KR20190063168A - 세포 노출 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 세포 노출 시스템에 관한 것으로, 세포 노출 시스템은 세포 실험용 세포 용기에 일정한 파면을 지니는 균일장을 조사시켜 각 세포 용기별로 동일한 전자기장에 노출되도록 하여 보다 넓은 면적에서 효율적인 세포 실험을 가능하도록 한다.

Description

세포 노출 시스템{IN VITRO EXPOSURE SYSTEM}
본 발명은 세포 노출 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 세포 실험에 사용되는 세포 용기에 일정한 파면을 갖는 전자기장을 보다 넓은 면적에 조사하는 세포 노출 시스템에 관한 것이다.
전자파에 대한 인체영향을 분석하는 기본 단계인 세포 실험은 일정 크기의 전자기장을 각 세포 용기에 노출시켜 온도 상승 영향이나 단백질 기전 등의 영향을 관찰하게 된다. 이를 위해서는 전자기장을 발생시켜 주는 세포 노출 장치가 큰 중요성을 가지게 되는데 세포 용기 각각의 개별 용기에 따라 일정한 크기의 전자기장을 조사시켜 줄 수 있는 균일도 특성이 중요한 요소로 작용하게 된다.
세포 용기는 기존의 저주파 이동통신 대역에서 사용되던 공진형 도파관이나 전파형 TEM cell 등의 수납형 구조로 형성된다. 이러한 수납형 구조의 세포 용기는 전자기장을 닫힌 구조 내에 발생시킴으로서 노출 효율이 수월하다는 장점이 있는 반면, 향후 5G 통신 서비스를 위한 밀리미터파 등의 짧은 파장 대역에서는 파장 대역에 따른 전자기적인 수납 구조가 작아져 세포 용기를 수납할 수 없다는 큰 결함이 있다.
이에 따라, 기존에는 안테나를 이용한 방사형 세포 노출 장치를 주로 사용하였다. 이러한 기존의 세포 노출 장치는 안테나로부터의 각도별 방사패턴 중 주 편파의 주빔 방향에 세포 용기를 배치함으로써, 주빔의 노출 효과를 관측하는 방식으로 사용하였다.
그러나, 이러한 기존의 세포 노출 장치는 일정 크기의 전자기장 조사를 위해 세포 용기의 배치가 주 편파의 주빔 방향으로만 한정됨에 따라 전체 용기의 숫자 및 배치면적이 한정되는 한계가 있다. 또한, 기존의 세포 노출 장치는 일정한 크기의 전자기장 노출을 위해 방사패턴이 거리에 따른 의존성이 일정해지는 원거리장 영역까지의 도달 거리가 주요 쟁점이 되어 노출장치의 크기가 커지며, 노출 효율이 급격히 떨어지게 된다. 또한, 기본적으로 안테나와 같은 파원은 원거리장에서 구면파를 발생시키게 되어 중심 축을 기준으로 양쪽으로 파면이 휘게 되는 현상이 나타난다. 그리고, 안테나와 같은 파원은 안테나에 의한 주빔의 방사패턴 세기로 인한 왜곡이 더해져 각 세포용기별로 균일한 전자기장을 조사시키기가 어렵고 이에 따라 전기장의 제곱에 비례하는 세포의 전자파흡수율이 용기별로 민감하게 변하게 된다는 약점이 존재한다.
따라서, 상술한 한계점을 보완하고 세포 용기별로 왜곡 효과가 없는 일정한 파면을 지니는 전자기장을 발생시킴으로서 효율적인 세포노출을 행할 수 있는 시스템이 필요하다.
본 발명은 전자기장의 방사 패턴 및 구면파의 파면으로 인한 왜곡 효과가 없는 균일한 전자기장을 형성시키는 안테나 기반의 쳄버형 세포 실험 장치를 포함하는 세포 노출 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은 쳄버형 세포 실험 장치를 이용하면, 보다 넓은 면적의 균일장 영역에서 동일한 전자기장의 노출량을 지닌 실험 용기를 이용함으로써, 세포 실험군과 대조군의 증가에 따른 보다 효율적인 세포 실험의 기전 결과를 관측하는 세포 노출 시스템을 제공할 수 있다
일실시예에 따른 쳄버형 세포 노출 장치는 쳄버형 세포 노출 장치에 배치되는 세포 용기의 위치를 중심으로 형성되는 균일장 영역에 전자기장을 조사하는 균일장 제어기; 균일장 영역으로 조사되는 전자기장에 의해 상승하는 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 온도를 감지하는 온도 센서; 온도 센서를 통해 감지한 내부 온도에 따른 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 환풍 속도를 조절하여 공기 흐름을 제어하는 공냉 환풍 제어기; 균일장 영역에 배치되는 세포 용기의 위치를 조절하는 탈착형 받침대; 균일장 영역에 전자기장의 노출량을 기반으로 균일장 제어기에 의한 전자기장의 평탄도 및 노출 효율을 모니터링하는 평면 스캔 프로브; 및 평면 스캔 프로브의 위치를 제어하는 위치 제어기를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 균일장 제어기는 전자기장을 조사하는 안테나 및 상기 전자기장의 파면을 구성하는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 균일장 제어기는 세포 용기가 배치된 균일장 영역에서 전자기장의 세기 및 전자기장의 파면의 위상에서 의해 결정 가능한 평탄도를 이용하여 균일장 영역에 전자기장을 조사할 수 있다.
일실시예에 따른 세포 용기는 균일장 제어기로부터 조사되는 전자기장의 방향에 따라 세포 용기로 흡수되는 전자기장의 흡수율이 달라질 수 있다.
일실시예에 따른 탈착형 받침대는 균일장 영역에서 나타나는 전자기장의 균일도에 따른 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일한 영역으로 세포 용기가 위치하도록 탈착형 받침대의 높이가 조절될 수 있다.
일실시예에 따른 탈착형 받침대는 균일장 제어기로부터 조사되는 전자기장의 산란 왜곡을 방지하기 위한 형태로 구현될 수 있다.
일실시예에 따른 평면 스캔 프로브는 균일장 제어기에서 조사되는 전자기장의 주 편파 방향과 상이한 90도 회전된 방향을 갖도록 쳄버형 세포 노출 장치에 배치될 수 있다.
일실시예에 따른 평면 스캔 프로브는 쳄버형 세포 노출 장치에 배치된 위치에서 쳄버형 세포 노출 장치의 전파 흡수체로부터의 반사 신호에 인한 전자기장의 왜곡도를 측정하고, 상기 측정한 전자기장의 왜곡도에 기초한 전자기장의 노출량을 측정할 수 있다.
일실시예에 따른 평면 스캔 프로브는 전자기장의 평탄도 및 노출 효율을 기반으로 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일하도록 전자기장의 파면의 특성을 측정할 수 있다.
일실시예에 따른 세포 노출 시스템은 세포 용기에 조사하기 위한 전자기장을 생성하는 신호 발생 장치; 전자기장의 전력을 모니터링하는 전력 모니터링 장치; 하나 이상의 세포 용기가 배치된 위치를 중심으로 형성되는 균일장 영역으로 전자기장을 조사하여 각 세포 용기별 동일한 전자기장을 노출시키는 쳄버형 세포 노출 장치; 및 쳄버형 세포 노출 장치를 제어하는 제어 장치를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 신호 발생 장치는 전자기장을 발생시키는 신호 발생기; 발생된 전자기장을 증폭하는 상기 전력 증폭기; 전력 증폭기를 통해 증폭된 전자기장을 필터링하는 격리기; 전력 증폭기를 통해 증폭된 전자기장의 반사 신호에 대한 반사 레벨을 측정하고, 측정된 반사 레벨의 임계치를 판단하는 방향성 결합기; 및 격리기를 통해 필터링된 전자기장을 쳄버형 세포 노출 장치로 급전하는 어댑터를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 전력 모니터링 장치는 신호 발생 장치로부터 판단된 반사 레벨의 전력을 센싱하는 전력 센서; 및 쳄버형 세포 노출 장치로부터 측정된 전자기장의 전력을 측정하는 전력 미터를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 쳄버형 세포 노출 장치는 세포 용기의 위치를 중심으로 형성되는 균일장 영역에 전자기장을 조사하는 균일장 제어기; 균일장 영역으로 조사되는 전자기장에 의해 상승하는 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 온도를 감지하는 온도 센서; 온도 센서를 통해 감지한 내부 온도에 따른 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 환풍 속도를 조절하여 공기 흐름을 제어하는 공냉 환풍 제어기; 균일장 영역에 배치되는 세포 용기의 위치를 조절하는 탈착형 받침대; 균일장 영역에 전자기장의 노출량을 기반으로 균일장 제어기에 의한 전자기장의 평탄도 및 노출 효율을 모니터링하는 평면 스캔 프로브; 및 평면 스캔 프로브의 위치를 제어하는 위치 제어기를 포함할 수 있다.
일실시예에 따른 균일장 제어기는 세포 용기가 배치된 균일장 영역에서 전자기장의 세기 및 전자기장의 파면의 위상에서 의해 결정 가능한 평탄도를 이용하여 균일장 영역에 전자기장을 조사할 수 있다.
일실시예에 따른 탈착형 받침대는 균일장 영역에서 나타나는 전자기장의 균일도에 따른 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일한 영역으로 세포 용기가 위치하도록 탈착형 받침대의 높이가 조절될 수 있다.
일실시예에 따른 탈착형 받침대는 균일장 제어기로부터 조사되는 전자기장의 산란 왜곡을 방지하기 위한 형태로 구현될 수 있다.
일실시예에 따른 평면 스캔 프로브는 균일장 제어기에서 조사되는 전자기장의 주 편파 방향과 상이한 90도 회전된 방향을 갖도록 쳄버형 세포 노출 장치에 배치될 수 있다.
일실시예에 따른 평면 스캔 프로브는 쳄버형 세포 노출 장치에 배치된 위치에서 쳄버형 세포 노출 장치의 전파 흡수체로부터의 반사 신호에 인한 전자기장의 왜곡도를 측정하고, 측정한 전자기장의 왜곡도에 기초한 전자기장의 노출량을 측정할 수 있다.
일실시예에 따른 평면 스캔 프로브는 전자기장의 평탄도 및 노출 효율을 기반으로 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일하도록 전자기장의 파면의 특성을 측정할 수 있다.
일실시예에 따른 제어 장치는 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 온도를 조절하는 시스템 제어기; 쳄버형 세포 노출 장치의 내부에서 세포 용기가 배치되는 평면 스캔 프로브의 위치를 제어하는 측정 제어기; 및 평면 스캔 프로브를 통해 쳄버형 세포 노출 장치의 내부에서 조사되는 전자기장의 세기를 측정하는 스펙트럼 분석기를 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 세포 노출 시스템은 쳄버형 세포 실험 장치를 이용하면, 보다 넓은 면적의 균일장 영역에서 동일한 전자기장의 노출량을 지닌 실험 용기를 이용함으로써, 세포 실험군과 대조군의 증가에 따른 보다 효율적인 세포 실험의 기전 결과를 관측할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 쳄버형 세포 실험 장치는 온도 제어 방식의 환풍 공조 시스템을 활용함으로써, 쳄버형 세포 실험 장치 내 세포 노출 결과에 필요한 최적 온도를 유지 및 온도 상승을 효과적으로 제어할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 의하면, 쳄버형 세포 실험 장치는 평면 스캔 프로브를 통한 균일장 영역에 대한 평탄도의 점검 및 노출 레벨의 모니터링, 반사 신호의 왜곡 레벨을 점검함으로써, 전자기장 특성 평가 등이 가능해질 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세포 노출 시스템을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 쳄버형 세포 노출 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 삽입 유전체 및 방사 혼 안테나를 이용한 균일장 제어기의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 균일장 영역 내 파면의 관측 평면과 전자기장의 세기 및 위상의 균일도를 나타낸 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 발생 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 모니터링 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제어 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 세포 노출 시스템을 도시한 도면이다.
도 1을 참고하면, 세포 노출 시스템(100)은 균일장 제어기를 내장한 안테나 기반의 쳄버형 세포 노출 장치(103)를 이용하여 보다 효율적인 세포 실험을 가능하도록 하는 방법을 제안할 수 있다. 다시 말해, 본 발명은 세포 실험용 세포 용기에 일정한 파면을 지니는 균일장을 조사시켜 각 세포 용기 별로 동일한 전자기장에 노출되도록 하여 보다 넓은 면적에서 효율적인 세포실험을 가능토록 하는 쳄버형 세포 노출 장치(103)에 관한 내용이다.
세포 노출 시스템(100)은 신호 발생 장치(101), 전력 모니터링 장치(102), 챔버형 세포 노출 장치(103) 및 제어 장치(104)를 포함할 수 있다.
신호 발생 장치(101)는 세포 실험을 위한 세포 용기에 조사하기 위해 밀리미터파 대역 등 짧은 파장에서의 전자기장을 생성할 수 있다.
전력 모니터링 장치(102)는 신호 발생 장치(101)에서 발생된 전자기장에 관한 전력을 수신하여 세포 노출 시스템이 정상적으로 동작하고 있는지 여부 및 전력의 레벨이 챔버형 세포 노출 장치(103)의 동작을 위한 원하는 수치로 발생되고 있는지를 점검할 수 있다.
챔버형 세포 노출 장치(103)는 하나 이상의 세포 용기가 배치된 위치를 중심으로 형성되는 균일장 영역으로 전자기장을 조사하여 각 세포 용기별 동일한 전자기장을 노출시킬 수 있다.
제어 장치(104)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 동작을 제어할 수 있다.
이러한 구성들을 통해 본 발명은 챔버형 세포 노출 장치(103) 내 특정한 균일장 영역으로 일정한 평탄도를 지니는 균일장을 생성함으로서 세포 용기에 조사되는 전자기장이 동일할 수 있다. 이는 기존에 원거리장 형태를 갖는 노출 장치보다 쳄버형 노출장치의 크기 또한 감소하여 노출효율을 증가시키고 용기별 전자파흡수율의 민감도를 낮출 수 있다.
또한, 본 발명은 보다 넓은 면적에서 피실험체를 포함하는 세포 용기를 배치할 수 있게 됨에 따라 실험군 및 대조군 수의 증가에 따른 실험 효율을 증대하는 효과를 가질 수 있다. 그리고, 본 발명은 챔버형 세포 노출 장치(103)의 온도 유지를 위한 공냉 환풍 제어기와 균일장 영역의 점검을 수행하는 스캔 프로브 등의 구성 요소를 추가함으로서 최적의 한경에서 세포노출이 가능하도록 하였다. 본 발명은 평면 스캔 프로브를 이용해 챔버형 세포 노출 장치(103)의 내부적으로 발생되는 반사 신호의 왜곡 레벨을 점검하고, 이를 통해 세포 노출 시스템의 전자기장의 특성을 평가할 수 있다.
더욱이, 본 발명은 챔버형 세포 노출 장치(103) 내 보다 넓은 면적의 균일장 영역에서의 전자기장의 조사를 통해 세포 실험군과 대조군의 증가에 따른 실험 효율을 증가시킬 수 있다. 또한, 본 발명은 세포 노출 시스템에 대한 크기를 감소시킴으로써, 노출 효율 증대 효과를 얻을 수 있고 세포 용기별 전자파흡수율 민감도를 낮출 수 있는 세포 노출 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명은 평면 스캔 프로를 통한 균일장 영역의 파악 및 반사 레벨을 파악하여 챔버형 세포 노출 장치(103)의 전자기장 특성 평가, 최적균일도 위치에서의 조사를 위한 자동높이조절 지지대, 방사 전자기장의 균일성 형태 유지와 균일도 점검을 위한 탈착형 받침대 등의 시스템 구성 요소를 통하여 최적 환경에서 효율적인 실험이 가능하도록 하였다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 쳄버형 세포 노출 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참고하면, 쳄버형 세포 노출 장치(103)는 세포 실험에 사용되는 세포 용기에 일정한 파면을 갖는 전자기장을 보다 넓은 면적에 조사할 수 있다. 이를 위해, 쳄버형 세포 노출 장치(103)는 균일장 제어기(201), 온도 센서(207), 공냉 환풍 제어기(206), 탈착형 받침대(202), 평면 스캔 프로브(208), 위치 제어기(209)를 포함할 수 있다.
균일장 제어기(201)는 신호 발생 장치(101)로부터 급전된 전자기장을 쳄버형 세포 노출 장치의 특정 영역 내에 조사할 수 있다. 이렇게 조사된 전자기장은 쳄버형 세포 노출 장치의 특정 영역에서 균일장을 생성하게 되며, 이러한 균일장이 형성되는 특정한 영역을 균일장 영역(205)이라고 할 수 있다. 그리고, 균일장 영역(205)는 균일장 제어기(201)를 통해 조사된 전자기장에 의한 균일장 파면이 형성될 수 있다.
이때, 균일장 제어기(201)로 급전되는 전자기장의 전력 레벨은 일정한 평탄도를 지니는 균일장 영역(205) 내부에 조사되는 전자기장의 전력밀도 및 균일장 장치로부터의 노출 효율에 따라 결정될 수 있다.
온도 센서(207)는 세포 실험 노출에 필요한 최적온도(ex: 37℃) 여부를 점검하고 전자기장의 조사로 인한 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 내부 온도 상승 여부를 감지할 수 있다. 그리고, 온도 센서(207)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 내부에서 감지된 온도를 제어 장치(101)의 시스템 제어기로 전달할 수 있다.
공냉 환풍 제어기(206)는 온도 센서에서 측정된 온도를 기반으로 제어 장치(101)의 시스템 제어기와 연동하여 온도 상승에 따라 환풍 속도(rpm)를 조절함으로서 온도 상승을 방지할 수 있다. 공냉 환풍 제어기(206)는 전자기장의 차폐를 위해 허니콤 등의 구조로 구현될 수 있으며, 공조 시스템의 공기 흐름으로 인한 세포 실험으로의 영향을 가급적 줄이기 위하여 탈착형 받침대(202)의 하단부에 설치하도록 하였다.
탈착형 받침대(202)는 조사되는 전자기장의 산란 왜곡 효과를 막기 위하여 상대 유전율이 '1' 에 비슷한 스티로폼과 같은 가벼운 재질로 구성될 수 있다. 이에 탈착형 받침대(202)는 쳄버형 세포 노출 장치(103) 내 취급이 용이할 수 있다. 또한, 탈착형 받침대(202)는 평면 스캔 프로브(208)로 인한 균일장 영역 점검 모드 동작에 있어 필요시 탈착이 가능하다는 데에 특징이 있다. 이에, 탈착형 받침대(202)는 상기 균일장 영역에서 나타나는 전자기장의 균일도에 따른 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일한 영역으로 세포 용기가 위치하도록 탈착형 받침대(202)의 높이가 조절될 수 있다. 또한, 탈착형 받침대(202)는 높이 조절 지지대(204)와 연동하여 높이가 조절될 수 있다.
자세하게, 높이 조절 지지대(204)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 벽면에 탈착형 받침대(202)를 지지하기 위한 장치로서, 탈착형 받침대(202)와 서로 구조를 맞추어 설계될 수 있다. 이러한 본 발명의 구조는 기존에 원거리장의 주빔 노출 장치들에서 세포 용기의 위치가 고정되었던 것과는 달리 균일장 영역 중에 최적 균일도를 가지는 위치로 세포노출이 가능하도록 세포용기가 위치하는 탈착형 받침대(202)의 높이를 조절할 수 있도록 한다.
평면 스캔 프로브(208)는 단면적 평면에서 전기장 값을 측정할 수 있는 장치로서 균일장 점검 모드에서 균일장 제어기(201)가 요구되는 평탄도와 노출 효율 내의 균일장을 제대로 발생시키고 있는지를 확인할 수 있다. 이 때, 균일장 점검 시에는 탈착형 받침대(202)를 탈착한 후에 테스트하게 된다.
평면 스캔 프로브(208)는 균일장 제어기(201)의 주 편파 방향이 아닌 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 측면부 또는 하단부 등 주 편파 방향과 상이한 방향을 향하도록 평면 스캔 프로브(208)의 방향이 회전될 수 있다. 이에, 평면 스캔 프로브(208)는 원하는 메인 조사 신호 대비 전파 흡수체(203)로부터의 반사 신호로 인한 균일장의 왜곡도가 특정값 이하(ex: 반사 레벨 < - 60dB)인지 여부 또한 테스트할 수 있다. 여기서, 전파 흡수체(203)는 외부로의 전자기장의 차폐를 위해 금속 재질로 구성되는 세포노출장치(300) 외벽으로부터의 전자기장 반사를 감소시키기 위하여 조사되는 전자기장을 흡수 처리하는 부분을 의미할 수 있다.
평면 스캔 프로브(208)는 균일장 제어기(201)를 제외한 쳄버형 세포 노출 장치(103)를 포함하는 세포 노출 시스템의 전자기장에 대한 성능을 검사할 수 있도록 하는 큰 특징이 있다. 이 때, 본 발명은 반사 레벨이 특정값을 넘으면 쳄버형 세포 노출 장치(103)에 전반적으로 어딘가에 개선점이 필요하다는 의미로서, 구체적인 것은 안테나 측정용 쳄버의 저반사 영역(quiet zone)을 참조할 수 있다.
또한, 반사 신호 레벨의 감소를 위해 균일장 영역(205)의 하단부에는 추가 영역이 기본적으로 필요하므로, 평면 스캔 프로브(208)의 설치로 인한 노출형 쳄버의 크기 증대 효과는 일어나지 않는다는 점도 쳄버형 세포 노출 장치(103)를 포함하는 세포 노출 시스템의 특징 중 하나일 수 있다. 점검 모드에서 평면 스캔 프로브(208)로부터의 측정값은 제어 장치(104)의 스펙트럼 분석기에 계측되어 표기됨과 함께 제어 장치(104)의 측정 제어기를 거쳐 궁극적으로는 제어 장치(104)의 시스템 제어기에 함께 표시될 수 있다.
또한, 평면 스캔 프로브(208)는 평면 스캔 프로브(208)의 배치를 제자리에서 90˚회전시켜 측정함으로서 세포 노출에 필요한 본래 전기장 방향 편파(co-polarization) 외에 불필요한 직교편파성분 레벨(cross polarization discrimination)도 테스트할 수 있다. 이 외에도 평면 스캔 프로브(208)는 통상적인 세포 실험 노출 모드에서 균일장 제어기(201)로부터 조사되는 전자기장의 전달 전력을 측정하여 점검하는 용도로도 사용될 수 있다. 그리고, 측정된 전력은 전력 모니터링 장치(102)의 전력 미터로 전달되어 표기됨과 동시에 최종적으로는 제어 장치(104)의 시스템 제어기에 전달되어 함께 표시될 수 있다. 평면 스캔 프로브(208)는 세포 노출에 따른 전자기장의 노출량을 점검하기 위한 별도 센싱 장치 없이 전반적인 시스템의 간략화를 도모할 수 있다.
위치 제어기(209)는 포지셔너로써, 평면 스캔 프로브(208)가 원하는 측정 위치로 이동시키는 역할을 담당하며, 가로, 세포, 높이의 3축으로 이동 및 평면 스캔 프로브(208)의 끝단이 다른 방향을 향하도록 회전시킬 수 있다. 또한, 위치 제어기(209)는 노출파장의 1/4이하의 위치정밀도를 가지도록 하여 관측파면의 특성을 파악할 수 있도록 한다. 위치 제어기(209)는 제어 장치(104)의 측정 제어기로부터 전달되는 제어 신호를 통해 평면 스캔 프로브(208)의 위치를 제어하도록 그 움직임이 제어될 수 있다
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 삽입 유전체 및 방사 혼 안테나를 이용한 균일장 제어기의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 균일장 제어기는 쳄버형 세포 노출 장치에 배치되는 세포 용기의 위치를 중심으로 형성되는 균일장 영역에 전자기장을 조사할 수 있다. 균일장 제어기는 전자기장을 조사하는 안테나(이하, 방사 혼 안테나: radiation horn antenna) 및 상기 전자기장의 파면을 구성하는 적어도 하나의 렌즈를 포함할 수 있다. 여기서, 안테나와 렌즈들은 쳄버형 세포 노출 장치 내 공간 상에 이격 배치되는 경우, 렌즈들의 초점 거리에 따른 민감성이 상승하여 쳄버형 세포 노출 장치의 설계 파라미터를 도출하기가 어려우며, 쳄버형 세포 노출 장치의 배치를 위한 추가 공간이 필요하다는 단점이 있다.
이에, 본 발명은 설계 파라미터 및 추가 공간이 요구되는 한계점을 극복하는 다음의 균일장 제어기를 생성할 수 있다. 자세하게, 균일장 제어기는 안테나의 내부에 렌즈 효과를 지니는 유전체 매질을 삽입함으로써, 하나의 구조로 형성될 수 있다. 이러한 구조를 통해, 균일장 제어기는 쳄버형 세포 노출 장치의 내부에 효율적으로 장착이 가능할 수 있다. 또한, 균일장 제어기는 쳄버형 세포 노출 장치의 공간 상으로 전자기장을 방사함에 있어, 방사 혼 안테나를 통해 전체적인 파면의 왜곡을 생성함으로써, 균일한 형태의 파면을 갖는 전자기장을 발생하는 효과도 얻을 수 있다.
쳄버형 세포 노출 장치는 세포 용기가 배치될 수 있다. 그리고, 세포 용기는 균일장 제어기의 방사 혼 안테나를 통해 조사되는 전자기장을 흡수할 수 있다. 여기서, 세포 용기의 전자파 흡수율은 균일장 제어기를 통해 조사되는 전자기장의 방향에 따라 달라질 수 있다. 이때, 밀리미터파와 같은 짧은 파장 대역에서는 균일장 제어기에서 조사되는 전자기장의 편파를 한쪽으로 고정시킴과 동시에 상호 대칭적인 방사패턴을 가지는 방사 혼 안테나가 방사 상태의 주요 후보로 사용될 수 있다.
이를 위해, 균일장 제어기는 세포 용기가 배치된 균일장 영역에서 전자기장의 세기 및 전자기장의 파면의 위상에서 의해 결정 가능한 평탄도를 이용하여 균일장 영역에 전자기장을 조사할 수 있다. 자세하게, 본 발명은 쳄버형 세포 노출 장치 내 세포 용기가 위치하게 될 관측 위치, 즉 균일장 영역에서 전자기장의 세기 및 파면 위상을 관측할 수 있다.
그리고, 본 발명은 관측한 전자기장의 세기 및 파면 위상에 따른 평균값 및 최대값과 최소값의 편차를 이용하여 전자기장의 평탄도를 정의할 수 있다. 다시 말해, 본 발명은 균일장 제어기를 이용해 쳄버형 세포 노출 장치의 균일장 영역으로 전자기장을 조사하기 위한 특정 범위 내에 들어오도록 평탄도를 정의할 수 있다. 여기서, 특정 범위는 균일장 영역 내 균일한 형태의 파면을 갖는 전자기장을 조사하기 위한 구간일 수 있다. 일례로, 본 발명은 전자기장의 세기 < 0.5dB , 평면 위상 <
Figure pat00001
에 대한 조건을 갖는 평탄도를 정의할 수 있다. 정의된 평탄도는 다음의 수학식 1과 같이 나타낼 수 있다.
Figure pat00002
수학식 1을 참고하면, 본 발명은 전자기장의 노출 효율을 이용하여 각종 치수를 최적화하는 과정을 수행할 수 있다. 여기서,
Figure pat00003
은 전자기장의 노출 효율을 의미하며,
Figure pat00004
는 균일장 장치(301)로부터 조사되는 총 방사 전력을 의미하고,
Figure pat00005
는 세포용기가 위치하는 지점에서의 조사 전력 밀도를 의미할 수 있다. 그리고,
Figure pat00006
는 세포용기가 위치하는 단면적을 의미할 수 있다.
일례로, 본 발명은 세포 실험에 필요한
Figure pat00007
(조사 전력 밀도)가 결정될 경우, 신호 발생 장치(101)로부터 급전할 수 있는
Figure pat00008
(총 방사 전력)로부터
Figure pat00009
(노출 효율)가 결정될 수 있다. 그리고, 본 발명은 전자기장의 세기 및 위상의 평탄도 관측값에 각각 필요한 가중치를 설정하고, 이를 최적화하여 균일장 영역의 전자기장에 대한 세기 및 위상의 최종 수치를 결정할 수 있다. 단, 가중치는 두 변수의 값(전자기장의 세기 및 위상)을 합쳐 '1'의 값을 초과할 수 없으며, 노출 효율
Figure pat00010
도 최적화 변수로 미지수화 할 경우 가중치는 세 변수의 값(전자기장의 세기, 위상 및 노출 효율)을 합쳐 '1'의 값을 초과할 수 없도록 최적화할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 균일장 영역 내에서 평면파 형태의 파면을 따른 세포용기가 위치할 관측 평면의 설정과 그 평면에서 관측한 전자기장의 위상 균일도를 나타낸 도면이다. 평면 위상이 3˚를 기준으로 <
Figure pat00011
의 변화폭을 보임으로서 균일장 조건을 만족하고 있음을 알 수 있다.
도 4를 참고하면, 균일장 제어기는 쳄버형 세포 노출 장치의 균일장 영역으로 전자기장을 조사할 수 있다. 이 때, 균일장 제어기는 방사 혼 안테나가 위치한 지점을 기준으로 균일장 영역의 이격 거리에 대응하여 동일한 파면을 지니는 전자기장이 조사될 수 있다. 그리고, 균일장 영역에 조사된 전자기장은 방위각 및 고도각에 따른 원거리 등위상 구면에서의 통상적인 안테나 방사패턴과는 상이하게 나타날 수 있다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 신호 발생 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 5를 참고하면, 신호 발생 장치(101)는 세포 실험을 위한 세포 용기에 조사하기 위해 밀리미터파 대역 등 짧은 파장에서의 전자기장을 생성할 수 있다. 신호 발생 장치(101)는 신호 발생기(501: signal generator), 전력 증폭기(502: power amplifier), 격리기(503: isolator), 방향성 결합기(504: directional coupler) 및 어댑터(505: adapter)를 포함할 수 있다.
신호 발생기(501)는 전자기장을 발생시키는 원천일 수 있다.
전력 증폭기(502)는 신호 발생기(501)로부터 발생된 전자기장을 증폭할 수 있다. 자세하게, 전력 증폭기(502)는 쳄버형 세포 노출 장치의 내부에서 균일장 제어기로부터 전자기장이 나타나는 영역까지 노출됨에 따른 방사 효율을 보상하기 위하여 전력을 증폭할 수 있다. 이 때, 전력 증폭기(502)는 각 부분 간의 부정합 결합으로 인하여 방향성 결합기(504) 등으로부터 불필요하게 증폭된 반사 신호가 입력될 수 있다. 전력 증폭기(502)는 불필요하게 증폭된 반사 신호가 쳄버형 세포 노출 장치에 입사되지 않도록 격리기(503)를 포함할 수 있다. 다시 말해, 전력 증폭기(502)는 불필요하게 증폭된 반사 신호가 입력되는 경우, 반사 신호에 대한 특정 수치의 반사 레벨이 넘으면 꺼지도록 하는 안전 장치로써, 격리기(503)를 포함할 수 있다.
격리기(503)는 전력 증폭기를 통해 증폭된 전자기장을 필터링할 수 있다. 구체적으로, 격리기(503)는 전력 증폭기(502)의 안전 장치로 전력 증폭기(502)에서 증폭되어 전자기장의 세기가 커진 신호 중 반사되어 되돌아오는 원치 않는 성분이 있을 때, 이를 제거하여 전력 증폭기(502)의 고장을 막아 주는 이중적인 안전 장치 역할을 수행할 수 있다.
방향성 결합기(504)는 전력 증폭기를 통해 증폭된 전자기장의 반사 신호에 대한 반사 레벨을 측정하고, 측정된 반사 레벨의 임계치를 판단할 수 있다. 다시 말해, 방향성 결합기(504)는 전자기장의 반사 신호에 의한 전력을 추출하고, 추출한 전력을 전력 모니터링 장치(102)에 전달할 수 있다. 방향성 결합기(504)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 노출 실험을 위해 요구되었던 신호 출력이 발생되고 있는지를 점검할 수 있도록 전자기장의 반사 신호에 의한 전력을 전력 모니터링 장치(102)에 전달할 수 있다.
어댑터(505)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)로 전자기장를 급전하기 위해 쳄버형 세포 노출 장치(103)에 설치되는 균일장 제어기의 입력부와 방향성 결합기(504)의 출력부에 관한 도파관 단자 등을 서로 정합시켜주는 부분일 수 있다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 전력 모니터링 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 6을 참고하면, 전력 모니터링 장치(102)는 전자기장의 전력을 모니터링 할 수 있다. 다시 말해, 전력 모니터링 장치(102)는 도 5의 신호 발생 장치(101)에서 발생된 전자기장에 관한 전력을 수신하여 세포 노출 시스템이 정상적으로 동작하고 있는지 여부 및 전력의 레벨이 챔버형 세포 노출 장치(103)의 동작을 위한 원하는 수치로 발생되고 있는지를 점검할 수 있다. 전력 모니터링 장치(102)는 전력 센서(601: power sensor) 및 전력 미터(602: power meter)를 포함할 수 있다.
전력 센서(601)는 신호 발생 장치(101)의 방향성 결합기로부터 결합된 일정 레벨의 전력을 센싱하는 것으로, 방향성 결합기를 통해 증폭된 전력을 센싱할 수 있다.
전력 미터(602)는 방향성 결합기로부터 센싱된 전력에 따른 전력값을 표시할 수 있으며, 챔버형 세포 노출 장치(103)의 평면 스캔 프로브로부터 측정한 전력값을 표시할 수 있다. 다시 말해, 전력 미터(602)는 방향성 결합기의 전력값과 평면 스캔 프로브의 전력값을 표시함에 따라 챔버형 세포 노출 장치(103)에 방사된 정자기장이 어느 정도의 효율로 조사되고 있는지를 체크할 수 있다.
이를 위해, 전력 미터(602)는 듀얼 채널(dual channel)로 구성될 수 있으며, 전력 미터(602)로부터의 전력값은 제어 장치로 전달되어, 최종적으로 챔버형 세포 노출 장치(103)에 관한 다른 파라미터 및 측정값들과 표시될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 제어 장치의 세부적인 구성을 도시한 도면이다.
도 7을 참고하면, 제어 장치(104)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 동작을 제어할 수 있다. 제어 장치(104)는 시스템 제어기(701), 측정 제어기(702) 및 스펙트럼 분석기(703: spectrum analyzer)를 포함할 수 있다.
시스템 제어기(701)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 온도 센서와 공냉 환풍 제어기를 제어 신호를 통해 제어하고, 제어 신호를 표시하며, 쳄버형 세포 노출 장치(103) 내부의 온도 상승을 막아 최적의 온도 상태를 유지하도록 할 수 있다. 또한, 시스템 제어기(701)는 온도 상태를 유지함과 동시에 전력 모니터링 장치(102)의 전력 미터의 각종 전력값도 전달받아 최종적으로 처리하여 함께 표시되도록 하고 출력을 모니터링하여 장기간 세포노출시 비정상동작을 경고해 줄 수 있다.
측정 제어기(702)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 평면 스캔 프로브와 위치 제어기의 위치를 제어하고, 제어 정보를 시스템 제어기(701)에 전달하여 모니터링 할 수 있도록 한다
스펙트럼 분석기(703)는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 평면 스캔 프로브의 동작을 위한 전자기 신호를 보내 급전함과 동시에 센싱한 전자기장의 세기를 계측할 수 있다. 이 때, 측정 제어기(702)로부터 원격 제어를 받게 되고 궁극적으로는 그 정보는 시스템 제어기(701)를 통해 확인할 수 있다.
또한, 전자기장의 위상도 함께 계측하여 도시해야 할 경우에는 스펙트럼 분석기(703)를 벡터 회로망 분석기로 대체하고, 한쪽 포트는 쳄버형 세포 노출 장치(103)의 평면 스캔 프로브에, 다른 쪽 포트는 신호 발생 장치(101)의 신호발생기의 위치를 대체함과 동시에 신호 발생 장치(101)의 전력 증폭기의 증폭률을 없애고 균일장 제어기에 신호를 가하여 위상차를 계측할 수 있다. 다만 벡터 회로망 분석기의 계측입력신호로는 신호 발생 장치(101)의 발생 신호 레벨을 대체할 수는 없으므로 상시적인 전자기 신호 발생 역할을 수행할 수는 없다.
본 명세서에 설명된 각종 기술들의 구현들은 디지털 전자 회로조직으로, 또는 컴퓨터 하드웨어, 펌웨어, 소프트웨어로, 또는 그들의 조합들로 구현될 수 있다. 구현들은 데이터 처리 장치, 예를 들어 프로그램가능 프로세서, 컴퓨터, 또는 다수의 컴퓨터들의 동작에 의한 처리를 위해, 또는 이 동작을 제어하기 위해, 컴퓨터 프로그램 제품, 즉 정보 캐리어, 예를 들어 기계 판독가능 저장 장치(컴퓨터 판독가능 매체)에 기록된 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수 있다. 상술한 컴퓨터 프로그램(들)과 같은 컴퓨터 프로그램은 컴파일된 또는 인터프리트된 언어들을 포함하는 임의의 형태의 프로그래밍 언어로 기록될 수 있고, 독립형 프로그램으로서 또는 모듈, 구성요소, 서브루틴, 또는 컴퓨팅 환경에서의 사용에 적절한 다른 유닛으로서 포함하는 임의의 형태로 전개될 수 있다. 컴퓨터 프로그램은 하나의 사이트에서 하나의 컴퓨터 또는 다수의 컴퓨터들 상에서 처리되도록 또는 다수의 사이트들에 걸쳐 분배되고 통신 네트워크에 의해 상호 연결되도록 전개될 수 있다.
컴퓨터 프로그램의 처리에 적절한 프로세서들은 예로서, 범용 및 특수 목적 마이크로프로세서들 둘 다, 및 임의의 종류의 디지털 컴퓨터의 임의의 하나 이상의 프로세서들을 포함한다. 일반적으로, 프로세서는 판독 전용 메모리 또는 랜덤 액세스 메모리 또는 둘 다로부터 명령어들 및 데이터를 수신할 것이다. 컴퓨터의 요소들은 명령어들을 실행하는 적어도 하나의 프로세서 및 명령어들 및 데이터를 저장하는 하나 이상의 메모리 장치들을 포함할 수 있다. 일반적으로, 컴퓨터는 데이터를 저장하는 하나 이상의 대량 저장 장치들, 예를 들어 자기, 자기-광 디스크들, 또는 광 디스크들을 포함할 수 있거나, 이것들로부터 데이터를 수신하거나 이것들에 데이터를 송신하거나 또는 양쪽으로 되도록 결합될 수도 있다. 컴퓨터 프로그램 명령어들 및 데이터를 구체화하는데 적절한 정보 캐리어들은 예로서 반도체 메모리 장치들, 예를 들어, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(Magnetic Media), CD-ROM(Compact Disk Read Only Memory), DVD(Digital Video Disk)와 같은 광 기록 매체(Optical Media), 플롭티컬 디스크(Floptical Disk)와 같은 자기-광 매체(Magneto-Optical Media), 롬(ROM, Read Only Memory), 램(RAM, Random Access Memory), 플래시 메모리, EPROM(Erasable Programmable ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable ROM) 등을 포함한다. 프로세서 및 메모리는 특수 목적 논리 회로조직에 의해 보충되거나, 이에 포함될 수 있다.
또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용매체일 수 있고, 컴퓨터 저장매체 및 전송매체를 모두 포함할 수 있다.
본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 장치 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 장치들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징 될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.
한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형 예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.
100: 세포 노출 시스템
101: 신호 발생 장치
102: 전력 모니터링 장치
103: 쳄버형 세포 노출 장치
104: 제어 장치

Claims (20)

  1. 쳄버형 세포 노출 장치에 있어서,
    상기 쳄버형 세포 노출 장치에 배치되는 세포 용기의 위치를 중심으로 형성되는 균일장 영역에 전자기장을 조사하는 균일장 제어기;
    상기 균일장 영역으로 조사되는 전자기장에 의해 상승하는 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 온도를 감지하는 온도 센서;
    상기 온도 센서를 통해 감지한 내부 온도에 따른 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 환풍 속도를 조절하여 공기 흐름을 제어하는 공냉 환풍 제어기;
    상기 균일장 영역에 배치되는 세포 용기의 위치를 조절하는 탈착형 받침대;
    상기 균일장 영역에 전자기장의 노출량을 기반으로 균일장 제어기에 의한 전자기장의 평탄도 및 노출 효율을 모니터링하는 평면 스캔 프로브; 및
    상기 평면 스캔 프로브의 위치를 제어하는 위치 제어기
    를 포함하는 쳄버형 세포 노출 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 균일장 제어기는,
    상기 전자기장을 조사하는 안테나 및 상기 전자기장의 파면을 구성하는 적어도 하나의 렌즈를 포함하는 쳄버형 세포 노출 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 균일장 제어기는,
    상기 세포 용기가 배치된 균일장 영역에서 전자기장의 세기 및 전자기장의 파면의 위상에서 의해 결정 가능한 평탄도를 이용하여 균일장 영역에 전자기장을 조사하는 쳄버형 세포 노출 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 세포 용기는,
    상기 균일장 제어기로부터 조사되는 전자기장의 방향에 따라 세포 용기로 흡수되는 전자기장의 흡수율이 달라지는 쳄버형 세포 노출 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 탈착형 받침대는,
    상기 균일장 영역에서 나타나는 전자기장의 균일도에 따른 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일한 영역으로 세포 용기가 위치하도록 탈착형 받침대의 높이가 조절되는 쳄버형 세포 노출 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 탈착형 받침대는,
    상기 균일장 제어기로부터 조사되는 전자기장의 산란 왜곡을 방지하기 위한 형태로 구현되는 쳄버형 세포 노출 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 평면 스캔 프로브는,
    상기 균일장 제어기에서 조사되는 전자기장의 주 편파 방향과 상이한 90도 회전된 방향을 갖도록 쳄버형 세포 노출 장치에 배치되는 쳄버형 세포 노출 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 평면 스캔 프로브는,
    상기 쳄버형 세포 노출 장치에 배치된 위치에서 쳄버형 세포 노출 장치의 전파 흡수체로부터의 반사 신호에 인한 전자기장의 왜곡도를 측정하고, 상기 측정한 전자기장의 왜곡도에 기초한 전자기장의 노출량을 측정하는 쳄버형 세포 노출 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 평면 스캔 프로브는,
    상기 전자기장의 평탄도 및 노출 효율을 기반으로 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일하도록 전자기장의 파면의 특성을 측정하는 쳄버형 세포 노출 장치.
  10. 세포 용기에 조사하기 위한 전자기장을 생성하는 신호 발생 장치;
    상기 전자기장의 전력을 모니터링하는 전력 모니터링 장치;
    하나 이상의 세포 용기가 배치된 위치를 중심으로 형성되는 균일장 영역으로 전자기장을 조사하여 각 세포 용기별 동일한 전자기장을 노출시키는 쳄버형 세포 노출 장치; 및
    상기 쳄버형 세포 노출 장치의 동작을 제어하는 제어 장치;
    를 포함하는 세포 노출 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 신호 발생 장치는,
    상기 전자기장을 발생시키는 신호 발생기;
    상기 발생된 전자기장을 증폭하는 전력 증폭기;
    상기 전력 증폭기를 통해 증폭된 전자기장을 필터링하는 격리기;
    상기 전력 증폭기를 통해 증폭된 전자기장의 반사 신호에 대한 반사 레벨을 측정하고, 측정된 반사 레벨의 임계치를 판단하는 방향성 결합기; 및
    상기 격리기를 통해 필터링된 전자기장을 쳄버형 세포 노출 장치로 급전하는 어댑터
    를 포함하는 세포 노출 시스템.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 전력 모니터링 장치는,
    상기 신호 발생 장치로부터 판단된 반사 레벨의 전력을 센싱하는 전력 센서; 및
    상기 쳄버형 세포 노출 장치로부터 측정된 전자기장의 전력을 측정하는 전력 미터
    를 포함하는 세포 노출 시스템.
  13. 제10항에 있어서,
    상기 쳄버형 세포 노출 장치는,
    세포 용기의 위치를 중심으로 형성되는 균일장 영역에 전자기장을 조사하는 균일장 제어기;
    상기 균일장 영역으로 조사되는 전자기장에 의해 상승하는 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 온도를 감지하는 온도 센서;
    상기 온도 센서를 통해 감지한 내부 온도에 따른 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 환풍 속도를 조절하여 공기 흐름을 제어하는 공냉 환풍 제어기;
    상기 균일장 영역에 배치되는 세포 용기의 위치를 조절하는 탈착형 받침대;
    상기 균일장 영역에 전자기장의 노출량을 기반으로 균일장 제어기에 의한 전자기장의 평탄도 및 노출 효율을 모니터링하는 평면 스캔 프로브; 및
    상기 평면 스캔 프로브의 위치를 제어하는 위치 제어기
    를 포함하는 세포 노출 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 균일장 제어기는,
    상기 세포 용기가 배치된 균일장 영역에서 전자기장의 세기 및 전자기장의 파면의 위상에서 의해 결정 가능한 평탄도를 이용하여 균일장 영역에 전자기장을 조사하는 세포 노출 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 탈착형 받침대는,
    상기 균일장 영역에서 나타나는 전자기장의 균일도에 따른 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일한 영역으로 세포 용기가 위치하도록 탈착형 받침대의 높이가 조절되는 세포 노출 시스템.
  16. 제13항에 있어서,
    상기 탈착형 받침대는,
    상기 균일장 제어기로부터 조사되는 전자기장의 산란 왜곡을 방지하기 위한 형태로 구현되는 세포 노출 시스템.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 평면 스캔 프로브는,
    상기 균일장 제어기에서 조사되는 전자기장의 주 편파 방향과 상이한 90도 회전된 방향을 갖도록 쳄버형 세포 노출 장치에 배치되는 세포 노출 시스템.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 평면 스캔 프로브는,
    상기 쳄버형 세포 노출 장치에 배치된 위치에서 쳄버형 세포 노출 장치의 전파 흡수체로부터의 반사 신호에 인한 전자기장의 왜곡도를 측정하고, 상기 측정한 전자기장의 왜곡도에 기초한 전자기장의 노출량을 측정하는 세포 노출 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 평면 스캔 프로브는,
    상기 전자기장의 평탄도 및 노출 효율을 기반으로 전자기장의 노출 세기와 위상이 균일하도록 전자기장의 파면의 특성을 측정하는 세포 노출 시스템.
  20. 제10항에 있어서,
    상기 제어 장치는,
    상기 쳄버형 세포 노출 장치의 내부 온도를 조절하는 시스템 제어기;
    상기 쳄버형 세포 노출 장치의 내부에서 세포 용기가 배치되는 평면 스캔 프로브의 위치를 제어하는 측정 제어기; 및
    상기 평면 스캔 프로브를 통해 쳄버형 세포 노출 장치의 내부에서 조사되는 전자기장의 세기를 측정하는 스펙트럼 분석기
    를 포함하는 세포 노출 시스템.
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