• 대한소아치과학회지
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• 제30권1호
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• pp.124-131
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• 2003

최근 치과영역에서 아산화질소(Nitrous Oxide)를 이용한 의식하 진정과 필은 진정의 임상 적용이 증가함에 따라 수술실 또는 진료실 환경이 아산화질소로 오염될 수 있다. 비록 낮은 농도일지라도 장기간 아산화질소에 노출 시 자연유산의 증가, 기형아 출산 증가, 말초신경염 및 운동신경 장애 등과 같은 부작용을 초래하는 것으로 알려져 있다. 호흡시 흡입 공기의 구성성분의 변화를 줄 수 있는 구강 입구로부터 반경 12 inch 이내 영역인 호흡대역(Breathing zone)에서 아산화질소 농도는 치료자에게 영향을 주게된다. 소아 환자에게 주로 적용되는 깊은 진정시는 환자의 구호흡양에 따라서 호흡대역에서 아산화질소의 농도에 영향을 주게되므로, 깊은 진정시 구호흡의 증가 원인을 규명하기 위해 잉여가스 배출 방법을 달리하여 호흡대역에서 아산화질소 농도를 측정 비교하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 깊은 진정을 시행하는 경우 호흡대역에서 아산화질소의 농도는 공급 가스량 증가에 의한 비기도 저항 증가에 따라 증가하는 양상을 보였다. 호흡대역에서 아산화질소 농도 증가는 구호흡 증가에 의한 것이며 구호흡은 비기도 저항과 관계가 있다 할 수 있다. 즉 비기도 저항 증가는 구호흡의 한 요인이라 할 수 있다. 음압을 사용한 호기가스 배출장치를 사용하여도 NIOSH에서 권장하는 허용치에는 미치지 못하였고 이를 위해서는 팬이나 다른 제거 장치가 함께 사용되어야 한다. 2. 구강편도의 크기는 기도 저항이 적은 경우 즉 음압을 사용하여 호기가스 제거하는 경우 구호흡에 영향을 주었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.478-479
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• 2008

본 연구에서는 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 측정하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 심폐활동에 의한 흉부 표면의 움직임에 의해 반사되는 레이더의 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 측정한다. 도플러 레이더 센서의 출력은 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 오프셋 조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 분리된 생체신호는 기존의 생체신호와 상관성을 확인하기 위해 기준신호로 호흡과 심전도를 동시에 측정하여 그 결과를 비교 및 분석하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.315-318
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• 2002

본 논문은 도플러 레이다의 원리를 이용하여 인체 호흡수 측정기술에 관하여 기술하였다. 주파수 1.59㎓ 대역의 전자파를 이용한 인체 호흡수 측정의 역사적 배경과 함께 자세한 측정원리 및 방법을 제시하였다. 인체의 흉곽 운동에 의해 반사된 신호의 도플러 주파수 차이만큼의 변이량을 오실로스코프 상에서 단위시간 당 호흡수를 나타내었다. 헤테로다인 방식의 시스템으로 측정하였으며, 폴디드 슬롯 안테나를 자체 제작하여 사용하였다. 이와 같은 인체 호흡수 측정기는 생명체 탐지 장치나 수면 무호흡증 측정기로 사용될 수 있으며 동작 감지 레벨을 높이면 그 적용 범위는 더욱더 늘어날 것으로 예상된다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제46권1호
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• pp.1-9
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• 2009

본 연구에서는 기존의 접촉식 센서를 이용한 생체신호 측정이 아닌 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 추출하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스 밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 인체표면의 변위변화에 의해 반사되는 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 검출할 수 있다. 도플러 레이더 센서의 I/Q 채널에서 획득한 신호는 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 옵셋조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 도플러 레이더 시스템으로부터 측정된 생체신호와 기존의 생체신호 간의 상관성을 확인하기 위해 호흡과 심박 대역이 각각 다른 쥐, 토끼, 사람을 대상으로 측정하여 그 결과를 비교하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제28권10호
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• pp.802-809
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• 2017

본 논문에서는 IR-UWB 레이다 신호를 이용하여 무호흡 검출과 호흡수를 측정할 수 있는 방법을 제안한다. 제안한 방법에서는 무호흡 검출과 호흡수 측정을 동시에 지원하기 위해서 레이다 신호의 크기, 도래시간 및 선택된 주파수 대역에서의 전력 정보를 이용한다. 하드웨어 실험을 통해서 제안한 방법을 사용하여 정확한 호흡수 측정이 가능함을 보인다. 또한, 제안한 방법을 사용하여 무호흡과 호흡의 선택비가 최소 50 dB 이상이 됨을 보인다.

• 감성과학
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• 제19권4호
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• pp.119-126
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• 2016

본 연구는 구강 호흡이 뇌기능에 미치는 영향을 뇌전도(EEG : electroencephalogram)를 통해 관찰하고자 한다. 신체가 건강한 12명의 피험자(남성: 6명, 여성: 6명, 나이: 21~27, 비흡연자)는 뇌파를 측정하기 위해 두피에 전극을 부착한 상태로 휴지기 상태에서 비강(Rest_N) 및 구강 호흡(Rest_M)을 수행하였고, 영어 대본을 사용한 청각언어자극이 주어지는 상황에서 비강(Eng_N) 및 구강 호흡(Eng_M)을 수행하였다. 각각의 뇌파는 뇌의 기능별로 크게 4 구역(R1~R4)으로 나뉘어 FFT (Fast Fourier Transform)을 통해 각각의 채널별(e.g., Pf1 and Pf2) 및 주파수 대역별(${\alpha}$, ${\beta}$, ${\gamma}$, ${\theta}$)로 절대 파워(Absolute Power) 비율을 살펴보았다. 도출된 결과에서는 Rest_N과 Rest_M 상태의 뇌파는 서로 유의미한 차이를 보이지 않았다. 비강 호흡 수행 중 청각언어자극이 주어졌을 때(Rest_N/Eng_N)의 뇌파를 비교했을 경우, 뇌파의 활동이 휴지기 상태의 뇌파 활동보다 통계적으로 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 하지만 같은 조건상에서 구강호흡을 했을 때(Rest_M/Eng_M)는 비강 호흡을 실시했을 때와 달리 대부분의 뇌 구역과 주파수 대역에서 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 동일한 조건의 자극에도 불구하고 구강 호흡을 하는 경우는 뇌기능의 변화가 비강 호흡과 다른 결과를 나타내었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권1호
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• pp.70-76
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• 2019

UWB(Ultra-wideband)는 송신 안테나에서 UWB 대역을 송신한 신호를 수신 안테나를 통해 받은 신호를 가지고 목표물을 판단하는 고해상도 근거리 초광대역 레이더로 비접촉으로 사람의 호흡 및 심박을 감지할 수 있고, 환경에 영향을 받지 않아 최근 활용도가 높아지고 있다. 본 논문에서는 UWB 레이더 신호를 이용하여 사람의 호흡과 심박수를 감지하는 알고리즘을 구현한다. 인체에서부터 반사되어 들어온 레이더 신호를 메디안 필터, 칼만 필터, 밴드 패스필터 등을 이용하여 처리한다. 또한 호흡수와 심박수를 추출하기 위하여 CZT를 이용한다. 비교하는 심박 데이터로는 ECG(Electrocardiogram)를 사용하였으며, 약 98% 이상 일치함을 확인하였다.

• 감성과학
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• 제20권3호
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• pp.61-70
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• 2017

감성을 인식하는데 있어 생리적 반응은 중요하다. 생리적 반응은 인체의 주요 기관들과 밀접한 관련이 있지만 감성을 인식하는데 연결성은 고려되지 않고 있다. 자율신경계는 감성과 밀접한 관련이 있는데, 심장과 폐와 같은 인체 내 주요 내장기관에 분포되어 기능적 상보작용을 통해 생리적 반응을 조절하기 때문이다. 따라서 본 연구는 심장과 호흡의 연결성을 분석하고 감성을 인식하는 중요한 연결 변수를 찾고자 하였다. 피험자 18명(남 10명, 평균 나이 $24.72{\pm}2.47$)은 소리 자극을 이용한 감성 유발 실험에 참여하였고 심전도와 호흡 데이터를 측정하였다. 수집된 심장과 호흡 데이터는 스펙트럼 분석을 이용하여 HRV와 BRV spectrum을 구하였고, 감성에 따른 HRV와 BRV spectrum의 동기화 차이를 일원배치분산분석을 통해 통계적 유의성을 확인하였다. Tukey 검증 결과, arousal-relaxation은 HF 대역에서 심전도와 호흡의 동기화 차이로 인식 가능하였고(p = 0.008, d = 1.4274), negative-positive는 LF 대역에서 인식이 가능하였다(p = 0.002, d = 1.7377). 본 연구 결과로 심장과 호흡의 연결성을 통해 차원적 감성을 정량적으로 평가할 수 있음을 확인하였고, 복합적인 원인으로 발현되는 감성을 인식하는데 생리적 반응들의 연결성 변수의 활용도가 높을 것으로 기대된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2001년도 춘계종합학술대회
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• pp.503-506
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• 2001

심전도 감시장치(electro-cardiography monitoring system)에 대한 연구는 국내외적으로 활발하게 이루어지고 있으나, 국내의 경우 환자 상태를 감시하는데 있어 중요한 요소인 호흡(respiration)에 관한 연구는 다소 미흡한 민이 있었다. 이번 연구는 환자의 상태를 감시하는데 있어 심전도, 혈압(brood pressure), 체온(temperature)과 더불어 중요한 요소로 여겨지는 호흡에 대한 감시장치로, 호흡 시 신체의 임피던스 변화를 이용하여 시스템을 구현함으로써, 심전도 측정과 병행하여 사용할 수 있는 장점이 있다. 특히, 임피던스를 이용한 환자감시장치의 경우 중추신경 마비 둥의 원인에 의한 무호흡 감지에 효과적으로 응급실 등에서 유용하게 사용된다. 구현된 시스템은 아날로그 부와 디지털 부의 잡음간섭 린 환자의 안전을 도모하기 위해 회로를 전기적으로 분리하여 설계하였다. 아날로그 부의 구성은 고주파 신호를 발생하는 정현파 발생부, 반송파로부터 인체의 임피던스 변화성분을 추출하고 증폭하는 증폭부, 기저대역으로 변환하기 위한 복조 및 아날로그 필터부로 구성되어 있다. 디지털 부는 아날로그-디지탈 변환기 및 디지털 필터, 생체정보 추출부로 구성되어있다. 본 연구에서 구현된 시스템은 심전도 감시장치의 전극을 공용으로 사용할 수 있도록 구성되었으며, 호흡 감시장치에 대한 기반기술 획득을 통해 다기능환자감시장치의 개발에 바로 응용 될 수 있다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권9호
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• pp.813-821
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• 2013

본 논문에서는 공진기의 임피던스 변화에 근거한 생체 신호 센서를 제안한다. 제안된 생체 신호 센서는 호흡과 심장 박동 같은 생체 신호를 감지할 수 있고, 시스템은 공진기, 발진기, SAW 필터, 그리고 파워 감지기로 구성되어있다. 인체와 같은 유전체의 주기적인 움직임은 근거리 장 영역 안에서 공진기의 임피던스 변화를 야기하며, 따라서 공진기의 공진 주파수의 변화는 발진기의 발진 주파수 변화에 영향을 끼친다. 여기서 SAW 필터 저지대역의 가파른 주파수 응답특성은 작은 양의 주파수 편차를 큰 변화로 바꿀 수 있다. 기존의 센서의 감지 거리를 확장시키는 것을 목적으로 ISM 대역 870 MHz 대역에서 동작 시켰으며, 최대 거리 120 mm에서 호흡과 심장 박동신호의 검출을 확인하였다.