WO2021080230A1 - 수면유도장치 및 상기 장치를 이용한 수면유도방법 - Google Patents

수면유도장치 및 상기 장치를 이용한 수면유도방법 Download PDF

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WO2021080230A1
WO2021080230A1 PCT/KR2020/013906 KR2020013906W WO2021080230A1 WO 2021080230 A1 WO2021080230 A1 WO 2021080230A1 KR 2020013906 W KR2020013906 W KR 2020013906W WO 2021080230 A1 WO2021080230 A1 WO 2021080230A1
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sleep
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user
induction device
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이지범
이병일
사기동
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전남대학교산학협력단
한국광기술원
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Definitions

  • the present invention relates to a technology for solving a sleep disorder, and more specifically, a sleep inducing device capable of inducing a comfortable sleep by inducing the secretion of melatonin, a sleep-inducing hormone, by irradiating light of a specific wavelength to the skin for a certain period of time, and the above It relates to a sleep induction method using a device.
  • Melatonin N-acetyl-5-methoxytryptamine
  • SCN semiconductor
  • the tumor arresting effect of melatonin has been shown in vitro, and in animal experiments, consistent exposure to light clearly promotes carcinogenesis due to melatonin inhibition. As such, melatonin mediates the timing of a number of physiological functions, particularly those controlled by the duration of light and darkness.
  • Melatonin is synthesized from tryptophan via serotonin, which is N-acetylated by n-acetyl transferase or NAT and then methylated by hydroxyindol-O-methyl transferase.
  • NAT enzyme is a rate limiting enzyme for the synthesis of melatonin and is increased by norepinephrine at the end of the sympathetic nerve in the pineal gland. Norepinephrine is secreted from these nerve ends at night or when in a dark state.
  • melatonin is secreted from the pineal gland with an endogenous circadian rhythm and reaches its peak at night, but since the secretion of melatonin is very sensitive to light, exposure to light at night significantly suppresses the secretion of melatonin.
  • the melatonin inhibitory effect of light varies using different wavelengths due to the inherent spectral sensitivity of melanopsin photoreceptors in the retinal-ganglion cells of the eye. Light exposure with a relatively short wavelength between 420 nm and 520 nm (with peak sensitivity between 440 nm-470 nm) has the most pronounced inhibitory effect.
  • Light therapy is one of these, and it is known that shining light on a subject for a certain period of time can affect the transformation of the circadian rhythm or the secretion of hormones.
  • the pineal gland is a major melatonin secreting organ, but this is because the melatonin secreting organ is also present in other organs such as skin, immune system, mammary gland, gastrointestinal tract, liver, kidney, bladder, ovary, testicle and prostate.
  • human skin expresses a melatonin receptor, but a melatonin-based skin response to light irradiation has not yet been identified.
  • the present inventors have completed the present invention by confirming that melatonin production is promoted when irradiating light of a specific wavelength on human skin, and developing a sleep induction device using this.
  • Another object of the present invention is to provide a sleep induction device of various configurations with improved convenience and a sleep induction method using the device by providing it in a form that is most comfortable for a user to use for a certain period of time before going to bed or in bed.
  • the object of the present invention is not limited to the above-mentioned object, and even if not explicitly mentioned, the object of the invention that one of ordinary skill in the art can recognize from the description of the detailed description of the invention to be described later may naturally be included. .
  • the present invention includes a light source unit including a plurality of LED modules for emitting light in a wavelength band belonging to 560 to 1000 nm; And a control unit for controlling the operation of the entire device, including a driving time of the light source unit, a wavelength change and an output intensity, according to at least one of a preset condition and an input signal.
  • control unit causes the light source unit to emit light in a wavelength band belonging to 560 to 650 nm when power is supplied, and then alternately convert light in a wavelength band belonging to 800 to 890 nm and light in a wavelength band belonging to 900 to 990 nm. Or it is controlled to emit light at the same time.
  • it further comprises a sensor unit including a motion sensor for detecting the user's insensitive motion.
  • the light source unit is configured in a sheet shape, and is attached or inserted in a certain area of the inner surface that contacts the user's skin when the neck is worn.
  • the light source unit has a shape mounted inside the recessed structure of the mattress.
  • the light source unit is configured in a sheet shape, and has a form attached or inserted inside a certain area forming a back plate and a front plate of the clothing.
  • the light source unit is configured in a sheet shape, and has a form attached or inserted in a certain area of the inner surface contacting the user's skin among both sides of the futon.
  • melatonin receptors present in the skin are activated to generate melatonin to induce sleep of the user.
  • the present invention is a driving step of operating the light source of the sleep induction device after positioning any one of the above-described sleep induction device close to the user's skin;
  • a visible light emission step of emitting light in a wavelength range of 560 to 650 nm from the light source unit for a predetermined period of time;
  • light of a wavelength band belonging to 800 to 890 nm and light of a wavelength band belonging to 900 to 990 nm from the light source unit are each intersected for a predetermined period of time to emit light until a preset number of cross emission or power is turned off, or light of different wavelength bands is simultaneously emitted.
  • It provides a sleep induction method comprising; an infrared light emitting step of emitting light for a predetermined time or until the power is turned off.
  • the sleep induction device is implemented to be included in one or more of clothes or a shawl, and is performed from after the user turns on the power before going to bed until immediately before going to bed.
  • the sleep inducing device induces the user's sleep by generating melatonin through the user's skin.
  • the present invention is a driving step of operating the light source of the sleep induction device after positioning any one of the above-described sleep induction device close to the user's skin;
  • a visible light emission step of emitting light in a wavelength range of 560 to 650 nm from the light source unit for a predetermined period of time;
  • An infrared light emitting step of sequentially emitting light of a wavelength range of 800 to 890 nm and light of a wavelength of 900 to 990 nm from the light source unit for a predetermined period of time, or simultaneously emitting light of different wavelengths for a predetermined period of time; Detecting, by a sensor unit, a user's insensitive movement; And a repetitive infrared light emission step of repeatedly performing the infrared light emission step until no movement of the user is detected by the sensor unit.
  • the sleep induction device is implemented to be included in either a mattress or a futon, and is performed from a user's bed to a deep sleep.
  • the sleep inducing device induces the user's sleep by generating melatonin through the user's skin.
  • melatonin production through the melatonin receptor of the skin by simply using a device that emits light of a specific wavelength band to the skin for a certain period of time without taking drugs such as conventional sleeping pills, and thus special side effects such as drug addiction or resistance. Sleep disorder can be overcome without it.
  • the sleep induction device of the present invention and the sleep induction method using the device are implemented in a form that is most comfortable for a user to use for a certain period of time before going to bed or in bed, such as bed, sheet, blanket, pillow, clothes, etc. This is excellent.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a sleep induction device according to the present invention.
  • FIG 2 shows an embodiment of a light source unit included in the sleep induction device of the present invention.
  • FIG 3 shows an embodiment of a sleep induction device according to an embodiment of the present invention.
  • 4A and 4B are flowcharts schematically showing a sleep induction method according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a graph showing melatonin receptor 1/2 activity according to LED irradiation for each wavelength.
  • FIG. 6 is a graph showing the measurement result of melatonin secretion after LED irradiation in normal human dermal fibroblasts.
  • 7A and 7B are Western blot and ELISA results showing synthesis results of collagen I according to LED wavelengths, respectively.
  • first and second may be used to describe various constituent elements, but the constituent elements should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another component. For example, without departing from the scope of the present invention, a first element may be referred to as a second element, and similarly, a second element may be referred to as a first element.
  • the technical feature of the present invention is that it is possible to induce melatonin production through the skin's melatonin receptors only by using a device that emits light of a specific wavelength band to the skin for a certain period of time without taking drugs such as conventional sleeping pills, thereby overcoming sleep disorders without special side effects.
  • Can sleep induction device and in the device are examples of devices that emits light of a specific wavelength band to the skin for a certain period of time.
  • the secretion of melatonin known as sleep-inducing hormone
  • sleep-inducing hormone is very sensitive to light, and nighttime light exposure significantly inhibits melatonin secretion.
  • the melatonin inhibitory effect of light is mainly dependent on the melanopsin photoreceptor in the retinal-ganglion cells of the eye. This is because there is no known technology for inducing melatonin through light irradiation on skin that expresses melatonin receptors.
  • the sleep induction device of the present invention includes a light source unit including a plurality of LED modules for emitting light in a wavelength range of 560 to 1000 nm; And a control unit for controlling the operation of the entire device, including a driving time of the light source unit, a wavelength change, and an output intensity, according to at least one of a preset condition and an input signal. If necessary, it may further include a sensor unit that detects the user's insensitive movement.
  • the sleep induction method using the sleep induction device of the present invention includes a driving step of operating the light source of the sleep induction device after placing it close to the user's skin according to the implementation form of the sleep induction device; A visible light emission step of emitting light in a wavelength range of 560 to 650 nm from the light source unit for a predetermined period of time; And light of a wavelength band belonging to 800 to 890 nm and light of a wavelength band belonging to 900 to 990 nm from the light source unit are each intersected for a predetermined period of time to emit light until a preset number of cross emission or power is turned off, or light of different wavelength bands is simultaneously emitted.
  • FIG. 1 schematically shows the configuration of a sleep induction apparatus according to the present invention
  • FIG. 2 shows an embodiment of a light source included in the sleep induction apparatus of the present invention
  • 3 is a diagram illustrating an embodiment of a sleep induction device according to an embodiment of the present invention
  • FIGS. 4A and 4B are flow charts schematically showing a sleep induction method according to an embodiment of the present invention.
  • 5 is a graph showing melatonin receptor 1/2 activity according to LED irradiation by wavelength
  • FIG. 6 is a graph showing measurement results of melatonin secretion after LED irradiation in dermal fibroblasts of a normal human body.
  • FIG. 7A and 7B are Western blot and ELISA results showing the synthesis results of collagen I according to the LED wavelength, respectively, and FIG. 8 shows that collagen I synthesis is increased according to melatonin and that when the melatonin receptor is suppressed, collagen I synthesis is inhibited. will be.
  • the sleep induction device 100 of the present invention includes a light source unit 110, a control unit 120, an operation unit 130, a sensor unit 140, a memory unit 150, and a power supply.
  • a light source unit 110 a control unit 120
  • an operation unit 130 a sensor unit 140
  • a memory unit 150 a memory unit 150
  • a power supply a power supply.
  • the operation unit 130 is a means for the user to input signals for the operation of the device such as on/off of the device
  • the memory unit 150 is a means for storing programs or data for the operation of the device
  • the power supply is a device
  • power may be supplied through a wired cord or power may be supplied through a rechargeable battery.
  • the light source unit 110 is a component that irradiates light to a user for the purpose of controlling a user's sleep rhythm or treating a sleep disorder, and may include a plurality of LED modules emitting light in a wavelength range of 560 to 1000 nm as an embodiment. have. As can be seen from the experimental examples described below, the inventors have confirmed that when the user's skin is irradiated with light in a specific wavelength band, especially 560 to 1000 nm, for a certain period of time, melatonin, a sleep-inducing hormone, can be generated to induce sleep. Because I did it.
  • the light irradiated from the light source unit 110 mainly emits light in the spectrum of the infrared region, especially the wavelength band that affects the melatonin receptor present in the skin of the human body, rather than the wavelength band that affects the sight sensed by the eyes like a general lighting device. Can be.
  • the light source unit 110 may be composed of a plurality of LED modules, and the LED module may apply a known technical configuration as it is, and may be implemented in various forms according to the implementation form of the sleep induction device 100.
  • the light source unit 110 when the light source unit 110 has a flexible sheet type with a plurality of LED modules, the light source unit 110 may be attached or inserted so as to be included in a shawl, clothes, and blankets, and thus, a sleep induction device (100) can be implemented in the form of a shawl, clothes, or blanket.
  • a sleep induction device 100
  • the sleep induction device 100 when the sleep induction device 100 is a shawl type, it has the same shape as a general shawl, and the sheet-type light source unit 110 may be implemented to have a shape attached or inserted in a certain area of the inner surface that contacts the user's skin when wearing the neck. have.
  • the length of the predetermined area to which the light source unit 110 is attached to the shawl may be a length sufficient to wrap the neck.
  • the sleep induction device 100 may be implemented in the form of a shawl covering the shoulders and arms as well as the neck as a form of a shawl. In this case, the light source unit 110 may be formed to cover almost the entire area of the shawl. .
  • the sleep induction device 100 when the sleep induction device 100 is a clothing type, it may be implemented in a form that is mainly worn on an upper body, and generally may have a form of a top such as a vest, a cardigan, or a jacket. In this way, when the sleep induction device 100 has a top shape, the sheet-type light source unit 110 may be implemented to have a shape attached or inserted inside a certain area forming a back plate and a front plate of clothing.
  • the light source unit 110 implemented in a sheet type may be implemented to have a form attached or inserted in a certain area of the inner surface contacting the user's skin among both sides of the bedding, especially the futon.
  • the predetermined area in which the sheet-shaped light source unit 110 is formed may be a general area occupied by a person lying down, and the length may be about an average height.
  • the light source unit 110 when the light source unit 110 is implemented by arranging a plurality of individual LED modules, the light source unit 110 is included in the mattress in a form that is mounted inside the recessed structure of the mattress placed on the bed. Since it can be attached or inserted, the sleep induction device 100 can be implemented in the form of a mattress.
  • the control unit 120 is a component that controls the operation of other components, including driving time, wavelength change, and output intensity of the light source unit 110 according to one or more of preset conditions and input signals, and the sleep induction device 100
  • the operation of can be controlled entirely according to an input signal manipulated by a user through the manipulation unit 130 or a preset driving program stored in the memory unit 150.
  • the control unit 120 turns on/off the light source unit 110, the driving time, as well as the wavelength change and output intensity. Although it may be controlled, in some cases, the driving time, wavelength change, and output intensity may be automatically controlled by the controller 120 according to a preset driving program without a user's manipulation.
  • the control unit 120 may correspond to at least one or more processors, or may include at least one or more processors. Accordingly, the control unit 120 may be driven in a form included in another hardware device such as a microprocessor or a general-purpose computer system, but in the present invention, the control unit 120 is included in the hardware device of the light source unit 110 and is driven, That is, the light source unit 110 and the control unit 120 may be included and driven in one device, that is, the sleep induction device 100.
  • control unit 120 may include a wavelength control circuit 121 and a dimming circuit 122 as shown in FIG. 1 to adjust a wavelength band of light emitted by the light source unit 110 and control light output.
  • the wavelength control circuit 121 and the dimming circuit 122 are implemented in software and do not belong to the controller 120, but may be implemented in hardware and implemented in a manner controlled by the controller 120. to be.
  • the control unit 120 controls the wavelength control circuit 120 and the dimming circuit 122 to adjust the wavelength and output of light emitted from the light source unit 110 according to a preset condition, that is, a driving program or an input signal by a user.
  • a plurality of LED modules constituting the light source unit 120 are controlled by the control unit 120, all of the light in the wavelength band belonging to 560 to 650 nm. After being first controlled to emit light for a certain period of time, it can be controlled in two forms as follows.
  • all LED modules included in the light source unit 110 emit light in the wavelength range of 800 to 890 nm for a certain period of time, and all LED modules emit light in the wavelength range of 900 to 990 nm for a certain period of time.
  • the operation of the sleep induction device 100 is controlled in the form of performing secondary control to emit light during and then repeatedly performing secondary control until a preset condition is reached or the user turns off the power.
  • the sleep induction device 100 is controlled so that the vehicle control is continuously maintained until a predetermined condition is reached or the user turns off the power.
  • an appropriate LED module arrangement design may be required for a region to emit light in a wavelength band belonging to 800 to 890 nm and a region to emit light in a wavelength band belonging to 900 to 990 nm among the LED modules included in the light source unit 110.
  • the sensor unit 140 includes a motion sensor of a known configuration as a component that detects a user's insensitive movement. If necessary, a weight sensor may be further included. As an embodiment, when the implementation form of the sleep induction device 100 is implemented in the form of a mattress or a blanket, the sensor unit 140 may be included as an essential component of the sleep induction device 100. In this case, the control unit 120 analyzes the signal detected and transmitted by the sensor unit 140 to determine whether the signal is caused by a conscious movement before the user falls asleep or a signal due to an insensitive movement generated when the user enters a deep sleep.
  • the operation of the light source unit 110 may be stopped, and if necessary, the power of the sleep induction device 100 may be controlled to be turned off.
  • the control unit 120 can determine whether the motion signal sensed by the sensor unit 140 is insensitive motion can be performed in various ways. As an embodiment, based on the results of research on the user's motion that occurs during sleep. As a result, a DB stored for data on a specific motion may be compared with data measured and transmitted by the sensor unit 140 to determine the data.
  • the control unit 120 may control the light source unit 110 to be automatically operated.
  • the visible light emission step S2 of emitting light over time may be commonly performed.
  • the steps performed after that may vary depending on the implementation form of the sleep induction device 100, and as a specific implementation, the sleep induction method may be performed as follows.
  • the visible light emission step helps collagen production and melatonin production as shown in the experimental examples described later, but it may be a wavelength that is not suitable for use in bed because it irritates the eyes. Since light in the wavelength band is invisible to the eye because it is in the infrared region, the visible light emission step may be essentially performed so that the user can recognize whether the sleep induction device 100 is operating.
  • the sleep induction method shown in FIG. 4A is an embodiment when the sleep induction device 100 has a shape such as a scarf or clothing, and the driving step of operating the light source unit is performed by the user wearing it on the upper body or wrapping it around the neck. It can be performed in a manner that is positioned close to the user's skin in the manner of and the user drives the light source of the sleep induction device 100 through the operation unit, and then the visible light emission step (S1) can be performed in less than 5 minutes. have.
  • the infrared light emission step is performed.
  • the light of the wavelength band belonging to 800 to 890 nm and the light of the wavelength band belonging to 900 to 990 nm are crossed for a predetermined period of time and emit light until a preset number of cross emission or the power is turned off.
  • It may be performed by emitting light of different wavelength bands at the same time for a predetermined time or until the power is turned off.
  • the infrared light emitting step when the infrared light emitting step emits light of different wavelength bands for a certain period of time, as shown in FIG. 4A, the infrared light emitting step performs a step (S3) of emitting light of the wavelength band belonging to 800 to 890 nm for a certain time. Then, a step (S4) of emitting light in a wavelength range of 900 to 990 nm is performed. In this case, the predetermined time may be determined in the range of 1 minute to 5 minutes. After S4 is performed, a step (S5) of comparing the preset number of emission and the number of emission of S4 is performed.
  • the steps of S3 to S5 may be repeatedly performed until the number of emission of S4 is equal to or greater than the preset number of emission.
  • a step in which the operation of the light source unit is stopped may be performed when the preset time is reached.
  • the sleep induction method shown in FIG. 4B is an embodiment when the sleep induction device 100 has a shape such as a bed or a blanket, and the driving step of operating the light source unit is performed by the user in the sleep induction device 100. It may be carried out in such a way that it is placed close to the user's skin in a way that lies or covers the user's skin, and the user drives the light source unit of the sleep induction device 100 through the operation unit or automatically drives it by the control unit, and then the visible light emission step ( S1) can be performed in less than 5 minutes.
  • the infrared light emission step is performed.
  • the light of the wavelength band belonging to 800 to 890 nm and the light of the wavelength band belonging to 900 to 990 nm are crossed for a predetermined period of time and emit light until a preset number of cross emission or the power is turned off.
  • It may be performed by emitting light of different wavelength bands at the same time for a predetermined time or until the power is turned off.
  • the sleep induction method of the present invention can induce the user's sleep by generating melatonin through the user's skin through a sleep induction device disposed close to the skin.
  • a sleep induction device disposed close to the skin.
  • it can be performed from after the power is turned on before the user goes to bed until immediately before lying down, and if the sleep induction device is implemented to be included in either the mattress or the futon, It can be carried out from afterwards until it enters the deep slip.
  • LEDs with wavelengths of 410 ⁇ 10, 480 ⁇ 7, 525 ⁇ 4, 580 ⁇ 4, 595 ⁇ 2, 630 ⁇ 8, 850 ⁇ 3 and 940 ⁇ 2 nm were used.
  • the dose of each LED was measured using a quantum light-radiometer (Delta OHM, Padova, Italy). The distance from the LED module to the cell is 5cm.
  • DMEM Dulbecco's Modified Eagle's Medium
  • the melatonin receptor expression of HDF is 580 ⁇ 4, 595 ⁇ 2, 630 ⁇ 8, 850 ⁇ 3 and 940 ⁇ 2 nm when stimulated with LED at a dose of 1 J / cm 2 It was significantly increased at the wavelength of 595 ⁇ 2, 630 ⁇ 8, and 940 ⁇ 2 nm, showing remarkable melatonin receptor activity (p ⁇ .01 vs. control).
  • a commercial ELISA kit (OKEH02566, AVIVA SYSTEM Biology) to quantify the amount of Melatonin secretion, that is, the immune molecule of interest, after LED irradiation (1J/cm 2 ) in the same manner as in Experimental Example 1 in normal human dermal fibroblast cells (OKEH02566, AVIVA SYSTEM Biology). ) was used according to the manufacturer's protocol, and the results are shown in FIG. 6 as follows. The microtiter well-plate in this kit was pre-coated with anti-Melatonin antibody. Samples with melatonin standard are added to the wells and incubated.
  • the density of the yellow coloration is measured by reading the absorbance at 450 nm, which is quantitatively proportional to the amount of biotinylated melatonin captured in the well and inversely proportional to the amount of melatonin contained in the sample or standard.
  • Procollagen I protein levels were measured using a commercially available procollagen type I C-peptide enzyme immunoassay (EIA) kit (TaKaRa, Shiga, Japan). The absorbance at 450 nm was measured using a micro plate reader (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA).
  • EIA procollagen type I C-peptide enzyme immunoassay
  • COL-I expression was increased in Western blotting, whereas MMP-1 expression was for HDF at wavelengths of 595 ⁇ 2, 630 ⁇ 8 and 940 ⁇ 2 nm administered at a dose of 1J / cm 2. It shows that it was reduced by LED stimulation.
  • the PICP results shown in FIG. 7b show that the synthesis of type I procollagen after LED stimulation with wavelengths of 595 ⁇ 2, 630 ⁇ 8 and 940 ⁇ 2 nm for HDF (capacity, 1 J / cm 2) showed a significant difference. (P ⁇ .01).
  • the LED prepared in Experimental Example 1 was used with an LED light source with a thickness of 2 mm cloth at different wavelengths (560-940 nm). The light intensity before and after covering was measured, and the results are shown in Table 2.
  • LED wavelength Distance from LED 5cm Cover before After cover
  • the hypothalamus sends signals to the thalamus through the optic and optic nerves to regulate biological clock signals and direct the pineal gland to secrete the hormone melatonin.
  • the membrane receptor MT2 is mainly found in the retina, but human skin exhibits a strong bias against MT1, so through the present invention it can be seen that human skin can exhibit a distinct melatonin response to light compared to the ocular pathway. Therefore, it is clear that a number of LED wavelengths belonging to the 560 to 1000 nm wavelength range used in the sleep inducing device of the present invention stimulate MT1 in HDF to promote the secretion of melatonin, the sleep-inducing hormone, as well as collagen production. .
  • the sleep induction device of the present invention is implemented with a scarf, clothes, mattress, etc., so that a person with a sleep disorder can easily receive light stimulation in a wavelength band that does not interfere with sleep at all through sight before falling asleep or in bed. It can be implemented in various forms to suit convenience, so even users with sensitive senses can use it comfortably.
  • the sleep inducing device and method of the present invention it is possible to induce skin regeneration through collagen production as well as melatonin production through the melatonin receptor of the skin without taking drugs such as existing sleeping pills, so that sleep disorders can be overcome without any special side effects.
  • drugs such as existing sleeping pills

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Abstract

본 발명은 수면장애를 해결하기 위한 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 특정 파장의 빛을 피부에 일정시간 조사하여 수면유도호르몬인 멜라토닌 분비를 유도함으로써 편안한 수면을 유도할 수 있는 수면유도장치 및 상기 장치를 이용한 수면유도방법에 관한 것이다.

Description

수면유도장치 및 상기 장치를 이용한 수면유도방법
본 발명은 수면장애를 해결하기 위한 기술에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 특정 파장의 빛을 피부에 일정시간 조사하여 수면유도호르몬인 멜라토닌 분비를 유도함으로써 편안한 수면을 유도할 수 있는 수면유도장치 및 상기 장치를 이용한 수면유도방법에 관한 것이다.
과도한 인공조명 사용으로 인한 '빛공해'는 숙면을 방해해 건강을 위협한다. 밤이 낮처럼 환하면 생체리듬이 깨져 수면 유도 호르몬인 멜라토닌의 분비가 억제되어, 불면증과 정서 불안, 우울증 등을 발생시킨다.
멜라토닌(N-아세틸-5-메톡시트립타민)은 SCN에 의해 동기화된 일주기성 기능의 중요한 조절자인 송과샘(pineal gland)에 의해 분비되는 중요한 호르몬으로, 크로노바이오틱(chronobiotic) 조절, 면역조정(immuno modulation), 항산화 효과, 계절적 번식 및 종양정지 효과의 타이밍 조절과 같은 다양한 기능들을 갖는 것으로 나타난다. 멜라토닌의 종양정지 효과는 생체 외에서 나타내어졌으며, 동물 실험에서는 광에 대한 일관된 노출이 멜라토닌 억제로 인해 발암 현상을 뚜렷하게 촉진한다. 이와 같이 멜라토닌은 다수의 생리학적 기능들, 특히 빛과 어둠의 지속기간에 의해 제어되는 생리학적 기능들의 타이밍을 중재한다. 멜라토닌은 n-아세틸 전달효소 또는 NAT에 의해 N-아세틸화된 다음 hydroxyindol-O-methyl 전달효소에 의해 메틸화되는, 세로토닌을 통해 트립토판으로부터 합성된다. NAT 효소는 멜라토닌의 합성을 위한 비율 제한적인 효소이고, 송과샘 내의 교감신경 단부에서 노르에피네프린에 의해 증가된다. 노르에피네프린은 이러한 신경 단부로부터 야간에 또는 어두운 상태에 있을 때 분비된다.
따라서, 멜라토닌은 내생적인 일주기성 리듬을 가지고 송과샘으로부터 분비되어 밤에 최고조에 이르지만, 멜라토닌의 분비는 빛에 대해 매우 민감하므로 야간 광 노출은 멜라토닌 분비를 상당히 억제한다. 빛의 멜라토닌 억제 효과는 눈의 망막-신경절 세포 내의 멜라놉신 광수용체의 고유한 스펙트럼 민감도로 인해 서로 다른 파장을 이용하여 달라진다. (440㎚-470㎚ 사이의 피크 민감성을 갖는) 420㎚과 520㎚ 사이의 비교적 짧은 파장의 광 노출이 가장 확연한 억제 효과를 갖는다. 한편, 인간 피부는 멜라토닌 수용체를 발현하지만, 광 조사에 대한 멜라토닌 기반 피부 반응은 아직 밝혀지지 않았다. 이전의 연구는 상이한 유형의 세포 및 종이 빛에 반응하여 상이한 멜라토닌의 작용 스펙트럼을 나타내는 것으로 밝혀졌다.
최근 스마트폰의 등장으로 수면장애는 이전보다 늘고 있다. 실제로 스마트기기들이 보급된 이후로 불면증, 주간졸음증, 피로감, 기억력/집중력 저하, 우울감 및 수면부족을 호소하는 수면장애 환자가 증가하고 있는 실정이다. 하지만, 야간의 과도한 빛 노출이 뇌와 신체에 미치는 영향(수면, 인지, 뇌 회로망 혹은 뇌혈류)에 대한 체계적인 연구 결과가 부족하여, 그 심각성은 덜 조명되어 있는 상태이다.
이러한 수면장애 환자들의 수면 리듬을 관리하기 위한 다양한 방법이 제시되고 있다. 빛 치료(light therapy)가 이 중 하나인데, 대상자에 일정 시간 빛을 비추면 일주기 리듬의 변환이나 호르몬 분비에 영향을 줄 수 있음이 알려져 있다.
하지만, 아직까지 피부를 통해 멜라토닌 생성을 촉진함으로써 수면을 유도하고자 하는 연구가 시도된 바는 없다. 즉 송과선은 주요 멜라토닌 분비 기관이지만, 멜라토닌 분비기관이 피부, 면역계, 유선, 위장관, 간, 신장, 방광, 난소, 고환 및 전립선과 같은 다른 장기에도 존재하기 때문이다.
이와 같이, 인간 피부는 멜라토닌 수용체를 발현하지만, 광 조사에 대한 멜라토닌 기반 피부 반응은 아직 밝혀지지 않았다.
본 발명자들은 다수 연구 노력결과 인간의 피부에 특정파장의 빛을 조사하게 되면 멜라토닌 생성이 촉진되는 것을 확인하고 이를 이용하여 수면유도장치를 개발함으로써 본 발명을 완성하였다.
따라서, 본 발명의 목적은 기존 수면제와 같은 약물복용 없이 특정파장대의 빛을 발하는 장치를 일정시간 피부에 사용하는 것만으로 피부의 멜라토닌 수용체를 통해 멜라토닌 생성을 유도할 수 있어 특별한 부작용 없이 수면장애를 극복할 수 있는 수면유도장치 및 상기 장치를 이용한 수면유도방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 사용자가 잠자리에 들기 전 또는 잠자리에서 일정시간 사용하기에 가장 편안한 형태로 제공함으로써 편의성이 향상된 다양한 구성의 수면유도장치 및 상기 장치를 이용한 수면유도방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않았더라도 후술되는 발명의 상세한 설명의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자가 인식할 수 있는 발명의 목적 역시 당연히 포함될 수 있을 것이다.
상술된 본 발명의 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 560 내지 1000nm에 속하는 파장대의 빛을 발광하는 복수의 LED모듈을 포함하는 광원부; 및 상기 광원부의 구동시간, 파장변화 및 출력강도를 포함하여 전체 장치의 동작을 기 설정된 조건 및 입력신호 중 하나 이상에 따라 제어하는 제어부;를 포함하는 수면유도장치를 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 제어부는 전원이 공급되면 상기 광원부를 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 발광하도록 한 후, 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900 내지 990nm에 속하는 파장대의 빛을 교대로 또는 동시에 발광하도록 제어한다.
바람직한 실시예에 있어서, 사용자의 무자각 움직임을 감지하는 움직임 센서를 포함하는 센서부를 더 포함한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 광원부가 시트 형으로 구성되어 목 착용시 사용자의 피부와 닿는 내부면의 일정영역에 부착 또는 삽입된 형태를 갖는다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 광원부가 매트리스의 함몰구조 내부에 장착되는 형태를 갖는다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 광원부가 시트 형으로 구성되어 의류의 등판과 앞판을 이루는 일정영역 내부에 부착 또는 삽입된 형태를 갖는다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 광원부가 시트 형으로 구성되어 이불의 양면 중 사용자의 피부와 닿는 내부면의 일정영역에 부착 또는 삽입된 형태를 갖는다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 광원부가 발하는 빛이 피부에 조사되면 피부에 존재하는 멜라토닌수용체를 활성화시켜 멜라토닌을 생성하여 사용자의 수면을 유도한다.
또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 수면유도장치를 사용자의 피부와 근접하게 위치시킨 후 상기 수면유도장치의 광원부를 동작시키는 구동단계; 상기 광원부로부터 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 발광시키는 가시광발광단계; 및 상기 광원부로부터 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 각각 일정시간 동안 교차하여 기설정된 교차발광횟수 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시키거나, 서로 다른 파장대의 빛을 동시에 기설정된 시간 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시키는 적외선발광단계;를 포함하는 수면유도방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수면유도장치는 의류 또는 목도리 중 어느 하나 이상에 포함되도록 구현되어 사용자가 잠자리에 들기 전 전원을 동작시킨 이후부터 잠자리에 눕기 직전까지 수행된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수면유도장치는 사용자의 피부를 통해 멜라토닌을 생성하여 상기 사용자의 수면을 유도한다.
또한, 본 발명은 상술된 어느 하나의 수면유도장치를 사용자의 피부와 근접하게 위치시킨 후 상기 수면유도장치의 광원부를 동작시키는 구동단계; 상기 광원부로부터 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 발광시키는 가시광발광단계; 상기 광원부로부터 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 각각 일정시간 동안 순차로 발광시키거나, 서로 다른 파장대의 빛을 동시에 일정시간동안 발광시키는 적외선발광단계; 센서부가 사용자의 무자각 움직임을 감지하는 단계; 및 상기 센서부에 의해 사용자의 움직임이 감지되지 않을 때까지 상기 적외선발광단계를 반복해서 수행하는 반복적외선발광단계;를 포함하는 수면유도방법을 제공한다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수면유도장치는 매트리스 또는 이불 중 어느 하나에 포함되도록 구현되어 사용자가 잠자리에 누운 후부터 딥슬립에 들어갈 때까지 수행된다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 수면유도장치는 사용자의 피부를 통해 멜라토닌을 생성하여 상기 사용자의 수면을 유도한다.
상술된 본 발명에 의하면 기존 수면제와 같은 약물복용 없이 특정파장대의 빛을 발하는 장치를 일정시간 피부에 사용하는 것만으로 피부의 멜라토닌 수용체를 통해 멜라토닌 생성을 유도할 수 있어 약물중독이나 내성과 같이 특별한 부작용 없이 수면장애를 극복할 수 있다.
또한, 본 발명의 수면유도장치 및 상기 장치를 이용한 수면유도방법은 사용자가 잠자리에 들기 전 또는 잠자리에서 일정시간 사용하기에 가장 편안한 형태 즉 침대, 시트, 이불, 베게, 옷 등으로 구현함으로써 사용 편의성이 우수하다.
본 발명의 이러한 기술적 효과들은 이상에서 언급한 범위만으로 제한되지 않으며, 명시적으로 언급되지 않았더라도 후술되는 발명의 실시를 위한 구체적 내용의 기재로부터 통상의 지식을 가진 자가 인식할 수 있는 발명의 효과 역시 당연히 포함된다.
도 1은 본 발명에 따른 수면유도장치의 구성을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 수면유도장치에 포함되는 광원부의 일 구현예를 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수면유도장치의 일 구현예를 도시한 것이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 수면유도방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다.
도 5는 파장별 LED조사에 따른 멜라토닌 수용체 1/2 활성도를 보여주는 그래프이다.
도 6은 정상인체 진피섬유모세포에서 LED조사 후 멜라토닌 분비량 측정결과를 보여주는 그래프이다.
도 7a 및 도 7b는 각각 LED 파장에 따른 콜라겐 I의 합성결과를 보여주는 웨스턴블랏 및 엘리사 결과이다.
도 8은 멜라토닌에 따라 콜라겐 I 합성이 증가되고 멜라토닌 수용체를 억제하면 콜라겐 I 합성이 억제되는 것을 보여주는 것이다.
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예들을 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 발명의 설명에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다. 특히, 정도의 용어 "약", "실질적으로" 등이 사용되는 경우 언급된 의미에 고유한 제조 및 물질 허용오차가 제시될 때 그 수치에서 또는 그 수치에 근접한 의미로 사용되는 것으로 해석될 수 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간 적 선후관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함한다.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예들을 참조하여 본 발명의 기술적 구성을 상세하게 설명한다.
그러나, 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화 될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐 본 발명을 설명하기 위해 사용되는 동일한 참조번호는 동일한 구성요소를 나타낸다.
본 발명의 기술적 특징은 기존 수면제와 같은 약물복용 없이 특정파장대의 빛을 발하는 장치를 일정시간 피부에 사용하는 것만으로 피부의 멜라토닌 수용체를 통해 멜라토닌 생성을 유도할 수 있어 특별한 부작용 없이 수면장애를 극복할 수 있는 수면유도장치 및 상기 장치에 있다.
즉, 종래 수면유도호르몬으로 알려진 멜라토닌의 분비는 빛에 대해 매우 민감하여 야간 광 노출은 멜라토닌 분비를 상당히 억제하는데, 빛의 멜라토닌 억제 효과는 눈의 망막-신경절 세포 내의 멜라놉신 광수용체에 주로 좌우되는 것으로 알려져 있을 뿐, 멜라토닌 수용체를 발현하는 피부에 대한 광 조사를 통해 멜라토닌을 유도하고자 하는 기술이 전혀 알려진 바 없기 때문이다.
따라서, 본 발명의 수면유도장치는 560 내지 1000nm에 속하는 파장대의 빛을 발광하는 복수의 LED모듈을 포함하는 광원부; 및 상기 광원부의 구동시간, 파장변화 및 출력강도를 포함하여 전체 장치의 동작을 기 설정된 조건 및 입력신호 중 하나 이상에 따라 제어하는 제어부;를 포함한다. 필요한 경우 사용자의 무자각 움직임을 감지하는 센서부를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 수면유도장치를 이용한 수면유도방법은 수면유도장치의 구현형태에 따라 사용자의 피부와 근접하게 위치시킨 후 상기 수면유도장치의 광원부를 동작시키는 구동단계; 상기 광원부로부터 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 발광시키는 가시광발광단계; 및 상기 광원부로부터 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 각각 일정시간 동안 교차하여 기설정된 교차발광횟수 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시키거나, 서로 다른 파장대의 빛을 동시에 기설정된 시간 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시키는 적외선발광단계;를 포함할 수도 있고, 수면유도장치를 사용자의 피부와 근접하게 위치시킨 후 상기 수면유도장치의 광원부를 동작시키는 구동단계; 상기 광원부로부터 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 발광시키는 가시광발광단계; 상기 광원부로부터 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 각각 일정시간 동안 순차로 발광시키거나, 서로 다른 파장대의 빛을 동시에 일정시간동안 발광시키는 적외선발광단계; 센서부가 사용자의 무자각 움직임을 감지하는 단계; 및 상기 센서부에 의해 사용자의 움직임이 감지되지 않을 때까지 상기 적외선발광단계를 반복해서 수행하는 반복적외선발광단계;를 포함할 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수면유도장치의 구성을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 수면유도장치에 포함되는 광원부의 일 구현예를 도시한 것이다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 수면유도장치의 일 구현예를 도시한 것이고, 도 4a 및 도 4b는 본 발명의 실시예에 따른 수면유도방법을 개략적으로 나타낸 순서도이다. 도 5는 파장별 LED조사에 따른 멜라토닌 수용체 1/2 활성도를 보여주는 그래프이고, 도 6은 정상인체 진피섬유모세포에서 LED조사 후 멜라토닌 분비량 측정결과를 보여주는 그래프이다. 도 7a 및 도 7b는 각각 LED 파장에 따른 콜라겐 I의 합성결과를 보여주는 웨스턴블랏 및 엘리사 결과이고, 도 8은 멜라토닌에 따라 콜라겐 I 합성이 증가되고 멜라토닌 수용체를 억제하면 콜라겐 I 합성이 억제되는 것을 보여주는 것이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 수면유도장치(100)는 광원부(110), 제어부(120), 조작부(130), 센서부(140), 메모리부(150) 및 전원을 포함하는 것을 알 수 있다. 여기서, 조작부(130), 메모리부(150) 및 전원은 공지된 구성이므로 상세한 설명은 생략한다. 즉, 조작부(130)는 사용자가 장치의 온/오프 등 장치의 동작을 위해 신호를 입력하는 수단이고, 메모리부(150)는 장치의 동작을 위해 프로그램이나 데이터가 저장되는 수단이며, 전원은 장치에 동력을 제공하는 수단으로서 본 발명의 수면유도장치(100)는 유선코드를 통해 전력을 공급받거나 또는 충전 가능한 배터리를 통해 전력을 공급받을 수 있다.
광원부(110)는 사용자의 수면 리듬 조절 또는 수면 장애 치료를 목적으로 사용자에게 빛을 조사하는 구성요소로서, 일 구현예로서 560 내지 1000nm에 속하는 파장대의 빛을 발광하는 복수의 LED모듈을 포함할 수 있다. 후술하는 실험예를 통해 알 수 있듯이, 사용자의 피부에 일정시간 동안 특정 파장대 특히 560 내지 1000nm에 속하는 파장대의 빛을 조사하면 수면유도호르몬인 멜라토닌이 생성되어 수면을 유도할 수 있음을 본 발명자들이 확인하였기 때문이다.
따라서, 광원부(110)에서 조사되는 빛은 일반적인 조명장치처럼 눈에 의해 감지되는 시각에 영향을 미치는 파장대 보다는 인체의 피부에 존재하는 멜라토닌수용체에 영향을 미치는 파장대 특히 적외선 영역의 스펙트럼을 주로 발광하도록 구현될 수 있다.
광원부(110)는 복수의 LED모듈로 구성될 수 있는데, LED모듈은 공지된 기술적 구성을 그대로 적용할 수 있으며, 수면유도장치(100)의 구현형태에 따라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
일 구현예로서 도 2에 도시된 바와 같이 광원부(110)가 다수의 LED모듈이 유연성 있는 시트 형인 경우, 광원부(110)가 목도리, 의류 및 이불 등에 포함되도록 부착 또는 삽입될 수 있으므로, 수면유도장치(100)를 목도리, 의류 또는 이불 등의 형태로 구현할 수 있다.
먼저, 수면유도장치(100)가 목도리형인 경우 일반적인 목도리와 동일한 형태를 갖고 시트 형 광원부(110)가 목 착용시 사용자의 피부와 닿는 내부면의 일정영역에 부착 또는 삽입된 형태를 갖도록 구현될 수 있다. 이 때, 광원부(110)가 목도리에 부착되는 일정영역의 길이는 목을 감을 수 있는 정도의 길이일 수 있다. 필요한 경우 수면유도장치(100)는 목도리의 한 형태로서 목은 물론 어깨와 팔을 감싸는 숄 형태로 구현될 수도 있는데, 이 경우 광원부(110)는 숄의 거의 전체영역을 덮도록 형성될 수 있을 것이다.
또한, 수면유도장치(100)가 의류형인 경우, 주로 상체에 착용하는 형태로 구현될 수 있는데 일반적으로 조끼, 가디건 또는 재킷 등과 같은 상의 형태를 가질 수 있을 것이다. 이와 같이 수면유도장치(100)가 상의 형태를 갖게 되면 시트 형 광원부(110)는 의류의 등판과 앞판을 이루는 일정영역 내부에 부착 또는 삽입된 형태를 갖도록 구현될 수 있을 것이다.
또한, 수면유도장치(100)가 이불형인 경우, 시트 형으로 구현된 광원부(110)는 침구류 특히 이불의 양면 중 사용자의 피부와 닿는 내부면의 일정영역에 부착 또는 삽입된 형태를 갖도록 구현될 수 있다. 여기서 시트형 광원부(110)가 형성되는 일정영역은 폭은 사람이 누웠을 때 차지하는 보통의 넓이이고 길이는 평균키 정도의 길이일 수 있을 것이다.
다른 구현예로서 도 3에 도시된 바와 같이 광원부(110)를 개별적인 LED모듈을 다수개 배열하여 구현되는 경우, 광원부(110)가 침대에 놓이는 매트리스의 함몰구조 내부에 장착되는 형태로 매트리스에 포함되도록 부착 또는 삽입될 수 있으므로, 수면유도장치(100)는 매트리스 형태로 구현될 수 있다.
제어부(120)는 광원부(110)의 구동시간, 파장변화 및 출력강도를 포함하여 다른 구성요소의 동작을 기 설정된 조건 및 입력신호 중 하나 이상에 따라 제어하는 구성요소로서, 수면유도장치(100)의 동작을 조작부(130)를 통해 사용자가 조작하는 입력신호 또는 메모리부(150)에 저장된 기 설정된 구동프로그램에 따라 전체적으로 제어할 수 있다.
제어부(120)는 광원부(110)의 켜짐/꺼짐(on/off), 구동시간은 물론 파장변화 및 출력강도도 조작부(130)를 통해 사용자가 직접 입력하는 신호에 따라 수면유도장치(100)를 제어할 수도 있지만, 경우에 따라서는 구동시간, 파장변화 및 출력강도 등은 사용자의 조작 없이 미리 설정된 구동프로그램에 따라 제어부(120)에 의해 자동적으로 제어될 수 있다.
제어부(120)는 적어도 하나 이상의 프로세서(processor)에 해당하거나, 적어도 하나 이상의 프로세서를 포함할 수 있다. 이에 따라, 제어부(120)는 마이크로프로세서나 범용 컴퓨터 시스템과 같은 다른 하드웨어 장치에 포함된 형태로 구동될 수 있지만, 본 발명에서는 제어부(120)가 광원부(110)의 하드웨어 장치에 포함되어 구동되므로, 즉 광원부(110)와 제어부(120)는 하나의 장치(device) 즉 수면유도장치(100) 내에 포함되어 구동될 수 있다.
특히, 제어부(120)는 도 1에 도시된 바와 같이 파장제어회로(121) 및 디밍회로(122)를 포함하여 광원부(110)가 발광하는 빛의 파장대 조절 및 광출력 조절을 할 수 있다. 여기서, 파장제어회로(121) 및 디밍회로(122)는 소프트웨어적으로 구현되어 제어부(120)에 속하는 것이 아니라, 하드웨어적으로 구현되어 제어부(120)에 의해 제어되는 방식으로 구현될 수도 있음은 물론이다. 이와 같이 제어부(120)는 파장제어회로(120) 및 디밍회로(122)를 제어하여 광원부(110)에서 발광되는 빛의 파장 및 출력을 기설정된 조건 즉 구동프로그램에 따라 또는 사용자에 의한 입력신호에 따라 제어하는데, 일 구현예로서, 수면유도장치(100)에 전원이 공급된 상태에서 제어부(120)의 제어에 광원부(120)를 구성하는 다수의 LED모듈이 모두 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 발광하도록 1차로 제어된 후 다음과 같이 두 가지 형태로 제어될 수 있다.
첫 번째 형태는 1차 제어 후 광원부(110)에 포함된 모든 LED모듈이 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 동안 발광하도록 하고 다시 모든 LED모듈이 900 내지 990nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 동안 발광하도록 하는 2차 제어를 수행한 다음, 기 설정된 조건에 도달하거나 또는 사용자가 전원을 끌 때까지 반복해서 2차 제어를 수행하는 형태로 수면유도장치(100)의 동작을 제어하는 것이다.
두 번째 형태는 1차 제어 후 광원부(110)에 포함된 LED모듈 중 일부 LED모듈은 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛을 발광시키고, 나머지 LED모듈은 900 내지 990nm에 속하는 파장대의 빛을 발광시키는 2차 제어를 기 설정된 조건에 도달하거나 또는 사용자가 전원을 끌 때까지 계속해서 유지하도록 수면유도장치(100)의 동작을 제어하는 것이다. 이 경우는 광원부(110)에 포함된 LED모듈 중 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛을 발광할 영역과 900 내지 990nm에 속하는 파장대의 빛을 발광할 영역에 대한 적절한 LED모듈 배치디자인이 필요할 수 있다.
센서부(140)는 사용자의 무자각 움직임을 감지하는 구성요소로서 공지된 구성의 움직임센서를 포함한다. 필요한 경우 무게감지센서를 더 포함할 수 있다. 일 구현예로서 수면유도장치(100)의 구현형태가 매트리스 또는 이불 등 형태로 구현될 때 센서부(140)가 수면유도장치(100)의 필수구성요소로 포함될 수 있다. 이 경우, 제어부(120)는 센서부(140)가 감지하여 전달하는 신호를 분석하여 사용자가 잠들기 전의 의식적인 움직임에 의해 발생한 신호인지 사용자가 딥슬립에 들어가서 발생하는 무자각 움직임에 의한 신호인지를 확인하여 센서부(140)에 의해 무자각 움직임이 감지되면 광원부(110)의 동작을 멈추도록 제어하는 한편, 필요한 경우 수면유도장치(100)의 전원을 오프시키도록 제어할 수도 있다. 제어부(120)는 센서부(140)에 의해 감지된 움직임 신호가 무자각 움직임인지 여부의 판단은 다양한 방식으로 수행될 수 있는데, 일 구현예로서 수면시 발생하는 사용자의 움직임에 대한 연구결과를 기반으로 특정 움직임에 대한 데이터에 대해 저장된 DB와 실제 센서부(140)가 측정하여 송신하는 데이터를 비교하여 판단할 수 있다.
다른 구현예로서, 수면유도장치(100)의 구현형태가 매트리스이고 센서부(140)가 무게감지센서를 더 포함하는 경우에는 사용자가 매트리스에 눕는 동작을 무게감지센서가 감지하고, 센서부(140)의 신호를 받은 제어부(120)가 자동으로 광원부(110)가 동작되도록 제어할 수도 있을 것이다.
다음으로, 도 4a 내지 도 4c를 참조하여 본 발명의 수면유도장치(100)를 이용한 수면유도방법에 대해 살펴보기로 한다.
본 발명의 수면유도방법은 먼저 수면유도장치(100)를 사용자의 피부와 근접하게 위치시킨 후 수면유도장치의 광원부를 동작시키는 구동단계(S1) 및 광원부로부터 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 발광시키는 가시광발광단계(S2)가 공통적으로 수행될 수 있다. 그 후 수행되는 단계가 수면유도장치(100)의 구현형태에 따라 달라질 수 있는데, 구체적인 구현예로서 다음과 같이 수면유도방법이 수행될 수 있다.
이 때, 가시광발광단계는 조사되는 파장대의 빛이 후술하는 실험예에서 알 수 있듯이 콜라겐 생성 및 멜라토닌 생성에도 도움을 주지만 눈을 자극하기 때문에 잠자리에서 사용하기에는 적합하지 않은 파장일 수도 있지만 이 후 조사되는 파장대의 빛이 적외선 영역에 있어 눈에 보이지 않으므로 수면유도장치(100)가 동작하는지 여부를 사용자가 인식할 수 있도록 가시광발광단계가 필수적으로 수행될 수 있다.
먼저 도 4a에 도시된 수면유도방법은 수면유도장치(100)가 목도리, 의류 등의 형태를 가질 때의 일 구현예로서, 일단 광원부를 동작시키는 구동단계는 사용자가 상체에 입거나 목에 감는 등의 방식으로 사용자의 피부와 근접하게 위치시키고 사용자가 조작부를 통해 수면유도장치(100)의 광원부를 구동시키는 방식으로 수행될 수 있고, 그 후 가시광발광단계(S1)가 5분 미만으로 수행될 수 있다.
그 후 적외선발광단계가 수행되는데 적외선발광단계는 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 각각 일정시간 동안 교차하여 기설정된 교차발광횟수 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시키거나, 서로 다른 파장대의 빛을 동시에 기설정된 시간 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시켜서 수행될 수 있다.
특히, 적외선발광단계가 서로 다른 파장대의 빛을 일정시간 동안 교차로 발광시키는 경우 도 4a에 도시된 바와 같이 적외선발광단계는 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 동안 발광하는 단계(S3)를 수행한 후 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 발광하는 단계(S4)를 수행한다. 이 때 일정시간은 1분 내지 5분의 범위에서 결정될 수 있다. S4가 수행된 후 기 설정된 발광횟수와 S4의 발광횟수를 비교하는 단계(S5)가 수행된다. S5에서 S4의 발광횟수가 기 설정된 발광횟수보다 적으면 다시 S3로 돌아가 기 설정된 발광횟수보다 S4의 발광횟수가 같거나 많아질 때까지 S3 내지 S5의 단계가 반복적으로 수행될 수 있다. 구체적으로 도시하지는 않았지만 적외선발광단계가 서로 다른 파장대의 빛을 일정시간 동안 동시에 발광하도록 구현되는 경우에는 기 설정된 시간이 되면 광원부의 동작이 정지되는 단계가 수행될 수 있을 것이다.
또한, 도 4b에 도시된 수면유도방법은 수면유도장치(100)가 침대, 이불 등의 형태를 가질 때의 일 구현예로서, 일단 광원부를 동작시키는 구동단계는 사용자가 수면유도장치(100)에 눕거나 덮는 방식으로 사용자의 피부와 근접하게 위치시키고 사용자가 조작부를 통해 수면유도장치(100)의 광원부를 구동시키거나 제어부에 의해 자동으로 구동시키는 방식으로 수행될 수 있고, 그 후 가시광발광단계(S1)가 5분 미만으로 수행될 수 있다.
그 후 적외선발광단계가 수행되는데 적외선발광단계는 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 각각 일정시간 동안 교차하여 기설정된 교차발광횟수 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시키거나, 서로 다른 파장대의 빛을 동시에 기설정된 시간 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시켜서 수행될 수 있다.
특히, 적외선발광단계가 서로 다른 파장대의 빛을 일정시간 동안 교차로 발광시키는 경우에도 도 4b에 도시된 바와 같이 S5만 센서부에서 무자각 움직임이 감지되는지를 판단하는 점에서만 상이할 뿐 도 4a와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
이와 같이 본 발명의 수면유도방법은 피부에 근접하게 배치된 수면유도장치를 통해 사용자의 피부를 통해 멜라토닌을 생성하여 사용자의 수면을 유도할 수 있으므로, 수면유도장치가 의류 또는 목도리 중 어느 하나 이상에 포함되도록 구현된 경우에는 사용자가 잠자리에 들기 전 전원을 동작시킨 이후부터 잠자리에 눕기 직전까지 수행될 수 있고, 수면유도장치가 매트리스 또는 이불 중 어느 하나에 포함되도록 구현된 경우에는 사용자가 잠자리에 누운 후부터 딥슬립에 들어갈 때까지 수행될 수 있다.
실험예 1
시험관 내에서 MT1 경로를 통한 멜라토닌 막수용체 (MT1) 및 피부 광 회복에 대한 특정 파장에서의 LED의 영향을 평가하기 위해 신생아 포피의 정상 HDF(HDF)를 1 J / cm 2 용량의 LED로 서로 다른 파장(410-940nm)에서 시험관 내에서 배양하고 멜라토닌 및 LED 자극 후 웨스턴블로팅을 통해 MT1의 활성을 각각 평가 하고 그 결과를 도 5에 나타내었다.
1. LED 광원
410 ± 10, 480 ± 7, 525 ± 4, 580 ± 4, 595 ± 2, 630 ± 8, 850 ± 3 및 940 ± 2 nm의 파장의 LED가 사용되었다. 각각의 LED 조사량은 양자 광-방 사계 (Delta OHM, 이탈리아 파도바)를 사용하여 측정되었다. LED 모듈에서 셀까지의 거리는 5cm이다.
2. 화학물질 및 시약
멜라토닌 및 루진돌은 시그마 알드리치(미국 미주리 주 세인트 루이스)로부터 구매하였다.
3. HDF 배양
1차, 정상 HF 배양은 외식된 신생아 포피로부터 확립되었고 최대 10 계대배양까지 사용되었다. 세포 배양물을 10 % 태아 소혈청 및 2mM 글루타민이 보충 된 둘베코 변형 이글 배지 (DMEM, BioWhittaker Cambrex Bio Sciences, MD, USA, MD)에서 유지시켰다.
4. 웨스턴블로팅
웨스턴블로팅은 공지된 방법으로 수행되었는데, 단백질 밴드는 4 ℃에서 밤새 둔 MMP(H-300; 산타 크루즈 바이오 테크 (Santa Cruz Biotech., 미국 캘리포니아 주 산타 크루즈)), 프로콜라겐 타입-I(Y-18; 산타 크루즈 바이오 테크 (미국 캘리포니아 주 산타 크루즈)) 및 항-β-액틴(ab-6276, 1 : 5,000; Abcam)에 대한 토끼 항체로 프로브되었다. 하기 표 1은 이 실험에 사용된 항체를 보여준다.
Antibodies
1st anti-MEL-1A/B-R(B-8) (sc-398788, Santa Cruz, CA, USA) 1: 200
anti-Pro-COL1A2(Y-18) (sc-8787, Santa Cruz, CA, USA) 1: 200
Anti-MMP1/8 (H-300) (sc-30069, Santa Cruz, CA, USA) 1:200
anti-β-actin (ab-6276, Abcam, Cambridgeshire, UK) 1: 5,000
2nd Goat anti-rabbit IgG-HRP (sc-2004, Santa Cruz, CA, USA) 1: 5,000
donkey anti-goat IgG-HRP (sc-2020, Santa Cruz, CA, USA) 1: 5,000
goat anti-mouse IgG-HRP (sc-2005, Santa Cruz, CA, USA ) 1: 5,000
5. 통계분석Sigma Plot 소프트웨어 (Systat Software, Inc., San Jose, CA, USA)로 수행 된 통계분석을 위해 스튜던트 t- 테스트를 사용하였다. 값은 평균 ± S.D로 표시되는데, p- 값 <0.05는 통계적 유의성을 나타내는 것으로 간주되었다.
도 5에 도시된 바와 같이 웨스턴 블롯 결과에 의하면, HDF의 멜라토닌 수용체 발현은 1 J / cm 2의 용량으로 LED 자극시 580 ± 4, 595 ± 2, 630 ± 8, 850 ± 3 및 940 ± 2 nm의 파장에서 유의하게 증가했는데, 특히, 595 ± 2, 630 ± 8, 및 940 ± 2 nm의 파장에서 현저한 멜라토닌 수용체 활성을 나타냈음을 알 수 있다 (p <.01 대 대조군).
실험예 2
정상인체섬진피섬유모세포(normal human dermal fibroblast)에서 실험예1과 동일한 방법으로 LED 조사(1J/cm 2) 후 Melatonin 분비량 즉 관심 면역 분자인 Melatonin을 정량화하기 위해 상업용 ELISA 키트(OKEH02566, AVIVA SYSTEM Biology)를 제조사의 프로토콜에 따라 사용하여 다음과 같이 실험하고 그 결과를 도 6에 나타내었다. 이 kit안의 microtiter well-plate는 anti-Melatonin antibody로 미리 코팅되었다. 멜라토닌 표준(standard) 함께 sample을 well에 첨가하고 인큐베이션한다. (sample 또는 standard에서 발견 된 멜라토닌은 고정화된 anti-Melatonin antibody상의 제한된 결합 부위에 대해 바이오틴화된 멜라토닌과 경쟁). 인큐베이션 시간이 끝나면 플레이트를 세척한다. Avidin-HRP conjugate를 첨가하고 배양하고 세척한다. 이어서, 고정화된 HRP에 의해 촉매되는 TMB substrate의 첨가를 통해 효소 반응이 생성되어 산성 정지 용액을 첨가 한 후 황색으로 변하는 청색 생성물을 생성한다. 황색 착색의 밀도는 well에 포획 된 비오티닐화 멜라토닌의 양에 양적으로 비례하고 sample 또는 standard에 함유 된 멜라토닌의 양에 반비례하는 450 nm에서의 흡광도를 판독함으로써 측정된다.
도 6에 도시된 바와 같이, 멜라토닌 분비량이 595 ± 2, 630 ± 8, 850 ± 3 및 940 ± 2 nm의 파장에서 유의하게 증가했음을 알 수 있다.
실험예 3
프로콜라겐 타입 I C-펩티드(PICP) 분석을 다음과 같이 더 수행한 것을 제외하면 실험예1과 동일한 방법을 사용하여 피부 광 회복에 대한 특정 파장에서의 LED의 영향을 평가하고 그 결과를 도 7a(웨스턴블라팅) 및 도 7b(PICP)에 나타내었다.
프로 콜라겐 I 단백질 수준은 상업적으로 이용 가능한 프로 콜라겐 유형 I C- 펩티드 효소 면역 분석 (EIA) 키트 (TaKaRa, 일본 시가)를 사용하여 측정 하였다. 450nm에서의 흡광도는 마이크로 플레이트 판독기 (Molecular Devices, Sunnyvale, CA, USA)를 사용하여 측정되었다.
도 7a에 도시된 바와 같이 웨스턴 블롯팅에서 COL-I 발현은 증가한 반면 MMP-1 발현은 1J / cm 2의 용량으로 투여된 595 ± 2, 630 ± 8 및 940 ± 2 nm의 파장에서 HDF에 대한 LED 자극으로 감소하였음을 보여준다.
또한, 도 7b에 도시된 PICP결과는 HDF에 대한 595 ± 2, 630 ± 8 및 940 ± 2 nm의 파장을 가진 LED 자극(용량, 1 J / cm 2) 후 유형 I 프로콜라겐 합성은 유의미한 차이를 나타내었음을 보여준다(p <.01).
실험예 4
상술된 실험에서 MT1 활성화가 HDF에서 검출됨에 따라, MT 1/2 수용체 길항제 루진돌을 10μM의 농도로 배양 배지에 첨가한 것을 제외하면, 실험예1과 동일한 방법을 사용하여 이후 콜라겐 및 매트릭스 메탈로프로테이나제의 조절이 수용체에 의해 매개되는지 여부를 실험하고 그 결과를 도 8에 도시하였다.
도 8에 도시된 바와 같이 595 ± 2, 630 ± 8 및 940 ± 2 nm의 파장을 포함하는 3 개의 LED (용량, 1 J / cm 2) 광이 HDF에 COL-I 및 COL-III 발현의 현저한 증가를 나타내었다.
실험예 5
본 발명의 수면유도장치에 포함되는 광원부가 천으로 광원부가 가려진 상태에서도 피부에 광자극을 주는지 확인하기 위해 실험예1에서 준비된 LED로 서로 다른 파장(560-940nm)에서 두께 2mm 천으로 LED광원을 커버하기 전후의 광도를 측정하고 그 결과를 표 2에 나타내었다.
표 2로부터, 광원부가 천으로 커버되면 광도가 약해지기는 하나, 37%이상의 광도가 유지되는 것을 알 수 있으므로, 본 발명의 수면유도장치를 의류, 목도리, 이불 등으로 구현시 천으로 광원부를 감싸더라도 피부의 멜라토닌 수용체를 발현시키는데 필요한 광자극을 전달할 수 있음을 알 수 있다.
LED 파장 LED와 거리 : 5cm
커버 전 커버 후
1 940 nm ± 2nm 52.6mW/cm 2 21.6mW/cm 2
2 850 nm ± 3nm 177.5mW/cm 2 80mW/cm 2
3 630nm ± 8nm 69.9mW/cm 2 29mW/cm 2
4 595nm ± 2nm 48mW/cm 2 18mW/cm 2
5 580nm ± 3nm 39mW/cm 2 15mW/cm 2
이러한 실험결과들은 HDF에 조사된 일정 파장대 즉 560 내지 1000nm에 속하는 파장대의 빛 특히, 595, 630, 850 및 950nm와 같은 다중 파장의 LED가 상당한 멜라토닌 수용체 활성화를 나타냈음을 보여준다. 또한, 실험예로 제시하지는 않았지만 적외선을 포함하여 1000nm를 초과하는 더 긴 파장의 LED는 유의한 억제를 나타내지 않았다. 반대로, 눈에 조사된 446-477nm의 청색광의 특정 대역폭은 공지된 바와 같이 상당한 플라즈마 멜라토닌 억제를 나타냈다. 시상 하부는 시신경 및 시신경을 통해 시상으로 신호를 보내어 생물학적 시계 신호를 조정하고 송과선이 멜라토닌 호르몬을 분비하도록 지시한다. 또한 막 수용체 MT2는 주로 망막에서 발견되지만 인간의 피부는 MT1에 대한 강한 편향을 나타내므로, 본 발명을 통해 인간의 피부가 안구 경로와 비교하여 빛에 대해 뚜렷한 멜라토닌성 반응을 보일 수 있다는 것을 알 수 있다.따라서, 본 발명의 수면유도장치에서 사용되는 560 내지 1000nm 파장대 범위에 속하는 다수의 LED 파장은 HDF에서 MT1을 자극하여 수면유도호르몬인 멜라토닌 분비를 촉진하는 것은 물론 콜라겐 생성 또한 촉진하는 것이 분명하다. 더욱이, 본 발명의 수면유도장치는 목도리, 의류, 매트리스 등으로 구현되어 수면장애를 가진 사람이 잠들기 전이나 잠자리에서 시각을 통해 수면에 전혀 방해되지 않는 파장대의 광 자극을 용이하게 받을 수 있도록 사용자의 편의성에 맞게 다양한 형태로 구현 가능하므로 감각이 예민한 사용자도 편안하게 사용할 수 있다.
이와 같이 본 발명의 수면유도장치 및 방법에 의하면 기존 수면제와 같은 약물복용 없이 피부의 멜라토닌 수용체를 통해 멜라토닌 생성은 물론 콜라겐 생성을 통한 피부재생을 유도할 수 있어 특별한 부작용 없이 수면장애를 극복할 수 있을 뿐만 아니라 피부미용에도 도움이 되므로, 폭넓은 응용이 가능할 것이다.
본 발명은 이상에서 살펴본 바와 같이 바람직한 실시 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

Claims (14)

  1. 560 내지 1000nm에 속하는 파장대의 빛을 발광하는 복수의 LED모듈을 포함하는 광원부; 및
    상기 광원부의 구동시간, 파장변화 및 출력강도를 포함하여 전체 장치의 동작을 기 설정된 조건 및 입력신호 중 하나 이상에 따라 제어하는 제어부;를 포함하는 수면유도장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어부는 전원이 공급되면 상기 광원부를 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 발광하도록 한 후, 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900 내지 990nm에 속하는 파장대의 빛을 교대로 또는 동시에 발광하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수면유도장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    사용자의 무자각 움직임을 감지하는 움직임 센서를 포함하는 센서부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수면유도장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부가 시트 형으로 구성되어 목 착용시 사용자의 피부와 닿는 내부면의 일정영역에 부착 또는 삽입된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 수면유도장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부가 매트리스의 함몰구조 내부에 장착되는 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 수면유도장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부가 시트 형으로 구성되어 의류의 등판과 앞판을 이루는 일정영역 내부에 부착 또는 삽입된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 수면유도장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 광원부가 시트 형으로 구성되어 이불의 양면 중 사용자의 피부와 닿는 내부면의 일정영역에 부착 또는 삽입된 형태를 갖는 것을 특징으로 하는 수면유도장치.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 광원부가 발하는 빛이 피부에 조사되면 피부에 존재하는 멜라토닌수용체를 활성화시켜 멜라토닌을 생성하여 사용자의 수면을 유도하는 것을 특징으로 하는 수면유도장치.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 수면유도장치를 사용자의 피부와 근접하게 위치시킨 후 상기 수면유도장치의 광원부를 동작시키는 구동단계;
    상기 광원부로부터 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 발광시키는 가시광발광단계; 및
    상기 광원부로부터 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 각각 일정시간 동안 교차하여 기설정된 교차발광횟수 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시키거나, 서로 다른 파장대의 빛을 동시에 기설정된 시간 또는 전원이 꺼질 때까지 발광시키는 적외선발광단계;를 포함하는 수면유도방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 수면유도장치는 의류 또는 목도리 중 어느 하나 이상에 포함되도록 구현되어 사용자가 잠자리에 들기 전 전원을 동작시킨 이후부터 잠자리에 눕기 직전까지 수행되는 것을 특징으로 하는 수면유도방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 수면유도장치는 사용자의 피부를 통해 멜라토닌을 생성하여 상기 사용자의 수면을 유도하는 것을 특징으로 하는 수면유도방법.
  12. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항의 수면유도장치를 사용자의 피부와 근접하게 위치시킨 후 상기 수면유도장치의 광원부를 동작시키는 구동단계;
    상기 광원부로부터 560 내지 650nm에 속하는 파장대의 빛을 일정시간 발광시키는 가시광발광단계;
    상기 광원부로부터 800 내지 890nm에 속하는 파장대의 빛과 900~990nm에 속하는 파장대의 빛을 각각 일정시간 동안 순차로 발광시키거나, 서로 다른 파장대의 빛을 동시에 일정시간동안 발광시키는 적외선발광단계;
    센서부가 사용자의 무자각 움직임을 감지하는 단계; 및
    상기 센서부에 의해 사용자의 움직임이 감지되지 않을 때까지 상기 적외선발광단계를 반복해서 수행하는 반복적외선발광단계;를 포함하는 수면유도방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 수면유도장치는 매트리스 또는 이불 중 어느 하나에 포함되도록 구현되어 사용자가 잠자리에 누운 후부터 딥슬립에 들어갈 때까지 수행되는 것을 특징으로 하는 수면유도방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 수면유도장치는 사용자의 피부를 통해 멜라토닌을 생성하여 상기 사용자의 수면을 유도하는 것을 특징으로 하는 수면유도방법.
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