WO2017164457A1 - 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치와 이를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템 - Google Patents

미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치와 이를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템 Download PDF

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chamber
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dust
artificial
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안현철
김병문
손홍석
김봉준
김용민
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Definitions

  • the present invention relates to a system for analyzing the fine dust blocking ability of the cosmetic using an artificial air environment composition apparatus containing fine dust, and in detail, can create an artificial air environment similar to the fine dust pollution of the external air environment.
  • Artificial atmospheric environment composition apparatus containing fine dust, and artificial air containing fine dust measuring and analyzing the amount of fine dust at the cosmetic application site by analyzing how much fine dust is applied to the subject
  • the present invention relates to a system for analyzing fine dust blocking ability of cosmetics using an environmental composition device.
  • Fine dust is a very small substance that is invisible to us, and refers to a substance with a diameter of 10 ⁇ m (1 millionth of a million) or less that floats or scatters in the air for a long time. Fine dust having a diameter of 10 ⁇ m or less is further divided into ultra fine dust having a diameter of 2.5 ⁇ m or less (1/30 of the hair diameter). Fine dust is most often filtered out of the nose, but ultrafine dust is not filtered out of the nose or airway when breathing, but can be adsorbed through the bronchus into the lungs or deeply penetrated into the pores of the skin.
  • Such fine dust is a combination of fine dust (30-50%) from China caused by fossil fuel used in industry and pollutants (50-70%) generated from automobiles, factories and homes. It contains heavy metals such as lead, which not only causes lung disease, but when exposed to ultra-fine dust, immunity decreases rapidly, and various diseases such as cardiovascular, skin, and eye diseases, as well as respiratory diseases such as colds, asthma, and bronchitis. It is easy to get caught.
  • ultra fine dust or high concentration of fine dust adheres well to the skin and penetrates into the pores, causing trouble or harmful substances may cause severe skin irritation. Therefore, in order to lead a healthy life in a comfortable living environment, there is a need for a method for protecting the skin from fine dust such as pollutants floating in the air.
  • Patent Document 1 Domestic Patent Publication No. 10-1203222
  • Patent Document 2 Utility Model Publication No. 20-0096448
  • the present invention has been made to solve the above problems, the object of the present invention is to determine the amount of fine dust remaining on the cosmetic site applied to the subject to determine how much fine dust cosmetics to analyze, It is to provide an artificial air environment composition apparatus containing fine dust similar to the pollution degree of fine dust in the air environment, and to provide a system that can analyze the fine dust blocking ability of the cosmetic using this.
  • a dust supply unit 30 provided integrally or separately from the chamber 10 to supply fine dust into the chamber 10.
  • a filter unit 40 having a backflow prevention filter that prevents air flow from the inside of the chamber 10 to the outside and permits the air flow from the outside to the inside.
  • the chamber 10 has an insertion opening 12 for inserting a subject's arm on one side thereof, and an inlet opening 14 for inserting dust into an upper surface or an upper side thereof is formed, and an outlet opening in a lower side or a lower side of the chamber 10. (16) is formed.
  • the insertion hole 12 of the chamber 10 is provided with a sealing member or a toshi member to prevent fine dust from flowing out of the chamber 10, and an arm of a subject is located inside the chamber in which the insertion hole 12 is formed. It is characterized in that the support 18 which can be mounted further.
  • the chamber 10 is characterized in that formed of a transparent or translucent acrylic plate material.
  • An edge driving fan 21 disposed at each corner of the bottom surface of the chamber 10;
  • a side lower driving fan 22 disposed inwardly from a bottom side of the opposite side of the chamber 10;
  • a center driving fan 23 disposed at the center of the bottom surface of the chamber 10;
  • the corner drive fan 21 is disposed on the bottom surface of the inner rectangular corner of the chamber 10 to face each other in a diagonal direction, characterized in that the front direction of the fan is provided so as to deflect the center reference point.
  • Each of the corner drive fans 21 may include a first corner drive fan 21a and a second front direction in which the front direction of the fan is rotated by an angle of 1 ° to 15 ° with respect to the center of the chamber 10. It is characterized by consisting of a corner drive fan (21b), the third corner drive fan (21c) and the fourth corner drive fan (21d).
  • the side lower driving fan 22 is disposed on both sides of the same bottom surface adjacent to the pair of side surfaces facing the chamber 10 so that the fronts of the fans face in opposite directions to each other.
  • a first side lower driving fan 22a and a second side lower driving fan 22b positioned in a rotational direction by an angle of 1 ° to 7 ° based on a vertical line connecting a pair of side surfaces and a center reference point. It is characterized by.
  • the central drive fan 23 is disposed in the center of the bottom surface of the chamber 10 so that the front of the fan faces upward, but is spaced apart from the bottom surface.
  • the center drive fan 23 is characterized in that the first center drive fan 23a and the second center drive fan 23b which are arranged to be spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the central drive fan 23 is characterized in that it is configured to cause convection to suck the dust of the lower portion and to diverge to the upper portion.
  • the upper side drive fan 24 is disposed in the middle or upper portion of the pair of side surfaces facing the chamber 10 so that the fronts of the fans face in opposite directions, respectively, and the pair of side surfaces of the chamber 10 And a first lateral drive fan 24a and a second lateral drive fan 24b positioned in a direction rotated by approximately 1 to 50 degrees with respect to a connecting line of vertical lines connecting the center reference point. It is done.
  • the dust supply unit 30 The dust supply unit 30,
  • An artificial atmospheric environment composition device (1) comprising any one of the above-mentioned claims 1 to 13 for exposing the object to fine dust;
  • an image analyzing apparatus 200 for comparing and analyzing images of the object photographed before and after exposure to fine dust.
  • the artificial atmosphere environment composition device 1 In addition, in the fine dust blocking ability analysis system of the cosmetic using the artificial atmosphere environment composition apparatus containing fine dust according to the present invention, the artificial atmosphere environment composition device 1,
  • Each driving fan provided in the chamber is operated for 20 to 40 seconds, and carbon black is introduced in an environment where the wind speed is maintained at 2.5 to 3 m / s, and the fine dust concentration by the carbon black is 200 to 3,000 mg / m 3. It is characterized by that.
  • the analysis device 200 In addition, in the analysis system for fine dust blocking ability of the cosmetic using the artificial atmosphere environment composition apparatus containing fine dust according to the present invention, the analysis device 200,
  • It is linked with the photographing apparatus 100, and receives the images taken before and after exposure to fine dust, respectively, through the image receiving unit, converts the received image into an image file that can be edited through the conversion unit, fine dust amount from the converted image file It is characterized by measuring and analyzing.
  • the analysis device 200 In addition, in the analysis system for fine dust blocking ability of the cosmetic using the artificial atmosphere environment composition apparatus containing fine dust according to the present invention, the analysis device 200,
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an artificial atmospheric environment composition apparatus containing fine dust according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of FIG.
  • FIG. 3 is a view schematically showing a fine dust movement, flow and distribution state by the wind direction generating device provided in the chamber of FIG.
  • Figure 4 is a schematic configuration diagram of a system for analyzing the fine dust blocking ability of the cosmetic using the artificial atmosphere environment composition apparatus containing fine dust according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 5 shows the residual fine dust image data of the coated and uncoated parts of the cosmetics (5 images selected from 20 data);
  • Figure 6 is a chart showing the analysis results before and after fine dust exposure.
  • FIG. 1 is a schematic configuration diagram of an apparatus for forming an artificial atmosphere environment containing fine dust according to a preferred embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a plan view of FIG. 1
  • FIG. 3 is a microstructure by a wind direction generating device provided in the chamber of FIG. 1.
  • Figure 4 schematically shows the dust movement, flow and distribution state
  • Figure 4 is a schematic configuration diagram of a fine dust blocking ability analysis system of the cosmetic using the artificial atmosphere environment containing apparatus containing fine dust according to an embodiment of the present invention
  • Fig. 5 shows the residual fine dust image data (5 images selected from 20 data) on the coated and uncoated portions of the cosmetics
  • Fig. 6 is a chart showing the analysis results before and after exposure to fine dust. .
  • the artificial atmosphere environment-containing device 1 containing fine dust is a chamber 10, a wind direction generating device 20, dust supply unit 30 It comprises a filter unit 40.
  • the chamber 10 is a sealed case in which fine dust is formed, and an insertion hole 12 for inserting a subject's arm is formed at one side of the lower side of the chamber, and an injection hole 14 into which dust is introduced is formed at the upper or side surface. It is.
  • the discharge port 16 is formed in the lower side or the bottom of the side of the chamber 10, so that the wastewater from the water cleaning to remove the fine dust in the chamber after the test can be discharged.
  • it may be further provided with a connector 17 into which a vacuum cleaner or the like may be inserted so as to vacuum suction the internal fine dust.
  • Insertion hole 12 is provided with a sealing member (not shown) or tosh member to prevent dust from leaking out of the chamber during the test process may be configured to seal the part except the inserted arm of the subject.
  • a sealing member (not shown) or tosh member to prevent dust from leaking out of the chamber during the test process
  • the inside of the chamber in which the insertion opening 12 of the chamber 10 is formed may further include a support 18 for mounting the subject's arm during the test.
  • the chamber 10 is preferably formed of a transparent acrylic plate so that it can be observed from the outside. This is to make it easy to check the state of the test process and fine dust removal process later, of course, semi-transparent material or opaque material may be used depending on the situation.
  • the wind direction generating device 20 is to allow the dust introduced through the inlet 14 to flow in the chamber 10 so that the dust is distributed in the entire space in the chamber 10 in the same or similar manner as the actual atmospheric environment.
  • the center driving fan 23 disposed at the center of the bottom surface and the pair of upper side driving fans 24 disposed at the middle or the top of the other pair of side surfaces may be configured.
  • Each drive fan of the wind direction generating device 20 is connected to a power source (not shown) for rotating the fan.
  • the corner driving fan 21 is disposed to face each other in a diagonal direction on the bottom surface of the square corner inside the chamber 10, respectively, approximately 1 to 15 degrees angle ⁇ 1 relative to the center of the chamber 10, preferably Is composed of a first corner driving fan 21a, a second corner driving fan 21b, a third corner driving fan 21c, and a fourth corner driving fan 21d which are positioned in directions rotated by approximately 5 to 10 degrees. do.
  • the first corner driving fan 21a is rotated to face the second corner driving fan 21b
  • the second corner driving fan 21b is rotated to face the first corner driving fan 21a
  • the third corner driving fan 21c is rotated to face the second corner driving fan 21b
  • the fourth corner driving fan 21d faces the third corner driving fan 21c, but the rotation angle It is provided to be relatively small in comparison with other corner drive fans.
  • the arrangement and the rotation angle of the edge driving fan 21 are to distribute the fine dust evenly in the chamber under the wind speed of 2.5 to 3 m / s.
  • the input dust does not rotate. They can stick together and form a dust distribution with the same concentration as the actual atmosphere.
  • the front direction of the fan of the corner drive fan is provided so as to deviate from the center reference point, so that the dust passes along the air flow center (blue line in FIG. 3) generated by the wind coming out from each drive fan in front of the center reference point. At the same time, they move toward the side rather than diagonally, and at the same time the direction is changed by wind coming straight from the adjacent corner drive fan, which eventually causes each dust to rotate around its center reference point.
  • the side lower driving fan 22 is disposed inward from the bottom side on both sides of the same bottom surface adjacent to the pair of opposite sides of the chamber 10, and is a straight line connecting the pair of sides of the chamber 10 and the center reference point.
  • the first side lower driving fan 22a and the second side lower driving fan 22b are positioned so that the fronts of the fans face in opposite directions on the connection line.
  • the first side lower driving fan 22a and the second side lower driving fan 22b are positioned in a direction in which the angle is rotated by approximately 1 to 7 ° based on the vertical connection line.
  • the air flow generated by the wind coming from the side drive fan 22 to the front is shown by the black line in FIG.
  • the third corner driving fan 21c and the fourth corner driving fan 21d are configured to have different sizes or gradually different sizes, respectively, and include a first side lower driving fan 22a and a second side lower driving fan ( 22b) may also be configured to be different in size or arranged in a different height, so that the dust can be rotated in a spiral by the wind of the fan to move upwards.
  • the arrangement and rotation angle of the side lower driving fan 22 interacts with the corner driving fan at a wind speed of 2.5 to 3 m / s so that fine dust does not accumulate on the bottom of the chamber and rotates evenly on the lower side of the chamber.
  • the injected dust is collected at the corner or side of the chamber and into the side where the side and the bottom face contact each other, and are piled up at the corner or side, as well as being aggregated in one place without rotating. It will not be possible to form dust distributions of the same concentration.
  • the center drive fan 23 is disposed so that at least two fans face upward in the center of the bottom surface, and the first center drive fan 23a and the second center drive fan 23b are spaced apart from each other by a predetermined distance.
  • the lower first center driving fan 23a is also provided to be spaced apart from the bottom surface.
  • the first center driving fan 23a and the second center driving fan 23b may be disposed using the mounting frame 28 as an auxiliary tool.
  • the central driving fan 23 sucks dust sinking to the floor by gravity and releasing it to the upper side, causing convection to move air and dust upward from the downward direction so that the dust floats. It is desirable to inhale at the bottom and drive to diverge from the top.
  • the air flow that appears as a convection phenomenon by the wind coming from the front of the central drive fan 23 is shown by the green line in FIG.
  • the center drive fan 23 is disposed two, but is not limited to this, one or a plurality of spaced apart can be arranged, of course.
  • Lateral drive fan 24 is disposed in the middle or top of the pair of sides facing each other to distribute the dust evenly without rotating to the bottom with air flow in the middle and the top, a pair of chamber 10
  • the first side drive fan 24a and the second side drive fan 24b are positioned to face each other in a direction opposite to each other on a straight connection line connecting the side and the center reference point of the side.
  • the first side drive fan 24a and the second side drive fan 24b are rotated at an angle of about 1 to 50 ° ( ⁇ 3), preferably about 15 to 45 °, based on a connection line formed as a vertical line.
  • ⁇ 3 connection line formed as a vertical line.
  • the upper drive fan 24 has a lower portion of the dust discharged upward by the convection of the central drive fan 23 and the dust located in the upper middle of the chamber by the wind from the front of the fan rotated by a certain angle. To prevent it from moving and rotate evenly on the top and distribute it evenly in the chamber.
  • the air flow generated by the wind coming from the side drive fan 24 to the front is shown by the red line in FIG.
  • the upper side drive fan 24 is preferably disposed on a pair of side surfaces different from the pair of side surfaces on which the side lower drive fans 22 are located. This is to distribute uniformly the rotational flow reference point of the air to prevent uniform rotational flow of the dust to be evenly distributed in the chamber.
  • the upper side driving fan 24 and the lower side driving fan 22 are each provided with two to each other alternately installed, but not limited to this, provided by each of the four lower side driving fan 22 is a bottom surface
  • the four side edges of and the lateral drive fan 24 may be disposed throughout the four side middle upper portions.
  • the air flow generated in the chamber by the wind direction generating device 20 according to the present invention is formed by an interference action in which the air flow by each driving fan provided in the chamber is reinforced and canceled or redirected to each other and along the air flow. Fine dust is distributed.
  • the dust supply unit 30 includes dust or fine dust and supplies the same through the inlet 14 in the chamber 10.
  • the fine dust material includes a material having excellent adsorption such as carbon black. This is to facilitate fine dust image analysis.
  • the amount of fine dust supplied to the chamber for the purpose of obtaining significant observations and images uses a numerical value higher than the concentration of fine dust in the atmosphere.
  • carbon black is used as the fine dust material for the test, but the present invention is not limited thereto, and various materials other than carbon black are possible.
  • the dust supply unit 30 may be a device having an internal fan and fine dust and discharging fine dust to the outside through a discharge port, or a simple device composed of a funnel and fine dust.
  • the filter unit 40 includes a backflow prevention filter for preventing the inside of the chamber from becoming a vacuum during the cleaning process by inserting the vacuum cleaner through the connector 17 to remove fine dust in the chamber 10. This prevents air flow from the inside of the chamber to the outside and allows air flow from the outside of the chamber to the inside.
  • the photographing apparatus 100 is an apparatus for photographing an object divided into an application part coated with a cosmetic and an uncoated part not coated with a cosmetic before and after exposure to fine dust. It is preferable to use a high-resolution digital camera for detection and to arrange a photograph in a clean space of a constant temperature and humidity provided with a constant brightness of illumination.
  • the subject's arm prepared by dividing the applied cosmetic and the uncoated non-cosmetic subject to the photographing subject are photographed under the same conditions two times before and after exposure to the fine dust.
  • the size of the cosmetic coating site and the non-coating site of the photographing subject were 3cm ⁇ 3cm, respectively, and the coating area of the coating site was 2 ⁇ ⁇ g.
  • the artificial atmospheric environment forming apparatus 1 is formed of the above-described components and exposes the photographing object to fine dust, and operates the driving fan provided in the chamber for about 20 to 40 seconds, preferably about 30 seconds.
  • the carbon black is introduced into the chamber through the inlet 14 in an environment where the wind speed is maintained at a speed of 2.5-3 m / s similar to the atmospheric environment, and the fine dust concentration by the carbon black is 100% higher than the actual dust concentration in the air for image analysis.
  • - to 1500 times to input high 200 ⁇ 3,000mg / m 3, preferably 900 times higher 1,800mg / m 3 is adjusted so that the carbon black content.
  • the arm of the subject to be photographed is inserted through the insertion hole 12 on the side of the chamber in the prepared fine dust artificial atmosphere and exposed for about 5 to 20 minutes, preferably about 10 minutes.
  • the arm of the subject exposed to the fine dust is photographed through the photographing apparatus, and each photographed image before and after the fine dust exposure is transmitted to the analyzing apparatus 200.
  • the analyzing apparatus 200 is for comparing and analyzing the images of the photographing targets photographed before and after the exposure of the fine dust, and interlocked with the photographing apparatus 100, and the images photographed before and after the exposure of the fine dust through the image receiving unit, respectively.
  • the received image is converted into an image file such as an editable jpeg through a converting unit, and coefficient statistics are applied to measure and analyze the amount of fine dust from the converted image file.
  • the measurement results are derived by setting the intensity range, and the same parts before and after fine dust exposure are overlapped and analyzed with the same intensity range.
  • the measurement results of the residual fine dust change amount of the cosmetic application site and the uncoated site were analyzed by an independent t- test method.
  • the statistical results were considered to be statistically significant when the significant difference of 5% ( p ⁇ 0.05) used in biological statistical analysis.

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Abstract

본 발명은 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치와 이를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템에 관한 것으로, 인공대기환경 조성장치(1)는 미세먼지가 조성되는 챔버(10); 상기 챔버(10)의 내부에서 각각 다른 각도로 배치된 다수개의 구동팬(21,22,23,24)을 포함하여 이루어져, 공급된 먼지를 실제 대기환경과 동일하거나 유사하게 분포되도록 상기 챔버(10)내에서 유동시키는 풍향발생장치(20); 및 상기 챔버(10)와 일체로 또는 별개로 구비되어 상기 챔버(10) 내에 미세먼지를 공급하는 먼지공급부(30);를 포함하여 구성되고, 화장료의 미세먼지 차단능 분석시스템은 화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위로 구획된 대상을 미세먼지 노출전과 노출후로 나누어 이미지로 촬영하는 촬영장치(100); 상기 대상을 미세먼지에 노출시키는 인공대기환경 조성장치(1); 및 미세먼지 노출전과 노출후 촬영된 상기 대상의 이미지를 비교분석하는 이미지 분석장치(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치와 이를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템
본 발명은 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용하여 화장료의 미세먼지 차단능을 분석하기 위한 시스템에 관한 것으로, 상세하게는 외부 대기환경의 미세먼지 오염도와 유사한 인공대기환경을 조성할 수 있도록 구성된 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치, 및 이를 이용하여 피험자에 도포된 화장료가 어느 정도 미세먼지를 차단하는지를 화장료 도포 부위에 잔류 미세먼지 량으로 측정하여 분석하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템에 관한 것이다.
미세먼지는 우리 눈에 보이지 않는 아주 작은 물질로 대기 중에 오랫동안 떠다니거나 흩날려 내려오는 직경 10㎛(100만분의 1m) 이하의 물질을 통칭한다. 지름이 10㎛이하인 미세먼지는 다시 지름이 2.5㎛(머리카락 직경의 30분의 1) 이하인 초미세먼지로 구분된다. 미세먼지는 대부분 코에서 걸러지지만 초미세먼지는 숨을 쉴 때 코나 기도에서 걸러지지 않고 기관지를 거쳐 폐에 흡착되거나 피부의 모공속에 깊숙히 침투할 수 있다.
이와 같은 미세먼지는 산업에 이용되는 화석 연료로 인한 중국발 미세 먼지(30~50%)와 자동차ㆍ공장ㆍ가정 등에서 발생하는 오염 물질(50~70%)이 합쳐진 것으로, 알루미늄, 구리, 카드뮴, 납과 같은 중금속 물질을 함유하고 있어 폐질환 등을 유발할 뿐만 아니라, 초미세먼지에 노출되면 면역력이 급격히 저하되어 감기, 천식, 기관지염 등의 호흡기 질환은 물론 심혈관 질환, 피부질환, 안구질환 등 각종 질병에 걸리기 쉽다.
특히, 초미세먼지 또는 고농도 미세먼지는 피부에 잘 달라붙고 모공 속까지 침투해 트러블을 유발하거나 유해 물질 등이 피부에 심한 자극을 줄 수 있다. 따라서 쾌적한 생활환경에서 건강한 삶을 영위하기 위해 대기 중에 부유하는 오염물질 등 미세먼지로부터 피부를 보호하기 위한 방안이 필요하다.
이와 관련하여 미세먼지 차단효능을 갖는 다양한 화장료가 개발 연구되고 있으나, 해당 화장료가 실제 대기환경하에서 어느 정도의 미세먼지 차단효능을 갖는지 여부를 간편하게 측정하고 분석할 수 있도록 구성된 장치는 없는 실정이다.
선행기술문헌
(특허문헌1) 국내 등록특허공보 제10-1203222호
(특허문헌2) 등록실용공보 제20-0096448호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 피험자에 도포된 화장료 부위에 잔류되는 미세먼지 량으로 화장료가 어느 정도 미세먼지를 차단하는지를 측정하여 분석할 수 있도록, 외부 대기환경의 미세먼지 오염도와 유사한 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 제공하고, 이를 이용하여 화장료의 미세먼지 차단능을 분석할 수 있는 시스템을 제공하는 것이다.
상술한 문제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치는,
미세먼지가 조성되는 챔버(10);
상기 챔버(10)의 내부에서 각각 다른 각도로 배치된 다수개의 구동팬(21,22,23,24)을 포함하여 이루어져, 공급된 먼지를 실제 대기환경과 동일하거나 유사하게 분포되도록 상기 챔버(10)내에서 유동시키는 풍향발생장치(20); 및
상기 챔버(10)와 일체로 또는 별개로 구비되어 상기 챔버(10) 내에 미세먼지를 공급하는 먼지공급부(30);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치는,
상기 챔버(10)의 내부에서 외부로의 공기흐름은 방지하고, 외부에서 내부로의 공기흐름은 허용하는 역류방지필터를 구비한 필터부(40);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 챔버(10)는, 일측면에 피험자의 팔을 삽입하기 위한 삽입구(12)가 형성되어 있고, 상면 또는 측면 상부에 먼지가 투입되는 투입구(14)가 형성되어 있으며, 측면 하부나 저면에 배출구(16)가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 챔버(10)의 삽입구(12)에는, 미세먼지가 상기 챔버(10)의 외부로 유출되는 것을 방지하도록 밀봉부재나 토시부재가 구비되고, 상기 삽입구(12)가 형성된 챔버내측에는 피험자의 팔을 거치할 수 있는 지지대(18)가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 챔버(10)는, 투명 또는 반투명 아크릴판 재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 풍향발생장치(20)의 다수개의 구동팬(21,22,23,24)은,
상기 챔버(10)의 바닥면의 각 모서리에 배치되는 모서리 구동팬(21);
상기 챔버(10)의 마주보는 측면의 바닥변에서 내측으로 배치되는 측하부 구동팬(22);
상기 챔버(10)의 바닥면의 중앙에 배치되는 중앙 구동팬(23); 및
상기 챔버(10)의 마주보는 측면의 중부나 상부에 배치되는 측상부 구동팬(24);으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 모서리 구동팬(21)은, 상기 챔버(10)의 내부 사각 모서리의 바닥면에 각각 대각선 방향으로 서로 마주보도록 배치되되, 팬의 정면 방향이 중앙 기준점을 비켜나도록 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 모서리 구동팬(21)은, 각각 팬의 정면 방향이 상기 챔버(10) 중앙을 기준으로 1~15°각도(θ1) 회전된 방향으로 위치되는 제1 모서리구동팬(21a)과, 제2 모서리구동팬(21b)과, 제3 모서리구동팬(21c) 및 제4 모서리구동팬(21d)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 측하부 구동팬(22)은, 상기 챔버(10)의 마주보는 한쌍의 측면과 인접하는 동일 바닥면의 양측에 팬의 정면이 서로 반대 방향을 향하도록 각각 배치되되, 상기 챔버(10)의 한쌍의 측면과 중앙 기준점을 잇는 수직선으로 된 연결선을 기준으로 1~7°각도(θ2) 회전된 방향으로 위치되는 제1 측하부 구동팬(22a)과 제2 측하부 구동팬(22b)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 중앙 구동팬(23)은, 상기 챔버(10)의 바닥면의 중앙에 팬의 정면이 상방향을 향하도록 배치되되 상기 바닥면으로부터 이격되게 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 중앙 구동팬(23)은, 서로 소정 거리 이격되게 배치되는 제1 중앙 구동팬(23a)과 제2 중앙 구동팬(23b)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 중앙 구동팬(23)은, 대류현상를 일으켜 하부의 먼지를 흡입하여 상부로 발산하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 측상부 구동팬(24)은, 상기 챔버(10)의 마주보는 한쌍의 측면의 중부나 상부에 팬의 정면이 서로 반대 방향을 향하도록 각각 배치되되, 상기 챔버(10)의 한쌍의 측면과 중앙 기준점을 잇는 수직선으로 된 연결선을 기준으로 대략 1~50°각도(θ3) 회전된 방향으로 위치되는 제1 측상부 구동팬(24a)과 제2 측상부 구동팬(24b)으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치에서,
상기 먼지공급부(30)는,
상기 미세먼지의 재료로 카본블랙을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템은,
화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위로 구획된 대상을 미세먼지 노출전과 노출후로 나누어 이미지로 촬영하는 촬영장치(100);
상기 대상을 미세먼지에 노출시키는 상기 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항으로 구성된 인공대기환경 조성장치(1); 및
미세먼지 노출전과 노출후 촬영된 상기 대상의 이미지를 비교분석하는 이미지 분석장치(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템에서, 상기 인공대기환경 조성장치(1)는,
상기 챔버 내부에 구비된 각각의 구동팬을 20~40초 가동시켜 풍속 2.5~3m/s로 유지되는 환경에서 카본블랙이 투입되고, 상기 카본블랙에 의한 미세먼지 농도는 200~3,000mg/m3인 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템에서, 상기 분석장치(200)는,
상기 촬영장치(100)와 연동되어, 미세먼지 노출전과 노출후 촬영된 이미지를 이미지 수신부를 통해 각각 수신하고, 수신된 이미지를 변환부를 통해 편집가능한 이미지 파일로 변환하며, 변환된 이미지 파일로부터 미세먼지량을 측정 및 분석하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템에서, 상기 분석장치(200)는,
상기 미세먼지량을 측정 및 분석하기 위해 계수통계를 적용시키며, 강도범위(intensity range)를 설정하여 측정결과를 도출하되, 미세먼지 노출전과 노출후의 동일한 부분을 중첩하여 같은 값의 강도범위로 분석하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용하여 피험자에 도포된 화장료가 어느 정도 미세먼지를 차단하는지를 간편하고 효율적으로 측정하고 분석할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치의 개략 구성도,
도 2는 도 1의 평면도,
도 3은 도 1의 챔버내에 구비된 풍향발생장치에 의한 미세먼지 이동, 흐름 및 분포상태를 개략적으로 나타낸 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템의 개략적 구성도,
도 5는 화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위의 잔여 미세먼지 변화량 이미지 자료(20개 자료중 선별된 5개 이미지),
도 6은 미세먼지 노출 전후의 분석결과를 나타낸 도표.
이하에서는 첨부도면을 통해 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치의 개략 구성도, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 도 1의 챔버내에 구비된 풍향발생장치에 의한 미세먼지 이동, 흐름 및 분포상태를 개략적으로 나타낸 도면, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템의 개략적 구성도, 도 5는 화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위의 잔여 미세먼지 변화량 이미지 자료(20개 자료중 선별된 5개 이미지), 도 6은 미세먼지 노출 전후의 분석결과를 나타낸 도표이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치(1)는 챔버(10), 풍향발생장치(20), 먼지공급부(30), 필터부(40)를 포함하여 구성된다.
챔버(10)는 미세먼지가 조성되는 밀폐 케이스로, 챔버 일측면 하부에는 피험자의 팔을 삽입하기 위한 삽입구(12)가 형성되어 있고, 상면 또는 측면 상부에는 먼지가 투입되는 투입구(14)가 형성되어 있다. 또한, 챔버(10)의 측면 하부나 저면에는 배출구(16)를 형성하여, 시험후 챔버내 미세먼지를 제거하기 위한 물청소로 나온 폐수가 배출될 수 있도록 한다. 또한, 내부 미세먼지를 진공흡입할 수 있도록 진공청소기 등이 삽입될 수 있는 연결구(17)를 더 구비할 수 있음은 물론이다.
삽입구(12)에는 시험과정에서 먼지가 챔버의 외부로 유출되는 것을 방지하도록 밀봉부재(미도시)나 토시부재 등이 구비되어 대상인 피험자의 삽입된 팔을 제외한 부분이 밀폐되도록 구성할 수 있다. 또한, 챔버(10)의 삽입구(12)가 형성된 챔버내측에는 시험동안 피험자의 팔을 거치할 수 있는 지지대(18)를 더 구비할 수 있다.
챔버(10)는 외부에서 관측이 가능하도록 투명 아크릴판으로 형성되는 것이 바람직하다. 이는 시험과정 및 추후 미세먼지 제거공정 상태를 용이하게 확인하기 위한 것으로, 상황에 따라 반투명성 재질이나 불투명한 재질도 사용가능함은 물론이다.
풍향발생장치(20)는 투입구(14)를 통해 투입된 먼지를 챔버(10)내에서 유동시켜 먼지가 챔버(10)내 전체공간에 실제 대기환경과 같거나 유사하게 분포하도록 하기 위한 것으로, 다수개의 구동팬(21,22,23,24), 즉 바닥면의 각 모서리에 배치되는 모서리 구동팬(21)과, 마주보는 한쌍의 측면의 바닥변에서 내측으로 배치되는 측하부 구동팬(22)과, 바닥면의 중앙에 배치되는 중앙 구동팬(23) 및 마주보는 다른 한쌍의 측면의 중부나 상부에 배치되는 측상부 구동팬(24)으로 구성될 수 있다. 풍향발생장치(20)의 각 구동팬은 팬을 회전시키도록 하는 동력원(미도시)에 연결되어 있다.
여기서, 모서리 구동팬(21)은 챔버(10) 내부 사각 모서리의 바닥면에 각각 대각선 방향으로 서로 마주보도록 배치되되 각각 챔버(10) 중앙을 기준으로 대략 1~15°각도(θ1), 바람직하게는 대략 5~10°각도 회전된 방향으로 위치되는 제1 모서리구동팬(21a), 제2 모서리구동팬(21b), 제3 모서리구동팬(21c), 제4 모서리구동팬(21d)으로 구성된다.
이때, 제1 모서리구동팬(21a)은 제2 모서리구동팬(21b)을 향하도록 회전되어 구비되고, 제2 모서리구동팬(21b)은 제1 모서리구동팬(21a)를 향하도록 회전되어 구비되며, 제3 모서리구동팬(21c)은 제2 모서리구동팬(21b)을 향하도록 회전되어 구비되고, 제4 모서리구동팬(21d)은 제3 모서리구동팬(21c)을 향하되 회전각도가 다른 모서리 구동팬들과 비교하여 상대적으로 작도록 구비된다.
이와 같이 모서리 구동팬(21)의 배치 및 회전각도는 풍속 2.5~3m/s 하에서 미세먼지가 챔버 내에 골고루 분포되도록 하기 위한 것으로, 상기 배치상태 및 수치범위를 벗어나는 경우에는 투입된 먼지가 회전하지 않고 어느 한곳에 뭉쳐지게 되어 실제 대기환경과 같은 농도를 갖는 먼지분포를 형성할 수 없게 된다.
또한, 이와 같이 모서리 구동팬의 팬의 정면 방향이 중앙 기준점을 비켜나도록 구비됨으로써, 각 구동팬으로부터 정면으로 나오는 바람에 의해 생성된 공기흐름(도 3의 남색 선)을 따라 먼지는 중앙 기준점을 지나는 대각선 방향이 아닌 측변 쪽으로 이동하게 되고 이와 동시에 인접한 모서리 구동팬으로부터 정면으로 나오는 바람에 의해 방향이 전환되므로 결국 각 먼지는 중앙 기준점 부근에서 회전을 일으키게 된다.
측하부 구동팬(22)은 챔버(10)의 마주보는 한쌍의 측면과 인접하는 동일 바닥면의 양측에 바닥변에서 내측으로 배치되되, 챔버(10)의 한쌍의 측면과 중앙 기준점을 잇는 직선으로 된 연결선상에 팬의 정면이 서로 반대 방향을 향하도록 위치되는 제1 측하부 구동팬(22a)과 제2 측하부 구동팬(22b)으로 구성된다. 이때, 제1 측하부 구동팬(22a)과 제2 측하부 구동팬(22b)은 수직선으로 된 연결선을 기준으로 대략 1~7°각도(θ2) 회전된 방향으로 위치된다. 측하부 구동팬(22)으로부터 정면으로 나오는 바람에 의해 생성된 공기흐름은 도 3의 검은색 선으로 나타냈다.
제1 모서리구동팬(21a), 제2 모서리구동팬(21b). 제3 모서리구동팬(21c), 제4 모서리구동팬(21d)은 각각 그 크기를 달리하거나 점차적으로 크기 차이가 나도록 구성하고, 제1 측하부 구동팬(22a)과 제2 측하부 구동팬(22b) 역시 각각 그 크기를 달리하거나 배치되는 높이 차이가 나도록 구성하여 팬의 바람에 의해 먼지가 나선형으로 회전하면서 상방향으로 이동할 수 있게 구비할 수 있음은 물론이다.
또한, 측하부 구동팬(22)의 배치 및 회전각도는 풍속 2.5~3m/s 하에서 모서리 구동팬과 함께 상호작용하여 미세먼지가 챔버 바닥면에 쌓이지 않고 챔버 하부측에서 회전하며 골고루 분포되도록 하기 위한 것으로, 상기 배치상태 및 수치범위를 벗어나는 경우에는 투입된 먼지는 챔버 모서리 구석이나 측면과 바닥면이 맞닿는 변으로 몰려 구석 또는 변에 켜켜이 쌓이게 될 뿐만 아니라, 회전하지 않고 어느 한곳에 뭉쳐지게 되어 실제 대기환경과 같은 농도의 먼지분포를 형성할 수 없게 된다.
중앙 구동팬(23)은 바닥면의 중앙에 적어도 2개의 팬이 상방향을 향하도록 배치되는 것으로, 제1 중앙 구동팬(23a)과 제2 중앙 구동팬(23b)이 서로 소정 거리 이격되게 배치되며, 하부의 제1 중앙 구동팬(23a)도 바닥면으로부터 이격된 채로 구비된다. 이때 제1 중앙 구동팬(23a)과 제2 중앙 구동팬(23b)은 보조도구인 탑재 프레임(28)을 이용하여 배치될 수 있다.
중앙 구동팬(23)은 중력에 의해 바닥에 가라앉는 먼지를 흡입하여 상부로 발산함으로써 하방향으로부터 공기와 먼지를 상방향으로 이동시키는 대류현상을 일으켜 먼지가 부유되도록 하는 것으로, 팬의 회전방향은 하부에서 흡입하여 상부에서 발산하도록 구동시키는 것이 바람직하다. 중앙 구동팬(23)으로부터 정면으로 나오는 바람에 의해 대류현상으로 나타나는 공기흐름은 도 3의 녹색 선으로 나타냈다.
본 발명에서는 중앙 구동팬(23)을 2개 배치한 것을 도시하였으나 이에 국한되는 것은 아니며, 1개 또는 이격되어 배치된 다수개가 배치될 수 있음은 물론이다.
측상부 구동팬(24)은 마주보는 한쌍의 측면의 중부나 상부에 배치되어 중부 및 상부에서 공기유동과 함께 먼지가 하부로 가라앉지 않고 회전하여 골고루 분포하도록 하기 위한 것으로, 챔버(10)의 한쌍의 측면과 중앙 기준점을 잇는 직선으로 된 연결선상에 팬의 정면이 서로 반대 방향을 향하도록 위치되는 제1 측상부 구동팬(24a)과 제2 측상부 구동팬(24b)으로 구성된다. 이때, 제1 측상부 구동팬(24a)과 제2 측상부 구동팬(24b)은 수직선으로 된 연결선을 기준으로 대략 1~50°각도(θ3), 바람직하게는 대략 15~45°각도 회전된 방향으로 위치된다.
측상부 구동팬(24)은 일정각도로 회전된 팬의 정면으로부터 나오는 바람에 의해 챔버 내 중상부에 위치한 먼지 및 중앙 구동팬(23)의 대류현상에 의해 상부로 발산되는 먼지가 중력에 의해 하부로 이동하는 것을 방지하고 중상부에서 회전하며 챔버내에 고르게 분포되도록 한다. 측상부 구동팬(24)으로부터 정면으로 나오는 바람에 의해 생성된 공기흐름은 도 3의 빨간색 선으로 나타냈다.
이때, 측상부 구동팬(24)은 측하부 구동팬(22)이 위치한 한쌍의 측면과는 다른 한쌍의 측면에 배치되는 것이 바람직하다. 이는 공기의 회전유동 기준점을 다르게 분포시킴으로써 먼지의 획일적 회전유동을 방지하여 챔버내에서 고르게 분포되도록 하기 위함이다.
본 발명에서는 측상부 구동팬(24)과 측하부 구동팬(22)을 각각 2개씩 구비하여 이를 서로 엇갈리게 설치하였으나 이에 국한되는 것은 아니며, 각각 4개씩 구비하여 측하부 구동팬(22)은 바닥면의 4개의 측면 변 전체에 그리고 측상부 구동팬(24)은 4개의 측면 중상부 전체에 배치될 수 있음은 물론이다.
본 발명에 따른 풍향발생장치(20)에 의해 챔버내에 발생되는 공기흐름은 챔버내에 구비된 각 구동팬에 의한 공기흐름이 서로 보강 및 상쇄하거나 방향전환시키는 간섭작용에 의해 형성되며 이 공기흐름을 따라 미세먼지는 분포하게 되는 것이다.
먼지공급부(30)는 먼지나 미세먼지를 내포하고 있고 이를 챔버(10)내에 투입구(14)를 통해 공급하는 장치로서, 미세먼지재료로는 카본블랙과 같은 흡착성이 우수한 재료를 포함한다. 이는 미세먼지 이미지 분석을 용이하게 하기 위한 것이다.
또한, 유의한 관측결과 및 이미지 확보를 위해 챔버내에 공급되는 미세먼지의 양은 대기중의 미세먼지농도 보다 높은 수치값을 사용한다.
본 발명에서는 시험을 위한 미세먼지재료로 카본블랙을 사용하였으나, 이에 한정되는 것은 아니며 카본블랙 이외에 다양한 재료가 가능함은 물론이다.
먼지공급부(30)의 상세한 구성에 대해서는 본 발명에 도시하지 않았으나, 내부팬과 미세먼지를 구비하고 토출구를 통해 미세먼지를 외부로 토출시키는 장치이거나 또는 깔대기와 미세먼지만으로 구성된 간단한 장치일 수도 있다.
필터부(40)는 챔버(10) 내부의 미세먼지를 제거하기 위해 연결구(17)을 통해 진공청소기를 삽입하여 청소하는 과정에서 챔버내부가 진공상태로 되는 것을 방지하기 위한 역류방지필터를 구비한 것으로, 챔버 내부에서 외부로의 공기흐름은 방지하고, 챔버 외부에서 내부로의 공기흐름은 허용한다.
챔버내 미세먼지를 제거하는 청소과정에서 물세척이 가능하도록 구성하고, 청소과정 동안 챔버내의 각 구동팬은 가동상태를 유지하는 것이 바람직하다. 이와 같은 구동팬의 가동에 의해 챔버내 전체 및 구동팬에 흡착된 시험에 사용된 미세먼지를 완전 제거할 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석은, 도 4에 도시된 바와 같이, 촬영장치(100), 인공대기환경 조성장치(1), 분석장치(200)를 포함하여 구성된 분석 시스템을 이용하여 수행하였다.
촬영장치(100)는 화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위로 구획된 대상을 미세먼지 노출전과 노출후로 나누어 이미지로 촬영하는 장치로서, 대상에서의 잔여 미세먼지 분석을 위한 이미지를 검출할 수 있도록 고해상도 디지털 카메라를 사용하며, 일정 밝기의 조명이 설치된 항온항습의 청정 공간내에 배치하여 촬영을 수행하는 것이 바람직하다.
촬영대상인 화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위로 구획되어 준비된 피험자의 팔을 미세먼지에 노출전과 미세먼지에 노출후 2차례에 걸쳐 각각 동일한 조건하에서 촬영한다. 이때, 촬영대상의 화장료 도포부위와 무도포부위의 크기는 각각 3cm×3cm로 하였으며, 도포부위의 화장료 도포량은 도포부위면적×2㎍을 사용하였다.
또한, 촬영전후 이미지 분석시 오차를 최소화 하도록 미세먼지 노출전에는 화장료 도포후 15분 경과한 다음 촬영하고, 미세먼지 노출후에도 15분 이상 일정 밝기의 조명이 설치된 항온항습의 청정 공간내에서 안정화 시킨후 촬영한다.
인공대기환경 조성장치(1)는 상술한 구성요소로 형성되어 상기 촬영대상을 미세먼지에 노출시키는 것으로, 챔버 내부에 구비된 구동팬을 대략 20~40초, 바람직하게는 30초 정도 가동시켜 실제 대기환경과 유사한 풍속 2.5~3m/s로 유지되는 환경에서 카본블랙을 투입구(14)를 통해 챔버내에 투입하고, 이미지 분석을 위해 카본블랙에 의한 미세먼지 농도가 실제 대기중의 미세먼지 농도보다 100~1,500배 정도 높은 200~3,000mg/m3, 바람직하게는 900배 정도 높은 1,800mg/m3이 되도록 카본블랙 함량을 조절하여 투입한다.
이와 같이 준비된 미세먼지 인공대기환경에 챔버 측면의 삽입구(12)를 통해 촬영대상인 피험자의 팔을 투입하고 대략 5~20분, 바람직하게는 10분정도 노출시킨다.
미세먼지에 노출된 피험자의 팔은 촬영장치를 통해 촬영되며, 미세먼지 노출전후의 각 촬영된 이미지는 분석장치(200)로 송신된다.
분석장치(200)는 미세먼지 노출전과 노출후 각각 촬영된 상기 촬영대상의 이미지를 비교분석하기 위한 것으로, 촬영장치(100)와 연동되어 있으며, 미세먼지 노출전후 촬영된 이미지를 이미지 수신부를 통해 각각 수신하고, 수신된 이미지를 변환부를 통해 편집가능한 jpeg와 같은 이미지 파일로 변환하며, 변환된 이미지 파일로부터 미세먼지량을 측정하고 분석하기 위해 계수통계를 적용시킨다. 측정결과는 강도범위(intensity range)를 설정하여 도출하며, 미세먼지 노출전과 노출후의 동일한 부분을 중첩하여 같은 값의 강도범위로 분석한다.
여기서, 수치 분석에 대해서는 화장료 도포 부위와 무도포 부위의 잔여 미세먼지 변화량에 대한 측정 결과를 독립검정(independent t-test)법으로 분석하였다. 또한 통계 결과는 생물학적 통계분석에서 가장 많이 사용하는 유의차 5%(p<0.05)일 때 통계적 유의성이 있다고 간주하였다.
<분석예>
시험 대상으로 참여인원 20명의 피험자의 팔에 준비된 화장료 제품을 도포하여 화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위로 분류시켜 미세먼지에 노출 전과 미세먼지에 노출 후 2차례에 걸쳐 각각 동일한 조건하에서 촬영하여, 잔여 미세먼지의 변화량으로 화장료의 미세먼지 차단능을 분석하였다.
그 결과는 도 5의 이미지에 나타난 바와 같이, 화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위의 잔여 미세먼지 차이를 확인할 수 있었으며, 도 6의 분석결과 도표로부터 알 수 있듯이, 도포부위는 무도포부위와 비교하여 통계적으로 유의한 수준(p<0.05)의 미세먼지 차단효과가 있음을 알 수 있다.
이상에서 본 발명의 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

Claims (18)

  1. 미세먼지가 조성되는 챔버(10);
    상기 챔버(10)의 내부에서 각각 다른 각도로 배치된 다수개의 구동팬(21,22,23,24)을 포함하여 이루어져, 공급된 먼지를 실제 대기환경과 동일하거나 유사하게 분포되도록 상기 챔버(10)내에서 유동시키는 풍향발생장치(20); 및
    상기 챔버(10)와 일체로 또는 별개로 구비되어 상기 챔버(10) 내에 미세먼지를 공급하는 먼지공급부(30);를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 챔버(10)의 내부에서 외부로의 공기흐름은 방지하고, 외부에서 내부로의 공기흐름은 허용하는 역류방지필터를 구비한 필터부(40);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 챔버(10)는,
    일측면에 피험자의 팔을 삽입하기 위한 삽입구(12)가 형성되어 있고, 상면 또는 측면 상부에 먼지가 투입되는 투입구(14)가 형성되어 있으며, 측면 하부나 저면에 배출구(16)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 챔버(10)의 삽입구(12)에는,
    미세먼지가 상기 챔버(10)의 외부로 유출되는 것을 방지하도록 밀봉부재나 토시부재가 구비되고, 상기 삽입구(12)가 형성된 챔버내측에는 피험자의 팔을 거치할 수 있는 지지대(18)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 챔버(10)는,
    투명 또는 반투명 아크릴판 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 풍향발생장치(20)의 다수개의 구동팬(21,22,23,24)은,
    상기 챔버(10)의 바닥면의 각 모서리에 배치되는 모서리 구동팬(21);
    상기 챔버(10)의 마주보는 측면의 바닥변에서 내측으로 배치되는 측하부 구동팬(22);
    상기 챔버(10)의 바닥면의 중앙에 배치되는 중앙 구동팬(23); 및
    상기 챔버(10)의 마주보는 측면의 중부나 상부에 배치되는 측상부 구동팬(24);으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 모서리 구동팬(21)은,
    상기 챔버(10)의 내부 사각 모서리의 바닥면에 각각 대각선 방향으로 서로 마주보도록 배치되되, 팬의 정면 방향이 중앙 기준점을 비켜나도록 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  8. 제6 항에 있어서, 상기 모서리 구동팬(21)은,
    각각 팬의 정면 방향이 상기 챔버(10) 중앙을 기준으로 1~15°각도(θ1) 회전된 방향으로 위치되는 제1 모서리구동팬(21a)과, 제2 모서리구동팬(21b)과, 제3 모서리구동팬(21c) 및 제4 모서리구동팬(21d)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  9. 제6 항에 있어서, 상기 측하부 구동팬(22)은,
    상기 챔버(10)의 마주보는 한쌍의 측면과 인접하는 동일 바닥면의 양측에 팬의 정면이 서로 반대 방향을 향하도록 각각 배치되되, 상기 챔버(10)의 한쌍의 측면과 중앙 기준점을 잇는 수직선으로 된 연결선을 기준으로 1~7°각도(θ2) 회전된 방향으로 위치되는 제1 측하부 구동팬(22a)과 제2 측하부 구동팬(22b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  10. 제6 항에 있어서, 상기 중앙 구동팬(23)은,
    상기 챔버(10)의 바닥면의 중앙에 팬의 정면이 상방향을 향하도록 배치되되 상기 바닥면으로부터 이격되게 구비되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  11. 제10 항에 있어서, 상기 중앙 구동팬(23)은,
    서로 소정 거리 이격되게 배치되는 제1 중앙 구동팬(23a)과 제2 중앙 구동팬(23b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  12. 제10 항에 있어서, 상기 중앙 구동팬(23)은,
    대류현상를 일으켜 하부의 먼지를 흡입하여 상부로 발산하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  13. 제6 항에 있어서, 상기 측상부 구동팬(24)은,
    상기 챔버(10)의 마주보는 한쌍의 측면의 중부나 상부에 팬의 정면이 서로 반대 방향을 향하도록 각각 배치되되, 상기 챔버(10)의 한쌍의 측면과 중앙 기준점을 잇는 수직선으로 된 연결선을 기준으로 대략 1~50°각도(θ3) 회전된 방향으로 위치되는 제1 측상부 구동팬(24a)과 제2 측상부 구동팬(24b)으로 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  14. 제1 항에 있어서, 상기 먼지공급부(30)는,
    상기 미세먼지의 재료로 카본블랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치.
  15. 화장료가 도포된 도포부위와 화장료가 도포되지 않은 무도포부위로 구획된 대상을 미세먼지 노출전과 노출후로 나누어 이미지로 촬영하는 촬영장치(100);
    상기 대상을 미세먼지에 노출시키는 상기 제1 항 내지 제14 항 중 어느 한 항으로 구성된 인공대기환경 조성장치(1); 및
    미세먼지 노출전과 노출후 촬영된 상기 대상의 이미지를 비교분석하는 이미지 분석장치(200);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템.
  16. 제15 항에 있어서, 상기 인공대기환경 조성장치(1)는,
    상기 챔버 내부에 구비된 각각의 구동팬을 20~40초 가동시켜 풍속 2.5~3m/s로 유지되는 환경에서 카본블랙이 투입되고, 상기 카본블랙에 의한 미세먼지 농도는 200~3,000mg/m3인 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템.
  17. 제15 항에 있어서, 상기 분석장치(200)는,
    상기 촬영장치(100)와 연동되어, 미세먼지 노출전과 노출후 촬영된 이미지를 이미지 수신부를 통해 각각 수신하고, 수신된 이미지를 변환부를 통해 편집가능한 이미지 파일로 변환하며, 변환된 이미지 파일로부터 미세먼지량을 측정 및 분석하는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템.
  18. 제17 항에 있어서, 상기 분석장치(200)는,
    상기 미세먼지량을 측정 및 분석하기 위해 계수통계를 적용시키며, 강도범위(intensity range)를 설정하여 측정결과를 도출하되, 미세먼지 노출전과 노출후의 동일한 부분을 중첩하여 같은 값의 강도범위로 분석하는 것을 특징으로 하는 미세먼지를 함유한 인공대기환경 조성장치를 이용한 화장료의 미세먼지 차단능 분석 시스템.
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