KR20210151311A - 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 마찰 정전기를 이용하여 나노 섬유 제조에 필요한 전력을 생성 및 공급할 수 있도록 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치에 관한 것으로, 이는 폴리머 용액을 수용한 후 팁을 통해 외부로 토출하는 시린지; 및 휴대형으로 구현되어, 상기 시린지를 기 설정 값으로 가압함과 동시에 마찰 정전기를 발생하여 상기 시린지의 팁에 인가하는 정전기 발생 장치를 포함하며, 상기 정전기 발생 장치는 소정 거리 이격된 상단 롤러와 하단 롤러; 상기 상단 롤러 또는 상기 하단 롤러 중 적어도 하나를 회전시키는 장치 구동부; 상기 상단 롤러와 상기 하단 롤러 각각에 인접 배치되는 상단 전극과 하단 전극; 상기 상단 롤러와 상기 하단 롤러에 연결되어, 상기 상단 롤러 및 하단 롤러 중 적어도 하나에 의해 구동되면서 마찰 정전기를 발생한 후, (+) 전하는 상기 상단 롤러로 이동시키고, (-) 전하는 상기 하단 롤러로 이동시키는 벨트; 및 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 인가되는 전압을 전파 정류한 후, 전파 정류된 전압을 캐패시터를 통해 전압 안정화시켜 상기 시린지의 팁에 인가하는 전압 안정화 회로를 포함한다.

Description

마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치{Apparatus for portable nano fiber manufacturing based on friction static electricity}

본 발명은 마찰 정전기를 이용하여 나노 섬유 제조에 필요한 전력을 생성 및 공급할 수 있도록 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치에 관한 것이다.

나노 섬유(nano-fiber)는 지름이 수십에서 수백 나노미터(㎚)에 불과한 초극세실을 말하며, 굵기가 머리카락의 500분의 1 정도에 불과한 첨단소재이다. 나노 섬유를 이종의 고분자 물질과 혼합하여 필름 형태로 제조한 것을 나노 섬유 필름이라고 하는데, 이는 전자제품 포장 및 운반용구, 디스크 드라이브, 자동차 연료시스템 등에 이용될 수 있는 정전기 방전 재료 및 전자파 차폐 재료, 자동차 외장용 e-painting 분야에 이용된다.

현재 이용되는 나노 섬유 제조방법은 고전압 파워서플라이를 이용한 전기방사법(electro spining)이 대표적이다.

전기방사법은 전기적으로 하전된 고분자 용액이 전기적 반발력에 의해 용액의 표면장력을 이기면서 젯(jet)으로 방사되면서 나노 섬유를 제조하는 방법으로, 전기력 인가를 위해 고전압 파워서플라이(1∼수십kv)가 이용된다.

고전압 파워서플라이는 일반적으로 AC 220V를 파워소스로부터 전하를 나누어 고전압을 생성하는 방식을 이용하는데, 기계적 결함이나 사용자의 실수, 사용 환경의 문제(접지나 주변 도체 등에 의한 문제)에 의한 감전의 위험이 존재하므로 전압 인가부를 도 1에서와 같이 챔버(chamber) 내에 고정시켜 사용하게 되어, 구축 비용 및 크기가 매우 큰 단점이 존재한다.

이에 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 마찰 정전기를 이용하여 나노 섬유 제조에 필요한 전력을 생성 및 공급할 수 있도록 하도록 함으로써 장치 경량화(휴대성) 및 단가 절감이 가능하도록 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 제공한다.

그리고 나노 섬유 굵기의 균일성을 보장하기 위해 마찰 정전기의 변동성을 제거할 수 있는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 제공한다.

더하여 나노 섬유의 방향과 증착 범위를 다양하게 조정할 수 있는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 제공한다.

본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 본 발명의 일 실시 형태에 따르면 폴리머 용액을 수용한 후 팁을 통해 외부로 토출하는 시린지; 및 휴대형으로 구현되어, 상기 시린지를 기 설정 값으로 가압함과 동시에 마찰 정전기를 발생하여 상기 시린지의 팁에 인가하는 정전기 발생 장치를 포함하며, 상기 정전기 발생 장치는 소정 거리 이격된 상단 롤러와 하단 롤러; 상기 상단 롤러 또는 상기 하단 롤러 중 적어도 하나를 회전시키는 장치 구동부; 상기 상단 롤러와 상기 하단 롤러 각각에 인접 배치되는 상단 전극과 하단 전극; 상기 상단 롤러와 상기 하단 롤러에 연결되어, 상기 상단 롤러 및 하단 롤러 중 적어도 하나에 의해 구동되면서 마찰 정전기를 발생한 후, (+) 전하는 상기 상단 롤러로 이동시키고, (-) 전하는 상기 하단 롤러로 이동시키는 벨트; 및 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 인가되는 전압을 전파 정류한 후, 전파 정류된 전압을 캐패시터를 통해 전압 안정화시켜 상기 시린지의 팁에 인가하는 전압 안정화 회로를 포함하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 제공한다.

상기 전압 안정화 회로는 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 연결되어, 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 인가되는 전압을 전파 정류하는 전파 정류기; 상기 전파 정류기의 출력 양단에 연결된 캐패시터를 구비하고, 상기 캐패시터를 통해 상기 전파 정류기의 출력 전압을 평활화하여 출력하는 평활 회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 정전기 발생 장치는 상기 하단 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 정전기 발생 장치의 손잡이부에 위치되어 사용자 신체 접촉을 지원하는 그라운드 판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 정전기 발생 장치는 사용자에 의해 조작되며, 장치 구동 여부를 결정하는 동작 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 정전기 발생 장치는 상기 하단 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 동작 스위치 주변에 위치되어 사용자 신체 접촉을 지원하는 그라운드 판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 상기 정전기 발생 장치는 상기 시린지의 팁을 둘러싸는 링 형상으로 구현되며, 상기 전압 안정화 회로에 전기적으로 연결되는 가이드 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더하여, 상기 정전기 발생 장치는 상기 전압 안정화 회로와 상기 가이드 전극간의 전기적 연결 여부를 제어하는 가이드 전극 구동 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

또는 상기 가이드 전극은 링 형상으로 구현된 전극 본체; 및 안테나형 길이 조절대로 구현되어, 상기 전극 본체와 상기 정전기 발생 장치간을 전기적으로 연결하는 전극 연결대를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 마찰 정전기를 발생 및 이용함으로써, 장치의 경량화(휴대성) 및 단가 절감이 가능하도록 한다.

그리고 캐패시터를 추가 구비하여 시린지에 공급되는 마찰 정전기의 변동성을 제거함으로써, 나노 섬유 굵기의 균일성을 보장할 수 있도록 한다.

더하여 사용자 신체가 그라운드로 작용할 수 있도록 함으로써, 나노 섬유가 사용자쪽으로 분사할 수 있도록 하며, 또한 가이드 전극을 통해 나노 섬유 증착 범위를 선택적으로 증가시킬 수 있도록 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 나노 섬유 제조 장치를 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 정전기 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 도시한 도면이다.

이하의 내용은 단지 본 발명의 원리를 예시한다. 그러므로 당업자는 비록 본 명세서에 명확히 설명되거나 도시되지 않았지만 본 발명의 원리를 구현하고 본 발명의 개념과 범위에 포함된 다양한 장치를 발명할 수 있는 것이다. 또한, 본 명세서에 열거된 모든 조건부 용어 및 실시예들은 원칙적으로, 본 발명의 개념이 이해되도록 하기 위한 목적으로만 명백히 의도되고, 이와 같이 특별히 열거된 실시예들 및 상태들에 제한적이지 않는 것으로 이해되어야 한다.

또한, 본 발명의 원리, 관점 및 실시예들 뿐만 아니라 특정 실시예를 열거하는 모든 상세한 설명은 이러한 사항의 구조적 및 기능적 균등물을 포함하도록 의도되는 것으로 이해되어야 한다. 또한 이러한 균등물들은 현재 공지된 균등물뿐만 아니라 장래에 개발될 균등물 즉 구조와 무관하게 동일한 기능을 수행하도록 발명된 모든 소자를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

따라서, 예를 들어, 본 명세서의 블럭도는 본 발명의 원리를 구체화하는 예시적인 회로의 개념적인 관점을 나타내는 것으로 이해되어야 한다. 이와 유사하게, 모든 흐름도, 상태 변환도, 의사 코드 등은 컴퓨터가 판독 가능한 매체에 실질적으로 나타낼 수 있고 컴퓨터 또는 프로세서가 명백히 도시되었는지 여부를 불문하고 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 수행되는 다양한 프로세스를 나타내는 것으로 이해되어야 한다.

프로세서 또는 이와 유사한 개념으로 표시된 기능 블럭을 포함하는 도면에 도시된 다양한 소자의 기능은 전용 하드웨어뿐만 아니라 적절한 소프트웨어와 관련하여 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어의 사용으로 제공될 수 있다. 프로세서에 의해 제공될 때, 상기 기능은 단일 전용 프로세서, 단일 공유 프로세서 또는 복수의 개별적 프로세서에 의해 제공될 수 있고, 이들 중 일부는 공유될 수 있다.

또한 프로세서, 제어 또는 이와 유사한 개념으로 제시되는 용어의 명확한 사용은 소프트웨어를 실행할 능력을 가진 하드웨어를 배타적으로 인용하여 해석되어서는 아니되고, 제한 없이 디지털 신호 프로세서(DSP) 하드웨어, 소프트웨어를 저장하기 위한 롬(ROM), 램(RAM) 및 비 휘발성 메모리를 암시적으로 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 주지관용의 다른 하드웨어도 포함될 수 있다.

본 명세서의 청구범위에서, 상세한 설명에 기재된 기능을 수행하기 위한 수단으로 표현된 구성요소는 예를 들어 상기 기능을 수행하는 회로 소자의 조합 또는 펌웨어/마이크로 코드 등을 포함하는 모든 형식의 소프트웨어를 포함하는 기능을 수행하는 모든 방법을 포함하는 것으로 의도되었으며, 상기 기능을 수행하도록 상기 소프트웨어를 실행하기 위한 적절한 회로와 결합된다. 이러한 청구범위에 의해 정의되는 본 발명은 다양하게 열거된 수단에 의해 제공되는 기능들이 결합되고 청구항이 요구하는 방식과 결합되기 때문에 상기 기능을 제공할 수 있는 어떠한 수단도 본 명세서로부터 파악되는 것과 균등한 것으로 이해되어야 한다.

상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.

도 2 내지 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 도시한 도면이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 장치는 폴리머 용액을 수용한 후 팁을 통해 외부로 토출하는 시린지(100), 및 휴대형으로 구현되어, 시린지(100)를 기 설정 값으로 가압함과 동시에 마찰 정전기를 발생하여 시린지(100)의 팁에 인가하는 정전기 발생 장치(200)를 포함한다.

시린지(100)는 배럴(110), 플런저(120) 및 팁(130) 등을 포함한다.

배럴(110)은 폴리머 용액을 수용하며, 플런저(120)는 폴리머 용액을 팁(130)이 배치된 방향으로 밀어내며, 폴리머 용액이 팁(130)을 통해 외부로 토출되어 나노 섬유가 된다. 이때, 플런저(120)에 가해지는 힘(압력)을 조절함으로써 외부로 토출되는 폴리머 용액의 양을 조절할 수 있다. 아울러, 폴리머 용액의 토출 위치도 자유롭게 조절할 수 있게 된다.

정전기 발생 장치(200)는 하우징(210), 동작 스위치(211), 시린지 펌프(212), 상/하단 롤러(221,222), 벨트(230), 장치 구동부(240), 상/하단 전극(251,252), 전압 안정화 회로(260) 등을 포함한다.

하우징(210)은 시린지(100)의 장착 및 구동을 지원하며, 사용자에 의해 휴대 가능한 권총 형상 등으로 구현되며, 하우징 외부에는 동작 스위치(211) 및 시린지 펌프(212)가 형성되고, 하우징 내부에는 상/하단 롤러(221,222), 벨트(230), 모터(241), 전원 공급부(242), 상/하단 전극(251,252), 전압 안정화 회로(260) 모두가 수용된다.

동작 스위치(211)는 사용자에 의해 조작되며, 스위치 온 상태에서는 전원 공급부(242)를 통해 장치 동작을 활성화시키고, 스위치 오프 상태에서는 전원 공급부(242)를 통해 장치 동작을 비활성화시킨다. 이는 사용자 조작 편이를 위해 손잡이부에 장착되는 것이 가장 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.

시린지 펌프(212)는 하우징(210)에 시린지(100)가 장착되면, 시린지(100)의 플런저(120)를 일정 값으로 가압하여, 시린지(100) 내부에 수용된 폴리머 용액이 팁(130)을 통해 외부로 균일 토출되도록 한다. 이는 도 3에서와 같이, 방아쇠를 당길 때 팁과 기어 구조가 앞으로 밀리면서 시린지를 밀어내는 구조를 가지는 기어 타입과, 턱 사이에 스프링을 삽입하여 시린지를 밀어내는 구조를 가지는 스프링 타입으로 구현될 수 있다.

상단 롤러(221)와 하단 롤러(222)는 소정 거리 이격되며, 이들 사이에는 벨트(230)가 연결되어 각 롤러의 회전에 의하여 벨트(230)가 구동된다. 이때, 상단 롤러(231)는 아크릴 재질로, 하단 롤러(222)는 금속으로, 벨트(230)는 고무 등의 절연성 물질로 이루어지는 것이 바람직하지만, 이에 한정되지 않는다.

장치 구동부(240)는 모터(241)와 전원 공급부(242) 등을 포함한다.

모터(241)는 상단 롤러(221)와 하단 롤러(222) 중 적어도 어느 하나의 회전축과 결합되어, 전원 공급부(242)로부터 공급되는 전원을 이용하여 롤러의 회전을 도모한다.

전원 공급부(242)는 배터리(또는 상용 건전지)를 구비하고, 이의 충전 전력을 이용하여 모터 구동 전력을 생성 및 공급한다. 다시 정리하면, 전원 공급부(242)에서 공급된 전원에 의해 모터(241)가 구동되며, 모터(241)는 상단 롤러(221) 및 하단 롤러(222)의 회전을 도모하고, 그 회전에 의하여 벨트(230)가 구동된다.

상단 전극(251)은 금속 등의 전도성 물질로 구현되며, 상단롤러(221) 및 하단 롤러(222) 각각에 인접 배치된다. 이는 그 사이에 연결된 벨트(230)를 통해 전하의 이동을 원활히 하기 위함이다. 상단 롤러(221)는 알루미늄 봉을 구비될 수 있고, 하단 롤러(222)는 PTFE 테프론 봉이 구비될 수 있지만, 이에 한정되지 않는다.

더하여, 본 발명은 대전 서열이 다른 물질을 교차로 배열하고 마찰시킴으로써 마찰 정전기를 생성하도록 하는 데, 이러한 경우 마찰 정전기 전압은 마찰 계면의 상태에 따라 발생 전압이 달라지는 현상이 발생한다. 즉, 전압 변동이 발생한다.

이에 본 발명은 도 4에서와 같은 전압 안정화 회로(260)를 구비하고, 이를 통해 시린지(100)에 인가되는 전압이 항상 일정 값을 유지할 수 있도록 한다.

전압 안정화 회로(260)는 상단 전극(251)과 하단 전극(252) 사이에 연결된 전파 정류기(271)와, 전파 정류기(271)의 출력 양단 사이에 연결된 평활 회로(272)로 구성된다.

전파 정류기(271)는 상단 전극(251)과 하단 전극(252) 사이에 연결된 4개의 다이오드 또는 트랜지스터(D1~D4)를 구비하고, 이들을 통해 상단 전극(251)과 하단 전극(252) 사이에 인가되는 전압을 전파 정류하여 출력한다.

평활 회로(272)는 전파 정류기(271)의 출력 양단에 직렬 연결된 저항(R)과 캐패시터(C)를 포함하여, 캐패시터(C)를 통해 전파 정류기(271)로부터 출력된 전압을 충전한 후 방전하여 일정 값을 가지는 전압으로 변환하여, 시린지(100)의 팁(130)에 인가한다. 즉, 전파 정류기(271)의 출력을 일정 값으로 평활화한 후 시린지(100)의 팁(130)에 인가함으로써 전압 변동 없는 나노 섬유 생성 환경을 조성하며, 결과적으로 나노 섬유의 굵기가 일정 값을 유지할 수 있도록 한다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 마찰 정전기 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.

본 발명은 상/하단 롤러(221,222) 사이에 절연 벨트(230)를 연결한 후 구동시키면, 벨트(230)의 (-) 전하는 하단 전극(252)을 통해 그라운드(GND)로 빠져나간다.

(-) 전하를 잃은 벨트(230)는 (+) 전하를 상단 롤러(221)로 이동시키고, 벨트(230)는 다시 상단 롤러(221)나 상단 전극(251)에 존재하는 (-) 전하를 하단 롤러(222)로 운반한다.

하단 롤러(222)로 운반된 (-) 전하는 하단 롤러(222)에 인접하게 배치된 하단 전극(252)을 통해 (-) 전하가 그라운드(GND)로 빠져나가게 된다.

모터(241)에 의해 상/하단 롤러(221,222)가 회전되는 동안 상기 과정이 반복 수행되며, 그 결과 상단 전극(251)에는 (+) 전하가 집적되고, 집적된 (+) 전하에 의한 마찰 정전기가 계속하여 발생하게 된다.

이와 같이, 본 발명은 고전압 파워서플라이 대신에 대전 서열이 다른 물질을 교차로 배열하고 마찰시킴으로 발생하는 마찰 정전기를 이용하여 나노 섬유 제조를 위한 전압을 생성하도록 한다.

이는 전류가 적어 감전의 위험이 없고, AC로부터 DC로 정류하기 위한 복잡한 회로 대신 간단한 구조로 고전압을 얻을 수 있어, 동작 안정성을 확보할 수 있을 뿐 아니라 경량화(휴대성) 및 단가 절감 효과 또한 제공할 수 있게 된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 도시한 도면이다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 나노 섬유 제조 장치는 정전기 발생 장치(200)의 손잡이부와 같이 사용자 신체 접촉 부위에 그라운드 판(270)을 추가 배치하고, 그라운드 판(270)과 하단 전극(252)으로 전기적으로 연결시키도록 한다. 이때, 그라운드 판(270)의 도전성을 가지는 금속 재질로 구현되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지는 않는다.

참고로, 시린지(100)에서 외부로 토출되는 나노 섬유는 전기방사의 나노 섬유 생성 기전에 따라 + 대전 상태를 일시 유지하며, 그에 따라 그라운드(GND) 쪽으로 향하는 방향성을 가지는 특징을 가진다.

이에 본 발명에서는 나노 섬유를 통해 사용자 환부를 도포하는 의료 필름 등을 제조하는 경우에는, 사용자가 그라운드 역할을 하여 시린지에서 토출된 나노 섬유가 사용자쪽으로 분사될 수도 있도록 한다.

즉, 사용자가 나노 섬유 제조를 위해 그라운드 판(270)이 형성된 장치 손잡이부를 손으로 잡으면, 사용자 신체가 그라운드 판(270)을 통해 하단 전극(252)과 전기적으로 연결되어 사용자 신체가 그라운드(GND) 되어, 시린지(100)에서 외부로 토출되는 나노 섬유가 사용자쪽으로 분사될 수 있도록 한다.

또한 본 발명은 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이, 그라운드 판(270)을 동작 스위치 주변에만 형성함으로써, 사용자가 동작 스위치(211)를 누르거나 터치하고 있는 동안에만 사용자 신체가 그라운드(GND)로써 작용할 수도 있도록 한다.

도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치를 도시한 도면이다.

도 7의 (a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 나노 섬유 제조 장치는 시린지(100)의 팁(130)을 둘러싸는 링 형상의 가이드 전극(280)을 더 포함하고, 가이드 전극(280)과 캐패시터(C)간을 전기적으로 연결한다.

이러한 경우, 팁(130)과 가이드 전극(280)이 동시에 + 대전 상태가 가능해져 나노 섬유의 분사 길이가 증가하게 된다. 즉, 척력 및 전기력선 영향으로 나노 섬유 증착 범위(stable jet 구간)가 증가될 수 있도록 한다. 또한 가이드 전극(280)의 위치 제어를 통해 나노 섬유 방사 방향도 조정할 수 있게 된다.

더하여, 본 발명의 나노 섬유 제조 장치는 가이드 전극(280) 이외에 가이드 전극 구동 스위치(281)를 더 구비하고, 이를 통해 사용자가 가이드 전극(280)과 캐패시터(C)간의 연결 여부를 수동 제어할 수 있도록 한다.

예를 들어, 나노 섬유 증착 범위 증가가 필요한 경우에는, 가이드 전극 구동 스위치(281)를 통해 캐패시터(C)의 출력 전력이 시린지 팁(130) 뿐 아니라 가이드 전극(280)에도 인가하도록 하되, 그렇지 않은 경우에는 가이드 전극 구동 스위치(281)를 통해 가이드 전극(280)으로의 전력 인가를 차단하도록 한다.

즉, 가이드 전극 구동 스위치(281)를 통해 나노 섬유 증착 범위를 다단 제어할 수 있도록 한다.

또한 도 7의 (b)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 나노 섬유 제조 장치는 가이드 전극(280)을 전극 본체(280a)와 하우징 연결대(280b)로 구분한 후, 하우징 연결대(280b)를 안테나형 길이 조절대로 구현하도록 한다.

즉, 사용자가 하우징 연결대(280b)의 길이 조정을 통해 가이드 전극(280)의 위치를 직접 조정함으로써, 나노 섬유 증착 범위가 종속 가변될 수 있도록 한다.

상술한 본 발명에 따른 방법은 컴퓨터에서 실행되기 위한 프로그램으로 제작되어 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체에 저장될 수 있으며, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있으며, 또한 캐리어 웨이브(예를 들어 인터넷을 통한 전송)의 형태로 구현되는 것도 포함한다.

컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안될 것이다.

Claims (8)

1. 폴리머 용액을 수용한 후 팁을 통해 외부로 토출하는 시린지; 및
   휴대형으로 구현되어, 상기 시린지를 기 설정 값으로 가압함과 동시에 마찰 정전기를 발생하여 상기 시린지의 팁에 인가하는 정전기 발생 장치를 포함하며,
   상기 정전기 발생 장치는
   소정 거리 이격된 상단 롤러와 하단 롤러;
   상기 상단 롤러 또는 상기 하단 롤러 중 적어도 하나를 회전시키는 장치 구동부;
   상기 상단 롤러와 상기 하단 롤러 각각에 인접 배치되는 상단 전극과 하단 전극;
   상기 상단 롤러와 상기 하단 롤러에 연결되어, 상기 상단 롤러 및 하단 롤러 중 적어도 하나에 의해 구동되면서 마찰 정전기를 발생한 후, (+) 전하는 상기 상단 롤러로 이동시키고, (-) 전하는 상기 하단 롤러로 이동시키는 벨트; 및
   상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 인가되는 전압을 전파 정류한 후, 전파 정류된 전압을 캐패시터를 통해 전압 안정화시켜 상기 시린지의 팁에 인가하는 전압 안정화 회로를 포함하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전압 안정화 회로는
   상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 연결되어, 상기 상단 전극과 상기 하단 전극 사이에 인가되는 전압을 전파 정류하는 전파 정류기;
   상기 전파 정류기의 출력 양단에 연결된 캐패시터를 구비하고, 상기 캐패시터를 통해 상기 전파 정류기의 출력 전압을 평활화하여 출력하는 평활 회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치.
3. 제3항에 있어서, 상기 정전기 발생 장치는
   상기 하단 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 정전기 발생 장치의 손잡이부에 위치되어 사용자 신체 접촉을 지원하는 그라운드 판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 정전기 발생 장치는
   사용자에 의해 조작되며, 장치 구동 여부를 결정하는 동작 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 정전기 발생 장치는
   상기 하단 전극에 전기적으로 연결되며, 상기 동작 스위치 주변에 위치되어 사용자 신체 접촉을 지원하는 그라운드 판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치.
6. 제1항에 있어서, 상기 정전기 발생 장치는
   상기 시린지의 팁을 둘러싸는 링 형상으로 구현되며, 상기 전압 안정화 회로에 전기적으로 연결되는 가이드 전극을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치.
7. 제6항에 있어서, 상기 정전기 발생 장치는
   상기 전압 안정화 회로와 상기 가이드 전극간의 전기적 연결 여부를 제어하는 가이드 전극 구동 스위치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치.
8. 제6항에 있어서, 상기 가이드 전극은
   링 형상으로 구현된 전극 본체; 및
   안테나형 길이 조절대로 구현되어, 상기 전극 본체와 상기 정전기 발생 장치간을 전기적으로 연결하는 전극 연결대를 포함하는 것을 특징으로 하는 마찰 정전기 기반 휴대용 나노 섬유 제조 장치.

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