KR101382138B1

KR101382138B1 - 스마트 기저귀

Info

Publication number: KR101382138B1
Application number: KR1020130118393A
Authority: KR
Inventors: 문희봉; 조영숙
Original assignee: 조영숙; 문희봉
Priority date: 2013-10-04
Filing date: 2013-10-04
Publication date: 2014-04-17

Abstract

본 발명은 스마트 기저귀에 관한 것으로서, 집게 형태로 기저귀와 탈부착이 가능하도록 구성되어, 배변 상태를 직접적으로 감지하는 필름형태의 전지형 감지 케이블(20)에서 유기된 전압신호를 감지하여 대소변 감지정보를 생성하는 제어부(11), 및 대소변 감지정보를 무선 통신망을 통해 접속된 스마트폰 또는 모니터링 시스템으로 전송하는 통신부(12)로 구성된 본체(10); 및 기저귀 내에 설치되되, 대소변을 감지하는 얇고 좁은 양극을 이루는 전기도체(탄소섬유 또는 구리)와, 음극을 이루는 도체(아연 또는 알루미늄)를 면 소재 또는 흡수가 양호한 소재 등으로 코팅한 필름형태로 구성되는 전지형 감지 케이블(20);을 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 전지형 센서 케이블에 대소변의 접촉이 없는 경우에는 전압이 가압되지 않음으로써, 쇼트 방식의 종래기술 보다 보호자 및 기저귀 착용자에게 전기적으로 지극히 안전하고, 소비전력을 현저히 절감시키며, 대소변의 누설상태를 감지하는 경우, 기 설정된 장치(유아 및 환자보호 모니터링 시스템 또는 스마트폰)로 대소변 감시결과를 전송함으로써, 보호자 또는 간병인의 즉각적인 조취를 도모하는 효과가 있다.

Description

스마트 기저귀{SMART DIAPER}

본 발명은 스마트 기저귀에 관한 것으로 더욱 상세하게는, 유아 또는 거동이 불편한 환자가 기저귀에 배변하는 경우, 기저귀의 상태를 보호자에게 알려주어 즉시 필요한 조치를 취함에 따라 쾌적하고 위생적인 육아환경을 조성하고, 거동이 불편한 환자에 대하여 간호 서비스를 향상시키는 기술에 관한 것이다.

기저귀는 유아, 노약자등 스스로 배뇨, 배변활동을 자기의지로 조절할 수 없거나 의사표현이 어려운 사람들을 위하여 개발된 위생용품으로서 매우 오랜 역사를 가지고 있다. 기저귀와 관련된 산업은 현대에 이르러 급격한 발달을 하게 되었는데, 특히 유아용품과 실버산업의 한 분야로서 일회용기저귀의 시장이 점차로 커지고 있다.

유아, 의사표현을 정확히 할 수 없는 사용자가 기저귀를 착용한 상태에서 배뇨, 배변을 하였을 때 보호자가 이를 즉시 확인하지 아니하면 기저귀 착용자는 신체적 측면에서 여러 가지 병변, 즉 습진, 욕창, 피부발진, 짓무름, 홍반 등으로 고통을 겪을 수 있다. 또한, 심리적 측면에서 본다면 대소변이 있는 젖은 기저귀를 착용하고 있다는 정신적 스트레스를 받을 수 있다.

이러한 문제를 해결하기 위하여 근자에 이르러서는 일회용 기저귀의 흡수율증가, 흡열제의 첨가 등 수분을 빨리 흡수하여 쾌적한 상태를 유지하는 방법이나, 배뇨배변을 즉시 확인하기 위한 여러가지 방법이 제안되고 있다.

한편, 대한민국 공개특허 제2010-0091612호(감지수단을 포함하는 기저귀를 사용하는 배뇨, 배변 감시 장치 및 방법)에는, 습도, 온도, 또는 전기저항 값의 변화를 감지하는 감지센서(111)가 내장된 전자태그(110)가 부착된 일회용기저귀(100-1), 전자태그(110)에 신호를 송출하고 전자태그(110)로부터 신호를 수신하는 수단을 가지는 전자회로기판과 작동정보를 확인하기 위한 LED(240)와 부저(250), 스피커 등과 전자태그(110)와 신호를 송수신하기 위한 안테나로 구성된 리더기(200), 리더기(200)가 부착된 기저귀커버, 리더기(200)와 상호 교신을 하며 각 리더기(200)의 상태를 표시하는 리더기 단말장치(300)를 통해 배뇨/배변을 감시하는 기술이 개시된바 있다.

그러나, 종래의 배뇨/배변 감지 장치는 센서 구동을 위해 전원을 상시 공급해야하고, 배뇨/배변으로 인한 쇼트를 감지하기 위해 케이블에 지속적으로 전원을 공급해야만 하는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 전지형 센서 케이블에 전압의 가압을 최소화함으로써, 쇼트 방식의 종래기술 보다 보호자 및 기저귀 착용자에게 전기적으로 지극히 안전하고, 소비전력을 현저히 절감시키는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 대소변의 누설상태를 감지하는 경우, 기 설정된 장치(설비관리 시스템 또는 스마트폰)로 대소변 감시결과를 전송함으로써, 보호자 또는 간병인의 즉각적인 조취를 도모하는데 그 목적이 있다.

이러한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 스마트 기저귀는, 배변 상태를 직접적으로 감지하는 필름형태의 전지형 감지 케이블(20)에서 유기된 전압신호를 감지하여 대소변 감지정보를 생성하는 제어부(11), 및 대소변 감지정보를 무선 통신망을 통해 접속된 스마트폰 또는 모니터링 시스템으로 전송하는 통신부(12)로 구성된 본체(10); 및 기저귀 내에 설치 또는 접착되되, 대소변을 감지하는 얇고 좁은 양극을 이루는 전기도체(탄소섬유 또는 구리)와, 음극을 이루는 도체(아연 또는 알루미늄)를 면 소재 또는 한지로 코팅한 필름형태로 구성되는 전지형 감지 케이블(20);을 포함한다.

상기와 같은 본 발명에 따르면, 전지형 센서 케이블에 전압의 가압을 최소화함으로써, 쇼트 방식의 종래기술 보다 보호자 및 기저귀 착용자에게 전기적으로 지극히 안전하고, 소비전력을 현저히 절감시키는 효과가 있다.

그리고, 본 발명에 따르면, 대소변의 누설상태를 감지하는 경우, 기 설정된 장치(유아 및 환자 보호 모니터링 시스템 또는 스마트폰)로 대소변 감시결과를 전송함으로써, 보호자 또는 간병인의 즉각적인 조취를 도모하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 기저귀를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 스마트 기저귀의 회로도 및 동작 원리도.
도 3은 본 발명에 따른 스마트 기저귀의 필름형태의 전지형 대소변 감지 케이블 구조를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 스마트 기저귀의 전극 및 전해질 별 유기 전압 실험결과를 도시한 도면.

본 발명의 구체적인 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에 관련된 공지 기능 및 그 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는, 그 구체적인 설명을 생략하였음에 유의해야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 스마트 기저귀(D)에 대한 전체 구성도로서, 도시된 바와 같이, 본체(10) 및 필름형태의 전지형 감지 케이블(20)을 포함하여 구성된다.

이하, 도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 스마트 기저귀(D)에 대해 살피면 아래와 같다.

먼저, 본체(10)는 집게 형태로 기저귀와 탈부착이 가능하도록 구성되어, 배변 상태를 직접적으로 감지하는 필름형태의 전지형 감지 케이블(20)에서 유기된 전압신호를 감지하여 대소변 감지정보를 생성하는 제어부(11), 및 대소변 감지정보를 무선 통신망을 통해 접속된 스마트폰 또는 각종 모니터링 시스템으로 전송하는 통신부(12)로 구성된다.

또한, 본체(10)는 제어부(11)가 대소변 상태를 감지하는 경우 점등되는 LED 점등부(13), 및 설정된 사운드를 출력하는 스피커(14)를 더 포함하며, 소형 배터리 또는 외부에서 전기를 충전받아 작동될 수 있도록 구성된다.

그리고, 전지형 감지 케이블(20)은 일회용 기저귀 내에 설치되되, 대소변을 감지하는 얇고 좁은 양극을 이루는 전기도체(탄소섬유 또는 구리)와, 음극을 이루는 도체(아연 또는 알루미늄)를 면 소재 또는 흡수가 양호한 소재 등으로 코팅한 필름형태로 구성된다.

또한, 전지형 감지 케이블(20)은 단선 등 건전 상태를 감지하기 위해 케이블 종단에 일정 값의 종단저항이 연결되도록 구성되며, 케이블과 종단저항 사이에 스위치를 구성할 수 있다.

한편, 본체(10)와 전지형 감지 케이블(20)은 용이하게 탈부착되도록 구성되며, 부착되는 경우 전기적으로 연결되도록 구성된다.

이하, 스마트 기저귀(D)의 세부구성에 대해 살피면 아래와 같다.

구체적으로, 본체(10)는 전지형 감지 케이블(20)에 대소변이 접촉되는 경우, 소변 또는 대변은 양질의 전해질이므로, 전지형 감지 케이블(20) 일측에 구성된 도체와 전해질로 작용하는 대소변의 전기화학 작용이 일어나 각 도체간에 일정 크기의 전압(전위)이 형성된다.

이는 이종 금속간의 부식(Galvanic Corrosion) 현상을 이용한 것으로, 서로 다른 금속이 전해질 용액에 의해 접촉되면 부식전지가 형성되고, 전위가 낮은 금속의 부식이 촉진된다. 각 금속의 표준전위는 아래의 [표 1]과 같으며, 알루미늄과 구리의 조합이 제조하기 용이하고 어느 정도 큰 전위차가 나타남을 알 수 있다.

재료		표준전위[V]	재료		표준전위[V]
칼륨	K	-2.92	철	Fe	-0.4
칼슘	Ca	-2.87	니켈	Ni	-0.25
나트륨	Na	-2.71	주석	Sn	-0.15
마그네슘	Mg	-2.38	납	Pb	-0.13
알루미늄	Al	-1.67	수소	H	0.00
망간	Mn	-1.05	동	Cu	+0.34
아연	Zn	-0.76	은	Ag	+0.81
크롬	Cr	-0.71	금	Au	+1.50

전극 및 전해질 별 유기 전압을 실험한 결과 도 4에 도시된 바와 같이, 소변은 동과 알루미늄 간에 0.5V, 알루미늄과 탄소간에 0.7V 전위차가 발생하고, 수돗물은 동과 알루미늄 간에 0.7V, 알루미늄과 탄소간에 0.8V 전위차가 발생하며, 증류수는 동과 알루미늄 간에 0.7V, 알루미늄과 탄소간에 0.65V 전위차가 발생하는 것을 알 수 있다.

그리고, 전지형 감지 케이블(20)에서 발생한 전압을 본체(10)의 제어부(11)가 감지하여 대소변 감지정보를 생성하고, 통신부(12)가 대소변 감지정보를 스마트폰 또는 각종 모니터링 시스템으로 전송한다.

또한, 제어부(11)가 이 전위차를 감지하여 LED 점등부(13)를 점등시키고, 스피커(14)를 통해 기 설정된 사운드를 출력시켜 기저귀의 배변 상태를 보호자에게 알린다.

한편, 본 발명에 따른 스마트 기저귀(D)는, 전지형 감지 케이블(20)의 동작이 미흡할 경우에 대비하여 미세분말의 전해질을 전지형 감지 케이블(20)에 도포함으로써, 제어부(11)가 정확하게 대소변을 감지하도록 구성된다.

또한, 전지형 감지 케이블(20)에 대소변 접촉이 없을 경우에는 전압이 가압되지 않음에 따라, 종래의 쇼트방식보다 보호자 및 기저귀 착용자에게 전기적으로 지극히 안전하며, 지속적인 전원공급을 필요로 하는 종래의 쇼트방식보다 소비전력이 현저하게 낮다.

그리고, 본체(10)의 제어부(11)는, 종단저항을 통해 폐회로가 형성된 전지형 감지 케이블(20)에 기 설정된 시간(몇 십분 간격) 마다 미소전압을 가하여, 전지형 감지 케이블(20)의 단선 등 건전여부를 감지하며, 이때에도 대소변에 의해 전지형 감지 케이블(20)이 쇼트되었음을 감지하면 종래의 쇼트방식과 같이 배변 상태로 간주하여 보호자에게 실시간으로 배변상태를 알리도록 작동한다.

아울러, 본 발명에 따른 스마트 기저귀(D)는, 본체(10)의 통신부(12)를 통해 무선 통신망(블루투스 등)을 통해 접속됨에 따라, 제어부(11)가 생성한 대소변 감지정보를 스마트폰 또는 각종 모니터링 시스템으로 전송하도록 구성되며, 스마트폰에는 통신부(12)를 통해 제어부(11)와 접속 가능한 앱(App)이 설치될 수 있다.

이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용에만 국한되는 것이 아니며, 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등 물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.

D: 스마트 기저귀
10: 본체 11: 제어부
12: 통신부 13: LED 점등부
14: 스피커 20: 전지형 감지 케이블

Claims

대소변 감지 기저귀에 있어서,
집게 형태로 기저귀와 탈부착이 가능하도록 구성되어, 배변 상태를 직접적으로 감지하는 필름형태의 전지형 감지 케이블(20)에서 유기된 전압신호를 감지하여 대소변 감지정보를 생성하는 제어부(11), 및 대소변 감지정보를 무선 통신망을 통해 접속된 스마트폰 또는 모니터링 시스템으로 전송하는 통신부(12)로 구성된 본체(10); 및
상기 기저귀 내에 설치되되, 대소변을 감지하는 얇고 좁은 양극을 이루는 도체와, 음극을 이루는 도체를 면 소재 또는 흡수가 양호한 소재로 코팅한 필름형태로 구성되는 전지형 감지 케이블(20);을 포함하되,
상기 전지형 감지 케이블(20)은,
단선 및 건전 상태를 감지하기 위해 케이블 종단에 일정 값의 종단저항이 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.
제1항에 있어서,
상기 본체(10)는,
상기 제어부(11)가 대소변 상태를 감지하는 경우 점등되는 LED 점등부(13); 및 기 설정된 사운드를 출력하는 스피커(14);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.
삭제
제1항에 있어서,
상기 전지형 감지 케이블(20)에 대소변이 접촉되는 경우, 전지형 감지 케이블(20) 일측에 구성된 도체와 전해질로 작용하는 대소변의 전기화학 작용이 일어나 각 도체간에 일정 크기의 전압(전위)이 형성되며,
상기 제어부(11)가 상기 전압을 감지하여 생성한 대소변 감지정보를 통신부(12)를 통해 접속된 보호자의 스마트폰으로 전송하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.
제1항에 있어서,
상기 제어부(11)는,
종단저항을 통해 폐회로가 형성된 전지형 감지 케이블(20)에 기 설정된 시간 마다 미소전압을 가하여, 전지형 감지 케이블(20)의 단선 등 건전 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 스마트 기저귀.