KR20170011923A - 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템 - Google Patents

전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템 Download PDF

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KR20170011923A
KR20170011923A KR1020150106181A KR20150106181A KR20170011923A KR 20170011923 A KR20170011923 A KR 20170011923A KR 1020150106181 A KR1020150106181 A KR 1020150106181A KR 20150106181 A KR20150106181 A KR 20150106181A KR 20170011923 A KR20170011923 A KR 20170011923A
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Abstract

본 발명은 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 착용감과 밀착성이 우수하여 전기자극 전달과 생체신호 감지 기능을 효과적으로 수행하고 위생적이며 인체에 악영향을 초래하지 않을 뿐만 아니라 관리가 용이하고 내구성을 향상시킬 수 있으며 사용이 간편하고 호환성이 우수한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서, 인체에 밀착되는 착용구본체; 전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성되는 자극안착홀; 및 상기 자극안착홀에 탈부착 되고 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 전기자극부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템은 전술한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구; 및 상기 전기자극부에 전기자극을 인가하는 저주파수 전기자극기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 인너 착용구의 외부에 착용되고, 상기 전기자극부와 대응하는 자극인가부가 구비된 자극인가용 외부착용구를 더 포함하여 구성될 수 있다.

Description

전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템{INNER WEARING DEVICE FOR ELECTRICAL STIMULATION AND SYSTEM USING IT}
본 발명은 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 착용감과 밀착성이 우수하여 전기자극 전달과 생체신호 감지 기능을 효과적으로 수행하고 위생적이며 인체에 악영향을 초래하지 않을 뿐만 아니라 관리가 용이하고 내구성을 향상시킬 수 있으며 사용이 간편하고 호환성이 우수한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 전기자극 시스템은 전원공급부로부터 인가되는 전류로 근육을 직접 자극해 뇌의 명령 없이 근육을 수축시키는 전기근육자극(EMS; Electrical Muscle Stimulation) 인가하는 시스템으로서, 이를 통해 인가되는 전기근육자극은 웨이트 트레이닝이나 큰 동작 없이 전기적으로 근섬유 자체의 수축을 유도하기 때문에 인대나 관절의 손상 없이 운동 효과를 발휘할 수 있어서 체중의 조절, 몸매의 보정 및 환자의 경우 재활효과를 기대할 수 있다.
그리고, 전기자극 시스템은 인체와 접촉된 자극인가부재로 전류를 공급하게 되면 피부조직이나 피하조직에 전기자극을 인가함으로써 혈행을 촉진시켜 치료효과나 미용효과를 상승시키는 작용을 수행할 수 있다.
전술한 전기자극 시스템으로서 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1114164호에는 도1에 도시된 바와 같은 '의복형 근전도 및 기능적 전기자극 시스템'이 제안되어 있다.
상기한 의복형 근전도 및 기능적 전기자극 시스템은 근전도-기능적 전기자극용 의류(10), 근전도-기능적 전기자극 본체부(200), 휴대단말부(100)를 구비한다.
근전도-기능적 전기자극용 의류(10)는 안감과 겉감으로 이루어지며, 안감의 내측, 즉 피부와 접촉되는 부분에 자극전극들과 근전도 전극들이 장착되어 있으며, 근전도-기능적 전기자극 본체부에서 자극전극들과 근전도 전극들로 연결된 전선(신호선, 전원선, 접지선 등)은 안감과 겉감 사이에 내장되어 있다.
근전도-기능적 전기자극용 의류의 적어도 안감은 탄력성이 있는 소재로 이루어져 있으며, 안감과 겉감 사이에 전선들이 내장되어, 착용자가 운동 또는 활동시 전선이 움직임에 방해가 되지 않는다.
근전도-기능적 전기자극용 의류(10)는 상의와 하의로 이루어질 수 있으며, 경우에 따라서는 원피스 스타일로 이루어질 수 있다.
근전도-기능적 전기자극 본체부(200)는 근전도-기능적 전기자극용 의류(10)의 내측의 피부의 접촉부위에 장착된 자극전극들과 근전도 전극들을 제어한다. 근전도-기능적 전기자극 본체부(200)는 본체 배터리(290)에 의해 구동되며, 본체 키입력부를 구비하여 전원 온/오프, 자극세기 설정 등을 행하며, 본체 표시부를 구비하여 환자의 근전도 등을 볼 수 있게 이루어져 있다.
휴대단말부(100)는 보호자 또는 물리치료사가 물리치료를 도울때, 치료중에 보호자 또는 물리치료사가 일일히 환자가 착용한 의복에 장착된 근전도-기능적 전기자극 본체부(200)를 제어하기 어려운데, 이를 위해 준비된 장치이다. 휴대단말부(100)는 단말 키입력부를 구비하여 전원 온/오프, 자극세기 설정 등을 행하며, 이들 입력된 신호를 무선으로 근전도-기능적 전기자극 본체부(200)로 전송한다. 또한 근전도-기능적 전기자극 본체부(200)로 부터 수신된 환자의 근전도 등의 정보를 단말 표시부에 디스플레이하며, 단말배터리에 의해 구동된다.
전술한 바와 같은 종래 의복형 근전도 및 기능적 전기자극 시스템은 인체와 접촉된 자극전극을 통해 피부조직이나 피하조직에 전기자극을 인가할 수 있지만, 이하 같은 여러 가지 문제점을 가지고 있다.
먼저, 전술한 종래 전기자극용 의류(10)는 다수의 자극전극을 설치하여야 하고 전선 등을 설치하여야 하는 등 제조비용이 높아 매우 고가이므로 소비자가 개별적으로 구매하여 개인용으로 사용할 수 없어서 통상 스포츠 센터나 병원에서는 한 벌을 여러 명이 공동적으로 사용하는 것이 일반적이다.
이에 따라 착용자가 운동 또는 활동으로 땀 등과 같은 분비물이 발생 되면 안감이나 겉감이 쉽게 오염되므로 불쾌감을 유발하고 비위생적인 단점이 있다. 그리고, 오염으로 인해 전기자극용 의류(10)를 자주 세탁할 경우 전선이나 자극전극이 손상 및 박리되거나 파손되는 등 내구성 취약한 단점이 있다.
그리고 전기자극용 의류(10)에 설치되는 자극전극은 천에 도전성폴리머와 같은 도전성물질을 적층하여 제작한 패드 형태로 형성되므로 두껍고 무거울 뿐만 아니라 가요성이 떨어져 착용감이 불량하여 전기자극의 효율이 낮을 뿐만 아니라 통풍성이 전혀 없고, 자극전극이 직접 피부와 접촉될 경우 피부트러블이나 피부질환을 유발하는 단점이 있다.
또한, 종래 전기자극용 의류(10)는 사용시에 착용하고 있던 운동복 등의 평상복을 벗고 착용하여야 하고, 사용을 완료한 후에 전기자극용 의류를 벗은 다음에 다시 운동복 등을 재착용하여야 하므로 탈의실을 이용하여야 하는 등 사용이 번거롭고 불편한 단점이 있다.
아울러, 종래 전기자극용 의류(10)는 안감과 겉감 사이에 전선들이 내장되어 있으므로 피부와의 접촉시에 이물감을 유발하는 등 착용감과 사용감이 불량한 단점이 있다.
한국공개특허 공개번호 제10-2013-0008516호 "훈련/의료 용도의 저주파수 전기 심근자극형 의복" 한국등록특허 제10-1114164호 "의복형 근전도 및 기능적 전기자극 시스템" 한국등록특허 제10-1209102호 "전기자극 기능을 가지는 미세전류 기기"
본 발명은 상기 내용에 착안하여 제안된 것으로, 착용감과 밀착성이 우수하여 전기자극 전달과 생체신호 감지 기능을 효과적으로 수행하고 위생적이며 인체에 악영향을 초래하지 않도록 한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은, 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템의 관리가 용이하고 내구성을 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 사용이 간편하고 호환성이 향상되도록 한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서, 인체에 밀착되는 착용구본체; 전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성되는 자극안착홀; 및 상기 자극안착홀에 탈부착 되고 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 전기자극부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전기자극부의 탈부착을 위해 상기 자극안착홀의 주변, 및 대응하는 상기 전기자극부에 설치되는 결속부재를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서, 인체에 밀착되는 착용구본체; 전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성된 전기자극부로 구성되고, 상기 전기자극부는 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서, 인체에 밀착되는 착용구본체; 전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성된 전기자극부로 구성되고, 상기 전기자극부는 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하여 형성되고, 상기 전기자극부를 제외한 상기 착용구본체 부분은 수분을 머금지 않는 수분비흡수성 소재로 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서, 인체에 밀착되는 착용구본체; 전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성된 전기자극부로 구성되고, 상기 착용구본체는 외면층과 내면감, 상기 외면층과 내면층 사이에 배치되는 방수층으로 구성되되, 상기 전기자극부로 형성되는 영역은 상기 방수층이 삭제된 구조로 형성되고, 상기 외면층 및 상기 내면층은 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서, 인체에 밀착되는 착용구본체; 전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성된 전기자극부로 구성되되, 상기 전기자극부를 제외한 상기 착용구본체 영역에 형성되는 방수층을 포함하고, 상기 착용구본체는 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전기자극부는 도전성물질로 형성된 사 및 도전성물질을 포함하는 섬유사 중에서 선택되는 도전사가 구비된 도전성선재로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 도전성선재는 상기 도전사가 감김되도록 중심에 배치되는 중심사를 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 전기자극부는 도전성물질을 포함하는 섬유사가 구비된 자극면상체와, 상기 도전성물질을 포함하는 섬유사에 전원을 인가하기 위해 상기 자극면상체에 배치되는 자극인가선을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 자극면상체에 배치되고 상기 자극인가선과 전기적으로 접속되는 접속단자를 포함하고, 상기 자극인가선이 파형 구조로 등분포되게 배치될 수 있다.
여기서, 상기 접속단자는 상기 자극면상체에 배치되는 벨크로화스너몸체에 다수의 갈고리가 형성된 암 벨크로화스너와, 상기 암 벨크로화스너에 탈부착되고 벨크로화스너몸체에 다수의 걸림훅이 형성된 수 벨크로화스너로 구성되되, 상기 갈고리와 상기 걸림훅은 도전성선재로 형성될 수 있다.
한편, 상기 전기자극부는 도전성물질을 포함하는 섬유사가 구비된 자극면상체와, 상기 자극면상체에 배치되고 상기 도전성물질을 포함하는 섬유사와 전기적으로 접속되는 접속단자를 포함하여 구성될 수 있다.
상기 전기자극부는 인체에 압력을 인가하도록 지압부재가 배치될 수 있다.
그리고, 상기 전기자극부는 양극 전기자극부, 음극 전기자극부, 및 상기 양극 전기자극부와 상기 음극 전기자극부를 전기적으로 절연하는 절연부가 단일의 유닛으로 구성될 수 있다.
상기 착용구본체 또는 상기 전기자극부에는 인체의 생체신호를 감지하는 생체신호 측정모듈이 배치될 수 있다. 또한, 단방향 또는 양방향 송수신이 가능한 통신모듈 또는 GPS모듈이 더 구성될 수 있다.
상기 수분흡수성 소재는 수분흡수성 섬유사로 구성되고, 상기 수분비흡수성 소재는 수분비흡수성 섬유사로 구성될 수 있다.
상기 착용구본체는 상의 형상, 하의 형상, 상의와 하의가 결합된 원피스 형상 중에서 어느 하나의 형태로 구성될 수 있다.
그리고, 상기 전기자극부는 다수의 통공을 갖는 구조로 형성될 수 있다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템은 전술한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구; 및 상기 전기자극부에 전기자극을 인가하는 저주파수 전기자극기를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 인너 착용구의 외부에 착용되고, 상기 전기자극부와 대응하는 자극인가부가 구비된 자극인가용 외부착용구를 더 포함하여 구성될 수 있다.
그리고, 상기 자극인가용 외부착용구는 인체에 착용할 수 있도록 복수의 띠형 부재가 결속되어 형성된 띠형 조립체로 구성되고, 상기 띠형부재에 상기 자극인가부가 배치될 수 있다.
이때, 상기 자극인가부는 도전선이 파형 구조로 배치되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템에 의하면, 운동복이나 평상복으로 사용할 수 있도록 밀착성과 가요성 및 착용감이 우수하게 제작된 착용구본체에 가요성과 통풍성을 갖는 전기자극부가 일체로 형성된 착용구를 인너복으로 개별착용하여 활동하는 과정에서 인체에 전기자극을 인가하고자 하는 경우에 자극인가용 외부착용구를 간편하게 착용하여 사용할 수 있다. 이로 인해 종래와 같이 한 벌의 전기자극용 전용의류를 여러 사람이 공동으로 사용함에 따라 야기되는 불쾌감이나 비위생성을 미연에 방지할 수 있고, 종래와 같이 두꺼운 자극패드가 일체로 결합되어 있거나 전기케이블 등이 없으므로 통상의 의복과 마찬가지로 간편하게 세탁하여 사용할 수 있어서 사용이 편리하고 위생적이며 내구성이 우수한 장점이 있다.
그리고, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템에 의하면, 운동복이나 평상복으로 호환성 있게 사용할 수 있어서 의복을 갈아입지 않아도 전기자극 전달과 생체신호 감지가 가능하므로 사용이 편리하고, 인체에 착용되는 부분이 통상적인 의복 형태이므로 이물감이 유발되지 않아 착용감과 사용감이 향상되는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템에서 전기자극의 전달을 위해 착용하는 자극인가용 외부착용구가 복수의 띠형 부재에 의해 멜빵형 조끼와 유사한 형태의 띠형 조립체로 형성되어 있으므로 가벼워서 활동성이 우수하고 사용과 취급이 편리한 장점이 있다.
도1은 종래 의복형 근전도 및 기능적 전기자극 시스템을 설명하기 위한 도면,
도2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타내는 사시도,
도2b는 도2a의 A부 확대도,
도3a 및 도3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면으로서, 도3a는 정면의 형상을 나타낸 정면도이고, 도3b는 후면의 형상을 나타낸 배면도이다.
도4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면,
도5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면,
도6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면,
도7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면,
도8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구의 제1 변형예를 나타낸 도면,
도9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면,
도10은 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도2a 내지 도10에 의거하여 상세히 설명하고, 도2a 내지 도10에 있어서 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조번호를 부여한다. 한편 각 도면에서 일반적인 기술로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성과 그에 대한 작용 및 효과에 대한 도시 및 상세한 설명은 간략히 하거나 생략하고 본 발명과 관련된 부분들을 중심으로 도시하였다.
도2a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타내는 사시도, 도2b는 도2a의 A부 확대도이다.
도2a 및 도2b를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1, 이하에서 '인너 착용구'라 약칭하기도 한다)는 인체에 밀착되는 착용구본체(11), 전기자극의 작용위치에 해당되는 착용구본체(11)에 형성되는 자극안착홀(13), 및 자극안착홀(13) 부위에 탈부착 되고 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 전기자극부(12)를 구비한 것으로 후술되는 저주파수 전기자극기(3)로부터 인가되는 전기자극을 전기자극부(12)를 매개로 전달 받도록 되어 있다.
그리고, 본 발명의 일 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 인체에 착용할 수 있는 복대, 양말, 장갑 등과 같은 형상으로 형성될 수도 있지만 본 발명에서는 의복 형태로 형성된 것을 중심으로 설명한다. 특히, 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 운동시에 운동복과 같은 평상복으로 활용하면서 필요에 따라 전기자극용 의복으로 호환성 있게 사용할 수 있도록 구성된 것으로, 전기자극부(12)는 후술되는 자극인가용 외부착용구(2)에 형성된 자극인가부(22)와 대응하는 위치에 형성되어 있다.
착용구본체(11)는 무기섬유사나 유기섬유사를 위사 및 경사로 적용하여 직물형태로 형성하되, 전기자극부(12)를 제외한 영역으로 불필요하게 전기자극이 인가되지 않도록 도전성을 띄지 않는 세라믹섬유사나, 전기저항이 매우 커져 전기자극이 인가되지 않는 모노필라멘트사(예컨대, 낚시줄과 같이 섬유사를 형성하는 필라멘트사가 한 가닥인 섬유사를 의미함)와 같은 고저항 섬유사를 이용하여 직조한다.
그리고, 착용구본체(11)는 상의 형상, 하의 형상, 상의와 하의가 결합된 원피스 형상 중에서 어느 하나의 형태로 형성된 것을 적용할 수 있지만, 도2a에서는 상의와 하의를 개별적으로 형성한 것을 도시하고 있다.
자극안착홀(13)은 후술되는 전기자극부(12)가 설치되는 위치에 형성되는 홀로서, 의복 형태로 제작된 착용구본체(11)에 후공정으로서 자극안착홀(13)을 천공하는 방식으로 형성하거나, 착용구본체의 직조시에 자극안착홀 형성부위를 직조하지 않는 방식으로 형성한다.
상기 전기자극부(12)는 면상 구조의 자극면상체로 형성되어 다수 개가 배치되되 인체의 특정 부위 특히, 특정 근육 사이에 전류가 흐르도록 쌍을 이루도록 배치되고, 탈부착을 위해 결속부재(14)가 구비되어 있다. 이 결속부재(14)는 암,수 벨크로화스너(141,142)를 자극안착홀(13)의 주변, 및 대응하는 전기자극부(12)의 내면 가장자리 부위에 설치하여 구성한다. 그리고 결속부재(14)로는 벨크로 화스너 외에도 스냅단추, 지퍼 등으로도 구성할 수 있다.
그리고, 전기자극부(12)는 위사 및 경사에 의해 직조되는 직물지 형태의 자극면상체로 형성되되, 후술되는 외부착용구(2, 도10 참조)의 자극인가부(22)로부터 인가되는 전원의 통전이 가능하여 인체에 전기자극을 전달할 수 있도록 도2b의 확대부에 도시된 바와 같이 위사 및 경사의 일부 또는 전부가 도전성선재(a)로 형성되어 있다. 여기서, 직물지는 통상 제직기라고 호칭되는 직기에 의해 제직되는 제직물과, 통상 편직기 또는 편성기라고 호칭되는 직기에 의해 편성되는 편성물(또는 편물)을 포함하는 개념을 의미한다.
도전성선재(a)는 도전성물질로 형성된 사(絲)나 도2b의 확대부에 도시된 바와 같은 도전성물질(a6)을 포함하는 섬유사(絲)가 선택되어 적용된다.
여기서, 도전성물질로 형성된 사는 도전성 금속으로 형성된 금속사, 탄소사 등이 적용될 수 있지만, 스테인레스, 티타늄, 동(Cu) 등의 도전성 금속사가 대표적으로 적용될 수 있다. 도전성 금속사는 직기에 위사 또는 경사로 공급하여 직조하거나, 천 등에 바느질할 수 있도록 10 내지 500 마이크로미터(㎛) 범위의 직경을 갖는 것을 적용하되, 피부 트러블을 유발하지 않도록 섬유사와 합사하여 구성한 것을 적용하는 것이 바람직하다.
그리고, 도전성물질(a6)을 포함하는 섬유사(絲)는 도2b의 확대부에 나타난 바와 같이 도전성 금속나노입자, 금속산화물 입자, 그래핀 등과 같은 도전성물질(a6)이 섬유사를 구성하는 다수의 필라멘트사에 포함되도록 섬유사의 제조시 이용되는 방사용 마스터배치에 도전성물질을 포함하여 방사한 것을 적용하거나, 도전성폴리머를 섬유사에 코팅한 섬유사를 적용한다.
한편, 본 발명의 제1 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 전기자극부(12)를 수분흡수성 소재를 포함하여 형성된 자극면상체로 구성하고, 이를 제외한 착용구본체(11)를 수분비흡수성 소재로 형성할 수 있다. 이와 같이 형성된 전기자극부(12)는 수분흡수성 소재 부분이 수분을 머금게 되면 수분 자체가 도전성을 가지게 되므로 외부착용구(2, 도10 참조)의 자극인가부(22)로부터 인가되는 전원의 통전이 가능하여 인체로 전기자극을 인가할 수 있다.
그리고, 수분흡수성 소재는 펄프나 목화 등으로 형성된 수분을 흡수할 수 있는 사나, 면(cotton), 모(wool), 견(silk), 마(linen) 등과 같이 수분을 흡수할 수 있는 사와 같은 수분흡수성 섬유사가 선택, 적용될 수 있다. 여기서, 수분비흡수성 소재로는 낚시줄 등으로 이용되고 단일의 필라멘트로만 형성된 모노필라멘트사나 나이론 섬유사가 선택되어 적용될 수 있다.
아울러, 상기 전기자극부(12)는 인체에 압력을 인가하도록 지압부재(미도시)가 배치될 수 있다. 지압부재는 원적외선을 방출하는 세라믹 알갱이 등을 전기자극부에 내면에 부착하는 방식으로 설치한다.
한편, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 착용구본체(11)나 전기자극부(12)에 배치되어 외부착용구(2, 도10 참조)의 전원라인에 접속되어 생체신호를 감지할 수 있는 생체신호 측정모듈(미도시)이 구비될 수 있다.
상기 생체신호 측정모듈은 인체의 온도, 습도, 압력, 맥박, 혈압 등을 감지하는 통상의 생체신호 측정모듈을 서로 쌍을 이루도록 배치된 일측 및 타측 전기자극부(12)에 설치하여 구성할 수 있는 것이므로 세부구체적인 설명을 생략한다. 예컨대, 생체신호 측정모듈로는 맥박 및 혈압을 측정하는 장치 외에도, 땀과 같은 인체 수분 등을 감지할 수 있는 수분감지센서(미도시), 사용자의 하중을 감지할 수 있는 압력센서(미도시), 인체의 온도를 감지할 수 있는 온도센서(미도시) 등이 선택적으로 설치될 수 있다.
그 외에도, 착용구몸체(11)에는 단방향 또는 양방향 송수신이 가능한 통신모듈(미도시), GPS모듈(미도시), 음이온을 발생시키는 음이온발생장치(미도시)등이 선택적으로 설치될 수 있다. 상기한 통신모듈, GPS모듈, 수분감지센서, 압력센서, 음이온발생장치, 온도센서는 통상의 감지소자나 모듈을 설치하는 것이므로 구체적인 설명을 생략한다.
이하, 본 발명에 따른 제2 실시예 내지 제7 실시예를 설명하되, 전술한 제1 실시예에 나타난 구성요소와 유사한 구성요소에 대하여는 동일부호를 부여하는 한편 구체적인 설명을 생략하고 차이점을 갖는 구성요소를 중심으로 설명한다. 그리고, 이하의 제2 내지 제7 실시예에서는 제1 실시예와 그 변형예 또는 각 실시예 등에 나타난 구성요소 중 채용 가능한 구조라면 선택적으로 적용할 수도 있는 것으로 구체적인 설명이나 도면상 도시는 생략한다.
도3a 및 도3b는 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면으로서, 도3a는 정면의 형상을 나타낸 정면도이고 확대부는 지시된 부분을 확대하여 나타낸 것이며, 도3b는 후면의 형상을 나타낸 배면도이다.
도3a 및 도3b를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 인체에 밀착되는 착용구본체(11)와, 전기자극의 작용위치에 해당되는 착용구본체(11)에 형성된 전기자극부(12)로 구성되되, 상기 착용구본체(11)와 전기자극부(12)가 일체형으로 형성되고, 전기자극부(12)는 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하여 구성된다.
전기자극부(12)는 도전성폴리머를 자극 형성부위에 도포 등의 방식으로 적층하여 배치하거나 도전성선재(a)를 자수기를 이용하여 자수방식으로 배치할 수도 있지만, 도3a의 확대부에 도시된 바와 같이 착용구본체(11)를 직조하는 과정에서 자극형성부위에 위사 및 경사로서 도전성선재(a)를 공급하여 직조방식으로 배치하여 구성한다.
여기서, 도전성선재(a)는 편성물의 직조용으로 공급 되더라도 함께 편성(니팅, 편직, 또는 편조 등으로 호칭됨)되는 직조섬유사(도3a의 확대부에서 도면부호 a를 제외한 나머지 섬유사) 등의 마모나 손상을 유발하지 않도록 하기 위해 중심사(a1)와 도전사(a2)로 구성되어 있다.
중심사(a1)는 도전성선재의 중심 부분에 배치되는 것으로, 편성되는 과정에서 편성용 직조섬유사와 직접 접촉되면서 서로 엮음 되게 된다. 이와 같이 중심사(a1) 부분이 직조섬유사와 엮임되면 도전사(a2)와 직조섬유사와의 마찰을 방지할 수 있어서 직조섬유사나 도전사의 손상을 방지할 수 있다. 이때, 중심사(a1)는 다양한 유기섬유사 및 무기섬유사가 선택되어 적용될 수 있지만, 본 실시예에서 중심사(a1)는 고장력섬유사로서 인장강도 20 g/d(denier) 이상이고, 열화온도가 250℃ 이상이며, 굵기가 10 내지 2000 데니어인 아라미드 섬유사(두퐁사 상품명)나, 케브라사(두퐁사 상품명) 등으로 호칭되는 아라미드계 섬유사를 대표적으로 적용하여 구성할 수 있다.
그리고, 중심사(a1)는 외력의 인가시 변형되고 외력의 해제시에 복귀되는 신축성고분자사로 구성될 수 있다.
여기서, 신축성고분자사는 스판사, 폴리우레탄사 등으로 호칭되는 섬유사로서, 폴리이미드, 폴리에스테르, 폴리에틸렌테레트탈레이트 또는 이들의 공중합체 등으로 형성된 신축성 고분자 수지에 의해 선사로 제작된 것을 적용할 수 있다.
도전사(a2)는 중심사(a1)에 감김되는 것으로 전원의 통전이 가능한 도전성을 갖는 소재라면 선택, 적용할 수 있는 것으로, 대표적으로 도전사는 20 내지 100 마이크로미터(㎛) 범위의 직경을 갖는 동선으로 형성된다.
도4는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면으로서, 확대부는 지시된 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도4를 참조하면, 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 인체에 밀착되는 착용구본체(11)와, 전기자극의 작용위치에 해당되는 착용구본체에 형성된 전기자극부(12)로 구성되고, 상기 착용구본체(11)와 전기자극부(12)가 일체형으로 형성되되, 전기자극부(12)는 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하여 형성되고, 전기자극부(12)를 제외한 착용구본체 부분은 수분을 머금지 않는 수분비흡수성 소재로 형성되어 있다.
이와 같이 형성된 전기자극부(12)는 통풍성을 갖도록 다수의 통공을 갖는 구조로 형성된다. 예컨대, 전기자극부는 수분흡수성 섬유사를 이용하여 망사형 구조(12b)로 직조하여 구성한다.
전술한 본 발명의 제3 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 전기자극부(12)에 다수의 통공이 형성되어 있으므로 통풍성을 확보할 수 있고, 망사 구조이므로 평상복으로 착용시 다채로운 미감을 표현할 수 있고 안정된 통풍성을 확보하여 피부 트러블을 방지할 수 있다. 그리고, 수분흡수성 섬유사 부분이 수분을 머금게 되면 수분 자체가 도전성을 가지게 되어 외부착용구(2)의 자극인가부(22)로부터 전달되는 전기자극을 인체에 인가할 수 있다.
도5는 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면으로서, 확대부는 지시된 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도5를 참조하면, 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 인체에 밀착되는 착용구본체(11)와, 전기자극의 작용위치에 해당되는 착용구본체에 형성된 전기자극부(12)로 구성되되, 상기 착용구본체(11)는 외면층(111)과 내면층(112), 외면층(111)과 내면층(112) 사이에 배치되는 방수층(113)으로 구성되어 있다.
그리고, 착용구본체(11)는 두 겹의 직물지를 덧대어 외면층(111)과 내면층(112)으로 형성하고 외면층과 내면층 사이에 방수층(113)으로서 방수필름지를 삽입하여 접합하되, 전기자극부(12)로 형성되는 영역은 방수필름지에 홀을 천공하여 전원의 통전이 가능하도록 한다.
또한, 상기 외면층(111) 및 내면층(112)은 자극인가부(12)로부터 전달되는 전기자극을 인체에 인가할 수 있도록, 전술한 바와 같이 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재가 포함되어 있다.
전술한 본 발명의 제4 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 전기자극의 작용위치에 해당되는 부분은 방수층(113)이 형성되지 않아 수분흡수성 섬유사 부분이 수분을 머금게 되면 수분 자체가 도전성을 가지게 되어 후술되는 자극인가부(22)로부터 전달되는 전기자극을 인체에 인가하게 되고, 나머지 부분은 방수층(113)이 형성되어 불필요하게 전기자극이 인가되는 현상을 방지할 수 있다.
도6은 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면으로서, 확대부는 지시된 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도6을 참조하면, 본 발명의 제5 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 인체에 밀착되는 착용구본체(11)와, 전기자극의 작용위치에 해당되는 착용구본체에 형성된 전기자극부(12)로 구성되되, 전기자극부(12)를 제외한 착용구본체(11) 영역에 방수층(114)이 형성되어 있다.
방수층(114)은 실리콘수지를 직물지(115)의 내면에 도포하는 방식으로 형성한다.
또한, 착용구본체(11)는 후술되는 자극인가부(22)로부터 전달되는 전기자극을 인체에 인가할 수 있도록 전술한 바와 같이 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 구조로 구성된다.
도7은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면으로서, 확대부는 지시된 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도7을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 인체에 밀착되는 착용구본체(11)와, 전기자극의 작용위치에 해당되는 착용구본체에 형성된 전기자극부(12)로 구성되되, 전기자극부는 도전성물질을 포함하는 섬유사(121a)가 구비된 자극면상체(121)와, 상기한 도전성물질을 포함하는 섬유사(121a)에 전원을 인가하기 위해 자극면상체(121)에 배치되는 자극인가선(122)으로 구성되어 있다.
자극인가선(122)은 도전성물질을 포함하는 섬유사(121a)에 비해 전기저항이 낮아 전기전도도가 뛰어난 도전성선재(a)가 선택되어 자수방식 등으로 자극면상체(121)에 배치되는 것으로, 도7의 확대부에 도시된 바와 같이 중심사(a1)에 동선과 같은 복수 가닥의 도전사(a2)가 감김된 것을 적용한다.
상기한 자극인가선(122)은 후술되는 자극인가부(22)로부터 인가되는 전류를 도전성물질을 포함하는 섬유사(121a)에 전달하는 기능을 수행하는 것으로, 자극면상체(121)에 등분포되도록 파형 구조로 배치되어 있다.
도8은 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구의 제1 변형예를 나타낸 도면으로서, 전기자극부(12) 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도8을 참조하면, 본 발명의 제6 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 자극인가선(122)과 전기적으로 접속되도록 자극면상체(121)에 접속되는 접속단자(123)가 구비되어 있다.
상기 접속단자(123)는 동과 같은 소재로 형성된 암,수 스냅단추로도 구성될 수 있지만, 본 실시에에서는 자극면상체(121)에 배치되는 벨크로화스너몸체에 다수의 갈고리가 형성된 암 벨크로화스너(123a)와, 이 암 벨크로화스너(123a)에 탈부착되고 벨크로화스너몸체에 다수의 걸림훅이 형성된 수 벨크로화스너(123b)로 구성되어 있다.
상기한 암,수 벨크로화스너(123a,123b)는 통상적인 벨크로화스너와 마찬가지로 띠 형상으로 직조된 벨크로화스너몸체에 서로 결착 또는 분리되도록 갈고리와 걸림훅이 형성된 구조로 형성되지만, 갈고리와 걸림훅이 동선과 같은 도전성선재로 형성되고, 벨크로화스너몸체에는 도전성선재로 형성된 갈고리와 걸림훅과 전기적으로 연결되는 도전성선재가 배치된 구조로 형성되어 있다.
그리고, 수 벨크로화스너(123b)에는 후술되는 저주파수 자극기(3, 도10참조) 또는 자극인가부(22)로부터 인출되는 전기라인(c)이 접속되어 암 벨크로화스너(123a), 자극인가선(122), 및 도전성물질을 포함하는 섬유사(121a) 순으로 전류가 도통되도록 되어 있다.
전술한 본 발명의 제6 실시예에 따르면 사용자가 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)를 착용한 상태에서 접속단자(123)를 서로 탈부착하는 간단한 동작을 통해 인체에 전기자극을 인가할 수 있어서 구조가 간결, 단순하고 간편하게 사용할 수 있는 장점이 있다.
도9는 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 나타낸 도면으로서, 확대부는 지시된 부분을 확대하여 도시한 것이다.
도9를 참조하면, 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 인체에 밀착되는 착용구본체(11)와, 전기자극의 작용위치에 해당되는 착용구본체(11)에 형성된 전기자극부(12)로 구성되되, 전기자극부(12)는 후술되는 외부착용구(2)의 양극 자극인가부(미도시, 또는 양극 전원라인)과 접속되는 양극 전기자극부(126), 외부착용구(2)의 음극 자극인가부(미도시, 또는 음극 전원라인)과 접속되는 음극 전기자극부(127), 및 양극 전기자극부(126)와 음극 전기자극부(127)를 이격시켜 전기적으로 절연하는 절연부(125)가 단일의 유닛으로 구성되어 있다.
착용구본체(11)에는 전기자극의 작용위치에 해당되는 부분에 천공되는 자극안착홀(13)가 형성되어 있다. 그리고, 상기한 자극안착홀(13)의 둘레와 전기자극부에는 탈부착을 위해 결속부재(14)가 구비되어 있다. 이 결속부재(14)는 암,수 벨크로화스너(141,142)를 자극안착홀(13)의 주변, 및 대응하는 전기자극부(12)의 내면 가장자리 부위에 설치하여 구성한다.
예컨대, 전기자극부(12)는 직물지로 형성된 자극면상체에 서로 이격되도록 도전성폴리머를 코팅하여 양극 전기자극부(126)와 음극 전기자극부(127)를 형성하고, 이 양극 전기자극부(126)와 음극 전기자극부(127)가 전기적으로 절연되도록 절연수지를 도포하여 절연부(125)를 형성하는 방식으로 구성한다.
전술한 본 발명의 제7 실시예에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 단일의 전기면상체에 양극 전기자극부(26)와 음극 전기자극부(27)가 일체로 형성되어 있으므로 착용구본체(11)에 자극안착홀(13)의 형성수량을 최소화할 수 있고, 전기자극부(12)의 조립 개소를 줄일 수 있어서 사용이 편리하고 제조비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.
이하, 전술한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용하여 구현할 수 있는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템을 설명한다.
도10은 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템을 설명하기 위한 도면으로서, 인너 착용구(1)와 자극인가용 외부착용구(2)가 서로 분리된 상태에서의 형성을 도시하고, 자극인가용 외부착용구(2)의 요부를 확대하여 나타낸 것이다.
도10을 참조하면, 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템은 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1), 이 인너 착용구(1)의 외부에 착용되고 전기자극부(12)와 대응하는 복수의 자극인가부(22)가 구비된 자극인가용 외부착용구(2), 인너 착용구(1)의 전기자극부(12)에 전기자극을 인가하는 저주파수 전기자극기(3)로 구성되어 있다.
전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 전술한 제1 내지 제7 실시예에 나타난 것 중에서 선택하여 적용할 수 있으므로 구체적인 설명을 생략한다.
한편, 자극인가용 외부착용구(2)는 저주파수 전기자극기(3)로부터 인가되는 전기를 전달받아 인너 착용구(1)의 각 전기자극부(12)에 인가하기 위해 마련된 것으로 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)와 동일한 의복 형상으로 형성될 수도 있지만, 본 실시예에서는 사용과 취급의 편의성을 고려하여 서로 결속되는 복수의 띠형 부재(211)에 의해 멜빵형 조끼와 유사한 형태의 띠형 조립체(21)로 형성되어 있다.
띠형 조립체(21)는 인체의 어깨에 착용되는 한 쌍의 어깨띠와, 어깨띠의 하단에 형성되는 허리띠, 어깨띠 사이에 가로질러 배치되는 복수의 연결띠, 및 허리띠의 하부에 연결되어 인체의 대퇴부에 안착되는 대퇴부띠로 구성되어 있다.
그리고, 띠형 조립체(21)를 구성하는 띠형부재(211)는 섬유사를 위사 및 경사로 공급하여 띠형으로 직조한 것으로, 신축성을 갖도록 위사 및 경사의 일부로서 신축성고분자사가 공급되어 배치되어 있고, 저주파수 전기자극기(3)로부터 인출되는 전원라인(미도시)과 접속되고 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)의 전기자극부(12)와 대응하는 위치에 해당되는 지점(P)마다 자극인가부(22)가 배치되어 있다.
자극인가부(12)는 종래와 같이 베이스직물에 전원라인과 전기적으로 연결되는 도전성폴리머층이 배치된 자극인가면상체(미도시)로 구성될 수도 있지만, 도10의 확대부('P' 부위의 확대부)에 도시된 바와 같이 구조가 간결, 단순해지고 제조성이 향상되도록 도전성선재(a)가 파형 구조로 배치된 구조로 형성되어 있다. 여기서, 도전성선재(a)는 중심사(a1), 이 중심사에 감김되는 도전사(a2), 및 도전사(a2)의 외부에 감김되는 다수 가닥의 외피 섬유사(a3)에 의해 형성되는 절연층으로 구성된 것으로, 자극인가부(22)를 제외한 영역은 확대부 C에 도시된 바와 같이 외피 섬유사(a3)가 감김된 상태로 배치되어 있고, 확대부 D에 도시된 바와 같이 자극인가부(12)를 형성하는 영역에서는 절연층을 형성하는 외피 섬유사(a3)가 제거되고 도전사(a2)가 외부로 노출되어 인너 착용구(1)의 전기자극부(12)와 전기적으로 도통 가능하게 접촉되도록 되어 있다. 그리고, 확대부 D에서 발명의 이해를 돕기 위해 띠형부재(211)에 도전성선재(a)가 한 가닥만 배치된 형상을 도시하고 있으나 실제로는 자극인가부(22)의 배치수량을 고려하여 다수 가닥의 도전성선재(a)가 배치되어 있다.
저주파수 전기자극기(3)는 전기자극을 발생하여 인너 착용구(1)의 각 전기자극부(12)에 인가할 수 있도록 자극인가부(22)에 공급하는 전기자극발생부(미도시), 상기 전기자극발생부에 전원을 선택적으로 공급하는 전원공급부(미도시), 단위면적당 전류의 양, 자극을 주는 주기, 반복 주기, 파형 등을 결정하고 전기자극발생부 및 전원공급부의 작동을 제어하는 제어부(미도시)를 포함하여 구성된다.
그리고, 저주파수 전기자극기(3)는 전술한 선행문헌에 나타난 바와 같은 공지된 기술을 제한 없이 선택하여 적용할 수 있으므로 구체적인 설명은 생략하지만, 자극인가용 외부착용구(2)에 착용하여 일인용으로 사용할 수 있는 저주파수 전기자극기나, 여러 사람이 동시에 사용할 수 있도록 다채널로 전기자극을 인가할 수 있도록 구성된 저주파수 전기자극기를 적용할 수 있다. 그리고, 사용자가 저주파수 전기자극기(3)를 손쉽게 조작할 수 있도록 원격제어 기술이나 블루투스 기술을 적용하는 것이 바람직하다.
이하, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템의 작용을 간략하게 설명한다.
사용자가 종래와 같이 두껍고 가요성이 떨어지는 전기자극용 전용의류를 직접 착용하고 사용하는 것이라, 운동복이 평상복으로 사용할 수 있도록 밀착성과 가요성 및 착용감이 우수하게 제작된 착용구본체(11)에 가요성과 통풍성을 갖는 전기자극부(12)가 일체로 형성된 인너 착용구(1)를 인너복으로 개별 착용하여 활동하는 과정에서 체중의 조절, 몸매의 보정 및 환자의 경우 재활효과를 위해 인체에 전기자극을 인가하고자 하는 경우에 자극인가용 외부착용구(2)를 추가로 착용하여 간편하게 이용할 수 있다.
이에 따라 종래와 같이 한 벌의 전기자극용 전용의류를 여러 사람이 공동으로 사용함에 따라 야기되는 불쾌감이나 비위생성을 방지할 수 있다. 그리고, 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구(1)는 종래와 같이 두꺼운 자극패드가 일체로 결합되어 있거나 전기케이블 등이 배치되어 있지 없으므로 세탁이 자유로워 안전하고 위생적으로 사용할 수 있고 관리와 취급이 쉬울 뿐만 아니라 내구성이 우수한 장점이 있다.
또한, 자극인가용 외부착용구(2)는 도10에 도시된 바와 같이 복수의 띠형 부재(211)에 의해 멜빵형 조끼와 유사한 형태의 띠형 조립체(21)로 형성되어 있으므로 가벼워서 활동성이 우수하고 사용과 취급이 편리한 장점이 있다.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 따른 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구 및 이를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어나지 않은 범위 내에서 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 사상이 있다고 할 것이다.
상기한 실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
1:전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구
11:착용구본체
12:전기자극부
121:자극면상체
122:자극인가선
123:접속단자
125:절연부
126:양극 전기자극부
127:음극 전기자극부
13:자극안착홀
14:결속부재
2:자극인가용 외부착용구
21:띠형 조립체
22:자극인가부
3:저주파수 자극기

Claims (23)

  1. 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서,
    인체에 밀착되는 착용구본체;
    전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성되는 자극안착홀; 및
    상기 자극안착홀에 탈부착 되고 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 전기자극부를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 전기자극부의 탈부착을 위해 상기 자극안착홀의 주변, 및 대응하는 상기 전기자극부에 설치되는 결속부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  3. 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서,
    인체에 밀착되는 착용구본체;
    전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성된 전기자극부로 구성되고,
    상기 전기자극부는 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  4. 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서,
    인체에 밀착되는 착용구본체;
    전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성된 전기자극부로 구성되고,
    상기 전기자극부는 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하여 형성되고,
    상기 전기자극부를 제외한 상기 착용구본체 부분은 수분을 머금지 않는 수분비흡수성 소재로 형성된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  5. 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서,
    인체에 밀착되는 착용구본체;
    전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성된 전기자극부로 구성되고,
    상기 착용구본체는 외면층과 내면감, 상기 외면층과 내면층 사이에 배치되는 방수층으로 구성되되, 상기 전기자극부로 형성되는 영역은 상기 방수층이 삭제된 구조로 형성되고,
    상기 외면층 및 상기 내면층은 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  6. 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구에 있어서,
    인체에 밀착되는 착용구본체;
    전기자극의 작용위치에 해당되는 상기 착용구본체에 형성된 전기자극부로 구성되되,
    상기 전기자극부를 제외한 상기 착용구본체 영역에 형성되는 방수층을 포함하고,
    상기 착용구본체는 전원의 통전이 가능한 도전성물질을 포함하거나, 수분을 흡수하여 머금을 수 있는 수분흡수성 소재를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기자극부는 도전성물질로 형성된 사 및 도전성물질을 포함하는 섬유사 중에서 선택되는 도전사가 구비된 도전성선재로 구성되는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 도전성선재는 상기 도전사가 감김되도록 중심에 배치되는 중심사를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  9. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기자극부는 도전성물질을 포함하는 섬유사가 구비된 자극면상체와, 상기 도전성물질을 포함하는 섬유사에 전원을 인가하기 위해 상기 자극면상체에 배치되는 자극인가선을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 자극면상체에 배치되고 상기 자극인가선과 전기적으로 접속되는 접속단자를 포함하고,
    상기 자극인가선이 파형 구조로 등분포되게 배치된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 접속단자는 상기 자극면상체에 배치되는 벨크로화스너몸체에 다수의 갈고리가 형성된 암 벨크로화스너와, 상기 암 벨크로화스너에 탈부착되고 벨크로화스너몸체에 다수의 걸림훅이 형성된 수 벨크로화스너로 구성되되, 상기 갈고리와 상기 걸림훅은 도전성선재로 형성된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  12. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기자극부는 도전성물질을 포함하는 섬유사가 구비된 자극면상체와, 상기 자극면상체에 배치되고 상기 도전성물질을 포함하는 섬유사와 전기적으로 접속되는 접속단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  13. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기자극부는 인체에 압력을 인가하도록 지압부재가 배치된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  14. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기자극부는 양극 전기자극부, 음극 전기자극부, 및 상기 양극 전기자극부와 상기 음극 전기자극부를 전기적으로 절연하는 절연부가 단일의 유닛으로 구성된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  15. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착용구본체 또는 상기 전기자극부에는 인체의 생체신호를 감지하는 생체신호 측정모듈이 배치된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  16. 제15항에 있어서,
    단방향 또는 양방향 송수신이 가능한 통신모듈 또는 GPS모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  17. 제1항, 제2항, 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 수분흡수성 소재는 수분흡수성 섬유사로 구성되고, 상기 수분비흡수성 소재는 수분비흡수성 섬유사로 구성된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  18. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 착용구본체는 상의 형상, 하의 형상, 상의와 하의가 결합된 원피스 형상 중에서 어느 하나의 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  19. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 전기자극부는 다수의 통공을 갖는 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구.
  20. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항의 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구; 및
    상기 전기자극부에 전기자극을 인가하는 저주파수 전기자극기를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템.
  21. 제20항에 있어서,
    상기 인너 착용구의 외부에 착용되고, 상기 전기자극부와 대응하는 자극인가부가 구비된 자극인가용 외부착용구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템.
  22. 제21항에 있어서,
    상기 자극인가용 외부착용구는 인체에 착용할 수 있도록 복수의 띠형 부재가 결속되어 형성된 띠형 조립체로 구성되고,
    상기 띠형부재에 상기 자극인가부가 배치된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템.
  23. 제21항에 있어서,
    상기 자극인가부는 도전선이 파형 구조로 배치된 것을 특징으로 하는 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 인너 착용구를 이용한 전기자극 전달과 생체신호 감지를 위한 시스템.
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