• 한국위성정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.17-21
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• 2014

본 논문에서는 내시경 장비를 위한 UWB 통신모듈을 결합한 무선 내시경 기술 개발에 관한 연구를 진행하였다. 먼저, 국내외 UWB 통신기술 분야 및 국내 내시경 분야의 동향을 통하여 본 논문에서 제안하고자하는 UWB 무선 내시경 기술 개발에 관한 연구의 필요성에 대하여 제시하였으며, 그 필요성을 토대로 UWB 통신모듈을 결합한 무선 내시경을 개발하였다. 본 논문에서 제안하는 UWB 무선 내시경 기술은 기존의 내시경 영상취득 방식과는 다르게 유 무선 UWB 통신방식을 사용하여 내시경 영상을 취득할 수 있으며, 인체의 영상을 높은 전송률로 전송하며, 팬텀을 이용한 임상데이터에 기반한 DB화 및 스마트폰을 연동하는 기술 등 기존에는 없던 새로운 개념으로, 효과적이고 신뢰성있는 진단이 가능하다. 본 논문에서 제안한 UWB 통신모듈을 결합한 무선 내시경 기술은 UWB 통신기술의 응응사례로서 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 정보와 통신
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• 제25권2호
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• pp.41-46
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• 2008

무선 캡슐형 내시경 시스템 설계를 위하여 인체내부에서 표면까지의 전송손실을 $0.001{\sim}2$ GHz대역에 대하여 분석하였다. 실제 인체구조 모델에 안테나를 적용하여 계산결과를 얻은 기존 연구와 달리 인체내 매질의 평균적 특성을 갖는 균일 매질로 가정하여 안테나의 Q와 효율을 계산하였다. 계산 결과 40MHz의 HPBW(Half-Power Bandwidth), 5mm반경 크기의 송신안테나, 15un거리에 대하여 $400{\sim}600$MHz 사이에서 -58dB가량의 최적 손실이 예상되었다. 분석된 손실 결과를 바탕으로 450MHz에서 무선 캡슐형 내시경 시스템이 설계 및 제작되었고 실제 유사매질용액에서 실험결과 15cm/10cm거리에서 -62/-5ldB의 손실을 보였으며 동물실험에서는 돼지 체내외간 10cm가량의 거리에 대해 약 -56dB의 손실이 측정되었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.343-344
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• 2007

소화기관의 질병 진단 및 질료의 목적으로 사용되어지는 기존의 일반적인 내시경은 의사의 숙련도를 요하고 환자에게 고통 및 공포감을 수반한다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 캡슐형 내시경이 사용되고 있지만 소화기관의 연동운동에 의존한 내시경의 이동으로 인하여 시술 시간이 길고 지나온 기관에 대한 재검사가 불가능 하다는 단점을 가지고 있다. 이에 대한 대안으로 체내 능동구동이 가능한 캡슐형 내시경의 개발이 활발히 진행되어지고 있다. 본 논문은 소형 직류 전동기를 이용한 체내 능동 구동 메커니즘을 제안하고 캡슐 내시경 로봇을 무선 구동하기 위한 직류 전동기 구동 장치 및 무선 데이터 송수신 모듈, 집적된 시스템의 배터리 구동 기술을 제안한다. 개발된 마이크로 로봇은 In-vitro 실험을 통하여 체내 능동 구동가능성을 검증 하였다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.1-8
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• 2015

본 논문에서는 초광각 무선 내시경을 제안하고 구현하였다. 내시경은 초광각 카메라 모듈과 무선전송 모듈로 구성된다. 162도의 초광광 렌즈와 이미지 센서 및 카메라 프로세서가 $3{\times}3{\times}9cm3$ 크기의 케이스에 함께 패키지 된다. 무선전송 모듈로 UWB 기반 및 WiFi 기반의 플랫폼을 각각 구현한다. UWB 기반 모듈은 의 고화질 영상을 MJPEG로 압축하여, $2048{\times}1536$ (QXGA)의 해상도에서 15 fps의 속도로 영상을 전송하며, 최대 데이터 전송속도는 41.2 Mbps에 달한다. 구현된 내시경은 의료용 내시경의 화각과 해상도 수준을 가지며, 상용 고성능 WiFi 내시경과 비교할 때 ~3X의 화각과 16X의 해상도를 갖는다. WiFi 기반의 모듈은 $640{\times}480$ (VGA)의 해상도에서 30 fps의 속도로 영상을 스마트 기기로 스트리밍 하며, 최대 1.5 Mbps의 데이터 전송속도를 보여준다. 구현된 모듈은 저가격의 의료용 무선 전자 내시경의 구현 가능성을 보여주며, U-헬스케어, 응급처치, 가정의료, 원격진료 등에 효과적으로 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권3호
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• pp.80-85
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• 2008

기존의 캡슐형 내시경은 공간적 제약으로 인해 약 30mW 용량의 1차 전지를 사용한다. 그러나 1차 전지를 사용하는 방식은 배터리 용량의 한계와 1회용 소모품으로 가격이 비싸다. 이러한 문제를 해결하기 위해 신체 외부에서 캡슐형 내시경에 무선으로 에너지를 전송 방식을 제안하였다. 제안된 방식은 송 수신측 양단에 LC공진 회로를 이용하여 $10{\sim}20cm$의 공극을 통해 송신측 코일에서 캡슐형 내시경으로 에너지를 전달하는 방식이다. 위치와 방향성에 상관없이 에너지 효율의 증가를 위해 수신측 코일은 페라이트 코어를 이용한 3축 권선 방식을 이용하였다. 실험에 의한 측정 결과 제안된 방식은 수신측 회로에 안정적으로 30mW의 전력을 공급할 수 있음을 확인하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권7호
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• pp.275-280
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• 2013

본 논문은 무선 충전 시스템의 최적화 기법에 대한 것으로서, 특히 캡슐형 내시경 응용을 위한 회로를 기반으로 한다. 이 논문에서는 저용량 배터리를 내장하는 무선 충전 시스템에서 전자기 유도 원리를 이용한 방식을 적용하여 배터리 용량을 필요 이상으로 증가시키지 않는 상태에서 여러 가지 상황에 대응하여 무선 전력 전송의 효율을 최적화하는 것을 목표로 하였다. 전자기 공진 코일의 무선 전력 전송의 효율을 증가시키기 위하여 전력 전송의 주요 결정 요소를 분석하고 주파수 제어에 의한 효율 최적화를 시도하였다. 모의실험 결과 제안된 최적화 기법은 무선 충전 효율을 안정화시키고 현재 문제가 되고 있는 거리 및 기생 성분에 의한 전송 효율 변이를 효과적으로 개선하는 것을 확인하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권9호
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• pp.802-812
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• 2013

캡슐 내시경 시스템은 최소 침습적 방법으로 의료진이 환자의 소화기관 검사를 수행할 수 있는 혁신적 기술로 최근 주목 받는 융합 기술이다. 일단 환자가 비타민 알약 크기의 캡슐을 삼키면, 캡슐 내 무선 또는 인체통신 모듈에 의해 전송된 영상정보를 바탕으로 의료진은 캡슐 내시경 진단 시스템을 통해 혈액 이상, 용종, 궤양, 크론병 등 다양한 질환을 진단할 수 있다. 캡슐 내시경은 기존의 케이블 내시경을 대신할 수 있는 혁신 기술이지만 정확한 병증 진단 및 분석 소요 시간 측면에서 단점을 가지고 있다. 즉, 캡슐 내시경은 캡슐내의 소형 카메라를 이용하여 6~12만 프레임의 방대한 양의 정지 영상을 촬영하기 때문에 촬영된 영상을 의료진이 확인하고 정확한 병변을 분석하는데 오랜 시간이 걸린다. 따라서 캡슐 내시경 시스템은 빠른 병변 진단을 위한 도구 및 정확한 병변 진단을 위한 의료 이미지 영상 처리가 필수 요소이다. 본 논문에서는 캡슐 내시경 시스템의 주요 제조사들을 중심으로 거의 알려져 있지 않은 소화기 영상의 빠른 병변 진단 도구에 대한 최근 경향과 정확한 병변 검출을 위한 의료 영상 처리 기술의 최신 동향을 분석하였다.

• 한국통신학회논문지
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• 제37권4C호
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• pp.329-337
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• 2012

캡슐 내시경은 인체 내부의 소화기관 병변을 조사할 수 있는 캡슐 모양의 전자장치로서 인체 내에 케이블을 삽입하는 기존 푸시 타입(push-type)내시경과는 달리 환자에게 공포와 고통을 주지 않는 시술로 인식되고 있어, 최근 환자와 의사 모두에게 큰 관심을 끌고 있다. 이 기술은 바이오 기술(BT), 정보통신 기술(IT), 나노 기술(NT) 등의 성숙과 융합으로 2000년에 들어와 처음으로 가능하게 되었으며, LED를 포함한 광학계와 이미지 센서, 통신 모듈, 파워 모듈 등으로 구성되어 있다. 캡슐 내시경은 첨단 기술의 총체로 유비쿼터스 시대에 다양한 기술 분야의 핵심 기술을 필요로 한다. 따라서 본 논문에서는 캡슐 내시경의 구성에 관해 소개하고, 현재 데이터 전송을 위해 사용되고 있는 대표적인 RF 무선 통신 방식 및 인체 통신 시스템 방식에 대해 비교하였다. 아울러 현재 상용된 캡슐 내시경의 사양을 비교 분석하고, 미래의 캡슐 내시경의 진화 방향과 기술적 도전 과제를 제시하였다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제4권1호
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• pp.17-29
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• 2014

무선 캡슐 내시경은 소장 질환을 진단하는 등의 어려움을 해결하는 진화 의료 기기로서 중요한 역할을 했다. 그것은 제한된 크기와 기능 때문에 몇 가지 단점이 있다. 가장 큰 장애물은 자기 운동 장애에서 속도 문제를 제공할 수 없다는 점이다. 따라서, 인간의 소화 시스템의 특성을 간단히 내시경 역학의 정보를 얻기 위해, 특히 소장을 소개한다. 조건 추출을 확인하기 위해서 LuGre 모델이라는 새로운 동적 마찰 모델을 도입하고 명확하게 특성 및 모델의 사용을 얻기 위하여 분석한다. 캡슐 내시경의 실제 상황과 관련된 매개 변수의 고려하여 매트랩 시뮬링크는 모델을 작성하는 데 적용하고 기능을 발견 할 수있는 시뮬레이션을 통해 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권6호
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• pp.447-453
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• 2004

사람의 장속에서 영상을 획득하여 이를 체외로 전송하는 무선 내시경과 같은 초소형 텔레메트리 캡슐에서는 캡슐의 크기와 전원 공급에 많은 제약을 받는다. 캡슐을 삼킬 수 있는 크기로 제작하기 위해서는 소형의 건전지를 사용하여 캡슐이 소화관 내를 조사하는 동안 안정적인 전원 공급이 이루어지도록 해야 한다. 이를 위해서는 양방향 통신을 이용한 캡슐의 동작 및 전원 제어가 필수적이다. 본 연구에서는 캡슐형 내시경에서의 양방향 통신을 위한 CPLD (complex programmable logic device) 기반의 제어기를 설계 및 구현하였다. 캡슐 제어기는 체외의 제어기로부터 제어 명령을 전달받아 이를 수행하며 제어 동작의 수행 결과로 장내부의 영상을 획득하여 체외로 전송한다. 설계한 제어기를 컴퓨터 모의실험을 통해 설계사양을 검증하고 이를 CPLD로 구현하였다. 구현한 제어기를 캡슐형 무선 내시경에 탑재하여 동물실험을 수행하였으며 동물 실험 결과 실험 대상 동물의 체내에서 캡슐의 동작과 전원을 제어 할수 있었으며 동작제어의 결과로 장내부의 영상을 획득하여 이를 복원 할 수 있었다.