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신체의 폐 CT 사진을 기반으로 3D 프린팅 기법으로 비강과 구강부터 폐 세기관지 말단까지 제작된 폐모형부(110);상기 폐모형부(110)의 흡기구(111)와 배기구(115)에 장착되어 폐모형부(110)로부터 인입되는 공기 중의 화학물질 양과 폐모형부(110)로부터 배출되는 공기 중의 화학물질 양을 검출하는 입자검출부(120);상기 폐모형부(110)의 출구에 연통하는 구조로 장착되고, 폐모형부(110)의 흡기구(111)로부터 배기구(115)까지 음압을 형성하여 공기유동을 생성하는 흡입구동부(130); 및상기 입자검출부(120)로부터 획득한 데이터를 바탕으로 흡인된 화학물질 입자의 폐 내 침착율 또는 폐 내 흡수율을 산출처리하여 출력하는 모니터링부(140);를 포함하고,상기 폐모형부(110)는,신체의 비강 형상과 구강 형상을 일체형 구조로 생성한 구조이고, 외부로 노출된 개구부가 비강쪽과 구강쪽에 각각 독립적으로 형성되며, 기관지 형성부(112)의 상단으로부터 탈착 가능한 구조의 흡기구(111);상기 흡기구(111)와 연통하는 구조이고, 신체의 기관지 형상을 생성한 구조이며, 흡기구(111)로부터 흡입된 공기를 제1분기관과 제2분기관을 통해 폐포 형성부(113)로 전달하는 배관 구조의 기관지 형성부(112);상기 기관지 형성부(112)의 일단에 연통하는 구조로 장착되고, 신체의 폐포 형상을 생성한 구조이며, 기관지 형성부로부터 전달된 공기가 전달되는 배관 구조이고, 일단에 관통구가 형성된 폐포 형성부(113);상기 기관지 형성부(112)의 제1분기관과 제2분기관 각각에 독립적으로 분리된 공간을 형성하고, 폐포 형성부(113)를 감싸는 구조로 형성되어 밀폐된 공간을 형성하며, 소정 크기의 강성을 가지는 소재로 구성된 폐외각 하우징(114); 및상기 폐외각 하우징(114)의 외주면에 일정 간격 이격되어 다수 장착되고, 폐외각 하우징(114)의 내부와 흡입구동부(130)를 서로 연통하는 구조이며, 흡입구동부(130)의 작동에 의해 폐외각 하우징(114) 내부의 공기를 배기튜브(116)를 통해 흡입구동부(130)로 배기하는 구조의 배기구(115);를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학물질 노출평가 시스템
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제1항에 있어서,상기 폐모형부(110)는,알고리즘 기반 다양한 종류의 기관지 및 폐포 모델 생성 프로그램인 Lung4cer model generator를 이용하여 기관지 3D 모델을 생성하는 제1단계;추출된 3D 모델링 데이터를 확인하고 1차 보정한 후 분기별 구멍 확인 후 조립 시 필요한 두께로 설정하는 제2단계;3D 프린터용 데이터로 변환한 후 3D 프린팅을 수행하는 제3단계; 및3D 프린팅된 폐모형을 조립하는 제4단계;를 포함하는 제작방법에 의해 제조된 것을 특징으로 하는 화학물질 노출평가 시스템
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제1항에 있어서,상기 폐모형부(110)는,상기 흡기구(111)의 비강 형상 내측면에 장착되고, 모니터링부(140)로부터 제공되는 전기적 신호에 의해 흡기구(111) 비강 내부 공간으로 노출된 면에 점착성 물질을 노출하여 표면의 점착성 정도를 변경하는 유연한 박판 구조의 제1점막부;상기 기관지 형성부(112)의 내측면에 장착되고, 모니터링부(140)로부터 제공되는 전기적 신호에 의해 흡기구(111) 비강 내부 공간으로 노출된 면에 점착성 물질을 노출하여 표면의 점착성 정도를 변경하는 유연한 박판 구조의 제2점막부;상기 폐포 형성부(113)의 내측면에 장착되고, 모니터링부(140)로부터 제공되는 전기적 신호에 의해 흡기구(111) 비강 내부 공간으로 노출된 면에 점착성 물질을 노출하여 표면의 점착성 정도를 변경하는 유연한 박판 구조의 제3점막부; 및상기 배기구(115)에 각각 독립적으로 구동하도록 장착되고, 모니터링부(140)로부터 제공되는 신호에 의해 개방정도를 조절하는 구조의 개방조절부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학물질 노출평가 시스템
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제4항에 있어서,상기 흡입구동부(130)는,상기 배기구(115)를 통해 외부로 배기되는 배관의 일단과 연통하는 구조이고, 모니터링부(140)의 일측에 장착되며, 배기구(115)를 통해 전달된 공기를 정화시켜 외부로 배출하는 구조의 배기정화부(150);를 포함하고,상기 배기정화부(150)는,상기 모니터링부(140)의 일측에 장착되고, 배기구(115)로부터 전달되는 공기를 흡입하는 하단에 하부필터부(152)를 장착하고, 상단에 상부필터부(154)를 장착하는 밀폐형 박스 구조의 장착프레임(151);상기 장착프레임(151)의 하단에 장착되고, 탈착 가능한 구조이며, 배기구(115)로부터 전달된 공기에 부유하는 입자성 물질을 필터링하는 구조의 하부필터부(152);상기 하부필터부(152)의 상단에 장착되고, 하부필터부(152)로부터 통해 전달된 공기에 회전와류를 형성함과 동시에 소독액제 미스트를 분사하여 소독하는 구조의 중앙필터부(153); 및상기 중앙필터부(153)의 상단에 장착되고, 중앙필터부(153)를 통해 전달된 공기에 UV-C를 조사하여 공기를 살균처리하는 상부필터부(154);를 포함하는 것을 특징으로 하는 화학물질 노출평가 시스템
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제5항에 있어서,상기 중앙필터부(153)는,상기 하부필터부(152)와 상부필터부(154) 사이에 장착되고, 하부필터부(152)와 상부필터부(154) 방향으로 연장된 중공형 실린더 구조이며, 하부필터부(152)를 통과한 공기를 상부필터부(154)로 유동시킴과 동시에 회전와류를 형성하도록 회전하는 구조의 회전실린더(154a);상기 회전실린더(154a)를 감싸는 중공형 원통 구조이며, 내부에 회전실린더(154a)를 회전 가능하도록 장착하는 회전지지통(154b);상기 회전실린더(154a)의 외주면에 일정 간격 이격되어 다수 형성되고, 회전실린더(154a)와 회전지지통(154b) 사이로 주입되는 소독액제 미스트의 가압력에 의해 회전실린더(154a)를 회전시키는 회전돌기부(154c);상기 회전실린더(154a)의 외주면에 일정 간격 이격되어 다수 형성되고, 회전돌기부(154c)의 소독액제 미스트 받음면과 인접하여 형성되며, 회전실린더(154a)와 회전지지통(154b) 사이로 주입되는 소독액제 미스트를 내부 중공공간으로 유동시키는 내측분사관통구(154d); 및상기 배기정화부(150)의 상부에 장착되고, 외부로부터 제공되는 소독액제 미스트를 회전실린더(154a)의 회전지지통(154b) 사이로 소정 크기의 가압력으로 주입하는 주입노즐(154e);을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학물질 노출평가 시스템
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제6항에 있어서,상기 배기정화부(150)는,상기 장착프레임(151)의 타측 상부면에 장착되고, 내부 수납공간을 외부로 개방하거나 밀폐하는 구조이고, 외부로 개방되어 배기정화부(150)를 인출할 수 있는 구조의 필터토출 개폐부(115a);상기 장착프레임(151)의 내부 측면에 장착되고, 하부필터부(152)의 양측을 지지하는 구조이며, 하부필터부(152)를 필터토출 개폐부(115a)를 통해 슬라이딩 위치 변경 가능하도록 지지하는 구조의 하부레일(115b);상기 장착프레임(151)의 내부 측면에 장착되고, 중앙필터부(153)의 양측을 지지하는 구조이며, 중앙필터부(153)를 필터토출 개폐부(115a)를 통해 슬라이딩 위치 변경 가능하도록 지지하는 구조의 중앙부레일(115c); 및상기 장착프레임(151)의 내부 측면에 장착되고, 상부필터부(154)의 양측을 지지하는 구조이며, 상부필터부(154)를 필터토출 개폐부(115a)를 통해 슬라이딩 위치 변경 가능하도록 지지하는 구조의 상부레일(115d);을 포함하는 것을 특징으로 하는 화학물질 노출평가 시스템
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