KR102720559B1

KR102720559B1 - 에너지 기반 디바이스

Info

Publication number: KR102720559B1
Application number: KR1020230044288A
Authority: KR
Inventors: 김세운; 이윤주
Original assignee: (주)이지템
Priority date: 2023-04-04
Filing date: 2023-04-04
Publication date: 2024-10-24
Anticipated expiration: 2043-04-04
Also published as: KR20240149029A

Abstract

본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스는, 인체의 굴곡에 따라 변형 및 복원 가능한 재질로 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부의 상부에 배치되고 서로 이격되어 배치된 복수의 미세전극;을 포함하는 헤드부와, 액상 조성물이 토출되는 토출구가 형성되고 신축성 재질로 형성된 외피부; 상기 외피부 내부에 수용되고 상기 액상 조성물이 함침될 수 있는 다공성 폼으로 형성된 담체부;를 포함하는 액상 조성물 수용기와, 상기 복수의 미세전극에 인가할 전기적 자극 신호를 생성하는 신호생성모듈이 수용된 본체부를 포함하여 구성될 수 있다.

Description

에너지 기반 디바이스{ENERGY BASED DEVICE}

본 발명은 피부관리기로 사용되는 에너지 기반 디바이스에 관한 것이다.

최근 에너지 기반 디바이스(Energy Based Device; EBD)가 의료 또는 미용의 목적으로 널리 사용되고 있다. 에너지 기반 디바이스(EBD)는 다양한 종류의 에너지를 인체에 인가하여 피부미용 및 의학적 치료에 활용하는 장치를 말한다. 일례로, EBD를 사용하여 약물 또는 화장품에 포함된 효능성분을 인체의 피부 내로 흡수 및 촉진시킴으로써, 재생, 주름개선, 미백, 보습, 탈모치료 등의 효과를 증진시킬 수 있다.

이러한, EBD를 이용한 경피투여 약물전달(Transdermal Drug Delivery; TDD)은 피부를 통해 약물을 투여하여 효능성분을 피부 내로 전달하기 위한 방법으로서, 전기천공법(Electroporation), 전기이온영동법(Iontophoresis), 아크방전천공법(Arcporation), 마이크로니들(Microneedle), 초음파영동법(Sonophoresis) 등을 이용한다. 이 중에서, 전기천공법, 전기이온영동법, 아크방전천공법은 사용하는 전기적 신호(전압, 전류, 주파수)의 파라미터 값들을 변화시켜 효능물질의 피부 흡수 촉진을 조절할 수 있다. 또한, EBD로부터 출력되는 미세전류, 고전압, 저주파, 고주파, 펄스전기장 등의 전기적 자극 자체가 재생, 미백, 상처치유, 통증완화 등의 효과를 나타낼 수도 있다.

한편, EBD는 인체에 전기적 신호를 인가하는 전극을 포함하는데, 인체에 효율적으로 자극을 가하기 위해서는 전극 표면이 인체에 접촉되어야 한다. 그러나, 인체에는 굴곡진 부위가 많이 존재하기 때문에, 전극이 인체에 충분히 밀착되지 않아 전기적 자극을 가할 수 없는 부위들이 존재한다. 또한, 효율성 측면에서 1회의 자극면적이 충분하도록 전극을 가급적 크게 형성하여야 한다. 그러나, 전극의 면적이 커질수록 인체의 굴곡진 부분에 접촉되는 접촉면적의 상대적 비율이 감소하게 되어, 국부 영역에 대한 피부자극의 집중으로 인해 사용자의 고통을 수반하는 문제가 있다.

또한, 한편, EBD를 이용한 경피투여 약물전달을 위해, 사용자는 자신의 얼굴 등의 신체 부위에 약물 또는 화장품을 도포한 후, EBD에 구비된 전극을 피부 표면에 접근시켜 전기적 자극을 인가하게 된다. 사용자가 자신의 손으로 약물 또는 화장품을 피부에 도포할 때 상당량이 손에 흡수되어 목적 부위에 흡수되는 양이 줄어드는 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하고자, 효능성분의 피부 도포와 EBD에 의한 전기 자극을 동시에 수행할 수 있는 장치의 개발이 요구되고 있다. 그 예로서, 장치 내부에 약물 또는 화장품 조성물이 수용된 앰플을 장착하는 방법이 고려되고 있으나, 전기적 자극을 수행하는 동안에 적정량의 용액을 누수 없이 토출시키기 위한 앰플 용기를 제작하는 것이 용이하지 않다. 통상적으로 사용하는 펌핑 방식의 용기의 경우, 복원력을 제공하는 스프링, 가압을 위한 피스톤, 피스톤의 가압동작에 의해 용기 내부의 용액에 대해 인출력을 가하는 밸브 등 다수의 부품으로 구성되어 있어서 그 조립 제작이 용이하지 않고, 제품의 크기가 커지게 되며, 제조 비용이 비싸다는 단점이 있다.

KR

10-2389659

B

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 인체의 다양한 부위에 적용하는 경우에도 자극면적을 충분히 확보할 수 있는 에너지 기반 디바이스를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 다른 목적은, 유효성분의 도포 및 전기적 자극을 동시에 수행할 수 있는 에너지 기반 디바이스를 제공하는 것이다.

나아가, 본 발명은, 적정량의 용액 토출을 가능하면서도 제조 비용이 저렴하고 또한 교체 사용이 간편한 액상 조성물 수용기를 포함하는 에너지 기반 디바이스를 제공하는 것을 추가적인 목적으로 한다.

본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 명확하게 이해될 수 있을 것이다.

여기서, 상기 액상 조성물 수용기는 상기 토출구가 상기 헤드부에 마련된 개구를 통해 외부로 노출되도록 배치되는 것이 바람직하다.

또한, 상기 몸체부는 전기 절연성의 재질로 형성된 것이 바람직하다. 그리고, 상기 몸체부는 신축성 재질의 외피 및 상기 외피에 충전된 완충부를 포함하여 구성될 수 있다. 다른 방법으로,상기 몸체부는 내부에 공기층이 마련된 튜브 형상으로 형성될 수 있다.

아울러, 상기 헤드부에는 상기 복수의 미세전극 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 컨택부를 포함하는 것이 바람직하다. 그리고, 상기 몸체부 내부를 경유하여 상기 미세전극 및 상기 컨택부를 전기적으로 도통시키는 전기도선을 더 포함할 수 있다. 상기 전기도선은 상기 미세전극 및 상기 컨택부 사이의 거리 변화에 따라 신축 가능하게 형성된 것이 바람직하다.

나아가, 본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스는, 상기 액상 조성물 수용기의 저면에 밀착되어 배치되는 가압패널; 및 상기 가압패널을 상기 헤드부 측으로 가압하는 가압장치;를 더 포함할 수 있다.

이때, 상기 외피부의 측면에는 상기 가압패널로부터 압력이 가해지는 방향으로 주름구조가 형성된 것이 바람직하다. 또한, 상기 다공성 폼은 상기 가압패널로부터 압력이 가해지는 방향과 수직한 방향으로 측면이 함몰된 것이 바람직하다.

그리고, 상기 외피부의 저면 내측에 상기 토출구에 내삽되는 범프부가 형성된 것이 바람직하다. 또한, 상기 외피부의 저면 내측에는 외부로부터 액상 조성물이 유입될 때 개방되고, 아울러 상기 외피부 내부에 수용된 액상 조성물이 외부로 유출되는 것을 방지하는 밸브가 형성된 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 인체의 굴곡진 부위에 적용하는 경우에도 자극 면적을 충분히 확보할 수 있는 에너지 기반 디바이스를 제공할 수 있다. 인체의 굴곡진 부위에서도 충분한 접촉 면적을 확보할 수 있으므로, 피부 자극이 국부에 집중됨에 따른 사용자 고통을 방지할 수 있다. 나아가, 본 발명은 유효성분의 도포 및 전기적 자극을 동시에 수행할 수 있는 에너지 기반 디바이스를 제공한다. 아울러, 본 발명에서 채택한 액상 조성물 수용기는 적정량의 용액 토출이 가능하면서도 제조 비용이 저렴하고 또한 교체 사용이 간편하고, 특히 에너지 기반 디바이스의 헤드부 및 본체부의 설계에 있어서 높은 자유도를 제공하므로 장치를 소형화에 유리하다.

도 1은 본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스인 피부관리장치의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스의 헤드부의 단면을 도시하는 도면으로서, 도 1의 I-I 절개선을 따라 바라 본 단면도이다.
도 3는 본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스의 헤드부를 인체의 굴곡진 부위에 사용하는 상태를 개요적으로 도시한 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스의 헤드부에 설치되는 미세전극의 다른 실시예로서, 하나의 전극그룹에 속하는 복수의 미세전극들의 배치상태를 개요적으로 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 액상 조성물 수용기의 단면을 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 액상 조성물 수용기에 마련된 토출구의 일례를 도시한 도면이다.
도 7는 본 발명에 따른 액상 조성물 수용기의 하부를 도시한 도면으로서, 수용기 내부에 액상 조성물을 주입하는 상태를 개요적으로 도시한다.
도 8은 본 발명에 따른 액상 조성물 수용기가 장착된 헤드부의 평단면을 도시한 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우, 그에 대한 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 설명하도록 한다.

도 1에는 본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스의 일 실시예를 도시하였다. 본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스는, 인체에 전기적 신호를 인가하는 전극(110)이 형성된 헤드부(100); 및 상기 전극(110)에 인가할 전기적 신호를 생성하는 신호생성모듈(400)이 수용된 본체부(300);를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 헤드부(100)의 하부에는 액상 조성물 수용기(200)가 배치된다. 그리고, 액상 조성물 수용기(200)의 저면에는 가압패널(230)이 밀착되어 배치된다. 아울러, 본체부(300)에는 가압패널(230)을 헤드부(100) 측으로 가압하는 가압장치(500)가 수용될 수 있다.

도 1에서 보듯이, 본체부(300)에 마련된 내부 공간에 신호생성모듈(400) 및 가압장치(500)가 수용되고, 그 하부에 커버(600)가 개폐 가능하게 체결된다. 신호생성모듈(400) 및 가압장치(500) 이외에도 전원을 공급하는 배터리가 수용될 수 있다. 아울러, 신호생성모듈(400)에서 생성된 전기적 신호는 본체부(300)에 마련된 전기적 신호 라인(미도시)을 통해 헤드부(100)에 전달될 수 있다. 또한, 헤드부(100)는 본체부(300)에 탈부착이 가능하게 형성될 수 있다. 그리고, 액상 조성물 수용기에는 약물 또는 화장품 조성물이 수용되어 있으며, 헤드부(100) 및 본체부(300) 사이의 내부 공간에 수납될 수 있고, 수용된 조성물이 모두 사용되면 새로운 액상 조성물 수용기로 교체할 수 있다.

도 1에 도시한 에너지 기반 디바이스는 예컨대 경피투여를 통한 약물전달장치로서 사용될 수 있다. 사용 방법을 설명하면, 사용자가 전원을 켜서 장치를 동작시키면, 신호생성모듈(400) 및 가압장치(500)가 구동된다. 신호생성모듈(400)가 생성한 전기적 신호는 헤드부(100)의 전극(110)에 전달된다. 아울러, 가압장치(500)가 구동되면 가압봉(510)이 가압패널(230)을 헤드부(100) 측으로 가압한다. 가압패널(230)이 헤드부(100) 측으로 가압되면, 헤드부(100)의 상부 내측벽 및 가압패널(230) 사이에 배치된 액상 조성물 수용기(200)가 압착(Squeezing)되고, 그에 의해 내부에 수용된 약물 또는 화장품 조성물이 헤드부(100) 외부로 토출된다. 가압장치(500)에 의한 가압패널(230)의 압착 동작은 장치가 동작되는 동안 주기적 또는 지속적으로 수행될 수 있다. 가압장치(500)의 의해 전달되는 압력의 크기 및 시간주기는 수용기의 재질 및 요구되는 액상 조성물의 토출량에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그에 의해, 헤드부(100)에 마련된 전극(110)에 의한 전기적 자극과 동시에 효능성분의 도포가 가능하게 된다.

도 2 및 도 3에는 헤드부(100)의 세부 구성을 더 자세히 설명하기 위한 개요적인 단면도를 도시하였다. 도 2에서 보듯이, 본 발명에 따른 헤드부(100)는, 인체의 굴곡에 따라 변형 및 복원 가능한 재질로 형성된 몸체부(130)와, 인체에 대향하는 자극부(111)가 외부로 노출되도록 몸체부(130)의 상부에 배치되고 아울러 서로 이격된 복수의 미세전극(110)을 포함한다. 여기서, 미세전극(110)은 몸체부(130)의 하부에 배치된 컨택부(161)를 통해 신호생성모듈(400)에 전기적으로 연결된다. 도 2에서는 헤드부(100)에 배치된 컨택부(161)와 신호생성모듈(400) 사이의 전기적 연결 통로에 대해서는 도시를 생략하였으나, 예컨대 몸체부(130)의 하부에 배치된 커넥터(160) 및 헤드부(100) 내부에는 소정의 전기적 통로가 형성될 수 있음을 쉽게 이해할 수 있다.

특히, 몸체부(130)가 '인체의 굴곡에 따라 변형 및 복원 가능한 재질'로 형성된다는 의미는, 접촉면(130a)을 인체에 접촉시켰을 때 그 굴곡을 따라 변형되고, 아울러 접촉이 해제되면 다시 원래 형상으로 복원되는 것을 뜻한다. 몸체부(130)로 사용될 수 있는 재질로는, 예컨대 연질의 합성수지, 천연고무, 라텍스, 스펀지, 우레탄 등의 소재를 사용할 수 있다. 또한, 몸체부(130)는, 연질 실리콘 등과 같은 신축성 재질로 외피(131)를 형성하고, 그 내부를 발포수지 등을 이용한 다공성 발포폼 또는 스펀지 등으로 충전하여 완충부(132)를 형성할 수도 있다. 나아가, 완충부(132)는 발포폼, 스펀지 등의 충전재를 충전하지 않고 공기층으로 형성될 수도 있다. 즉, 몸체부(130)는 외피(131) 내부에 공기층(132)이 마련된 튜브 형상으로 형성될 수 있다. 공기층(132)이 마련된 튜브 형상으로 몸체부(130)를 형성하는 경우, 미세전극(110) 및 컨택부(161)를 전기적으로 도통시키기 위한 전기도선(150)이 충전재에 의해 간섭되어 단락되는 것을 방지할 수 있다. 아울러, 몸체부(130)는 일면에 배치되는 다수의 미세전극(110)이 서로 전기적으로 절연될 수 있도록 전기 절연성의 재질로 형성되는 것이 바람직하다.

또한, 복수의 미세전극(110)은 몸체부(130)의 일면(130a)에서 서로 이격되어 배치되는데, 인체에 대향하는 자극부(111)가 외부로 노출되어 배치된다. 미세전극(110)은 전기전도성이 우수한 금속재질로 형성되거나 혹은 합성수지재 베이스에 전기전도성 금속이 코팅된 것을 이용할 수 있다. 또한, 미세전극(110)의 형상은 각형 또는 원형으로 형성될 수 있으며 그 형상에는 제한이 없다. 미세전극(110)은 몸체부(130)가 인체의 굴곡에 따라 변형될 때 굴곡진 부위에 밀접 접촉될 수 있도록 인체의 굴곡면(S)을 따라 정렬될 수 있다(도 3 참조). 또한, 미세전극(110)의 자극부(111)는 인체에 접촉하는 부위가 평면 형상으로 형성될 수 있다. 아울러, 미세전극(110)의 자극부(111)는 몸체부(130)의 상면(130a)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치되는 것이 바람직하다. 자극부(111)와 몸체부(130) 사이에 틈이 있는 경우, 이웃하는 미세전극(110) 사이에 이물질이 부착될 수 있는데, 이 경우 세척이 용이하지 않고 또한 이웃하는 미세전극(110) 간에 전기적 합선이 발생할 수 있다.

몸체부(130)의 타면(130b)에는 커넥터(160)가 배치될 수 있다. 커넥터(160)에는 복수의 컨택부(161)가 마련되고, 각각의 컨택부(161)는 복수의 미세전극(110) 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된다. 커넥터(160)는 몸체부(130)의 타면(130b)에 접착 등의 화학적인 방법으로 부착될 수도 있고, 서로 맞물리는 구조를 형성하여 물리적인 방법으로 결합될 수도 있다. 아울러, 커넥터(160)에는 별도의 결합구조가 형성되어 헤드부(100)를 구성하는 하우징에 결합되도록 형성될 수도 있다. 커넥터(160)의 형상에는 제한이 없으며, 별도의 부재로 제작되어 헤드부(100)에 탈부착 가능하게 형성될 수 있다. 신호생성모듈(400)로부터 전송되는 전기적 신호는 컨택부(161)를 통해 미세전극(110)에 전달될 수 있다.

나아가, 컨택부(161)과 미세전극(110)은 전기도선(150)에 의해 연결된다. 몸체부(130)의 변형 및 복원 시에 전기적 도통이 원활하게 유지되게 하기 위하여, 전기도선(150)은 미세전극(110)과 컨택부(161) 사이의 거리 변화에 따라 따라 신축이 가능한 재질로 형성되거나, 또는 코일 형상이나 판 스프링과 같은 스프링 구조로 형성되어 길이가 신축 가능하게 형성될 수 있다. 예컨대, 도 2 및 도 3에서는 전기도선(150)를 코일과 같은 스프링 구조로 형성한 예를 도시하였고, 도 4에는 판스프링 구조로 형성한 예를 도시하였다. 특히, 도 4에 도시한 판스프링 구조의 전기도선(150)은, 몸체부(130)가 인체의 굴곡에 따라 변형될 때 미세전극에 연결된 부위(150a)가 눌림에 따라 컨택부(161)와 연결된 부위(150b)와의 상대변위에 의해 신축이 가능하게 된다. 전기도선(150)을 도 4에 도시한 판스프링 구조로 형성하면, 미세전극(110) 및 전기도선(150)을 금속재질을 이용하여 일체로 형성할 수 있으므로 제조가 용이한 이점이 있다.

한편, 복수의 미세전극(110) 각각에 일대일로 대응하여 컨택부(161)를 형성할 수도 있다. 이 경우, 각 미세전극(110)에 독립적으로 전기적 신호를 인가할 수 있다. 또한, 복수의 미세전극(110)은 적어도 하나의 미세전극을 포함하는 복수의 전극그룹으로 구분될 수도 있다. 이 경우, 동일한 전극그룹에 속하는 복수의 미세전극들은 브릿지(112)에 의해 전기적으로 도통될 수 있다. 도 4에는 그룹화된 미세전극들의 배치상태를 개요적으로 도시하였다. 예컨대, 도 4에는 6개의 미세전극(110)으로 구성된 제1 전극그룹이 브릿지(112)에 의해 전기적으로 연결된 상태를 도시하였다. 추가적으로, 제1 전극그룹을 둘러싸는 복수의 미세전극(110)을 제2 전극그룹으로 하여 별도의 브릿지에 의해 전기적으로 연결할 수 있다. 여기서, 미세전극들(110)이 몸체부(130)의 변형에 따라 정렬될 때, 브릿지(112)가 미세전극들(110)의 변위에 따라 탄성적으로 변형 및 복원되는 것이 바람직하다. 이와 같은 배치를 통해, 제1 전극그룹에 인가되는 전기적 신호와 이웃하는 다른 전극그룹에 인가되는 전기적 신호의 극성을 달리하여 인가할 수 있고, 각 전극그룹에 전기적 신호를 인가하기 위한 전기도선(150)의 수를 줄일 수 있으므로 제조에 용이하다. 또한, 도 4에 도시한 전극그룹은 금속박판의 프레스 가공을 통해 여러개의 미세전극 및 판스프링 구조의 전기도선을 일체로 형성할 수 있으므로 제조비용을 절감할 수 있다.

다음으로, 도 5에는 본 발명에 따른 액상 조성물 수용기의 단면을 도시하였다. 도 5에서 보듯이, 액상 조성물 수용기(200)는, 액상 조성물(240)이 토출되는 토출구(211)가 형성되고 신축성 재질로 형성된 외피부(210); 상기 외피부(210) 내부에 수용되고 액상 조성물(240)이 함침될 수 있는 다공성 폼으로 형성된 담체부(220);를 포함하여 구성될 수 있다.

여기서, 액상 조성물(240)은, 오일을 외부상으로 하여 물이 내부상으로 분산되어 있는 유중수형(Water in oil), 수중유형, 가용화형, 오일타입형 등이 사용 가능하며 이에 제한되지 않는다. 또한, 액상 조성물은, 겔 또는 크림 타입의 화장료 조성물이나 의약물 조성물일 수 있다. 특히, 액상 조성물은, 가압패널(230)에 의한 스퀴징에 의해 토출구(211)로 유출될 수 있는 제형이면 사용이 가능하다.

외피부(210)는 신축성이 있는 재질로 형성되는 것이 바람직하다. 외피부(210)는 내부에 수용되는 액상 조성물이 밀폐되어 수용될 수 있으면서 동시에 외부 압력에 의해 토출구(211)에 형성된 슬릿(212)을 통해 외부로 토출될 수 있을 정도로 탄성을 가진 재질을 사용하는 것이 바람직하다. 아울러, 예컨대, 외피부(210)는, 천연고무, 실리콘고무, 합성고무 등 고무 재질로 형성될 수 있다.

외피부(210)의 측면에는 가압패널(230)로부터 압력이 가해지는 방향(X 방향)으로 주름구조(210a)가 형성된 것이 바람직하다. 가압패널(230)의 가압에 의해 주름구조(210a)가 축소되면서 외피부(210)의 부피축소가 더 현저해질 수 있으며, 이는 내부에 수용된 액상 조성물의 스퀴징에 더 유리하다.

아울러, 외피부(210)의 상단에는 토출구(211)가 마련되는데, 토출구(211)는 헤드부(100)에 마련된 개구(120)를 통해 외부로 노출되도록 배치되는 것이 바람직하다(도 2 참조). 토출구(211)에는 외피부(210)가 압착될 때 그 압력에 의해 개방되는 슬릿(212)이 형성될 수 있다(도 6 참조). 액상 조성물 수용기(200)를 장치에 설치하기 전에는, 토출구(211)를 통해 액상 조성물이 유출되지 않도록 접착성 커버(250)에 의해 밀봉된 상태로 보관될 수 있으며, 사용 중에는 슬릿(212)에 의해 밀폐된 상태로 관리될 수 있다.

다음으로, 담체부(220)는 외피부(210) 내부에 수용된다. 담체부(220)는 액상 조성물(240)이 합침될 수 있는 다공성 폼으로 형성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 담체부(220)는, 아크릴로니트릴부타디엔 고무(NBR), 스티렌-부타디엔 고무(SBR), 폴리염화비닐, 폴리에틸렌, 에틸렌-비닐아세테이트 고무(EVA), 라텍스, 실리콘고무, 스티렌-이소프렌-스티렌 공중합체(SIS), 스티렌-에틸렌-부틸렌-스티렌 공중합체(SEBS), 폴리비닐알코올(PVA), 부틸 고무, 클로로프렌 고무, 및 폴리우레탄 등을 이용하여 발포시켜 제조할 수 있다. 여기서, 발포는 플라스틱 또는 고무의 구조물에 발포제를 배합하여 일정한 온도, 압력, 시간 조건 하에 기체를 발생시켜 셀(Cell)이 형성된 발포체를 만드는 것을 말한다.

특히, 다공성 폼은 함침된 액이 가라앉지 않도록 적절한 기공수를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 다공성 폼은 오픈 셀(open cell) 구조를 가질 수 있다. 클로즈드 셀(closed cell) 구조를 가지는 경우, 기포가 폼 내부에 갇혀 화장료 조성물이 용이하게 함침되지 않을 수 있다. '오픈 셀'은 그물망 구조를 의미하고, '클로즈드 셀'은 기포상으로 풍선과 같은 폼을 가지는 것을 말한다. 다공성 폼은, 압력에 의해 스퀴즈가 용이하고 배출이 잘 되는 물성을 가지는 것이 바람직하다.

또한, 다공성 폼은 상기 가압패널(230)로부터 압력이 가해지는 방향에 대하여 수직한 방향(Y 방향)으로 측면(220a)이 함몰된 것이 더욱 바람직하다. 이에 의해, 가압패널(230)의 압착에 의해 외피부(210)가 수축될 때, 다공성 폼의 함몰된 측면(220a)에 의해 외피부의 측면(210a)이 간섭되지 않으므로, 수용기(200)의 스퀴징이 원활하게 수행될 수 있다.

상술한 액상 조성물 수용기는, 신축성 재질의 외피부(210) 내부에서 다공성 폼을 발포하여 담체부(220)를 형성한 후, 수용된 외피부(210) 내부에 액상 조성물을 주입하여 제조될 수 있다. 액상 조성물의 주입은 예컨대, 도 7에서 보듯이 주입기(260)를 통해 수행될 수 있다. 이때, 외피부(210)의 저면(214)에는 주입기(260)의 주입에 의해 관통로가 형성될 수 있는데, 주입기(260)가 탈거되면 고무 재질의 복원력에 의해 관통로가 밀폐될 수 있다. 수용기(200)를 상당한 압력으로 가압하지 않는 한, 외피부(210)를 형성하는 재질의 복원력에 의해 관통로가 다시 개방되지 않는다. 다만, 복원력을 충분히 확보할 수 있도록, 주입기(260)가 주입되는 위치에서 저면(214) 내부에 충분한 치수의 범프(215)를 형성하는 것이 바람직하다. 범프(215)는 예컨대 고무가 뭉쳐있는 형상으로서 미세 가공을 통해 형성할 수 있다. 다른 방법으로, 외피부(210)의 저면(214) 내측에는 외부로부터 액상 조성물이 유입될 때 개방되고 아울러 외피부(210) 내부에 수용된 액상 조성물(240)이 외부로 유출되는 것을 방지하는 밸브(216)가 형성될 수 있다. 밸브(216)는 예컨대 얇은 막으로 형성된 멤브레인 밸브일 수 있다. 멤브레인 밸브(216)는 주입기(260)의 주입에 의해 개방된 후, 주입기(260)가 탈거되면 폐쇄되어 액상 조성물의 유출을 방지한다. 일례로, 도 7에는 범프(215) 상부에 멤브레인 밸브(216)를 형성한 예를 도시하였다.

나아가, 범프(215)는 외피부(210)의 저면(214) 내측에 형성되는데, 이때 상부에 마련된 토출구(211)에 대응하는 위치에 형성되어 토출구(211)에 내삽될 수 있도록 형성되는 것이 바람직하다. 외피부(210)의 압착이 진행될 때, 범프(215)가 토출구(211) 측으로 압착되면서, 액상 조성물(240)의 잔류물이 남지 않도록 담체부(220)를 충분히 압착할 수 있다. 아울러, 스퀴징이 충분히 진행되었을 때, 액상 조성물(240)의 잔류물을 최소화하기 위하여, 외피부(210)의 상부는 토출구(211) 측으로 갈수록 직경이 감소하는 테이퍼진 형상으로 형성되는 것이 바람직하고, 나아가 저면(214)의 내측면(214a)이 테이퍼진 외피부(210)의 상부 형상과 대응하도록 테이퍼진 형상으로 형성되는 것이 더욱 바람직하다.

상술한 액상 조성물 수용기(200)는 장치 내부에 장착 및 탈거가 가능한 카트리지 방식으로 사용될 수 있다. 이때, 액상 조성물 수용기(200)는 장치에 마련된 가압패널(230)에 의해 가압되는 형태로 제조될 수도 있고, 도 1에서 보듯이, 수용기(200) 자체에 가압패널(230)이 부착된 형태로 제조될 수 있다. 가압패널(230)이 외피부(210)의 저면에 부착된 형태로 제조하면, 수용기(200)의 취급이 용이하고 또한 액상 조성물을 재충전하여 재사용하는 데에 더욱 유리하다. 아울러, 가압패널(230)의 압력이 수용기(200) 전체에 균일하게 인가될 수 있도록, 가압패널(230)은 외피부(210)의 저면(214) 전체를 커버하는 형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 가압패널(230)에는 담체부(220)에 액상 조성물을 주입하기 위한 주입홀(231)이 형성되는 것이 바람직하다. 여기서, 도 7에서 보듯이, 범프(215)는 주입홀(231)에 대응되는 위치에 형성된 것이 바람직하다.

앞에서 설명하였듯이, 본 발명에 따른 액상 조성물 수용기 및 이를 포함하는 에너지 기반 디바이스를 이용하면, 유효성분의 도포 및 전기적 자극을 동시에 수행할 수 있다. 특히, 본 발명에 따른 액상 조성물 수용기는 적정량의 용액 토출이 가능하면서도 제조 비용이 저렴하고 또한 교체 사용이 간편하다. 아울러, 본 발명에 따른 액상 조성물 수용기를 이용하면 에너지 기반 디바이스의 헤드부(100) 및 본체부(300)의 설계에도 높은 자유도를 제공한다. 사용자가 본체부(300)를 잡은 상태에서 헤드부(100)를 피부 표면에 접촉시켜 사용하게 되므로, 장치를 소형화하는 것이 사용에 유리하다. 이때, 본체부(300)에 수납된 신호생성모듈(400)로부터 헤드부(100)에 전달되는 전기적 신호의 신호전달라인을 형성하는 것이 용이하지 않을 수 있다. 본 발명에 따른 액상 조성물 수용기(200)는 신축성 재질의 외피부(210)로 제조되므로 그 단면 형상을 다양하게 설계할 수 있다. 즉, 도 8에서 보듯이, 평단면 양측에서 헤드부(100)의 내측에 신호전달통로(101)를 형성하면, 전극(110) 및 신호생성모듈(400) 사이의 전기통로를 충분히 확보할 수 있다.

도 3은 인체의 굴곡진 부위에 본 발명에 따른 에너지 기반 디바이스를 사용하는 상태를 개요적으로 도시한다. 도 3에서 보듯이, 수용기(200)가 압착되면 헤드부(100)의 상단 내벽 및 가압패널(230) 사이에 배치된 담체부(220)가 스퀴징된다. 그에 따라, 액상 조성물(240)이 슬릿(212)을 개방하면서 외부로 토출되고, 아울러 전극(110)을 통해 전기적 자극이 사용자의 피부 표면(S)에 가해지게 된다. 이때, 헤드부(100) 상부에 배치된 몸체부(130)가 인체의 굴곡에 따라 변형되고, 그에 의해 미세전극들(110)이 인체의 굴곡면(S)을 따라 정렬된다. 따라서, 인체의 굴곡진 부위에서도, 액상 조성물의 도포와 함께 전기적 자극을 동시에 진행할 수 있으므로, 경피흡수를 통한 약물전달이 더욱 원활하게 진행될 수 있다.

본 발명에 따른 전극부재 및 이를 포함하는 에너지 기반 디바이스는, 전기천공기, 전기이온영동기, 아크방전천공기, 미세전류기기, 저주파자극기, 고주파자극기, 펄스전기장자극기, 또는 이들 장치 기술 중 2 이상을 결합한 장치 등 다양한 에너지 기반 디바이스에 적용 가능하다.

지금까지 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위 내에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 그러므로 여기서 설명한 본 발명의 실시예는 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 하고, 본 발명의 범위는 상술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims

인체의 굴곡에 따라 변형 및 복원 가능한 재질로 형성된 몸체부; 및 상기 몸체부의 상부에 배치되고 서로 이격되어 배치된 복수의 미세전극;을 포함하는 헤드부와,
액상 조성물이 토출되는 토출구가 형성되고 신축성 재질로 형성된 외피부; 상기 외피부 내부에 수용되고 상기 액상 조성물이 함침될 수 있는 다공성 폼으로 형성된 담체부;를 포함하는 액상 조성물 수용기와,
상기 복수의 미세전극에 인가할 전기적 자극 신호를 생성하는 신호생성모듈이 설치된 본체부를 포함하고,
상기 액상 조성물 수용기는 상기 본체부 내부에 수납되되 상기 토출구가 상기 헤드부에 마련된 개구를 통해 외부로 노출되도록 배치되는 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
삭제
제 1 항에 있어서,
상기 몸체부는 전기 절연성의 재질로 형성된 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 몸체부는 신축성 재질의 외피 및 상기 외피에 충전된 완충부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 몸체부는 내부에 공기층이 마련된 튜브 형상으로 형성된 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 헤드부에는 상기 복수의 미세전극 중 적어도 하나에 전기적으로 연결된 컨택부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 6 항에 있어서,
상기 몸체부 내부를 경유하여 상기 미세전극 및 상기 컨택부를 전기적으로 도통시키는 전기도선을 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 7 항에 있어서,
상기 전기도선은 상기 미세전극 및 상기 컨택부 사이의 거리 변화에 따라 신축 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 액상 조성물 수용기의 저면에 밀착되어 배치되는 가압패널; 및
상기 가압패널을 상기 헤드부 측으로 가압하는 가압장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 9 항에 있어서,
상기 외피부의 측면에는 상기 가압패널로부터 압력이 가해지는 방향으로 주름구조가 형성된 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 9 항에 있어서,
상기 다공성 폼은 상기 가압패널로부터 압력이 가해지는 방향과 수직한 방향으로 측면이 함몰된 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 외피부의 저면 내측에 상기 토출구에 내삽되는 범프부가 형성된 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.
제 1 항에 있어서,
상기 외피부의 저면 내측에는 외부로부터 액상 조성물이 유입될 때 개방되고, 아울러 상기 외피부 내부에 수용된 액상 조성물이 외부로 유출되는 것을 방지하는 밸브가 형성된 것을 특징으로 하는, 에너지 기반 디바이스.