KR20210040666A - 활성화 장치 - Google Patents

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Abstract

활성화 장치가 개시된다. 활성화 장치는 대상물에 접촉되어 유전체 장벽 방전 원리에 따라 주변 물질을 활성화시키는 장치로, 소정 두께를 가지며, 상기 대상물과 접촉하는 외측면과, 이와 마주하는 내측면을 가지는 유전체; 및 상기 유전체의 내측에 제공되며, 상기 유전체의 내측면과 마주하는 외측면을 가지는 전극을 포함하되, 상기 전극의 외측면은 상기 유전체의 내측면과 접촉하는 접촉 영역과 상기 유전체의 내측면과 비접촉하는 비접촉 영역을 포함한다.

Description

활성화 장치{Activating apparatus}
본 발명은 활성화 장치에 관련된 것으로, 보다 상세하게는 대상물에 접촉되어 유전체 장벽 방전 원리에 따라 주변 물질을 활성화시키는 활성화 장치에 관한 것이다.
인구의 고령화 등 사회경제적인 변화로 안티에이징 관련 시장은 빠른 속도로 성장하고 있으나 기존 기술에 한계를 넘을 수 있는 새로운 에너지원을 이용한 치료기기에 대한 시장의 수요가 매우 크다.
일 예로, 경피 약물전달 치료는 일반적으로 주사가 사용되나, 이는 심한 통증을 유발하기 때문에 한계가 있다. 이의 대안으로 활성화 장치를 이용한 치료 방법이 연구되고 있으며, 제트(jet)를 이용한 치료 방법과 피부와 비접촉에 의한 치료 방법, 그리고 피부와 접촉에 의한 치료 방법이 제안되고 있다.
제트를 이용한 치료 방법과 비접촉에 의한 치료 방법은 피부에 전달되는 활성종의 에너지가 낮아 치료 효과에 한계가 있으며, 접촉에 의한 치료 방법은 피부와의 접촉 영역에서 누설 전류가 발생되어 활성종의 에너지가 낮은 한계가 있다.
본 발명은 주변 물질을 높은 에너지로 활성화할 수 있는 활성화 장치를 제공한다.
본 발명에 따른 활성화 장치는 대상물에 접촉되어 유전체 장벽 방전 원리에 따라 주변 물질을 활성화시키는 장치로, 소정 두께를 가지며, 상기 대상물과 접촉하는 외측면과, 이와 마주하는 내측면을 가지는 유전체; 및 상기 유전체의 내측에 제공되며, 상기 유전체의 내측면과 마주하는 외측면을 가지는 전극을 포함하되, 상기 전극의 외측면은 상기 유전체의 내측면과 접촉하는 접촉 영역과 상기 유전체의 내측면과 비접촉하는 비접촉 영역을 포함한다.
또한, 상기 비접촉 영역은 상기 전극의 외측면의 중앙 영역에 위치하고, 상기 접촉 영역은 상기 비접촉 영역을 에워쌀 수 있다.
또한, 상기 비접촉 영역은 원형 또는 타원형일 수 있다.
또한, 상기 접촉 영역은 복수 개 제공되며, 상기 비접촉 영역을 사이에 두고 서로 이격하여 위치할 수 있다.
또한, 상기 접촉 영역은 링 형상의 제1영역; 상기 제1영역으로부터 제1방향으로 연장되는 제2영역; 상기 제1영역으로부터 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 연장되는 제3영역; 및 상기 제2영역과 상기 제3영역 사이에서 상기 제1영역으로부터 상기 제1방향에 대해 소정 각도로 연장되는 제4영역을 포함할 수 있다.
또한, 상기 접촉 영역은 제1방향으로 연장되는 제1영역; 상기 제1영역과 이격하여 위치하며, 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 연장되는 제2영역; 및 상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에서 상기 제1방향에 대해 소정 각도로 연장되는 제3영역을 포함할 수 있다.
본 발명에 의하면, 유전체와 대상체의 접촉 지점에 전극과 유전체의 비접촉 영역을 위치시킴으로써 전류 누설을 최소화하고, 전극과 유전체의 접촉 영역의 경계를 따라 높은 에너지의 스트리머가 발생되어 주변 물질을 높은 에너지로 활성화시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 활성화 장치를 간략하게 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유전체와 전극을 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 단면도이다.
도 9는 도 8의 전극과 유전체의 접촉 영역을 나타내는 정면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명할 것이다. 그러나 본 발명의 기술적 사상은 여기서 설명되는 실시 예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.
본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한, 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.
또한, 본 명세서의 다양한 실시 예 들에서 제1, 제2, 제3 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 따라서, 어느 한 실시 예에 제 1 구성요소로 언급된 것이 다른 실시 예에서는 제 2 구성요소로 언급될 수도 있다. 여기에 설명되고 예시되는 각 실시 예는 그것의 상보적인 실시 예도 포함한다. 또한, 본 명세서에서 '및/또는'은 전후에 나열한 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용되었다.
명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 또한, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 구성요소 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 또한, 본 명세서에서 "연결"은 복수의 구성 요소를 간접적으로 연결하는 것, 및 직접적으로 연결하는 것을 모두 포함하는 의미로 사용된다.
또한, 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 활성화 장치를 간략하게 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 유전체와 전극을 나타내는 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 활성화 장치(10)는 대상물(20)의 표면에 접촉되어 유전체 장벽 방전 원리에 따라 접촉 지점의 주변 물질(11)을 활성화시킨다. 실시 예에 의하면, 활성화 장치(10)는 경피 약물전달, 안티에이징, 피부 미용, 피부 질환 치료 등에 사용될 수 있다. 활성화 장치(10)는 유전체(110), 전극(120), 전원(130), 그리고 제어부(140)를 포함한다.
유전체(110)는 소정 두께를 가지며, 내측면(111)과 외측면(112)을 갖는다. 유전체(110)의 내측면(111)과 외측면(112)은 곡면으로 제공될 수 있다. 유전체(110)는 균일한 두께를 가질 수 있다. 유전체(110)의 내측에는 전극(120)이 위치하며, 유전체(110)는 전극(120)의 적어도 일 영역을 감싸도록 제공된다. 유전체(110)는 세라믹으로 제공될 수 있으며, 예를 들어, 알루미나(Al2O3), 산화 지르코니아(ZrO2), 게르마늄(Ge), 세륨(Ce) 중 적어도 하나 이상을 포함하여 구성될 수 있다.
전극(120)은 제어부(130)의 제어에 의해, 전원(140)으로부터 전력이 인가된다. 전극(120)은 금속 재질로 제공된다. 전극(120)은 유전체(110)의 내측에 위치하며, 외측면(121)이 유전체(110)의 내측면(111)과 마주한다. 전극(120)의 외측면(121)은 유전체(110)의 내측면(111)에 상응하는 곡면으로 제공된다.
전극(120)의 외측면(121)은 유전체(110)의 내측면(111)과 접촉하는 접촉 영역(A1)과 유전체(110)의 내측면(111)과 접촉하지 않는 비접촉 영역(A2)을 포함한다. 비접촉 영역(A2)은 전극(120)의 외측면(121) 중앙 영역에 위치하고, 접촉 영역(A1)은 비접촉 영역(A2)의 주변에서 비접촉 영역(A1)을 에워싸도록 제공될 수 있다.
일 예에 의하면, 전극(120)의 외측면(121)에는 전극(120)의 내측으로 만입된 홀 또는 홈(122)이 형성될 수 있다. 홀 또는 홈(122)이 형성된 영역은 유전체(110)의 내측면(111)과 접촉하지 않는 비접촉 영역(A2)으로 제공된다. 홀 또는 홈(122)은 전극(120)의 내측으로 동일한 직경을 가질 수 있다. 이와 달리 홀 또는 홈(122)은 전극(120)의 내측으로 갈수록 직경이 점차 작아질 수 있다.
유전체(110)의 일부 영역이 대상물(20)과 접촉한 상태에서, 전극(120)에 전력이 인가된다. 전력의 인가로, 유전체(110)와 대상물(20)의 접촉 지점 주변을 따라 스트리머(streamer)가 발생된다. 스트리머에 의해 공기 등 주변 물질이 활성화된다. 활성화 과정에서, 활성종, 전자, 이온이 생성되고, 자외선, 가시광선이 방출되고, 전자기장이 생성된다.
실시 예에 의하면, 대상물(20)은 신체 피부가 될 수 있으며, 활성화된 물질(11)은 피부의 유기물과 박테리아 등을 제거하고, 약물 침투를 용이하게 한다.
한편, 전극(120)에서는 대상물(20)과의 거리가 가까운 영역에서 대상물(20) 측으로 전류 누설이 발생한다. 전류 누설은 유전체(110)와 대상물(20)의 접촉 지점에서 발생하며, 전극(120)과 상기 접촉 지점과의 거리가 가까울수록 전류 누설량이 증가한다.
본 발명은 상기 접촉 지점에 상응하는 위치에서 전극(120)의 외측면에 비접촉 영역(A2)을 형성하여 상기 전류 누설 발생을 최소화하였다. 구체적으로 유전체(110)는 중앙 영역이 대상물(20)과 주로 접촉하는데, 상기 유전체(110)의 중앙 영역에 전극(120)의 비접촉 영역(A2)을 위치시켰다. 이에 의해, 유전체(110)의 중앙 영역으로 전류 누설이 최소화되고, 유전체(110)와 대상물(20)의 접촉 경계 영역 주변에서 높은 에너지의 스트리머가 발생되어 주변 물질이 높은 에너지로 활성화될 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 3을 참조하면, 전극(120)은 복수 개의 전극 조각(120a 내지 120d)으로 분할될 수 있다. 전극 조각(120a 내지 120d)들 각각에는 홈이 형성된다. 전극 조각(120a 내지 120d)들의 결합 시, 상기 홈들은 서로 조합되어 하나의 홀(122)을 형성한다. 상기 홀(122)은 비접촉 영역(A2)으로 제공된다. 본 실시 예에서는 전극(120)이 4개의 전극 조각(120a 내지 120d)으로 분할되는 것으로 도시하였으나, 분할되는 개수는 다양하게 변경될 수 있다.
도 4는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 4를 참조하면, 전극(120)은 복수 개의 전극 조각(120a 내지 120c)으로 분할 될 수 있다. 전극(120)의 외측면에는 상기 전극 조각(120a 내지 120c)들 간의 사이 공간(A2)이 제공되며, 상기 사이 공간(A2)은 비접촉 영역으로 제공된다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 5를 참조하면, 전극(120)의 외측면에는 복수 개의 비접촉 영역(A21, A22)이 형성될 수 있다. 구체적으로 비접촉 영역(A21, A22)은 전극(120)의 외측면 중앙 영역에 형성된 제1영역(A21)과, 전극(120)의 외측면 가장자리 영역을 따라 서로 이격하여 형성된 복수 개의 제2영역(A22)들을 포함한다. 제1영역(A21)은 원 또는 타원 형상을 가질 수 있다. 제2영역(A22)들은 전극(120)의 가장자리에서 내측으로 만입되며, 접촉 영역(A1)과의 경계선이 호 형상을 가질 수 있다. 상기 제1영역(A21)과 상기 제2영역(A22)들, 그리고 상기 제2영역(A22)들간은 서로 이격하여 위치하며, 상기 영역들 사이는 접촉 영역(A1)으로 제공된다. 스트리머는 접촉 영역(A1)과 비접촉 영역(A21, A22)의 경계를 따라 발생된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 6을 참조하면, 전극(120)의 접촉 영역은 제1영역(A11), 제2영역(A12), 제3영역(A13), 그리고 제4영역(A14)을 포함한다.
제1영역(A11)은 원 또는 타원의 링 형상으로 전극(120)의 외측면 중앙 영역에 위치한다. 제1영역(A11)의 내측 공간은 비접촉 영역(A21)으로 제공된다. 제2영역(A12)은 제1영역(A11)의 양측으로부터 제1방향(X)으로 소정 길이로 연장된다. 제3영역(A13)은 제1영역(A11)의 상단과 하단으로부터 제1방향(X)에 수직한 제2방향(Y)으로 소정 길이로 연장된다. 제3영역(A13)의 길이는 제2영역(A12)의 길이보다 짧을 수 있다. 제4영역(A14)은 제2영역(A12)과 제3영역(A13)의 사이 구간들 각각에서 제1방향(X)에 대해 소정 각도로 경사지게 제1영역(A11)으로부터 연장된다. 제2영역 내지 제4영역(A12 내지 A14)의 사이 구간은 비접촉 영역(A22)으로 제공된다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 정면도이다.
도 7을 참조하면, 전극(120)의 외측면 중앙 영역은 비접촉 영역(A21)으로 제공된다. 접촉 영역(A11 내지 A13)은 비접촉 영역(A21)을 중심으로 방사상으로 제공된다. 구체적으로 접촉 영역(A11 내지 A13)은 제1영역(A11), 제2영역(A12), 그리고 제3영역(A13)을 포함한다.
제1영역(A11)은 비접촉 영역(A21)의 양측으로부터 제1방향(X)으로 소정 길이로 연장된다. 제2영역(A12)은 비접촉 영역(A21)의 상단과 하단으로부터 제1방향(X)에 수직한 제2방향(Y)으로 소정 길이로 연장된다. 제3영역(A13)은 제1영역(A21)과 제2영역(A22)의 사이 구간들 각각에서 제1방향(X)에 대해 소정 각도로 경사지게 비접촉 영역(A21)으로부터 연장된다. 제1영역 내지 제3영역(A11 내지 A13)의 사이 구간(A22)은 비접촉 영역으로 제공된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 전극을 나타내는 단면도이고, 도 9는 도 8의 전극과 유전체의 접촉 영역을 나타내는 정면도이다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 전극(120)의 외측면에는 링 형상의 돌출부(125)가 형성되며, 상기 돌출부(125)는 유전체(110)와 접촉한다. 이에 의해 접촉 영역(A1)은 링 형상으로 나타난다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시 예들에 따른 전극(120)은 유전체(110)와의 접촉 영역(A1)과 비접촉 영역(A2)을 다양한 형상으로 구현할 수 있다. 그리고 유전체(110)와 대상물(20)의 접촉 지점에 상기 비접촉 영역을 위치시킴으로써 전류 누설을 최소화하고, 상기 접촉 영역의 경계를 따라 높은 에너지의 스트리머가 다양한 형상으로 발생되어 주변 물질이 높은 에너지로 활성화될 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.
10: 활성화 장치
110: 유전체
120: 전극
130: 전원
140: 제어부

Claims (6)

  1. 대상물에 접촉되어 유전체 장벽 방전 원리에 따라 주변 물질을 활성화시키는 활성화 장치에 있어서,
    소정 두께를 가지며, 상기 대상물과 접촉하는 외측면과, 이와 마주하는 내측면을 가지는 유전체; 및
    상기 유전체의 내측에 제공되며, 상기 유전체의 내측면과 마주하는 외측면을 가지는 전극을 포함하되,
    상기 전극의 외측면은 상기 유전체의 내측면과 접촉하는 접촉 영역과 상기 유전체의 내측면과 비접촉하는 비접촉 영역을 포함하는 활성화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 비접촉 영역은 상기 전극의 외측면의 중앙 영역에 위치하고, 상기 접촉 영역은 상기 비접촉 영역을 에워싸는 활성화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 비접촉 영역은 원형 또는 타원형인 활성화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 영역은 복수 개 제공되며, 상기 비접촉 영역을 사이에 두고 서로 이격하여 위치하는 활성화 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 영역은
    링 형상의 제1영역;
    상기 제1영역으로부터 제1방향으로 연장되는 제2영역;
    상기 제1영역으로부터 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 연장되는 제3영역; 및
    상기 제2영역과 상기 제3영역 사이에서 상기 제1영역으로부터 상기 제1방향에 대해 소정 각도로 연장되는 제4영역을 포함하는 활성화 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 접촉 영역은
    제1방향으로 연장되는 제1영역;
    상기 제1영역과 이격하여 위치하며, 상기 제1방향에 수직한 제2방향으로 연장되는 제2영역; 및
    상기 제1영역과 상기 제2영역 사이에서 상기 제1방향에 대해 소정 각도로 연장되는 제3영역을 포함하는 활성화 장치.
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