KR20170022839A - 플라즈마 발생 장치 및 치료 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 실시예들에 따른 생체 물질로 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 장치는, 상기 플라즈마를 생성하는 공간을 제공하는 하우징, 상기 하우징의 일측에 결합되는 접지 전극, 상기 하우징의 타측에 결합되는 전원 전극 및 상기 플라즈마의 발생 모드를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 발생 모드는 상기 플라즈마를 발생하면서 상기 생체 물질로 공급하는 제 1 모드 및 상기 하우징 내에서 상기 플라즈마를 발생한 후에, 상기 발생된 플라즈마를 상기 생체 물질로 공급하는 제 2 모드를 포함한다.
Description
본 발명은 플라즈마 발생 장치 및 이를 이용하는 치료 방법에 관한 것이다.
저온 대기압 플라즈마의 의료분야 적용은, 2000년 초까지 혈액의 응고나 수술시 조직의 제거와 같은 플라즈마의 열적 특성을 이용하여 진행되어 왔으나 2000년대 초부터 플라즈마의 미생물 살균 및 소독 특성을 이용한 공기 청정기, 유해가스필터와 같은 기기에 폭 넓게 응용되고 있으며, 최근에는 플라즈마와 생체세포의 상호작용에 대한 연구 결과를 기반으로 새로운 의료기기로서 많은 관심을 모으고 있다.
저온 대기압 플라즈마 시스템을 피부관리나 의료기기로 활용하기 위해서는 기본적으로 온도에 대한 안정성과 더불어 응용 영역에 따른 다양한 구조가 요구된다. 최근의 플라즈마 시스템에 대한 연구개발은 두 방향으로 진행되고 있다. 첫 번째는 간접 방식의 플라즈마 시스템으로 플라즈마는 플라즈마 발생기 내에서 발생되어 치료 또는 관리가 요구되는 위치에 플라즈마 풀륨이 조사되는 것으로, 치료 효과가 약간 떨어지는 단점을 가지고 있다. 두 번째 방법은 직접 방식의 플라즈마 시스템으로 치료 또는 관리 대상이 접지 전극으로 활용되는 방식으로 치료효과는 높으나 조사(치료) 대상과 전원 전극이 거의 접촉되어야 하며 균일성이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 따라서 보다 넓은 영역에 효율적으로 플라즈마가 활용되기 위해서는 직접 방식과 간접방식을 동시에 사용할 수 있는 시스템이 요구된다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 직접 방식의 플라즈마 공급 및 간접 방식의 플라즈마 공급이 가능한 플라즈마 발생 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 생체 물질로 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 장치는, 상기 플라즈마를 생성하는 공간을 제공하는 하우징, 상기 하우징의 일측에 결합되는 접지 전극, 상기 하우징의 타측에 결합되는 전원 전극 및 상기 플라즈마의 발생 모드를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 발생 모드는 상기 플라즈마를 발생하면서 상기 생체 물질로 공급하는 제 1 모드 및 상기 하우징 내에서 상기 플라즈마를 발생한 후에, 상기 발생된 플라즈마를 상기 생체 물질로 공급하는 제 2 모드를 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 모드는 상기 전원 전극과 상기 생체 물질 간에 형성된 전기장이 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간에 형성된 전기장보다 큰 경우를 포함하고, 상기 제 2 모드는 상기 전원 전극과 상기 생체 물질 간에 형성된 전기장이 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간에 형성된 전기장보다 작은 경우를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접지 전극과 상기 전원 전극 사이의 거리를 조절하는 조절 장치를 더 포함하고, 상기 제어기는 상기 조절 장치를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제어기는, 상기 전원 전극과 상기 생체 물질 간의 제 1 거리가 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간의 제 2 거리보다 작은 제 1 위치 및 상기 제 1 거리가 상기 제 2 거리보다 큰 제 2 위치 간에 위치되도록 상기 조절 장치를 제어할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징은 상기 공간으로 상기 플라즈마를 발생시키는 공정 가스가 주입되는 주입구 및 상기 공간으로부터 상기 플라즈마가 배출되는 배출구를 포함하되, 상기 주입구, 상기 접지 전극, 상기 전원 전극, 그리고 상기 배출구는 제 1 방향을 따라 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징의 상기 제 1 방향을 따라 연장된 단면에서, 상기 접지 전극은 상기 하우징의 표면으로부터 멀어질수록 상기 전원 전극 간의 거리가 멀어지도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마가 발생될 때 발생하는 오존을 제거하는 오존 제거부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오존 제거부는 상기 오존이 회수되는 회수 공간을 제공하는 챔버, 상기 챔버의 일측에 배치되어 상기 회수 공간 내를 저압으로 형성하는 팬, 그리고 상기 회수된 오존을 필터링하는 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징의 상기 주입구에 인접한 일 부분은 제 1 폭을 갖고, 상기 배출구에 인접한 다른 부분은 상기 제 1 폭보다 넓은 제 2 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 폭으로부터 상기 제 2 폭은 상기 제 1 방향을 따라 연속적으로 넓어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 폭으로부터 상기 제 2 폭은 상기 제 1 방향을 따라 비연속적으로 넓어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징은 표면에 배치된 윈도우를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 접지 전극 및 상기 전원 전극 중 적어도 하나는 절연체를 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 치료 방법은, 전원 전극 및 접지 전극을 포함하는 플라즈마 발생 장치 내로 공정 가스를 주입하는 것, 상기 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 것 및 상기 플라즈마를 생체 물질로 공급하여 상기 생체 물질을 치료하는 것을 포함하되, 상기 플라즈마를 발생시켜 상기 생체 물질로 공급하는 것은 상기 전원 전극과 상기 생체 물질 간에 형성된 전기장이 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간에 형성된 전기장보다 큰 경우 상기 플라즈마를 발생하면서 상기 생체 물질로 공급하는 것 및 상기 전원 전극과 상기 생체 물질 간에 형성된 전기장이 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간에 형성된 전기장보다 작은 경우 상기 하우징 내에서 상기 플라즈마를 발생한 후에 상기 발생된 플라즈마를 상기 생체 물질로 공급하는 것을 포함한다.
일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마가 발생될 때 발생하는 오존을 제거하는 것을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오존을 제거하는 것은 상기 플라즈마가 공급될 때 저압 영역을 형성하여 상기 오존을 회수하는 것 및 상기 회수된 오존을 필터링하는 것을 포함할 수 있다.
상기 해결하고자 하는 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 실시예들에 따른 생체 물질로 플라즈마를 공급하는 플라즈마 발생 장치에 있어서 상기 플라즈마가 생성되는 공간을 제공하는 하우징, 상기 하우징의 일측에 결합되는 접지 전극, 상기 하우징의 타측에 결합되는 전원 전극, 상기 접지 전극과 상기 전원 전극 간의 거리를 조절하는 조절 장치 및 상기 조절 장치를 제어하는 제어기를 포함하되, 상기 제어기는, 상기 전원 전극과 상기 생체 물질 간의 제 1 거리가 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간의 제 2 거리보다 작은 제 1 위치 및 상기 제 1 거리가 상기 제 2 거리보다 큰 제 2 위치 간에 위치되도록 상기 조절 장치를 제어한다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징은 상기 공간으로 상기 플라즈마를 발생시키는 공정 가스가 주입되는 주입구 및 상기 공간으로부터 상기 플라즈마가 배출되는 배출구를 포함하되, 상기 접지 전극은 상기 주입구와 상기 전원 전극 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 플라즈마가 발생될 때 발생하는 오존을 제거하는 오존 제거부를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 오존 제거부는 상기 오존이 회수되는 회수 공간을 제공하는 챔버, 상기 챔버의 일측에 배치되어 상기 회수 공간 내를 저압으로 형성하는 팬, 그리고 상기 회수된 오존을 필터링하는 필터를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징의 상기 주입구에 인접한 일 부분은 제 1 폭을 갖고, 상기 배출구에 인접한 다른 부분은 상기 제 1 폭보다 넓은 제 2 폭을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 하우징은 표면에 배치된 윈도우를 더 포함할 수 있다.
기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 생체 물질로 플라즈마를 직접 공급하는 것과 기발생된 플라즈마를 간접적으로 공급하는 것을 선택적으로 수행할 수 있는 플라즈마 발생 장치가 제공된다. 이에 따라, 치료의 효과 및 치료 대상의 상황에 따라 직접 방식 및 간접 방식을 선택적으로 사용할 수 있고, 필요한 경우 직간접 방식을 모두 사용할 수 있다. 또한, 대면적으로 균일한 플라즈마를 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치는 생체 물질 중에서 피부의 상처 소독 및 관리에 활용될 수 있고, 피부 질환에 따른 피부의 상처 및 창상에 활용될 수 있으며, 인체 내부의 상처 및 세포의 비정상적인 궤사 및 성장에 활용될 수 있고, 인위적인 피부 및 인체 내부 장기의 상처 및 궤사에 활용이 가능할 수 있다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 1b는 도 1a의 플라즈마 발생 장치의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도이다.
도 2a는 제 1 모드로 플라즈마를 발생하는 것을 보여주는 도면이고, 도 2b는 제 2 모드로 플라즈마를 발생하는 것을 보여주는 도면이다.
도 3a는 전원 전극과 접지 전극 사이에 형성된 전기장을 보여주는 도면이고, 도 3b는 전원 전극과 접지 전극 사이에 형성되는 공정 가스의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 4b는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 6b는 도 6a의 Ⅲ-Ⅲ'에 따른 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 7b는 도 7a의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 단면도이다.
도 8a는 도 7a의 플라즈마 발생 장치로 제 1 모드로 플라즈마를 발생하는 것을 보여주는 도면이고, 도 8b는 도 7a의 플라즈마 발생 장치로 제 2 모드로 플라즈마를 발생하는 것을 보여주는 도면이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치들를 보여주는 도면들이다.
도 1b는 도 1a의 플라즈마 발생 장치의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도이다.
도 2a는 제 1 모드로 플라즈마를 발생하는 것을 보여주는 도면이고, 도 2b는 제 2 모드로 플라즈마를 발생하는 것을 보여주는 도면이다.
도 3a는 전원 전극과 접지 전극 사이에 형성된 전기장을 보여주는 도면이고, 도 3b는 전원 전극과 접지 전극 사이에 형성되는 공정 가스의 흐름을 보여주는 도면이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 4b는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 6b는 도 6a의 Ⅲ-Ⅲ'에 따른 단면도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 7b는 도 7a의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 단면도이다.
도 8a는 도 7a의 플라즈마 발생 장치로 제 1 모드로 플라즈마를 발생하는 것을 보여주는 도면이고, 도 8b는 도 7a의 플라즈마 발생 장치로 제 2 모드로 플라즈마를 발생하는 것을 보여주는 도면이다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치를 보여주는 도면이다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치들를 보여주는 도면들이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서, 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
도 1a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100)를 개략적으로 보여주는 도면이다. 도 1b는 도 1a의 플라즈마 발생 장치(100)의 Ⅰ-Ⅰ'에 따른 단면도이다. 플라즈마 발생 장치(100)는 하우징(110), 접지 전극(120), 전원 전극(130), 그리고 제어기(150)를 포함한다. 플라즈마 발생 장치(100)는 피처리체로, 플라즈마(P)를 공급할 수 있다. 일 예로, 피처리체는 생체 물질일 수 있다. 플라즈마 발생 장치(100)는 플라즈마(P)를 발생시켜, 생체 물질(도 3의 200)로 플라즈마(P)를 공급하고, 생체 물질(200)을 치료할 수 있다. 일 예로, 플라즈마 발생 장치(100)는 노즐(nozzle)로 제공될 수 있다.
하우징(110)은 튜브 형상으로 제공될 수 있다. 하우징(110)은 플라즈마(P)가 생성되는 내부 공간(111)을 제공한다. 하우징(110)은 주입구(112), 배출구(114), 그리고 윈도우(118)를 포함할 수 있다. 이하, 주입구(112)에서 배출구(114)를 향하는 방향을 제 1 방향(x)이라 하고, 제 1 방향(x)과 수직한 방향을 제 2 방향(y), 제 1 방향(x) 및 제 2 방향(y)과 수직한 방향을 제 3 방향(z)으로 정의한다. 주입구(112)를 통해, 공정 가스(G)가 내부 공간(111)으로 공급될 수 있다. 공정 가스(G)는 방전 가스 및 캐리어 가스를 포함할 수 있다. 내부 공간(111)에서 생성된 플라즈마(P)는, 배출구(114)를 통해 배출된다. 하우징(110)의 형상에 따라, 플라즈마 배출 통로(116)의 형상이 정해질 수 있고, 플라즈마 배출 통로(116)의 형상에 따라 생성되는 플라즈마 플룸(plume)의 형상이 달라질 수 있다. 일 예로, 플라즈마 플룸(P)의 길이 및 폭이 달라질 수 있다. 이하, 플라즈마 플룸(plume)은 플라즈마(P)로 지칭한다. 윈도우(118)는 하우징(110)의 내부 공간(111)을 모니터링할 수 있다. 윈도우(118)를 통해, 플라즈마(P) 발생 여부를 확인할 수 있다. 예를 들어, 윈도우(118)가 전원 전극(130)을 포함하도록 제공되는 경우, 위치에 따른 플라즈마의 농도 차이에 따라 제 1 모드 및 제 2 모드에 의한 플라즈마(P) 발생 여부를 확인할 수 있다.
제 1 방향(x)을 따라, 주입구(112), 접지 전극(120), 전원 전극(130), 그리고 배출구(114)가 순차적으로 제공될 수 있다. 접지 전극(120)과 전원 전극(130)은 서로 평행하게 제공될 수 있다. 접지 전극(120)은 하우징(110)의 일측과 결합될 수 있다. 예를 들어, 도 1a 및 도 1b와 같이, 접지 전극(120)은 하우징(110)의 내부에 하우징(110)의 측벽을 관통하도록 제공될 수 있다. 접지 전극(120)은 접지 전극(120)을 둘러싸는 제 1 절연체(122)를 포함할 수 있다. 전원 전극(130)은 플라즈마 전원(136)과 연결될 수 있다. 플라즈마 전원(136)은 교류, 이극성 펄스(bipolar pulse), 단극성 펄스(unipolar pulse), 또는 캐패시터를 연결한 직류(DC)를 포함할 수 있다. 전원 전극(130)은, 전원 전극(130)을 둘러싸는 제 2 절연체(132)를 포함할 수 있다. 전원 전극(130) 및 접지 전극(120)은 플라즈마 전원(136)의 안정성과 과전류 방지를 위해, 저항(134)과 연결될 수 있다. 전원 전극(130) 및 접지 전극(120)이 절연체들(122,132)로 둘러싸임에 따라, 아크 방전(arc discharge) 또는 필라멘트 방전(filamentary discharge)을 방지할 수 있다.
제어기(150)는 플라즈마(P)의 발생 모드를 제어할 수 있다. 이하, 도 2a 및 도 2b를 참조하여, 플라즈마(P)의 발생 모드들을 설명한다.
도 2a는 플라즈마 발생 장치(100)가 제 1 모드로 플라즈마(P)를 발생하는 것을 보여주는 도면이고, 도 2b는 플라즈마 발생 장치(100)가 제 2 모드로 플라즈마(P)를 발생하는 것을 보여주는 도면이다. 제 1 모드는, 플라즈마(P)가 발생함과 동시에 생체 물질(200)로 직접 공급되는 모드이다. 제 2 모드는, 플라즈마(P)가 플라즈마 발생 장치(100) 내에서 발생된 후에, 기발생된 플라즈마가 생체 물질(200)로 공급되는 모드이다. 예를 들어, 기발생된 플라즈마는 캐리어 가스에 의해 생체 물질(200)로 공급될 수 있다. 제 1 모드는 생체 물질(200)에 공급되는 플라즈마(P)의 농도가 높기 때문에 보다 높은 치료 및 관리 효과를 갖고, 제 2 모드는 플라즈마 장치의 오작동에 의한 위험성을 최소화할 수 있다.
제 1 및 제 2 모드들은, 전원 전극(130)과 생체 물질(200) 간에 형성된 전기장과 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 간에 형성된 전기장의 세기에 따라 결정될 수 있다. 예를 들어, 제 1 모드는 전원 전극(130)과 생체 물질(200) 간에 형성된 전기장이 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 간에 형성된 전기장보다 센 경우를 포함하고, 제 2 모드는 전원 전극(130)과 생체 물질(200) 간에 형성된 전기장이 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 간에 형성된 전기장보다 약한 경우를 포함할 수 있다. 제 1 모드에서는, 생체 물질(200)이 접지 전극과 동일한 효과를 갖는다. 보다 구체적으로, 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 간에 예비 이온화(pre-ionization)가 일어나고, 전원 전극(130)과 생체 물질(200) 간에 형성된 전기장에 의해 플라즈마(P)가 발생될 수 있다.
전원 전극(130)에 동일한 전압이 인가되고, 전원 전극(130) 및 접지 전극(120)의 절연체 조건이 동일한 경우, 도 2a와 같이, 전원 전극과 생체 물질 간의 제 1 거리(L1)가 전원 전극과 접지 전극 간의 제 2 거리(L2)보다 가까운 경우, 제어기(150)는 제 1 모드로 플라즈마(P)를 분사할 수 있다. 반면에, 도 2b와 같이, 전원 전극과 생체 물질 간의 제 1 거리(L1)가 전원 전극과 접지 전극 간의 제 2 거리(L2)보다 먼 경우, 제어기(150)는 제 2 모드로 플라즈마(P')를 분사할 수 있다.
도 3a는 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 사이에 형성된 전기장(E1)을 보여주는 도면이고, 도 3b는 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 사이에 형성되는 공정 가스의 흐름(GF)을 보여주는 도면이다. 전기장(E1)은 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 사이에 균일하게 형성되는 반면, 공정 가스의 흐름(GF)은 하우징(110)의 표면에서 간섭을 받을 수 있다. 따라서, 하우징(110)의 표면에서부터의 거리에 따라 공정 가스의 흐름이 상이해질 수 있다. 예를 들어, 공정 가스의 흐름(GF)은 하우징(110)의 표면에서 그 속도가 느리게 형성되고, 하우징(110)의 중앙 부분에서 그 속도가 빠르게 형성될 수 있다. 플라즈마(P)는 공정 가스의 흐름(GF)과 전기장(E1)에 의해 영향을 받아 발생되고 소멸될 수 있다. 플라즈마 전원(136)에 의해, 공정 가스가 전자와 이온으로 분리되어 플라즈마(P)가 발생되는데, 발생된 플라즈마(P)가 주변의 공정 가스 또는 하우징(110)의 표면과 충돌하면, 플라즈마(P)의 상태가 변이되어 안정한 상태로 되돌아갈 수 있다. 따라서, 균일하고 지속적인 플라즈마 형성을 위해서는, 가스의 흐름(GF)과 전기장(E1)의 세기가 서로 상보적으로 이루어지는 것이 효과적이다.
도 3c는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100a)를 보여주는 도면이다. 플라즈마 발생 장치(100a)는, 도 1a 내지 도 3c를 이용하여 설명한 플라즈마 발생 장치(100a)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 플라즈마 발생 장치(100a)의 접지 전극(120a)은 제 1 방향(x)에 따라 연장된 단면에서, 하우징(110)의 표면으로부터 멀어질수록 전원 전극(130)과의 거리가 멀어지도록 배치될 수 있다. 즉, 접지 전극(120a)이 하우징(110)의 중앙부가 전원 전극(130)으로부터 먼 호(arc) 형상으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 전원 전극(130)과 접지 전극(120a) 사이에 형성되는 전기장(E2)은, 하우징(110)의 표면에 인접할수록 세고 하우징(110)의 중앙부에서 약하게 형성될 수 있다. 따라서, 플라즈마 발생 장치(100a)는 전원 전극(130)과 접지 전극(120a) 사이의 공정 가스 흐름(도 3b의 GF)과 전기장(E2)을 상호 보완적으로 설계하여, 보다 균일하고 지속적으로 플라즈마(P)를 형성할 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100b)를 보여주는 도면이다. 도 4b는 도 4a의 Ⅱ-Ⅱ'에 따른 단면도로서, 접지 전극(120b)과 전원 전극(130) 사이에 형성된 전기장(E3)을 보여주는 도면이다. 플라즈마 발생 장치(100b)는, 도 1a 내지 도 3c를 이용하여 설명한 플라즈마 발생 장치(100)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 접지 전극(120b)은 하우징(110)의 외측을 감싸도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 접지 전극(120b)은 코일(coil) 또는 와이어(wire) 형상으로 제공될 수 있다. 접지 전극(120b)이 와이어 형상으로 제공되면, 전원 전극(130)에서 접지 전극(120b)으로 형성되는 전기장(E3)은, 각 와이어가 가지는 저항에 의해 각기 다른 세기를 가진다. 즉, 전원 전극(130)과 가장 가까운 접지 전극 사이의 전기장이 제일 세고, 전원 전극(130)과 멀어질수록 약해진다. 따라서, 전원 전극과 접지 전극 사이에 형성된 전기장(E3)은, 하우징(110)의 표면에서 큰 세기를 가지고, 하우징(110)의 중앙부일수록 약한 세기를 갖는다. 따라서, 플라즈마 발생 장치(100b)는 전원 전극(130)과 접지 전극(120b) 사이의 공정 가스 흐름(도 3b의 GF)과 전기장(E3)을 상호 보완적으로 설계하여, 보다 균일하고 지속적인 플라즈마(P)를 형성할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100c)를 보여주는 도면이다. 플라즈마 발생 장치(100c)는, 도 4a 내지 도 4b를 이용하여 설명한 플라즈마 발생 장치(100b)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 접지 전극(120c)은, 제 1 방향(x)에 따른 단면에서, 하우징(110)의 표면으로부터 멀어질수록 전원 전극(130)과의 거리가 멀어지도록 배치될 수 있다. 즉, 하우징(110)의 외면 상에, 접지 전극(120c)이 하우징(110)의 중앙부가 전원 전극(130)으로부터 먼 호(arc) 형상으로 제공될 수 있다. 이에 따라, 전원 전극(130)과 접지 전극(120c) 사이에 형성되는 전기장은, 하우징(110)의 표면에 인접할수록 세고 하우징(110)의 중앙부에서 약하게 형성될 수 있다. 따라서, 플라즈마 발생 장치(100c)는 전원 전극(130)과 접지 전극(120c) 사이의 공정 가스 흐름(도 3b의 GF)과 전기장을 상호 보완적으로 설계하여, 보다 균일하고 지속적인 플라즈마(P)를 형성할 수 있다.
도 6a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100d)를 보여주는 도면이다. 도 6b는 도 6a의 Ⅲ-Ⅲ'에 따른 단면도이다. 플라즈마 발생 장치(100d)는, 도 1a 내지 도 3c를 이용하여 설명한 플라즈마 발생 장치(100)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 주입구(112)와 인접한 하우징(110a)은 제 1 폭(W1)을 갖고, 배출구(114)와 인접한 하우징(110a)은 제 2 폭(W2)을 가질 수 있다. 이 때, 제 2 폭(W2)은 제 1 폭(W1)보다 넓을 수 있다. 제 1 폭(W1)으로부터 제 2 폭(W2)은, 제 1 방향(x)을 따라 연속적으로 넓어질 수 있다. 배출구(114)의 플라즈마 배출 통로(116)는, 방전 가스의 마찰을 고려하여 모서리 부분이 둥글게 가공될 수 있다. 인접구(112)로부터 배출구(114)를 향해 하우징(110a)이 확장됨으로써, 플라즈마 발생을 위한 가스의 상호 충돌이 줄어들어, 대면적의 플라즈마(P) 공급이 가능할 수 있다.
도 7a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100e)를 보여주는 도면이다. 도 7b는 도 7a의 Ⅳ-Ⅳ'에 따른 단면도이다. 플라즈마 발생 장치(100e)는, 도 6a 내지 도 6b를 이용하여 설명한 플라즈마 발생 장치(100d)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다.
하우징(110b)은 서로 결합되는 제 1 바디(110ba) 및 제 2 바디(110bb)를 포함할 수 있다. 일 예로, 제 2 바디(110bb)가 제 1 바디(110ba)에 삽입되는 구조일 수 있다. 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 주입구(112)와 인접한 제 1 바디 (110ba)는 제 1 폭(W1)을 갖고, 배출구(114)와 인접한 제 2 바디(110a)는 제 2 폭(W2)을 가질 수 있다. 이 때, 제 2 폭(W2)은 제 1 폭(W1)보다 넓을 수 있다. 제 1 폭(W1)으로부터 제 2 폭(W2)은, 제 1 방향(x)을 따라 비연속적으로 넓어질 수 있다. 제 1 바디(110ba) 및 제 2 바디(110bb)가 직사각 형태로 제공되는 경우, 제 1 바디(110ba)의 일부가 제 2 바디(110bb) 내로 삽입될 수 있다. 이 때, 제 1 바디(110ba)와 제 2 바디(110bb)가 이루는 불연속적인 단차부(113)에서, 공정 가스가 와류를 형성할 수 있다. 와류로 인해, 제 2 바디(110bb) 내의 가스 흐름이 균일하게 형성되어, 플라즈마 균일성을 유지할 수 있다. 균일한 공정 가스 흐름은, 전기장에 의해서 생기는 플라즈마의 방전을 보다 쉽게 형성할 수 있다. 또한, 인접구(112)로부터 배출구(114)를 향해 제 1 바디(110ba)가 확장됨으로써, 플라즈마 발생을 위한 가스의 상호 충돌이 줄어들고, 대면적의 플라즈마(P) 공급이 가능할 수 있다.
플라즈마 발생 장치(100e)는 조절 장치(140)를 더 포함할 수 있다. 조절 장치(140)는 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 조절 장치(140)는 가이드(142) 및 고정부(144)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 조절 장치(140)는 하우징(110b)의 일측에 결합될 수 있다. 가이드(142)는 제 1 바디(110ba)에 결합되고, 고정부(144)는 제 2 바디(110bb)에 결합될 수 있다. 고정부(144)는 가이드(142)를 따라 이동되어, 전원 전극(130)과 접지 전극(120) 사이의 거리를 조절할 수 있다. 이와 달리, 조절 장치(140)는 모터 등을 포함할 수 있다. 제어기(150)는 조절 장치(140)를 제어하여, 플라즈마 발생 장치(100e)의 제어 모드를 제어할 수 있다. 예를 들어, 제어기(150)는 조절 장치(140)를 제 1 위치 및 제 2 위치간에 이동시킬 수 있다.
도 8a는 도 7a의 플라즈마 발생 장치(100e)로 제 1 모드로 플라즈마(P)를 발생하는 것을 보여주는 도면이고, 도 8b는 도 7a의 플라즈마 발생 장치(100e)로 제 2 모드로 플라즈마(P)를 발생하는 것을 보여주는 도면이다. 제어기(150)는 제 1 모드로 플라즈마(P)를 발생시킬 경우, 전원 전극과 생체 물질 사이의 제 1 거리(L1)를 전원 전극과 접지 전극 사이의 제 2 거리(L2)보다 짧은 제 1 위치에 위치되도록 조절 장치(140)를 제어할 수 있다. 반면에, 제어기(150)는 제 2 모드로 플라즈마(P)를 발생시킬 경우, 전원 전극과 생체 물질 사이의 제 1 거리(L1)를 전원 전극과 접지 전극 사이의 제 2 거리(L2)보다 긴 제 2 위치에 위치되도록 조절 장치(140)를 제어할 수 있다.
도 9a는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100f)를 보여주는 도면이다. 도 9b는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100g)를 보여주는 도면이다. 플라즈마 발생 장치들(100f,100g)는, 도 7a 내지 도 8b를 이용하여 설명한 플라즈마 발생 장치(100e)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 플라즈마 발생 장치(100f)의 조절 장치(140a)는, 생체 물질과 플라즈마 배출 통로(116)와의 거리를 조절할 수 있다. 조절 장치(140a)는 조절 바디(141) 및 가이드(142)를 포함할 수 있다. 조절 바디(141)는 하우징(110b)에 결합될 수 있다. 예를 들어, 조절 바디(141)는 제 1 바디(110ba)에 결합될 수 있다. 제어기(150)는 조절 바디(141)가 가이드(142)를 따라 움직이도록 조절 바디(141)의 위치를 조절함으로써, 생체 전극과의 거리를 조절할 수 있다. 도 9b의 플라즈마 발생 장치(100g)의 조절 장치(140b)는 서브 배출구(144)를 더 포함할 수 있다. 조절 장치(140b)가 조절 바디(141)를 생체 물질과 접촉시키는 경우, 조절 바디(141)의 측면에 배치된 서브 배출구(144)를 통해 플라즈마가 외부로 배출될 수 있다. 서브 배출구(144)는 조절 바디(141)의 측면에 배치될 수 있고, 그 형상 및 개수는 제한되지 않는다.
도 9a 및 도 9b에서는 조절 바디(141)의 플라즈마 배출 통로(116)가 원통형으로 제공되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 조절 바디(141)의 형상은 이에 제한되지 않는다. 예를 들어, 조절 바디(141)는 플라즈마 배출 통로(116)를 향할수록 점차 그 면적이 확장되는 구조로 제공될 수 있다. 도시되지 않았지만, 조절 장치(140a,140b)는 가이드(142)와 대향되는 고정부를 더 포함할 수 있다. 또한, 플라즈마 발생 장치(100f,100g)는 다양한 형상의 하우징을 포함할 수 있다. 제어기(150)는, 플라즈마 발생 장치(100f,100g)에서 간접 방식의 플라즈마가 발생하는 경우, 하우징(110b)이 생체 물질에 보다 근접하도록 조절 장치(140a,140b)를 제어함으로써, 직접 방식의 플라즈마를 발생시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치(100h)를 보여주는 도면이다. 플라즈마 발생 장치(100h)는, 도 1a 내지 도 1b를 이용하여 설명한 플라즈마 발생 장치(100)와 실질적으로 동일한 구성에 대하여는 동일한 참조번호가 제공되고, 설명의 간소화를 위하여 중복되는 설명은 생략될 수 있다. 플라즈마 발생 장치(100h)는 오존 제거부(160)를 더 포함할 수 있다. 플라즈마(P)가 형성되고 생체 물질에 공급되어 생체 물질의 개질 및 관리가 진행될 때, 오존(O3)이 발생할 수 있다. 오존(O3)이 기준치 이상으로 발생되는 경우, 인체에 유해할 수 있으므로, 플라즈마 발생 장치(100h)는 오존 제거부(160)를 더 포함할 수 있다.
오존 제거부(160)는 챔버(162), 팬(166), 그리고 필터(164)를 포함할 수 있다. 하우징(110)은 챔버(162) 내에 제공될 수 있다. 예를 들어, 챔버(162)는 오존(O3)이 회수되는 회수 공간(161)을 갖고, 회수 공간(161)에 하우징(110)이 포함될 수 있다. 챔버(162)의 일측에는 팬(166)이 형성될 수 있다. 바람직하게, 플라즈마(P)가 배출되는 배출구(114)와 대향되는 위치에 팬(166)이 제공될 수 있다. 이 때, 주입구(112)로 공정 가스를 공급하는 공급 포트(118)가 팬(166)의 일측에 제공될 수 있다. 팬(166)은 회수 공간(161) 내부를 저압 공간으로 형성할 수 있다. 이에 따라, 오존(O3)이 회수 공간(161)으로 회수되는 것이 용이할 수 있다. 회수 공간(161)과 팬(166) 사이에, 필터(164)가 제공될 수 있다. 예를 들어, 필터(164)는 회수 공간(161)을 분할하여, 제 1 회수 공간(161) 및 제 2 회수 공간(163)을 형성할 수 있다. 필터(164)는 오존(O3)을 흡수하여, 오존(O3)을 제거할 수 있다. 선택적으로, 플라즈마 발생 장치(100f)는 오존(O3)을 제거하는 UV 장치(미도시)를 더 포함할 수 있다.
도 11 및 도 12는 일 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치들(100i,100j)를 보여주는 도면들이다. 플라즈마 발생 장치(100i)는 하우징(110c), 접지 전극(120d), 그리고 전원 전극(130a)을 포함할 수 있다. 하우징(110c)은 원통 형상으로 제공될 수 있다. 전원 전극(130a)은 하우징(110c)의 내부에 제공되고, 접지 전극(120d)은 하우징(110c)을 감싸도록 제공될 수 있다. 전원 전극(130a)은, 전원 전극(130a)을 둘러싸는 절연체(132a)를 포함하여, 필라멘트 방전(filamentary discharge)을 방지할 수 있다. 하우징(110c)의 내부를 향해 공정 가스가 유입되고, 하우징(110c)의 표면에는 공정 가스의 유입 방향과 수직한 방향을 이루는 홀들(H)이 형성될 수 있다. 홀들(H)을 향해 발생된 플라즈마가 플라즈마 발생 장치(100i)의 외부로 배출될 수 있다. 홀들(H)의 개수 및 배치에 따라, 대면적 플라즈마 발생이 가능할 수 있다. 도시하지 않았지만, 접지 전극(120d) 또한 절연체를 더 포함할 수 있다. 반면에, 도 17을 참조하면, 플라즈마 발생 장치(110i)는 별도의 하우징을 갖지 않을 수 있다. 따라서, 접지 전극(120e)은 전원 전극(130a)의 절연체(132a) 상에 직접 제공될 수 있다. 플라즈마 발생 장치(100j)는 외부에 플라즈마 발생용 가스가 분포할 때, 외부에 제공된 플라즈마 가스를 균일하게 방전하여 대면적 플라즈마를 발생할 수 있다. 이러한 플라즈마 발생 장치들(100i,100j)은, 전체적으로 플라즈마가 조사되어야 하는 욕창, 인체 내부 장기, 플라즈마를 이용한 챔버 형태의 플라즈마 노즐, 공간을 가진 내부의 균일한 플라즈마 형성, 가스 상태 또는 액체 상태의 물질을 개조 또는 물질에 포함되어 있는 생물학적 미생물을 제거하는 대기압 플라즈마 형성 노즐 등에 활용이 가능하다.
본 발명의 개념에 따르면, 생체 물질로 플라즈마를 직접 공급하는 것과 기발생된 플라즈마를 간접적으로 공급하는 것을 선택적으로 수행할 수 있는 플라즈마 발생 장치들(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f)이 제공된다. 이에 따라, 치료의 효과 및 치료 대상의 상황에 따라 직접 방식 및 간접 방식을 선택적으로 사용할 수 있고, 필요한 경우 직간접 방식을 모두 사용할 수 있다. 또한, 대면적으로 균일한 플라즈마를 형성할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생 장치들(100,100a,100b,100c,100d,100e,100f)은 생체 물질 중에서 피부의 상처 소독 및 관리에 활용될 수 있고, 피부 질환에 따른 피부의 상처 및 창상에 활용될 수 있으며, 인체 내부의 상처 및 세포의 비정상적인 궤사 및 성장에 활용될 수 있고, 인위적인 피부 및 인체 내부 장기의 상처 및 궤사에 활용이 가능하다.
이상에서는, 다양한 형상 및 구조의 하우징 및 접지 전극을 갖는 플라즈마 발생 장치들을 예로 들어 설명하였으나, 하우징 및 접지 전극의 구조는 상술된 실시예에 제한되지 않는다. 전극의 형태는 봉, 면, 다각형 형태 등 다양한 구조를 가질 수 있으며, 전극의 위치는 하우징의 내부 또는 외부를 모두 포함하여 위치할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에서는 접지 전극이 전원 전극과 주입구 사이에 제공되는 것을 예로 들어 설명하였으나, 이에 제한되지 않는다. 선택적으로, 접지 전극과 전원 전극의 위치는 바뀔 수 있다. 즉, 본 발명에 기재된 개념에 따른, 직접 방식 및 간접 방식 플라즈마 발생이 호환 가능한 경우에 본 발명의 권리범위가 미칠 수 있다.
이상, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예에는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
Claims (21)
- 플라즈마를 생성하는 내부 공간을 제공하는 하우징;
상기 하우징의 일측에 결합되는 접지 전극;
상기 하우징의 타측에 결합되는 전원 전극; 및
상기 플라즈마의 발생 모드를 제어하는 제어기를 포함하되,
상기 발생 모드는:
상기 플라즈마를 발생하면서 피처리체로 공급하는 제 1 모드; 및
상기 하우징 내에서 상기 플라즈마를 발생한 후에, 상기 발생된 플라즈마를 상기 피처리체로 공급하는 제 2 모드를 포함하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 모드는 상기 전원 전극과 상기 피처리체 간에 형성된 전기장이 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간에 형성된 전기장보다 크고, 상기 제 2 모드는 상기 전원 전극과 상기 피처리체 간에 형성된 전기장이 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간에 형성된 전기장보다 작은 포함하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 접지 전극과 상기 전원 전극 사이의 거리를 조절하는 조절 장치를 더 포함하고,
상기 제어기는 상기 조절 장치를 제어하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제어기는, 상기 전원 전극과 상기 피처리체 간의 제 1 거리가 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간의 제 2 거리보다 작은 제 1 위치 및 상기 제 1 거리가 상기 제 2 거리보다 큰 제 2 위치 간에 위치되도록 상기 조절 장치를 제어하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 하우징은:
상기 공간으로 상기 플라즈마를 발생시키는 공정 가스가 주입되는 주입구; 및
상기 공간으로부터 상기 플라즈마가 배출되는 배출구를 포함하되,
상기 주입구, 상기 접지 전극, 상기 전원 전극, 그리고 상기 배출구는 제 1 방향을 따라 배치되는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 하우징의 상기 제 1 방향을 따라 연장된 단면에서, 상기 접지 전극은 상기 하우징의 표면으로부터 멀어질수록 상기 전원 전극 간의 거리가 멀어지도록 배치된, 플라즈마 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 플라즈마가 발생될 때 발생하는 오존을 제거하는 오존 제거부를 더 포함하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 7 항에 있어서,
상기 오존 제거부는:
상기 오존이 회수되는 회수 공간을 제공하는 챔버;
상기 챔버의 일측에 배치되어 상기 회수 공간 내를 저압으로 형성하는 팬; 그리고
상기 회수된 오존을 필터링하는 필터를 포함하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 5 항에 있어서,
상기 하우징의 상기 주입구에 인접한 일 부분은 제 1 폭을 갖고, 상기 배출구에 인접한 다른 부분은 상기 제 1 폭보다 넓은 제 2 폭을 갖는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 폭으로부터 상기 제 2 폭은 상기 제 1 방향을 따라 연속적으로 넓어지는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 9 항에 있어서,
상기 제 1 폭으로부터 상기 제 2 폭은 상기 제 1 방향을 따라 비연속적으로 넓어지는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 2 항에 있어서,
상기 하우징은 표면에 배치된 윈도우를 더 포함하는, 플라즈마 발생 장치.
- 전원 전극 및 접지 전극을 포함하는 플라즈마 발생 장치 내로 공정 가스를 주입하는 것;
상기 공정 가스를 이용하여 플라즈마를 발생시키는 것; 및
상기 플라즈마를 생체 물질로 공급하여 상기 생체 물질을 치료하는 것을 포함하되,
상기 플라즈마를 발생시켜 상기 생체 물질로 공급하는 것은:
상기 전원 전극과 상기 생체 물질 간에 형성된 전기장이 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간에 형성된 전기장보다 큰 경우 상기 플라즈마를 발생하면서 상기 생체 물질로 공급하는 것; 및
상기 전원 전극과 상기 생체 물질 간에 형성된 전기장이 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간에 형성된 전기장보다 작은 경우 상기 하우징 내에서 상기 플라즈마를 발생한 후에 상기 발생된 플라즈마를 상기 생체 물질로 공급하는 것을 포함하는, 치료 방법.
- 제 13 항에 있어서,
상기 플라즈마가 발생될 때 발생하는 오존을 제거하는 것을 더 포함하는, 치료 방법.
- 제 14 항에 있어서,
상기 오존을 제거하는 것은:
상기 플라즈마가 공급될 때 저압 영역을 형성하여 상기 오존을 회수하는 것: 및
상기 회수된 오존을 필터링하는 것을 포함하는, 치료 방법.
- 플라즈마가 생성되는 내부 공간을 제공하는 하우징;
상기 하우징의 일측에 결합되는 접지 전극;
상기 하우징의 타측에 결합되는 전원 전극;
상기 접지 전극과 상기 전원 전극 간의 거리를 조절하는 조절 장치; 및
상기 조절 장치를 제어하는 제어기를 포함하되,
상기 제어기는:
상기 전원 전극과 피처리체 간의 제 1 거리가 상기 전원 전극과 상기 접지 전극 간의 제 2 거리보다 작은 제 1 위치; 및
상기 제 1 거리가 상기 제 2 거리보다 큰 제 2 위치 간에 위치되도록 상기 조절 장치를 제어하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 16 항에 있어서,
상기 하우징은:
상기 공간으로 상기 플라즈마를 발생시키는 공정 가스가 주입되는 주입구; 및
상기 공간으로부터 상기 플라즈마가 배출되는 배출구를 포함하되,
상기 접지 전극은 상기 주입구와 상기 전원 전극 사이에 배치되는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 16 항에 있어서,
상기 플라즈마가 발생될 때 발생하는 오존을 제거하는 오존 제거부를 더 포함하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 18 항에 있어서,
상기 오존 제거부는:
상기 오존이 회수되는 회수 공간을 제공하는 챔버;
상기 챔버의 일측에 배치되어 상기 회수 공간 내를 저압으로 형성하는 팬; 그리고
상기 회수된 오존을 필터링하는 필터를 포함하는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 하우징의 상기 주입구에 인접한 일 부분은 제 1 폭을 갖고, 상기 배출구에 인접한 다른 부분은 상기 제 1 폭보다 넓은 제 2 폭을 갖는, 플라즈마 발생 장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 하우징은 표면에 배치된 윈도우를 더 포함하는, 플라즈마 발생 장치.
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