압전소자를 이용한 치아부착형 센서

압전소자를 이용한 치아부착형 센서{Tooth-attached censor using Piezoelectric element}

본 발명은 치아에 부착되는 센서를 이용하여 사용자의 건강을 체계적으로 관리하고 개인식별을 가능하게 하는 것으로서, 더욱 상세하게는 치아에 부착되어 작동하는 초소형 센서와 이를 감지하는 감지기, 그리고 센서가 수집한 정보를 저장하고 사용자에게 보여주는 웹상의 데이터베이스로 구성된 장치이다.

푸리에 변환 적외선 분광법을 이용하여 섭취되는 음식물의 영양소들을 분석하고 얻어진 데이터를 내재된 칩에 저장한다. 소형 pH 미터는 구강 내의 산도를 측정하여 칩으로 정보를 전송한다. 또한 압전소자는 피에조 효과를 이용하여 저작압력을 전력으로 변환하여 전력을 공급한다. 출입문에 연결되는 감지기는 이 칩을 감지하여 자동으로 출입문을 개폐하며 칩에 저장되어 있던 데이터를 웹으로 전송하여 사용자가 자신이 섭취한 영양소 및 구강 내 산도 정보를 조회할 수 있게 한다. 이 데이터는 의료기관에서도 열람할 수 있게 된다.

사람들이 섭취하는 다양한 종류의 음식물들을 분석하여 어떤 영양소를 얼마만큼 섭취하였는지, 또한 구강상태는 어떠한지를 알 수 있게 해준다. 또한 가정 및 사무실 출입시 편리성을 위하여 개인 식별장치를 제공한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 사용자의 어금니 상단에 초소형 센서를 부착한다. 이 센서는 푸리에 변환 적외선 분광법을 이용하여 저작된 영양소들을 분석하고 그 정보를 칩에 저장한다. 저작시 치아가 맞물리는 부분에는 압전소자가 위치하여 저작압력을 전력으로 변환하여 전원을 공급한다. 센서 내의 칩에는 또한 고유 ID가 부여되어 있어, 사용자의 가정 또는 사무실 출입문에 연결된 감지기가 센서 내의 칩을 감지하여 자동으로 출입문을 개폐한다. 그와 동시에 감지기는 칩에 저장되어 있는 정보를 받아 웹으로 전송해 데이터베이스화 하고 이렇게 저장된 구강 및 영양소 정보는 사용자 또는 의료기관이 조회할 수 있게 된다.

치아에 부착된 센서가 개인식별장치로 사용됨으로써 사용자의 조작 없이 자동으로 출입문이 개폐된다. 또한 사용자가 섭취한 영양소의 종류와 양 및 구강 내 산도 변화를 알려줌으로써 건강관리에 도움을 준다.

도 1은 본 발명의 센서 위치를 설명
도 2는 도면 1의 센서를 확대한 것으로, 센서 내 각 구성요소의 위치를 설명
도 3은 본 발명의 구성도

푸리에 변환 적외선 분광기(3)는 저작된 음식물들의 영양소를 분석하고 그 데이터를 칩(5)에 저장한다. 칩(5)에는 사용자 고유의 ID가 부여되어 있어 감지기가 감지시 출입문을 개폐하는데에 이용된다. 또한 pH미터(4)를 이용하여 주기적으로 구강 내 산도를 측정하여 칩(5)에 정보를 저장한다. 압전소자(2)는 상악과 하악의 저작압을 전력으로 변환하여 푸리에 변환 적외선 분광기(3), pH 미터(4), 칩(5)에 제공한다.

감지기는 센서 내의 칩을 감지하여 칩에 저장된 데이터를 전송받아 다시 웹으로 전송시킨다. 또한 칩에 부여된 고유의 ID를 감지하여 특정 ID에 대해서만 출입문을 열도록 한다. 웹에 저장된 정보는 사용자 및 의료기관에서 조회할 수 있게된다.

<도면 주요부분에 관한 부호의 설명>
1: 센서 전체
2: 압전소자
3: 푸리에 변환 적외선 분광기
4: pH 미터
5: 정보저장 및 개인식별용 칩