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본 발명은 휴대용 살균장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 수산기 발생을 극대화하여 소형화가 가능하고, 휴대가 용이하여 외부에서 간편하게 사용할 수 있는 휴대용 살균장치에 관한 것이다.
일반적으로, 가습기, 공기청정기 등의 물속에 수산기발생장치를 설치하며, 설치된 수산기발생장치는 비교적 안정된 저전압 DC전원을 입력받아 음전극과 양전극 사이에서 방전을 유도하여 전기적 에너지를 띤 저온 플라즈마를 발생시킨다.
수산기는 고체, 액체, 기체 다음으로 제4의 물질이라고 일컬어지는 플라즈마 상태에서 만들어지는 일종의 산소 음이온계 물질로서, 현존하는 물질 중에서 살균, 소독, 분해 능력이 오존과 염소보다 2배 이상 강력하고, 인체에는 전혀 해가 없는 천연물질로 알려져 있다.
이처럼 발생된 저온 플라즈마는 물속에 수산기(OH-)?를 생성하여 물속에 존재하고 있는 세균 및 녹조류 등을 제거하며, 물속에서 세균 번식을 방지하고, 살균하여 물의 오염으로 인한 2차 오염을 방지한다.
한편, 대한민국 공개특허 제10-2010-0084735호(공개일:2010.07.28)에는 "이동형 수산기 발생장치"가 개시되어 있다.
일반적인 수산기발생장치는 수조바닥 또는 제품바닥에 고정 부착하여 사용함으로써, 사용용도가 제한되어 여러 용도로 사용할 수 없고, 전극이 메쉬형태로 이루어짐에 따라 방전효율이 떨어지며, 전극과 전원공급선이 납땜 또는 스포트용접 등의 방법을 사용함으로써, 부피가 커지고, 재료가 낭비되며, 방수처리가 어려운 문제점을 지닌다.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 복수개의 전극을 적층하는 구조에 의해 방전효율이 향상됨은 물론, 부피를 축소할 수 있으며, 충전된 전원을 사용하므로써, 휴대가 용이한 휴대용 살균장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 복수의 전극과 전원부를 일체화하고, 전극이 적층되는 구조에 의해 용량별로 제작이 가능하며, 전극과 전원부의 연결이 간편하여 조립이 용이하여 생산성이 향상되는 휴대용 살균장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 휴대용 살균장치는: 케이스와, 상기 케이스 내부에 구비되는 전원부와, 상기 전원부에 전기적으로 연결되고, 상기 케이스의 외부로 노출되는 수산기발생부 및 상기 케이스 내부에 구비되어 상기 수산기발생부에 상기 전원부의 전원을 선택적으로 공급하는 스위치부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 케이스에는 상기 수산기발생부를 외부로 노출시키는 노출캡이 구비되고, 상기 노출캡은 상기 케이스로부터 분리 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수산기발생부는 상기 전원부와 전기적으로 연결되는 복수개의 양전극부와, 상기 전원부와 전기적으로 연결되는 복수개의 음전극부 및 상기 복수개의 음전극부와, 상기 복수개의 양전극부가 상호 이격되어 교대로 적층되고, 상기 복수개의 음전극부끼리 전기적으로 연결되고, 상기 복수개의 양전극부끼리 전기적으로 연결되도록 하는 전극가이드부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전극가이드부는 상기 복수의 양전극부와 상기 복수의 음전극부가 각각 상기 전원부와 전기적으로 연결되도록 나란하게 배치되는 한 쌍의 전극봉과, 상기 전극봉에 끼워져 상기 양전극부는 양전극부끼리 상기 음전극부는 음전극부끼리 통전되도록 접지되는 연결부재와, 상기 연결부재의 둘레면에 구비되어 상기 양전극부와 상기 음전극부가 통전되는 것을 방지하고, 상기 양전극부와 상기 음전극부가 상호 이격되게 하는 절연부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 각각의 상기 양전극부와 상기 음전극부에는 상호 이격되게 배치되는 접지홀과 비접지홀이 구비되며, 동일 전극부의 접지홀과 비접지홀 각각은 동일 선상에 위치되고, 다른 전극부의 접지홀과 비접지홀을 서로 반대 방향에 위치되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 접지홀은 상기 연결부재의 크기보다 작은 직경으로 형성되고, 상기 비접지홀은 상기 절연부재의 크기와 같거나 큰 직경으로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 연결부재의 일면과 타면에는 각각 상호 대응되는 돌기부와 함몰부가 형성되고, 상기 연결부재는 상기 돌기부와 상기 함몰부에 의해 적층되어 연결되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 양전극부와 상기 음전극부는 판 형상으로 이루어지고, 상기 양전극부와 상기 음전극부의 대향하는 면에는 각각 전극돌기가 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 스위치부는 물과 접촉여부를 감지하는 수위센서 및 상기 수위센서에서 감지된 신호에 따라 상기 수산기발생부로의 전원공급을 단속하는 제어회로를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수위센서는 물 빠짐이 원활하도록 상기 수산기발생부와 일정간격 이격되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 살균장치는 복수의 양전극부와 음전극부가 교대로 적층되는 구조에 의해 방전효율이 향상됨은 물론, 각 양전극부와 음전극부에 전극돌기가 형성되어 동일면적에서 방전효율을 극대화할 수 있어 제품의 부피를 축소할 수 있는 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 제품의 부피 축소와, 전원부의 충전된 전원을 사용함으로써, 휴대가 용이한 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 복수의 양전극부와 음전극부의 적층구조를 전극가이드부에 의해 개선함으로써, 기존의 납땜 등의 연결구조를 탈피할 수 있어, 조립성과 생산성을 향상시킬 수 있는 효과를 지닌다.
또한, 본 발명은 케이스로부터 분리 가능한 노출캡에 의해 수산기발생부의 교체가 용이하여 유지보수가 용이하며, 물의 감지여부에 의해 전원을 공급하는 스위치부에 의해 오작동을 방지하고, 작동의 편의성을 제공하는 효과를 지닌다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 분해사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 수산기발생부의 분해사시도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 수산기발생부의 단면도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 수산기발생부의 변형예를 보인 분해사시도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 수산기발생부의 변형예를 보인 단면도,
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 사용상태도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 휴대용 살균장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 분해사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 수산기발생부의 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 수산기발생부의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치(100)는 케이스(110), 전원부(120), 수산기발생부(130) 및 스위치부(180)를 포함한다.
케이스(110)는 플라스틱 소재로 이루어지며, 전원부(120)와 스위치부(180)가 내부에 수용될 수 있는 공간이 형성되며, 내부에 물이 유입되지 않도록 씰링처리된다. 그리고, 케이스(110)의 후단부에는 회동 가능한 거치부재(190)이 구비된다.
케이스(110)는 노출캡(115)을 포함한다. 노출캡(115)은 수산기발생부(130)가 외부로 노출되도록 둘레면이 개구되며, 케이스(110)로부터 분리 가능하다. 즉, 노출캡(115)은 케이스(110)의 선단부로부터 착탈 가능하며, 노출캡(115)과 케이스(110)의 착탈구조는 후크방식, 나사결합 등 다양한 변경이 가능하다.
그리고, 전원부(120)는 케이스(110)의 내부에 구비되고, 외부전원과 연결되어 외부전원을 충전한다. 전원부(120)는 외부전원인 AC전원을 DC전원으로 변환하는 충전회로(122)와, 충전회로(122)에 의해 변환된 DC전원이 충전되는 밧데리(124)를 포함한다.
이때, 케이스(110)의 후단에는 충전회로(122)에 외부전원이 연결되도록 소켓부(117)가 구비된다. 또한, 밧데리(124)에 충전되는 전원은 감전 등의 사고를 방지하기 위하여 비교적 안전한 저전압 직류(DC)를 사용함을 원칙으로 하며, 과전류 보호 기능이 내장된 Switching Mode Power Supply(SMPS)를 사용한다.
본 실시예에서는 전원부(120)가 충전회로(122)와 밧데리(124)에 의해 외부전원을 충전하여 사용하는 것으로 도시하였지만, 이에 한정하지 않으며, 교체 가능한 1차전지가 사용될 수도 있다.
수산기발생부(130)는 전원부(120)에 전기적으로 연결되고, 케이스(110)의 외부로 노출된다. 즉, 수산기발생부(130)는 물에 수용된 후 전원부(120)의 전원이 인가되면 물을 전기분해하여 수산기를 발생시키는 것이다. 이를 위해 수산기발생부(130)는 케이스(110)에서 분리 가능한 노출캡(115)의 내부에 구비된다. 즉, 노출캡(115)의 노출부위를 통해 물과 접촉되는 것이다.
이러한 수산기발생부(130)는 전원부(120)와 전기적으로 연결되는 복수개의 양전극부(140)와, 전원부(120)와 전기적으로 연결되는 복수개의 음전극부(150) 및 복수개의 음전극부(150)와 복수개의 양전극부(140)가 상호 이격되어 교대로 적층되고, 복수개의 음전극부(150)끼리 전기적으로 연결되고, 복수개의 양전극부(140)끼리 전기적으로 연결되도록 하는 전극가이드부(170)를 포함한다.
양전극부(140)와 음전극부(150)는 전도체의 금속재질로 이루어지는데, SUS304판재 또는 티타늄에 백금족 계열의 금속을 진공증착 또는 도금으로 이루어지는 것이 바람직하다.
그리고, 전극가이드부(170)는 도 4 또는 도 5에서 도시된 바와 같이 복수개의 양전극부(140)와 복수개의 음전극부(150)가 각각 전원부(120)와 전기적으로 연결되도록 나란하게 배치되는 한 쌍의 전극봉(172)과, 전극봉(172)에 연결되어 양전극부(140)는 양전극부(140)끼리 음전극부(150)는 음전극부(150)끼리 통전되도록 접지되는 연결부재(174)와, 연결부재(174)의 둘레면에 구비되어 양전극부(140)와 음전극부(150)가 통전되는 것을 방지하고, 양전극부(140)와 음전극부(150)가 상호 이격되게 하는 절연부재(176)를 포함한다.
이때, 연결부재(174)는 동일 전극부가 통전되게 하는 것으로, 티타늄 또는 전도성 금속에 백금족 계열의 금속을 도금 또는 진공증착하여 형성된다. 그리고, 절연부재(176)는 통전을 막는 것으로 PVC, ABS, PC 등 절연이 가능한 재질로 이루어진다.
그리고, 연결부재(174)의 일면과 타면에는 각각 상호 대응되는 돌기부(174a)와 함몰부(174b)가 형성되고, 돌기부(174a)와 함몰부(174b)에 의해 적층되어 연결된다. 즉, 최선단에 위치한 연결부재(174)의 함몰부(174b)에는 전극봉(172)이 삽입되어 전기적으로 연결되며, 돌기부(174a)와 함몰부(174b)의 연결에 의해 통전될 수 있는 것이다.
이때, 돌기부(174a)와 함몰부(174b)는 억지끼움되어 적층상태를 유지할 수도 있고, 각각의 외내경에 대응되는 마찰돌기(미도시)와 마찰홈(미도시)에 의해 이탈되는 것을 방지할 수도 있다.
그리고, 절연부재(176)는 링형상으로 이루어지고, 절연부재(176)의 내경은 연결부재(174)의 외경과 일치되어 연결부재(174)가 절연부재(176)의 내부에 수용된다.
그리고, 각각의 연결부재(174)와 절연부재(176)는 링형상으로 이루이지고, 연결부재(174)의 중심으로는 전극봉(172)이 관통되고, 절연부재(176)의 내경은 연결부재(174)의 외경과 일치되어 연결부재(174)과 절연부재(176)의 내부에 수용된다.
또한, 각각의 양전극부(140)와 음전극부(150)는 상호 이격되게 배치되는 접지홀(160)과 비접지홀(162)이 구비된다. 접지홀(160)은 연결부재(174)의 크기보다 작은 직경으로 형성되고, 비접지홀(162)은 절연부재(176)의 크기와 같거나 큰 직경으로 형성된다. 즉, 접지홀(160)의 주변 상하면은 연결부재(174)와 면접촉되어 통전되고, 비접촉홀(162)에는 절연부재(176)가 수용되며, 연결부재(174)와의 접촉이 이루어지지 않도록 하여 통전되지 않는다.
이를 자세히 설명하면, 각 전극부에는 양측으로 접지홀(160)과 비접지홀(162)이 이격되게 각각 형성되며, 일측은 양전극부(140)의 접지홀(160)과 음전극부(150)의 비접지홀(162)이 동일선상에 위치되고, 타측은 양전극부(140)의 비접지홀(162)과 음전극부(150)의 접지홀(160)이 동일선상에 위치된다. 그리고, 연결부재(174)와 절연부재(176)가 끼워진다.
상기한 상태로 각각의 전극부에 압력을 가하여 밀착시키면, 직경이 큰 절연부재(176)에 의해 교대로 적층되는 양전극부(140)와 음전극부(150)의 사이에 개재되어 양전극부(140)와 음전극부(150)를 일정간격 이격되게 하고, 연결부재(174)는 비접지홀(162)과 접촉되지 않고, 접지홀(160)에만 접지되어 동일 전극끼리만 통전되게 한다.
이처럼 동일전극부끼리만 통전되게 하고, 양전극부(140)와 음전극부(150)가 전극봉(172)에 의해 교대로 적층되는 구조에 의해 수산기발생부(130)를 카트리지 형식으로 형성할 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 수산기발생부의 변형예를 보인 분해사시도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 수산기발생부의 변형예를 보인 단면도이다.
도 6과 도 7에서 도시된 바와 같이 전극봉(172)은 양전극부(140)와 음전극부(150)를 관통하도록 길게 형성될 수도 있다. 이때, 각각의 연결부재(174)와 절연부재(176)는 링형상으로 이루어지고, 연결부재(174)의 중심으로는 전극봉(172)이 관통되어 연장될 수 있으며, 접지홀(160)과 비접지홀(162)에 연결부재(174)가 접지 또는 비접지되어 동일 전극부를 통전시키는 것이다.
양전극부(140)와 음전극부(150)는 판 형상으로 이루어지고, 양전극부(140)와 음전극부(150)의 대향하는 면에는 각각 전극돌기(165)가 형성된다. 전극돌기(165)가 돌출 형성됨에 따라 단위면적당 방전효율이 향상되므로 양전극부(140)와 음전극부(150)의 작은 면적에서도 많은 방전을 유도할 수 있다.
*그리고, 케이스(110)의 내부에는 물의 감지여부에 따라 수산기발생부(130)에 전원부(120)의 전원을 선택적으로 공급하는 스위치부(180)가 구비된다. 스위치부(180)는 물과 접촉여부를 감지하는 수위센서(182) 및 수위센서(182)에서 감지된 신호에 따라 수산기발생부(130)로의 전원공급을 단속하는 제어회로(184)를 포함한다. 즉, 스위치부(180)의 수위센서(182)가 물속에 들어가면 수산기발생부(130)가 자동으로 동작이 될 수 있으며, 물 밖으로 나오게 되면 자동으로 동작을 중지된다.
수위센서(182)는 정전용량반도체로 이루어지며, 오작동을 방지하기 위해 케이스(110) 내부에 구비된다.
본 실시예에서는 스위치부(180)가 수위센서(182)에 의한 물의 감지여부에 따라 작동되는 것으로 도시하였지만, 이에 한정한 것이 아니며, 케이스(110)의 둘레면에 구비되어 작동신호를 인가할 수 있는 버튼스위치 등 다양한 변경이 가능하다.
상기한 구조를 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 휴대용 살균장치의 작용을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 케이스(110)의 후단부에는 소켓부(117)가 구비되어 소켓부(117)에 외부전원이 연결되면, 충전회로(122)에 의해 DC전원은 밧데리(124)에 충전된다.
이처럼 외부전원을 전원부(120)에 충전하여 사용할 수 있어 외출시 또는 외부에서 간편하게 사용할 수 있다.
그리고, 케이스(110)의 외부로 노출되는 수산기발생부(130)는 복수개의 양전극부(140)와 복수개의 음전극부(150)가 상호 이격되며 교대로 적층되는 구조를 이루어 형성되므로 제품을 소형화 할 수 있으며, 양전극부(140)와 음전극부(150)의 적층 높이에 제한이 없으므로 용량별로 제작이 용이하다.
수산기발생부(130)는 도 4와 도 5에서 도시된 바와 같이 복수개의 양전극부(140)와 복수개의 음전극부(150)로 이루어지고, 전극가이드부(170)에 각 전극부는 일정간격 이격되며 동일 전극부끼리 통전된다. 이를 자세히 설명하면, 각 전극부에는 접지홀(160)과 비접지홀(162)이 형성되며, 접지홀(160)은 연결부재(174)에 의해 통전되고, 비접지홀(162)은 절연부재(176)에 의해 통전되지 않는 구조에 의해 동일 전극부끼리는 통전되며, 다른 전극부끼리는 통전되지 않는 구조를 지닌다.
상기와 같은 작용은 동일전극부의 접지홀(160)과 비접지홀(162)은 동일선상에 위치되고, 다른전극부의 접지홀(160)과 비접지홀(162)은 서로 반대방향에 위치되므로 가능하다.
이는 일반적인 수산기 발생 모듈의 조립 형태에서 볼 수 있는 납땜, 스포트용접 등의 방법을 사용하여 연결한 후 방수 구조를 갖도록 에폭시, 우레탄, 고무 등으로 몰딩하는 작업을 제거할 수 있어 조립성이 향상되고, 방수 구조가 제거된 전극부는 수산기 발생량을 극대화하여 전극의 가용성을 높이며, 제품의 크기가 커지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 방수 불량이 발생되어 납땜한 부위 또는 스포트용접 부위가 부식되거나 오염물질(납, 녹등)이 외부로 유출되는 단점을 방지할 수 있다.
또한, 연결부재(174)의 돌기부(174a)와 함몰부(174b)에 의해 억지끼움되어 적층될 수 있어 조립성이 향상되며, 필요한 용량에 따라 전극부의 적층수를 가감할 수 있다.
도 8을 참조하여, 본 실시예에 따른 휴대용 살균장치(100)의 사용상태를 살펴보면, 용기에 살균하고자 하는 틀니와 물을 수용시킨 후 케이스(110)의 선단을 물에 수용시키면 된다.
본 실시예에서는 틀니를 살균하는 것으로 도시하였지만, 살균하고자 하는 다른 물품을 물이 담긴 용기에 수용시킨 후 휴대용 살균장치(100)를 이용하여 살균할 수도 있다.
틀니를 사용하는 사람은 틀니를 사용하지 않을 경우, 컵 또는 일정 크기의 용기에 물을 채우고 보관하게 되는데, 틀니 또는 물속에 포함되어 있는 세균은 시간이 경과함에 따라 물속에서 번식하여 틀니를 오염시키고, 세균에 감염된 틀니를 착용할 경우에는 세균으로 인한 감염 또는 질병이 발생하기도 한다. 이를 방지하기 위해 휴대용 살균장치(100)를 물속에 투입한다.
이때, 케이스(110)의 후단부에는 회동 가능한 거치부재(190)가 구비되어 거치부재를 이용하여 용기의 가장자리에 휴대용 살균장치(100)를 걸어 위치를 고정할 수 있다.
케이스(110)의 내부에는 스위치부(180)가 구비되고, 스위치부(180)인 수위센서(182)에 물이 감지되면, 제어회로(184)로 신호를 전달하고, 제어회로(184)에 의해 전원부(120)의 전원은 수산기발생부(130)로 전달되어 수산기를 발생시킨다.
이때, 물속에 포함된 수산기는 살균력이 1시간 ~ 2시간 지속되므로 일정시간동안 반복 동작/ 중지시켜 살균력이 시간에 제한이 없이 지속되도록 수산기 발생을 제어한다.
즉, 휴대용 살균장치(100)는 물속에 들어가면 자동으로 동작이 될 수 있으며, 물밖으로 나오면 자동으로 동작이 중지될 수 있다. 이때, 수위센서(182)는 물에 의해 동작되므로 오동작을 방지하기 위하여 스위치부(180)의 수위센서(182)는 물빠짐이 원활하도록 수산기발생부(130)와 일정간격을 유지시키는 구조를 지닌다.
전원부(120)의 전원공급에 의해 양전극부(140)와 음전극부(150)의 방전을 유도하여 수산기가 발생되므로 세균으로 인한 감염 또는 질병을 예방할 수 있다.
이때, 양전극부(140)와 음전극부(150)에는 각각 대향되는 방향으로 전극돌기(165)가 형성되어 단위면적을 넓게 하여 방전효율을 극대화시킬 수 있어 살균효과를 향상된다.
그리고, 수산기발생부(130)는 카트리지 형식으로 이루어지고, 노출캡(115)에 수용되는데, 노출캡(115)의 분리로 인해 수산기발생부(130)의 불량시 교체가 용이하여 유지보수가 용이한 효과를 지닌다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 휴대용 살균장치에 의하면, 복수의 전극을 적층하고, 각 전극부에 형성되는 전극돌기에 의해 방전효율의 극대화하여 살균성능을 향상시킬 수 있다.
또한, 복수의 전극과 전원부를 일체화하고, 전극이 적층되는 구조에 의해 용량별로 제작이 가능하며, 전극과 전원부의 연결이 간편하여 조립이 용이하여 생산성이 향상된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
http://www.google.com/patents/WO2013157701A1?cl=ko