용자 좌측 귀 아래 목부위의 경동맥에 접촉되는 제 1심전도 센서부(250L)와 반대편인 사용자 우측 귓바퀴에 접촉되는 제 2심전도 센서부(500R)로 이루어져 두 심전도 센서 사이의 전위차를 검출하여 생체신호 분석부(940)의 심전도 신호 분석부(505)로 전송된다.

상기 제 1심전도 센서부(500L)와 제 2심전도 센서부(500R)는, 신체 접속형 ECG센서가 각각 실장되어 구성되고, 상기 제 1심전도 센서부(500L)가 상기 몸체부(201a)에서 소정의 길이로 연장되어 마스크 결합홈(116)에 부착되어 좌측 목부위의 경동맥에 접촉되어지며, 제 2심전도 센서부(500R)는 다른 측(즉, 제 1 ECG센서가 실장된 측과 반대측)의 귓바퀴에 접촉되어질 수 있다. 즉, 제 1심전도 ECG센서가 좌측 생체신호 측정장치(200a)에 실장되어 좌측 목부위의 경동맥에 접촉되어진다면 제 2 ECG센서는 우측 생체신호 측정장치(200b)에 실장되어 귓바퀴(207)에 접촉되어질 수 있다. 이렇게 함에 의해 좌측 심전도 센서와 우측 심전도 센서가 한쌍이 되어서 리드II(Lead II)를 형성하게 되어 심전도 신호를 검출한다.

상기 뇌전도 센서부(550)는, 제 1 내지 제 3 EEG 센서(550a, 550b, 550c)로 구성되고, 사용자 우측 측두부(550a)(관자놀이), 귀앞(550b) 및 귀 뒤피부(550c)(귀 뒤부위)에 배치될 수 있으며, 접촉형 EEG 센서로 이루어져 뇌전도 신호를 검출하며, 이렇게 검출된 뇌전도 신호는 생체신호 분석부(940)의 뇌전도 신호 분석부(555)로 전송된다. 연결선(201c)은 제 1 EEG 센서부(550a)와 귀 클립(201b)을 서로 연결한다. 연결선(201c)은 생체신호 데이터를 전송할 수 있는 데이터 라인 및 전원을 공급하는 전원 라인을 포함할 수 있다. 연결선(201c)은 양끝단에 연결된 커넥터를 통해 제 1 EEG센서(550a)와 귀 클립(201b) 연결포트에 접속될 수 있다. 이러한 연결선은 생체신호 측정시 사용자가 자유롭게 활동할 수 있도록 유연성(flexibility) 및 신축성(elasticity)을 가질 수 있다.

한편, 통상적으로 뇌전도 신호 또는 안전도 신호를 획득하기 위하여, 센서는 이마에 배치된다. 그러나, 본 발명의 실시예에 따르면, 관자놀이 주위, 귀앞, 귀 뒷부분에 배치된다. 이 경우, 상기 센서들의 출력 신호를 차동 증폭하여 안전도 신호 및 뇌전도 신호가 안정적으로 획득될 수 있다. EEG는 환자의 두뇌 기능에 대한 중요한 정보를 제공한다. 두피 EEG는 신경 전달 물질(neurotransmitters)에 의해 결속된 수지상 조직(dendrites)으로부터의 또는 수지상 조직 내로의 이온의 흐름에 기인하는 세포외 공간(extracellular space)에서의 후-시냅스(post-synapse)에 존재하는 전류의 합을 측정한다. 뇌파는 뇌의 활동영역에 따라 네가지로 나누어지며 뇌전도(EEG)에 나타나는 각각의 뇌파 사이클도 다르다. 뇌파의 종류를 보면 13∼30㎐의 베타파, 8∼12㎐의 알파파, 4∼7㎐의 세타파 그리고, 1∼3㎐의 델타파 등이 있다. 사람의 뇌파는 신체의 상태에 따라 다른 주파수를 나타는데, 각성기에 발생하는 뇌파를 흔히 베타파라고 하고, 잠자리에 들었을 때 신체가 이완되고 졸리기 시작하면, 뇌파는 주파수가 약간 낮아져 알파파 상태가 되지만, 알파파는 아직 깨어있음을 나타낸다. 그리고 사람이 수면에 들면 처음 세타파에서 시작하여 델타파가 나타나게 되며, 안정적인 수면 상태에 이르면 세타파와 델타파가 주기적으로 나타나는 렘(REM) 수면 상태에 돌입하게 된다. 이러한 뇌전도(EEG) 등의 생체신호 특성을 동시에 고려함으로써 사용자의 수면상태와 건강상태를 정확히 판단할 수 있을 뿐만 아니라 미리 예측하는 것이 가능하다.

상기 PPG 센서부(510)는, 상기 몸체부(201a)와 귀클립(201b)에 실장되고, 수광부와 발광부를 구비하여 PPG 신호를 검출하여 생체신호 분석부(940)의 PPG신호 전처리부(515)로 전송한다. PPG 센서부(510)는 귓바퀴의 일 측면에 발광부가 장착되고, 귓바퀴의 다른 측면에 수광부가 장착된다. 즉, 귓바퀴의 안쪽은 적외선(IR) 센서가 접촉되는 발광부가 장착되고, 귓바퀴 바깥쪽은 발광부에서의 광이 인체내를 통과하면서 반사되거나 투과된 광을 검출하는 수광부가 장착되도록 이루어질 수 있으며, 전체적으로 투과형 타입의 센서 구조를 이룬다.

상기 체온 센서부(520)는, 상기 몸체부(201a) 귀 삽입부(201f)에 체온센서가 실장되고 우측 귀속영역에 접촉되어 체온신호를 검출하며, 이렇게 검출된 체온신호는 생체신호 분석부(940)의 체온신호 분석부(525)로 전송된다.

상기 가속도 센서부(530)는, 활동도를 측정하기위한 수단으로 좌우측 몸체부(201a)에 가속도 센서가 실장되고, 3축 가속도 센서를 이용하여 3축인 x축, y축, z축의 변화되는 전압값을 검출한다. 가속도 센서부(530)에서 센싱된 3축의 출력값은, 후술되는 중앙 처리부(900)에서 활동도를 결정하는데 사용된다.

상기 소리신호 센서부(540)는, 상기 좌우측 몸체부(201a)에 소리감지 센서가 실장되고 호흡, 코골이, 울음, 잠꼬대 등과 같이 수면시에 사용자(독거 노인, 유아, 환자 등)에게서 발생되는 소리를 감지하기 위한 센서이다. 수면 중에 발생되는 상기 사용자의 호흡, 코골이, 잠꼬대 중 적어도 하나 이상을 감지하며, 호흡의 간격과 세기 및 코골이의 간격과 세기 등을 통해 상기 사용자의 호흡 상태를 파악할 수 있다.

상기 생체신호 분석부(940)는, 센서부들로 부터 수신된 생체신호를 증폭하고 잡음을 제거하여 중앙 처리부(900)에서 처리가능한 신호로 만들어 출력하는 수단으로서, 생체신호 측정시 발생된 노이즈를 제거하기 위한 필터(filter)를 포함할 수 있다. 상기 생체신호 분석부(940)는 심전도신호 분석부(505), PPG신호 분석부(515), 체온신호 분석부(525), 가속도신호 분석부(535), 소리신호 분석부(545), 뇌전도신호 분석부(555)를 구비한다.

심전도신호 분석부(505)는, 좌측 경동맥에 접촉된 제 1 심전도 센서부(500L)와 귓바퀴(207)에 접촉된 제 2심전도 센서부(505R)로부터 검출된 심전도 신호를 수신하여 증폭하고 잡음을 제거한다.

뇌전도신호 분석부(555)는, 뇌전도 신호 센서부(550)로부터 수신된 뇌전도신호를 증폭하고 잡음을 제거한다. PPG신호 분석부(515)는 PPG 센서부(510)로부터 수신된 PPG신호를 증폭하고 잡음을 제거한다. 체온신호 분석부(525)는 체온 센서부(520)로부터 수신된 체온신호를 증폭하고 잡음을 제거한다. 가속도신호 분석부(535)는 가속도 센서부(530)에서 수신된 신호로부터 잡음을 제거한다. 소리신호 분석부(545)는 소리감지 센서부(540)로부터 수신된 소리신호를 증폭하고 잡음을 제거한다. 상기 A/D변환부(920)는 생체신호 분석부(940)로부터 수신된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 중앙 처리부(900)로 전송한다.

도 34는 도 32의 중앙 제어부의 동작을 설명하기 위한 개략적인 흐름도이다.

도 29 내지 도 30, 도 34를 참조하면, 상기 생체신호 측정장치(200)을 이용하여 사용자의 생체신호를 측정하고자 할 경우에는, 사용자 좌측귀에 좌측 생체신호 측정장치(200a)를 착용하고, 우측귀에 우측 생체신호 측정장치(200b)를 착용한다. 그런 다음에 상기 스마트 마스크(10)를 생체신호 측정장치(200)위에 착용하고 생체신호 측정장치(200)의 부착홈(202)을 스마트 마스크(10)의 결합홈(116)에 부착시킨다. 그러면, 각각의 센서부들은 피부에 긴밀하게 접촉한 상태에서, 좌측 생체신호 측정장치(200a) 버튼부(210)를 온(on)시키면, 전원부(270)로부터 동작 전원이 적어도 하나의 센서부(500L, 530, 540)로 전달되어 센싱을 대기한다. 이어, 우측 생체신호 측정장치(200b) 버튼부(210)를 조작하면, 전원부(270)로부터 동작전원이 적어도 하나의 센서부(500R, 520, 510, 550)로 전달되어 생체신호를 측정을 시작한다.

(S911)는 생체신호 수신단계로, A/D변환부(920)로부터 심전도 신호, PPG신호, 뇌전도 신호, 소리신호, 체온신호, 가속도신호를 수신하여, 버퍼(buffer)에 저장한다.

(S912)는 생체신호 크기 비교단계로, 여기서는 생체신호가 중앙 ddd부(900)에서 연산처리 할 수 있는 크기인지를 기 저장된 영역범위와 비교 판단하는 것으로, 수신된 생체신호를 처리기준 최소크기와 비교하여 작은지 여부를 판단하며, 처리기준 최소크기보다 작다면 검출되는 생체신호의 증폭률을 높이게 하고(S913), 다시 생체신호 크기 비교단계(S912)로 되돌아간다. 여기서 생체신호의 증폭률을 높이는 것은 생체신호 분석부(940)나 A/D변환부(920)에서 증폭률을 높이도록 하거나 또는 생체신호 수신단계에서 보다 높여진 증폭률을 가지고 생체신호 데이터를 수신하게 한다.

(S914)는 생체신호 측정단계로, 생체신호 크기 비교단계(S912)에서 수신된 생체신호를 처리기준 최소크기보다 크거나 같다면, 수신된 생체신호들 중 심전도 신호 또는 PPG 신호, 뇌전도 신호, 소리신호, 가속도 신호로부터 연산처리하여 심박수를 포함하는 생체 파라미터들을 검출한다.

(S915)는 건강상태, 수면상태, 운동정도 평가단계로, 생체신호 측정단계(S914)에서 검출한 심박수, 뇌전도를 포함하는 생체 파라미터들로 부터 연산처리하여 건강상태, 운동정도 평가 파라미터를 구한다. 건강상태, 수면상태, 운동정도 평가단계에서는 심박수, 활동도 등의 파라미터를 이용하여 운동정도 평가 파라미터를 검출할 수 있다.

(S916)은 건강상태, 수면상태, 운동정도 정상여부 판단단계로, 건강상태, 수면상태, 운동정도 평가단계에서 얻어진 운동정도 평가 파라미터가 기 저장되어 있는 운동 기준치를 벗어나는지 여부를 판단하며, 건강상태, 수면상태, 운동정도 정상여부 판단단계에서 운동 기준치를 벗어났다면, 음향신호 발생부(930) 또는 사용자 단말기(700), 서비스 서버(980), 의사(720)로 위험상황 정도에 따라 경보 제어신호 또는 표시 제어신호를 전송한다(S917)

(S918)은 데이터 저장방식 선택단계로, 측정데이터를 서비스 서버에 전송하도록 설정되어 있는지 여부를 판단하고, 측정 데이터를 서비스 서버에 전송하도록 설정되어 있지 않다면, 데이터 베이스부(960)에 측정 데이터를 저장한다.

(S919)는 서비스 서버에 데이터 저장단계로, 데이터저장방식 선택단계(S918)에서 측정데이터를 컴퓨터에 저장하도록 설정되어있다면, 유무선 통신을 이용하여 컴퓨터에 측정데이터를 저장한다.

(S920) 측정완료여부 판단단계로, 사용자가 버튼부(210) 또는 에플리케이션부(800)를 설정함에 의해 중앙 처리부(900)의 측정완료 플레그는 세트되며, 이 측정완료 플레그가 세트되었다면, 측정을 종료하고, 그렇지 않다면, 생체신호 수신단계(S911)로 되돌아간다.

본 발명의 다양한 실시예는 각각 종래 기술의 마스크에 대해 여러 가지 중요한 차이점 및 장점을 제공함을 이해할 것이다. 아래의 표 2는 종례의 공지된 마스크(들)와 본 발명에서의 밀착력을 갖는 스마트 마스크(10)를 비교한 것이다.

구분	코, 입을 가리는 단순한 구조 및 입체형 구조(비교예)	코, 입, 턱을 가리는 입체형 구조(발명예)
구조	합성수지, 스판, 부직포, 면으로 제조 코, 입 부위에 착용 코, 입 동시에 착용 착용시간이 길수록 호흡불편 운동 중 사용 불편 입의 움직임 수용불편 단순 디자인 해부학적 사강 발생	실리콘으로 제조 얼굴전체에 착용 코와 입을 분리 착용 착용시간에 관계없이 편한호흡 운동 중, 수면 중 편한착용 입과 턱의 움직임 원활한 수용 인체공학적 디자인 해부학적 사강 미비
관심점	호흡기 보호, 방한, 자외선차단, 디자인	호흡기 보호 및 피부보호, 건강, 수면, 운동 웨어러블, 사물인터넷, 생체신호 측정
보습력	해당 없음	피부와 호흡기 습도 및 온도유지
밀착력	해당 없음	피부와의 일체화
피부와 마스크의 마찰	심함	피부와 일체화가 이루어져 없음
밀봉력(안경 시야혼탁)	심함	밀봉력이 매우 뛰어남
마스크 움직임	심함	전혀 존재하지 않음
턱의 움직임(대화)	불편함	자유로움

표 2에 의하면, 본 발명의 스마트 마스크(10)는 운동 중에, 수면 중에도 사용자에게 편안한 착용감을 선사하고, 우수한 신축성으로 얼굴의 크기와 얼굴라인에 따라 적절하게 변형되어 밀착되므로 얼굴피부와 일체화된다. 따라서 생체신호 측정이 가능하고, 측정기기 또는 생체센서가 탈부착 될 수 있으며, 피부가 건지해지는 것을 방지하고, 마스크의 유동이 없으며, 입의 움직임을 수용할 수 있고, 편안한 호흡이 가능하므로 유아, 어린이, 노인뿐만 아니라 호흡기 환자도 착용이 가능하다. 또한, 호흡기 환자, 코골이 환자, 비염 환자 등이 착용하면 증상 완화 및 치료의 효과가 있다.

반면, 종례의 마스크(들)의 경우 마스크가 사용자를 성가시게 하고, 귀 부분에 착용 압박감이 심하고, 안경 사용자에게는 시야가 혼탁해지며, 디자인이 미려하지 못하고, 마스크 착용에 따른 해부학적 사강이 발생되고, 호흡의 불편함이 발생되므로 임산부나 호흡기 환자에게는 오히려 건강에 해롭다.

스마트 마스크(10)는, 도 16에 도시된 바와 같이, 다음 설명되는 식으로 얼굴피부에 착용된다. 먼저, 사용자는 양손으로 좌우 상부 밴드부재(121) 파지부를 각각 파지한 다음(1단계), 전(pront)턱을“위치특징부”인 턱받침부(114)에 갖다 된다(2단계). 그 다음에, 머리를 두를 수 있도록 충분한 가용성을 갖는 좌우 상부 밴드부재(121)를 상부로 끌어당겨 사용자 정수리 부위(210)에 고정시킨다(3단계). 계속해서, 좌우 하부 밴드부재(122)를 사용자 뒷머리 부위(220)에 고정시킨다(4단계). 그러면, 스마트 마스크(10)는 사용자 얼굴에 신속하고 간단하게 착용된다.

그러면, 좌우 밀착면(111c)은 사용자의 좌우 볼, 전(pront)턱, 좌우 귀 바로 아래 목피부 및 좌우 관자놀이 등 본질적인 부분들에서 밀착되어 일체화를 이루고, 전체적으로 얼굴피부를 사용자가 소망하는 대로, 상부방향으로 끌어올리거나 또는 수평방향으로 당긴 상태에서 그 상태를 유지하게 된다.

이때, 사용자의 코와 입은 개구홈(113)을 통해 돌출되고, 귀는 좌우 귀덮개부(128)에 의해 덮이게 되고, 턱은 턱받침부(114)에 의해 고정되어 입이 자연적으로 벌어지는 것이 방지 된다. 따라서 코는 덮개부 상부 내부 및/또는 작은 내부기체공간(133d)에서 외부환경과 격리된 상태가 유지되므로 사용자는 필터부(139)를 통해 가온, 가습된 깨끗한 공기를 호흡저항 없이 편안하게 호흡을 할 수 있게 된다. 그리고 입은 외부환경과 직접 통기되어 있어, 자유롭게 대화가 가능해진다.

상기 생체신호 측정장치(200)을 이용하여 사용자의 생체신호를 측정하고자 할 경우에는, 사용자 좌측귀에 좌측 생체신호 측정장치(200a)를 착용하고, 우측귀에 우측 생체신호 측정장치(200b)를 착용한다. 그런 다음에 상기 스마트 마스크(10)를 생체신호 측정장치(200)위에 덮는 식으로 착용하고(도 24, 도 25, 도 27, 도 28, 도 29, 도 30 참조) 좌우 생체신호 측정장치(200a, 200b)의 부착홈(202)을 스마트 마스크(10)의 좌우 결합홈(116)에 결합시킨 후 버튼부(210)를 on 시키면, 좌우 각각의 센서들은 피부에 긴밀하게 접촉한 상태에서 생체신호를 측정할 수 있다(도 31 참조).

이상과 같은 스마트 마스크(10)는, 예를 들면 밤에 자고 있는 동안에 얼굴에 착용하여, 효과적으로 가온 및 가습된 깨끗한 공기를 호흡할 수 있으므로, 건강에 이롭고, 얼굴을 교정하는 것이 가능해진다. 동시에 생체신호도 정확하고 간단히 측정할 수 있다.

[2.1] 제2 실시형태

도 35는 본 발명에 따른 제 2 실시예의 스마트 마스크를 착용한 상태도이다. 도 36은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 스마트 마스크를 착용한 다른 상태도이다. 본 발명에 따른 제 2 실시예에서 스마트 마스크는 도면부호 20으로 명기한다.

도 35 내지 도 36에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 제 2 실시예에서 스마트 마스크(20)는, 상기 좌우 밀착부(211)에 제 1 실시예에서 구성되는 좌우 귀덮개부(128)가 형성되지 않으므로, 상기 좌우 밀착부(211)의 상부 윤곽부(211a)는 개구홈 테두리(213a)에서 좌우 고정부 상부경계(211f)까지의 길이가 축소된다는 점, 하부 윤곽부(211b)는 턱받침부 저부(214d)에서 좌우 고정부 하부경계(211e)까지의 길이가 축소된다는 점(도 39 참조), 좌우 고정부(212)의 형상과 구조, 크기, 두께 등이 상이하다는 점, 그에 따라 좌우 귀걸이부(124)와 리빙힌지(219)가 추가로 포함된다는 점을 제외하고는 본 발명의 상술한 제1 실시예의 스마트 마스크(10)와 그 기본적인 구조 및 기능이 같으므로, 유사한 구성요소에는 유사한 부재번호를 붙이고 해당 부분에 대한 상세한 설명과 중복설명은 생략한다.

상기 스마트 마스크(20)는, 전면에 사용자의 코가 돌출되도록 개구되는 개구홈(213)과 입이 돌출되도록 개구되는 리빙힌지(218)와 아래턱이 인입 고정되는 턱받침부(214)와 얼굴피부에 밀착 접촉되어 피부 순응성을 갖는 좌우 밀착면(211c)과 좌우 상/하부 윤곽부(211a, 211b)의 조합으로 형성되어 생체신호 측정장치(200)가 탈부착방식으로 구성될 수 있는 좌우 밀착부(211), 상기 좌우 밀착부(211)와 일체로 연장 형성되고, 좌우 밀착부(211)에 대향하도록 구성되는 좌우 고정부(212), 상기 좌우 고정부(212) 제 1, 제 2, 제 3부착부(212c, 212d, 212e)와 탈부착 되도록 구성되고, 스마트 마스크(20) 얼굴 착용을 위한 좌우 귀걸이부(124), 상기 좌우 고정부(212) 제 1부착부, 제 2부착부, 제 3부착부(212c, 212d, 212e)와 탈부착 되도록 고성되고, 스마트 마스크(20) 얼굴 착용을 위한 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222) 및 상기 개구홈(213)을 통해 돌출되는 코와 접촉되지 않고 별도로 구비된 필터부(239)를 통해서만 외부환경과 간접 통기되도록, 상기 개구홈 테두리(213a)와 결합되어 접철부, 상부 테두리, 완충부재, 벽체, 차폐부에 의해 코 주위를 밀폐하므로써, 그 내부에 오직 코만 배치되는 작은 내부기체공간이 구성되는 상부(233)와 상기 리빙힌지(219)를 통해 돌출되는 입과 접촉되지 않으면서 입을 커버하고 외부환경과 직접통기 되도록, 오픈되는 개방공간이 그 내부에 구성되는 프론트커버(234)를 포함하는 덮개부(230)를 포함하여 구성된다.

여기서, 스마트 마스크(20)는 상술하였지만, 제 1 실시예의 스마트 마스크(10)와 달리, 좌우 밀착부(111)에 좌우 귀덮개부(128)가 구성되지 않는다. 이러한 구성에서는, 제 2 실시예의 스마트 마스크(20)는 개구홈(213)에서 좌우 고정부(212) 경계(밀착면과 좌우 고정부가 연결되는 부위)까지의 길이가 축소됨에 따라 즉, 좌우 밀착부(211)의 수평방향의 길이가 축소됨에 따라 상기 좌우 고정부(212)는 사용자의 귀 앞 피부에 배치되고, 사용자 좌우 귀(207)는 외부공간에 노출되어 도 35 내지 도 36에 도시된 바와 같이 착용된다. 이때, 특히 개구홈(213)에서 턱받침부 저부(214d)까지의 길이, 즉 수직방향의 길이는 제 1 실시예의 스마트 마스크(10)와 같다.

도 39는 좌우 밀착부의 사이즈를 설명하기 위한 도면이다.

도 39에 도시된 바와 같이, 이러한 좌우 밀착부(211)는, 사용자의 평균 얼굴 크기 및 평균 얼굴 길이 등을 고려하게 제작되는데, 개구홈 테두리 상단(213b)에서 좌우 고정부 상부 경계지점(211f)까지 대략 40mm 내지 100mm이고, 개구홈 테두리 상단(213b)에서 턱받침부 저면(214d)까지 대략 70mm 내지 140mm이고, 턱받침부 저면(214d)에서 하부 윤곽부 경계지점(211d)까지 대략 20mm 내지 50mm이고, 하부 윤곽부 경계지점(211d)에서 좌우 고정부 하부 경계지점(211e)까지 대략 30 내지 100mm이고, 좌우 고정부 상부 경계지점(211f)에서 좌우 고정부 하부 경계지점(211e)까지 대략 40mm 내지 120mm으로 구성되는 것이 바람직하다.

이때, 상기 좌우 윤곽부들(211a, 211b)은 개구홈 테두리 상단(213b)에서 좌우 고정부 상부 경계지점(211f)에 걸쳐 사용자의 치수에 대하여, 80% 이상 100% 미만의 축소율로 형성하는 것으로 하여, 당기는 힘이 작용될 때, 얼굴치수(100%)에 가까운 배율로 달성하고 나아가 얼굴치수에 비해 120% 크게 신장될 수 있다. 물론, 상기 좌우 윤곽부들(211a, 211b)은 우수한 신축성을 갖기에 더욱 크게 신장될 수 있음은 당연하다.

한편, 특히 개구홈 테두리 상단(213b)에서 하부의 턱받침부 저부(214d)에 걸쳐 사용자의 치수에 대하여, 90% 이상 100% 미만의 축소율로 형성하는 것으로 하여, 스마트 마스크 착용시(10) 인체치수(100%)에 가까운 배율로 달성하는 것이 바람직하다. 이는 스마트 마스크(20) 착용시나 비착용시나 거의 같은 길이다.

본 발명에서, 이처럼 수직ㆍ수평방향으로 축소배율을 다르게 구성하는 이유는, 스마트 마스크(20) 착용시, 좌우 밀착부(211)가 정수리 방향 즉, 도 39에서의 화살표 방향으로 신장되도록 구성한 것이다. 그렇게 하면, 좌우 밀착부(211)와 얼굴피부가 긴밀하게 접촉됨과 동시에 얼굴피부를 아래로부터 상부로 끌어 올리는 것이 가능하게 된다.

도 35에서, 상기 좌우 밀착부(211)는 중앙에 위치한 개구홈(213), 턱받침부(214)를 중심으로 상부에서 하부를 기준으로 하여 좌우 면대칭이다. 본 실시형태에서는 좌측과 우측이 동일한 형상을 갖고 있다. 스마트 마스크(20) 착용시, 상기 좌우 밀착부(211)는 사용자 코와 입 주위피부와 턱, 좌우측 볼 일측에 착용된다. 즉, 얼굴전체에 착용되지 않는다. 개구홈(213), 리빙힌지(218), 턱밭침부(214), 좌우 밀착면(211c), 결합홈(미도시)에 관해서는 제 1 실시예의 스마트 마스크(10)와 같다.

구체적으로, 도 35를 참조하여 설명하면, 상기 상부 윤곽부(211a) 일단은 개구홈의 테두리(213a)를 구성하고, 타단은 좌우 고정부 상부(212a)에 일체로 연결되어 사용자의 눈 아래 피부를 따라 브렛나루 정도에 배치된다. 하부 윤곽부(211b) 일단은 턱받침부의 저부(214d)와 연결되고, 타단은 좌우 고정부 하부(212b)에 일체로 연결되어 사용자의 턱을 감싸면서 귀 앞 부위에 배치된다. 이러한 구성은, 사용자 얼굴피부와 좌우 밀착부(211)가 접촉하는 접촉면을 축소시키기 위해, 좌우 밀착부 밀착면(211c)이 축소되어 구성되는 것이다. 이러한 구성과 배치도 좌우 고정부(212)와 좌우 밀착부(211)가 귀 앞 얼굴피부에 가압하는 식으로 밀착되어 얼굴피부와 밀착 접촉 구성되는 것은 당연하고, 조금도 공기의 누설이 허락되지 않는 밀봉면으로써의 기능을 부여하게 되며, 유동 및 마찰에 따른 성가심이 발생되지 않는다.

도 38 a)는 좌우 고정부를 설명하기 위한 도면이다.

도 38 a)을 참조하여 설명하면, 제 2 실시예의 좌우 밀착부(211)는 제 1 실시예의 좌우 밀착부(111)에 비해 신축성이 향상된다. 이는 제 2 실시예의 좌우 밀착면(211c)의 면적이 제 1 실시예의 좌우 밀착면(111c) 면적에 비해 작게 구성되어 있으며, 거기에 더하여 후술하게 될 좌우 고정부(212)의 형상이 대략 “∠” 형상으로 형성되기 때문이다. 이러한 좌우 밀착면(211c)과 좌우 고정부(212)의 구성은 얼굴피부와 좌우 밀착면(211c)의 접촉을 최소화 하면서도 밀착력을 향상시키는 이점이 있다.

제 2 실시예의 스마트 마스크(20)는 상기 좌우 밀착부의 상부 윤곽부(211a) 및 하부 윤관부(211b)와 좌우 밀착면(211c)의 내측면 및 외측면에 더하여 일체로 연장 형성되는 상부(212a)와 하부(212b)를 포함하는 좌우 고정부(212)를 포함하여 구성된다. 상기 좌우 고정부(212)는 좌우 밀착부(211)에 비해 접촉면인 그 폭(W)이 두께(T)보다 크게 형성되어 있으며, 좌우 밀착부(211)에 비해 작은 신축성과 유연성을 갖도록 형성된다. 구체적으로는 대략 50 내지 300 ㎛의 두께와 3mm 내지 6mm의 폭으로 형성될 수 있다.

이렇듯 좌우 상기 고정부(212)에 의해 밀착면(211c)과 얼굴피부와의 접촉을 최소화 하게 된다. 동시에 상부 윤곽부(211a)와 하부 윤곽부(211b)의 사이를 일정간격 이격시켜 들뜨는 공간이 없도록 입체형상을 유지한다.

도 35에 도시된 바와 같이, 상기 좌우 고정부 상부(212a)와 하부(212b)는 서로 일정한 거리를 두고 실질적으로 이격되어 배치 될 수 있고, 서로 이격되는 고정부 상부(212a)와 하부(212b)에 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222) 및/또는 좌우 귀걸이부(124)가 탈부착되게 된다. 그렇게 하면, 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222) 및/또는 좌우 귀걸이부(124) 각각의 상부와 하부는 서로 일정한 거리를 두고 실질적으로 이격되어 배치되는 이점이 있다. 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222) 및/또는 좌우 귀걸이부(124)의 상부와 하부가 서로 일정한 거리를 두고 이격되어 배치되기 때문에, 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222) 및/또는 좌우 귀걸이부(124)의 끌어당기는 힘이 작용할 때, 좌우 밀착부(211)가 절곡되거나 구겨지지 않게 되어 입체적 형상을 유지하며, 사용자 얼굴피부와 밀착 접촉되게 되는 것이다.

도 38 a)에 도시된 바와 같이, 상기 좌우 고정부(212)는 측면에서 바라보았을 때, 좌우 고정부 상부(212a)에서 좌우 고정부 하부(212b)를 직선으로 연결한 선을 가상선 L1이라고 할 때, 가상선 L1에서 사용자 코 방향으로 서로 각도를 형성하도록 절곡되어 대략 “∠” 형상으로 형성되는 것이 바람직하다.

도 40은 다른 좌우 고정부가 구성된 스마트 마스크를 착용한 상태도이다.

상기 좌우 고정부(212)는 다른 형상으로도 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 38 c) 내지 도 38 d)에 도시된 바와 같이, 중간지점에서 고정부 상부(212a)와 하부(212b)가 각을 이루어 대략 “<”형상으로 형성될 수 있고, 중간지점에서 고정부 상부(212a)와 하부(212b)가 완만하게 만곡되게 절곡되는 대략 “(” 형상으로도 형성될 수도 있다. 예를 들면 도 40에 도시된 바와 같다. 도 40에 도시된 바와 같이, 좌우 밀착부(211)는 좌우 고정부(212) 형상에 맞추어 형성됨은 당연하다.

한편, 좌우 고정부(212)는 리빙힌지(219)를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 리빙힌지(219)는 도 36 a) 에 도시된 바와 같이, 고정부 상부와 하부(212a, 212b)가 만나는 지점에 구성되어 있다. 그렇게 구성하면, 상기 리빙힌지(219)는 고정부 상부와 하부(212a, 212b)가 신장되는 기준이 될 수 있어, 상기 상부와 하부(212a, 212b)는 리빙힌지(219)를 통해 더욱 편하게 신장될 수 있다.

따라서, 상기 리빙힌지(219)는 신축성을 보장하기 위해 좌우 고정부(212)에 비해 얇은 두께와 폭으로 형성되는 것이 바람직하다. 구체적으로 대략 약 50 내지 150 ㎛의 두께를 갖고, 약 10mm 내지 20 ㎜범위의 반경을 갖는 곡률에 의해 형성된다. 이러한 상기 리빙힌지(219)는 바람직하게는 단지 사람의 손가락의 압력이 인가될 때에 또는 매우 작은 힘이 인가될 때에도 그에 응답하여 상하방향으로 쉽게 신장하는 능력을 갖는다. 즉, 간단히 상부(212a)와 하부(212b)를 상하방향으로 당김으로써 현저한 구조적 손상을 초래하지 않고서 상부(212a)와 하부(212b)는 상하방향으로 쉽게 신장될 수 있다. 예를 들어 도 38 a)에 도시된 바와 같이, 상부(212a)와 하부(212b)의 이 각도θ가 리빙힌지(219)를 기준으로 소정의 각도를 갖고 형성되어 있으며, 도 38 b)에 도시된 바와 같이, 상부(212a)와 하부(212b)의 이 각도θ가 리빙힌지(219)를 기준으로 리빙힌지(219)가 상하방향으로 신장되어 상대적으로 큰 각도를 갖고 형성되어 있다. 물론, 상기 리빙힌지(219)는 구성되지 않을 수 도 있다.

도 37은 본 발명에 따른 제 2 실시예의 스마트 마스크를 착용한 또 다른 상태도이다.

도 37를 참조하여 설명하면, 좌우 고정부(212)는 스마트 마스크(20)가 얼굴에 닿는 부분의 밀착성을 높이기 위하여 또는 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)와 좌우 귀걸이부(124)의 부착용이성을 고려하여 좌우 고정부(212)의 상부(212a) 외측면에는 제 1 부착부(212c)와 제 2부착부(212d)가 구성되어 있으며, 하부(212b)의 외측면에는 제 3 부착부(212e)가 구성된다.

여기서, 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)와 좌우 귀걸이부(124)의 설치 용이성을 고려하여, 좌우 고정부의 상부와 하부 부착부들(212c, 212d ,212e)은 상부(212a)와 하부(212b)보다 더 연장된 구조를 갖는 것이 바람직하다. 따라서 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)와 좌우 귀걸이부(124)는 상부와 하부 부착부들(212c, 212d, 212e)에 용이하게 탈부착 될 수 있게 된다. 상기 부착부들(212c, 212d, 212e)과 고정수단(217)은 제 1 실시예의 스마트 마스크(10)에서 구체적으로 기술한 부착부(112c)와 고정수단(117)과 동일한 구성과 기능을 가지므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)를 이용하여 스마트 마스크(20) 착용시, 도 35, 도 39에 도시된 바와 같이, 상기 좌우 귀걸이부(124)는 귀에 걸리지 않는 상태에서 자유상태로 위치되어 있으며, 좌우 상부 밴드부재(221)는 고정수단(217)에 의해 좌우 고정부 제 1 부착부(212c)에 연결되어 사용자의 정수리(210)부위에서 뒷머리(220) 부위에 걸쳐 상하방향으로 이동되며 자유롭게 배치될 수 있다. 또한 좌우 하부 밴드부재(222)는 고정수단(217)에 의해 좌우 고정부 제 3 부착부(212e)에 연결되어 뒷머리에 배치될 수 있게 된다. 결과적으로, 사용자 뒷머리 또는 윗머리 어느 곳에서든 자유롭게 배치되는 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)에 의해 스마트 마스크(20)는 편하고 안정적으로 얼굴에 착용될 수 있다.

한편, 도 35에 도시된 바와 같이, 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)는 상부와 하부 부착부들(212c, 212d, 212e)에서 분리할 수 있게 구성된다. 그렇게 하면, 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)에 의해 쓸데없이 모발이 눌리는 현상을 방지할 수 있다. 이때에는 좌우 귀걸이부(124)를 이용하여 더욱 간편하게 스마트 마스크(20)를 착용할 수 있는 이점이 있다.

이때, 상기 제 1 부착부(212c)는 상부로 향해 뻗어 형성되는 것이 바람직하다. 그렇게 하면, 안경 착용시, 안경다리를 잡아줄 수 있어, 쓸데없이 안경 유동에 따른 성가심을 방지할 수 있게 된다.

또한, 좌우 귀걸이부(124)는, 좌우 상부와 하부 부착부들(212c, 212d, 212e)에 고정수단(217)에 의해 탈부착 가능하도록 구성된다. 즉, 도 35에 도시된 바와 같이, 좌우 귀걸이부 상부(222j)는 좌우 고정부 상부(212a) 제 2 부착부(212d)와 연결되고, 하부(222k)는 하부(212b) 제 3부착부(212e)에 각각 탈부착 가능하게 연결된다. 그렇게 구성하면, 상황에 따라 누구나 쉽게 좌우 귀걸이부(124)를 좌우 상부와 하부 부착부들(212c, 212d, 212e)에 손쉽게 탈부착할 수 있는 이점이 있게 된다. 상기 상부와 하부 부착부들(212c, 212d, 212e)과 고정수단(217)은 제 1 실시예의 스마트 마스크(10)에서 구체적으로 기술한 부착부(112c)와 고정수단(117)과 동일한 구성과 기능을 가지므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

또한, 상기 좌우 귀걸이부(124)는, 상술한 바와 같이, 스마트 마스크(20) 착용시, 사용자 좌우 귀 앞에 배치된다. 이런 배치에서, 상기 좌우 귀걸이부(124)에 당기는 힘이 인가되면, 좌우 귀걸이부(124)와 좌우 밀착부(211)가 동시에 부드럽게 신장되고, 그것에 의하여 약간의 긴장감을 유지한 상태로 좌우 귀걸이부(124)를 사용자 좌우 귀에 거는 것이 가능하게 된다. 이는 당기는 힘을 좌우 밀착부(211)와 좌우 귀걸이부(124)가 신장되면서 동시에 수용하게 되어 압박부위가 일부분에 집중되지 않고 전체적으로 고르게 분산되므로 착용 압박감이 최소화 되는 이점이 있다. 또한 사용자의 얼굴피부와 좌우 밀착부(111)의 접촉면 사이가 보다 잘 접촉될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 상기 귀걸이부(124)는, 좌우 귀에 걸 수 있도록 하기 위해, 피부 순응성을 갖는 실리콘에 의해 제조되는 것이 바람직하고, 사용자의 귀를 수용할 수 있는 크기와 대략 150 내지 400 ㎛ 두께의 원형 끈 형상으로 형성될 수 있으며, 유연성(flexibility) 및 신축성(elasticity)을 가질 수 있도록 제조되는 것이 바람직하다. 상기와 같이 구성되면, 원형 끈 형상의 좌우 귀걸이부(124)는 바람직하게는 단지 사람의 손가락의 압력만으로도 그에 응답하여 신장하게 하는 능력을 갖는다. 즉, 간단히 상기 좌우 귀걸이부(124)를 손가락 1개를 사용하여 당김으로써 같은 의미에서 매우 작은 힘으로 당김으로써 현저한 구조적 손상을 초래하지 않고서 700% 내지 1000%로 탄력적으로 신장될 수 있다. 그리고 압력이 제거되면 본래 위치로 복원된다.

도 38 e)는 좌우 귀걸이부를 설명하기 위한 도면이다.

도 38 e)를 참조하여 설명하면, 상기 좌우 귀걸이부(124)는, 추가로 일측에 후크(222)를 포함한다. 상기 후크(222)는 좌우 귀걸이부(124)에 슬라이딩 이동되도록 끼워져 좌우측 귀부분에 집중되는 압박감을 최소한으로 경감하기 위하여, 또는 상기 좌측 귀걸이부(124L)와 우측 귀걸이부(124R)를 서로 잡아당겨 사용자 뒷머리 중앙에서 서로 연결하기 위하여 탈부착 가능하도록 구성되는 것이다. 상기 후크(222)는 내부에 좌우 귀걸이부(124)가 인입될 수 있도록 홈이 형성되고, 대략 20mm 내지 40mm 의 길이와 대략 5mm 내지 8mm의 외형 크기를 갖는 파이프 형상으로 형성된다.

그리고, 좌측 후크(222L)는, 내부에 관통되는 홈(222d)이 형성되고 그 홈 일측면과 일체로 홈(222c) 형상의 암(雌)후크가 형성된다. 그러면, 홈(222d) 내부에 좌측 귀걸이부(124L)가 입인되어 끼워지므로 좌측 후크(222L)와 좌측 귀는 면접촉할 수 있도록 구성되게 된다. 또한, 우측 후크(222R)에도 관통되는 홈(222d)이 형성되고 그 홈에 일체로 반대편의 홈(222c)에 걸 수 있는 수(雄)후크가 형성되어 있으며, 홈(222d) 내부에 우측 귀걸이부(124R)가 입인되어 끼워지므로, 이에 따라 우측 후크(222R)는 우측 귀와 면접촉 할 수 있도록 구성되게 되는 것이다.

따라서, 상기 좌우 후크(222L, 222R)는, 사용자의 좌우 귀와 접촉하는 면적만큼 면접촉 하게 되어 귀부분에 집중되는 착용 압박감을 해소시켜 더욱 편안하게 착용할 수 있는 이점이 있다. 뿐만 아니라 좌우 귀걸이부(124)와 좌우 밀착부(211)는 충분한 신축성을 발휘하여 사용자 뒷머리에서도 후크(222)를 이용하여 안정적으로 고정될 수 있는 이점이 있다. 그리고 후크(222)는 간단한 손동작만으로도 손쉽게 탈부착가능하게 구성될 수 있게 된다. 물론 이러한 후크(222)는 사용자 뒷머리에서 간편하고 안정적으로 고정할 수 있도록 다양한 구조와 재질로 구성될 수 있는 것은 당연하다.

한편, 스마트 마스크(20) 착용시, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)에 당기는 힘이 작용될 때, 좌우 밀착부(211)와 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)는 동시에 신장되는 것이 바람직하다. 이는 당기는 힘을 좌우 밀착부(211)와 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)가 신장되면서 동시에 수용하게 되어 압박부위가 일부분에 집중되지 않고 착용 압박감이 전체적으로 고르게 분산되므로 착용 압박감을 최소화하는 동시에 형상의 유연한 변형이 가능하여 그 결과에 의해 사용자의 얼굴피부와 좌우 밀착부(211)의 접촉면 사이가 보다 잘 접촉될 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

이러한 상기 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)는 유연성(flexibility) 및 신축성(elasticity)을 가질 수 있도록 형성되어야만 한다. 또한 연질의 실리콘으로 형성되고, 투명 또는 반투명으로 형성될 수 있으며, 좌우 밀착부(211)의 신축성과 비슷하게 신축성을 갖도록, 명확하게 정해지지는 않았지만, 그 폭 사이즈는 대략 5mm 내지 12mm로 형성되고, 두께는 100 내지 200 ㎛로 머리를 두를 수 있도록 부드러운 긴 스트랩 형태로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)도 제 1실시예의 스마트 마스크(10)에 구성된 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122)와 동일한 구성과 기능을 가지므로, 부착부(212c, 212d, 212e)(들)와 고정수단(217)에 의해 상하로 자유롭게 회동이 가능하도록 구성되는 것은 당연하다. 또한 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)는 제 1 실시예와 동일하게, 별도의 체결부제를 구비하여 결합할 수 있으며, 체결부재 없이 오르지 밴드들만으로 간단히 결속하는 것도 가능함은 당연하다(도 39 참조). 또한 표면에는 단위눈금이 구성되어 있으며, 머리상에서 미끄러지지 않도록 미끄럼방지 기능도 구현될 수 있다.

이러한 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)의 구조적 구성과 기능은 특히, 수면 중에, 운동 중에, 대화중에 스마트 마스크(20)가 사용자 얼굴에서 벗겨지거나 이동되는 성가심을 방지하기 위해, 좌우 밀착부(111)에 대향하여 사용자는 정수리 부위에 좌우 상부 밴드부재(221)를 위치시키고, 그리고 뒷머리 부위에 좌우 하부 밴드부재(222)를 위치시키기만 하면 된다. 삼각망(triangulation)의 개념을 이용하면, 이러한 간단한 작업에 의해 스마트 마스크(20)가 얼굴에 안정적으로 밀착 착용되는 것이 자체로 보장된다.

또한, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)는, 생체신호 측정장치(200)를 구비하여 생체신호를 측정할 때에 생체신호 측정장치(200)를 결박 또는 고정하는 고정밴드로 사용할 수 있음을 밝혀 둔다.

또한, 덮개부(230)는 제1 실시예의 스마트 마스크(10)의 덮개부(130)와 구조와 기능이 같다. 또한 좌우 밀착면(211C)에 다수개의 결합홈(116)이 구성될 수도 있으며, 다수개의 필부부(239)가 구성될 수도 있다. 상기 결합홈(116)에는 생체신호 측정장치(200) 등이 탈부착 되어 사용자에게 건강관리에 유익한 정보를 제공할 수도 있다.

따라서, 제 2 실시예의 스마트 마스크(20)는, 제 1 실시예의 스마트 마스크(10)와 같이 사용자의 얼굴피부와 밀착 접촉되어 효과적인 밀봉을 형성하도록 사용자에게 착용될 수 있으므로 잠자는 동안에, 운동하는 동안에 편안하게 착용이 가능하고, 일상생활용, 작업장에서의 작업용, 미세먼지 차단 등의 호흡기 보호용, 방독용으로 유용하게 사용될 수 있는 장점이 있다.

이러한 구조를 갖는 제 2 실시예의 스마트 마스크(20)를 구성하는 상기 덮개부(230)는 본 발명에서 실리콘을 사용하여 제조된다고 설명하였으나, 하나 또는 복수 개의 층을 갖는 시트 재료로 형성될 수 있다. 그리고 여과 성능의 향상 등을 위하여 하나 또는 복수 개의 층을 갖는 2 이상의 시트 재료가 적층되거나 적어도 부분적으로 접합되어 형성될 수도 있다. 예를 들어, 두 장의 외피 시트재료 사이에 적어도 한 장의 내피 시트재료가 끼워지거나 외피 시트재료 사이에 여과재 등의 물질이 수용 또는 도포되도록 구성될 수 있다. 이러한 시트의 재료로는 공지된 바와 같이, 스펀레이스(Spunlace), 스펀본드(Spunbond), 멜트블로운(Meltblown), 에어레이드(Airlaid) 등의 부직포 소재나 다양한 직물, 편물을 사용할 수 있으며, 본 발명에 의한 덮개부(230)의 재료는 특별히 제한되지 않는다.

또한, 좌우 밀착부(211), 좌우 귀걸이부(140) 및 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222)도 하나 또는 복수 개의 층을 갖는 시트 재료로 형성될 수 있고, 신축성 향상 등을 위하여 하나 또는 복수 개의 층을 갖는 2 이상의 시트 재료가 적층되거나 적어도 부분적으로 접합되어 형성될 수도 있다. 이러한 시트의 재료로는 공지된 바와 같이, 스펀레이스(Spunlace), 스펀본드(Spunbond), 멜트블로운(Meltblown), 에어레이드(Airlaid) 등의 부직포 소재나 다양한 직물, 편물을 사용할 수 있으며, 본 발명에 의한 스마트 마스크(20)의 재료는 특별히 제한되지 않는다. 또한, 스마트 마스크(20)의 외측 표면에는 미적 효과를 위해 패턴이나 프린팅이 이루어질 수 있다.

[2.2] 제3 실시형태

도 19는 본 발명의 다른 실시예에 따라 프론트커버가 구성되지 않는 스마트 마스크를 착용한 도면이다.

도 19에 도시된 바와 같이, 상기 벽체(131)하부 내측면 또는 외측면에 절개라인(미도시)을 추가로 포함하는데, 상기 절개라인을 따라 절개하면, 사용자 입과 아래턱은 돌출되어 외부에 노출되어 착용될 수 있으며, 이런 구성의 프론트커버(134)가 구성되지 않는 스마트 마스크(10)는 크기가 작아지고, 더욱 단순한 구성으로 인해 휴대 및 착용이 간편해져 실내용, 의료용, 수면용으로 사용할 수 있는 이점을 얻을 수 있다. 상기 프론트커버(134)가 구성되지 않았음에도 불구하고 상기 덮개부 상부(133), 좌우 밀착부(111), 좌우 고정부(112), 좌우 상,하부 밴드부재(121,122)의 구조와 기능은, 본 발명의 상술한 제1 실시예의 스마트 마스크(10)와 그 기본적인 구조 및 기능이 같으므로, 해당 부분에 대한 상세한 설명과 중복설명은 생략한다.

[2.3] 제4 실시형태

도 41은 본 발명에 또 다른 실시예에 따른 스마트 마스크를 착용한 상태도이다.

본 발명에 따른 스마트 마스크(10)는, 상기 좌우 밀착부(111)에서 좌우 밀착면(111c) 하부 윤곽부(111b) 일측면이 대략 “∩” 형상으로 적절하게 절개되어 형성될 수도 있으며, 도 41에 도시된 바와 같이 착용된다. 상기 좌우 밀착면(111c)이 축소된다는 점을 제외하고는 본 발명의 상술한 스마트 마스크(10)와 그 기본적인 구조 및 작용이 동일하므로, 유사한 구성요소에는 유사한 부재번호를 붙이고 해당 부분에 대한 상세한 설명과 중복설명은 생략한다.

이와 같이, 좌우 밀착면(111c)이 얼굴피부를 전체적으로 감싸는 형태가 아니라, 좌우 밀착면(111c) 일측면이 소정의 형상으로 절개되어 형성됨으로써, 절개되는 부분만큼 좌우 밀착면(111c)의 신축성이 더욱 향상되게 되고 더욱 착용감이 좋아지게 된다. 그 때문에, 마스크 착용에 따른 갑갑함을 호소하는 어린이 또는 환자가 착용하는 경우에, 장시간 마스크를 착용해야 하는 공장 근로자가 착용하는 경우에, 생체신호를 측정하는 경우에, 잠을 자는 동안 착용하는 경우에, 스마트 마스크(10)를 보다 편안하게 착용할 수 있는 이점이 있다.

또, 본 발명의 실시형태를 도면에 의해서 설명하고 있지만, 구체적인 구성은 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위에 있어서의 변경이나 추가가 있더라도 본 발명에 포함된다. 예를 들면, 좌우 밀착면(111c) 절개되는 부분의 구체적인 형상은 도시한 것에 한정되는 것은 아니다.

또한, 스마트 마스크(10)는, 반영구적으로 반복 사용이 가능한 실리콘으로 제조되는 것이고, 금형을 이용하여 대단히 간단하게 제작할 수가 있기 때문에, 비용도 그다지 들지 않아 비교적 염가에 상품화하는 것이 가능하게 된다. 따라서 부직포나 천으로 제조되어 일회용으로 사용되는 종래의 마스크에 비하여 상대적으로 상당한 비용절감이 되는 것이다.

이러한 본 발명의 범위는 상기에서 예시한 실시예에 한정되지 않고, 상기와 같은 기술범위 안에서 당업계의 통상의 기술자에게 있어서는 본 발명을 기초로 하여 많은 변형이 가능할 것이다.

10 스마트 마스크 20 스마트 마스크
112 좌우 고정부 112a 고정부 상부
113 개구홈 113a 개구홈 테두리
114 턱받침부 139 필터부
119 리빙힌지 121 좌우 상부 밴드부재
122 좌우 하부 밴드부재 130 덮개부
121, 122 좌우 상/하부 밴드부재 221, 222 좌우 상/하부 밴드부재
200 생체신호 측정장치

Claims

전면에 사용자의 코가 돌출되도록 개구되는 개구홈(113)과 입이 돌출되도록 개구되는 리빙힌지(119)와 아래턱이 인입 고정되는 턱받침부(114)와 얼굴피부에 밀착 접촉되어 피부 순응성을 갖는 좌우 밀착면(111c)과 좌우 귀를 덮는 좌우 귀덮개부(128)를 포함하고, 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b)의 조합으로 형성되어 생체신호 측정장치(200)가 탈부착방식으로 구성될 수 있는 좌우 밀착부(111);

상기 좌우 밀착부(111)와 일체로 연장 형성되고, 상부(112a)와 하부(112b)를 포함하여 좌우 밀착부(111)에 대향하도록 구성되는 좌우 고정부(112);

상기 좌우 고정부 상/하부 부착부(112c)에 탈부착 되도록 구성되며, 스마트 마스크(10) 얼굴 착용을 위한 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122); 및

상기 개구홈(113)을 통해 돌출되는 코와 접촉되지 않고 별도로 구비된 필터부(139)를 통해서만 외부환경과 간접 통기되도록, 상기 개구홈 테두리(113a)와 결합되어 접철부, 상부 테두리, 완충부재, 벽체, 차폐부에 의해 코 주위를 밀폐하므로써, 그 내부에 오직 코만 배치되는 작은 내부기체공간(133d)이 구성되는 상부(133)와 상기 리빙힌지(119)를 통해 돌출되는 입과 접촉되지 않으면서 입을 커버하고 외부환경과 직접통기 되도록, 오픈되는 개방공간(134d)이 그 내부에 형성되는 프론트커버(134)를 포함하는 덮개부(130);로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
전면에 사용자의 코가 돌출되도록 개구되는 개구홈(213)과 입이 돌출되도록 개구되는 리빙힌지(218)와 아래턱이 인입 고정되는 턱받침부(214)와 얼굴피부에 밀착 접촉되어 피부 순응성을 갖는 좌우 밀착면(211c)과 좌우 상/하부 윤곽부(211a, 211b)의 조합으로 형성되어 생체신호 측정장치(200)가 탈부착방식으로 구성될 수 있는 좌우 밀착부(211);

상기 좌우 밀착부(211)와 일체로 연장 형성되고, 좌우 밀착부(211)에 대향하도록 상부(212a), 리빙힌지(219), 하부(212b)를 포함하여 구성되는 좌우 고정부(212);

상기 좌우 고정부(212) 제 1부착부, 제 2부착부, 제 3부착부(212c, 212d, 212e)와 탈부착 되도록 구성되고, 스마트 마스크(20) 얼굴 착용을 위한 좌우 귀걸이부(224);

상기 좌우 고정부(212) 제 1부착부, 제 2부착부, 제 3부착부(212c, 212d, 212e)와 탈부착 되도록 고성되고, 스마트 마스크(20) 얼굴 착용을 위한 좌우 상/하부 밴드부재(221, 222); 및

상기 개구홈(213)을 통해 돌출되는 코와 접촉되지 않고 별도로 구비된 필터부(239)를 통해서만 외부환경과 간접 통기되도록, 상기 개구홈 테두리(213a)와 결합되어 접철부, 상부 테두리, 완충부재, 벽체, 차폐부에 의해 코 주위를 밀폐하므로써, 그 내부에 오직 코만 배치되는 작은 내부기체공간이 구성되는 상부(233)와 상기 리빙힌지(219)를 통해 돌출되는 입과 접촉되지 않으면서 입을 커버하고 외부환경과 직접통기 되도록, 오픈되는 개방공간이 그 내부에 형성되는 프론트커버(234)를 포함하는 덮개부(230);로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면(111c, 211c)은, 전체적으로 10 ㎛ 내지 40 ㎛ 평균두께로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 20도 내지 30도 경도의 연질(soft) 실리콘으로 제조되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 기체 투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 공기투과도가 0.15 cc/㎠/sec이상임을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 액체 불투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 내수압이 7,000 mmH2O이상임을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 자외선, 바람, 액체 불투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 습기 투과성을 갖는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 투습도가 500 g/㎡/24hr이상임을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은 인장강도(MPa) 7.5이상, 인열강도(N/mm) 14 이상임을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 신장률(%) 700 내지 1000임을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면은, 투습저항도 2 내지 10 ㎡ Pa/w 임을 특징으로 하는 스마트 마스크.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면(111c)은, 얼굴피부와 밀착될 수 있도록, 내측면 적어도 일측면이 밀착력을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착면(111c)은, 들뜨지 않도록, 내측면 가장자리에 밀착력을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 밀착면(111c)은, 밀착력을 갖는 영역이, 전체 면적의 10 ~ 50% 범위를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
본 발명의 좌우 밀착면(111c)은, 내측면 적어도 일측에 요철면 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착부(111)는, 투명, 반투명 또는 불투명 중 적어도 하나로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착부(111)는, 실리콘으로 제조되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10)는, 스마트 마스크(10)를 착용할 때는, 입체형상에서 얼굴형상에 따라 인체공학적 디자인으로 변형되는 한편, 이와 반대로 스마트 마스크(10)를 착용하지 않을 때는, 자유롭게 수회 접철하여 크기를 작게 하여 포켓 또는 파우치에 넣어 휴대가 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항에 있어서,
상기 좌우 밀착부는, 양측 눈, 이마, 머리에는 착용되지 않으며, 상부로는 좌우 눈 바로 아래피부, 좌우 눈 꼬리, 좌우 관자놀이에 포함하고, 하부로는 턱, 턱 바로 아래 목피부, 좌우 경동맥, 좌우측 귀를 포함하여 얼굴 피부에 전체적으로 착용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
상기 좌우 밀착부(111)는, 개구홈 테두리 상단(113b)에서 좌우 고정부 상부 경계지점(111f)까지 대략 70mm 내지 150mm이고, 개구홈 테두리 상단(113b)에서 턱받침부 저면(114d)까지 대략 70mm 내지 140mm이고, 턱받침부 저면(114d)에서 하부 윤곽부 경계지점(111d)까지 대략 20mm 내지 50mm이고, 하부 윤곽부 경계지점(111d)에서 좌우 고정부 하부 경계지점(111e)까지 대략 30mm 내지 140mm이고, 좌우 고정부 상부 경계지점(111f)에서 좌우 고정부 하부 경계지점(111e)까지 대략 70mm 내지 140mm으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 2항에 있어서,
이러한 좌우 밀착부(211)는, 개구홈 테두리 상단(213b)에서 좌우 고정부 상부 경계지점(211f)까지 대략 40mm 내지 100mm이고, 개구홈 테두리 상단(213b)에서 턱받침부 저면(214d)까지 대략 70mm 내지 140mm이고, 턱받침부 저면(214d)에서 하부 윤곽부 경계지점(211d)까지 대략 20mm 내지 50mm이고, 하부 윤곽부 경계지점(211d)에서 좌우 고정부 하부 경계지점(211e)까지 대략 30mm 내지 100mm이고, 좌우 고정부 상부 경계지점(211f)에서 좌우 고정부 하부 경계지점(211e)까지 대략 40 내지 120mm으로 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 1항에 있어서,
상기 상부 윤곽부(111a)는, 그 일단이 개구홈 테두리 상단(113b)에 연장 형성되고 타단은 고정부 상단(112a)에 일체로 연장형성 되어 개구홈 테두리 상단(113b)에서 고정부 상단(112a)으로 이동될수록 완만하게 높게 형성되어 사용자의 눈 바로 아래피부 및 관자놀이를 따라 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 상부 윤곽부(111a, 211a)는, 상부로 이동되어 사용자의 눈을 덮지 않도록 브래지어의 와이어와 유사한 방식과 기능으로 사용자의 눈 바로 아래피부를 상부방향으로 받쳐주는 식으로 눈 바로 아래피부에 밀폐식으로 위치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항에 있어서,
상기 상부 윤곽부(111a)는, 자외선 및 바람으로 인해 얼굴 눈 주위피부에 피부조직의 손상을 방지하도록, 눈 바로아래 피부에서부터 눈꼬리 피부에 걸쳐 착용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
상기 상부 윤곽부(111a)는, 일측면에 엘보형 만곡부(111d)가 형성되며, 스마트 마스크(10) 착용시 이 엘보형 만곡부(111d)가 사용자 눈꼬리를 감싸고 착용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
상기 상부 윤곽부(111a)는, 일측면에 엘보형 만곡부(111d)가 형성되며, 스마트 마스크(10) 착용시 이 엘보형 만곡부(111d)가 눈 바로 아래 피부로부터 관자놀이에 걸쳐 좌우 밀착면(111c)이 밀착 접촉되도록 역할을 하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b, 211a, 211b)는, 그 두께가 50 ㎛ 내지 150 ㎛로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b, 211a, 211b)는, 좌우 밀착부(111, 211)의 보존이나 훼손 방지 기능을 하도록 하기 위해, 상기 좌우 밀착면(111c, 211c)보다 10 ㎛ 내지 140 ㎛두껍게 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b, 211a, 211b)는, 그 폭은 1 내지 10mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 상/하부 윤곽부(111a, 111b, 211a, 211b)는, 일단에서 타단에 걸쳐 형성된 치수가 인체치수비로 80% 이상 100% 미만으로 구성되어 있으며, 스마트 마스크 착용시에 인체치수비 100% 내지 120%로 신장되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항에 있어서,
상기 하부 윤곽부(111b), 스마트 마스크(10) 착용시, 사용자 경동맥이 위치되는 좌우 귀 바로 아래 목피부를 덮을 수 있도록, 그 일단이 턱받침부 저부(114d)에 연장형성 되고 타단은 고정부 하단(112b)에 일체로 연장형성 되어 턱받침부 저부(114d)에서 고정부 하단(112b)으로 이동될수록 완만하게 높게 형성되어 사용자의 턱을 감싸고, 귀 바로 아래 목피부에 밀착 접촉되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착부(111, 211)는, 좌우 상,하부 밴드부재의 끌어당기는 힘에 의해 사용자의 상이한 얼굴 구조에 따라 입체적으로 변형되어 들뜨는 공간 없이 얼굴피부에 밀착 접촉되도록 착용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착부(111, 211)는, 생체신호 측정장치, 센서, 생체전극 중 적어도 하나를 탈부착 하기 위해, 다수개의 결합홈(116)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항에 있어서,
상기 좌우 귀덮개부(128)는, 생체신호 측정장치, 음향장치, 통신장치 중 적어도 하나를 탈부착 하기 위해, 다수개의 결합홈(116)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
상기 좌우 귀덮개부(128)는, 통풍성을 갖도록, 다수개의 개구홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
상기 좌우 귀덮개부(128)는, 그 형상이 스마트 마스크(10)를 착용하지 않을 경우는, 좌우 밀착부(111)에서 소정의 높이로 돌출되어 돌출형상으로 구성되고, 스마트 마스크(10)를 착용할 경우에는, 끌어당기는 힘이 좌우 귀덮개부(128)에 작용하여 돌출형상이 무너져 사용자 좌우 귀에 밀착되게 착용되도록, 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
스마트 마스크(10) 착용시, 귀에 음향 장치를 착용하는 동안에 음향장치가 귀에서 이탈되지 않도록, 상기 결합홈(116)에 의해 음향장치를 고정시키는 좌우 귀덮개부(128) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
스마트 마스크(10) 착용시, 귀에 음향 장치를 착용하는 동안에, 음향장치가 귀에서 이탈되지 않도록, 음향장치를 덮어 누르는 좌우 귀덮개부(128) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
스마트 마스크(10) 착용시, 귀에 생체신호 측정장치를 착용하는 동안에 생체신호 측정장치가 귀에서 이탈되지 않도록, 결합홈(116)에 의해 생체신호 측정장치를 고정시키는 좌우 귀덮개부(128) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항에 있어서,
스마트 마스크(10) 착용시, 귀에 생체신호 측정장치를 착용하는 동안에, 생체신호 측정장치가 귀에서 이탈되지 않도록, 생체신호 측정장치를 덮어 누르는 좌우 귀덮개부(128) 구조를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 개구홈(113, 213)은, 사용자 코와 입이 개구홈과 접촉되지 않고 코와 입 전체가 돌출 될 수 있도록, 상부는 개구되고 하부는 리빙힌지가 형성되어 있으며, 좌우 양측에 판형상의 개구홈 테두리(113a, 213a)를 포함하여 대략적으로“∪”형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 개구홈 테두리(113a, 213a)는, 그 길이는 대략 30mm 내지 70mm이고, 덮개부 상부 테두리와 결합되도록 그 폭은 대략 5mm 내지 12mm이고, 그 두께는 대략 50 ㎛ 내지 150 ㎛로 형성되고, 상기 개구홈을 통해 돌출되는 코와 접촉되지 않도록, 코를 중앙에 두고 좌우측에 평행하게 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 리빙힌지(119, 218)는, 그 두께는 대략 50 ㎛ 내지 150 ㎛로 형성되고, 20mm 내지 30㎜범위의 반경을 갖는 곡률로 형성되어 그 전체적인 형상이 대략 “C"형상으로 형성되고, 개구홈(113, 213) 하부 좌우측에 서로 마주보며 사용자 입꼬리에 대응하여 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 리빙힌지(119, 218)는, 개구홈(113, 213) 하부 좌우측에 서로 마주보며, 스마트 마스크 착용시 턱의 움직임을 수용하는 기준이 되도록, 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 리빙힌지(119, 218)는, 입의 움직임 변화를 충분한 신축성을 발휘하여 수용하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 리빙힌지(119, 218)는, 스마트 마스크 착용시 사용자 좌우측 입꼬리에 대응하여 좌우측에 각각 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 턱받침부(114, 214)는, 일반적으로는 자연적으로 입이 벌어지지 않도록 턱을 받쳐주어 턱받침 역할을 수행하는 한편, 이와 반대로 사용자가 입을 의식적으로 벌리는 경우에 입의 움직임에 따라 같이(동일하게) 신장되면서 신축적으로 턱의 움직임을 수용할 수 있도록, 사용자의 전(front)턱을 밀폐식으로 감싸며 구성되는 것을 특징으로 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 턱받침부(114, 214)는, 스마트 마스크 착용시, 스마트 마스크 착용 기준이 되도록, 스마트 마스크(10, 20)상에서 하부 중심에 구성되어,“위치 특징부”역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 턱받침부(114, 214)는, 스마트 마스크 착용시, 턱이 인입돼 고정되어 스마트 마스크(10, 20) 착용기준이 되도록, 소정의 깊이로 홈이 형성되는 요홈형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 턱받침부(114, 214)는, 스마트 마스크(10. 20)상에서 하부 중심에 구성되어 당기는 힘방향으로 과도하게 편향되지 않도록, 고정역활을 수행하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 턱받침부(114, 214)는, 얼굴피부에서 발생되는 땀을 배출시키도록, 배출홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착부(111, 211)는, 개구홈(113, 213)과 턱받침부를 기준으로 접혀졌을 때 완전히 포개지는 형상을 가지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 밀착부(111)는, 안경을 착용할 때에, 안경다리를 고정시키는 역할을 수행하도록, 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
안경을 착용할 때에, 안경다리는 좌우 밀착부(111) 내측면 또는 외측면상에 착용되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항에 있어서,
상기 좌우 고정부(112)는, 상부(112a)와 하부(112b)를 포함하고, 스마트 마스크 착용시 좌우 밀착부(111)는 관자놀이와 귀 바로 아래 목피부에 걸쳐 입체적으로 착용되도록, 사용자 좌우 귀 뒤에 배치되며, 그 두께는 대략 300 내지 800 ㎛이고, 그 폭은 대략 7mm 내지 15mm이고, 그 길이는 대략 60mm 내지 140mm이고, 전체적인 형상이 대략“)”형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 고정부(212)는, 상부(212a)와 하부(212b)를 포함하고, 스마트 마스크 착용시 좌우 밀착부(211)는 귀 앞에 입체적으로 착용되도록, 사용자 좌우 귀 앞에 배치되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 고정부(212)는, 전체적인 형상이 대략“∠” 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 고정부(212)는, 그 두께는 대략 50 내지 300 ㎛이고, 그 폭은 대략 3mm 내지 6mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 고정부(212)는, 전체적인 형상이 대략“(” 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 고정부(212)는, 전체적인 형상이 대략 “<”형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 고정부(212)는, 고정부 상부(212a)와 하부(212b)를 상하 방향으로 신장시키는 리빙힌지(219)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 리빙힌지(219)는 고정부 상부(212a)와 하부(212b)가 신장되는 기준이 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌우 고정부(112, 212)상부와 하부 각각에는, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)가 연결될 수 있도록, 적어도 하나이상 부착부가 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 상부 및 하부 부착부 내측면에는 받침판이 피부와의 접촉을 방지하도록, 소정의 깊이로 함몰되어 구성되는 받침판홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 상부 및 하부 부착부에는 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)가 손쉽게 탈부착되고, 자유롭게 회동이 가능하도록, 고정수단(117, 217)이 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 2항에 있어서,
상기 제 1 부착부(212c)는, 안경을 착용할 때에, 안경다리를 고정시키는 역할을 수행하도록, 상부를 향해 돌출되어 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)와 좌우 밀착부(111, 211)를 각각 제조한 다음, 고정수단(117, 217)에 의해 결합되어 일체화 되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)와 좌우 밀착부(111, 211)는 일체화되어 제조되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 스마트 마스크 착용시, 파지할 수 있도록, 파지부(122n)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 파지부(122n)는, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222) 회전단부(122j, 222j)에 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 회전단부와 자유단부를 포함하고, 좌우 고정부(112, 212)에 결합된 상태에서, 고정수단(117, 217)을 회동 기준으로 하여 자유롭게 회동이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 상기 고정부 상/하부 부착부에 구성된 고정수단(117, 217)에 억지끼움식으로 탈부착 되도록, 끼움홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
스마트 마스크 착용시, 삼각망(triangulation)의 개념을 이용하여, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는 각각의 동일한 힘으로 좌우 밀착부(111, 211)를 끌어당기거나 각각의 다른 힘으로 좌우 밀착부를 끌어당길 수 있도록, 상기 좌우 상부 밴드부재(121, 221)는 좌우 고정부 상부 부착부와 결합되어 사용자 정수리 부위에 배치되고, 좌우 하부 밴드부재(122, 222)는 좌우 고정부 하부 부착부와 결합되어 뒷머리에 배치되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 사용자 정수리 부위에 배치되거나 또는 뒷머리부위에 배치되거나 자유롭게 배치되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 그 내측면 또는 외측면에 외부에서 원활하게 식별 및 확인이 가능하도록, 단위눈금(122m)이 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 신축성이 우수하게 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 신장률(%) 700 내지 1000임을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
스마트 마스크 착용시, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)에 당기는 힘이 작용될 때, 상기 좌우 밀착부(111, 211)와 좌우 상/하부 밴드부재가 동시에 신장되도록, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는 좌우 밀착부(111, 211)와 비슷한 신축성을 갖도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
스마트 마스크 착용시, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)에 당기는 힘이 작용될 때, 상기 좌우 밀착부(111, 211)와 좌우 상/하부 밴드부재가 동시에 신장되고, 그 결과에 의해 좌우 밀착부(111, 211)는 얼굴에 밀착 착용되고, 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는 사용자 머리에 착용될 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
스마트 마스크 착용시, 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)에 당기는 힘이 작용될 때, 상기 좌우 밀착부(111, 211)와 좌우 상/하부 밴드부재가 동시에 신장되고, 그 결과에 의해 스마트 마스크 착용 압박감이 상기 좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)와 좌우 밀착부(111, 211)에 분산되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
좌우 상/하부 밴드부재(121, 122, 221, 222)는, 달라붙는 현상을 이용해 서로 간에 간단한 결속만으로 결착될 수 있도록, 마찰력이 우수하게 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10. 20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 귀걸이부(124)는, 상부와 하부을 포함하고, 고정수단(217)에 의해 좌우 고정부 상/하부 부착부에 탈부착 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 귀걸이부(124)는, 신장률(%) 700 내지 1000임을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 귀걸이부(124)는, 상기 좌우 고정부 상/하부 부착부에 구성된 고정수단(217)에 억지끼움식으로 탈부착 되도록, 끼움홈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
상기 좌우 귀걸이부(124)는, 사용자 좌우 귀에 인가되는 착용 압박감을 최소화하도록하고, 좌측 귀걸이부(124L)와 우측 귀걸이부(124R)를 서로 잡아당겨 착용자 뒷머리에서 서로 고정하기 위해 후크(222)를 추가로 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
스마트 마스크 착용시, 좌우 귀걸이부에 당기는 힘이 인가될 때, 상기 좌우 귀걸이부(124)와 좌우 밀착부(211)는 동시에 신장되고, 그 결과에 의해 좌우 밀착부(211)는 얼굴에 밀착 착용되고, 좌우 귀걸이부(124)는 사용자 좌우 귀에 걸 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 2항에 있어서,
스마트 마스크 착용시, 좌우 귀걸이부에 당기는 힘이 인가될 때, 상기 좌우 귀걸이부(124)와 좌우 밀착부(211)는 동시에 신장되고, 그 결과에 의해 스마트 마스크 착용 압박감이 좌우 귀걸이부(124)와 좌우 밀착부(211)에 분산되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부(130, 230)는, 상부 테두리, 접철부, 완충부재, 벽체, 차폐부, 필터부에 의해 오직 사용자의 코만 위치할 수 있도록, 내부에 작은 내부기체공간이 형성되는 상부(133, 233)와 입이 위치하는 프론트커버(134, 234)를 구획하여 나뉘는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
스마트 마스크(10, 20) 착용시, 상기 덮개부 상부 테두리와 개구홈 테두리가 일체화되어 있으며, 덮개부 상부에 구성되는 접철부는 미간에 접촉되고, 상부 테두리, 완충부재는 코볼 옆 틈새부위에 접촉되며, 벽체는 덮개부 상부 내측면에서부터 인중부위에 걸쳐 밀폐시키고, 차폐부는 상기 벽체와 일체로 형성되어 인중부위를 따라 밀착 접촉되므로써, 덮개부 상부 내부 및/또는 작은 내부기체공간(133d)과 외부환경이 완전히 격리되는 구조로 덮개부(130, 230)가 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
끌어당기는 힘이 작용할 때, 좌우 상/하부 밴드부재로부터의 끌어당기는 힘에 대향하여 개구된 개구홈(133, 233)이 과도하게 끌어당겨지는 현상을 방지하도록 하기 위해, 개구되어 형성된 개구홈 테두리에 추가적으로 강성하게 형성되는 덮개부 상부 테두리가 결합되고, 그 결과에 의해 개구홈(133, 233)은 고정력을 가지는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부 상부(133, 233) 내부 및/또는 내부기체공간은 사용자 코와 덮개부 상부 내측면과 접촉되지 않으면서 오직 코만을 커버할 수 있도록, 사용자의 코와 덮개부 상부 내측면과의 전체적인 그 사이간격이 대략 1mm 내지 15mm 간격으로 이격되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부 상부(133, 233) 내부 및/또는 내부기체공간은 사용자 코와 입을 완전히 분리하고, 사용자 코와 비슷한 크기로 형성되어 오직 코만 위치될 수 있도록, 평면적으로 보았을 때, 대략 삼각형 형상“△”의 작은 크기로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부 상부(133, 233) 내부 또는/및 내부기체공간은, 그 표면적이 대략 30 내지 70 ㎟인 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부 상부(133, 233)에는, 스마트 마스크 착용시, 콧대와는 접촉되지 않으면서 동공간 사이에서 미간에 걸쳐 밀착되도록 착용되는 접철부(137, 237)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부 상부(133, 233)에는, 접철부(137, 237)가 콧대와는 접촉되지 않으면서 동공간 사이에서 미간에 걸쳐 밀착 착용되도록 하기 위해, 만곡부(137e, 237e)가 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부 상부(133, 233)는, 기체 비통기성 실리콘 재질로 이루어지고, 그 두께는 상기 만곡부(137e, 237e)에서 상기 접철부(137, 237)로 갈수록 얇아지는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 사용자 동공간 사이에서 미간에 걸쳐 밀착되도록, 덮개부 상부에 비해 그 두께가 얇게 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 사용자 동공간 사이에서 미간에 걸쳐 밀착되도록, 내측면이 밀착력이 우수하게 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 사용자 동공간 사이에서 미간에 걸쳐 밀착되도록, 그 두께는 대략 30 ㎛ 내지 100 ㎛로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 스마트 마스크 착용시 사용자 동공간 사이에서 미간에 걸쳐 면접촉 되도록, 만곡부에서 상부방향으로 연장 형성되어 동공간 사이에서부터 미간(양쪽 눈섭 사이)까지 착용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 사용자 미간을 쒸워 덮을 수 있도록, 중앙지점은 낮게 형성되고 좌우 양측은 중앙지점보다 상대적으로 높게 형성되어 단면으로 보았을 때,“∪”형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 코대와 접철부 내측면과의 간격조정을 위해, 코대와 접철부 내측면과의 접촉부분을 눌러주는 코클립(137c)을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 코대와 접철부 내측면과의 간격조정을 위한 코클립(137c)이 구성되어, 상기 스마트 마스크(10, 20) 착용시에 상기 코클립의 누르는 응력에 의해, 상기 접철부(137, 237)가 접철부와 접촉되는 동공간 사이에서 미간에 걸쳐 눌러주는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 동공간 사이에서부터 미간에 걸쳐 원래 형상을 따라 변형되어 만곡하면서 확실히 밀착되도록, 평면형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 접철부(137, 237)는, 스마트 마스크(10, 20) 착용시, 특정한 상황에 따라 상기 접철부와 사용자 미간과의 오픈(open)된 여유간격이 형성되도록, 들어 올려져서 접철된 상태로 고정되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
스마트 마스크(10, 20) 착용시, 상기 접철부(137, 237)는, 좌우 상부 윤곽부(111a, 211a) 중앙지점에서부터 상부방향으로 미간에 걸쳐 돌출되면서 착용됨으로써, 그 전체적인 착용 형상은 전방에서 보라보았을 때, 대략“ㅗ”형상으로 착용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
안경을 착용하는 동안에 안경양측 렌즈 사이의 노즈 키즈는, 만곡부 또는 접철부 위에 착용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부 상부(133, 233) 내부 및/또는 작은 내부기체공간에는 필터부가 구성되며, 상기 필터부(139, 239)는 코구멍 바로 앞 좌측과 우측 양측에 각각 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 필터부(139, 239)와 코구멍과의 그 사이간격은, 대략 5mm 내지 20mm로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부 상부(133, 233) 내부 및/또는 작은 내부기체공간에는 필터부가 구성되며, 상기 필터부(139, 239)는 코구멍 바로 아래 벽체(131)에 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 113항에 있어서,
상기 필터부(139, 239)와 코구멍과의 그 사이간격은, 대략 1mm 내지 10mm로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 벽체는, 일단이 덮개부 내부 일측면의 만곡된 내측면을 따라 일체로 형성되고, 타단이 전방으로 절곡되면서 차폐부(131a)가 연장 형성되어 단면으로 보았을 때, 대략 “L" 형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 벽체에는, 결합홈(116)이 형성되고 상기 결합홈에는 생체신호를 측정하도록, 생체신호 측정장치가 탈부착 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 벽체에는 결합홈(116)이 형성되고 상기 결합홈에는 필터부가 탈부착 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 벽체에는 결합홈(116)이 형성되고 상기 결합홈에는 산소 발생장치, 호흡기 치료장치, 향기발생 장치, 스마트 센서가 탈부착 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 벽체에는 이산화탄소가 포함된 공기를 신속히 배출하도록, 배기부가 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 차폐부(131a)는, 스마트 마스크(10, 20) 착용시, 사람의 인중 형상에 대응하여 인중을 따라 달라붙으면서 밀착되어 인중부위 틈새를 밀폐시키기 위해, 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 차폐부(131a)는, 인중을 따라 달라붙으면서 밀착되도록 하기 위해, 그 두께는 대략 50 내지 100 ㎛로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 차폐부(131a)는, 인중부위와 면접촉이 되도록, 그 폭은 대략 4mm 내지 15mm로 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 차폐부(131a)는, 사람의 인중을 따라 밀착되도록 하기 위해, 2개의 호흡기(코구멍)의 길이방향으로 중앙부는 낮고, 양측 가장자리부는 중앙부보다 상대적으로 높게 형성되어 단면으로 보았을 때, 대략“∪"형상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 완충부재(136)는, 그 폭이 대략 2mm 내지 8mm, 그 두께는 대략 50 내지 100 ㎛, 그 길이는 대략 30mm 내지 70mm로 형성되며, 하부에는 차폐부가 연결되고 상부에는 접철부(137, 237)와 연장 연결되어 구성되며, 작은 내부기체공간의 가장자리 좌우측에서 내부기체공간을 향해 판형상으로 연장 형성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 프론트커버(134, 234)는, 좌우 밀착부와 결합되지 않고, 좌우측 끝단이 중앙지점보다 높게 형성되어 단면으로 보았을 때 대략“∪"형상으로 형성되므로써, 상황에 따라 상부로 접철하여 고정되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 프론트커버(134, 234)는, 입과 턱에 직접 접촉되지 않고 소정의 거리 이격되어 배치되어 있으며, 사용자 입과 볼, 턱을 커버하여 보호하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 상부로 접철되는 상기 프론트커버(134, 234)는, 상기 상부(133, 233)와 일체형인 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 프론트커버(134, 234)는, 입에 해당하는 부위에 대화용 구멍이 천공되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 덮개부(130, 230)는 상기 프론트커버(134, 234) 일측면에 절개라인을 포함하고, 상기 절개라인을 따라 절개가 가능하므로, 상황에 따라 상기 프론트커버(134, 234)가 구성되지 않도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 필터부(139, 239)는, 상기 덮개부 상부(133, 233)에 하나 이상 탈부착됨을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
상기 배기부(140)는, 사용자 코구멍 바로 아래에 구성됨을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
상기 배기부(140)는, 사용자 코구멍 바로 아래에 구성되며, 배기부와 코구멍과의 그 사이간격이 1mm 내지 10mm로 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
상기 필터(138)는, 호흡을 할 때에 공기를 가온/가습하는 필터와 먼지를 제거하는 필터를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
상기 필터(138)는, 가장 내측으로 공기를 가온/가습하는 필터가 구성되고, 그 다음에 먼지를 제거하는 필터가 추가적으로 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1 항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크를 착용하고 사용자가 호흡을 하는 경우에, 상기 덮개부 상부 내부 또는/및 작은 내부기체공간을 통해 사용자에게 가온/가습된 공기가 제공되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 좌측 생체신호 측정장치와 우측 생체신호 측정장치는 사용자 좌측 및 우측 귀에 동시에 접촉되거나 좌측 및 우측 귀에 적어도 한쪽에 접촉되고, 그 위에 스마트 마스크가 덮는식으로 착용되어 좌측 생체신호 측정장치와 우측 생체신호 측정장치를 피부에 더욱 안정적으로 밀착시키므로써 움직임이 방지되고, 외부 빛 또는 외부환경을 차단하여 생체신호를 측정할 수 있는 것을 특징으로 하는 생체신호 측정장치를 갖는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
스마트 마스크(10, 20)를 사용자 얼굴에 착용하는 방법으로서, 상기 방법은,

사용자는 양손으로 좌우 상부 밴드부재(121, 222) 파지부를 각각 파지한다(1단계);

전(pront)턱을“위치특징부”인 턱받침부(114, 214)에 갖다 된다(2단계);

머리를 두를 수 있도록 충분한 가용성을 갖는 좌우 상부 밴드부재(121, 221)를 상부로 끌어당겨 사용자 정수리 부위(210)에 고정시킨다(3단계);

좌우 하부 밴드부재(122, 222)를 사용자 뒷머리 부위(220)에 고정시킨다(4단계); 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20) 착용 방법.
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 실리콘 고무를 이용하여 사출성형하여 얻는 것임을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 잠자는 동안에 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 잠자는 동안에 생체신호를 측정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 운동하는 동안에 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 운동하는 동안에 생체신호를 측정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 먼지, 황사, 미세먼지로부터 호흡기를 보호하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 냄새로부터 호흡기를 보호하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 타인이나 사물을 보호하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 얼굴을 교정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 얼굴피부를 교정하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 입호흡을 방지하여 코호흡으로 전환하도록 하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 잠자는 동안에 코골이 현상을 방지하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).
제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 스마트 마스크(10, 20)는, 호흡할 때에 공기를 가온/가습을 하기 위해 사용되는 것을 특징으로 하는 스마트 마스크(10, 20).