KR20170027173A - 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용 용도에 맞는 최적의 재료가 플라즈마가 발생하는 팁에 도포되어 플라즈마 발생 시 재료들은 플라즈마의 다양한 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖도록 하는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁에 관한 것으로, 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생 모듈;상기 플라즈마 발생 모듈에 연장 구성되어 플라즈마 발생 팁을 내부에 위치시키고 플라즈마 발생시에 플라즈마 발생 팁에 도포되는 목적성 재료를 담고 있는 모듈 확장 구조체;상기 플라즈마 발생 모듈에 연결되어 모듈 확장 구조체의 내부에 위치하여 플라즈마 발생시에 플라즈마의 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖는 재료가 도포되는 플라즈마 발생 팁;을 포함하는 것이다.

Description

저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁{Purposeful material coated tip of low temperature plasma device}

본 발명은 플라즈마 발생장치에 관한 것으로, 구체적으로 사용 용도에 맞는 최적의 재료가 플라즈마가 발생하는 팁에 도포되어 플라즈마 발생 시 재료들은 플라즈마의 다양한 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖도록 하는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁에 관한 것이다.

미생물 살균 및 유독 화학물질의 분해를 위한 종래의 방법으로는, 부식성이 강한 화학약품을 사용하는 습식방법과, 산화성 가스를 활용하는 살균방법 등이 있고, 최근에는 열, 자외선, 하전입자, 화학 활성종 등을 이용하는 건식 살균 및 제독방법들이 제안되고 있다. 또한 이산화티타늄 등과 같은 광촉매의 산화작용에 의한 살균 및 제독 방법도 보고되고 있다.

그러나 이상의 방법들, 특히 습식방법과 열에 의한 방법은 처리 대상에 따라서 적용이 어려울 수 있고, 광 촉매를 이용하는 경우도 처리시간이 수시간에 이르는 등 실용적이지 못하다는 단점이 있었다.

저온 플라즈마를 이용한 미생물 살균 및 화학물질 분해는 습식방법을 적용하기 곤란한 정밀장비 등에 활용가능하며, 열, 자외선, 염소 화학제와 비교하여 산업적 응용성과 편리성 등에 있어 효율이 탁월한 것으로 보고되고 있다.

상기 방법에 있어서 플라즈마는 공기 중에서 방전되었을 때 활성화된 산소종들(oxygen radicals)이 살균 및 분해에서 지배적 역할을 한다고 알려져 있다.

이와 같은 저온 상압 플라즈마는 최근 의생명 분야에 다양한 형태로 적용되고 있다. 가장 대표적인 적용 영역은 살균이며, 창상치유, 지혈, 암치료, 치아미백 등에서 그 효능이 입증되고 있다.

특히 살균능력을 바탕으로 플라즈마 살균기, 피부치료기, 치과용치료기 등이 개발되어 독일에서는 판매를 시작하고 있다.

그러나 플라즈마의 살균능력은 기존의 살균제에 비해 큰 차이가 없으며, 단지 기존 대부분의 살균제가 액체인데 반해 플라즈마는 무독한 이온화된 가스형태이므로 복잡한 인체구조에 적절히 이용될 수 있는 장점을 가질 뿐이다.

저온 플라즈마를 이용한 의료장비가 보다 더 각광을 받기 위해서는 그 효과에 있어서 좀 더 강화될 필요가 있다.

한국공개특허번호 10-2014-0141798호 한국공개특허번호 10-2010-0115080호

본 발명은 이와 같은 종래 기술의 플라즈마 발생 장치의 문제를 해결하기 위한 것으로, 사용 용도에 맞는 최적의 재료가 플라즈마가 발생하는 팁에 도포되는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 플라즈마 발생 시 팁에 도포되는 목적성 재료들이 플라즈마의 다양한 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖도록 하는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명은 목적에 맞는 재료가 코팅된 팁을 장착한 플라즈마 발생 장치를 구성하여 살균 범위를 확장하고, 플라즈마 발생 효율을 높일 수 있도록 한 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁은 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생 모듈;상기 플라즈마 발생 모듈에 연장 구성되어 플라즈마 발생 팁을 내부에 위치시키고 플라즈마 발생시에 플라즈마 발생 팁에 도포되는 목적성 재료를 담고 있는 모듈 확장 구조체;상기 플라즈마 발생 모듈에 연결되어 모듈 확장 구조체의 내부에 위치하여 플라즈마 발생시에 플라즈마의 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖는 재료가 도포되는 플라즈마 발생 팁;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

여기서, 모듈 확장 구조체는, 플라즈마 발생 모듈에 직접 연결되는 모듈 제 1 확장 구조체와,모듈 제 1 확장 구조체에 연결되어 외측으로 갈수록 외경이 축소되고 내부에 목적성 재료를 담고 있는 모듈 제 2 확장 구조체와,모듈 제 2 확장 구조체에 연결되어 내부의 플라즈마 발생 팁을 플라즈마 조사 부위까지 가이드하는 모듈 제 3 확장 구조체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

그리고 목적성 재료는, 플라즈마 발생 팁에 미리 코팅되는 형태이거나, 플라즈마 발생 팁의 한 부분에 보관이 된 채로 플라즈마와 반응하는 형태인 것을 특징으로 한다.

그리고 플라즈마 발생 팁은, 플라즈마 발생 모듈에 직접 연결되는 모듈 제 1 확장 구조체와 결합되어 목적성 재료들을 보관하고 변성을 막는 팁 제 1 구조체와,모듈 제 1 확장 구조체에 연결되어 외측으로 갈수록 외경이 축소되고 내부에 목적성 재료를 담고 있는 모듈 제 2 확장 구조체와 결합되어 목적성 재료들을 보관하고 변성을 막는 팁 제 2 구조체와,플라즈마 발생시에 플라즈마의 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖는 재료가 도포되는 팁 제 3 구조체가 결합되어 보관되는 것을 특징으로 한다.

그리고 플라즈마 발생을 위하여 사용시에 플라즈마 발생 팁의 팁 제 3 구조체를 수직으로 가로지르는 형태의 팁 제 1 구조체 및 팁 제 2 구조체를 제거하고 사용하는 것을 특징으로 한다.

이와 같은 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁은 다음과 같은 효과를 갖는다.

첫째, 플라즈마가 발생하는 팁에 사용 용도에 맞는 최적의 재료가 도포되어 사용 목적에 맞는 기기의 제조 및 활용이 가능하다.

둘째, 플라즈마 발생 시 팁에 도포되는 목적성 재료들이 플라즈마의 다양한 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖도록 하여 플라즈마 발생 효율을 높일 수 있다.

셋째, 목적에 맞는 재료가 코팅된 팁을 장착한 플라즈마 발생 장치를 구성하여 살균 범위를 확장할 수 있어 치료 효과를 높일 수 있다.

넷째, 목적에 맞는 재료가 코팅된 팁을 장착한 플라즈마 발생 장치를 구성하여 치료용 장치의 제조시에 적용 범위를 넓힐 수 있다.

다섯째, 목적에 맞는 재료가 코팅된 팁을 장착한 플라즈마 발생 장치를 구성하여 플라즈마 의료기기뿐만 아니라, 다른 가전 제품들까지 적용 범위를 넓힐 수 있다.

도 1 및 도 2는 일반 플라즈마에 의한 살균력과 목적에 맞는 재료가 코팅된 팁을 장착한 플라즈마의 효율을 나타낸 사진
도 3은 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁의 단면 구성도
도 4는 본 발명에 따른 목적성 재료코팅 팁이 플라즈마 장치에 결합된 구성도
도 5는 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁의 결합 상태도

이하, 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁의 바람직한 실시 예에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁의 특징 및 이점들은 이하에서의 각 실시 예에 대한 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

도 1 및 도 2는 일반 플라즈마에 의한 살균력과 목적에 맞는 재료가 코팅된 팁을 장착한 플라즈마의 효율을 나타낸 사진이고, 도 3은 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁의 단면 구성도이다.

본 발명은 사용 용도에 맞는 최적의 재료가 플라즈마가 발생하는 팁에 도포되어, 플라즈마 발생 시 재료들은 플라즈마의 다양한 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 가져 목표를 성취하기 위한 매우 높은 효율을 갖도록 한 것이다.

저온 플라즈마의 효율을 높이기 위해서는 적절한 재료와 결합하는 것이 필요하다.

특히 과산화수소(H₂O₂)는 플라즈마와 반응하면 다량의 수산기(·OH)로 분해되어 살균을 포함한 인체에 다양한 반응을 유도한다. 뿐만 아니라 한약재제 추출물들은 플라즈마 조사에 의해 그 약효가 훨씬 뛰어난 효능을 보인다.

이 개념은 플라즈마를 발생시킬 때 종종 아르곤, 헬륨, 질소와 같은 가스가 필요한데, 이때 과산화수소가 포함된 혼합가스를 발생시키는 개념과 유사해 보일 수 있으나, 결과로 나타나는 효능과 혼합가스로서의 가능성과 편의성을 고려할 때 완전히 다른 개념이다.

예를 들면 쑥 추출물이 플라즈마와 반응해서 매우 좋은 치료기능을 갖는다고 볼 때, 쑥 추출물은 기존 가스와 섞어 혼합가스를 만들기가 어려우며, 만들었다고 가정하더라도 플라즈마를 발생시키기가 어려우며, 발생시킨다고 하더라도 그 치료효능은 완전히 달라진다.

본 발명은 플라즈마 발생 모듈과 결합되는 플라즈마 발생 팁에 사용 용도에 맞는 최적의 재료가 도포되는 것으로, 플라즈마 발생 시 재료들은 플라즈마의 다양한 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 가져 목표를 달성할 수 있도록 한 것이다.

이와 같이 본 발명에서와 같이 플라즈마 발생 모듈과 결합되는 플라즈마 발생 팁에 사용 용도에 맞는 최적의 재료가 도포되는 경우에는 도 2에서와 같이 살균 범위 및 살균력을 높일 수 있다.

도 1은 일반 플라즈마에 의한 살균력을 나타낸 것이고, 도 2는 목적에 맞는 재료가 코팅된 팁을 장착한 플라즈마의 효율을 나타낸 것이다.

도 1과 도 2의 미생물이 살균된 면적만을 비교한다면, 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁을 장착한 플라즈마 발생 장치에 의한 살균력이 20배 이상 향상된 것을 알 수 있다.

이와 같은 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁은 도 3에서와 같이, 저온 상압 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생 모듈(31)과, 플라즈마 발생 모듈(31)에 연장 구성되어 플라즈마 발생 팁(35)을 내부에 위치시키고 플라즈마 발생시에 플라즈마 발생 팁(35)에 도포되는 목적성 재료(36)를 담고 있는 모듈 확장 구조체(32)(33)(34)와, 플라즈마 발생 모듈(31)에 연결되어 모듈 확장 구조체(32)(33)(34)의 내부에 위치하여 플라즈마 발생시에 플라즈마의 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖는 재료가 도포되는 플라즈마 발생 팁(35)을 포함한다.

여기서, 모듈 확장 구조체는 플라즈마 발생 모듈(31)에 직접 연결되는 모듈 제 1 확장 구조체(32)와, 모듈 제 1 확장 구조체(32)에 연결되어 외측으로 갈수록 외경이 축소되고 내부에 목적성 재료(36)를 담고 있는 모듈 제 2 확장 구조체(33)와, 모듈 제 2 확장 구조체(33)에 연결되어 내부의 플라즈마 발생 팁(35)을 플라즈마 조사 부위까지 가이드하는 모듈 제 3 확장 구조체(34)로 이루어진다.

이와 같은 모듈 확장 구조체의 구조는 본 발명의 일 예를 나타낸 도 3에서와 같은 구조로 한정되는 것이 아니고, 플라즈마 발생 모듈(31)에 연결되어 내부에 목적성 재료(36)를 담고 있는 구조 및 플라즈마 발생 팁(35)을 플라즈마 조사 부위까지 가이드하는 구조이면 다른 형태로 제작될 수 있음은 당연하다.

그리고 목적성 재료(36)는 플라즈마 발생 팁(35)에 미리 코팅되는 형태이거나, 플라즈마 발생 팁(35)의 한 부분에 보관이 된 채로 플라즈마와 반응하는 형태일 수도 있다.

도 4는 본 발명에 따른 목적성 재료코팅 팁이 플라즈마 장치에 결합된 구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁의 결합 상태도이다.

본 발명에 따른 목적성 재료코팅 팁에서 플라즈마 발생 팁은 도 5에서와 같이, 플라즈마 발생 모듈(31)에 직접 연결되는 모듈 제 1 확장 구조체(32)와 결합되어 목적성 재료들을 보관하고 변성을 막는 팁 제 1 구조체(35a)와, 모듈 제 1 확장 구조체(32)에 연결되어 외측으로 갈수록 외경이 축소되고 내부에 목적성 재료(36)를 담고 있는 모듈 제 2 확장 구조체(33)와 결합되어 목적성 재료들을 보관하고 변성을 막는 팁 제 2 구조체(35b)와, 플라즈마 발생시에 플라즈마의 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖는 재료가 도포되는 팁 제 3 구조체(35c)가 결합되어 보관되고, 사용시에 팁 제 3 구조체(35c)를 수직으로 가로지르는 형태의 팁 제 1 구조체(35a) 및 팁 제 2 구조체(35b)를 제거하고 사용한다.

이상에서의 설명한 본 발명에 따른 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁은 사용 용도에 맞는 최적의 재료가 플라즈마가 발생하는 팁에 도포되어 플라즈마 발생 시 재료들은 플라즈마의 다양한 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖도록 하여 살균 범위를 확장할 수 있어 치료 효과를 높이고, 치료용 장치의 제조시에 적용 범위를 넓힐 수 있도록 한 것이다.

이상에서의 설명에서와 같이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 본 발명이 구현되어 있음을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 명시된 실시 예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구 범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

31. 플라즈마 발생 모듈 32. 모듈 제 1 확장 구조체
33. 모듈 제 2 확장 구조체 34. 모듈 제 3 확장 구조체
35. 플라즈마 발생 팁 35a. 팁 제 1 구조체
35b. 팁 제 2 구조체 35c. 팁 제 3 구조체
36. 목적성 재료

Claims (5)

1. 플라즈마를 발생하는 플라즈마 발생 모듈;
   상기 플라즈마 발생 모듈에 연장 구성되어 플라즈마 발생 팁을 내부에 위치시키고 플라즈마 발생시에 플라즈마 발생 팁에 도포되는 목적성 재료를 담고 있는 모듈 확장 구조체;
   상기 플라즈마 발생 모듈에 연결되어 모듈 확장 구조체의 내부에 위치하여 플라즈마 발생시에 플라즈마의 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖는 재료가 도포되는 플라즈마 발생 팁;을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁.
2. 제 1 항에 있어서, 모듈 확장 구조체는,
   플라즈마 발생 모듈에 직접 연결되는 모듈 제 1 확장 구조체와,
   모듈 제 1 확장 구조체에 연결되어 외측으로 갈수록 외경이 축소되고 내부에 목적성 재료를 담고 있는 모듈 제 2 확장 구조체와,
   모듈 제 2 확장 구조체에 연결되어 내부의 플라즈마 발생 팁을 플라즈마 조사 부위까지 가이드하는 모듈 제 3 확장 구조체로 이루어지는 것을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁.
3. 제 1 항에 있어서, 목적성 재료는,
   플라즈마 발생 팁에 미리 코팅되는 형태이거나, 플라즈마 발생 팁의 한 부분에 보관이 된 채로 플라즈마와 반응하는 형태인 것을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁.
4. 제 1 항에 있어서, 플라즈마 발생 팁은,
   플라즈마 발생 모듈에 직접 연결되는 모듈 제 1 확장 구조체와 결합되어 목적성 재료들을 보관하고 변성을 막는 팁 제 1 구조체와,
   모듈 제 1 확장 구조체에 연결되어 외측으로 갈수록 외경이 축소되고 내부에 목적성 재료를 담고 있는 모듈 제 2 확장 구조체와 결합되어 목적성 재료들을 보관하고 변성을 막는 팁 제 2 구조체와,
   플라즈마 발생시에 플라즈마의 라디칼과 고에너지의 전자에 의해 분리되고 활성을 갖는 재료가 도포되는 팁 제 3 구조체가 결합되어 보관되는 것을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁.
5. 제 4 항에 있어서, 플라즈마 발생을 위하여 사용시에 플라즈마 발생 팁의 팁 제 3 구조체를 수직으로 가로지르는 형태의 팁 제 1 구조체 및 팁 제 2 구조체를 제거하고 사용하는 것을 특징으로 하는 저온 상압 플라즈마 장치의 목적성 재료코팅 팁.
   

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