KR20220099781A - 유연 도전성 폴리머 미세전류 공급 패치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 도전성 폴리머에 의해서 배터리의 전류를 미세전류화 하여 생성된 미세전류를 통해 인체를 흐르는 생체 전류를 활성화시켜주어 신진대사 촉진, 피로회복, 통증완화, 혈행개선 등의 효과를 발생시킬 수 있으며, 미세전류 생성을 위하여 인쇄회로기판을 포함한 전원공급 모듈 및 연결선등이 필요 없어서 소형화, 휴대성을 극대화 사용자의 거부감을 감소시킬 수 있는 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치에 관한 것이다.

Description

유연 도전성 폴리머 미세전류 공급 패치{Flexible conductor Polymer Microcurrent Patch}

본 발명은 생체전류 활성화를 유도하는 미세전류 공급장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 시계 배터리 또는 단추형 리튬이온 배터리 등의 소형 배터리를 전원공급 장치로 하여 도전성 폴리머의 저항을 조절하여 미세전류를 만들어 인체에 흘릴 수 있는 유닛으로 생체 전류를 활성화시켜주어 신진대사 촉진, 피로회복, 통증완화, 혈행개선 등의 효과를 주는 제품 제조, 예를 들면 각종 인체의 혈자리에 붙여서 사용이 가능한 건강 패치 및 얼굴에 사용하는 이온토포레시스용 마스크 팩 등의 제품 제조에 관한 것이다.

일반적으로 세포(細胞)가 손상을 입게 되면 세포막의 구성요소인 아라키돈산(arachidonicacid)이 방출되고 프로스타글란딘(prostaglandin)이 합성되어 세포조직 내에 일련의 반응을 일으키게 되며, 이 때 히스타민, 카라딘과 같은 물질들이 방출되어 통증 종말을 자극하고 염증반응을 일으켜 통증이 유발된다.

이러한 세포 내의 손상을 치료하고 회복하는 과정은 다음과 같다. 즉, 세포가 손상을 입게되면 세포막의 구성요소인 아라키돈산(arachidonicacid)이 방출되고 프로스타글란딘(prostaglandin)이 합성되어 세포조직 내에 일련의 반응을 일으키게 되며, 이 때 히스타민, 카라딘과 같은 물질들이 방출되어 통증 종말을 자극하고 염증반응을 일으켜 통증이 유발된다.

그리고, 손상된 신경(神經)이나 근육(筋肉)을 회복시키려면 신경세포(神經細胞)와 관절세포 및 근육세포(筋肉細胞)를 활성화시켜 건강한 상태로 복구시켜 주어야 하는데, 세포는 세포 안과 밖의 전위차를 통해 물질과 신호를 전달하고 있으며, 이때 극히 미세한 전류가 필요한데, 이것을 네허, 자크만 2명의 박사가 발견하여 의학에 응용함으로서 미세전류 치료법이 등장하게 되었다.

미세전류 치료법은 인체의 기본조직인 세포가 활동하는데 필요한 극히 미세한 전류를 흘려주어 손상된 신경세포와 근육세포를 복구하여 관절의 염증이나, 근육, 신경의 마비 등을 치료하는 방법이며, 신경계 질환으로는 오래된 안면 신경마비ㆍ중풍 후유증ㆍ편두통ㆍ두통ㆍ불면등을 들 수 있으며, 근육계 질환으로는 뒷목 뻣뻣함ㆍ두통ㆍ편두통ㆍ견비통ㆍ오십견 등을 들 수 있으며, 관절질환으로는 관절염ㆍ목디스크 등을 예로 들 수 있으며, 이러한 질환들은 미세전류를 이용하여 보다 완화시키거나 치유시킬 수 있다.

미세전류치료에 사용되는 전기의 수준은 아주 낮은 전류로서 신체 자체의 생리적 전류의 범위이기 때문에 감각적으로 편안하게 느껴지며 전기적인 안정성도 탁월하여 부작용이 거의 없다. 매우 드물지만, 미세전류 치료로 어떤 환자는 치료시간동안에 몽롱해짐을 느낄 수도 있겠지만 그것은 대게 자극을 중단하면 즉시 사라지게 된다.

어떠한 전기자극이라 하더라도 피부의 염증을 일으킬 수 있으나 미세전류 치료는 전통적인 전기자극치료기의 전류강도보다 훨씬 작은 강도인 200㎂~300㎂이므로 피부의 염증이 거의 발생되지 않는다. 그리고, 개개인의 피부저항과 전류밀도에 따라 다르지만 대부분의 사람들이 전류를 거의 느끼지 못하는 감각 이하의 범위이다.

기존의 미세전류 생성을 위해서는 전원 공급 장치와 전류를 미세전류화 하기 위한 일련의 인쇄회로기판을 포함한 모듈이 필요하고 피부에 전류 공급을 위해서는 생체전극과 모듈의 연결선이 있어서 착용이 불편하고 휴대성이 용이하지 않았다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소형의 시계 또는 완구용 배터리를 전원으로 하고 저항을 갖는 도전성 폴리머의 카본 함량을 조절하여 1A~0.2A 전류를 1/1000이하로 제어하여 1mA 이하의 전류 얻을 수 있다. 모듈의 인쇄회로기판, 반도체, 저항 등 전자기 발생과 제품 생산에 따른 환경오염 없이 미세전류 공급이 가능한 제품 제조가 가능하다. 생성된 미세전류를 통해 인체를 흐르는 생체 전류를 활성화시켜주어 신진대사 촉진, 피로회복, 통증완화, 혈행개선 등의 효과를 발생시킬 수 있으며, 인체에 무해하여 사용자의 거부감을 감소시킬 수 있는 생체전류 활성화를 유도하는 건강 기능성 제품을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명이 해결하려는 과제는 전술한 과제로 제한되지 아니하며, 언급되지 아니한 또 다른 기술적 과제들은 후술할 내용으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 도전성 실리콘 내부에 전원 공급을 해주는 단추형 또는 시계형 배터리가 필요하다. 물론 AAA형등의 전원용 배터리 사용도 가능하나 피부에 붙이는 형태의 제품이라 소형의 배터리 타입이 타당하다. 배터리의 양전극부와 음전극부가 도전성 실리콘으로 둘러싸이면 배터리 자체가 쇼트되어 인체의 피부에 전류 공급이 불가하므로 배터리의 양전극과 음전극이 쇼트되지 않도록 절연성 폴리머를 중간에 형성한다. 폴리머는 종류가 다양하나 일반적으로 PS , PP, ABS등의 경성 폴리머의 형태와 실리콘, PU등의 연성 폴리머 형태 등이 있는데 어떠한 폴리머에도 카본의 함량을 조절하여 전기적 저항 성분을 가지게 만들 수 있으나 피부 적용을 위해서는 연성 폴리머의 적용이 타당하다. 연성 폴리머 중에서도 장시간 사용 변형성, 피부트러블 안정성을 고려하면 실리콘의 사용이 가장 좋을 수 있다. 전원을 공급하는 배터리; 상기 배터리의 양전극과 음전극을 감싸는 도전성 폴리머; 상기 배터리의 양전극과 음전극을 분리하는 절연성 폴리머; 를 포함하며, 도전성 폴리머의 저항 성분으로 배터리의 전류를 미세전류로 변환하여 피부에 공급하는 것을 특징으로 생체전류 활성화를 유도하는 제품을 제공한다.

본 발명에 따른 생체전류 활성화를 유도하는 패치는 배터리를 통하여 생성된 미세전류를 통해 인체를 흐르는 생체 전류를 활성화시켜주어 신진대사 촉진, 피로회복, 통증완화, 혈행개선 등의 효과를 발생시킬 수 있다.

인체의 혈자리를 자극하면 건강에 좋은데 침이나 손 또는 건강용품은 지속적 으로 자극하기가 쉽지 않다. 미세전류패치를 혈자리에 붙여두면 신경을 지속적 자극하는 효과가 있어서 건강을 유지하는데 도움을 준다.

또한, 미세전류는 전기적 자극을 인체가 인지하지 못하여도 지속적으로 신경을 자극하여 주므로 신경성 통증에도 효과가 있다, 이런 효과를 관문 조절설(Gate Control System)로 설명한다. 관문 조절설은 통증 부위를 문지르면 통증이 감소한다는 이론이며 미세전류의 신경자극은 뇌가 통증을 인지하지 못하도록 도움을 준다. 도전성 실리콘은 예전부터 하이드로젤을 도포하여 생체전극으로 사용하여 왔으나 전원공급 장치와 연결선이 포함된 형태로 사용이 되어왔다. 일반적인 형태의 제품으로는 저주파 자극기를 들 수 있다. 미세전류이던 저주파 등을 공급하기 위해서는 전원 공급장치와 인쇄회로기판을 포함하는 모듈이 필수적이다.

본 발명에서는 이러한 전원공급장치와 인쇄회로 기판을 포함한 모듈과 연결선 없이 배터리를 도전성 폴리머 내부에 내장하고 도전성 폴리머의 카본 함량으로 전기적 저항을 조절하여 이를 이용하여 미세전류를 생성 공급하는 장치로 모듈 제작이 필요하지 않아 전자파 등의 노출 우려가 없고 이에 더하여, 모듈 제작이 필요하지 않아서 소형화가 가능하여 휴대성이 극대화 되어 집안에서 뿐만 아니라 외출시에도 사용이 가능한 장점이 있다.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치의 전체적인 모습을 보여주는 정면도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치의 전체적인 모습을 보여주는 평도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 이온토포레시스를 이용한 전체적인 모습을 보여주는 마스크팩이다.

본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 더 구체적으로 설명하되, 이미 주지되어진 기술적 부분에 대해서는 설명의 간결함을 위해 생략하거나 압축하기로 한다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치에 대하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치의 전체적인 모습을 보여주는 정면도이고, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치의 전체적인 모습을 보여주는 평면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치(100)는 배터리(110)와, 도전성 폴리머(110)와 배터리의 양전극과 음전극의 쇼트를 방지하기 위한 절연성 폴리머(130)을 포함하여 구성된다.

인체 피부의 접촉을 위해서는 양전극과 음전극이 피부면에 닿아야 한다. 따라서 도전성 폴리머의 양전극와 음전극 부분이 쇼트가 발생하지 않으면서 피부에 닿도록 도1과 같은 설계가 필요하다. 피부에 접촉되는 도전성 폴리머는 압박 밴드나 실리콘 자체를 사용하여 피부에 접촉하는 방법이 있을 수 있으며 피부가 닿는 면에 하이드로젤을 사용하는 방법이 있을 수 있는데 인체의 부위에 따라 접촉 방법을 달리할 수밖에 없다. 하이드로젤을 사용하는 접촉 방법이 피부의 접촉저항을 줄여서 더 많은 전류를 피부 내부로 전달하나 사람은 누구나 땀을 흘리므로 압박에 의한 접촉 방법도 미세전류의 전달이 가능하다.

본 발명에서 사용하는 통상의 소형 배터리는 시계에 사용하는 무수은 실버옥사이드 배터리는 1.5V 40mA의 전류를 공급하고, 리튬이온 배터리는 3V 1A의 전류를 공급한다.

폴리머는 기본적으로 전기를 통하지 않는 절연체로 저항 측정이 되지 않으나 도전성 카본의 첨가에 따라서 저항이 생기기 시작한다. 실리콘에 대한 카본의 중량비에 따라 1~100Ω·cm2 사이의 전기저항을 갖는다. 예를들면 0.5cm의 두께를 갖고 카본의 함량이 65%인 도전성 실리콘의 저항은 4~5KΩ인데 시계 배터리를 사용하여 실제 전류량을 측정하면 0.4mA 정도의 전류가 흐르는 것을 알 수 있다. V=iR의 법칙을 적용하여 원하는 미세전류를 얻을 수 있다.

배터리의 종류와 카본의 함량으로 원하는 미세전류의 생성이 가능하나 가장 큰 단점으로는 제품 자체로 미세전류 생성량의 조절은 불가능하고 일정한 미세전류량만 얻을 수 있다는 점이다. 하지만 일반적으로 미세전류는 500㎂ 이상의 전류는 인체에 좋지 않고 사람마다 건강상태와 피부 상태가 다르기 때문에 통상은 인체에 거의 영향을 미치지 않는 200~300㎂의 미세전류를 생성하여 공급한다. 피부는 접촉저항을 가지고 있어서 200㎂의 전류를 피부에 흘려 준다고 해서 전부 피부 내부로 흡수되지는 않는다.

상기와 같이, 본 발명에서는 전원공급장치를 포함하는 모듈이 필요없는 미세전류 공급 패치로 간단하게 피부에 붙일 수 있는 장점을 가지고 있으면 소형으로 휴대의 간편성과 안전성이 있다.

이상과 같은 본 발명에 따른 생체전류 활성화를 유도하는 건강 패치는 미세전류생성부에서 생성된 미세전류를 통해 인체를 흐르는 생체 전류를 활성화시켜주어 신진대사 촉진, 피로회복, 통증완화, 혈행개선 등의 효과를 발생시킬 수 있다. 건강패치는 신체 부위 사이즈 용도에 따라서 다수의 유닛을 구성하여 사용이 가능하다.

위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이기 때문에, 본 발명이 상기의 실시예에만 국한되는 것으로 이해되어져서는 아니 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어져야 할 것이다.

100 : 건강 패치
110 : 배터리
120 : 도전성 폴리머
130 : 절연성 폴리머

Claims (2)

1. 내부에 소형의 배터리를 감싸는 도전성 실리콘에 의하여 미세전류를 생성하는 미세전류 생성패치;
   상기 미세전류 생성패치의 전기적 쇼트가 생기지 않도록 배터리의 양전극부와 음전극부에 절연 폴리머;를 포함하며,
   상기의 양전극부와 음전극부가 피부에 닿도록 구성
2. 제1항에 있어서,
   상기 도전성 폴리머의 카본 함량은 중량비 20~70%

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