KR20160109901A - 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치 및 그 장치를 이용한 미생물 활성 발견 방법 - Google Patents

휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치 및 그 장치를 이용한 미생물 활성 발견 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치 및 그 장치를 이용한 미생물 활성 발견 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 빛을 특정파장대의 빛을 투과시키거나 특정파장대의 빛으로 변환시키는 파장 제어부; 상기 특정파장대의 빛에 따라 형광 되는 파장의 빛을 투과시키는 필터부; 및 상기 파장 제어부는 휴대 기기의 광원에 부착되고 상기 필터부는 휴대 기기의 광수신부에 부착되도록 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치 및 이를 이용한 미생물 활성 발견 방법에 관한 것으로, 장소에 구애받지 않고 간편하게 미생물 활성을 자가 평가할 수 있고 저장 및 분석할 수 있는 효과가 있다.

Description

휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치 및 그 장치를 이용한 미생물 활성 발견 방법{Microbial activity detecting apparatus for mobile device and microbial activity detecting method using the same}
본 발명은 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치 및 그 장치를 이용한 미생물 활성 발견 방법에 관한 것이다.
본 발명은 미생물의 활성을 자가 평가할 수 있는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치 및 그 장치를 이용한 미생물 활성 발견 방법에 관한 것이다.
본 발명에 사용되는 주요원리는 큐레이(Q-ray)에 의한 미생물의 형광반응이다.
큐레이를 이용하여 미생물의 반응정도를 측정하여 충치나 음식물의 상한 정도를 평가할 수 있는 것이다.
큐레이를 이용한 관측 장치로서 고글을 착용하고 405nm의 청색광을 쏘이면서 직접 관측하는 형태의 제품이 있다.
분석, 저장기능을 구비하며 좀 더 정밀한 검사를 위해서는 고가의 장비를 이용하여야 하며 이는 무겁고 전원 공급을 위한 장치 및 디스플레이와의 연결을 위한 배선이 필요하고 별도의 소프트웨어의 설치가 필요하였다.
한편, 스마트폰은 그 소프트웨어인 어플리케이션(Application)을 이용하여 다양한 기능을 수행할 수 있게 되었다.
스마트폰의 어플리케이션은 다양한 기능을 발휘하여 별도의 시간을 들여야 하는 은행업무 등도 언제 어디서나 간편하게 해결할 수 있도록 하는 기능을 제공하게 되었다.
스마트폰의 이와 같은 기능을 고려하면, 큐레이의 원리와 스마트폰의 구성요소, 어플의 분석 및 저장기능을 이용하면 별도의 배선이나 복잡한 기구가 없이도 간편하게 미생물의 활성을 자가 평가할 수 있을 것으로 기대할 수 있을 것이다.
위와 같은 목적 달성을 위해서는 큐레이 원리를 스마트폰을 이용하여 구현하는 구체적인 기술이 필요하다.
한편, 종래의 등록특허 제10-1315698호는 미생물 활성을 발견할 수 있는 휴대용 관측 장치에 관한 것이다. 미생물 활성을 자가 평가할 수 있는 장비로서 광원부, 조작부, 전원부, 관측부가 하나의 몸체에 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
그러나, 이러한 기기는 소프트웨어나 분석기기 등을 별도로 필요로 하는 것이며 기존의 기기를 이용하고자 하는 본 발명의 목적과는 상이한 것이다.
본 발명은 휴대 기기를 이용하여 별도의 배선이나 복잡한 기구 없이 장소에 구애받지 않고 간편하게 미생물의 활성을 자가 평가할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은 특정파장대의 빛을 투과시키거나 투과되는 빛을 특정파장대의 빛으로 변환시키는 파장 제어부; 상기 특정파장대의 빛에 따라 형광 되는 파장의 빛을 투과시키는 필터부; 및 상기 파장 제어부가 휴대 기기의 광원에 부착되고 상기 필터부가 휴대 기기의 광수신부에 부착되도록 고정하는 고정수단;을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 파장 제어부와 상기 필터부의 간격을 조절하는 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 파장 제어부는 405nm대의 대역통과필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 필터부는 하나 이상의 색 필터를 포함하며 상기 색 필터는 교체 가능한 것을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치를 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 고정수단은 집게, 자석 및 접착물질 중 어느 하나를 이용한 것을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치를 제공할 수 있다.
또한, 미생물 활성 발견 장치가 장착된 휴대 기기를 이용하여 미생물 활성을 발견하는 방법에 있어서, 상기 파장 제어부를 통하여 빛을 조사하는 단계; 상기 필터부를 통하여 빛을 수신하는 단계; 상기 수신된 빛을 분석하여 미생물 활성정보를 생성하는 단계; 상기 미생물 활성정보에 상응하는 정보를 디스플레이에 표시하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 미생물 활성 발견 장치는 상기 파장 제어부와 상기 필터부의 간격을 조절하는 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 파장 제어부는 405nm대의 대역통과필터인 것을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 필터부는 하나 이상의 색 필터를 포함하며 상기 색 필터는 교체 가능한 것을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법을 제공할 수 있다.
바람직하게는, 상기 고정수단은 집게, 자석 및 접착물질 중 어느 하나를 이용한 것을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법을 제공할 수 있다.
본 발명은 장소에 구애받지 않고 간편하게 미생물 활성을 자가 평가할 수 있고 저장 및 분석할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치가 휴대 기기에 부착되는 모습을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치의 활용예를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 활성 발견 방법을 나타낸 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면들을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치(100)를 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시에에 따른 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치(100)는 파장 제어부(110), 필터부(120), 고정수단(130) 및 조절부(140)를 포함한다.
파장 제어부(110)는 특정파장대의 빛을 투과시키거나 투과되는 빛을 특정파장대의 빛으로 변환시킨다.
일반적으로 휴대 기기용 카메라에 장착되는 플래쉬(flash)는 다양한 색이 반사될 수 있도록 백생광을 사용한다.
파장 제어부(110)는 이러한 백색광이 투과되면서 원하는 파장대의 가시광이 얻어지도록 필터(filter)로 구성되거나 특정 파장대로 형광(flourescence: 빛을 흡수한 물질이 흡수한 빛과는 다른 파장대의 빛을 방사하는 현상, 반사와 구별된다)하는 형광물질로 구성할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서 특정파장대는 380nm 내지 420nm의 청색광을 의미한다.
미생물은 대사과정에서 포피린(porphyrin)이라는 물질을 발생시키며 이 물질은 상기 특정파장대의 빛에 반응하여 형광 현상을 일으킨다.
따라서, 상기 특정파장대는 미생물의 대사과정에서 생기는 물질인 포피린의 형광을 유도하기 위한 것이다.
보다 바람직하게는, 상기 파장 제어부(110)는 405nm대의 대역통과필터를 포함한다.
필터부(120)는 상기 특정파장대의 빛에 따라 형광 되는 파장의 빛을 투과시킨다.
포피린에 의해 형광된 빛은 주변의 빛에 비해 그 세기가 작을 수 있다. 즉, 광량이 부족할 수 있다. 따라서, 형광된 빛의 대비(constrast)를 명확히 하기 위하여 형광된 빛에 상응하는 필터를 구비한 필터부(120)가 필요한 것이다.
본 발명의 실시예에 따라 필터부(120)는 특정한 파장의 빛을 차단하기 위한 색 필터를 단독으로 사용할 수도 있고 몇 가지를 조합하여 사용할 수도 있다.
색 필터가 차단하는 빛의 파장 또는 색 필터의 조합은 평가하고자 하는 미생물이 형광시키는 빛의 파장에 따라 달라질 수 있다.
또한, 필터부(120)는 하나의 색 필터를 다른 파장 영역에 해당하는 색 필터로 교체할 수 있도록 형성할 수도 있다.
고정수단(130)은 상기 파장 제어부(110)가 휴대 기기의 광원에 부착되고 상기 필터부(120)가 휴대 기기의 광수신부에 부착되도록 고정하는 역할을 한다.
고정수단(130)은 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치(100)를 휴대 기기에 고정하기 위하여 고정용 집게, 후크, 접착물질 또는 영구자석을 이용할 수 있다.
고정수단(130)으로서 휴대 기기의 케이스 형태를 이용할 수도 있다. 이 경우 파장 제어부(110) 및 필터부(120)는 상기 케이스의 일부가 되어 일체로 휴대 기기에 결합된다.
조절부(140)는 파장 제어부(110)와 필터부(120)의 간격을 조절한다.
조절부(140)는 광원 및 광수신부의 거리가 서로 다른 휴대 기기에 장착하기 용이하도록 한 것이다.
조절부(140)는 나사와 같은 수단을 이용해서 파장 제어부(110)와 필터부(120)의 간격을 조절하고 또한 파장 제어부(110)를 중심으로 필터부(120)가 회전할 수 있도록 한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치(100)가 휴대 기기(200)에 부착되는 모습을 나타낸 도면이다.
이하 도 2를 참조하여 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치(100)가 휴대 기기(200)에 부착되는 것에 대하여 설명한다.
휴대 기기(200)는 광원(210), 광수신부(220)를 포함한다.
본 발명의 실시예에서는 휴대 기기(200)로서 스마트폰(200)을 사용하였다.
광원(210)은 일반적으로 카메라의 플래쉬 역할을 하는 부분으로 백색광을 조사하게 되나 이에 제한되는 것은 아니다.
광수신부(220)는 수신되는 빛을 감지하여 전기신호로 전환하는 역할을 한다. 광수신부(220)로서 CMOS, CCD 등의 이미지센서를 사용할 수 있다.
파장 제어부(110)는 상기 광원(210)에 부착된다. 파장 제어부(110)는 광원(210)에 부착됨으로써 광원(210)에서 방사된 빛의 파장을 특정 파장대로 제한하거나, 특정 파장대로 전환하게 된다.
필터부(120)는 상기 광수신부(220)에 부착된다. 필터부(120)는 광수신부(220)에 부착됨으로써 특정파장대의 빛에 따라 형광 되는 파장의 빛을 투과시킨다.
고정수단(130)은 상기 파장 제어부(110) 및 필터부(120)가 광원(210) 및 광수신부(220)에 각각 잘 부착되도록 고정하는 역할을 한다.
조절부(140)는 광원(210)과 광수신부(220)간 거리에 따라 파장 제어부(110) 및 필터부(120)의 간격을 조절하는 역할을 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치(100)의 활용예를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치(100)는 휴대 기기(200)에 장착되어 치아에 존재하는 미생물의 활성을 평가할 수 있도록 한다.
본 발명의 일실시예에서 휴대 기기(200)는 광원(210), 광수신부(220), 어플리케이션(230), 표시부(240)를 포함한다.
본 발명에서 미생물 활성을 평가하는 데 있어 사용되는 주요원리는 큐페이(Q-ray)에 의한 미생물의 형광반응이다.
큐레이는 인체에 무해한 푸른 색 파장 영역 대의 가시광선을 의미한다.
큐레이는 미생물들이 분비하는 포피린이라는 특수한 대사산물과 반응하여 특이한 색의 형광을 발하게 된다.
형광된 특이한 색의 빛은 필터로 걸러 분석하게 되며 색의 강도나 배열에 따라 치아나 음식물에서의 미생물의 활성 상태를 분석할 수 있다.
본 발명에서는 광원(210)에서 방사된 빛을 파장 제어부(110)를 통하여 큐레이를 생성하게 되고, 필터부(120)를 통해 형광된 빛을 분석하여 미생물의 활성을 평가하게 된다.
광원(210)에서 백색광이 방사되며 파장 제어부(110)를 통과한다. 본 발명의 일실시예에서는 스마트폰(200)의 어플리케이션(230)을 통하여 광원(210)을 구동시켜 백색광을 발생시키게 된다.
파장 제어부(110)를 통과한 빛은 미생물의 활성을 평가하는데 적합한 파장인 380nm 내지 420nm 파장대의 청색광(I)으로 선택된다. 바람직하게는, 파장 제어부(110)는 405nm의 대역통과필터를 사용한다.
상기 특정 파장대의 빛(I)은 치아에 도달하고 치아에 존재하는 미생물과 반응한다. 보다 상세하게는 비생물의 대사과정에서 생기는 포피린과 반응한다.
포피린은 형광 형상을 일으키며 상기 특정 파장대와는 다른 파장의 빛(F)을 방사한다. 이 빛은 녹색의 빛(실선)일 수도 있고 붉은색의 빛(점선)일 수도 있다.
상기 형광된 다른 파장의 빛(F)은 필터부(120)를 통과한다.
주변을 어둡게 하지 않는 이상 필터부(120)에 입사하는 빛은 포피린으로부터 방사된 파장의 빛(F) 뿐만 아니라 원하지 않는 빛들도 들어오며 파장대가 동일한 빛도 포함된다. 이는 미생물 활성의 평가를 어렵게 하는 요인 중 하나이다.
필터부(120)는 포피린으로부터 방사된 파장의 빛(F)만을 투과시키거나 포피린으로부터 방사된 파장의 빛(F)을 다른 파장의 빛보다 더 많이 투과시킨다.
필터부(120)는 위와 같이 포피린으로부터 방사된 파장의 빛(F)을 다른 빛과 명확히 대비되도록 하여 미생물 활성의 평가를 용이하게 한다.
광수신부(220)는 수신되는 빛을 감지하여 전기신호로 전환하는 역할을 한다. 광수신부(220)로서 CMOS, CCD 등의 이미지센서를 사용할 수 있다.
어플리케이션(230)은 광수신부(220)에서 수신된 신호를 분석하여 미생물 활성정보를 생성한다.
미생물 활성정보는 미생물이 활성을 나타내는 부위, 활성 정도 등의 정보를 의미하며 이에 제한되는 것은 아니다.
어플리케이션(230)은 스마트폰(200)에 설치되며 필요한 성능을 추가하여 업데이트 할 수도 있다. 이에 따라, 촬영 이미지의 저장, 분석은 물론 관리 기능을 추가할 수도 있다.
표시부(240)는 상기 분석 정보를 사용자가 확인할 수 있도록 표시한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 미생물 활성 발견 방법을 나타낸 순서도이다.
도 4를 참조하면, S400단계에서 휴대 기기(200)는 광원(210)을 제어하여 빛을 방사하고 파장 제어부(110)를 통하여 목표물에 빛을 조사한다.
S410단계에서 휴대 기기(200)는 필터부(120)를 통하여 빛을 수신한다.
S420단계에서 휴대 기기(200)는 수신된 빛을 분석하여 미생물 활성정보를 생성한다.
미생물 활성정보는 미생물이 활성을 나타내는 부위, 활성 정도 등의 정보를 의미하며 이에 제한되는 것은 아니다.
하나의 예로 휴대 기기(200)는 미생물 활성부위가 나타낸 이미지를 그대로 저장할 수도 있고 활성부위를 가공하여 저장할 수도 있다.
S430단계에서 휴대 기기(200)는 상기 미생물 활성정보에 상응하는 정보를 디스플레이에 표시한다.
휴대 기기(200)는 디스플레이를 통하여 미생물 활성에 의한 형광 이미지를 그대로 보여줄 수도 있고 미생물 활성부위를 표시하여 보여줄 수도 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
100: 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치
110: 파장 제어부
120: 필터부
130: 고정수단
140: 조절부

Claims (10)

  1. 특정파장대의 빛을 투과시키거나 투과되는 빛을 특정파장대의 빛으로 변환시키는 파장 제어부;
    상기 특정파장대의 빛에 따라 형광 되는 파장의 빛을 투과시키는 필터부; 및
    상기 파장 제어부가 휴대 기기의 광원에 부착되고 상기 필터부가 휴대 기기의 광수신부에 부착되도록 고정하는 고정수단;을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 파장 제어부와 상기 필터부의 간격을 조절하는 조절부;를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 파장 제어부는 405nm대의 대역통과필터를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 필터부는 하나 이상의 색 필터를 포함하며 상기 색 필터는 교체 가능한 것
    을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 고정수단은 집게, 자석 및 접착물질 중 어느 하나를 이용한 것
    을 특징으로 하는 휴대 기기용 미생물 활성 발견 장치.
  6. 제1항의 미생물 활성 발견 장치가 장착된 휴대 기기를 이용하여 미생물 활성을 발견하는 방법에 있어서,
    상기 파장 제어부를 통하여 빛을 조사하는 단계;
    상기 필터부를 통하여 빛을 수신하는 단계;
    상기 수신된 빛을 분석하여 미생물 활성정보를 생성하는 단계;
    상기 미생물 활성정보에 상응하는 정보를 디스플레이에 표시하는 단계;를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 미생물 활성 발견 장치는 상기 파장 제어부와 상기 필터부의 간격을 조절하는 조절부;를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 파장 제어부는 405nm대의 대역통과필터를 포함하는 것
    을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 필터부는 하나 이상의 색 필터를 포함하며 상기 색 필터는 교체 가능한 것
    을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 고정수단은 집게, 자석 및 접착물질 중 어느 하나를 이용한 것
    을 특징으로 하는 미생물 활성 발견 방법.
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