• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2002년도 추계종합학술대회
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• pp.440-447
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• 2002

본 연구에서는 호흡량 측정에 영향을 주는 요인들로부터 정확한 유량을 산출해내는 방법에 대해 고찰하고, 마취용 인공호흡기에 적용하여 수술환자의 호홉특성을 알아내는 호흡측정기를 구현하였다. 차동압력형 유량센서를 이용하여 압력, 온도, 가스구성의 상관관계에 따라 호흡량을 계측하였으며, 휴대형 기기에 적합하도록 전력 효율을 최대화 할 수 있게 시스템을 설계하였다. 구현 시스템은 크게 아날로그 인터페이스(analog interface)부, 신호처리부, 그리고 화면출력부로 나눌 수 있다. 아날로그 인터페이스부는 차동 압력 유량 센서와 차동 압력 센서로 구성된다. 전력소모를 최소화하기 위하여 여러 가지 기능을 단일소자로 수행할 수 있고, 저전력의 8비트 RISC 계열인 AVR프로세서를 중앙처리장치로 선택하였다. 데이터 전송부에서는 직렬(serial)통신(RS232, SPI)으로 측정된 값들의 출력 파형을 PC화면에 표시하거나 마취기로 전송한다. 차동 압력과 유량의 비선형적 관계를 선형화하였고, 센서 보정 기능은 일정 주기로 보정을 자동적으로 수행함으로써, 보다 안정적인 동작이 가능하게 한다. 아날로그 필터와 고속의 디지털 신호처리 알고리즘 구현으로 생체신호의 노이즈를 줄일 수 있었다. 작고, 가벼우며, 저전력인 시스템의 특징은 응급 환자나 이동중인 환자에게 적용될 수 있으며, 가래, 침, 습기와 같은 이물질에 영향이 적은 유량 센서의 사용으로 점액의 발생이 많은 마취기에서 유용하게 사용될 수 있다.

• 한국농림기상학회지
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• 제12권4호
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• pp.264-276
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• 2010

본 연구는 토양호흡 측정방법을 소개하고 국내에서 관측된 토양호흡 자료를 고찰하고, 토양호흡 관측 자료 비교시 발생하는 문제점을 정리하였다. 토양호흡측정 방법은 측정원리에 따라 알칼리흡습법, 밀폐상법, 밀폐상역학법, 통기법으로 분류된다. 국내 토양호흡연구를 종합분석한 결과, 국내의 생태계에 적용 된 토양 호흡 측정 방법은 밀폐상역학법(62%), 알칼리흡습법(17%), 통기법(13%), 밀폐상법(8%)이 이용되었고 이러한 방법에 사용된 기기로는 LI-6400-09, EGM-3, EGM-4, 자동토양호흡측정기 등이 있다. 또한, 국내 토양호흡은 대부분 산림 생태계에 국한되어 관측이 이루어졌으며 관측된 평균 토양호흡은 130~900mg $CO_2\;m^{-2}h^{-1}$ 범위였다. 그러나 국내 토양호흡 관측이 산발적 불연속적으로 이루어져 축적된 자료가 매우 빈약한 실정이며, 토양호흡의 상호 비교 및 정량화를 위해 측정방법간의 비교 및 오차에 대한 검증된 연구가 없어 관측된 토양호흡값의 상호비교가 어려운 실정이다. 이로 인해 한반도 생태계의 탄소수지의 정확한 예측자료를 생산하기 위한 기초 자료로서의 가치를 저하시키고 있다. 한반도 탄소순환 메커니즘의 이해를 위해서는 보다 다양한 생태계의 토양호흡 관측이 시급히 이루어져야하며 토양호흡을 조절하는 환경요인과 상호작용에 관한 연구, 다양한 기상 조건을 포함하는 토양호흡 연구가 절실히 요구된다. 더불어 토양호흡의 발생원 별 구분에 대한 국내의 연구결과는 대단히 미약한 수준으로 토양호흡의 메카니즘이해와 정확한 탄소수지이해를 위해 발생원 별 토양호흡량 정량에 대한 연구가 이루어져야한다.

• 인간행동과 음악연구
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• 제4권1호
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• pp.31-46
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• 2007

본 연구는 노력성 호흡 훈련 중심의 리코더 연주하기 활동이 뇌졸중 환자의 노력성 폐활량과 호흡 효율성 향상에 효과가 있는지 보고자 하는데 그 목적이 있다. 뇌졸중 환자에게 있어 노력성 폐활량과 호흡 효율성의 향상은 호흡 기능을 담당하는 체간 근력의 향상을 의미하는데, 체간 근력의 향상은 뇌졸중의 후유 장애인 자세, 보행, 호흡, 언어 장애에 개선효과를 가져오게 되므로 매우 중요한 가치를 가진다. 체간 근력은 생리학적인 운동이나 노력성 호흡 운동을 통해 강화시킬 수 있는데, 신체적 후유 장애를 갖고 있는 뇌졸중 환자에게 있어 노력성 호흡 운동은 매우 안전하고 유용한 방법이 된다. 이에 본 연구에서는 노력성 호흡 운동이 절대적으로 이루어지는 리코더 연주하기 활동을 실시한 후, 이 활동이 뇌졸중 환자의 노력성 폐활량과 호흡 효율성 향상에 효과가 있는지 보고자 하였다. 본 연구는 서울시 신당구에 소재한 E 노인복지회관의 시설을 이용하는 뇌졸중 환자 중, K-MMSE의 진단 결과가 18점(경도의 인지기능장애) 이상이고, 호흡 훈련과 관련 된 다른 프로그램을 시행하고 있지 않은 4명을 대상으로 하였다. 연구는 2006년 4월 06일부터 2006년 5월 19일까지 6주간에 걸쳐 매주 평균 3회, 각 50분 세션으로 총 19회에 걸쳐 실시하였고, 연구의 사전/사후에 폐 기능 측정도구인 이동성 폐활량 측정기(Spirovit SP-1, Schiller)를 이용하여 노력성 폐활량(FVC)과 호흡 효율성을 측정하였다. 호흡 효율성은 1초간 노력성 호기량($FEV_1$)을 측정한 후, 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비($FEV_1/FVC$)를 통하여 측정하였다. 측정된 결과는 평균과 표준편차를 산출한 후 통계적 검토를 수행하였다. 모든 통계처리는 SPSS Package를 사용하였다. 연구를 통해 얻어진 결과는 노력성 호흡 훈련을 중심으로 한 리코더 연주하기 활동은 첫째, 뇌졸중 환자의 노력성 폐활량(FVC)을 35% 증가시켰고 둘째, 1초간 노력성 호기량($FEV_1$)을 40% 증가시켰으며 셋째, 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비($FEV_1/FVC$)를 13% 증가시킨 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하였을 때, 본 연구 프로그램에서 사용한 노력성 호흡 운동 중심의 리코더 연주하기 활동은 뇌졸중 환자의 노력성 폐활량과 호흡 효율성을 향상시킨 것으로 나타났다. 그러므로 뇌졸중 환자의 호흡 능력 향상을 위한 방법으로 본 연구의 노력성 호흡 운동 중심의 리코더 연주하기 활동은 치료적 의미가 있다고 할 수 있다.

• 환경생물
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• 제32권4호
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• pp.389-394
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• 2014

본 연구는 몬순기후에 의해 장마라는 특징적인 강우패턴을 가지는 환경조건에서 강우 패턴 및 강우 강도의 변화가 삼림 내 지표 유출수와 토양수분함량을 변화시켜 토양호흡의 배출 양상을 어떻게 변화시키는지 알아보기 위하여 수행되었다. 대상지는 경기도 광주시에 위치한 서울대학교 학술림 내 잣나무식재림으로 2012년 1년 동안 자동 토양호흡 쳄버를 이용하여 연변화를 측정하였고 단근처리 기법을 이용하여 토양호흡 중 약 24%가 뿌리호흡에서 기인한 것으로 추정되었다. 이와 더불어 장마와 태풍으로 인한 다양한 강도의 강우가 발생한 7월 말부터 9월 말까지 휴대용 토양호흡 측정기를 이용하여 관측지 내 단근처리구와 단근 및 강우차단처리구에서 종속영양생물호흡을 측정하였다. 토양수분함량의 경우 고강도의 강우가 며칠씩 이어지더라도 20%를 초과하지 않았다. 이는 강수가 상대적으로 적은 시기에는 수목활성이나 토양미생물의 활성에 영향을 미칠 것으로 추정된다. 강우 강도가 10 mm 이하의 저강도 강우에서는 종속영양생물호흡이 약 14.4% 상승하였으나 10 mm 이상의 고강도 강우조건에서는 종속영양생물호흡이 25.5% 감소하였다. 이는 강우 강도에 따라 종속영양생물호흡의 배출 양상이 달라짐을 보여주었다.

• 한국생물공학회:학술대회논문집
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• 한국생물공학회 2000년도 추계학술발표대회 및 bio-venture fair
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• pp.463-466
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• 2000

본 연구에서는 활성슬러지법으로 처리하는 제약폐수를 대상으로 공정내 미생물의 산소소모량을 측정하고 미생물의 증식정도를 알아보기 위해 동력학 계수를 측정하였다. 미생물 접종량에 따른 산소소모율은 $43{\sim}64\;mgO_2/hr$이었고, 기질 농도 변화에 따른 산소소모율은 $4{\sim}42\;mgO_2/L/hr$로 나타났다. 또한 최대비성장율$(\;{\mu}\;_{max})$, 수율계수, 그리고 반속도상수(Ks)는 각각 $2.7day^{-1}$, 0.655, 36.11 mg/L로 측정되었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제52권5호
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• pp.581-586
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• 2014

하수처리장을 운영함에 있어 안정적인 방류수질 확보와 이에 따른 처리 비용을 최소화하는 것이 주요 목적이다. 하지만 유입수 유량 및 성분 농도의 변화와 미생물의 비선형적인 동특성, 기타 환경 요인에 의해서 최적의 운전 제어를 하기가 쉽지 않기 때문에, 기존의 하수처리장에서는 필요한 양 이상의 폭기 및 화학물질을 과량 주입하는 방법 등을 사용하였다. 본 연구에서는 포기조에서 미생물에 필요한 용존산소농도는 유지하면서 과폭기로 인한 전력 비용을 감소하는 최적 제어 방법을 제안하였다. 하수조성와 포기조 미생물의 호흡률은 실시간 미생물 호흡률 측정기(Oxygen uptake rate, OUR)를 이용하여 측정하였고, 실시간 호흡률 측정값을 바탕으로 현재 미생물에 필요한 최적 DO 농도를 제안하였다. 유입수 부하변동에 따라 변화하는 미생물 호흡에 필요한 산소량 만큼만 폭기하도록 구성함으로써, 방류수 수질기준을 만족함과 동시에 전력 비용을 최소화할 수 있는 방안을 제시하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제8권9호
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• pp.357-364
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• 2017

본 연구의 목적은 뇌졸중 환자의 허리안정화운동이 들숨 및 날숨 압력에 미치는 시기별 변화를 알아보고자 하였다. 뇌졸중 환자 36명을 각각 허리안정화운동군 17명과 일반적 물리치료운동군 19명으로 나누어 중재를 실시하였다. 두 군 모두 호흡압력 측정기를 이용한 들숨 및 날숨 압력을 운동전, 4주와 8주에 걸쳐 측정하였다. 최대날숨압력에서 허리안정화운동군은 시기에 따라 운동전, 4주, 8주 모두에서 유의한 증가를 보였으나 일반적 물리치료 운동군은 모든 시기에서 유의한 차이가 없었다. 최대들숨압력에서 허리안정화운동군은 시기에 따라 운동전보다 4주, 4주보다 8주는 유의한 차이는 없었으나, 운동전보다 8주는 유의한 증가가 있었다. 일반적 물리치료운동군의 모든 시기에서 유의한 차이가 없었다. 두 군간 변화량 차이는 유의한 차이가 없었다. 본 연구를 통해 허리안정화운동이 뇌졸중 환자에 날숨압력 개선에 효과적인 것을 알 수 있었고, 이 운동을 지속적으로 한다면 들숨압력에도 효과적인 방법임을 확인할 수 있었다. 향후연구에서 허리안정화운동 후 개별적 호흡근육 측정이 연구되기를 기대한다.

• 에너지공학
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• 제23권2호
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• pp.49-56
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• 2014

생물학적 하수처리공정에서 안정적인 방류수질 확보와 처리 비용을 적게 하는 것은 매우 중요하다. 하지만 유입수 유량 및 성분 농도의 변화와 미생물의 비선형적인 동특성, 기타 환경 요인에 의해서 최적의 운전 제어를 하기가 쉽지 않기 때문에, 기존의 하수처리장에서는 필요한 양 이상의 폭기 및 화학물질을 과량 주입하는 방법 등을 사용하였다. 본 연구에서는 포기조에서 미생물에 필요한 용존산 소농도를 유지함과 동시에 과폭기로 인한 전력 비용을 감소할 수 있는 최적 제어 방법을 제안하였다. 최적 제어를 위하여 실시간 미생물 호흡률 측정기(Oxygen uptake rate, OUR)을 이용하여 측정하였고, 실시간 호흡률 측정값을 바탕으로 현재 미생물에 필요한 최적 DO 농도를 제안하였으며, 이에 따라 공기송풍기가 자동제어될 수 있도록 구성하였다. 최적 제어 방법을 통하여 하수처리장 포기조의 공기 송풍량에 소요되는 전력비용을 절감할 수 있었다.

• 한국토양환경학회지
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• 제3권1호
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• pp.11-20
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• 1998

안전한 먹는 물 생산을 위해 강둑여과수를 원수로 취수할 경우 여과수 수질오염의 원인이 되는 무기질소성분의 거동에 대해 연구하였다. 강둑여과지 주변 토양의 특성은 우리나라 평균 농경지 특성과 유사하였으나 표층의 평균 pH는 약 4.3으로 약산성을 나타내었다. 질소 농도는 토양 깊이별, 지역별로 다양한 함량의 $NH_3$-N과 $NO_3$-N가 관찰되었으나 $NO_2$-N은 거의 검출되지 않았다. 또한 토양 깊이에 따라 대체적으로 $NH_3$-N의 농도는 감소하고 $NO_3$-N의 농도는 증가하였다. 토양의 생균수와 질화균수는 각각 6.73~10.7$\times$$10^{6}$과 0.44~5.21$\times$$10^{4}$으로 조사되었고 상관관계는 $R^2$=0.992였다. 회분식으로 조사된 토양의 질산화 능력은 대체로 낮게 나타났으며 질산화균과 질산화능력의 상관관계는 높게 조사되었다. 표층과 심층토에 암모니아성 질소를 첨가한 후 호흡량 측정기로 소모되는 산소량을 측정한 결과 표층이 심층에 비해 짧은 지체기 후 많은 양의 산소소모가 관찰되었다.

• 예술인문사회 융합 멀티미디어 논문지
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• 제8권6호
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• pp.957-966
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• 2018

최근 들어 고령화 및 1인 가구 증가로 인해 IoT기반 원격환자모니터링에 대한 요구가 증대되고 있다. 본 논문에서는 원격환자모니터링을 위한 다중의 IR-UWB레이더를 이용한 비접촉식 생체신호측정시스템을 제안하였다. 기존에는 생체신호처리를 위해 배경차분알고리즘을 적용하였으나, 전압노이즈, 계단현상 등의 에러 발생을 없애고자 다중 배경차분 알고리즘을 적용하였다. 다중배경차분알고리즘은 이전 클러터와 현재 클러터의 변화량을 계산하여 신호를 추출하며, 본 연구에서는 SVD알고리즘을 이용하였다. 개선된 다중배경차분알고리즘을 생체신호측정에 응용하여 고속 푸리에 변환을 통해 호흡수를 계산하였다. 제안한 IR-UWB레이더를 이용한 시스템 및 다중배경차분알고리즘의 검증을 위해 호흡수 측정을 진행하였다. Neulog사의 부착형 공기압착식 호흡측정기를 대조군으로 실험한 결과 97.36%의 정밀도를 확보함으로서 본 연구의 타당성을 검증하였다. 구현된 알고리즘은 기존의 접촉식 웨어러블 방식의 불편함을 개선하였다.