KR20200053110A - 실리콘 코팅층이 형성된 전도사로 이루어진 전기자극 의복용 전극패드 및 이를 구비한 전기자극 의복 - Google Patents

Abstract

본 발명은 착용자의 피부로 전기자극을 전달하는 전기자극 의복용 전극패드에 관한 것으로, 본 발명에 따른 전극패드는 발포폼으로 이루어진 쿠션재를 내부에 수납하는 섬유재질의 외피로 이루어져, 상기 외피는 착용자의 피부에 접촉하는 일면에 외부 전원에 의해 공급되는 전기자극을 전달하도록 전도사를 포함하는 신체접촉면과, 상기 신체접촉면의 대향하는 타면에 의복 내측의 전기자극 영역에 결합되는 벨크로 접착면을 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따르면 착용자의 피부와 접촉하는 전극패드가 실리콘 코팅층이 형성된 전도사로 이루어지고 내부에 쿠션재가 내입됨에 따라 착용자의 격한 움직임에도 전극패드가 마모되지 않아 마찰 내구성이 있고, 착용자의 피부에 부드러운 촉감으로 전기자극을 인가할 수 있음은 물론, 의복의 전기자극 영역에 정확하고 용이하게 장착 및 탈착할 수 있다.

Description

실리콘 코팅층이 형성된 전도사로 이루어진 전기자극 의복용 전극패드 및 이를 구비한 전기자극 의복{Electrode pad for electrical muscle stimulation having conductive yarn with silicon coating layer and clothing for electrical muscle stimulation with the same}

본 발명은 착용자의 피부로 전기자극을 전달하는 전기자극 의복용 전극패드와 전기자극 의복에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 내부에 쿠션재가 내입되고 실리콘 코팅층이 형성된 전도사로 이루어져 착용자의 격한 움직임에도 마찰 내구성이 있으며 착용자의 피부에 부드러운 촉감으로 전기자극을 인가할 수 있는 전극패드와 이를 구비하는 전기자극 의복에 관한 것이다.

재활 치료를 위해 치료자의 근육에 전기적인 자극을 인가하는 전기근육 자극(EMS:Electrical Muscle Stimulation)이 사용되고 있다.

전기근육 자극은 도 7에 도시한 바와 같이 의복(1)에 장착되어 사용되는데, 의복(1) 내측에 다수개 설치되어 저주파 자극 전기신호를 인가하는 전극패드(2)와, 외부 전원에 연결되어 저주파 자극 전기신호를 발생하여 전선(2a)에 연결된 전극패드(2)로 신호를 인가하는 제어패널(3)로 이루어진다.

도 7의 의복을 장착한 착용자는 전극패드(2)를 통해 근육에 전기적인 자극을 인가하여 근육의 이완과 수축을 반복함으로써 근육을 단련시키는데, 착용자는 제어패널(3)의 버튼(3b)을 이용하여 인가되는 자극 신호의 강도나 시간을 제어할 수 있다.

최근, 이와 같은 전기자극 의류를 이용하여 다이어트나 운동의 효과를 극대화하기 위한 운동방법이 다양하게 개발되어 운용되고 있다. 하지만, 전기자극 의류를 착용하여 운동 시 착용자의 격한 움직임에 의해 착용자의 피부와 마찰되는 전극패드 표면에 마모가 발생하여 전기전도성이 저하되거나, 또한 얇은 시트 형상의 전극패드를 통한 수축과 이완의 반복적인 전기적인 자극이 거친 감촉으로 피부로 전달됨에 따라, 착용자가 장시간 운동시 피로감을 느끼는 문제가 있다.

대한민국 공개특허공보 제2010-0024392호(발명의 명칭: 전기적 근육 자극용 착용구) 대한민국 공개특허공보 제2017-0075044호(발명의 명칭: 더블레이어를 이용한 사물인터넷 EMS 수트)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 운동 시 착용자의 격한 움직임에도 마찰 내구성이 있고 착용자의 피부에 부드러운 촉감으로 전기자극을 인가할 수 있는 전극패드와 이를 구비한 전기자극 의복을 제공하는 것이다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 발포폼으로 이루어진 쿠션재를 내부에 수납하는 섬유재질의 외피로 이루어져, 상기 외피는 착용자의 피부에 접촉하는 일면에 외부 전원에 의해 공급되는 전기자극을 전달하도록 전도사를 포함하는 신체접촉면과, 상기 신체접촉면의 대향하는 타면에 의복 내측의 전기자극 영역에 결합되는 벨크로 접착면을 포함하는 전극패드를 제공한다.

본 발명에 있어서, 상기 전도사는 심사인 은사에 도전성 실리콘 수지가 코팅된 보호층이 형성된다.

본 발명에 있어서, 상기 보호층은 실리콘 수지 100중량부에 대하여 20 내지 35 중량부의 전도성 입자가 혼합되어 형성된다.

또한, 본 발명은 의복 착용자가 접촉하는 내측에 다수의 전기자극 영역이 구획되는 의복 본체부, 발포폼으로 이루어진 쿠션재를 내부에 수납하는 섬유재질의 외피로 이루어져, 상기 외피는 착용자의 피부에 접촉하는 일면에 외부 전원에 의해 공급되는 전기자극을 전달하도록 은사 필라멘트 심사에 도전성 실리콘 수지가 코팅된 보호층이 형성되는 전도사를 포함하는 신체접촉면과, 상기 신체접촉면의 대향하는 타면에 의복 내측의 전기자극 영역에 결합되는 벨크로 접착면을 구비하는 전극패드, 및 외부 전원에 연결되어 상기 의복 본체에 수납되며 상기 전극패드를 통해 착용자에게 전달되는 전기자극의 강도 및 시간을 제어하는 제어패널부를 포함하여 이루어진다.

본 발명에 따르면 착용자의 피부와 접촉하는 전극패드가 실리콘 코팅층이 형성된 전도사로 이루어지고 내부에 쿠션재가 내입됨에 따라 착용자의 격한 움직임에도 전극패드가 마모되지 않아 마찰 내구성이 있고, 착용자의 피부에 부드러운 촉감으로 전기자극을 인가할 수 있음은 물론, 의복의 전기자극 영역에 정확하고 용이하게 장착 및 탈착할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자극 의복 내측을 도시한 사진이다.
도 2는 도 1에 전선이 연결된 전기자극 의복 내측을 도시한 사진이다.
도 3은 전기자극 의복 내측에 결합된 도전패드의 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 도전패드를 구성하는 전도사의 단면도이다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.

본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것으로서, 도면에서의 요소의 형상, 요소의 크기, 요소간의 간격 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되거나 축소되어 표현될 수 있다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서, 만일 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 “형성되어”, “구비되어”, “결합되어”, “고정되어” 있다고 기재된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 형성, 구비, 결합 또는 고정되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

또한, 실시예를 설명하는데 있어서 원칙적으로 관련된 공지의 기능이나 공지의 구성과 같이 이미 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명한 사항으로서 본 발명의 기술적 특징을 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 전기자극 의복 내측을 도시한 사진이고, 도 2는 도 1에 전선이 연결된 전기자극 의복 내측을 도시한 사진이다. 도 1,2를 참조하면 전기자극 의복(100)은 의복 본체부(10), 의복 본체부(10)의 내측에 구비되는 다수의 전극패드(20), 의복 본체부(10)에 수납되어 전극패드(20)와 전기적으로 연결되는 제어패널부을 포함하여 이루어진다.

의복 본체부(10)는 착용자의 신체에 착용되는 옷으로, 다수의 원단이 봉제된 섬유재질로 이루어진다. 의복 본체부(10)의 배면 외측에는 제어패널부를 장착할 수 있는 제어패널 장착부(11)가 구비되고, 의복 본체부(10)의 내측에는 제어패널부로부터 전기자극 신호가 전달되는 전기자극 영역(12)이 구획된다. 제어패널 장착부(11)는 내부공간이 형성되어 제어패널이 수용되는 수납 주머니(13)와, 수납 주머니(13)의 입구를 개폐하는 덮개(14)로 이루어져, 운동 시 착용자의 등부위에 제어패널부 안전하게 수납할 수 있다. 전기자극 영역(12)은 후술하는 전극패드(20)가 결합되는 부위로 도 1에 도시된 바와 같이 착용자의 등(12-1), 허리(12-2), 가슴(12-3), 및 배(12-4) 부위에 좌우 대칭되게 한 쌍으로 마련된다.

의복 본체부(10)의 내측은 벨크로 접착면(15)으로 형성되어 후술하는 바와 같이 일면이 벨크로 접착면(23)으로 이루어진 전극패드(20)가 전기자극 영역(12)에 면결합될 수 있어 착용자의 격렬한 움직임에도 이탈되지 않고 견고하게 고정될 수 있다. 의복 본체부(10)의 중앙에는 전극패드(20)에 연결되는 전선(30)이 내입되는 전선 내입홀(10a)이 형성되는데, 전선 내입홀(10a)을 통하여 내입되어 배치되는 다수의 전선(30)을 의복 내측에 고정하도록 전선고정 시트(16)이 구비된다. 전선고정 시트(16)는 일면이 벨크로 접착면으로 이루어진 얇은 두께의 시트로, 의복 내측의 벨크로 접착면(12)에 자유롭게 탈,장착이 가능하여 운동에 방해되지 않도록 전선(30)의 정리를 간편하게 할 수 있다.

전극패드(20)는 의복 본체부(10)의 전기자극 영역(11)에 결합되어 착용자의 피부에 접촉되어 전기자극을 인가하는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이 발포폼으로 이루어진 쿠션재(21)와, 쿠션재(21)를 내부에 수납하는 외피(22)로 이루어진다. 쿠션재(21)는 탄성회복력을 가지고 있는 스폰지나 발포우레탄폼이 사용될 수 있는데, 쿠션재(21)를 내입하는 전극패드(20)는 수축과 이완의 반복적인 전기적인 자극을 피부에 부드러운 촉감으로 전달할 수 있다. 외피(22)는 섬유재질을 이루어지는데, 전기자극 영역(11)에 결합되는 일면은 상술한 바와 같이 전기자극 영역(11)에 면결합되도록 벨크로 접착면(23)이 형성되며, 벨크로 접착면(23)의 표면에는 전선 관통홀(10a)을 경유한 전선(30)이 전기적으로 연결되도록 접속단자(24)가 구비된다. 그리고, 벨크로 접착면(23)과 대향되는 착용자의 피부와 접촉되는 타면은 외부 전원에 의해 공급되는 전기자극을 전달하도록 전도사(25)를 포함하는 원단으로 이루어진 신체 접촉면(26)이 형성된다.

전도사(25)는 도 4에 도시된 바와 같이 심사(27)인 은사에 도전성 실리콘 수지가 코팅된 보호층(28)이 형성된다. 은사는 순 은(Ag)(99.99%)을 방향성 응고법을 이용하여 선재로 주조한 후, 주조된 선재를 인발공정에 섬유사로 성형되어 하나 이사의 섬유사가 합사된 멀티 필라멘트사로 이루어진다. 보호층(28)은 실리콘 수지 100 중량부에 대하여 20 내지 35 중량부의 전도성 입자(29)가 혼합되어 형성되는데, 전도성 입자(29)로는 금속분말이나 전도성 고분자 분말이 사용될 수 있는데, 금속분말으로는 구리(Cu), 니켈(Ni), 은(Ag), 금(Au), 코발트(Co)의 금속분말 또는 알루미늄과 실리콘의 합금(Al-Si alloy), 아연-페라이트(Znferrite), 몬넬(Monel)과 같은 합금금속 분말이 사용될 수 있다. 그리고, 전도성 고분자 분말로는 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 이들의 혼합물로 이루어진 고분자 분말이 사용될 수 있다. 따라서, 전극패드(20)의 보호층(28)는 전도성 입자를 포함하여 은사인 심사(27)로부터 전기적으로 연결되어 있을 뿐만 아니라, 연성재질로 마찰저항성과 탄력성을 구비한 실리콘 수지를 포함하여 심사(27)인 은사를 마찰과 같은 외부충격으로부터 보호할 수 있다.

제어패널부는 외부 전원에 연결되어 전선(30)에 의해 연결된 전극패드(20)로 전기자극 신호를 인가하여 구성으로, 인가된 전원을 설정된 저주파 대역이 주파수로 변경하여 전극패드(20)로 인가한다. 제어패널부는 인가되는 전기자극 신호의 강도나 시간을 제어할 수 있으며, 이를 위해 제어패널부에는 제어버튼이 마련된다.

이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 전자자극 의복(100)은 피부와 접촉하는 전극패드(20)가 실리콘 수지 코팅층이 형성된 전도사(25)로 이루어지고 내부에 쿠션재(21)가 내입됨에 따라 착용자의 격한 움직임에도 전극패드(20)가 마모되지 않아 마찰 내구성이 있고, 착용자의 피부에 부드러운 촉감으로 전기자극을 인가할 수 있음은 물론, 의복(100)의 전기자극 영역에 정확하고 용이하게 장착 및 탈착할 수 있다.

이상 설명한 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.

10: 의복 본체부 10a: 전선관통홀 11: 제어패널 장착부
12: 전기자극 영역 13: 수납 주머니 14: 덮개
15,23: 벨크로 접착면 16: 전선고정 시트 20: 전극패드
21: 쿠션재 22: 외피 24: 접속단자
25: 전도사 26: 신체 접촉면 27: 심사
28: 보호층 29: 전도성 입자 30: 전선
100: 전기자극 의복

Claims (5)

1. 착용자의 피부에 접촉하도록 전기자극 의복 내측에 구비되는 전극패드에 있어서,
   발포폼으로 이루어진 쿠션재를 내부에 수납하는 섬유재질의 외피로 이루어져, 상기 외피는 착용자의 피부에 접촉하는 일면에 외부 전원에 의해 공급되는 전기자극을 전달하도록 전도사를 포함하는 신체접촉면과, 상기 신체접촉면의 대향하는 타면에 의복 내측의 전기자극 영역에 결합되는 벨크로 접착면을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기자극 의복용 전극패드.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전도사는,
   심사인 은사에 도전성 실리콘 수지가 코팅된 보호층이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자극 의복용 전극패드.
3. 제3항에 있어서,
   상기 보호층은 실리콘 수지 100중량부에 대하여 20 내지 35 중량부의 전도성 입자가 혼합되어 형성되는 것을 특징으로 하는 전기자극 의복용 전극패드.
4. 착용자의 피부에 진동을 전달하는 전기자극 의복에 있어서,
   의복 착용자가 접촉하는 내측에 다수의 전기자극 영역이 구획되는 의복 본체부;
   발포폼으로 이루어진 쿠션재를 내부에 수납하는 섬유재질의 외피로 이루어져, 상기 외피는 착용자의 피부에 접촉하는 일면에 외부 전원에 의해 공급되는 전기자극을 전달하도록 은사 필라멘트 심사에 도전성 실리콘 수지가 코팅된 보호층이 형성되는 전도사를 포함하는 신체접촉면과, 상기 신체접촉면의 대향하는 타면에 의복 내측의 전기자극 영역에 결합되는 벨크로 접착면을 구비하는 전극패드; 및
   외부 전원에 연결되어 상기 의복 본체에 수납되며 상기 전극패드를 통해 착용자에게 전달되는 전기자극의 강도 및 시간을 제어하는 제어 패널부;을 구비하는 것을 특징으로 하는 전기자극 의복.
5. 제4항에 있어서,
   일면에 벨크로 접착면이 형성되어 상기 전극패드에 연결되는 전선을 상기 의복 본체부의 내측에 고정하는 전선고정 시트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기자극 의복.

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