• 한국정보통신학회논문지
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• 제10권12호
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• pp.2349-2354
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• 2006

현대 과학 기술의 발달과 사회적 경제적 요구가 증가함에 따라 텔레메디슨은 다양한 분야에서 빠른 속도로 응용 범위를 넓혀 나가고 있다. 특히, 급속한 사회의 고령화와 웰빙 생활에 대한 욕구가 증가하고 있는 사회의 분위기에 발맞추어 우리는 독거노인 등 타인의 도움 없이 생활이 불편한 사람들을 위한 헬스케어 서비스에 관심을 가지게 되었다. 본 연구에서는 헬스케어 서비스 중, 실시간으로 인체에서 발생하는 생체신호와 생체신호에 영향을 미치는 측정 대상자의 주위 환경 요소들의 모니터링에 초점을 맞춰 손목형 생체신호 측정 단말기를 설계하였다. 우리는 여섯가지 신호를 실시간으로 모니터링하고 블루투스 무선 통신으로 서버로 전송하였다. 전송된 신호는 디지털 신호처리를 거쳐 실시간 모니터링 시스템에 의해 누구나 쉽게 알아 볼 수 있도록 측정 신호들을 나타내었다. 단말기는 손목 착용형으로 부피를 최소화하였고, 블루투스 통신을 사용하여 장소에 제약을 받지 않는 무구속 생체 신호 감시 시스템을 설계 구현하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권6호
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• pp.177-184
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• 2014

Continuous monitoring of heart rates and respiratory rates for newborns or infants is very important since the abnormal breathing and heart problems can threaten the life of newborns or infants. A noncontact baby monitoring system based on a Doppler radar and an air mattress was designed. The Doppler radar was used to acquire respiratory signals and the air mattress was employed to obtain heart rates. The performance of the designed system was evaluated using a commercialized infant simulator ($Simbaby^{TM}$) and a respiration belt transducer was used to measure respiration rates as a reference. Results for respiratory rates revealed that the correlation coefficients between I-and Q-channel and the respiration belt were 0.84 and 0.91 and the mean ${\pm}$ standard deviations of errors between them were $1.66{\pm}1.92$ (bpm) and $0.88{\pm}1.65$ (bpm). Heart rates showed that the correlation coefficient between air mattress and set value of the simulator was 0.73 and the mean ${\pm}$ standard deviation of errors between them was $1.09{\pm}3.45$ (bpm). These results indicate that the designed system holds the potential as an effective monitoring tool for continuous monitoring heart rates and respiratory rates of newborns or infants.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.374-375
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• 2015

현대인들은 잘못된 자세와 버릇으로 인하여 근골격계 구조의 변형이 발생하고 지속적인 비정상 자세의 경우 근골격계 질환으로 발전되어 일상생활에 불편함을 가져다 준다. 근골격계질환은 피로감, 통증, 감각마비, 경련의 증상으로 시작되어 움직임장애, 기능저하, 기형등으로 발전된다. 본 논문에서는 좌식 생활에서 발생되는 비정상 자세와 버릇을 무구속, 무자각적인 방법으로 판단할 수 있는 시스템을 구현하였다. 착석부에 8개의 압력센서를 배치하여 체중의 분포를 통하여 자세를 판단하였으며 일생생활 중 많이 발생하는 1가지의 정상 자세와 8종류의 비정상 자세 판단할 수 있었다. 구현된 시스템의 성능 평가를 위해 자세 판단 실험을 진행하였으며, 그 결과 97%의 높은 성능을 확인하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권1호
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• pp.44-49
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• 2012

간접접촉 심전도 측정(Indirect-Contact ECG)은 일상생활에서의 무구속 무자각 측정에 적합한 새로운 심전도 측정 방법이다. 간접접촉 심전도 측정 에 서 관측되는 큰 배경 잡음을 줄이기 위한 기초 연구로서, 본 연구에서는 간접 접촉 심전도에서 사용되는 용량성 결합 능동 전극(Capacitively coupled active electrode)의 열잡음(Thermal Noise) 모델을 구성하였다. 실험을 통해, 용량성 결합 능동 전극만의 배경 잡음의 크기가 열잡음 모델에서 예상한 수준과 거의 일치함을 확인하였다. 면으로 된 직물의 실제의 전기적 특성을 열잡음 모델에 적용하여, 면 위에서 측정된 간접접촉 심전도의 이론적 열잡음을 계산하였다. 이 연구를 통해, op-amp의 내부 잡음(intrinsic noise)은 저항에 의한 열잡음에 비해 무시할 수 있을 정도로 작음을 알 수 있었다. 그리고 열잡음의 크기와 능동 전극의 입력 저항간의 관계를 도출할 수 있게 되어, 능동 전극의 입력 저항의 최적 값 선정을 위한 향후 연구의 기반이 되었다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제13권4호
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• pp.201-206
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• 2012

간접접촉 심전도 측정(Indirect-Contact ECG)은 일상생활에서의 무구속 무자각 측정에 적합한 심전도 측정 방법이다. 본 연구는, 간접접촉 심전도 측정에서 크게 관측되는 60Hz 전원선 잡음을 줄이기 위한 새로운 방법으로, 공통모드 구동 차폐 방식을 제안하였다. 공통 모드 구동 차폐 방식은, 간접 접촉 심전도에서 사용되는 용량성 결합 능동 전극(Capacitive coupling active electrode)을 둘러싼 전기적 차폐(electric shield)의 전압을 공통 모드 전압과 동일하게 유지하는 방법이다. 이 방법은 공통모드 전압의 크기는 그대로 유지하지만, 의복 임피던스 차에 의한 공통모드 전압의 차동 모드 전환에 의한 잡음은 효과적으로 줄일 수 있다. 따라서 두 전극 사이의 의복의 임피던스 차이가 커서 공통 모드 전원 잡음이 심각한 간접 접촉 심전도 측정에서, 효과적으로 공통 모드 잡음을 줄일 수 있다. 실제 간접 접촉 심전도 측정에 제안된 방법을 적용한 결과로 이론적 예상보다는 60Hz 잡음 감소비가 적었지만, 60Hz 잡음이 크게 줄어드는 것을 확인할 수 있었다. 특히 의복 임피던스 차가 크게 발생하는 경우, 예상대로 잡음 감소비가 커짐을 볼 수 있었다. 제안된 방법은 접지 특성이 좋지 않은 측정 조건에서 전원 잡음을 줄이는데 유용할 것으로 기대된다.

• 한국통신학회논문지
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• 제34권10B호
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• pp.1062-1069
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• 2009

비만으로 인해 대사증후군을 많이 앓고 있는 상황에서 후유증으로 신장 질환이 커다란 사회문제가 되고 있는 실정이다. 따라서 자각증상이 없는 신장의 이상 유무를 조기에 판단하여 적절한 조치를 취하는 것이 무엇보다 중요하다. 이를 위해 본 논문에서는 음성 분석을 통해 신장 질환을 무자각, 무구속, 무통종의 방법으로 진단할 수 있는 방법을 제안하였다. 구성하고자 하는 전체 시스템은 크게 음성 분석과 얼굴색을 살피는 방법을 결합시키는 시스템이 개발되고 있으며 이 중 본 논문은 입술소리를 기반으로 신장 질환을 진단하는 방법에 설계하였다. 이를 위해 본 논문에서는 첫째, 신장 질환을 앓고 있는 환자와 정상인을 대상으로 피실험자 집단을 각각 구성하고 입술소리의 수치학적 분석을 실험으로 출력하고 그 결과값에 대한 비교 분석을 수행하였으며 둘째, 한의학적 청진 이론과 언어학, 음성학과의 상관성을 분석하고 이를 기반으로 음성에 대한 신장의 특징 요소를 추출하여 제1포먼트 주파수와의 연관성을 도출하였다. 실험 결과 신장 질환자 집단이 정상인 집단보다 제1포먼트 주파수 대역폭이 넓게 형성되는 결과를 추출하였으며 최종적으로 입술소리만으로 신장 질환을 진단할 때의 오진 확률에 대해 계산하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제37권3호
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• pp.105-111
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• 2016

Introduction: Surgical robot is the alternative instrument that substitutes the difficult and precise surgical operation; should have intuitiveness operationally to transfer natural motions. There are limitations of hand motion derived from contacting mechanical handle in the surgical robot master interface such as mechanical singularity, isotropy, coupling problems. In this paper, we will confirm and verify the feasibility of intuitive Non-restraint master interface which tracking the hand motion using infra-red camera and only 3 reflective markers without the hardware handle for the surgical robot master interface. Materials & methods: We configured S/W and H/W system; arranged 6 infra-red cameras and attached 3 reflective markers on hands for measuring 3 dimensional coordinate then we find the 7 motions of grasp, yaw, pitch, roll, px, py, pz. And we connected Virtual-Master to the slave surgical robot(Laparobot) and observed the feasibility. To verify the result of motion, we compare the result of Non-restraint master and that of clinometer (and protractor) through measuring 0~180 degree, 10degree interval, 1000 samples and recorded standard deviation stands for error rate of the value. Results: We confirmed that the average angle values of Non-restraint master interface is accurately corresponds to the result of clinometer (and protractor) and have low error rates during motion. Investigation & Conclusion: In this paper, we confirmed the feasibility and accuracy of 3D Non-restraint master interface that can offer the intuitive motion of non-contact hardware handle. As a result, we can expect the high intuitiveness, dexterousness of surgical robot.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.531-532
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• 2016

손목 터널 증후군은 수근관이라는 부분이 좁아지면서 정중신경이 눌리게 되어 통증이 발생하게 되는 질환이다. 예방을 위한 방법으로 꾸준한 손목 스트레칭이 필요로 하며, 사용자에게 맞는 생활 가이드가 제공되어야 한다. 본 연구에서는 사용자 스스로가 손목 터널 증후군의 위험성을 인지하고, 스트레칭을 할 수 있도록 손목 터널 증후군 예방 시스템(carpal tunnel syndrome prevention system, CTSPS)을 구현하였다. 애플리케이션은 사용자가 설정한 사용 시간을 바탕으로 알림 및 잠금을 수행한다. 이때 사용자는 아두이노와 관성센서를 이용하여 손목 스트레칭을 할 수 있으며, 사용 패턴을 분석하여 사용자에 맞는 정보 및 가이드를 제공할 수 있다. 데이터 통신은 무구속을 만족하는 블루투스 4.0을 사용하였다. 또한 구현된 시스템을 평가하기 위해 피실험자 4명을 대상으로 3일간 스마트폰 사용 시간 및 터치 횟수를 측정하였고, 설문조사를 수행한 결과 스마트폰의 사용 빈도가 줄었으며, 긍정적인 효과를 증명할 수 있었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제28권11호
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• pp.155-160
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• 2023

본 논문은 광혈류신호를 이용하여 혈압을 예측하는 방법을 제시한다. 제시한 방법은 먼저, 광혈류신호를 측정한 후, 전처리 과정을 통해 아티펙트를 제거하고 학습을 위한 신호를 얻는다. 그리고 혈압에 영향을 주는 몸무게와 키를 부가 정보로 측정한다. 다음으로, 인공지능 알고리즘을 통해 광혈류신호, 키, 그리고 몸무게를 입력변수로 학습하여 수축기와 이완기 혈압을 추정하도록 시스템을 구축한다. 구축된 시스템은 사전에 입력된 키와, 몸무게, 그리고 측정한 광혈류신호를 가지고 수축기와 이완기 혈압을 예측한다. 제안한 방법은 무구속 방식으로 피검자의 키와 몸무게, 그리고 심장 및 혈관의 상태를 반영하는 광혈류신호를 입력받아 실시간, 연속적으로 혈압 예측이 가능하다. 본 연구에서 제시한 인공지능 기반 혈압예측시스템의 유용성을 확인하기 위해 측정한 혈압과 예측한 혈압의 비교를 통해 결과의 유용성을 확인한다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제9권4호
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• pp.280-287
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• 2008

간접접촉 심전도(IDC-ECG) 측정에 공통 모드 잡음을 줄이기 위해 오른발 구동(Driven-right-leg) 접지 방법을 적용하고 그 접지의 성능을 조사하였다. 최근에 소개된 간접접촉 심전도 측정 기술은 전극과 인체 피부간의 직접 접촉이 필요하지 않기 때문에, 최근에 필요성이 대두되고 있는 가정에서의 장기간 무구속 심전도 측정에 적합한 측정방법으로서 현재 다양한 응용이 연구되고 있다. 그렇지만 간접접촉 심전도는 전원선에 의한 60Hz 잡음이 기존 측정 방법보다 크게 발생하여, 응용 범위의 확대에 제약 조건이 되고 있다. 본 연구에서는, 기존의 심전도 측정 방법에 사용되는 오른발 구동 접지 방법을 간접접촉 심전도 측정 방법에도 적용하여, 공통모드 잡음 성분을 반전 증폭하여 의자 좌판(seat)에 깔린 전도성 직물을 통해 인체에 feedback하였다. 이로써 피부와 직접 접촉이 없는 간접 접촉 방식의 오른발 구동 접지를 구현하였으며, 이 접지가 안정적으로 동작되고, 오른발 구동 이득이 약 1000정도에서 40dB 수준의 전원 잡음 감소 됨을 확인할 수 있었다. 이 연구의 결과로 간접접촉 심전도의 주파수 대역을 기존의 30Hz이하에서 100Hz 수준까지 높일 수 있게 되었으며, 접지 임피던스를 높일 수 있게 되어 간접접촉 심전도의 응용 분야를 더욱 넓힐 수 있게 되었다.