KR20190046259A - 플라즈마 비누 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 밀폐된 용기의 표면에 피부접촉에 의하여 유전장벽방전 방식으로 발생된 플라즈마가 피부에 흡착되어 피부의 병원균과 유기 및 무기믈을 분해여 피부를 정결케하는 비누의 기능을 갖는 플라즈마 비누이다. 휴대용 플라즈마 비누는 물이 침투하지 않는 밀폐된 용기의 표면에 유전층이 덮어진 소정의 면적을 갖는 전극층, 복수 개의 스위치, 그리고 충전소켓이 설치된다. 용기의 내부에는 이차전지, 고전압 발생장치가 설치된다. 본 발명의 플라즈마 비누는 양손으로 만지거나 한손으로 피부에 접촉하여 피부에 플라즈마가 흡착되어 피부의 병원균을 사멸하고 피부의 유기 및 무기물을 분해한다. 본 발명은 물이나 일반 비누와 같이 사용할 수 있는 플라즈마 비누이다.

Description

플라즈마 비누{Plasma Soap}
본 발명은 유전층 장벽 방전(Dielectric Barrier Discharge: DBD) 방식의 플라즈마 비누에 관 것이다. 좀 더 상세하게는 비누형태의 플라즈마 발생 장치로서 플라즈마의 유기 및 무기 화합물의 분해와 각종 병원균의 멸균 효과를 갖는 장치에 관한 것이다. 즉, 본 발명의 플라즈마 비누는 일반 비누와 마찬가지로 인체 피부에 접촉 방식으로 사용하며, 접촉 피부를 물로 씻거나 일반 비누와 같이 사용하는 장치에 관한 것이다.
DBD 방식의 플라즈마 발생 장치는 피부미용 및 피부질환 장치로 개발되어 상용화되고 있다. 피부미용기로 개발된 장치의 형태는 막대형, 스틱형, 롤러형 등 다양하다.
상기의 DBD 플라즈마 장치는 유전층 표면에 인체가 접촉하여 플라즈마가 발생하는 방식이다.
플라즈마의 효과는 피부 세포의 활성화 작용, 각종 병원균의 멸균작용, 그리고 유기 및 무기 화합물의 분해작용이 있으며, 이와 관련하여 지난 20여년동안 많은 연구결과가 국내외 저널에 발표된 바있다.
따라서 플라즈마를 적절히 이용하면 비누의 세척 작용을 감당케 할 수 있다.
각종 세균성 질병들이 손을 통하여 전염되므로 손의 살균 및 세척을 위하여 화학제품이 사용된다. 이들 화학제는 민감한 피부에 부작용이 유발되거나 남용에 따른 환경문제도 유발된다. 특히, 병원에서의 의료인의 경우는 항생제 내성을 갖는 슈퍼 박테리아 등의 병원균들의 손과 피부에 의한 전염이 심각하다. 이러한 각종 병원균을 세포 차원에서 플라즈마가 사멸할 수 있다는 사실들이 효과와 함께 입증되어 발표된 바 있다.
또한, 비누의 기능 중 하나는 세균 감염 방지 외에 기름때와 같은 오염물의 제거인데, 페인트나 매직 및 볼펜 등의 글씨, 화학제에 의한 자국, 문신 등은 일반 비누만으로는 쉽게 제거되지 않는다. 그러나 이러한 화학제에 의한 자국들은 플라즈마가 갖는 화학적 분해 작용으로 쉽게 제거될 수 있다.
대한민국 등록특허 제10-1773846호(가스 공급형 비열 플라즈마 피부염 치료기 및 이의 용도)는 플라즈마를 이용한 피부치료 효과에 대해 기재하나 비누처럼 사용할 수 있는 것은 아니고 일반적인 피부치료기에 해당한다.
본 발명의 목적은 일반 비누로는 처리 불가능한 살균효과와 화학분해 효과를 갖는 플라즈마 비누의 제공에 있다.
즉, 본 발명의 목적은 플라즈마가 갖는 무기 및 유기물 분해 작용을 이용하여 비누의 기능을 대체 또는 병행 사용하게 함으로써 인체 피부의 건강과 청결을 유지하고, 비누와 같은 화학재에 의한 환경오염을 방지할 수 있는 환경 친화적인 청정기술의 제공에 있다.
그에 따라 본 발명의 세부적인 목적은 손이나 얼굴을 비롯하여 인체 피부의 넓은 면적에 플라즈마를 흡착되게 하는 것을 목적으로 한다.
종래의 DBD 방식의 플라즈마 피부관리장치는 유전층이 도포된 전극의 면적이 대개 10 cm2을 초과하지 않는다. 그러나 본 발명의 플라즈마 비누는 비교적 넓은 유전층 표면에 넓은 면적의 피부 접촉으로 플라즈마가 고르게 발생토록 하는 대면적의 DBD 방식의 플라즈마 피부관리 장치이며, 본 발명은 이러한 충분한 방전 면적의 플라즈마 비누의 제공을 목적으로 한다.
상기와 같이 피부 접촉 면적을 넓게 하기 위하여 전극의 면적이 수십 cm2 이상으로 넓은 경우의 DBD 장치를 제작할 경우, 좁은 면적의 장치에서 나타나지 않는 다음과 같은 문제들이 발생한다. 이러한 문제점들은 본 발명자의 직접 실험에 의하여 확인하였다.
(1) DBD 방식의 피부 접촉에 의한 플라즈마 발생장치에서, 유전층 하부의 전극면이 넓어지면, 유전층의 일부면에 인체 피부 접촉으로도 전기적인 충격이 유발된다. 즉, 인체 피부에 유도되는 전류량은 전극의 면적에 비례한다. 인체 피부에 전기적인 쇼크를 느끼지 않는 허용 전류는 7 mA 이하이다. 본 발명자의 실험에 의하면, 전극의 면적 20 cm2인 DBD 방전 실험 샘플의 플라즈마가 발생하는 최소의 인가전압(약 1 kV)에서, 유전층면에 손의 접촉으로 전류량이 5 mA에서 전기적인 감전을 약간 느끼고, 그 이상의 전류가 되면 손을 접촉할 수 없을 정도의 전기적인 충격을 확인하였다.
(2) 전극의 면적이 증가하면, 정전용량(캐패시턴스)의 증가로 소모 전력이 증가하므로, 충방전용 이차전지를 사용하는 휴대용 장치에서는 일회 충전으로 사용 시간이 짧아지는 문제가 있다.
(3) 대면적 전극에 인가되는 전력이 커지면, 전극면에 발생하는 열에 의하여 접촉 피부에 열적인 충격 내지 손상(damage)를 느끼게 된다.
(4) 도 1(a)의 도시와 같이, 넓은 피부를 유전층의 면에 접촉하는 경우는 접촉피부의 가장자리 이외에 접촉 면 중앙에는 플라즈마가 발생하지 않는다. 즉, 유전층 면에 접촉되는 피부의 안쪽(중심쪽) 면에 이르기까지 균일하게 플라즈마가 발생토록 하여야 하는 문제가 있다.
(5) 장치 헤드부 표면 전반에 걸쳐서 대면적의 전극을 형성하므로 종래의 접지 패드를 설치하면 전극의 설치 면적에 제한을 받는다. 즉, 종래의 플라즈마 피부미용기는 하나의 고전압 전극 면을 구비하므로 고전압 전원장치의 두 개의 출력단 중 하나를 고전압 전극에 연결하고 다른 하나는 접지패드에 연결하는 방식을 사용한다. 그러나 대면적의 전극면을 갖는 플라즈마 피부 처리 장치(본 발명의 플라즈마 비누 장치)에서는 상기와 같이 하나의 넓은 전극 면에 고전압 장치의 출력단 하나를 연결하고 다른 하나의 출력단을 접재패드에 연결하면 접지패드가 제 기능을 하지 못하므로 대면적의 장치의 구현이 어렵다.
(6) 비누형태의 플라즈마 장치는 물과 접촉하여 사용되므로 장치 내부에 물이 침투되지 않아야 한다.
(7) 대면적 피부 접촉으로 발생되는 플라즈마 량이 증가하면, 용기 표면에서 발생되는 오존량도 많아져 허용치 이하로 오존량을 제어해야 하는 문제가 있다.
상기와 같이 대면적 전극을 갖는 DBD 방식의 기존 플라즈마 장치는 위와 같은 치명적인 문제로 인하여 대면적의 플라즈마 발생면을 갖는 플라즈마 비누를 구현할 수 없다.
상기 목적 및 문제점들에 따라 본 발명은 다음과 같은 해결책을 제시한다.
(1) 대면적의 전극에 의한 전기용량의 증가로 소모전력이 증가하고 과도한 전류가 접촉 피부에 흐르는 문제를 해결하기 위하여, 유전층 하부에 설치하는 전극을 종래의 면전극 구조에서 선전극으로 전환하여 전극의 폭을 좁혀 다중의 선형 전극이나 메쉬형의 전극을 채용하므로서 전극에 의한 캐패시턴스를 최소화하는 것이 본 발명의 핵심이다. 즉, 유전층 하부에 설치되는 선형 전극들의 총 면적을 소정 수치 이하로 제한하는 것이다. 수치적으로는 대략 20 cm2 정도를 넘지 않아야 한다. 예를 들면, 전극의 폭이 0.2 cm인 경우 전극의 총 길이는 100 cm 이하가 되어야 한다.
(2) 피부 접촉으로 피부에 균일하게 플라즈마가 발생토록하기 위하여, 용기의 면을 요철형이나 굴곡형으로 한다. 굴곡면에 넓은 피부면이 접촉하되, 굴곡으로 인해 피부와 접하지 않은 피부면과 유전층 사이의 좁은 공간에 플라즈마가 고르게 발생한다. 또한, 굴곡면의 유전층 하부에 선택적으로 전극을 배치하여 전극에 유도되는 전압에 의하여 플라즈마의 발생을 용이하게 한다.
(3) 대면적 전극을 갖는 장치에서는 전극패드가 기능을 하지 못한다. 이 문제는 플라즈마 비누 장치의 용기표면에 한 쌍의 전극면을 설치하여 전원장치의 두 개의 고전압 출력단에 각각 연결하는 방식을 채용한다.
(4) 플라즈마 장치 내부에 물이 침투되지 않도록 밀폐된 용기 구조를 채용한다. 이때 용기 내부에 물의 침투를 방지하기 위한 방수포를 배치한다.
(5) 오존 발생의 문제는 기본적으로 전극의 폭이 좁은 선형의 전극을 채용하여 플라즈마 발생량을 최소화하는 방식으로 오존 방출량이 제어된다. 그 외에도 오존방출량의 제어를 위하여 공기펌프를 사용하며 탄소필터에 의하여 오존 방출을 방지한다.
상기의 해결책으로 대면적의 비누형태의 플라즈마 피부관리 장치가 실현된다.
본 발명에 따르면, 일반 비누의 기능을 갖는 플라즈마 비누가 실현된다. 인체 피부의 각종 병원균의 살균과 인체 피부의 유기 및 무기물의 제거에 의한 청결한 피부 관리의 효과가 있다.
또한, 사용자의 전기적 안전성과 편의성을 제공하는 대면적의 유전장벽방전 방식의 플라즈마가 장치가 실현된다.
도 1은 종래의 DBD 방식의 대면적 전극의 플라즈마 장치의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 휴대용 플라즈마 비누의 기본 형태 및 전원장치의 구성을 나타내는 개념도이다.
도 2(a)는 타원형의 단면을 갖는 플라즈마 비누의 일예에 따른 사시도.
도 2(b)는 일부면에 플라즈마가 발생하는 플라즈마 비누의 사시도.
도 2(c)는 플라즈마 비누의 일예에 따른 단면도 내부의 전원장치의 구성.
도 3은 선형 전극의 형태를 도시한 개념도.
도 4는 요철 형태의 유전층을 갖는 플라즈마 비누의 개념도.
도 5는 격벽 구조를 갖는 플라즈마 비누의 형태 및 고전압 전극에 유도되는 전압의 변화에 대한 도시로서 (c)는 피부 비접촉 상대, (d)는 접촉상태.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 전극과 전원장치의 바람직한 결선방식.
도 6은 굴곡면의 유전층 하부에 설치되는 선형의 도선의 형태와 전원장치와의 결선 방식.
도 7은 오존흡입장치가 설치된 플라즈마 비누의 개념도.
도 8은 비휴대용 플라즈마 비누로서 일반 가정용 전원을 사용한 플라즈마 비누.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라서 제작된 플라즈마 비누형태의 mock-up장치의 사진이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 종래의 DBD 방식의 대면적 전극의 플라즈마 장치의 예시이다.
유전층(20) 하부에 면형태의 고전압 전극(30)이 설치되고, 인체피부(10)가 유전층 위에 접촉하여 접촉 피부 주위에 플라즈마가 발생한다.
종래의 면전극의 플라즈마 장치의 문제점은 면전극의 면적이 대략 20 cm2 이상인 경우, 유전층 위에 좁은 면적의 손가락을 접촉하여도 전기적인 감전을 느끼게 된다. 물론, 접촉 피부면적이 넓어지면, 플라즈마 발생량이 증가하게 되므로 피부에 흐르는 전류는 더 커지므로 전기적인 충격으로 피부접촉이 불가능하다.
일반적으로 DBD 방식에서 전극면적이 넓을수록 정전용량이 커지고, 이에 비례하여 변위전류(Displacement Current)가 커지므로, 피부접촉으로 플라즈마가 발생되지 않는 상태에서도 전기적인 감전을 느낀다. 피부접촉으로 플라즈마가 발생하면, 피부에 흐르는 전류는 더욱 증가하여 전기적인 충격이 더 커진다. 이와 같은 전기적인 감전은 종래의 플라즈마 피부장치와 같이 전극면적이 좁은 경우에는 발견되지 않은 현상이다.
또한, 도 1의 종래의 DBD 장치에서 전극면이 넓어지면, 대면적의 피부 접촉 시에 접촉 피부의 가장자리에 국한하여 플라즈마가 발생한다.
따라서 플라즈마 비누와 같은 대면적의 용기 표면에 넓은 면적의 피부접촉으로 균일하게 피부에 플라즈마가 흡착되도록 하고, 동시에 전기적인 감전을 없는 플라즈마 비누의 실현을 위하여 다음과 같은 구성을 도면들에 제시한다.
도 2는 본 발명에 따른 밀폐된 용기의 형태를 갖는 휴대용 플라즈마 비누의 기본 구성을 나타내는 개념도 이다.
도 2(a)는 용기의 전체면에서 피부접촉에 의한 플라즈마가 발생하는 장치이고, 도 2(b)는 용기의 일부면에 국한하여 플라즈마가 발생하는 장치의 도시이다. 용기 몸체(150)의 표면은 유전체로 구성되고, 유전체 표면 아래에 전극이 설치되며, 전극은 선형, 메쉬 형, 또는 소 면적의 면전극 다수를 분산 배치한 면 전극일 수 있다. 단, 전극의 총 면적이 소정량 이하로 제한되며, 대략 20 cm2 정도 이하이다. 이는 일반 비누 크기에 대응하는 최소의 용기 표면적 약 200 cm2 정도를 감안하면, 전극의 면적은 용기 표면적의 1/10 이하가 된다.
도 2(c)는 용기의 단면도이며, 용기 내부에 장착되는 전원장치의 도시이다.
본 발명의 플라즈마 비누는 양손으로 만지거나 한 손으로 잡고 인체의 피부를 접촉하여 접촉 피부에 플라즈마가 발생하는 장치이다. 본 발명의 플라즈마 비누는 물이나 일반 비누와 함께 사용할 수 있는 장치이다.
도 2의 밀폐된 용기 표면에는 유전층 하부에 배치된 고전압 전극과 하나 이상의 스위치, 그리고 이차전지의 충전을 위한 소켓이 설치된다.
고전압 전극의 형태는 하기의 도 3 이후에 자세히 서술한다.
도 2(c)와 같이 용기 표면에 설치되는 스위치(110)는 피부 접촉으로만 작동되도록 하여, 피부가 스위치에 접촉되지 않는 경우에 전력 손실을 방지한다. 충전용 소켓은 일반 핸드폰 충전기를 사용하는 경우에 소켓 위를 방수재로 덮어서 개폐가 가능하도록 설치된다. 혹은 유도코일 방식의 충전기를 사용하는 경우는 용기 내부로 물의 침투를 염려할 필요가 없다. 그 외에 용기표면에는 장치의 작동을 나타내는 발광 다이오드 등을 설치할 수 있다.
도 2(c)의 밀폐 용기 내부에는 고전압 발생장치 및 충방전용 이차전지가 내장된다. 고전압 장치는 DC-AC 인버터, DC형 컨버터, 그리고 압전 트랜스포머 중 하나 이상을 사용할 수 있다. 출력 전압의 파형은 싸인파, 펄스, 변조파 중 어느 하나 이상일 수 있다. 이차전지의 DC-전압은 컨버터 및 레귤레이터 회로를 통하여 일정한 DC 전압을 스위칭 방식으로 고전압 장치에 입력한다.
트랜스포머(210)를 사용하는 DC-AC 인버터의 경우, 트랜스포머 이차코일의 두 출력단(제1단자(211) 및 제2단자(212))을 용기 표면에 설치된 한 쌍의 전극(제1전극(131) 및 제2전극(132)에 입력한다.
피부 접촉에 의한 플라즈마 발생량을 제어하여 오존 방출량을 제어한다. 제어 방법은 출력 전압 파형의 모듈레이션을 이용하여 일정 시간의 휴지기를 설정 제어함으로써 전압출력을 제어하는 방식이다.
도 3은 본 발명의 플라즈마 비누의 실시예로서, 유전층(140) 하부에 설치되는 전극(131, 132) 형태의 도시이다.
도 3(a)는 단면이 타원형인 플라즈마 비누의 상부면과 하부면에 각각 제1전극(131)과 제2전극(132)을 보여준다. 오른쪽 그림에 보인 바와 같이 선형의 전극이 상호 연결되어 배치된다. 선형의 전극은 상기한 총면적의 제한 내에 있는 메쉬 전극 또는 단편이 연결된 형태일 수 있다. 선형의 전극은 상기한 총면적의 제한 내에 있는 메쉬 전극 또는 단편이 연결된 형태로 대체될 수 있다.
도 3(b)는 한쌍의 전극을 유전층을 달리하여 설치하는 두 층 전극 방식이다. 용기의 몸체바탕(151) 위에 제1전극(131)을 설치하고 제1 유전층(141)을 덮고, 그 위에 제2전극(132)을 설치하여 제2유전층(142)을 덮는다. 선형의 전극이 층을 달리하여 상호 이웃하게 배치된다. 1층의 제1전극(131)은 고전압 전원 출력단의 제1단자(211)에 연결하고, 2층의 제2전극(132)은 고전압 전원의 제2단자(212)에 연결한다.
도 3에서의 선형 전극의 총면적은 대략 20 cm2을 초과하지 않아야 한다. 만약 전극의 폭이 2 mm이며, 제1전극과 제2 전극의 총전극의 길이는 100 cm 이하가 되어야 한다. 따라서, 이에 대응하여 플라즈마 비누의 크기가 제한된다.
도 3의 선형 전극은 메쉬 전극 또는 소면적의 단편이 서로 연결되어 플라즈마 비누 전면에 넓게 분포되는 형태일 수 있다. 도 3(b)에서 제1전극과 제2전극은 피부면에 대해 투영되는 면적을 넓히기 위해 투영시 서로 중첩되지 않고 엇갈리게 배열된다. 이는 선형 전극의 연결로 이루어진 전극이거나 메쉬 전극, 또는 소형 단편이 다수 연결된 전극의 경우에도 같다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로서 유전층면을 요철의 형태로 설치하여 접촉 피부면에 균일하게 플라즈마가 발생토록 하는 방식에 대한 도시이다.
도 4(a)는 유전층(20)면에 일정 간격으로 격벽을 형성하여 양각과 음각 구조의 유전층(20)을 구성하였다. 양각과 음각의 유전층 내부에 각각 선형의 전극(30)을 설치한다.
도 4(b)는 유전층(20)면이 굴곡형이며, 굴곡된 볼록부와 오목부 유전층(20) 하부에 각각 선형 전극(30)을 설치한다.
상기와 같은 유전층의 요철 구조는 피부에 닿을 때 굴곡부에 공간이 생겨 플라즈마 방전 공간으로 기능하여 피부면 전체에 골고루 플라즈마 처리 효과를 낼 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예로서, 도 4(a)의 격벽을 갖는 유전층 하부에 설치되는 한 쌍의 전극의 형태와 작용에 대한 도시이다.
도 5(a)는 용기의 단면도이다. 용기 표면에 격벽구조를 갖는 유전층이 형성되고, 음각 유전층 하부에 제1전극(131)이, 양각 유전층의 하부에 제2전극(132)이 설치된다. 제1 전극(131)과 제2 전극(132)은 고전압 장치의 출력단자인 제1단자(211)와 제2단자(212)에 각각 연결된다.
도 5(b)는 용기 몸체 표면의 분리도 이다. 용기 몸체 표면에 제1전극(131), 제1유전층(141), 격벽(160), 제2전극(132), 그리고 제2유전층(142)의 단면 구조이다. 제1전극(131)은 선형의 다중 전극이 상호 연결되어 제1유전층(141) 하부에 설치되고, 고전압 출력단의 제1단자에 연결된다. 제1유전층(141) 위에 격벽(160) 구조는 제1전극(131)부분이 노출되는 형태이다. 즉, 제1전극(131) 위치에 해당하는 부분에 개구부를 구비한다. 제2유전층(142)에도 제1전극(131) 위치에 해당하는 부분에 개구부 또는 오목부를 구비하여 제1전극(131) 부분에 플라즈마가 발생될 공간을 제공한다.
제2전극(132)은 격벽(160) 위에 선형의 전극들이 상호 연결되어 제2유전층(142) 하부에 설치되고, 고전압 출력단의 제2단자에 연결된다.
도 5(c)와 도 5(d)는 각각 유전층 표면에 피부 미접촉과 피부 접촉 시에 전극에 유도되는 제1전극의 전압 V1과 제2전극 전압 V2의 도시이다.
도 5(c)의 피부 미접촉시에는 제1전극의 전압과 제2전극의 전압이 거의 동일한 크기로서 V1 V2이다.
도 5(d)와 같이 피부가 용기 표면의 유전층에 접촉하는 경우에는 제1전극의 전압 V1은 상승하고, 제2전극의 전압 V2는 낮아져서, V1 ≫ V2가 된다. 즉, 제1전극(131)에 높은 전압이 유도되어 제1전극(131) 위의 유전층에 접촉되는 피부에 플라즈마가 발생한다. 이와 같이 제1전극(131)의 전압 V1이 높고 제2전극(132) 전압 V2가 낮아지는 이유는 제2전극(132) 위의 유전층면에 접촉되는 면적이 넓고, 제1전극(131) 위의 유전층에 접촉되는 피부의 면적이 좁기 때문이다. 즉, 유전층 위의 접촉피부의 면적에 반비례하여 전극에 전압이 유도된다. 이러한 원리를 고려하여 상기와 같이 유전층을 굴곡면으로 하고, 굴곡면 위의 양각(볼록)부와 음각(오목)부에 각각 전극을 배치하는 방식의 채용이 본 발명의 핵심 기술사상이다.
즉, 인체 피부의 접촉면이 상기 유전층의 오목부보다 볼록부에 더 넓은 면적으로 접촉되고, 상기 접촉면적에 반비례하여 오목부 내부에 배치된 전극에 유도되는 전압이 상기 볼록부 내부에 배치된 전극에 유도되는 전압보다 높은 전압이 유도되어 오목부 주변의 피부에 플라즈마가 활발하게 발생한다.
도 6은 본 발명의 굴곡면을 갖는 실시예로서, 용기 표면을 상하의 두 개의 구역으로 분리하여 각 구역에 선형의 다중 전극을 각각 설치하는 방식의 도시이다. 분리된 두 구역에 제1전극(131)과 제2전극(132)을 설치하여, 각각 고전압 출력단의 제1단자와 제2단자에 연결한다.
도 6의 한 쌍의 전극을 설치하려는 용기 표면의 구역 분리는 상하의 구역뿐만이 아니라, 도 2(b)의 용기와 같이 상부면 만 플라즈마 발생부로 할 경우, 상부면을 가로방향이나 세로방향으로 나누어 한 쌍의 전극을 설치할 수도 있다. 이와 같이 분리된 한 쌍의 전극구조의 플라즈마 비누는 손으로 한 쌍의 전극 위의 유전층 면을 동시에 교차적으로 만지거나 한 손으로 한쪽 면을 잡고 다른 면을 인체 피부에 접촉하는 방식으로 플라즈마를 피부면에 발생시킨다.
도 7은 본 발명에서 플라즈마의 발생량이 큰 경우에 오존을 흡입하여 탄소필터로 오존을 정화하는 방식이다. 용기표면에 다수개의 작은 오존흡입구(170)를 설치한다. 오존의 흡입을 위하여 공기펌프를 용기 내부에 설치한다. 용기 표면의 내측에 방수막(방습 및 통기성 구비)을 설치하여 오존흡입구로 유입되는 물이 용기 내부로 침투되는 것을 방지한다. 방수포 내측의 용기 내부에 전원장치와 이차전지가 설치되고, 이 공간은 물이 침투되지 않는다. 표면내부와 방수막 공간으로 오존흡입구를 통하여 침투된 물은 공간 배부의 또 다른 오존흡입구를 통하여 다시 빠져 나간다. 표면 내부와 방수막에 의한 밀페 공간이 형성되고 이 공간으로 흡입된 오존을 공기펌프로 흡입하고, 이 공간에 설치된 탄소필터에 의하여 오존이 산소로 전환되어 공기펌프 방출구로 공기가 배출된다. 방수포는 방수천이나 타이백(Tyvek)을 사용한다. 공기 펌프와 전원장치와 전지가 있는 곳을 차단벽(340)으로 1차적으로 차단하고 차단벽 위에 탄소필터(310)를 배치한 후 공기펌프의 출구를 제외한 부분을 방수막으로 둘러쌀 수 있다. 이때 차단벽(340)과 탄소필터가 공기펌프의 입구를 막지 않도록 구성한다.
도 8은 일반전원을 사용하는 플라즈마 장치이다. 이차코일 출력단은 한 쌍의 전극에 각각 연결 방식은 상기 도면들과 동일하다. 비휴대용 플라즈마 장치로서, 일반 전원(110 V/220 V의 교류전원)을 사용한다.
즉, 상기 구성들에서 전지는 아답터로 대체될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따라서 제작된 플라즈마 비누형태의 mock-up장치의 사진이다. 도 9(a)는 도 3(b)의 이층 전극 구조를 갖는 플라즈마 비누의 mock-up 사진이고, 도 9(b)는 도 5(a)의 용기 표면에 격벽이 설치된 이층의 전극구조를 갖는 플라즈마 비누의 mock-up 사진이다. 유전층은 폴리이미드 (Polyimide) 필름을 사용하였다.
한편, 상기 실시 예와 실험 예들에서 제시한 구체적인 수치들은 예시적인 것으로 필요에 따라 변형 가능함은 물론이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
10: 인체피부, 20: 유전층, 30: 고전압 전극, 40: 플라즈마,
100: 플라즈마 비누, 110: 스위치, 111: 스위치-1, 112: 스위치-2,
120: 충전소켓,
131: 제1-전극, 132: 제2-전극,
140: 유전층, 141: 제1유전층, 142: 제2유전층,
150: 용기 몸체, 151: 몸체바탕, 160: 격벽
170: 오존 흡입구,
200: 전원장치, 210: 트랜스포머, 211: 제1단자, 212: 제2단자,
220: 스위칭 회로, 230: 이차전지,
310: 탄소필터, 320: 공기펌프, 330: 방수막, 340: 차단벽, 350: 공기 배출구

Claims (8)

  1. 플라즈마를 발생시키는 비누로서,
    물이 내부로 침투하지 않게 밀폐된 용기 형태의 유전체 몸체;
    상기 유전체 몸체 표면 안쪽에 서로 분리 설치된 제1전극과 제2전극을 포함한 한 쌍의 전극;
    상기 몸체 용기 내부에 배치되는 전원장치; 및
    상기 몸체 표면에 설치되는 스위치;를 구비하고,
    상기 전원장치는 양전압과 음전압의 교류형 고전압을 출력하는 두 단자를 구비하여, 상기 한 쌍의 전극에 교류형 고전압을 출력하는 두 단자에 각각 연결되되, 상기 스위치에 의해 절환 되며,
    상기 한 쌍의 전극 각각은 인체 피부에 전기적인 쇼크를 느끼지 않는 허용 전류 이하의 전류가 흐르도록 총면적이 소정 치 이하로 제한되게 구성되고,
    상기 스위치를 접촉하여 켜고, 상기 몸체 표면에 피부를 접촉하여 플라즈마를 발생시켜 피부를 청결케하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 비누.
  2. 제1항에 있어서, 상기 전극은 선형 또는 다수의 분리된 단편의 연결로 이루어지거나 메쉬형인 것을 특징으로 하는 플라즈마 비누.
  3. 제1항에 있어서, 상기 유전체 몸체 표면은 요철을 구비하여 굴곡진 면으로 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 비누.
  4. 제2항 또는 제3항에 있어서, 상기 유전체 몸체 바탕 위에 제1전극이 배열되고, 제1전극 위에 제1 유전층이 형성되고, 상기 제1 유전층 위에 제2전극이 배열되고, 상기 제2전극 위에 제2 유전층이 형성되고, 상기 제1전극과 상기 제2전극은 투영시 서로 중첩되지 않고 어긋나게 배열되어 피부면에 투영되는 전극면을 최대화한 것을 특징으로 하는 플라즈마 비누.
  5. 제3항에 있어서, 굴곡진 면의 요철을 따라 전극이 굴곡을 지니게 형성된 것을 특징으로 하는 플라즈마 비누.
  6. 제2항에 있어서, 상기 유전체 몸체 바탕 위에 제1전극이 배열되고, 제1전극 위에 제1 유전층이 형성되고, 상기 제1 유전층 위에 상기 제1전극의 형상을 따라 개구부가 형성된 격벽이 배치되고, 상기 격벽 위에 제2전극이 배열되고, 상기 제2전극 위에 상기 제2전극의 형상을 따라 개구부 또는 오목부가 형성된 제2 유전층이 형성되어 플라즈마 비누의 표면은 요철이 형성되며, 상기 제1전극과 상기 제2전극은 투영시 서로 중첩되지 않고 어긋나게 배열되어 피부면에 투영되는 전극면을 최대화한 것을 특징으로 하는 플라즈마 비누.
  7. 제2항에 있어서, 상기 유전체 몸체는 전극이 노출되지 않는 부분에 기공을 구비하고, 상기 몸체 내부에 공기 펌프와 탄소필터가 배치되고 상기 기공 중 어느 하나에 상기 공기 펌프의 출구가 접속되고, 상기 몸체 내부에 있는 전원장치를 커버하는 방수막이 구비되어 상기 플라즈마 비누에서 플라즈마와 함께 생성되는 오존을 상기 공기펌프가 상기 기공을 통해 흡입하여 상기 탄소필터에 의해 제거하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 비누.
  8. 제5항 또는 6항에 있어서, 인체 피부의 접촉면이 상기 유전층의 오목부보다 볼록부에 더 넓은 면적으로 접촉되고, 상기 접촉면적에 반비례하여 오목부 내부에 배치된 전극에 유도되는 전압이 상기 볼록부 내부에 배치된 전극에 유도되는 전압보다 높은 전압이 유도되어 오목부 주변의 피부에 플라즈마가 발생하는 것을 특징으로 하는 플라즈마 비누.
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