텔레스코픽 실린더 구조를 갖는 소형 약물 주입 모듈 개발

국문 초록 (Abstract)

자동 약물 주입기 또는 주사기는 전기나 공압 등 동력을 이용하여 자동으로 약물을 피부에 주입하는 의료기기이다. 이러한 약물 주입기 또는 주사기는 사용 목적이나 시술 부위에 따라 다양한 형태가 있으나, 전기를 동력으로 사용하는 주사기는 일정한 압력으로 정밀한 약물 주입이 가능한 리니어 모터가 주로 사용되고 있다. 이러한 리니어 모터를 동력으로 사용하는 약물 주입기는 주사기의 변위를 조절하기 위한 스트록 거리에 따른 리니어 모터 구조로 인하여 소형화에 제약이 있다. 본 논문에서는 반려동물의 자가 접종을 위하여 정밀한 약물 주입이 가능한 텔레스코픽 실린더 구조를 갖는 소형 약물 주입 모듈을 제안하고 메커니즘에 대한 성능을 확인하고자 동역학 해석 기법을 이용하여 특성을 분석하고자 한다. 약물 주입 모듈은 주사기의 변위 조절을 위한 스트록 거리를 확보하면서 리니어 모터 길이를 줄이기 위하여 3 단 텔레스코핑 실린더 구조를 설계하였다. 제안한 리니어 모터의 길이는 동일한 스트록 거리를 갖는 기존 리니어 모터 약 40%로 길이를 줄였다. 약물을 주입하기 위한 리니터 모터 실린더의 내부 저항은 주사기의 이동거리에 비례하여 증가한다. 약물 주입 모듈 내부에 높은 저항력이 발생할 때 설계된 메커니즘으로 약물을 주입할 수 있는지 동역학 모델링을 통하여 성능을 검증하였다. 본 연구에서는 정밀한 약물 주입이 가능한 텔레스코픽 실린더 구조를 갖는 소형 약물 주입 모듈을 설계하고 성능을 검증하였다. 기존 자동 주사기에 사용되는 리니어 모터를 대체하여 제안한 약물 주입 모듈은 소형 자동 주사기에 활용될 것으로 기대된다.