KR20200106666A - 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법 - Google Patents

배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 상태측정부가 구성된 마스크를 통해 착용자의 발열이나 기침을 감지하여 질병 증상여부를 실시간으로 파악할 수 있도록 한 것이다.
특히, 본 발명은 착용자의 신체상태를 측정하고 측정된 신체상태 데이터를 외부로 전송할 수 있는 마스크와, 해당 신체상태 데이터를 수신하여 분석하는 질병관리서버가 구성됨으로써, 마스크 착용자의 증상발생을 감지할 수 있는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 관리단말기를 통해 질병확산의심지역, 확진자 및 의심환자를 추대한 정보를 빅데이터화하여 확산이 우려되는 지역 및 비감염자들을 추정할 수 있음으로써, 질병의 확산을 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법{System and method for disease management using air purifying mask}
본 발명은 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상태측정부가 구성된 마스크를 통해 착용자의 발열이나 기침을 감지하여 질병 증상여부를 실시간으로 파악할 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 마스크의 내부로 유입되는 외기를 여과 및 정화함은 물론, 물론 착용자의 날숨도 여과 및 정화하여 배출할 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명은 날숨이 배출되는 배기필터부 측에 팬이 구성되어 호흡을 편하게 유도할 수 있도록 한 것이다.
공기 중의 이물질이나 먼지 또는 세균성 박테리아나 바이러스를 차단하기 위한 가장 손쉽고 일반적인 방법은 마스크를 착용하는 것이다.
특히, 봄이나 가을철과 같은 환절기에는 황사, 꽃가루 등으로 인한 알레르기나 천식 등과 같은 각종 호흡기 질환의 발병을 방지하기 위해 마스크를 착용하는 사람들이 증가하고 있다.
또한, 신종 인플루엔자(H1N1)와 중동 호흡기 증후군(메르스)와 같이 호흡기를 통해 전염되는 질병들을 예방하기 위하여 마스크의 중요성은 더욱 커지고 있다.
일반적으로 널리 사용되고 있는 마스크는, 착용자의 코와 입을 커버하는 본체와 마스크를 귀에 걸어서 착용하기 위한 착용밴드로 구성될 수 있다.
이러한 마스크는 주로 단순한 면이나 섬유 소재를 봉제하고 박음질하여 제조하는 것으로, 공기 중에 포함된 미세먼지나 유해가스는 물론 세균성 박테리아나 바이러스를 차단하는데 한계가 있었다.
이를 해결하기 위한 것으로, 충분한 여과 및 정화기능을 갖는 금속 또는 합성수지의 필터를 사용하는 방진마스크나 방독면 등이 있다.
한편, 중동 호흡기 증후군인 메르스와 같은 중증 급성 호흡기 질환의 경우, 보균자(확진자) 또는 의심환자를 돌본 사람이나 동일한 장소에 머문 사람 들도 호흡만으로 전염이 가능한 것으로 알려져 있다.
이러한 중증 급성 호흡기 질환의 의심환자가 방진마스크나 방독면을 착용한 경우, 확진자로부터의 전염은 방지할 수 있으나, 의심환자가 이미 전염된 경우에는 의심환자와 함께 생활한 사람들이 전염될 위험성이 있다는 문제점이 있다.
메르스의 잠복기는 평균 5일(2일 내지 14일) 정도인 것으로 알려져 있다. 즉, 바이러스에 노출된 후 짧게는 2일, 길게는 14일정도 지난 후 증상이 발생하며, 이 때 바이러스가 몸 밖으로 배출되어 전염력이 생긴다.
메르스의 주요 증상에는 38℃ 이상의 발열, 기침, 호흡곤란, 숨가쁨 등이 있으며, 증상이 발생한 확진자와 밀접하게 접촉한 사람은 최종 접촉일로부터 14일간 자가격리 및 모니터링 실시가 필요하다.
결국, 메르스와 같은 중증 급성 호흡기 질환 등이 전염되는 것을 예방하기 위해서는, 확진자는 물론 의심환자의 날숨을 여과하는 것이 최적의 예방책이라고 볼 수 있다. 또한, 확진자의 경우, 추가 전염을 방지하는 동시에 완치 될 때까지의 치료를 포함한 관리가 필요하고, 의심환자의 경우 지속적인 모니터링을 통해 증상발생 시점을 신속히 파악하여 격리조치 및 진단을 포함한 치료가 필요하다.
대한민국 등록특허공보 제10-1826466호 '들숨 및 날숨 필터링이 가능한 공기청정 마스크'
상기와 같은 요구를 해결하기 위해서, 본 발명은 마스크의 내부로 유입되는 외기를 여과 및 정화함은 물론, 물론 착용자의 날숨도 여과 및 정화하여 배출함으로써, 보균자(확진자) 또는 의심환자의 호흡으로 인한 호흡기 질환의 전염을 미연에 방지할 수 있는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
특히, 본 발명은 착용자의 신체상태를 측정하고 측정된 신체상태 데이터를 외부로 전송할 수 있는 마스크와, 해당 신체상태 데이터를 수신하여 분석하는 질병관리서버가 구성됨으로써, 마스크 착용자의 증상발생을 감지할 수 있는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 감염이 의심되는 착용자의 발열, 기침, 호흡곤란, 숨가쁨 등을 감지할 수 있는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 날숨이 배출되는 배기필터 측에 배기팬이 구성되어 착용자의 날숨을 보조할 수 있으며, 착용자의 신체상태에 따라 팬 회전속도가 자동으로 조절되는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따른 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템은, 배기정화가 가능하며, 착용자의 신체상태를 측정하여 신체상태 데이터를 생성하는 상태측정부와 상기 신체상태 데이터를 외부로 전송하는 무선통신부를 포함하는 배기정화마스크 및 상기 무선통신부를 통해 상기 신체상태 데이터를 수신 받고, 이를 분석하여 상기 착용자의 신체상태 및 증상발생 여부를 포함하는 질병관리정보를 관리하는 질병관리서버를 포함한다.
또한, 상기 배기정화마스크는, 외기를 필터링하여 유입시키는 흡기필터부가 결합되며, 들숨시 개방되고 날숨시 닫히는 흡기개방부 및 날숨을 필터링하여 배출시키는 배기필터부가 결합되며, 날숨시 개방되고 들숨시 닫히는 배기개방부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 흡기필터부는, 외기를 1차 필터링하는 흡기프리필터, 상기 흡기프리필터에서 1차 필터링된 외기를 2차 필터링하는 흡기헤파필터, 상기 흡기헤파필터에서 2차 필터링된 외기를 3차 필터링하는 흡기제올라이트필터 및 상기 흡기프리필터, 상기 흡기헤파필터 및 상기 흡기제올라이트필터 중 적어도 하나를 광원 살균하는 흡기살균모듈을 포함하고, 상기 배기필터부는, 날숨을 1차 필터링하는 배기프리필터, 상기 배기프리필터에서 1차 필터링된 날숨을 2차 필터링하는 배기헤파필터, 상기 배기헤파필터에서 2차 필터링된 날숨을 3차 필터링하는 배기제올라이트필터 및 상기 배기프리필터, 상기 배기헤파필터 및 상기 배기제올라이트필터 중 적어도 하나를 광원 살균하는 배기살균모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배기필터부는, 착용자의 날숨이 배출되도록 유도하는 배기유도팬이 구성될 수 있다.
또한, 상기 상태측정부는, 상기 배기개방부에 구성되어 상기 착용자의 날숨 온도를 측정하는 배기온도측정모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상태측정부는, 상기 배기개방부에 구성되어 상기 착용자의 날숨 압력을 감지하는 기침감지모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 상태측정부는, 상기 배기정화마스크의 몸체 및 상기 배기정화마스크의 스트랩 중 어느 하나에 구성되어 착용자의 고막온도를 측정하는 체온측정모듈을 포함할 수 있다.
또한, 상기 배기정화마스크는, 상기 상태측정부에서 측정된 신체상태 데이터 수치가 기설정된 최대질병안전 수치 이상이면 점등하는 증상발생알림램프가 구성될 수 있다.
또한, 사용자가 사용하여 상기 질병관리서버에 관리되는 상기 착용자의 질병관리정보 확인이 가능한 관리디바이스를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
또한, 상기 배기정화마스크는, 상기 관리디바이스로 스캔이 가능하고, 상기 질병관리정보가 포함된 바코드 및 QR코드 중 적어도 하나를 포함하는 정보코드가 전면 일측에 구성될 수 있다.
상기와 같은 해결수단에 의해, 본 발명은 마스크의 내부로 유입되는 외기를 여과 및 정화함은 물론, 착용자의 날숨도 여과 및 정화하여 배출할 수 있는 장점이 있다.
이를 통해, 본 발명은 보균자(확진자) 또는 의심환자의 호흡으로 인한 호흡기 질환의 전염을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
특히, 본 발명은 착용자의 신체상태를 측정하고 측정된 신체상태 데이터를 외부로 전송할 수 있는 마스크와, 해당 신체상태 데이터를 수신하여 분석하는 질병관리서버가 구성됨으로써, 마스크 착용자의 증상발생을 감지할 수 있음으로써, 신속한 격리조치 및 관리가 가능한 장점이 있다.
더욱 상세하게는, 본 발명은 감염이 의심되는 착용자의 발열, 기침, 호흡곤란, 숨가쁨 등과 같은 주요 증상을 감지할 수 있으며, 발생한 증상에 따른 치료를 수행할 수 있다.
또한, 본 발명은 날숨이 배출되는 배기필터 측에 배기팬이 구성되어 증상에 의해 호흡이 어려운 착용자의 날숨을 유도할 수 있는 장점이 있다.
또한, 착용자의 신체상태, 특히 주요 증상인 호흡곤란이나 숨가쁨 상황이 감지되면, 팬 회전속도가 자동으로 조절되도록 함으로써, 착용자의 신체상태에 따라 호흡을 더욱 쉽게 유도할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 관리단말기를 통해 확진자 및 의심환자를 추대한 정보를 빅데이터화하여 질병확산지역, 확산이 우려되는 지역 및 비감염자들을 추정할 수 있음으로써, 질병의 확산을 방지할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 본 발명은 착용자의 개인정보 및 신체상태 데이터를 스캔하여 확인할 수 있도록 마스크 몸체 외면에 바코드나 QR코드와 같은 정보코드가 구성됨으로써, 마스크를 해지하지 않아도 착용자의 신원을 구분할 수 있으며, 착용자의 신체상태를 필요시 쉽게 확인할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 본 발명은 의료분야, 호흡기 질병 분야, 특히 중증 급성 호흡기 질환 분야 및 질병 방제 분야와 더불어 환자용 마스크 분야 및 의료용 마스크 분야는 물론, 이와 유산 내지 연관된 분야에서 신뢰성 및 경쟁력을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2는 도 1에 나타난 흡기필터부 및 흡기개방부의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 3은 도 1에 나타난 배기필터부 및 배기개방부의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 4는, 본 발명에 의한 배기정화마스크의 상태측정부의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 5는, 본 발명에 의한 배기정화마스크의 상태측정부의 다른 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 6은 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 7은, 본 발명에 의한 배기정화마스크의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은, 본 발명에 의한 배기정화마스크에 착용대상자를 등록하기 위한 방법을 일 실시예로 나타낸 순서도이다.
도 9는, 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템을 통해 착용자를 관리하는 방법을 일 실시예로 나타낸 순서도이다.
도 10은, 본 발명에 의한 배기정화마스크의 폐기 및 주문 방법을 일 실시예로 나타낸 순서도이다.
본 발명에 따른 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법에 대한 예는 다양하게 적용할 수 있으며, 이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 가장 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템은, 들숨과 날숨을 정화하여 호흡이 가능하고, 착용자의 신체상태를 측정하여 측정된 신체상태 데이터를 외부로 전송할 수 있는 배기정화마스크(100)와, 해당 배기정화마스크(100)로부터 수신된 착용자의 신체상태 데이터를 수신 받고, 이를 분석하여 관리하는 질병관리서버(200)를 포함한다.
먼저, 배기정화마스크(100)는, 착용자의 안면을 보호하는 몸체(110)가 구성된다. 몸체(110)는 마스크의 기본이 되는 구성으로, 착용자의 얼굴 중 코와 입을 감싸면서 피부에 밀착되는 것으로, 착용자의 코와 입이 외부와 차단되도록 밀폐시키는 역할을 한다.
몸체(110)의 일측에는 들숨시 외부의 공기(이하, '외기'라고 하기로 한다.)가 유입되도록 개방되고, 날숨시 날숨이 배출되는 것을 방지하기 위해 닫히도록 구성된 흡기개방부(120)와, 날숨시 날숨이 배출되도록 개방되고, 들숨시 외기가 유입되는 것을 방지하기 위해 닫히도록 구성된 배기개방부(130)를 포함한다.
또한, 배기정화마스크(100)는, 흡기개방부(120)에 결합되며 외기를 필터링하여 유입시키는 흡기필터부(140)와, 배기개방부(130)에 결합되며 날숨을 필터링하여 배출시키는 배기필터부(150)를 포함한다.
본 발명에 의한 배기정화마스크(100)는, 자체적으로 자가격리를 실시하고자 하는 자, 질병감염 위험도가 높은 국가를 방문한 입국자 또는 질병감염 위험도가 높은 국가 출국 경험자, 보건소 또는 병원을 방문한 후 관리가 필요하다고 진단받은 자 등이 해당될 수 있다.
배기정화마스크(100)는, 고유 ID(미도시)를 포함하고 있으며, 해당 ID와 착용자의 개인정보를 일치시키는 것으로 착용자에게 배기정화마스크(100)를 등록시킬 수 있다.
질병관리서버(200)는, 착용자의 체온, 날숨압력 등을 포함하는 신체상태와, 착용자가 발열, 기침, 호흡곤란, 숨가쁨 등과 같은 증상이 발생했는지 여부를 포함하는 포함하는 질병관리정보를 관리하는 것이다.
질병관리서버(200)는, 배기정화마스크(100)를 통해 측정된 착용자의 신체상태 데이터를 분석하여 상술한 신체상태 및 증상발생 여부를 관리한다.
배기정화마스크(100)와 질병관리서버(200)를 통한 질병관리 방법에 대하여는 후설 하기로 한다.
이하에서는 도 2 및 도 3을 참조하여 흡기개방부(120), 흡기필터부(140), 배기개방부(130) 및 배기필터부(150)의 일 실시예에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 2는 도 1에 나타난 흡기필터부 및 흡기개방부의 일 실시예를 나타내는 구성도이고, 도 3은 도 1에 나타난 배기필터부 및 배기개방부의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 2를 참조하면, 흡기개방부(120)는, 흡기필터부(140)가 연결되는 흡기필터결합부(121)와 다수 개의 흡기홀(122a)이 형성된 흡기유입구(122), 그리고 흡기유입구(122)에 구성되어 흡기홀(122a)을 개폐하는 흡기판막(123)이 구성될 수 있다.
흡기판막(123)의 경우, 흡기유입구(122)의 중앙부에 고정된 상태에서 판막의 변형에 의해 흡기홀(122a)이 개폐되는 방식으로 구성될 수 있다. 즉, 흡기판막(123)은 중앙부가 고정된 상태에서 외기가 유입되는 방향 측, 다시 말해 배기정화마스크(100)의 몸체(110) 측으로 변형이 생겨 흡기홀(122a)을 개방하는 구조로 구성된다.
본 발명에 의한 흡기유입구(1220)와 흡기판막(122a)은 도 2에 도시된 바와 같이 흡기필터부(140)에도 구성될 수 있다.
흡기필터부(140)는 흡기개방부(120)에 분리가 가능하도록 결합되는 흡기필터케이스(141)와, 흡기필터케이스(141)의 내부에 배치되는 흡기프리필터(142), 흡기헤파필터(143) 및 흡기제올라이트필터(144)가 구성될 수 있다.
흡기프리필터(142)와, 흡기헤파필터(143) 및 흡기제올라이트필터(144)는 외기가 유입되는 방향으로 순차적으로 배치되는 것이 바람직하다. 이를 통해 흡기필터케이스(141)로 유입되는 외기는 흡기프리필터(142)에서 1차 필터링되며, 1차 필터링된 외기는 흡기헤파필터(143)에서 2차 필터링되고, 흡기헤파필터(143)에서 필터링된 외기는 흡기제올라이트필터(144)에서 3차 필터링되며, 본 발명에 의한 흡기필터부(140)의 정화효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 흡기필터부(140)는, 흡기필터케이스(141) 내벽부에 배치된 필터와 외기를 광원 살균하는 흡기살균모듈(145)이 구성될 수 있다.
흡기살균모듈(145)은, 자외선, 원적외선 등 외기 또는 필터를 살균할 수 있는 광을 조사하는 것이라면 다양하게 적용될 수 있다.
흡기살균모듈(145)은 적어도 하나가 구성될 수 있으며, 바람직하게는 도 2에 도시된 바와 같이 각 필터의 양측에 배치되는 것이 바람직하다.
도 3은 도 1에 나타난 배기필터부 및 배기개방부의 일 실시예를 나타내는 구성도이다.
도 3을 참조하면, 배기개방부(130)는, 배기필터부(150)가 연결되는 배기필터결합부(131)와 다수 개의 배기홀(132a)이 형성된 배기배출구(132), 그리고 배기배출구(132)에 구성되어 배기홀(132a)을 개폐하는 배기판막(133)이 구성될 수 있다.
배기판막(133)의 경우, 배기배출구(132)의 중앙부에 고정된 상태에서 판막의 변형에 의해 배기홀(132a)이 개폐되는 방식으로 구성될 수 있다. 즉, 배기판막(133)은 중앙부가 고정된 상태에서 날숨이 배출되는 방향 측, 다시 말해 흡기판막(123)와는 반대로, 배기필터부(150) 측으로 변형이 생겨 배기홀(132a)을 개방하는 구조로 구성된다.
본 발명에 의한 배기배출구(132)와 배기판막(133)은 도 2에 도시된 바와 같이 배기필터부(150)에도 구성될 수 있다.
배기필터부(150)는 배기개방부(130)에 분리가 가능하도록 결합되는 배기필터케이스(151)와, 배기필터케이스(151)의 내부에 배치되는 배기프리필터(152), 배기헤파필터(153) 및 배기제올라이트필터(154)가 구성될 수 있다.
배기프리필터(152)와, 배기헤파필터(153) 및 배기제올라이트필터(154)는 날숨이 배출되는 방향으로 순차적으로 배치되는 것이 바람직하다. 이를 통해 배기필터케이스(151)로 배출되는 날숨은 배기프리필터(152)에서 1차 필터링되며, 1차 필터링된 날숨은 배기헤파필터(153)에서 2차 필터링되고, 배기헤파필터(153)에서 필터링된 날숨은 배기제올라이트필터(154)에서 3차 필터링되며, 본 발명에 의한 배기필터부(150)의 정화효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 배기필터부(150)는, 배기필터케이스(151) 내벽부에 배치된 필터와 배기를 광원 살균하는 배기살균모듈(155)이 구성될 수 있다.
배기살균모듈(155)은, 자외선, 원적외선 등 외기 또는 필터를 살균할 수 있는 광을 조사하는 것이라면 다양하게 적용될 수 있다.
배기살균모듈(155)은 적어도 하나가 구성될 수 있으며, 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이 각 필터의 양측에 배치되는 것이 바람직하다.
도 2 및 도 3에 도시된 흡기필터부(140) 및 배기필터부(150)의 구성에 대한 형상은 일 예로 나타난 것으로, 이에 한정하지 않는다.
이와 같이 구성되는 본 발명에 의한 배기정화마스크(100)는, 내부로 유입되는 외기를 여과 및 정화함은 물론, 착용자의 날숨도 여과 및 정화하여 배출할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 배기필터부(150)는, 착용자가 스스로 호흡을 하기 힘든 경우 날숨을 보조할 수 있는 배기유도팬(156)이 구성될 수 있다.
배기유도팬(156)은, 착용자의 날숨이 배출되는 것을 유도하기 위해 구성되는 것으로, 배기필터케이스(151)에 결합되는 팬케이스(미부호)와 팬케이스 내부에 구성되어 동작되는 팬(미부호)으로 구성될 수 있다.
도 4는, 본 발명에 의한 배기정화마스크의 상태측정부의 일 실시예를 나타내는 구성도이고, 도 5는, 본 발명에 의한 배기정화마스크의 상태측정부의 다른 일 실시예를 나타내는 구성도이며, 도 6은 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템의 일 실시예를 나타내는 블록도이다.
도 4 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 배기정화마스크(100)는, 착용자의 신체상태를 측정할 수 있는 상태측정부가 구성된다.
본 발명에 의한 배기정화마스크(100)의 상태측정부는, 도 4에 나타난 바와 같이 배기배출구의 일측에 구성되어 착용자의 날숨 온도를 측정할 수 있는 배기온도측정모듈(161)을 포함한다.
배기온도측정모듈(161)은 도 4에 도시된 배기배출구를 기준으로, 배기정화마스크(100)의 몸체(110) 측에 위치되어 착용자가 뱉는 날숨의 온도를 측정하는 것이 바람직하다.
메르스와 같은 중증 급성 호흡기 질환에 감염될 경우 38℃ 이상의 발열이 발생하므로, 배기정화마스크(100)의 배기온도측정모듈(161)로 측정된 날숨의 온도가 38℃ 이상일 경우, 최대질병안전 수치 이상인 것으로 분석하여 발열 증상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
배기온도측정모듈(161)은, 착용자의 날숨 온도를 측정할 수 있는 센서라면 다양하게 적용될 수 있다.
한편, 상태측정부는, 배기배출구의 일측에 구성되어 착용자의 날숨 압력을 감지하는 기침감지모듈(162)을 포함할 수 있다.
기침감지모듈(162) 또한 도 4에 도시된 배기배출구를 기준으로, 배기정화마스크(100)의 몸체(110) 측에 위치되어 착용자가 뱉는 날숨의 압력을 측정하는 것이 바람직하다.
메르스와 같은 중증 급성 호흡기 질환에 감염될 경우, 기침이나 호흡곤란, 숨가쁨이 발생하게 되는데, 일반적으로 기침을 할 때, 날숨의 배출속도가 초속 40 내지 160m에 해당한다고 한다. 따라서, 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템은 배기정화마스크(100)의 기침감지모듈(162)로 측정된 날숨의 압력이 초속 40m 이상일 경우, 최대질병안전 수치 이상인 것으로 분석하여 기침 증상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
또한, 기침감지모듈(162)은, 착용자의 날숨을 배출하는 시간이 평상시보다 느려지면 착용자의 상태가 호흡곤란인 것으로 판단할 수 있으며, 날숨을 배출하는 시간이 평상시보다 빨리지는 것으로 감지하면, 숨가쁨 상태인 것으로 판단할 수 있다.
그리고 도 3을 참조하여 상술한 배기유도팬(156)은 기침감지모듈(162)로 측정된 착용자의 최대질병안전 수치에 따라 팬의 회전속도가 조절될 수 있으며, 이를 통해 착용자는 기침에 의해 배기정화마스크(100) 몸체(110)가 안면부에서 이격되는 것을 방지할 수 있고, 호흡곤란이나 숨가쁨 상태에서 호흡을 보조할 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명에 의한 기침감지모듈(162)은, 흡기유입구(122)에도 구성되어 착용자의 기침이나, 호흡곤란, 숨가쁨 상태를 파악할 수도 있는 것은 물론이다.
또한, 본 발명에 의한 상태측정부는 도 5에 도시된 바와 같이, 배기정화마스크(100)의 스트랩(111)에 구성되어 착용자의 고막온도를 측정할 수 있는 체온측정모듈(163)을 포함할 수 있다.
귀 속 고막은, 체온을 조절하는 뇌의 시상하부와 같은 혈액을 공유하며 해당 혈액의 온도는 신체의 온도에 가장 근접한 것으로 알려져 있으며, 안면과 배기를 통해 측정된 체온 수치보다 고막으로 측정된 체온 수치가 착용자의 발열 감시에 있어 더욱 효율적이다.
배기정화마스크(100)의 스트랩(111)은 몸체(110)가 착용자의 안면부에 고정될 수 있도록 착용자의 머리에 씌워져 고정되는 것으로, 몸체(110)의 양측에 각각 구성된다. 체온측정모듈(163)은 해당 스트랩(111) 중 어느 하나에 구성될 수 있다.
메르스와 같은 중증 급성 호흡기 질환에 감염될 경우 38℃ 이상의 발열이 발생하므로, 배기정화마스크(100)의 체온측정모듈(163)로 측정된 날숨의 온도가 38℃ 이상일 경우, 최대질병안전 수치 이상인 것으로 분석하여 발열 증상이 발생한 것으로 판단할 수 있다.
도 5를 기준으로, 배기정화마스크(100)의 오른쪽 스트랩(111)에 구성된 체온측정모듈(163)은 착용자의 왼쪽 고막의 온도를 측정할 수 있으며, 착용자의 귀 높이에 따라 착용이 가능하도록 일부가 스프링형태로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 체온측정모듈(163)은 스트랩(111) 뿐만 아니라 배기정화마스크(100)의 몸체(110)의 일측에 구성되어 착용자의 고막온도를 측정할 수 있도록 구성될 수 있다.
도 6을 참조하면, 본 발명에 의한 배기정화마스크(100)는, 상술한 상태측정부 중 적어도 하나를 포함할 수 있으며, 무선통신부(170)가 구성되어 질병관리서버(200)와 연동이 가능하도록 구성되는 것이 바람직하다.
이를 통해 배기정화마스크(100)는 상태측정부로 측정되어 생성된 착용자의 체온이나 날숨압력과 같은 신체상태 데이터를 외부에 배치된 질병관리서버(200)로 전송할 수 있다.
질병관리서버(200)는 상술한 바와 같이 착용자의 체온이나 날숨압력을 포함하는 신체상태와, 착용자가 발열, 기침, 호흡곤란, 숨가쁨 등과 같은 증상이 발생했는지 여부를 포함하는 포함하는 질병관리정보를 관리하는 것으로, 배기정화마스크(100)를 통해 측정된 신체상태 데이터를 수신 받고, 이를 분석하여 착용자의 신체상태 및 증상발생 여부를 포함하는 질병관리정보를 관리한다.
질병관리서버(200)는, 병원이나, 질병관리센터와 같은 확진자 또는 의심환자를 관리하는 질병관리기관에 배치될 수 있다.
또한, 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템은, 질병관리서버(200)에 관리되는 착용자의 질병관리정보를 확인할 수 있도록 구성되는 관리디바이스(300)를 포함할 수 있다.
질병관리정보는, 상술한 바와 같이 착용자의 신체상태나 증상발생 여부를 포함하며, 착용자의 이름, 나이, 주소, 출입국이력, 주민번호의 일부, 착용자가 착용하고 있는 배기정화마스크(100)의 ID와 같은 개인정보를 포함한다.
관리디바이스(300)는, 질병관리서버(200)와 유선 또는 무선 연결되어 질병관리정보를 확인할 수 있는 스마트폰과 같은 휴대용단말기나 PC를 포함한다.
본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템은 관리디바이스(300)를 통해 착용자 별 신체상태나 증상발생 여부를 실시간으로 확인할 수 있다.
도 7은, 본 발명에 의한 배기정화마스크의 다른 일 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
한편, 본 발명에 의한 배기정화마스크(100)는, 착용자의 안면부가 몸체(110)로 가려지기 때문에 착용자의 신원을 구분하기가 어려우며, 착용자의 이름이나, 주민번호의 일부, 배기정화마스크(100)의 고유 ID를 알고 있지 않는 이상 관리자의 관리가 어려운 단점이 있다.
이에 본 발명에 의한 배기정화마스크(100)는 관리디바이스(300)로 스캔 함으로써 착용자의 질병관리정보를 확인할 수 있도록 전면 일측에 정보코드(112)가 구성된다.
정보코드(112)는 질병관리정보가 포함된 바코드 및 QR코드 중 적어도 하나를 포함한다.
이를 통해 배기정화마스크(100)를 해지하지 않아도 착용자의 신원을 구분할 수 있으며, 착용자의 신체상태를 포함하는 질병관리정보를 관리자가 쉽게 확인할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명에 의한 배기정화마스크(100)는, 상태측정부에서 측정된 신체상태 데이터 수치가 기설정된 최대질병안전 수치 이상이면 점등하는 증상발생알림램프(113)가 구성될 수 있다.
증상발생알림램프(113)는 체온 또는 날숨압력에 따라 다른 색으로 점등될 수 있다. 일 예로, 체온의 수치가 최대질병안전 수치 이상일 경우에는 녹색, 날숨압력의 수치가 최대질병안전 수치 이상일 경우에는 황색, 체온과 날숨압력의 수치가 모두 최대질병안전 수치 이상일 경우에는 적색으로 점등될 수 있다.
또한, 체온 또는 날숨압력에 따라 소등과 점등을 반복할 수 있다.
이를 통해 착용자의 증상에 따른 치료와, 격리 구역으로 신속하게 이동시킬 수 있어 관리가 수월한 장점이 있다.
이하에서는, 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템의 배기정화마스크(100) 등록 방법, 질병관리 방법 및 배기정화마스크(100) 폐기 방법에 대하여 설명하기로 한다.
도 8은, 본 발명에 의한 배기정화마스크에 착용대상자를 등록하기 위한 방법을 일 실시예로 나타낸 순서도이다.
도 8을 참조하면, 배기정화마스크(100)를 착용할 대상자의 개인정보를 관리디바이스(300)에 입력(S11)한다. 대상자는 중독 국가를 방문한 입구자, 확진자와 접촉한 보호자, 의심환자와 접촉한 보호자 등 배기정화마스크(100)의 착용이 요구되는 사람에 해당한다.
배기정화마스크(100)를 착용할 대상자의 개인정보는, 대상자 본인 또는 관리자가 입력할 수 있으며, 'S11' 단계에서는 대상자의 이름, 주민번호의 일부 중 적어도 하나를 입력하는 것이 바람직하다.
관리디바이스(300)로 입력된 대상자의 개인정보는 질병관리서버(200)로 전송되고, 질병관리서버(200)는 대상자의 개인정보를 통해 대상자가 배기정화마스크(100)를 착용한 경험이 존재하는지 파악(S12)한다.
이후, 해당 대상자가 배기정화마스크(100)를 처음 착용하는 것으로 판단되면, 주소, 출입국이력 등과 같이 대상자의 관리를 위한 상세 개인정보를 관리디바이스(300)에서 등록(S13)하고, 배기정화마스크(100)를 착용한 경험이 있는 것으로 판단되면, 기존에 등록된 개인정보가 존재하므로 'S13' 단계를 수행하지 않아도 된다.
다음으로는 대상자가 착용할 배기정화마스크(100)의 정보코드(112)를 관리디바이스(300)로 스캔(S14) 한 후, 해당 배기정화마스크(100)를 대상자에게 등록하여 동기화(S15)시킨다.
만약, 정보코드(112)가 없는 경우, 'S14' 단계는 배기정화마스크(100)의 고유 ID를 대상자의 개인정보에 등록함으로써 동기화시킬 수 있다.
대상자는 상술한 단계를 거친 배기정화마스크(100)를 착용하게 되며, 배기정화마스크(100)는 착용자의 질병관리정보를 질병관리서버(200)로 전송할 수 있고, 질병관리서버(200)는 해당 질병관리정보를 관리하여 관리자가 확인할 수 있도록 할 수 있다.
도 9는, 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템을 통해 착용자를 관리하는 방법을 일 실시예로 나타낸 순서도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명은 도 8을 통해 배기정화마스크(100)를 착용한 착용자의 신체상태를 상태측정부로 측정(S21)할 수 있다.
상태측정부로 측정된 착용자의 신체상태 데이터 수치가 기설정된 최대질병안전 수치 이상인 것으로 판단(S22)되면 질병관리서버(200)는 해당 착용자가 이 전에 확진자로 분류된 적이 있는지 판단(S23)하고, 해당 착용자가 확진자로 분류된 적이 없는 것으로 판단되는 경우, 해당 착용자를 확진자로 분류(S24)한다. 확진자로 분류된 착용자는 신체상태에 따른 관리가 진행된다. 일 예로, 격리와 함께 기침증상이 있는 환자는 기침을 완화하는 치료를 받을 수 있도록 하고, 발열증상이 있는 환자는 해열 치료를 받을 수 있도록 하는 등의 관리가 이루어 질 수 있다.
'S23' 단계에서, 확진자로 분류된 적이 있는 있는 착용자인 경우, 관리대상으로 유지되도록 함으로써, 전염력이 없어질 때까지 관리되도록 한다.
또한, 본 발명은 확진자로 분류된 착용자의 출입국이력을 질병관리센터와 같이 질병관리기관에게 제공할 수 있다.
질병관리기관은 이를 통해 해당 착용자와 같은 항공편을 이용했던 탑승객들에게 검진을 요구하거나 자체격리를 진행하도록 안내할 수 있어 질병이 확산되는 것을 예방할 수 있다.
이와 같이 구성되는 본 발명은 추가 전염을 방지하는 동시에 완치 될 때까지의 치료를 포함한 관리가 가능하고, 의심환자의 경우 지속적인 모니터링을 통해 증상발생 시점을 신속히 파악하여 격리조치 및 진단을 포함한 치료가 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명은 관리가 요구되어 배기정화마스크(100)를 착용한 착용자의 개인정보를 포함하는 질병관리정보를 통해 질병확산지역, 확진자 현황, 의심환자 현황 등을 파악할 수 있다.
이를 통해 본 발명은 질병확산지역, 확진자 및 의심환자를 추대한 정보를 빅데이터화하여 확산이 우려되는 지역 및 비감염자들을 추정할 수 있으므로, 질병의 확산을 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 10은, 본 발명에 의한 배기정화마스크의 폐기 및 주문 방법을 일 실시예로 나타낸 순서도이다.
도 10을 참조하면, 착용자가 착용하고 있던 배기정화마스크(100)를 폐기하고자 할 경우, 관리자는 착용자가 착용하고 있는 배기정화마스크(100)의 정보코드(112)를 스캔(S31)한다.
스캔 결과, 착용자가 배기정화마스크(100)의 교체가 요구되는 대상자에 해당되는 것으로 확인(S32)되면, 새로 착용될 배기정화마스크(100)의 정보코드(112)를 스캔(S33) 하여 대상자와 새로 착용될 배기정화마스크(100)를 동기화(S34) 시킨다.
착용자가 착용하고 있던 배기정화마스크(100)는 'S34’ 단계 이후 폐기 처리(S35)되며, 'S32' 단계에서 교체 대상자에 해당하지 않는 착용자의 배기정화마스크(100)는 관리자의 관리디바이스(300) 조작을 통해 폐기 처리(S35)가 진행된다.
교체가 요구되는 대상자는, 파손된 배기정화마스크(100)를 착용한 자, 권장사용시간을 초과하여 배기정화마스크(100)를 착용한 자 등이 될 수 있으며, 교체가 요구되지 않는 대상자는 완치 또는 증상이 발생하지 않는 자 등이 될 수 있다.
배기정화마스크(100)의 폐기 처리가 진행된 후, 질병관리서버(200)는 질병관리기관이나 개인이 보유하고 있는 배기정화마스크(100)의 재고수량을 파악하고, 파악된 재고수량이 권장 보유량 미만인 것으로 판단되면 배기정화마스크(100)를 주문(S37)할 것인지 선택할 수 있도록 할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 관리자나 개인이 별도의 재고수량을 파악하지 않아도, 폐기되는 배기정화마스크(100)의 수량에 대응하여, 배기정화마스크(100)를 보유하여 유지할 수 있도록 할 수 있는 장점이 있다.
이상에서 본 발명에 의한 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템 및 방법에 대하여 설명하였다. 이러한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 한다.
100: 배기정화마스크 110: 몸체
111: 스트랩 112: 정보코드
113: 증상발생알림램프
120: 흡기개방부 121: 흡기필터결합부
122: 흡기유입구 122a: 흡기홀
123: 흡기판막
130: 배기개방부 131: 배기필터결합부
132: 배기배출구 132a: 배기홀
133: 배기판막
140: 흡기필터부 141: 흡기필터케이스
142: 흡기프리필터 143: 흡기헤파필터
144: 흡기제올라이트필터 145: 흡기살균모듈
150: 배기필터부 151: 배기필터케이스
152: 배기프리필터 153: 배기헤파필터
154: 배기제올라이트필터 155: 배기살균모듈
156: 배기유도팬
161: 배기온도측정모듈 162: 기침감지모듈
163: 체온측정모듈
170: 무선통신부
200: 질병관리서버
300: 관리디바이스

Claims (10)

  1. 배기정화가 가능하며, 착용자의 신체상태를 측정하여 신체상태 데이터를 생성하는 상태측정부와 상기 신체상태 데이터를 외부로 전송하는 무선통신부를 포함하는 배기정화마스크; 및
    상기 무선통신부를 통해 상기 신체상태 데이터를 수신 받고, 이를 분석하여 상기 착용자의 신체상태 및 증상발생 여부를 포함하는 질병관리정보를 관리하는 질병관리서버;를 포함하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 배기정화마스크는,
    외기를 필터링하여 유입시키는 흡기필터부가 결합되며, 들숨시 개방되고 날숨시 닫히는 흡기개방부; 및
    날숨을 필터링하여 배출시키는 배기필터부가 결합되며, 날숨시 개방되고 들숨시 닫히는 배기개방부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 흡기필터부는,
    외기를 1차 필터링하는 흡기프리필터;
    상기 흡기프리필터에서 1차 필터링된 외기를 2차 필터링하는 흡기헤파필터;
    상기 흡기헤파필터에서 2차 필터링된 외기를 3차 필터링하는 흡기제올라이트필터 및
    상기 흡기프리필터, 상기 흡기헤파필터 및 상기 흡기제올라이트필터 중 적어도 하나를 광원 살균하는 흡기살균모듈;을 포함하고,
    상기 배기필터부는,
    날숨을 1차 필터링하는 배기프리필터;
    상기 배기프리필터에서 1차 필터링된 날숨을 2차 필터링하는 배기헤파필터;
    상기 배기헤파필터에서 2차 필터링된 날숨을 3차 필터링하는 배기제올라이트필터; 및
    상기 배기프리필터, 상기 배기헤파필터 및 상기 배기제올라이트필터 중 적어도 하나를 광원 살균하는 배기살균모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 배기필터부는,
    착용자의 날숨이 배출되도록 유도하는 배기유도팬;이 구성된 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 스마트 질병관리 시스템.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 상태측정부는,
    상기 배기개방부에 구성되어 상기 착용자의 날숨 온도를 측정하는 배기온도측정모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 상태측정부는,
    상기 배기개방부에 구성되어 상기 착용자의 날숨 압력을 감지하는 기침감지모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 상태측정부는,
    상기 배기정화마스크의 몸체 및 상기 배기정화마스크의 스트랩 중 어느 하나에 구성되어 착용자의 고막온도를 측정하는 체온측정모듈;을 포함하는 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 배기정화마스크는,
    상기 상태측정부에서 측정된 신체상태 데이터 수치가 기설정된 최대질병안전 수치 이상이면 점등하는 증상발생알림램프;가 구성된 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
  9. 제 1항에 있어서,
    사용자가 사용하여 상기 질병관리서버에 관리되는 상기 착용자의 질병관리정보 확인이 가능한 관리디바이스;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
  10. 제 9항에 있어서,
    상기 배기정화마스크는,
    상기 관리디바이스로 스캔이 가능하고, 상기 질병관리정보가 포함된 바코드 및 QR코드 중 적어도 하나를 포함하는 정보코드;가 전면 일측에 구성된 것을 특징으로 하는 배기정화형 공기 청정 마스크를 이용한 질병관리 시스템.
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