WO2016190522A1 - 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치 - Google Patents

피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치 Download PDF

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WO2016190522A1
WO2016190522A1 PCT/KR2016/001514 KR2016001514W WO2016190522A1 WO 2016190522 A1 WO2016190522 A1 WO 2016190522A1 KR 2016001514 W KR2016001514 W KR 2016001514W WO 2016190522 A1 WO2016190522 A1 WO 2016190522A1
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WO
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wearable device
elastic
skin
conductive
user
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/001514
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English (en)
French (fr)
Inventor
이기원
고천주
장종민
김병직
Original Assignee
(주)와이브레인
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N1/00—Electrotherapy; Circuits therefor
    • A61N1/02—Details
    • A61N1/04—Electrodes

Definitions

  • the present invention relates to a wearable device, and more particularly to a stretchable wearable device for skin attachment.
  • a wearable device (WEARABLE DEVICE) has emerged, and such a wearable device generally appears as a form that can be operated in conjunction with a smartphone or independently without a smartphone.
  • the number of users using the wearable device has exploded, and the above users have hoped to further improve the mobility or convenience, which is an advantage of the wearable device, and in proportion to the wearable device, I want to use it more closely.
  • the wearable device in a form that can be in close contact with the user's body or skin, but the wearable device includes one or more components. Since it is generally made to include a configuration, it is difficult to make the wearable device to be bent or twisted so as to be in close contact with the user's body or skin due to one or more components or configurations. I'm experiencing it.
  • An object of the present invention is to provide a wearable device that can be in close contact with the user's body or skin to solve the above problems.
  • Another object of the present invention to provide a wearable device that can be stretched or bent in three dimensions by including an elastic connection portion of a serpentine shape to solve the above-mentioned problems.
  • Another object of the present invention is to adjust the three-dimensional to bend or bend the elastic connection consisting of a serpentine shape in order to solve the above problems, between one or more components or components included in the wearable device It is to provide a device that can adjust the distance in a variety of ways.
  • Another object of the present invention is to adjust the three-dimensional so as to stretch or bend the elastic connection consisting of a serpentine shape to solve the above-described problems, the skin shrinkage stress (Strain-Stress that can be different for each user) It is an object of the present invention to provide a device capable of flexibly responding to
  • Elastic wearable device for skin attachment for solving the above problems, the first conductive portion which is directly contacted to the user's skin to apply a current to the user's skin but spaced apart from each other And an elastic connection part connecting each of the first conductive part and the second conductive part so that a current flows between the second conductive part and the first conductive part and the second conductive part.
  • the elastic connecting portion may be formed in a serpentine shape.
  • An elastic wearable device for skin attachment may be used in combination with a device for transcranial current stimulation (tCS).
  • tCS transcranial current stimulation
  • the first conductive part and the second conductive part are electrode pads that apply electrical stimulation to the skin of the user and apply electrical stimulation.
  • Elastomeric polymers having a predetermined modulus of elasticity may include polymers or silicones.
  • the elastic connection portion formed of the twisted shape may be three-dimensional red deformation including stretching, twisting, and alteration of the inside and outside surfaces.
  • the torsionally shaped elastic connecting portion may be formed with a predetermined cross-sectional aspect ratio for the three-dimensional deformation. have.
  • the tortuous shape corresponding to the degree of three-dimensional deformation including the extension, twist and inner and outer angle changes of the elastic connection portion It may include that the thickness (thickness), the degree of bending (period) of the elastic connection consisting of the determined (period).
  • the first conductive part is an anode and the second conductive part is a cathode, and the elastic connecting part has a serpentine shape. It may be possible to adjust the separation distance between the first conductive portion and the second conductive portion through the three-dimensional deformation.
  • the elastic connecting portion having the twisted shape may be configured to correspond to the skin strain-stress of the wearable device user. After the deformation is made, it may be attached to the skin of the user of the wearable device.
  • the elastic connection portion is formed by combining an elastomer having an elastic modulus of the predetermined reference to the surface (Surface) of the flexible printed circuit board (FPCB)
  • the FPCB may be formed in advance so that each component of the FPCB has a continuous wave pattern.
  • a wearable device that can be stretched or bent in three dimensions can be provided by including an elastic connection portion having a serpentine shape.
  • an apparatus capable of variously adjusting a distance between one or more components or components included in the wearable device may be provided by three-dimensionally adjusting the elastic connection part having a serpentine shape to extend or bend it. It has an effect.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a stretchable wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of a device for transcranial electrical stimulation in which a flexible wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention may be used.
  • Figure 3 is a cross-sectional view of the elastic connection in the stretchable wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention.
  • 4 (a), 4 (b) and 4 (c) is a view for explaining the three-dimensional bending of the elastic connection portion of the stretchable wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention.
  • ... unit described in the specification means a unit for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software.
  • “a” or “an”, “one”, and the like shall be, in the context of describing the present invention, both singular and plural unless the context clearly dictates otherwise or is clearly contradicted by the context. It can be used as a meaning including.
  • FIG. 1 is a view showing a schematic configuration of a stretchable wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention.
  • an elastic wearable device 100 for attaching skin may include one or more conductive parts 110a and 110b and an elastic connection part 120, wherein the skin
  • the stretchable wearable device 100 for attachment may further include a current providing module 130 for supplying current to the conductive parts 110a and 110b and the elastic connection part 120.
  • the one or more conductive parts may include a first conductive part 110a and a second conductive part 110b.
  • the one or more conductive parts may include two or more conductive parts.
  • One conductive part is assumed, but the conductive part may include two or more conductive parts.
  • the conductive portion refers to a component or an element through which electricity can flow
  • the first conductive portion 110a and the second conductive portion 110b are skins of a user.
  • the current directly flowing into the conductive portion may be applied to the skin of the user as it is or deformed, and the first conductive portion 110a and the second conductive portion 110b are used for attaching the skin.
  • the elastic wearable device 100 may be spaced apart from each other in the elastic connection part 120.
  • first conductive portion 110a may be adjacent to the left side of the user's skin, and the other second conductive portion 110b may be adjacent to the right side of the user's skin.
  • first conductive portion 110a and the second conductive portion 110b may be implemented in the form of an electrode pad.
  • each of the first and second conductive parts 110a and 110b may be formed in the elastic connection part 120 such that a current flows between the first conductive part 110a and the second conductive part 110b. It may be made, or connected to each other, for this purpose, the elastic connection portion may be formed on the surface or inside the circuit wiring through which current can flow.
  • the elastic connector 120 is an elastic polymer having an elastic modulus of a predetermined standard on a flexible printed circuit board (PCB) or a flexible printed circuit board (FPCB) It can be formed by combining (Elastomer).
  • the elastic connecting portion 120 formed according to the above method may be formed in a serpentine shape, as shown in FIG. 1, according to an embodiment of the present invention.
  • the serpentine shape of the elastic connector 120 may be a wave form
  • the waveform may be a waveform of the same pattern is repeated, otherwise different
  • the waveform may be a pattern in which a pattern is repeated.
  • the elastic connection portion which may be implemented as a waveform of the same or different patterns are repeated, the degree of twisting (angle, size, etc.) of the twisting may be continuously the same or different every one period of the twisting. have.
  • the elastic connecting portion 120 made of a winding shape shown in Figure 1 is bent in three dimensions based on the winding shape, that is, the extension of the elastic connecting portion ( It is possible to make three-dimensional deformations, including stretch, twisting, and in of plane and out of plane.
  • the wearable device 100 may have elasticity more elastic by including an elastic connection part 120 having a winding shape as described above, and the elastic connection part 120 may be Detailed configuration and operation will be described in more detail below with reference to FIGS. 3 to 4.
  • the current providing module 130 may provide a current continuously or temporarily to the first conductive portion 110a and the second conductive portion 110b.
  • the overall shape of the stretchable wearable device 100 for attaching the skin may be formed in a serpentine shape, as shown in FIG. It is not limited to the illustrated embodiment.
  • At least some components of the first conductive part 110a and the second conductive part 110b may not be disposed on the elastic connection part 120, and the current providing module ( 130 may be omitted or included in the first conductive portion 110a and / or the second conductive portion 110b.
  • the stretchable wearable device 100 for skin attachment shown in FIG. 1 includes more components than shown in FIG. 1, or includes fewer components than shown in FIG. 1. It can be configured as.
  • stretchable wearable device 100 for skin attachment may be used in combination with a device for transcranial current stimulation (tCS) shown in FIG. 2.
  • tCS transcranial current stimulation
  • the transcranial electrical stimulation is transcranial Direct Current Stimulation (tDCS), transcranial Alternating Current Stimulation (tACS), transcranial Random-Noise Stimulation (tRNS) And the like, and the present invention is not limited thereto.
  • tDCS Direct Current Stimulation
  • tACS transcranial Alternating Current Stimulation
  • tRNS transcranial Random-Noise Stimulation
  • the elastic wearable device 100 for attaching the skin may be used in combination with the aforementioned electrical stimulation device as well as may be used in a different form.
  • FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a device for transcranial electrical stimulation, in which a flexible wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention may be used.
  • the apparatus 1000 for transcranial electrical stimulation in which an elastic wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention may be used, includes a main unit 100 and a replaceable patch unit 200. It may include, the main body unit 100 and the replaceable patch unit 200 may be detachably mechanically and electrically coupled.
  • the user can use the transcranial electro stimulation apparatus 1000 by combining the main body unit 100 and the replaceable patch unit 200.
  • the elastic wearable device for skin attachment may be used in combination with the main body unit 100 as a replaceable patch unit 200 of the transcranial electrical stimulation device 1000. .
  • the stretchable wearable device for skin attachment is the replaceable patch unit 200, and 210 in FIG. 2 corresponds to the elastic connecting portion of FIG. 1. 2, 220 may correspond to the first conductive portion 110a and the second conductive portion 110b of FIG. 1.
  • the user may remove the used replaceable patch unit 200 from the main body unit 100. After that, the unused replacement patch unit 200 may be newly combined with the main body unit 100 to reuse the transcranial electrical stimulation device 1000.
  • the body unit 100 may further include a coupling part 130 that is mechanically and electrically coupled with the replaceable patch unit 200.
  • the main body unit 100 may further include a current providing module for transmitting a current to the replaceable patch unit 200, and the current provided by the current providing module may be provided through the elastic connection part 120 of FIG. 1. It may be provided to the first conductive portion 100a and the second conductive portion 100b.
  • Figure 3 is a cross-sectional view of the elastic connection in the stretchable wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention.
  • an elastic wearable device for skin attachment may include one or more conductive parts and elastic connecting parts as mentioned above in FIG. 1, and the elastic connecting parts are flexible.
  • a flexible printed circuit board (FPCB) or a flexible printed circuit board (FPCB) may be formed by bonding an elastomer having a predetermined modulus of elasticity to a flexible printed circuit board (PCB) or a flexible printed circuit board (FPCB).
  • each component constituting the flexible printed circuit board is a serpentine, such as a continuous wave form shape or a continuous wave pattern shape. It may be preformed to have a structure.
  • the FPCB when combining an elastomer having a predetermined low modulus with a preformed FPCB to have a serpentine shape, the FPCB is a fully bonded serpentine with the elastomer. ), So that the twisted-shaped elastic connection portion combined with the FPCB and the elastomer according to an embodiment of the present invention can be formed.
  • the elastic polymer having a predetermined modulus of elasticity may include a polymer (Polymer) or silicone (Silicone), not limited to this, all other elastomers may be applied.
  • the elastic modulus refers to an elastic modulus representing a ratio of stress and deformation, and means a force that is stretched to a certain extent when the object is pulled, and then returns to its original state.
  • an object having a low elastic modulus or a low modulus may have a weaker force to return to its original shape compared to an object having a high modulus or a high modulus.
  • the predetermined criterion of the elastic modulus may be determined as the elastic modulus corresponding to the skin, and accordingly, the skin after applying a three-dimensional deformation to the wearable device including the elastic connection part having the serpentine shape.
  • the wearable device including the elastic connection portion of the twisted shape has a similar elasticity to the skin having an elastic modulus corresponding to the skin, so that the effect of being able to cope better with the flexibility of the skin when attached to the skin There can be.
  • the twisted-shaped elastic connection portion combined with the FPCB and the elastomer according to an embodiment of the present invention may further include a strain limiting structure as shown in FIG.
  • the deformation limiting structure may be made of nylon, wool, fibroin, etc. having a relatively high modulus relative to the predetermined modulus of elasticity corresponding to the skin elastic modulus, and the serpentine shape may be further included as the deformation limiting structure is further included. Since the three-dimensional deformation of the wearable device including the elastic connection portion may be limited to a specific range, there is an effect of preventing excessive strain and breakage of the wearable device.
  • 4 (a), 4 (b) and 4 (c) are views for explaining three-dimensional bending of the elastic connection portion of the elastic wearable device for skin attachment according to an embodiment of the present invention.
  • the elastic connection part in the elastic wearable device for attaching the skin according to the embodiment of the present invention which is generated according to the method mentioned in FIG. 3, is deformed in three dimensions according to a tortuous shape. It is possible.
  • the three-dimensional deformation is twisting of the elastic connection portion as shown in FIG. 4 (a), and in and out of plane and out of plane as shown in FIG. 4 (b). means that it is possible to stretch as shown in (of plane) and FIG. 4 (c).
  • the torsion refers to a deformation caused by the gap between the elastic connecting portion, the inside and outside of each change is a surface constituting the elastic connecting portion by moving the inside (outside) the surface (face) constituting the elastic connecting portion (internal or external) Means a deformation to change the angle of, the stretching means a deformation to increase the length by pulling the elastic connection.
  • the elastic connection part in the stretchable wearable device for attaching the skin may have a predetermined cross-sectional aspect ratio for the three-dimensional deformation.
  • the degree of adjustment of the torsional, internal and external angle change or extension of the elastic connection portion may be determined in response to skin strain of the wearable device user, and more specifically, skin shrinkage stress of the wearable device user. After applying the deformation of the elastic connection to correspond to the three-dimensionally deformed elastic connection may be attached to the skin of the user of the wearable device.
  • the wearable device including the elastic connection part having the serpentine shape has an elastic modulus corresponding to the skin as mentioned above. Because it has properties similar to skin, it can cope better with skin's flexibility when attached.
  • the shrinkage stress means a force that aggregates with each other after a specific material shrinks
  • the elastic connection portion is deformed to correspond to the skin shrinkage stress of the user of the wearable device according to an embodiment of the present invention.
  • the elastic connector may have a contraction stress similar to that of the skin, thereby increasing the degree of attachment to the skin. It can be, there is an advantage that can maximize the skin mount reliability (Skin mount-ability) of the wearable device using the present invention.
  • the thickness can be made relatively thin, and in the case of an elastic connection that requires a relatively small degree of deformation, the thickness is relatively thick. Can be implemented.
  • the degree of twisting means an angle of each twist forming the elastic connecting portion formed in the serpentine shape, and the magnitude of the twisting means a period of twisting forming the elastic connecting portion.
  • the wearable device implemented by including an elastic connecting portion made of a twisted shape as described above, the first conductive portion and the second conductive portion by adjusting the elastic connecting portion to be bent in three dimensions It may be possible to vary the separation distance between them.
  • the first conductive part and the second conductive part are anodes and cathodes, respectively, in this case, even though different anode and cathode positions are required for each user using the wearable device, As described above, it is possible to individually adjust the position of the anode and the cathode to each user by adjusting the three-dimensional deformation of the elastic connection made of a tortuous shape according to the present invention.
  • the wearable device including an elastic connecting portion formed in a shape may be used as a user-customizable wearable device.
  • the anode refers to an electrode in which an oxidation reaction occurs in which electrons are lost
  • the cathode refers to an electrode in which a reduction reaction in which electrons are obtained occurs.
  • the elastic wearable device for attaching the skin may further include a control unit.
  • the control unit may receive a control command from the user of the wearable device to control the flow of current flowing in the elastic connection portion or each conductive portion in the wearable device.
  • the controller may be in various forms such as a processor, a microprocessor, a microcontroller, a central processing unit (CPU), a micro processing unit (MPU), a microcontroller unit (MCU), and the like.
  • the controller may include firmware for performing the above-described control operation.
  • the method described in connection with the embodiment of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4 may be implemented by a software module executed by a processor.
  • the software module may reside in random access memory (RAM), flash memory, memory, hard disk, removable disk, CD-ROM, or any form of computer readable recording medium well known in the art. have.
  • the elastic wearable device for skin attachment of the present invention can be applied to various devices for skin attachment.

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Abstract

본 발명은 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 웨어러블 장치는 사용자의 피부에 직접적으로 접하여져 상기 사용자의 피부에 전류를 가하되 서로 이격되어 배치된 제 1 도전부 및 제 2 도전부 및 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부 간 전류의 흐름이 형성될 수 있도록 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2도전부 각각을 연결하는 탄성 연결부를 포함하되, 상기 탄성 연결부는 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체(Elastomer)를 포함하여 이루어진다.

Description

피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치
본 발명은 웨어러블 장치에 관한 것으로, 보다 자세하게는 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 관한 것이다.
최근 산업 기술이 발전함에 따라 웨어러블 장치(WEARABLE DEVICE)가 등장하고 있으며, 이러한 웨어러블 장치는 일반적으로 스마트폰과 연동하여 작동되거나 혹은 스마트폰 없이도 독립적으로 작동할 수 있는 형태로서 나타나고 있다.
이러한 추세에 따라, 상기 웨어러블 장치를 이용하는 사용자의 수가 폭발적으로 증가하게 되었으며, 위와 같은 사용자들은 상기 웨어러블 장치의 장점인 이동성 내지 편의성을 더욱 향상시키길 희망하였고, 이에 비례하여 상기 웨어러블 장치를 자신의 신체에 점점 더 밀착하여 사용하길 바라고 있다.
이에 따라, 위와 같은 사용자들의 요구에 순응하기 위해 상기 웨어러블 장치를 사용자의 신체 또는 피부에 밀착 가능한 형태로 제작하기 위한 기술의 연구가 다양하게 이루어지고 있으나, 상기 웨어러블 장치는 하나 이상의 부품(Component) 내지 구성을 포함하여 이루어지는 것이 일반적이므로, 이러한 하나 이상의 부품 내지 구성으로 인해 상기 웨어러블 장치를 사용자의 신체 또는 피부에 완전히 밀착될 수 있게끔 휘어지거나 비틀릴 수 있도록 제작하기는 매우 어렵다는 문제점이 있어 연구에 어려움을 겪고 있는 실정이다.
따라서, 사용자의 신체 또는 피부에 완전 밀착될 수 있는 신축성 있는 웨어러블 장치가 제공될 필요성이 있다.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 사용자의 신체 또는 피부에 완전 밀착될 수 있는 웨어러블 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 구불구불 (Serpentine)한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 포함함으로써 3차원(three dimensions) 적으로 늘어나거나 휘어질 수 있는 웨어러블 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 구불구불 (Serpertine)한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 늘이거나 휘어지도록 3차원 적으로 조절하여, 상기 웨어러블 장치에 포함된 하나 이상의 부품 내지 구성들 간의 거리를 다양하게 조절할 수 있는 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 상술한 문제점을 해결할 수 있도록 구불구불 (Serpertine)한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 늘이거나 휘어지도록 3차원 적으로 조절하여, 사용자마다 서로 다를 수 있는 피부 수축 응력(Strain-Stress)에 유연하게 대응할 수 있는 장치를 제공함에 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치는, 사용자의 피부에 직접적으로 접하여져 상기 사용자의 피부에 전류를 가하되 서로 이격되어 배치된 제 1 도전부 및 제 2 도전부 및 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부 간 전류의 흐름이 형성될 수 있도록 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2도전부 각각을 연결하는 탄성 연결부를 포함하되, 상기 탄성 연결부는 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체(Elastomer)를 포함하여 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 있어서, 상기 탄성 연결부는 구불구불 한 형상으로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치는 경두개 전기 자극(Transcranial Current Stimulation: tCS)을 위한 장치에 결합되어 이용될 수 있는 것일 수 있다.
*본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 있어서, 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부는 상기 사용자의 피부에 전류를 가하여 전기적인 자극을 가하는 전극 패드이고, 상기 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체는 폴리머(Polymer) 또는 실리콘(Silicone)을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 있어서, 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부는 늘임, 비틀림 및 면 내외 각 변경을 포함하는 3차원 적변형이 가능할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 있어서, 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부는 상기 3차원 적 변형을 위해 미리 정해진 횡단면 종횡비(Cross-sectional aspect Ratio)로 이루어질 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치는, 상기 탄성 연결부의 늘임, 비틀림 및 면 내외 각 변경을 포함하는 3차원 적 변형의 정도(degree)에 대응하여 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부의 두께(thickness), 구불함의 정도(angle) 및 구불함의 크기(period)가 결정되는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 있어서, 상기 제 1 도전부는 애노드(anode)이고 상기 제 2 도전부는 캐소드(cathode)이며, 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부는 상기 3차원 적 변형을 통해 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 간 이격 거리를 조정(adjust)하는 것이 가능할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 있어서, 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부는, 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부 수축 응력(Strain-Stress)에 상응하도록 상기 3차원 적 변형이 이루어진 후 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부에 부착될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치에 있어서, 상기 탄성 연결부는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 표면(Surface)에 상기 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체를 결합하여 형성하되, 상기 FPCB는 상기 FPCB를 이루는 각 구성이 연속적인 웨이브 형상(Continuous Wave Pattern)을 가지고 있도록 미리 형성되어 있을 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 아래와 같은 다양한 효과들을 가진다.
첫째, 사용자의 신체 또는 피부에 완전 밀착될 수 있는 웨어러블 장치가 제공될 수 있는 효과가 있다.
둘째, 구불구불(serpentine)한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 포함함으로써 3차원 적으로 늘어나거나 휘어질 수 있는 웨어러블 장치가 제공될 수 있는 효과가 있다.
셋째, 구불구불(serpentine)한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 늘이거나 휘어지도록 3차원 적으로 조절하여, 상기 웨어러블 장치에 포함된 하나 이상의 부품 내지 구성들 간의 거리를 다양하게 조절할 수 있는 장치가 제공될 수 있는 효과가 있다.
넷째, 구불구불(serpentine)한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 늘이거나 휘어지도록 3차원 적으로 조절하여, 사용자마다 서로 다를 수 있는 피부 수축 응력에 유연하게 대응할 수 있는 장치가 제공될 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치가 사용될 수 있는 경두개 전기 자극을 위한 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치 내 탄성 연결부의 횡단면을 도시한 도면이다.
도 4(a), 도 4(b) 및 도 4(c)는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치의 탄성 연결부가 3차원 적으로 휘어지는 것을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
또한, 명세서에 기재된 "…부" 의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다. 나아가, "일(a 또는 an)", "하나(one)", 및 유사 관련어는 본 발명을 기술하는 문맥에 있어서 본 명세서에 달리 지시되거나 문맥에 의해 분명하게 반박되지 않는 한, 단수 및 복수 모두를 포함하는 의미로 사용될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 따른 전기 자극 장치에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치의 개략적인 구성을 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치(100)는 하나 이상의 도전부(110a, 110b) 및 탄성 연결부(120)를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치(100)는 상기 도전부(110a, 110b) 및 탄성 연결부(120)에 전류를 제공하기 위한 전류 제공 모듈(130)을 더 포함하여 이루어질 수 있다.
도 1 에서 상기 하나 이상의 도전부는 제 1 도전부(110a) 및 제 2 도전부(110b)를 포함할 수 있으며, 본 발명에서는 설명의 편의를 위해 도 1에 도시된 바와 같이 상기 하나 이상의 도전부는 2개의 도전부로 가정하나, 상기 도전부는 2개 이상의 도전부로 이루어질 수 있다.
한편, 도전부라 함은 전기가 흐를 수 있는 부품(Component) 내지 소자(element)를 의미하며, 본 발명에서 제 1 도전부(110a) 및 제 2 도전부(110b)는 사용자의 피부(예를 들어, 머리)에 직접적으로 접하여져 상기 도전부로 유입되는 전류를, 상기 사용자의 피부에 그대로 혹은 변형하여 가할 수 있으며, 상기 제 1 도전부(110a) 및 제 2 도전부(110b)는 피부 부착을 위한 상기 신축성 있는 웨어러블 장치(100)의 탄성 연결부(120) 내에서 서로 이격되어 배치될 수 있다.
예를 들어, 사용자의 피부를 기준으로 볼 때 제 1 도전부(110a)는 사용자의 피부 좌측에 인접하여 접할 수 있고, 다른 제 2 도전부(110b)는 사용자의 피부 우측에 인접하여 접할 수 있으며, 본 발명에서 상기 제 1 도전부(110a) 및 제 2 도전부(110b)는 전극 패드의 형태로 구현될 수 있다.
또한, 탄성 연결부(120)는 상기 제 1 도전부(110a) 및 제 2 도전부(110b) 간 전류의 흐름이 형성될 수 있도록 상기 제 1 도전부(110a) 및 제 2 도전부(110b) 각각을 포함하여 이루어지거나 이들을 서로 연결할 수 있으며, 이를 위해 상기 탄성 연결부는 전류가 흐를 수 있는 회로 배선이 그 표면 또는 내부에 형성될 수 있다.
이 때, 상기 탄성 연결부(120)는 플렉서블(flexible)하게 구현된 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB) 또는 플렉서블 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)에, 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체(Elastomer)를 결합하여 형성할 수 있다.
또한, 앞서의 방법에 따라 형성된 탄성 연결부(120)는 본 발명의 일실시예에 따를 때, 도 1에 도시된 바와 같이 구불구불(Serpentine) 한 형상으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 탄성 연결부(120)의 구불구불(serpentine) 한 형상은 파형(wave form)의 형상일 수 있으며, 상기 파형은 동일한 패턴(pattern)이 반복되는 형태의 파형일 수도 있고, 이와 달리 서로 다른 패턴이 반복되는 형태의 파형일 수도 있다.
즉, 동일하거나 서로 다른 패턴이 반복되는 형태의 파형으로 구현될 수 있는 상기 탄성 연결부는, 구불함의 정도(구불함의 각도, 크기 등)가 구불거림의 한 주기마다 계속해서 동일할 수도 혹은 다르게 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따르면 도 1 에 도시된 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부(120)는 상기 구불구불하게 이루어진 형상을 기반으로 하여 3차원 적으로 휘어짐 즉, 상기 탄성 연결부의 늘임(stretch), 비틀림(twisting) 및 면 내외 각 변경(in of plane and out of plane)을 포함하는 3차원 적 변형을 행하는 것이 가능하다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 웨어러블 장치(100)는 앞서 설명한 바와 같이 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부(120)를 포함함으로써 보다 탄력적인 신축성을 가질 수 있으며, 상기 탄성 연결부(120)의 세부적인 구성 및 동작은 이하 도 3 내지 도 4를 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
한편, 전류 제공 모듈(130)은 상기 제1 도전부(110a) 및 상기 제 2 도전부(110b)에 지속적으로(continuously) 혹은 일시적으로(temporarily) 전류를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치(100)의 전체적인 형상은, 도 1에 도시된 바와 같이 구불구불(serpentine) 한 형상으로 이루어질 수 있으나, 이와 달리 도 1에 도시된 실시 형태에 제한되는 것은 아니다.
아울러, 도 1에 도시된 바와는 달리, 제 1 도전부(110a) 및 제 2 도전부(110b)의 적어도 일부 구성은 상기 탄성 연결부(120) 상에 배치되지 않을 수도 있으며, 상기 전류 제공 모듈(130)은 생략되거나 혹은 상기 제 1 도전부(110a) 및/또는 제 2도전부(110b)의 내부에 포함되어 구현될 수도 있다.
즉, 도 1에 도시된 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치(100)는 도 1 에 도시된 것 보다 더 많은 구성요소를 포함하거나, 혹은 도 1 에 도시된 것보다 더 적은 구성요소를 포함하는 장치로 구성될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치(100)는 도 2에 도시된 경두개 전기 자극(transcranial Current Stimulation; tCS)을 위한 장치에 결합되어 이용될 수 있다.
여기에서, 경두개 전기 자극은 경두개 직류 전기 자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS), 경두개 교류 전기 자극(transcranial Alternating Current Stimulation; tACS), 경두개 랜덤 노이즈 자극 (transcranial Random-Noise Stimulation; tRNS) 등을 포함하는 개념이며, 본 발명이 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치(100)는 앞서의 전기 자극 장치에 결합하여 사용할 수 있을 뿐만 아니라 이와 달리 독자적인 형태로도 사용할 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치가 사용될 수 있는, 경두개 전기 자극을 위한 장치의 개략적인 구성을 도시하는 도면이다.
도 2를 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치가 사용될 수 있는 경두개 전기 자극을 위한 장치(1000)는 본체 유닛(100) 및 교체형 패치 유닛(200)을 포함할 수 있으며, 상기 본체 유닛(100)과 교체형 패치 유닛(200)은 탈착 가능하게 기계적 및 전기적으로 결합될 수 있다.
사용자는 상기 경두개 전기 자극 장치(1000)를 사용하고자 하는 때에, 본체 유닛(100)과 교체형 패치 유닛(200)을 결합시킴으로써 상기 경두개 전기 자극 장치(1000)를 사용할 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치는, 상기 경두개 전기 자극 장치(1000)의 교체형 패치 유닛(200)으로서 상기 본체 유닛(100)과 결합되어 사용될 수 있다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치는 상기 교체형 패치 유닛(200)임을 전제하여 설명을 하기로 하며, 도 2의 210은 도 1의 탄성 연결부에 상응하고, 도 2의 220은 도 1의 제 1 도전부(110a) 및 제 2 도전부(110b)에 상응할 수 있다.
다시 도 2를 참고하면, 교체형 패치 유닛(200)은 미리 정해진 횟수만큼의 사용이 완료(complete)될 경우, 사용자는 본체 유닛(100)으로부터 기 사용한 교체형 패치 유닛(200)을 제거할 수 있으며, 그 후 본체 유닛(100)에 미사용한 교체형 패치 유닛(200)을 새롭게 결합하여 상기 경두개 전기 자극 장치(1000)를 다시 사용할 수 있다.
한편, 본체 유닛(100)은 교체형 패치 유닛(200)과 기계적 및 전기적으로 결합되는 결합부(130)를 더 포함할 수 있다. 본체 유닛(100)은 교체형 패치 유닛(200)에 전류를 전달하는 전류 제공 모듈을 추가적으로 더 포함할 수 있으며, 상기 전류 제공 모듈에서 제공하는 전류는 상기 도 1의 탄성 연결부(120)를 통해 상기 제 1 도전부(100a) 및 제 2 도전부(100b)에 제공될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치 내 탄성 연결부의 횡단면을 도시한 도면이다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치는 앞서 도 1에서 언급한 바와 같이 하나 이상의 도전부 및 탄성 연결부를 포함하여 이루어질 수 있으며, 상기 탄성 연결부는 플렉서블(flexible)하게 구현된 인쇄 회로 기판(Printed Circuit Board; PCB) 또는 플렉서블 회로 기판(Flexible Printed Circuit Board; FPCB)에, 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체(Elastomer)를 결합하여 형성할 수 있다.
보다 구체적으로, 본 발명의 일실시예에 따르면 상기 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)를 이루는 각 구성은, 연속적인 파형(wave form) 형상 또는 웨이브(Continuous Wave Pattern) 형상과 같이 구불구불한(Serpentine) 구조를 가지고 있도록 미리 형성될 수 있다.
즉, 본 발명의 일실시예에 따르면 위와 같이 구불구불한 구조로 형성 된 FPCB의 표면에, 미리 정해진 탄성율(Low modulus)을 갖는 탄성 중합체(Elastomer)를 결합함으로써, 앞서 도 1에 도시된 바와 같은 구불구불 한 형상으로 이루어지는 탄성 연결부를 형성할 수 있으며,
이와 같이, 즉, 구불구불한(Serpentine) 형상을 가지고 있도록 미리 형성된 FPCB에 미리 정해진 탄성율(Low modulus)을 갖는 탄성 중합체(Elastomer)를 결합하는 경우, 상기 FPCB는 탄성 중합체와 완전 결합(Fully bonded serpentine) 된 상태가 될 수 있어, 이에 따라 본 발명의 일실시예에 따른 FPCB와 탄성 중합체가 결합된 구불구불 한 형상의 탄성 연결부가 형성될 수 있다.
한편, 상기 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체는 폴리머(Polymer) 또는 실리콘(Silicone)을 포함할 수 있으며, 이에 한정되지 않고 다른 탄성 중합체 모두가 적용될 수 있다.
또한, 상기 탄성율은 응력과 변형의 비를 나타내는 탄성계수를 의미하며, 물체를 잡아당겼을 때 어느 정도까지 늘어났다가 다시 원 상태로 돌아가려는 힘을 의미한다. 일반적으로 낮은 탄성계수 혹은 낮은 탄성율을 갖는 물체는 높은 탄성계수 혹은 높은 탄성율을 갖는 물체에 비해 상대적으로 원래 모양으로 돌아가려는 힘이 약하다고 볼 수 있다.
한편, 본 발명에서는 상기 탄성율의 미리 정해진 기준을 피부(skin)에 상응하는 탄성율로 결정할 수 있으며, 이에 따라 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 포함하는 웨어러블 장치에 3차원 적 변형을 가한 후 피부에 부착 시키면, 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 포함하는 웨어러블 장치는 피부에 상응하는 탄성율을 가지고 있어 피부와 유사한 특성을 가지고 있으므로, 피부 부착 시 피부의 유연성에 보다 더 잘 대처할 수 있게 된다는 효과가 있을 수 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 FPCB와 탄성 중합체가 결합된 구불구불 한 형상의 탄성 연결부는 도 3에 도시된 바와 같이 변형 제한 구조부를 더 포함할 수 있다.
상기 변형 제한 구조부는 상기 피부 탄성율에 대응되는 미리 정해진 탄성율에 비해 상대적으로 높은 탄성율을 가진 나일론, 양모, 견(fibroin) 등으로 이루어질 수 있으며, 상기 변형 제한 구조부가 더 포함됨에 따라 상기 구불구불한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 포함하는 웨어러블 장치의 3차원적 변형을 특정 범위로 제한할 수 있어, 상기 웨어러블 장치의 과도한 변형(excessive strain) 방지 및 파손 등을 예방할 수 있다는 효과가 있다.
도 4(a), 도 4(b) 및 도 4(c)는 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치의 탄성 연결부가3차원 적으로 휘어지는 것을 설명하기 위한 도면이다.
보다 구체적으로 앞서 도 3에서 언급한 방법에 따라 생성된, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치 내 탄성 연결부는 구불구불 한 형상으로 이루어짐에 따라 3차원 적으로 변형되는 것이 가능하다.
여기에서, 상기 3차원 적으로 변형되는 것은 도 4(a)에 도시된 바와 같이 상기 탄성 연결부의 비틀림(twisting), 도 4(b)에 도시된 바와 같이 면 내외 각 변경(in of plane and out of plane) 및 도 4(c)에 도시된 바와 같이 늘임(stretch)을 행하는 것이 가능한 것을 의미한다.
이 때, 비틀림이라 함은 상기 탄성 연결부를 비틈으로 인해 발생하게 되는 변형을 의미하며, 면 내외 각 변경은 상기 탄성 연결부를 구성하는 면(face)을 내부 또는 외부로 움직여 상기 탄성 연결부를 구성하는 면의 각도를 변경 하는 변형을 의미하며, 상기 늘임은 상기 탄성 연결부를 잡아당겨 그 길이를 증가시키는 변형을 의미한다.
또한, 상기 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치 내 탄성 연결부는 상기 3차원 적 변형을 위해 미리 정해진 횡단면 종횡비(Cross-sectional aspect Ratio)로 이루어질 수 있다.
상기 탄성 연결부의 비틀림, 면 내외 각 변경 또는 늘임의 조절 정도(degree)는 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부 수축 응력(Strain-Stress)에 대응하여 결정될 수 있으며, 보다 구체적으로 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부 수축 응력에 상응하도록 상기 탄성 연결부의 변형을 가한 후, 상기 3차원 적으로 변형된 탄성 연결부를 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부에 부착시킬 수 있다.
이와 같이 상기 3차원 적으로 변형된 탄성 연결부를 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부에 부착할 경우, 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 포함하는 웨어러블 장치는 앞서 언급한 바와 같이 피부에 상응하는 탄성율을 가지고 있어 피부와 유사한 특성을 가지고 있으므로, 피부 부착 시 피부의 유연성에 보다 더 잘 대처할 수 있게 된다.
이 때, 수축 응력이라 함은 특정 물질이 수축한 후 서로 응집하는 힘을 의미하며, 위와 같이, 본 발명의 일실시예에 따라 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부 수축 응력에 상응하도록 상기 탄성 연결부의 변형을 가한 후, 상기 3차원 적으로 변형된 탄성 연결부를 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부에 부착할 경우, 상기 탄성 연결부는 피부와 유사한 정도의 수축 응력을 가질 수 있게 되어 피부에 부착되는 정도(degree)가 증가될 수 있는 바, 본 발명을 사용하는 웨어러블 장치의 피부 접착 신뢰성(Skin mount-ability)를 극대화 시킬 수 있다는 장점이 있다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치 내 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부의 두께(thickness), 구불함의 정도 및 구불함의 크기는 상기 탄성 연결부의 비틀림, 면 내외 각 변경 및 늘임의 정도(degree)에 대응하여 결정될 수 있다.
즉, 상대적으로 큰 정도(degree)의 변형이 필요한 탄성 연결부인 경우, 그 두께를 상대적으로 얇게 할 수 있으며, 상대적으로 작은 정도(degree)의 변형이 필요한 탄성 연결부인 경우, 그 두께를 상대적으로 두껍게 구현할 수 있다.
또한, 상기 구불함의 정도는 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 이루는 각각의 구불거림의 각도(angle)를 의미하며, 상기 구불함의 크기는 상기 탄성 연결부를 이루는 구불거림의 주기를 의미한다.
한편, 위와 같이 본 발명의 일실시예에 따라 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 포함하여 구현된 웨어러블 장치는, 상기 탄성 연결부를 3차원 적으로 휘어지도록 조절함으로써 제 1 도전부 및 제 2도전부 사이의 이격 거리를 다양하게 조정하는 것이 가능할 수 있다.
보다 구체적으로, 상기 제 1 도전부 및 제 2도전부가 각각 애노드(Anode) 및 캐소드(Cathode)라고 가정할 때, 이 경우 상기 웨어러블 장치를 사용하는 사용자 각각마다 서로 다른 애노드 및 캐소드 위치가 요구된다고 하더라도, 위와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 3차원 적으로 변형되도록 조절함으로써 애노드와 캐소드의 위치를 각 사용자에게 맞춰 개별적으로 조정하는 것이 가능하므로, 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부를 포함하는 웨어러블 장치는 사용자 맞춤형 웨어러블 장치로서 이용하는 것이 가능할 수 있다.
이 때, 애노드(Anode)는 전자를 잃는 산화반응이 일어나는 전극을 의미하고, 캐소드(Cathode)는 전자를 얻는 환원반응이 일어나는 전극을 의미한다.
본 발명의 일실시예에 따른 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치는 제어부를 더 포함할 수 있다. 이 때, 상기 제어부는 상기 웨어러블 장치의 사용자로부터 제어명령을 입력 받아 상기 웨어러블 장치 내 탄성 연결부 내지 각각의 도전부에 흐르는 전류의 흐름을 제어할 수 있다.
이 때, 상기 제어부는 프로세서, 마이크로 프로세서(Micro Processor), 마이크로 컨트롤러(Micro Controller), 중앙 처리 장치(Central Processing Unit; CPU), MPU(Micro Processing Unit), MCU(Micro Controller Unit) 등 다양 한 형태로 구현될 수 있으며, 제어부는 상술한 제어 동작을 수행하기 위한 펌웨어(firmware)를 포함할 수도 있다.
한편, 앞서 도 1 내지 도 4에서 설명한 본 발명의 실시예와 관련하여 설명된 방법은 프로세서에 의해 수행되는 소프트웨어 모듈로 구현될 수 있다. 소프트웨어 모듈은 RAM(Random Access Memory), 플래시 메모리, 메모리, 하드 디스크, 착탈형 디스크, CD-ROM, 또는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 잘 알려진 임의의 형태의 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 상주할 수도 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
본 발명인 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치는 피부 부착을 위한 다양한 장치에 적용하는 것이 가능하다.

Claims (10)

  1. 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치(WEARABLE DEVICE)에 있어서,
    사용자의 피부에 직접적으로 접하여져 상기 사용자의 피부에 전류를 가하되 서로 이격되어 배치된 제 1 도전부 및 제 2 도전부; 및
    상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부 간 전류의 흐름이 형성될 수 있도록 상기 제 1 도전부 및 상기 제 2도전부 각각을 연결하는 탄성 연결부를 포함하되,
    상기 탄성 연결부는 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체(Elastomer)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 연결부는 구불구불(Serpentine) 한 형상으로 이루어진 것을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 웨어러블 장치는 경두개 전기 자극(Transcranial Current Stimulation: tCS)을 위한 장치에 결합되어 이용될 수 있는 것임을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제 1 도전부 및 상기 제 2 도전부는 상기 사용자의 피부에 전류를 가하여 전기적인 자극을 가하는 전극 패드이고,
    상기 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체는 폴리머(Polymer) 또는 실리콘(Silicone)을 포함하는 것을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  5. 제2항에 있어서,
    상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부는 늘임(stretch), 비틀림(twisting) 및 면 내외 각 변경(in of plane and out of plane)을 포함하는 3차원 적 변형이 가능한 것임을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  6. 제5 항에 있어서,
    상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부는 상기 3차원 적 변형을 위해 미리 정해진 횡단면 종횡비(Cross-sectional aspect Ratio)로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  7. 제5 항에 있어서,
    상기 탄성 연결부의 늘임, 비틀림 및 면 내외 각 변경을 포함하는 3차원 적 변형의 정도(degree)에 대응하여 상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부의 두께(thickness), 구불함의 정도(angle) 및 구불함의 크기(period)가 결정되는 것을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    상기 제 1 도전부는 애노드(anode)이고 상기 제 2 도전부는 캐소드(cathode)이며,
    상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부는 상기 3차원 적 변형을 통해 상기 제 1 도전부와 상기 제 2 도전부 간 이격 거리를 조정(adjust)하는 것이 가능한 것을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  9. 제5 항에 있어서,
    상기 구불구불 한 형상으로 이루어진 탄성 연결부는, 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부 수축 응력(Strain-Stress)에 상응하도록 상기 3차원 적 변형이 이루어진 후 상기 웨어러블 장치 사용자의 피부에 부착되는 것을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 탄성 연결부는 FPCB(Flexible Printed Circuit Board)의 표면(Surface)에 상기 미리 정해진 기준의 탄성율을 갖는 탄성 중합체를 결합하여 형성하되,
    상기 FPCB는 상기 FPCB를 이루는 각 구성이 연속적인 웨이브 형상(Continuous Wave Pattern)을 가지고 있도록 미리 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 신축성 있는 웨어러블 장치.
PCT/KR2016/001514 2015-05-26 2016-02-15 피부 부착을 위한 신축성 있는 웨어러블 장치 WO2016190522A1 (ko)

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