KR20220049135A

KR20220049135A - 방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터

Info

Publication number: KR20220049135A
Application number: KR1020200132362A
Authority: KR
Inventors: 신상선; 최연석; 이선영
Original assignee: 제이더블유케미타운 주식회사
Priority date: 2020-10-14
Filing date: 2020-10-14
Publication date: 2022-04-21

Abstract

본 발명은 방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터에 관한 것이다.
본 발명의 방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터는, 일측과 타측이 개방되어 있고, 일측은 사용자의 귀두 주위를 감싸 연결되고, 타측으로는 소변이 배출되며, 일측과 타측에는 소변이 일시적으로 저장되는 저장공간(11)을 형성하며, 연질의 신축성 소재로 이루어진 소변저장부(10)와; 상기 소변저장부(10)의 타측에 일체로 연결되어 있되, 경질의 관으로 이루어져 있으며, 내부에 안착턱(21)이 형성되어 있는 필터설치부(20)와; 상기 필터설치부(20)의 안착턱(21)에 안착되며, 방사성 물질에 대한 흡착 성능을 가지고, 다공성의 구조를 취하는 흡착필터(30);를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 남성용 외부 카테터의 니플 내부에 방사성 물질에 대한 흡착 성능을 갖는 필터가 설치되어 소변 중의 방사성 물질을 흡착한 필터를 분리하여 폐기 처리할 수 있게 함으로써 방사성 물질의 관리가 보다 엄격하게 이루어질 수 있게 되고, 이를 위한 필터는 비교적 저렴한 석유계 잔사유를 원료로 한 탄소 섬유로 제조되면서도 방사성 요오드의 흡착 성능이 우수하고, 다공성을 가져 소변의 통과가 용이하게 이루어질 수 있게 되며, 섬유질로 이루어져 있음에도 불구하고 융착 현상이 발생하지 않아 형상 유지가 가능해, 니플 안에서 온전히 형태를 유지할 수 있게 된다.

Description

방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터{external catheter for male with radioactive substance absorption filter}

본 발명은 남성의 성기 외측에 장착되어 소변을 받아내는 남성용 외부 카테터에 관한 것으로, 내부에 방사성 물질을 흡착하는 필터가 구비되어, 방사성 치료 환자로부터 배출되는 소변 중의 방사성 물질을 별도로 관리 폐기할 수 있도록 하여 방사성 물질의 노출을 억제할 수 있도록 한, 방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터에 관한 것이다.

암, 비뇨기 질환, 수술 환자, 중환자 등 괄약근 기능이 양호하지 못하고 저하된 경우에는 본인의 의지나 통제와 관계 없이 소변이 무제한으로 자연 배뇨되므로 일상 생활에 장애를 초래하게 된다.

현재 이러한 거동이 불편한 환자들 중 특히 남성의 소변을 처리하기 위하여 유린백과 연결된 카테터를 주로 사용한다.

이러한 카테터에는 요도관에 관 결합되는 내부 카테터와, 남성의 성기를 감싸 설치되는 외부 카테터가 있다.

외부 카테터와 관련된 기술로, "남성용 소변받이 장치"(한국 등록실용신안공보 제20-0462340호, 특허문헌 1)에는 사용자의 귀두부 주위를 감싸도록 형성되는 콘돔카테트와, 콘돔카테트에 연결되는 관상의 연결니플을 포함한 구성이 공개되어 있다.

한편, 방사성 물질에 노출된 방사성 치료 환자의 경우 방사성 물질 배출의 80%가 소변을 배출되는 것을 알려져 있음에도 불구하고, 해당 환자의 소변 처리에 대해 특별한 조치가 취해지지 못하고 공용 화장실을 통해 배출되는 문제가 있었다.

이로 인해 방사성 물질이 외부로 노출되는 문제가 있었다.

KR 20-0462340 (2012.08.31)

본 발명은 상기한 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 남성용 외부 카테터의 니플 내부에 방사성 물질에 대한 흡착 성능을 갖는 필터가 설치되어 소변 중의 방사성 물질을 흡착한 필터를 분리하여 폐기 처리할 수 있게 함으로써 방사성 물질의 관리가 보다 엄격하게 이루어질 수 있게 하려는 것이다.

이를 위한 필터는 비교적 저렴한 석유계 잔사유를 원료로 한 탄소 섬유로 제조되면서도 방사성 요오드의 흡착 성능이 우수하고, 다공성을 가져 소변의 통과가 용이하게 이루어질 수 있게 하려는 것이다.

또한, 섬유질로 이루어져 있음에도 불구하고 융착 현상이 발생하지 않아 형상 유지가 가능해, 니플 안에서 온전히 형태를 유지할 수 있게 하려는 것이다.

본 발명의 방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터는 상기한 과제를 해결하기 위하여, 일측과 타측이 개방되어 있고, 일측은 사용자의 귀두 주위를 감싸 연결되고, 타측으로는 소변이 배출되며, 일측과 타측에는 소변이 일시적으로 저장되는 저장공간(11)을 형성하며, 연질의 신축성 소재로 이루어진 소변저장부(10)와; 상기 소변저장부(10)의 타측에 일체로 연결되어 있되, 경질의 관으로 이루어져 있으며, 내부에 안착턱(21)이 형성되어 있는 필터설치부(20)와; 상기 필터설치부(20)의 안착턱(21)에 안착되며, 방사성 물질에 대한 흡착 성능을 가지고, 다공성의 구조를 취하는 흡착필터(30);를 포함하여 구성된다.

상기한 구성에 있어서, 상기 흡착필터(30)는, 석유계 잔사유를 질소 분위기에서 열처리하여 휘발성 유분을 제거하고 원료의 점도를 높이는 전처리단계와; 전처리된 원료를 용융 방사하여 피치계 방사섬유를 제조하는 용융방사단계와; 상기 피치계 방사섬유를 산소분위기에서 일정 온도에서 체류시켜 방사섬유의 방향족화를 실시하는 안정화단계와; 안정화된 방사섬유를 탄화시킨 다음 수증기 가스를 통해 활성화시켜 활성탄소섬유를 제조하는 탄화단계;를 통해 제조된 것을 특징으로 한다.

또, 상기 전처리단계는, 전처리기를 승온하여 내부 온도 300℃에 도달하게 한 후, 상기 전처리기에 석유계 잔사유인 PFO(Pyrolysis Fuel Oil)를 투입한 다음, 전처리기 내부로 N₂가스를 2 L/min으로 주입하여 질소분위기 상태에서 교반속도 150rpm으로 교반날을 회전시키면서 3시간 동안 열처리하여 휘발성 유분을 제거하고, 원료의 점도를 높이는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 안정화단계는, 상기 방사섬유를 히터가 구비된 상온 상태의 챔버에 투입한 후, 챔버 내부를 분당 1℃씩 승온하여 260℃에 도달하도록 한 다음, 산소 분위기에서 260℃ 온도로 1시간 동안 체류시켜 방사섬유의 방향족화를 실시하는 것을 특징으로 한다.

더불어, 상기 탄화단계는, 전기로에 질소 가스를 분당 4리터씩 주입하면서 전기로를 상온에서부터 분당 14℃씩 승온하여 880℃가 되도록 한 다음 활성화 가스로 수증기(H₂O) 가스를 분당 0.2ml 주입하며, 1시간 동안 활성화(체류) 시간을 거쳐 안정하된 방사섬유를 탄화시켜 활성탄소섬유를 제조하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의해, 남성용 외부 카테터의 니플 내부에 방사성 물질에 대한 흡착 성능을 갖는 필터가 설치되어 소변 중의 방사성 물질을 흡착한 필터를 분리하여 폐기 처리할 수 있게 함으로써 방사성 물질의 관리가 보다 엄격하게 이루어질 수 있게 된다.

이를 위한 필터는 비교적 저렴한 석유계 잔사유를 원료로 한 탄소 섬유로 제조되면서도 방사성 요오드의 흡착 성능이 우수하고, 다공성을 가져 소변의 통과가 용이하게 이루어질 수 있게 된다.

또한, 섬유질로 이루어져 있음에도 불구하고 융착 현상이 발생하지 않아 형상 유지가 가능해, 니플 안에서 온전히 형태를 유지할 수 있게 된다.

도 1은 종래의 남성용 외부 카테터의 일 착용 예를 나타낸 도면.
도 2는 본 발명에 따른 방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터를 나타낸 분해 단면도 및 단면도.
도 3은 본 발명에서 실시예별 흡착필터의 전자현미경 관측 사진.
도 4 내지 7은 본 발명의 실시예별 흡착필터의 결정화도 분석 결과를 나타낸 그래프.
도 8은 본 발명에서 실시예별 흡착필터의 흡착실험 결과를 나타낸 그래프.
도 9 내지 12는 본 발명에서 안정화 온도 및 승온 속도에 따른 흡착필터 샘플을 나타낸 사진.
도 13은 본 발명에서 탄화 온도에 따른 흡착필터 샘플을 나타낸 사진.

이하, 첨부된 도면을 통해 본 발명의 방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터에 대해 상세히 설명하기로 한다.

본 발명은 크게 소변저장부(10), 필터설치부(20), 흡착필터(30)를 포함하여 구성되어 있다.

소변저장부(10)는 도시된 바와 같이 일측과 타측이 개방되어 있고, 일측은 사용자의 귀두 주위를 감싸 연결되고, 타측으로는 소변이 배출되며, 일측과 타측에는 소변이 일시적으로 저장되는 저장공간(11)을 형성하며, 연질의 신축성 소재로 이루어져 있다.

이를 위한 소변저장부(10)의 소재로는 실리콘, 라텍스 등으로 이루어질 수 있다.

이때, 종래의 카테터와 달리 본 발명에서는 필터설치부(20)에 흡착필터(30)가 설치되고, 이 흡착필터(30)로 인해 배뇨시 소변이 저항을 받으면서 배출되는 바, 저항을 감안하여 내부 용적이 200 ~ 300 ㎖ 정도 되는 것이 바람직하다.

필터설치부(20)는 상기 소변저장부(10)의 타측에 일체로 연결되어 있되, 경질의 관으로 이루어져 있으며, 내부에 안착턱(21)이 형성되어 있다.

필터설치부(20)의 소재로는 폴리플로필렌, 폴리에틸렌, PVC 등이 가능하다.

이때, 필터설치부(20)의 내경은 종래에 비해 크게 형성되는 것이 바람직하다.

종래의 카테터는 별도의 저항이 없기 때문에 니플 내경이 상부에 비해 1/2 미만으로 작게 이루어져도 상관 없었으나, 본 발명에서는 흡착필터(30)가 설치되고, 이 흡착필터(30)로 인해 저항이 발생하며, 더욱이 흡착필터(30)를 통해 방사성 물질을 흡착해야 하기 때문에 흡착필터(30)의 면적이 크게 이루어지는 것이 바람직하다.

이를 위한 필터설치부(20)의 내경은 소변저장부(10) 내경에 비해 0.7 ~ 0.9배 정도가 되도록 구성되는 것이 바람직하다.

즉, 소변저장부(10)의 내경이 20 mm인 경우 필터설치부(20)는 대략 16mm 정도의 내경이 되도록 하는 것이 바람직하다.

흡착필터(30)는 본 발명에서 가장 중요한 구성요소로써, 상기 필터설치부(20)의 안착턱(21)에 안착되며, 방사성 물질에 대한 흡착 성능을 가지고, 다공성의 구조를 취한다.

이러한 흡착필터(30)는 상기 두 가지 조건을 만족하는 한 다양한 공지의 소재가 적용될 수 있다.

대표적인 방사성 물질인 방사성 요오드(¹³¹ _I)는 핵분열물질 (fissile materials)이 핵분열 (nuclear fission)될 때 발생하는 핵분열 생성물 (fission products) 중의 하나로 열중성자 (thermal neutron)에 의해서 우라늄이 핵분열될 때 생성되는 전체 핵분열 생성물 중 약 2.8% (fission yield: 2.8%)를 차지하는 방사성 동위원소 (radioactive isotope) 중 하나이다.

이 원소의 분자성 요오드(molecular iodine)는 방사능 준위 (radioactivity level)가 높고 기체로 존재하는 화학종이므로 인체의 흡수성이 높기 때문에 원전 사고 시 초기 확산에 특별한 관심을 가져야 하는 핵종 (nuclide)이다.

일반적으로 요오드는 사용 후 핵연료 (spent nuclear fuels) 내에서 세슘의 요오드화물 (CsI)로 존재하며 이 형태로 연료 (nuclear fuels) 외부로 방출된다.

그리고 방출되는 환경이 냉각수 (coolant) 내부일 가능성이 높기 때문에, 방출되어 냉각수에 용해된 iodide(_I ^-)가 휘발성 분자성 요오드 (molecular iodine: I₂)로 산화되는 반응 (oxidation reaction)을 억제시키는 방법을 이용하여 왔다.

이러한 배경에서 냉각수의 pH와 산화환원 상태(redox condition)를 조절하는 방법이 오랫동안 사용되어 왔다.

상기와 같은 방법으로 냉각수의 pH와 산화환원 조건을 조절하여 수용액 내에 존재하는 요오드의 휘발도를 낮출 수 있으나, 냉각수의 온도가 상승한다거나 방사선 (radiation)에 노출된 환경에서는 요오드의 휘발도가 상승하여 원자로 격납건물 (reactor containment building) 내부 대기로 방출되게 된다.

또한 요오드는 유기물질 (organic compounds)과 쉽게 반응하여 유기 요오드 (organic iodides)를 형성하면서 휘발도가 상승하기 때문에 유기물질과의 접촉을 억제하는 방법들이 사용되고 있다.

대기 중으로 방출된 요오드를 제거하는 방법으로는 흡착물질 (absorbent material)을 이용하는 방법이 일반적이다.

대표적인 흡착물질로는 활성탄 (charcoal)과 같은 탄소계 물질 (carbon-based absorbent material)이 있다.

그러나, 일반적인 활성탄의 경우 다공의 구조상 흡착력에 한계가 있다.

이에 따른 또다른 소재로는 활성탄소섬유가 있다.

활성탄소섬유는 Micro pore가 섬유표면에 직접 개구하고 있기 때문에 세공내부로의 피흡착물질 분자의 확산속도가 빠르고, 미세한 섬유상으로 인하여 외표면적이 큰 장점을 갖고 있어 활성탄소섬유를 이용하여 방사성 물질 제거용으로 사용하는 기술이 다수 제시되어 있다.

그러나, 종래에 제시된 활성탄소섬유의 경우 폴리아크릴로니트를(PAN)을 원료로 하여 제조되는데, 이 원료 가격이 비싼 문제점이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명에서 사용되는 흡착필터(30)는 전술한 필터설치부(20) 내에 안정적으로 위치되도록 변형이 잘 발생하지 않아야 할 뿐만 아니라, 사용 후에는 쉽게 분리할 수 있어야 된다.

이를 위한 흡착필터(30)의 소재로 종래와 다른 활성탄소섬유가 사용됨이 보다 바람직하다.

흡착필터(30)를 구성하는 바람직한 활성탄소섬유는 다음과 같이 제조됨이 바람직하다.

개략적으로, 석유계 잔사유를 질소 분위기에서 열처리하여 휘발성 유분을 제거하고 원료의 점도를 높이는 전처리단계, 전처리된 원료를 용융 방사하여 피치계 방사섬유를 제조하는 용융방사단계, 상기 피치계 방사섬유를 산소분위기에서 일정 온도에서 체류시켜 방사섬유의 방향족화를 실시하는 안정화단계, 안정화된 방사섬유를 탄화시킨 다음 수증기 가스를 통해 활성화시켜 활성탄소섬유를 제조하는 탄화단계를 통해 제조된다.

구체적으로, 전처리단계는 교반장치 및 히터가 구비되어 있는 전처리기 내부에 석유계 잔사유, 바람직하기로는 히터를 작동시켜 상온에서부터 30분 동안 승온하여 300℃의 온도가 되도록 한 후, PFO(Pyrolysis Fuel Oil)를 투입하고, 내부에 질소 가스를 공급하면서 300℃의 온도로 열처리하여 휘발성 유분을 제거하고, 원료의 점도를 높인다.

이때, 질소 가스의 공급 속도는 분당 2리터로 하며, 열처리를 진행하는 동안 교반기는 150rpm의 속도로 교반을 실시하며, 교반 시간은 3시간 동안 진행하는 것이 바람직하다.

용융방사단계는 멜트 시피닝 머신을 준비한 후 상기 전처리된 원료를 전처리기로부터 공급받아 멜트 스피닝 머신에서 모노 필라멘트로 용융 방사한다.

용융방사 역시 질소 분위기 하에서 방사가 이루어지며, 이때 방사 온도는 245℃에서 이루어지고, 0.76mm의 노즐에서 0.5bar의 압력으로 진행하고, 이에 따라 토출량이 분당 0.2g이 되도록 한다.

용융방사가 진행되는 동안 섬유 직경 제어 및 인장강도를 높이기 위해 분당 360m로 권취하여 직경 35㎛의 Pitch계 섬유를 제조한다.

안정화단계는 히터가 구비된 챔버 내부에 상기 멜트 스피닝 머신에서 방사된 Pitch계 섬유를 공급하며, 챔버는 외기 공급이 이루어지는 환경이 되도록 하여 방사된 Pitch계 섬유 산소 분위기에서 상온에부터 220℃ 내지 260℃ 까지 승온시킨 후, 해당 온도 상태에서 1시간 동안 체류시킨다.

이렇게 하면 열가소성에서 열 경화성 즉, 열정 안정성이 높아지며, 방사 섬유의 방향족화가 이루어지게 된다.

이때, 승온 속도는 분당 0.5℃ ~ 2℃의 속도가 바람직하다.

만일 분당 승온 속도가 0.5℃ 미만일 경우 섬유상 형태의 생성이 원할해지지 못하는 현상이 떨어지며, 분당 2℃를 초과할 경우 융착 현상이 발생하게 되는 문제점이 있다.

구체적으로, 안정화공정에서의 승온 속도가 느리면 느릴수록 열가소성상태에서 열경화성상태로 전환이 원활이 이루어지며, 반대로 승온속도가 빠를수록 열경화성상태가 이루어지기 전에 섬유가 녹아버리는 현상이 나타나게 된다.

가장 바람직하기로는 260℃까지 승온시키는 것이 바람직하며, 승온 속도는 분당 1℃ ~ 2℃ 정도가 적절하다.

탄화단계는 열처리로(Fumace)에 안정화된 섬유를 통과시켜 탄화 및 활성화시킨다.

이때 열처리로는 전기로로 이루어질 수 있으며, 전기로에는 질소 가스를 주입하면서 탄화를 실시한다.

탄화 온도는 880℃가 가장 바람직하다.

실험 결과, 만일 860℃ 정도로 탄화시킬 경우 낮은 온도에서 안정화가 이루어져 형상 유지가 어렵게 되며, 890℃ 정도로 빠른 승온 속도로 안정화시킬 경우 융착 현상이 발생하게 된다.

반면 880℃로 탄화시킬 경우에는 융착 현상이 발생하지 않게 되고 섬유의 형상 유지가 가능해지게 된다.

보다 구체적으로는 전기로에 질소 가스를 분당 4리터 주입하면서, 상온에서 분당 14도씩 승온하여 880℃까지 승온한 후 탄화를 실시한다.

더하여, 탄화 온도에 도달한 후에는 활성화 가스로 수증기(H₂O)를 분당 0.2ml 주입하며, 활성화(체류) 시간은 1시간을 거친다.

이렇게 탄화 및 활성화를 이루게 되면 표면에 미세한 홀이 형성되어 흡착 성능이 향상되게 된다.

첨착단계는 상기 활성탄소섬유를 0.5몰의 TEDA 용액에 150℃의 온도 조건으로 기상 첨착하여 방사성 물질 흡착 성능을 부여한다.

아래는 흡착필터(30)들의 실시예이다.

실시예 1로 시중에서 활성탄을 구입하여 준비하였다.

실시예 3은 실시예 1의 활성탄을 0.5몰의 TEDA 용액에 150℃의 온도 조건으로 기상 첨착하여 방사성 물질 흡착 성능을 부여하였다.

실시예 4는 아래와 같이 제조하였으며, 실시예 2는 아래 실시예 4의 제조 과정 중 TEDA 흡착 전까지의 공정을 완료한 것으로 하였다.

실시예 4는 다음과 같다.

Pitch계 활성탄소섬유 제조를 위해 현대오일뱅크에서 석유계 잔사유인 PFO(Pyrolysis Fuel Oil)를 공급받아 준비하였다.

전처리기를 승온하여 내부 온도 300℃에 도달하게 한 후, 전처리기 내부에 준비된 PFO를 투입한 후, 전처리기 내부로 N₂가스를 2 L/min으로 주입하여 질소분위기 상태에서 교반속도 150rpm으로 교반날을 회전시키면서 3시간 동안 열처리하여 휘발성 유분을 제거하고, 원료의 점도를 높였다.

그런 다음 휘발성 유분이 제거된 원료를 멜트 시피닝 머신에 공급하여 멜트 스피닝 머신에서 모노 필라멘트로 용융 방사하였다.

이때, 용융방사 역시 질소 분위기 하에서 방사를 실시하였으며, 방사 온도 245℃, 노즐 내경은 0.76mm, 토출압 0.5bar, 토출량이 분당 0.2g이 되도록 하였다.

토출된 방사 섬유는 분당 360m로 권취하여 용융방사가 진행되는 동안 섬유 직경 제어 및 인장강도가 향상되도록 하였다.

제조된 Pitch계 섬유는 직경 35㎛이다.

히터가 구비된 챔버(상온 상태)에 상기 멜트 스피닝 머신에서 방사된 Pitch계 섬유를 공급하고, 챔버 내부를 분당 1℃씩 승온하여 260℃에 도달하도록 한 다음, 산소 분위기에서 260℃ 온도로 1시간 동안 체류시켜 안정화를 시켰다.

이어 안정화된 섬유를 전기로에 투입하여 탄화 및 활성화를 시켰다

이때 전기로에는 질소 가스를 분당 4리터 주입하였고, 전기로는 상온에서 분당 14℃씩 승온하여 880℃가 되도록 한 상태에서 탄화를 시켰다.

탄화 온도에 도달한 후에는 활성화 가스로 수증기(H₂O)를 분당 0.2ml 주입하며, 활성화(체류) 시간은 1시간을 거쳤다

이어, 제조된 활성탄소섬유를 0.5몰의 TEDA 용액에 150℃의 온도 조건으로 기상 첨착하여 방사성 물질 흡착 성능을 부여하였다

상기한 실시예 1 내지 4에 대해 표면적 및 다공성을 분석하였다.

구체적으로, 실시예들을 Micromeritics사의 표면적 및 다공성 분석기(모델명 ASAP 2460)에 투입하고, 기기에 액체질소를 이용하여 77 K에서 p/po(상대압력)에 따른 N₂가스의 흡착등온선을 BET 방식으로 도출하였다. 전처리는 진공상태에서 300 ℃에서 12 시간동안 진행하였다.

실험 결과는 아래 표 1에 나타냈다.

샘플	비표면적	미세공표면적	중기공표면적	외부비표면적
실시예1(AC)	980	560	205	420
실시예2(ACF)	1420	1,170	135	251
실시예3(TEDA AC)	751	418	102	311
실시예4(TEDA ACF)	1250	1,057	61	172

더불어, Hitachi사의 모델명 S-3000H인 주사전자현미경(SEM)을 이용하여 실시예들의 표면을 500배, 10,000배 확대하여 관측하여 측정 결과를 도 3에 도시하였다.

아울러, XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy, KRATOS사, AXIS NOVA)를 이용하여 실시예들의 작용기들을 분석하였다.

전처리 시간의 변화에 따른 ACF의 결정화도를 분석하고자 Raman Spectroscopy (Horiba사, LabRAM HR)을 실시하였다.

외부표면구조를 관찰하기 위하여 SEM (scanning electron microscope, HITACHI 사, S-3000N)을 사용하여 500배 100,000배로 표면 구조를 관찰하였다.

실험 결과는 도 4 내지 7에 도시하였다.

GC (Gas chromatography, DANI 사, Master GC)를 통한 회분식 흡착실험을 진행하였다. 흡착실험은 20 ml 바이알에 각각 CH3I 1 ml에 실시예를 0.1 g 첨가한 후, 휘발될 수 있도록 30 ℃에서 150 rpm의 속도로 항온진탕기에서 12 hr 진탕하였으며, 실험 조건은 50리터 챔버에 500ppm 농도, 온도 30℃, 상대습도 95%에서 16시간 동안 방치하는 조건으로 하였다.

실험 결과는 표 2 및 도 8에 나타냈다.

샘플	수분흡착 전	수분흡착 후	흡착완료	수분흡착량	ch3i흡착량
실시예1(건)	0.8532	-	1.1042	-	0.2510
실시예2(건)	0.8784	-	1.0960	-	0.2176
실시예3(건)	0.9104	-	1.3146	-	0.4042
실시예4(건)	0.8710	-	1.3815	-	0.5105
실시예1(습)	0.8351	1.1536	1.1749	0.3185	0.0213
실시예2(습)	0.7900	1.0051	1.0750	0.2151	0.0499
실시예3(습)	0.9213	0.9914	1.2068	0.0701	0.2154
실시예4(습)	0.9400	0.9820	1.3592	0.042	0.3772

한편, 실시예 4의 제조 과정에서 첨착이 미진행된 상태의 샘플을 수득하여 준비하였다.

더하여, 실시예 4와 동일하게 제조하되, 승온 속도 및 안정화 온도를 각기 달리 한 여러 샘플을 제조한 후 안정화 온도별 승온 속도에 따른 변화를 도 9 내지 12에 나타냈다.

도면에 나타난 바와 같이 최적의 섬유 상태는 260℃ 안정화 온도에 승온 속도가 분당 1℃인 실시예 4의 조건이 가장 우수하였다.

더하여, 안정화 온도와 관계 없이 승온 속도가 4℃에서는 열경화성 섬유 상태가 이루어지기 전에 섬유가 녹아버리는 불량이 발생하였다.

반면, 0.5℃의 승온 속도 샘플의 경우 승온 시간이 너무 오래 걸리기 때문에 생산성이 떨어지게 된다.

또한, 안정화 온도별로 봤을 때 동일한 승온속도 분당 1℃씩인 상태라 하더라도 안정화 온도가 낮은 경우 형상 유지가 어렵고, 안정화 온도가 높은 경우는 융착 현상이 발생하는 바, 안정화 온도가 260℃인 경우가 가장 바람직한 것을 알 수 있다.

한편, 실시예 4와 동일하게 제조하되, 탄화 온도를 860℃로 한 것을 실시예 5로, 탄화온도를 890℃로 한 것을 실시예 6으로 하여 실시예 4과 비교하여 샘플 사진을 도 13에 나타냈다.

도면에 나타난 것처럼 880℃로 탄화하였을 경우의 상태가 다공이 고르게 분포하고 균일한 것을 알 수 있다.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면 방사성 치료 환자로부터 배출되는 소변 중의 방사성 물질(방사성 요오드 등)을 흡착필터(30)를 통해 별도로 흡착시킬 수 있게 되므로, 방사성 물질을 분리 관리하여 이로 인한 오염 등의 문제 발생을 예방할 수 있게 된다 할 것이다.

10 : 소변저장부 11 : 저장공간
20 : 필터설치부 21 : 안착턱
30 : 흡착필터

Claims

남성 성기의 외측을 감싸 설치되는 남성용 외부 카테터에 있어서,
일측과 타측이 개방되어 있고, 일측은 사용자의 귀두 주위를 감싸 연결되고, 타측으로는 소변이 배출되며, 일측과 타측에는 소변이 일시적으로 저장되는 저장공간(11)을 형성하며, 연질의 신축성 소재로 이루어진 소변저장부(10)와;
상기 소변저장부(10)의 타측에 일체로 연결되어 있되, 경질의 관으로 이루어져 있으며, 내부에 안착턱(21)이 형성되어 있는 필터설치부(20)와;
상기 필터설치부(20)의 안착턱(21)에 안착되며, 방사성 물질에 대한 흡착 성능을 가지고, 다공성의 구조를 취하는 흡착필터(30);를 포함하여 구성된,
방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터.
제 1항에 있어서,
상기 흡착필터(30)는,
석유계 잔사유를 질소 분위기에서 열처리하여 휘발성 유분을 제거하고 원료의 점도를 높이는 전처리단계와;
전처리된 원료를 용융 방사하여 피치계 방사섬유를 제조하는 용융방사단계와;
상기 피치계 방사섬유를 산소분위기에서 일정 온도에서 체류시켜 방사섬유의 방향족화를 실시하는 안정화단계와;
안정화된 방사섬유를 탄화시킨 다음 수증기 가스를 통해 활성화시켜 활성탄소섬유를 제조하는 탄화단계;를 통해 제조된 것을 특징으로 하는,
방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터.
제 2항에 있어서,
상기 전처리단계는,
전처리기를 승온하여 내부 온도 300℃에 도달하게 한 후, 상기 전처리기에 석유계 잔사유인 PFO(Pyrolysis Fuel Oil)를 투입한 다음, 전처리기 내부로 N₂가스를 2 L/min으로 주입하여 질소분위기 상태에서 교반속도 150rpm으로 교반날을 회전시키면서 3시간 동안 열처리하여 휘발성 유분을 제거하고, 원료의 점도를 높이는 것을 특징으로 하는,
방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터.
제 3항에 있어서,
상기 안정화단계는,
상기 방사섬유를 히터가 구비된 상온 상태의 챔버에 투입한 후, 챔버 내부를 분당 1℃씩 승온하여 260℃에 도달하도록 한 다음, 산소 분위기에서 260℃ 온도로 1시간 동안 체류시켜 방사섬유의 방향족화를 실시하는 것을 특징으로 하는,
방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터.
제 4항에 있어서,
상기 탄화단계는,
전기로에 질소 가스를 분당 4리터씩 주입하면서 전기로를 상온에서부터 분당 14℃씩 승온하여 880℃가 되도록 한 다음 활성화 가스로 수증기(H₂O) 가스를 분당 0.2ml 주입하며, 1시간 동안 활성화(체류) 시간을 거쳐 안정하된 방사섬유를 탄화시켜 활성탄소섬유를 제조하는 것을 특징으로 하는,
방사성 물질 흡착필터가 구비된 남성용 외부 카테터.