KR20170051483A - 화장품 국소도포기 - Google Patents

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KR20170051483A
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데이비드 히스
배리 호크필드
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유니버시티 오브 스트라스클라이드
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Abstract

본 발명은 화장품 국소도포기(10)에 관한 것으로, 이 장치는 인간이나 동물의 피부의 성질을 측정하는 측정기; 측정된 피부의 성질에 따라 인간이나 동물의 피부의 투과율을 변화시키는 작동기; 및 피부에 이온영동 전류가 흐르지 않고 피부의 투과율이 변화된 뒤 피부에 화장품을 도포하는 도포기를 포함한다.

Description

화장품 국소도포기{APPARATUS FOR TOPICAL APPLICATION OF MATERIAL}
본 발명은 화장품의 국소도포기와 그 방법에 관한 것이다.
피부의 성질을 측정해 화장품의 도포 가이드를 제공하는 장치로서, US2004/0202685A1은 피부에서 보이는 결함을 해결하는 스킨케어 제품을 확인하고 구성하기 위해 피부 구조를 판단하는 방법에 대해 소개하고 있다. 피부 구조는 피부 습도, 피지량, 피부탄력, 두께, TEWL(transepidermal water loss: 경피수분손실율), 피부 pH의 측정과, UV 및 가시광을 통한 피부분석에 의해 결정된다. WO2004/112689에서는 피부로의 화장품 침투를 개선하고 피부에 있을 때의 생체이용율을 높이는 방법과, 피부 가까이에서 스파크를 일으키는 전극쌍을 갖는 장치를 소개하고 있다. 이런 스파크는 절체를 통해 피부에 마이크로채널들을 형성한다. 이어서 손으로 화장품을 바르면, 이런 마이크로채널들이 화장품의 효과를 높인다.
본 발명자들은 화장품 도포시의 피부 투과율의 역할이 아주 중요하다는 것을 알았다. 또, 투과율을 높이는 것이 피부 타입에 좌우된다는 것을 알았고, 특정인의 피부의 성질이 시시각각으로 변하며 이런 변화가 화장품을 바르기 전의 피부투과율을 효과적으로 변화시킬 수 있음을 알았다.
따라서, 본 발명의 목적은 피부의 투과율과 관련하여 도포된 화장품의 효과를 개선하는 화장품 국소도포기와 방법을 제공하는데 있다.
본 발명은,
인간이나 동물의 피부의 성질을 측정하는 측정기;
측정된 피부의 성질에 따라 인간이나 동물의 피부의 투과율을 변화시키는 작동기; 및
피부에 이온영동 전류(iontophoretic current)가 흐르지 않고 피부의 투과율이 변화된 뒤 피부에 화장품을 도포하는 도포기;를 포함하는 화장품 국소도포기를 제공한다.
이런 화장품 국소도포기는 인간이나 동물의 피부의 성질을 측정하는 측정기를 포함한다. 피부의 투과율은 측정된 성질에 따라 결정될 수 있다. 본 발명의 화장품 국소도포기는 측정된 피부의 성질에 따라 피부의 투과율을 변화시키는 작동기를 더 포함한다. 측정된 성질은 투과율의 상승이 피부의 투과율을 높이도록 작동되는 작동기로 원하는대로 이루어지도록 결정될 수 있다. 본 발명의 화장품 국소도포기는 피부에 이온영동 전류가 흐르지 않고 피부의 투과율이 변화된 뒤 피부에 화장품을 도포하는 도포기를 더 포함할 수 있다. 따라서, 본 발명의 화장품 국소도포기는 피부의 성질을 자체적으로 측정하여, 피부의 투과율의 변화에 맞춰 작동한 다음 화장품을 피부에 도포할 수 있다. 일례로, 작동되고 나서 피부의 성질을 측정한 다음 화장품을 도포하기 전에 더 많은 작동이 필요하다고 결정할 수 있다. 종래와는 대조적으로, 본 발명의 장치는 화장품을 피부에 바르기 전에 피부의 성질의 측정값에 맞춰 피부의 투과율을 바꿀 수 있다. WO2004/112689의 장치는 피부의 성질과 무관하게 피부의 투과율을 변화시켜, 예컨대 필요한 것보다 많거나 적게 투과율을 높이거나 투과율을 높일 필요가 없을 때에도 투과율을 높일 수 있다.
본 발명은 화장품의 국소도포를 위한 것이다. 따라서, 화장품 국소도포기는 화장품을 국소적으로 도포하도록 구성되고, 피부 표면에 화장품을 바르도록 구성된다. 본 발명의 작동기는 측정기로 측정한 피부 면적과 같은 피부의 투과율을 변화시킨다. 한편, 이런 도포기가 측정기로 측정되는 것과 작동기로 투과율의 변화를 시키는 것 중의 적어도 하나인 피부의 면적에 화장품을 도포하도록 구성되기도 한다.
전수한 바와 같이, 작동기는 피부의 투과율을 변화시킨다. 피부의 투과율의 변화는 도포된 화장품의 피부로의 침투율, 피부 표면에서부터 침투되는 깊이, 피부 표면에 직각인 방향으로 피부 표면 밑으로 화장품이 이동하는 정도, 및 일정 크기보다 큰 입자나 분자들을 함유한 특정 조성의 도포된 화장품이 피부 표면에서 피부 안으로 움직이는지 여부 중의 적어도 하나에 영향을 줄 수 있다. 피부의 투과율의 변화는 피부의 물리적 투과율의 변화일 수 있다.
작동기는 피부에 전기신호를 인가하여 피부의 투과율을 변화시킬 수 있다. 전기신호는 일정한 것과 가변적인 것 중의 적어도 하나로서, 펄스 형태일 수 있다. 작동기는 전압신호와 전류신호 중의 적어도 하나를 피부에 인가하여 피부의 투과율을 변화시킬 수 있다. 뒤에 자세히 설명하는 것처럼, 전압신호와 전류신호는 서로 다른 시간이나 같은 시간에 피부에 인가될 수 있다. 경우에 따라서는, 전압신호가 인가된 다음 전류신호가 인가될 수 있다. 따라서, 작동기는 전압신호를 인가한 다음 전류신호를 인가할 수 있다.
피부에 전압신호를 인가하면 피부의 투과율이 상승됨이 밝혀졌다. 이런 투과율의 증가는 보통 가역적이어서, 전압의 인가를 중단하면 투과율이 원래대로 돌아간다. 작동기는 전류를 운반하는 서로 떨어진 부재들을 포함할 수 있고, 이런 부재들 사이로 전압이 걸린다. 이런 부재들은 전극 형태를 가질 수 있다. 이런 전극들은 동일 평면상에 배치되어 피부에 맞닿는 평면을 제공할 수 있다. 이런 부재들이 구리로 이루어지거나, 아연과 금으로 덮일 수도 있다. 작동기가 피부에 맞닿을 때 상기 부재들이 피부로부터 절연될 수 있다. 따라서, 작동기가 폴리우레탄과 같은 절연체로 상기 부재들을 덮어 절연을 하도록 할 수 있다.
투과율을 높이기 위해 피부에 전압을 인가하는 것을 전기적투과(electropermeabilisation)나 전기충격(electoporation)라고 한다. 전기적투과는 충분히 큰 막전위를 인가했을 때 피부 세포막에서 일어나는 변화에 관련된다. 0.5~1 V의 전압이 세포막에 충분함이 밝혀졌다. 인가된 전압은 세포의 막전위를 극복하여 세포막의 구조적 재배열과 경로형성으로 인한 반투과성 손실을 유도하여, 투과율의 상승을 일으킨다. 전술한 바와 같이, 경로형성은 가역적이어서 인가된 전압이 없어질 수 있다. 따라서, 본 발명의 방법에 의하면 투과율의 비가역적 변화가 거의 없는데, 이는 WO2004/112689의 방식과는 대조적으로 세포의 파괴나 손상을 전혀 일으키지 않는다.
각질층은 최대 100층 2겹 구조이어서, 각각의 층에 전기적투과를 달성하는데 1V의 전압이 필요할 경우 100V의 전압이 필요할 수 있다. 따라서, 작동기는 적어도 20V, 30V, 40V, 50V, 60V, 70V, 80V, 90V, 100V, 110V, 120V, 130V 또는 140V의 전압을 인가하도록 구성된다. 일정 값 이상의 전압을 인가하는 것이 바람직하지 않을 수도 있다. 구체적으로, 각질층이 층수가 적은 2겹 구조인데 과도하게 높은 전압을 인가하면 가역성의 정도가 줄어들거나 세포의 파손을 일으킬 수 있다. 또, 본 발명의 장치는 재료의 화장 특성에 견주어 재료의 피부 안으로의 전달을 일으킨다. 따라서, 작동기는 150V, 140V, 130V, 120V, 110V, 100V, 90V, 80V, 70V, 60V, 50V 또는 40V의 전압을 인가하고, 인가된 전압의 레별을 변화시키도록 구성된다. 인가된 전압의 레벨은 예컨대 피부의 두께와 타입을 고려해 변할 수 있다. 한편, 전술한 바와 같이 피부의 성질의 측정값에 맞게 전압값을 변화시킬 수도 있다.
피부에 전달된 에너지는 전압과 피부에 대한 인가 시간(길이)의 함수이다. 피부에 전달된 에너지가 일정 레벨을 갖는 것이 바람직할 수 있다. 전기적투과를 원하는대로 하려면 전압 레벨, 즉 에너지 레벨이 충분히 높아야 한다. 한편, 에너지 레벨이 비정상적으로 높으면 세포의 파괴를 일으킬 수 있어 바람직하지 못하다. 작동기는 피부에 펄스형 전압신호를 인가할 수 있다. 펄스의 인가는 에너지 레벨은 제한하면서도 충분한 전압 레벨을 제공할 수 있다. 펄스의 폭은 적어도 5㎲, 10㎲, 20㎲, 50㎲, 100㎲, 250㎲, 500㎲, 1㎳, 10㎳, 25㎳, 50㎳, 75㎳ 또는 100㎳일 수 있다. 펄스의 폭이 125㎳, 100㎳, 75㎳, 50㎳, 25㎳, 10㎳, 1㎳, 500㎲, 250㎲, 100㎲, 50㎲, 20㎲, 10㎲ 또는 5㎲ 이하일 수도 있다. 작동기는 인가된 펄스의 길이와 펄스들 사이의 시간주기 중의 적어도 하나를 변화시킬 수 있다. 펄스의 길이와 시간 주기는 예컨대 피부의 두께나 타입을 고려해 변할 수 있다. 한편, 길이와 시간 주기 중의 적어도 하나가 피부의 성질의 측정값에 맞게 변할 수도 있다. 펄스의 길이와 시간 주기와, 전술한 바와 같은 펄스의 레벨은 원하는 효과를 주도록, 예컨대 피부에 형성된 경로의 직경이나 경로들의 밀도를 고려해 결정될 수 있다.
작동장치가 펄스 형태의 전압신호를 일으킬 경우, 이런 펄스는 피크값으로부터 점차로 줄어들 수 있다. 구체적으로는 펄스가 지수함수적으로 줄어들 수 있다. 펄스를 지수함수적으로 줄어들게 하는 것은 피부에 대한 경로형성의 반대로 지연을 시켜 피부의 투과율을 높이기 위한 것이다. 한편, 후술하는 바와 같이, 작동기가 전류신호를 피부에 인가할 수도 있다.
작동기의 서로 떨어진 부재들 사이의 간격이 작동기에 의한 전기장의 정도를 결정할 수 있다. 전기장의 정도는 전기장이 침투하는 피부의 깊이를 결정할 수 있다. 이런 간격은 적어도 5㎛, 10㎛, 20㎛, 50㎛, 100㎛, 200㎛, 400㎛, 600㎛, 800㎛, 900㎛ 또는 1mm일 수 있다. 떨어진 부재의 폭은 위의 간격에 맞출 수 있다. 이런 간격이 1.1mm, 1mm, 900㎛, 800㎛, 600㎛, 400㎛, 200㎛, 100㎛, 50㎛, 20㎛, 10㎛ 또는 5㎛ 이하일 수도 있고, 폭도 이 간격에 맞게 정할 수 있다. 서로 떨어진 부재는 기다랄 수 있다. 서로 떨어진 부재가 구불구불한 비선형 경로를 형성할 수도 있다. 서로 떨어진 부재들이 서로 깍지끼듯이 얽힐 수도 있다. 이런 부재가 전극 형태를 가질 수 있다.
피부에 전류를 인가하면 피부의 투과율이 높아짐이 밝혀졌다. 또, 투과율의 상승은 가역적이어서, 전류의 인가를 중단하면 투과율도 원래대로 돌아간다. 작동기가 전류를 운반하는 서로 떨어진 전류인가 부재들을 포함하고, 상기 전류인가 부재들이 피부에 닿으면 전류인가 부재들 사이로 피부를 통해 전류가 흐른다. 작동기는 전류가 피부에 인가되는 동안 이 전류가 일정하도록 한다. 각각의 서로 떨어진 전류인가 부재는 전극 형태를 가질 수 있다. 각각의 전극은 전압인가에 대해 설명한 절연층이 없어서, 전극과 피부 사이에 도전경로를 제공한다. 전류인가 전극들은 동일 평면상에 배치되어, 피부에 맞닿을 수 있는 평면을 제공한다. 서로 떨어진 전류인가 부재가 구리로 이루어지거나, 아연과 금으로 덮일 수 있다. 이런 전류인가 부재는 라운드 진 비선형 윤곽의 면적을 제공할 수 있다. 즉, 이런 전류인가 부재는 날카로운 모서리가 없다. 각각의 전류인가 부재는 거의 반원형의 영역을 제공한다.
피부에 전류신호를 인가하면 보통 피부의 임피던스가 줄어들고, 이런 임피던스는 전류의 인가 길이와 전류의 밀도의 함수이다. 피부 임피던스의 감소는 전류의 흐름에 의한 피부의 변화 때문에 피부의 투과율의 증가를 가져온다. 이런 투과율 증가와 임피던스 감소는 부속경로들이 전달경로로서 모집되기 때문이라고 본다. 이런 현상을 이온영동이라 한다. 이온영동 동안 흐르는 전류를 이온영동 전류라 한다. 전압과는 달리, 전류의 인가는 경로를 따라 화장품의 이동시키기 위한 것이다.
작동기는 서로 떨어진 전류인가 부재들 사이에 50V, 40V, 30V, 20V, 10V, 5V, 2V 또는 1V 이하의 전압이 걸리게 한다. 작동기는 이런 부재들 사이로 0.5V, 1V, 2V, 5V, 10V, 20V, 30V 또는 40V 이상의 전압이 걸리게 할 수도 있다. 작동기는 전류가 500㎂/㎠, 400㎂/㎠, 300㎂/㎠, 200㎂/㎠, 175㎂/㎠, 150㎂/㎠, 125㎂/㎠, 100㎂/㎠, 75㎂/㎠, 50㎂/㎠, 25㎂/㎠, 10㎂/㎠ 또는 5㎂/㎠ 이하로 피부를 통과하도록 할 수 있다. 작동기는 전류가 1㎂/㎠, 5㎂/㎠, 10㎂/㎠, 25㎂/㎠, 50㎂/㎠, 75㎂/㎠, 100㎂/㎠, 125㎂/㎠, 150㎂/㎠, 175㎂/㎠, 200㎂/㎠, 300㎂/㎠ 또는 400㎂/㎠ 이상 피부를 통과하도록 할 수도 있다.
경우에 따라서는, 피부에 전압과 전류를 동시에 인가할 수도 있다. 전압을 피부에 인가하면 경로가 생기고, 이어서 전압의 인가를 중단하고 그동안 피부에 전류를 인가하여 전압에 의해 생긴 경로를 유지하도록 한다. 작동기를 이에 맞게 구성할 수 있다. 구체적으로, 작동기는 전압을 인가하는 서로 떨어진 부재들과, 전류를 인가하는 서로 떨어진 전류인가 부재들을 가질 수 있다. 서로 떨어진 부재들은 서로 떨어진 전류인가 부재들 사이에 배치된다. 한편, 적동기가 피부에 전압과 전류 중의 하나를 선택적으로 인가할 수도 있다. 예컨대, 어떤 경우에는 각질층을 관통하는 통로들과 피부부속물을 관통하는 통로들 중의 하나가 다른 것보다 우선할 수 있다.
전술한대로, 본 발명의 화장품 국소도포기는 피부의 성질을 측정하는 측정기를 포함한다. 구체적으로, 측정기는 피부의 전기적 특성을 측정한다.
측정기는 피부의 임피던스를 측정할 수 있다. 본 발명의 장치는 측정된 임피던스에 따라 측정된 피부의 투과율에 대한 결정을 한다. 구체적으로, 이 장치는 측정된 임피던스의 실수부에 따라 투과율에 대한 결정을 한다. 이 장치는 측정된 임피던스와 투과율을 서로 연관시키는 모델에 따라 결정을 할 수 있다. 측정된 피부의 성질은 따라서 임피던스를, 더 구체적으로는 임피던스의 실수부를 포함한다. 측정기는 서로 떨어진 측정부재들과 신호발생기를 포함하고, 신호발생기는 서로 떨어진 측정부재들에 신호를 인가한다. 서로 떨어진 측정부재들은 서로 떨어진 전류인가 부재들의 특징들을 하나 이상 가질 수 있다. 따라서, 예를 들면, 각각의 서로 떨어진 측정부재가 반원형 형태이고 절연층을 갖지 않으며, 측정부재 둘다 동일 평면상에 있어서, 측정부재들이 피부에 대해 위치할 수 있다. 화장품 국소도포기는 서로 떨어진 측정부재들과 서로 덜어진 전류인가 부재들이 같은 요소들로 이루어지도록 구성될 수 있어, 이들 같은 요소들을 선택적으로 작동하여 측정과 작동 중의 하나를 하도록 할 수 있다.
신호발생기는 교류 전압신호와 같은 가변 신호(즉, 제1 신호)를 생성한다. 구체적으로, 발생된 가변신호의 주파수를 변화시킨다. 따라서, 신호발생기는 주파수를 낮은 값과 높은 값 사이에서 바꿀 수 있다. 이런 주파수는 1㎐, 10㎐, 50㎐, 100㎐, 250㎐, 500㎐, 1㎑, 10㎑, 50㎑, 100㎑, 250㎑ 또는 500㎑ 이상일 수 있다. 이 주파수가 1㎒, 500㎑, 250㎑, 100㎑, 50㎑, 10㎑, 1㎑, 500㎐, 250㎐, 100㎐, 50㎐ 또는 10㎐ 이하일 수도 있다. 신호발생기는 여러 범위에 걸쳐 주파수를 바꿀 수도 있다. 한편, 신호발생기가 다수의 주파수를 갖는 가변 신호를 동시에 생성할 수도 있다. 신호의 피크간 전압은 5㎷, 10㎷, 25㎷, 50㎷, 100㎷, 150㎷, 200㎷ 또는 250㎷ 이상일 수 있지만, 500㎷, 250㎷, 200㎷, 150㎷, 100㎷, 50㎷, 25㎷ 또는 10㎷ 이하일 수도 있다. 따라서, 측정기는 가변적인, 구체적으로는 교류 전류신호를 피부에 인가할 수 있다. 측정기는 서로 떨어진 측정부재들 사이의 전류신호를 측정하는 신호측정부를 더 포함할 수 있고, 이런 신호측정부는 피부에 인가되는 측정된 전류신호와 전압신호에 따라 임피던스를 결정한다. 신호측정부는 임피던스의 진폭과 위상; 및 임피던스의 실수부와 허수부 중의 적어도 하나를 결정할 수 있다. 신호측정부는 임피던스의 허수부, 신호의 주파수 및 피부 모델에 따라 피부의 커패시턴스를 결정할 수 있다. 구체적으로, 피부 모델이 저항값을 가질 수 있다. 이 저항값은 각질층의 최외층의 저항값을 나타낸다.
측정기는 피부에 의한 용량성 저항을 측정할 수 있어, 서로 떨어진 커패시턴스 측정부재들과 신호발생기를 포함하며, 신호발생기는 서로 떨어진 커패시턴스 측정부재들에 신호(즉, 제2 신호)를 인가한다. 서로 떨어진 커패시턴스 측정부재들은 피부에 맞닿았을 때 피부와 절연되도록 구성되어, 절연체를 포함한다. 이런 커패시턴스 측정부재들은 전술한 서로 떨어진 부재들의 특징을 하나 이상 가질 수 있어, 깍지끼듯 얽힌 전극 구조를 가질 수 있다. 화장품 국소도포기는 이런 커패시턴스 측정부재들과 서로 떨어진 부재들이 같은 요소로 이루어지도록 구성될 수 있어, 이들 동일한 요소들을 선택적으로 작동하여 측정과 작동 중의 하나를 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 신호발생기는 가변적인 교류 전류형태의 가변주파수 신호를 서로 떨어진 커패시턴스 측정부재들에 인가한다. 측정기는 임피던스, 구체적으로는 서로 덜어진 커패시턴스 측정부재들 사이의 용량성 저항을 측정하는 신호측정부를 더 포함할 수 있다. 측정된 피부의 성질이 용량성 저항을 포함할 수 있다. 측정기는 측정된 임피던스에 맞게 커패시턴스와 상대적 투과율 중의 적어도 하나를 결정한다. 측정된 피부의 두께가 후술하는 바와 같이 이에 의해 결정될 수 있다.
본 발명의 장치는 상대적 투자율을 결정할 수 있다. 상대적 투자율은 임피던스와 더 구체적으로는 용량성 저항, 주파수, 커패시터를 형성하는 판들의 면적, 및 커패시터를 형성하는 판들의 간격에 의해 결정될 수 있다. 피부의 투과율은 상대적 투자율과 임피던스 중의 적어도 하나에 의해 결정된다. 한편, 피부의 투자율이 커패시터를 이루는 판들의 간격으로 결정되기도 한다. 측정기가 전술한 2가지 방식(즉, 절연된 전극과 비절연된 전극)으로 결정되는 한, 본 발명의 장치는 이들 2가지 방식으로 이루어진 측정값들에 의거하여 다른 결정을 할 수 있다. 구체적으로, 다른 결정은 판들의 간격과 같은 측적값에 관한 인자들의 개선된 결정에 관해 이루어질 수 있다. 상대적 투자율과 같은 커패시턴스에 대응하는 첫번째 인자에 대한 첫번째 값은 절연된 전극들로 이루어진 측정에 의해 결정될 수 있다. 커패시턴스 값(즉, 두번째 값)은 비절연된 전극들로 이루어진 측정에 의해 결정될 수 있다. 판들의 간격과 같은 커패시턴스에 대응하는 다른 값이 첫번째와 두번째 값들에 의해 결정될 수도 있다.
도포기는 화장품 국소도포기에서 화장품을 배출하는 재료 액튜에이터를 포함할 수 있고, 이런 액튜에이터는 펌프를 포함한다. 도포기는 화장품을 담는 용기를 포함한다. 재료 액튜에이터는 용기에서 화장품을 배출시킨다. 도포기가 화장품을 피부에 바르기 위해 배출하는 배출구를 적어도 하나 포함할 수 있고, 이런 배출구는 측정기와 작동기 중의 적어도 하나에 인접하게 배치된다.
재료가 유체일 수 있고, 더 구체적으로는 크림, 페이스트, 겔 또는 포움과 같은 점성을 갖는 액체나 유체일 수 있다.
측정기가 피부의 다른 특징을 측정할 수도 있어, 피부의 분광검사를 할 수도 있다. 분광검사는 적외선이나 자외선을 피부에 입사한 다음 피부에서 반사되거나 산란된 빛을 측정하여 이루어진다. 이어서, 측정된 빛을 검사해 전술한 측정으로 구한 데이터를 유효화하거나 연계하는데 사용될 수 있는 투과율과 같은 피부의 상태에 관한 데이터를 제공한다. 측정기가 현재 설명한 방식이나 앞서 설명한 방식 중의 적어도 하나로 동작할 수도 있다.
전술한 작동기가 다른 방식으로 피부에 작용할 수도 있는데, 예컨대 초음파를 피부에 침투시기 위해 초음파 트랜스듀서를 가질 수도 있다. 또는, 작동기가 적외선이나 자외선과 같은 빛을 피부에 침투시키기 위해 광원을 가질 수도 있다. 초음파나 빛에너지는 투과율이나 혈류량을 증가시키는 장점을 갖는다. 경우에 따라서는, 작동기가 현재 설명한 방식과 앞에서 설명한 방식 중의 적어도 하나에 따라 작동할 수도 있다.
재료는 얼굴 피부와 같은 외관에 관한 개선을 가져오는 성분을 포함하고, 통칭하여 화장품일 수 있다. 따라서, 이런 재료는 기질일 수 있다. 화장 목적의 재료는 화장품일 수 있다. 화장 목적의 재료는 프리머(primer), 컨실러(concealer), 파운데이션, 브론저(bronzer), 세팅스프레이(setting spray), 클렌저, 토너, 스킨케어 로션, 모이스처러, 보습제, 선스크린, 태닝오일, 태닝로션, 미백제, 엑스폴리안츠(exfoliant) 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다.
화장품 국소도포기는 휴대형이고, 다른 요소들을 담아 지지하는 하우징을 포함한다. 하우징은 한손으로 쥘 수 있어, 화장품 국소도포기를 한손으로 사용할 수 있다. 하우징은 기다란 형태일 수 있다. 측정기, 작동기 및 도포기 중의 적어도 하나는 하우징의 단부에 또는 단부를 향해 배치될 수 있다. 하우징은 유저의 손바닥에 대고 쥘 수 있는 형상이다. 구체적으로, 화장품 국소도포기는 손으로 쥔채 측정기, 작동기 및 도포기 중의 적어도 하나가 대상의 피부 가까이 댈 수 있도록 구성된다.
작동기가 작동하기 전 및/또는 후에 측정기로 피부의 성질을 측정할 수 있어, 피부의 투과율이 작동기에 의해 어떻게 영향을 받는지를 결정하도록 피부의 성질을 측정할 수 있다. 본 발명에 의하면 작동기가 정지한 두에 측정기가 작동할 수 있다. 작동기가 다른 측정값에 따라 작동할 수도 있다. 또, 작동기가 작동하는 동안 측정기가 작동할 수도 있다.
본 발명에 의하면, 도포기가 작동한 뒤 피부의 성질을 측정하고 피부의 투과율을 바꾸는 것 중의 적어도 하나를 할 수 있다. 또, 피부의 다른 측정을 위해 측정기가 작동하기 전에 피부에 화장품을 도포하여 화장품 도포량에 따라 피부의 상태가 어떻게 변했는지를 결정할 수도 있다. 이어서, 작동기를 작동해 다른 측정값에 맞게 피부의 투과율을 바꿀 수 있다. 따라서, 측정기, 작동기 및 도포기를 환경에 맞게 여러번 임의의 순서대로 여러번 작동할 수 있다.
화장품 국소도포기가 데이터 저장기, 유저 작동 제어기 및 데이터 통신포트 중의 적어도 하나를 더 포함할 수 있다. 데이터 통신포트는 WiFi와 같은 무선통신이나 USB와 같은 유선통신을 위한 것이다. 유저 작동 제어기는 유저가 작동하는 것으로, 화장품 국소도포기의 동작을 유저가 제어하도록 한 것이다. 컴퓨터와 같은 다른 장치로부터 데이터 통신포트를 통해 데이터를 받을 수 있다. 따라서, 컴퓨터와 같은 다른 장치에 저장된 데이터를 본 발명의 장치에 업로드할 수 있다. 다른 장치에 저장되는 데이터는, 국소 도포를 위해 장치의 과거 동작에서 얻은 데이터, 측정기에 의한 과거 데이터, 작동기의 동작에 관한 과거 특성, 도포기의 동작에 관한 과거 특성 중의 적어도 하나를 포함할 수 있다. 한편, 다른 장치에 저장된 데이터가 성별, 연령, 인종과 같은 표현형 데이터를 포함할 수도 있다. 연령군 및/또는 인식된 피부 타입과 같이 여러 등급의 피부 특성들에 관한 데이터가 저장될 수도 있다. 이 장치의 유저가 자신의 특성에 가장 일치하는 데이터를 여러 등급들 중의 하나에서 선택할 수도 있다. 또, 다른 장치에 저장된 데이터가 작동기와 도포기 중의 적어도 하나의 동작을 위해 제공될 수 있는데, 예컨대 특정 표현형에 속하는 주제에 관한 데이터일 수 있다. 또, 다른 장치에 저장된 데이터가 피부 임피던스와 같은 피부 성질에 관한 데이터를 포함할 수도 있다.
데이터 저장기는 일정 패션으로 국소도포기를 제어하는 데이터를 저장할 수 있다. 제어기는 작동기와 도포기 중의 적어도 하나를 위한 것일 수 있다. 이 데이터는 적어도 하나의 소정 상태, 예컨대 특정 표현형에 속하는 주제와 같이 특정 군에 속하는 주제를 고려해 제어에 영향을 줄 수 있다. 예컨대 화장품을 데이터에 맞게 특정 량으로 도포할 수 있다. 데이터가 국소도포기의 유저작동 제어기와 데이터 통신포트 중의 적어도 하나의 동작에 다라 데이터 저장기에 저장될 수도 있다.
측정기, 작동기 및 도포기 중의 적어도 하나의 동작에 관한 데이터를 데이터 저장기에 저장할 수 있어, 국소도포기의 작동 프로파일도 저장할 수 있다. 이렇게 저장된 데이터를 후속 동작에 고려할 수 있다. 저장된 데이터를 데이터 통신포트를 통해 컴퓨터와 같은 다른 장치에 보낼 수도 있다.
본 발명은 또한,
측정기로 인간이나 동물의 피부의 성질을 측정하는 단계;
측정된 피부의 성질에 따라 작동기로 인간이나 동물의 피부의 투과율을 변화시키는 단계; 및
피부에 이온영동 전류가 흐르지 않고 피부의 투과율이 변화된 뒤 도포기로 피부에 화장품을 도포하는 단계를 포함하는 화장품 국소도포방법도 제공한다.
이방법은 피부의 물리적 처치단계도 포함한다. 피부의 물리적 처치 단계에서는 피부 마멸과 박피를 포함하고, 피부의 성질을 측정한 뒤에 실행될 수 있다. 또, 본 발명의 방법은 본 발명의 장치의 특징들을 하나 이상 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 화장품 국소도포기의 사시도;
도 2는 도 1의 국소도포기의 주요 작동요소들의 블록도;
도 3은 도 1의 국소도포기에 포함된 전극 어셈블리 도면;
도 4A는 도 1의 국소도포기의 동작을 위한 주요 단계들을 보여주는 순서도;
도 4B는 피부 임피던스와 TEWL의 관계를 보여주는 그래프;
도 5A는 각질층의 등가 전기회로 모델;
도 5B는 피부조직의 대표적인 Cole-Cole 그래프.
도 1에 도시된 국소도포기(10)의 여러 요소들이 들어있는 하우징(12)은 본체(14)와 작동체(16)의 2 부분으로 이루어진다. 본체(14)는 유저의 손으로 쥘 수 있는 형상과 크기로 되어있고, (화장재료를 형성하는) 스킨케어 로션과 같은 화장품을 담는 용기(도시 안됨)가 본체 안에 들어간다. 본체(14) 안에는 국소도포기(10)에 전기를 공급하는 충전식 AA NiMH 배터리셀 6개도 들어간다. 이런 배터리셀은 종래의 방식으로 외부 충전기로 충전될 수 있다. 작동체(16)에는 전자기계 요소들이 들어있는데, 이에 대해서는 도 2에서 설명한다. 작동체(16)의 말단부는 평면이고, 이곳에 전극 어셈블리(18)가 설치되는데, 이에 대해서는 도 2~3에서 자세히 설명한다.
도 1의 장치의 주요 작동요소들의 블록도가 도 2에 도시되어 있다. 주요 작동요소들로는 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32), 전원회로(34), USB 통신포트(36), 통신포트 드라이버 회로(38), 스피커(40), LED 인디케이터(42) 및 온/오프 스위치(44)가 있다. ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)는 후술하는 바와 같이 화장품의 측정, 작동 및 도포와 관련하여 도 1의 국소도포기(10)의 동작을 제어하고, 이를 위해 이런 동작을 제어하기 위해 필수 메모리 펌웨어를 저장한다. 이런 펌웨어는 당업자에게는 잘 알려진 것이다. ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)는 타이머, AD 컨버터, DA 컨버터, 다수의 디지털 입출력 라인들과 같은 필수 요소들을 포함한다. AD 컨버터는 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32) 내부 처리에 필요한 아날로그 신호들의 AD 변환을 위한 것이고, DA 컨버터는 후술하는 작동장치들을 위해 디지털 데이터를 아날로그 신호로 변환하기 위한 것이다. 디지털 입출력 라인들은 전자요소들을 3상 상태나 전력변환모드로 바꾸는 등 국소도포기의 요소들을 제어하거나, 스킨 어브레이더와 같은 외부 장치를 제어하는데 사용된다.
전원회로(34)는 도 1에서 설명한 배터리를 갖추고 있지만, 다르게 구성될 수도 있다. 배터리는 하우징(12)의 밖으로 돌출한 금도금 구리단자(35)를 통해 충전전류를 공급할 때 재충전된다. 전원회로(34)의 디자인은 당업자에게 공지된 것이다. 스피커(40)는 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)의 제어하에, 도 1의 국소도포기(10)의 요소들이 작동할 때 가청 경보를 낸다. LED 인디케이터(42)는 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)의 제어하에, 국소도포기(10)켜질 때 시각 경보를 내거나, 국소도포기(10)의 다른 부분이 작동할 때는 다른 색깔로 표시하는 등의 시각 경보를 낸다. ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)의 제어를 받는 통신포트 드라이버 회로(38)는 USB 통신포트(36)를 통해 국소도포기(10)에 대해 데이터를 주고받을 수 있는데, 이에 대해서는 뒤에 자세히 설명한다. 한편, 통신포트 드라이버 회로(38)에 의해 WiFi 트랜시버가 작동하여 국소도포기와 무선 통신을 할 수도 있다. WiFi 통신 장치는 당업자에게는 공지된 것이다. 국소도포기(10)는 USB 통신포트(36)에 연결된 USB 케이블을 통해 랩탑 등의 컴퓨터와 데이터 통신을 한다.
도 2의 회로에 신호발생기(46), 작동신호 변환제어회로(48), 측정신호 변환제어회로(50) 및 전극 어셈블리(18,52)가 있다. 신호발생기(46)는 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)의 제어하에 데이터를 받고, 작동신호 변환제어회로(48)와 측정신호 변환제어회로(50)를 각각 다른 시간에 구동한다. 신호발생기(46)는 전압과 전류의 진폭, 주파수, 발생된 신호의 듀티사이클과 길이를 결정하도록 작동한다. 작동신호 변환제어회로(48)는 12비트 디지털-아날로그 컨버터로서 Analog Devices사의 AD5339를 갖추고, 또한 작동모드에 따라 전류제한 제어와 전압순응 제어를 하고 전극 어셈블리(52)와 간섭하는 다른 회로를 포함한다. 측정신호 변환제어회로(50)는 디지털 사인파 발생기로서 Analog Device사의 AD9832와, 25MHz 마스터클럭 발생기로서 Epson사의 SG8002DCOHB를 갖추고, 또한 전극 어셈블리(52)와 간섭하는 다른 회로도 포함한다.
또, 도 2의 회로에 신호측정기(54), 제1 측정 인터페이스(56) 및 제2 측정 인터페이스(58)가 더 있다. 신호측정기(54)는 18비트 AD 변환기로서 Microchip사의 MCP3421을 갖추고, 제1, 제2 측정 인터페이스(56,58)로부터 각각 다른 시간에 수신한 아날로그 신호들에 따라 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)의 제어하에 데이터를 받는다. 신호측정기(54)는 전압의 진폭과 위상각, 전류의 진폭과 위상각을 결정하도록 동작한다. 제1 측정 인터페이스(56)는 전극 어셈블리(52)와 간섭하는 회로를 포함하고, 제2 측정 인터페이스(58)도 전극 어셈블리(52)와 간섭하는 회로를 포함한다. 또, 도 2의 회로에 전극어셈블리 스위칭 컨트롤러(60)와 펌프(62)가 더 있다. 전극어셈블리 스위칭 컨트롤러(60)는 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)의 제어하에, 후술하는 것처럼 전극 어셈블리(52)의 작동모드를 결정한다. 펌프(62)는 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32)의 제어하에, 도 1의 국소도포기(10)의 용기 안에 들어있는 화장품을 펌핑한다. 펌핑된 화장품은 용기에 연결된 관을 통해 전극 어셈블리(52) 옆에 있는 구멍에서 국소도포기(10) 밖으로 나간다.
도 3은 도 1~2의 전극 어셈블리(18,52)의 상세도이다. 도 3의 전극 어셈블리(80)는 제1 전극부(82)와 제2 전극부(84)를 갖고, 제1 전극부(82)는 서로 떨어진 2개의 제1 전극(86)을 포함하며, 제1 전극들 사이에 제2 전극부(84)가 배치된다. 2개의 제1 전극(86)은 거의 동일 평면상에 반원형으로 위치하고, 반원의 직선 밑변이 서로 마주보도록 배치된다. 2개의 제1 전극(86)은 금도금 구리로 형성되고 절연체로 덮이지 않는다. 제2 전극부(84)에 있는 2개의 제2 전극(88)은 서로 깍지끼듯이 구불구불하게 배치되고, 제1 전극(86)과 같은 평면에 위치하며, 금도금 구리로 이루어지고, 폴리우레탄과 같은 절연체로 덮인다. 제2 전극(88) 각각의 폭은 0.1mm이고 그 간격은 0.06mm이다. 화장품을 바를 피부의 두께에 따라서는 전극 간격을 달리할 수도 있다. 전극 간격은 눈 주변과 같이 각질층이 얇은 곳에는 0.06mm가, 뒷굼치와 같이 두꺼운 곳에는 0.1mm가 적절하다. 전극 어셈블리(80)의 총 면적은 길이 2㎝, 폭 1㎝로 2㎠이다.
도 1~3에서 설명한 장치의 동작에 대해 도 4A의 순서도(100)를 참조해 설명한다. 국소도포기(10)가 스위치(44)에 의해 작동되고나서 프로그램된다(102). 프로그래밍에 의해, 화장품 도포체제를 실행하도록 구성된다. 국소도포기는 구성데이터가 저장된 컴퓨터로부터 USB 통신포트(36)를 통해 구성데이터를 다운로드해 ARM Cortex M3 내장 프로세서(32) 에 저장하도록 구성된다. 구성데이터는 성별, 연령, 인종과 같은 표현형 데이터와, 중성, 건성, 지성, 복합성과 같은 피부유형 데이터는 물론, 국소도포기(10)의 과거 사용에서 축적된 이력데이터를 포함하는데, 이런 이력데이터는 피부 화장품 도포체계의 제련을 위한 것이다. 또, 국소도포기의 사용주기와, 화장품의 매회 사용량도 저장된다. 프로세서(32)는 저장된 데이터에 의거해 국소도포기를 서 사용할 때의 화장품 사용량을 제한하기도 한다. 예컨대, 과거 사용에 기초하여 특정 화장품의 매주 최대 사용량을 2㎖로 할 수 있다. 따라서, 프로세서(32)는 1주일간 이 양만 사용하도록 하거나 1주일의 뒷쪽으로는 사용량을 줄이도록 한다. 사용자가 1주일 중의 하루 이상 국소도포기를 사용하지 않으면, 프로세서는 나머지 기간동안 사용되는 양을 증가시킨다. 또는, 이력데이터에 의해 트렌드와 독립된 이벤트를 구분할 수도 있다. 이력데이터는 온도와 습도 같은 환경인자를 포함한다. 이런 인자는 피부 습도나 투과율과 같은 피부특성에 영향을 준다. 이력 온도와 습도 데이터를 통해 현재 측정된 온도와 습도에서 도포할 현재의 피부 측정값들을 구할 수 있다. 예를 들어, 현재의 온도와 습도가 아주 낮으면, 피부 임피던스가 다른 때보다 높다는 것을 뜻하고, 높은 임피던스는 나쁜 피부상태가 아닌 현재의 환경 때문이다. 이때 프로세서(32)는 현재 측정된 온도와 습도를 고려하도록 현재 피부 임피던스를 저항값을 조절해 화장품 사용량을 적절히 낮추도록 한다.
2단계로 전극 어셈블리(18)가 피부에 닿는 동안 피부의 투과율을 측정한다(104). 이때 피부 임피던스와 커패시턴스의 2가지 측정을 한다. 2가지 측정값 모두 피부투과율의 개선에 사용된다.
먼저 피부 임피던스 측정값을 고려해, 신호발생기(46), 측정신호 변환제어회로(50) 및 제1 전극부(82)가 프로세서(32)의 제어하에 같이 작동하여 감응주파수가 100Hz와 1MHz 사이인 교류전류신호나, 주파수가 100Hz와 1MHz 사이인 교류전류신호를 인가한다. 신호측정기(54), 제2 측정 인터페이스(58) 및 제1 전극부(82)는 프로세서(32)의 제어하에 함께 작동하여 제1 전극부(82)의 전극들 사이의 각각 다른 주파수의 전류신호를 측정한다. 프로세서(32)는 전류측정값과 인가된 전압에 의거해 임피던스를 결정한 다음, 임피던스의 실수부와 허수부를 결정한다. 이렇게 결정된 임피던스의 실수부를 프로세서(32)에 저장된 모델에 의거하여 프로세서에서 TEWL과 연계한다. 피부 임피던스와 TEWL의 관계를 보여주는 그래프가 도 4B이다. 도 4B의 그래프와 이에 의거한 모델에 대해 뒤에 설명한다. 프로세서(32)는 임피던스의 허수부, 인가된 신호의 주파수, 및 도 5A~B를 참조하여 후술하는 피부 모델에 따른 각질층의 저항값에 따른 피부의 커패시턴스를 결정하기도 한다.
이제 피부 커패시턴스 측정값을 고려하여, 신호발생기(46), 측정신호 변환제어회로(50) 및 제2 전극부(84)가 프로세서(32)의 제어하에 피부에 전기장을 인가한다. 구체적으로, 제2 전극부(84)의 전극들이 커패시터의 판들 사이의 유전체를 이루는 피부와 함께 커패시터의 판으로 동작한다. 신호발생기(46)는 교류전류 형태의 신호를 제2 전극부의 전극들에 인가한다. 신호측정기(54)와 제2 측정 인터페이스(58)는 프로세서(32)의 제어하에 제2 전극부(84)의 전극들 사이의 전류와 전압을 측정한다. 이어서 프로세서(32)는 용량성 저항을 결정한 다음, 이 저항에 의거하여 상대적 유전율을 결정한다. 프로세서(32)는 피부의 두께를 결정하기도 한다. 상대적 유전율과 피부 두께의 결정에 대해서는 뒤에 설명한다.
제2 전극부(84)의 전극들과 피부에 의해 결정된 커패시터의 저항은 아래와 같다:
Xc = 1/(2πfC)
이로부터,
C = 1/(2πfXc)
이 커패시턴스와 판들 사이의 재질의 유전율과의 관계는 :
C = εA/d
이런 식들로부터
ε = d/((2πfXcA)
A는 판의 면적이고 f는 주파수다. 용량성 저항 Xc는 측정값이다. 핀들 사이의 간격 d는 측정되는 피부의 부분의 일반적 두께에 의거 추정된다. 따라서 ε를 계산할 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 전극부(82)를 이용한 측정으로부터 커패시턴스 C가 결정되고, 이 값은 아래와 같은 관계를 갖는다:
C = εA/d
또, d = εA/C
커패시턴스 C는 제1 전극부(82)에서의 측정으로 제공되고, 유전율 ε는 제2 전극부(84)의 측정과 제2 전극부의 면적 A에서 결정된다. d는 판 간격이나 각질층의 두께로서 좀더 정확한 값으로 계산된다.
도 4A로
돌아가서 이제 피부 투과율이 결정되었고, 프로세서(32)는 이 투과율이 1단계(102)에서 저장된 조건을 충족하는지 여부를 결정한다. 충족하지 못하면, 피부투과율을 높이는 단계(106)로 진행한다. 피부 투과율은 전압신호와 전류신호 인가의 2가지 방식으로 증가된다. 각 방식에 대해 설명하겠지만, 2가지 모두 피부투과율 증가에 사용된다.
먼저 신호발생기(46), 작동신호 변환제어회로(48) 및 제2 전극부(84)가 프로세서(32)의 제어하에 길이 10㎲ 내지 10㎱의 펄스 형태로 20V 내지 140V의 전압을 인가한다. 이 펄스는 각질층을 통과하는 다수의 경로를 가역적으로 형성하면서 투과율을 높인다. 전압을 인가하는 동안, 신호측정기(56)와 제1 측정 인터페이스(56)는 제2 전극부(94)의 전압을 측정하여 인가된 전압을 감시하고 피드백 제어신호를 제공한다.
전류신호의 경우, 신호발생기(46), 작동신호 변환제어회로(48) 및 제1 전극부(82)가 프로세서(32)의 제어하에 제1 전극부(82)의 전극들을 통해 피부에 거의 일정한 정전류를 인가한다. 50V 이하의 전압과 최대 500 ㎂/㎠의 전류를 피부에 인가한다. 전류를 인가하는 동안, 신호측정기(54)와 제1 측정 인터페이스(56)는 제1 전극부(82)의 전류를 측정하여 인가된 전류를 감시하고 피드백 제어신호를 제공한다. 전류의 인가는 펄스형 전압으로 형성된 경로를 전압 없이 유지하도록 한다.
도 4A의 106 단계 이후, 도 1의 국소도포기(10)는 104 단계에서 설명한대로 투과율을 측정한다. 106 단계와 104 단계를 반복하면서 원하는 투과율을 얻는다.
원하는 투과율을 얻은 국소도포기(10)는 피부에 화장품을 도포한다(108). 구체적으로, 펌프(62)가 프로세서(32)의 제어하에 용기로부터 전극 어셈블리(18) 부근의 구멍을 통해 피부로 화장품을 펌핑한다. 화장품의 도포 양과 속도는 102 단계에서 프로세서(32)에 저장된 데이터를 기초로 원하는 화장품 도포체계를 충족하도록 결정된다. 경우에 따라서는, 화장품의 도포가 104 단계의 측정과 106 단계에 따라 여러 단계로 일어날 수 있다.
화장품의 도포가 끝나면(110), 완료된 화장품 도포과정에 관련된 데이터가 프로세서(32)에 의해 유저의 컴퓨터에 저장된다. 이런 이력데이터는 나중에 이용된다.
도 4B는 TEWL과 피부 임피던스의 관계를 보여주는 그래프이다. TEWL은 각질층에 의해 피부를 통한 (땀이 아닌) 수분 손실량이다. 도 4B에서 보듯이, 수분손실량 단위는 g/㎡/h이고, 피부 임피던스의 로그값과 TEWL 사이에는 대략 선형 관계가 성립되어, TEWL이 증가살수록 임피던스는 낮아진다. TEWL은 피부투과율과 일치한다고 알려졌다. 피부투과율을 결정하는데 있어 프로세서(32)가 사용한 모델은 피부 임피던스와 TEWL 사이의 도 4B의 관계에 기초한다.
도 5A는 각질층의 등가 전기회로도 모델(120)로서, 이 모델은 제1 저항 R1과 커패시터 C가 병렬로 연결된 것이 제2 저항 R2와 직렬로 연결된 것이다. C와 R1은 각질층의 최외층의 커패시턴스와 저항이고, R2는 각질층의 더 깊은 층의 저항이다. R1은 100Ω 내지 5㏁㎠, R2는 0.1Ω 내지 1㏀㎠이다. 이 모델은 피부의 주파수 의존성, 특히 주파수가 증가함에 따라 임피던스 크기가 감소함을 보여준다. 전술한 피부 임피던스 측정값들과 Cole 형제의 생물학적 조직 이론에 의거하여, R1, R2, C의 값을 계산할 수 있다(Bioelectrical impedance analysis-part I: review of principles and methods, Kyle, U.G., I. Bosaeus(2004), Clinical Nutrition 23(5): 1226-1243 참조). 도 5B는 모든 생물조직의 임피던스를 분석해 구한 전형적인 그래프로서, Cole 형제의 경험식에 의한 임피던스는 :
Z = R∞ + (R0-R∞)/{1+(jωτ)α} 식 1
여기서 R∞는 도 5B의 반원이 x축과 만나는 곳(이때 저항은 0)의 아주 높은 주파수에서의 저항, R0는 반원이 x축과 만나는 곳의 아주 낮은 주파수에서의 저항, ω는 각주파수, τ는 시정수 ψ=α(π/2)는 등위상각이다. 이 회로의 일반식은:
Z = Z series + Z parallel 식 2
식 1과 2를 비교해 아랙 식을 구한다:
Z series = R∞ 식 3
Z parallel = (R0-R∞)/{1+(jωτ)α} = R1/{1+(jωR1C)} 식 4
병렬 임피던스는 실수부와 허수부를 갖고 직교자표형으로 아래와 같이 표현된다:
Z parallel = Z' + Z" = R1/(1+ω2R1 2C2) - j(ωR1 2C)/(1+ω2R1 2C2) 식 5
여기서 Z"는 C의 계산을 위한 관심부분으로서:
Z" = j(ωR1 2C)/(1+ω2R1 2C2) 식 6
Z"는 측정값, ω는 알려진 값, R1은 낮은 주파수에서의 R0나 높은 주파수에서의 R∞이다. 식 6은 Z", R1 및 ω를 알고있을 때의 C를 구하기 위한 것이다.

Claims (27)

  1. 인간이나 동물의 피부의 성질을 측정하는 측정기;
    측정된 피부의 성질에 따라 인간이나 동물의 피부의 투과율을 변화시키는 작동기; 및
    피부에 이온영동 전류(iontophoretic current)가 흐르지 않고 피부의 투과율이 변화된 뒤 피부에 화장품을 도포하는 도포기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  2. 제1항에 있어서, 상기 작동기가 피부에 전기신호를 인가하여 피부의 투과율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  3. 제2항에 있어서, 상기 전기신호가 가변적인 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  4. 제1항 내지 제3항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 작동기가 전압신호와 전류신호 중의 적어도 하나를 피부에 인가하여 피부의 투과율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  5. 제4항에 있어서, 상기 작동기가 전압신호와 전류신호를 각각 다른 시간에 피부에 인가하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  6. 제5항에 있어서, 상기 작동기가 전압신호를 인가한 다음에 전류신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  7. 제4항 내지 제6항 중의 어느 하나에 있어서, 전압신호와 전기신호가 같은 시간에 피부에 인가되는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  8. 제1항 내지 제7항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 작동기가 전류를 운반할 수 있는 서로 떨어진 부재들을 포함하고, 이런 부재들 사이로 전압이 인가되는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  9. 제8항에 있어서, 상기 부재들이 동일 평면상에 배치되어 피부에 맞닿는 평면을 제공하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 작동기가 피부에 맞닿을 때 상기 부재들이 피부로부터 절연되는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  11. 제1항 내지 제10항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 작동기가 펄스 형태의 전압신호를 생성하고, 상기 펄스는 피크값에서부터 점차로 작아지는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  12. 제1항 내지 제11항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 작동기가 전류를 운반하는 서로 떨어진 전류인가 부재들을 포함하고, 상기 전류인가 부재들이 피부에 닿으면 전류인가 부재들 사이로 피부를 통해 전류가 흐르는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  13. 제12항에 있어서, 상기 작동기는 전류가 피부에 인가되는 동안 이 전류가 일정하도록 하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  14. 제12항 또는 제13항에 있어서, 상기 전류인가 부재들이 동일 평면상에 배치되어, 피부에 맞닿을 수 있는 평면을 제공하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  15. 제1항 내지 제14항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 측정기가 피부의 전기적 성질을 측정하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  16. 제15항에 있어서, 상기 측정기가 피부의 임피던스를 측정하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  17. 제16항에 있어서, 측정된 임피던스의 실수부에 따라 측정된 피부의 투과율을 결정하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  18. 제17항에 있어서, 측정된 임피던스와 투과율을 서로 연계하는 모델에 의거하여 피부의 투과율이 결정되는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  19. 제15항 내지 제18항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 측정기가 서로 떨어진 측정부재들과 하나의 신호발생기를 포함하고, 상기 신호발생기는 상기 측정부재들에 가변 신호를 인가하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  20. 제1항 내지 제19항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 도포기가 국소 화장품 도포기로부터 화장품을 배출하는 재료 액튜에이터와, 화장품이 들어있는 용기를 포함하고, 상기 재료 액튜에이터가 상기 용기로부터 화장품을 배출하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  21. 제20항에 있어서, 상기 도포기가 화장품을 배출하는 적어도 하나의 배출구를 포함하고, 상기 배출구는 측정기와 작동기 중의 적어도 하나에 인접하게 배치되는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  22. 제1항 내지 제21항 중의 어느 하나에 있어서, 국소 화장품 도포기의 요소들을 담아 지지하는 하우징을 더 포함하고, 상기 하우징이 한손으로 쥘 수 있는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  23. 제1항 내지 제22항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 작동기가 작동되기 전과 후에 측정기로 피부의 성질을 측정하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  24. 제1항 내지 제23항 중의 어느 하나에 있어서, 도포기의 작동 후에 피부의 성질을 측정하고 피부의 투과율을 변화시키거나, 피부의 성질을 측정하거나 피부의 투과율을 변화시키는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  25. 제1항 내지 제24항 중의 어느 하나에 있어서, 데이터 저장기를 더 포함하고, 데이터 저장기에 저장된 데이터는 화장품의 도포를 위해 측정기의 과거 측정값, 작동기의 과거 동작 특성, 및 도포기의 과거 동작 특성 중의 적어도 하나에 대한 데이터인 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  26. 제1항 내지 제25항 중의 어느 하나에 있어서, 데이터 저장기를 더 포함하고, 데이터 저장기에 저장된 데이터는 작동기와 도포기 중의 적어도 하나를 소정 패션으로 제어하기 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포기,
  27. 측정기로 인간이나 동물의 피부의 성질을 측정하는 단계;
    측정된 피부의 성질에 따라 작동기로 인간이나 동물의 피부의 투과율을 변화시키는 단계; 및
    피부에 이온영동 전류가 흐르지 않고 피부의 투과율이 변화된 뒤 도포기로 피부에 화장품을 도포하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화장품 국소도포방법.
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