본 논문에서는 Electromyogram(EMG) 신호와 허벅지 각도 측정 장치, 발바닥 저항 센서를 이용하여 보행의 단계를 판단하는 방법을 제시한다. 신호의 측정을 위하여 건강한 성인 남성 5명을 대상으로 실험을 실시하였고 정상 보행에서의 EMG, 허벅지 각도, 발바닥 저항 센서를 통한 변화를 측정 하였다. EMG 신호의 획득을 위하여 실험자의 대퇴 사두근, 대퇴 이두근, 전경골근, 장딴지근에 Ag/AgCl 표면 전극을 부착하였으며, 양측 발뒤꿈치와 앞꿈치에 저항센서를 부착 하였다. 허벅지 각도 측정 장치는 굴곡 25도, 신전 20도 까지 범위를 가지며 이를 통하여 허벅지의 각도를 측정 하였다. 실험 결과 보행 시 입각기와 유각기를 명확히 판단 할 수 있었으며 세부적으로 8단계의 보행 상태를 판단 할 수 있었다.
신경보철 의수를 제어하기 위해서는 말초 신경신호를 측정하고 분석함으로써 사용자의 동작의도를 인식해야 한다. 본 논문에서는 다채널 신경전극 어레이, 전극 삽입 장치, 신경신호 증폭기로 구성된 말초 신경신호 측정 시스템을 제안한다. 마취상태에서 전극 삽입 장치를 이용하여 16 채널의 신경전극 어레이를 백서의 좌골신경에 안정적으로 삽입하였다. 수동적 관절 운동을 유도하거나 기계적 피부 자극을 인가하였을 때, 신경신호 증폭기를 통해 근육 또는 피부 감각 신경신호가 측정됨을 확인하였다. 또한, 개별 신경 단위를 분리하기 위해 활동전위 분류방법을 제안한다. 근육의 내부 수용기들은 근방추와 골지건 기관 수용기로 구분되었으며, 피부의 외부 수용기들은 완만적응과 급속적응 수용기로 분리되었다. 이와 같은 실험결과는 제안한 방법이 신경보철 시스템에서 말초 신경신호의 측정과 분석에 적용될 수 있음을 보였다.
인공 중이 (IMEHD, implantable middle ear hearing device)용 플로팅 매스 트랜스듀서는 제작 과정상에서 발생하는 구조적 오차 및 제작 결합시의 문제점들로 인해 설계 시 의도와 다른 진동 특성을 가질 수 있게 되고, 이렇게 제작된 진동 트랜스듀서는 향후 실제 환자에게 이식되었을 때의 진동체 진동 성능을 예측하기 어려운 문제점이 있다. 본 연구에서는 제작된 플로팅 매스형 트랜스듀서에 대해 설계값과의 비교 평가 및 향후 컴퓨터 모델화된 청각 중이 집중 소자 모델에 적용이 가능하도록 기 제작된 진동체의 집중 소자 모델 파라미터들을 추정할 수 있는 방법을 제안하였으며, 제안된 방법을 LabVIEW 기반의 그래픽 유저 인터페이스 소프트웨어로 구현하였다. 제안된 방법은 실제 제작된 플로팅 매스형 진동체의 진동 변위 및 위상 데이터를 이용하여 해당 진동체의 집중 모델 파라미터들을 순차적 이차 프로그래밍 (SQP, sequential quadratic programming) 방법으로 추정하는 방식이다. 구현된 방법을 이용하여 측정 데이터에 가해지는 잡음의 양에 따른 플로팅 매스형 진동 트랜스듀서의 집중 모델 파라미터 추정 시의 발생 오차 변화를 컴퓨터 시뮬레이션을 통해 조사하여 본 방법의 파라미터 추정 정확도를 확인하였다. 또한, 실제로 제작한 인공중이용 진동 트랜스듀서에 대해 측정된 진동 변위 및 위상 데이터를 이용하여 진동체의 집중 모델 파라미터들을 추정하였으며, 기존 설계값들과 비교를 통해 제안된 방법의 유용성을 평가하였다.
본 연구의 목적은 (1) 구어로 의사소통을 하는데 어려움을 가지고 있는 뇌병변장애인을 대상으로 보완대체의사소통 글자판의 단어예측기능이 문장산출 속도에 미치는 영향 및 (2) 단어예측기능의 필요성, 편의성, 만족도 등을 조사하는 것이다. 총 10명의 성인 뇌병변장애인들이 평가에 참여하였고, 한국형 하이테크 AAC 기기인 마이토키스마트의 글자판에 탑재된 단어예측기능이 평가도구로 사용되었다. 참가자들은 제시되는 문장을 단어예측기능과 낱글자 직접입력방식을 각각 사용하여 음성출력한 후에, 단어예측기능의 필요성, 사용 편의성 및 만족도를 5점 척도로 평가하도록 요청되었고, 자유 피드백을 통해 기타 의견들을 조사하였다. 연구결과, 문장예측기능을 사용했을 때의 문장생성속도가 낱글자입력방식을 사용했을 때보다 평균적으로 빠르게 나타났으나 통계적으로 유의한 차이는 나타나지 않았다. 이는 참가자들이 새로운 실험도구를 충분히 연습하고 학습할 적응기간이 부족했기 때문인 것으로 보인다. 참가자들의 문장예측기능에 대한 필요성, 편의성, 만족도 등은 전반적으로 긍정적인 응답을 나타냈다.
환자의 혈전증 예방을 위하여 사지압박순환장치가 사용되어지고 있으나 잦은 고장으로 인한 불만이 많다. 이에 본 연구에서는 사지압박순환장치의 고장의 발생 원인을 파악하고 제품요인, 간호사요인, 환자요인 그리고 시스템요인에 대하여 다양한 개선 활동을 시행하였다. 그 결과로 각각의 요인에 대한 지표의 개선효과를 볼 수 있었으며, 기기의 불량률을 줄일 수 있었다. 보다 적극적인 의료기기의 개선 활동은 기기의 불량률을 줄이는데 기여할 수 있으며, 이를 통해 의료 서비스의 품질 개선 및 안전한 의료문화를 이루는데 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다.
본 연구는 현재 국내 연하장애 환자를 대상으로 하는 연하장애 기능적 전기 자극 치료 장비의 사전 사후 점검과 유지 보수와 관련한 설문조사를 실시하고 장비사용 현황과 관리 실태를 분석함으로서 체계적인 치료 장비 관리 가이드라인 개발의 필요성을 제시하는데 그 목적이 있다. 연구대상은 상급종합 병원, 종합병원, 재활병원, 요양병원을 포함하는 총62개 기관 중 최종적으로 설문에 응답한 50개 기관이었다. 연하장애 기능적 전기 자극 치료 장비의 사전 사후 점검과 유지 보수 현황과 실태를 파악하기 위한 설문지를 개발한 후, 이를 기초로 2013년 8월 21일부터 2013년 11월 10일간의 연구 자료를 분석에 사용하였다. 연구 결과, 장비는 활발히 사용하고 있었으나 장비의 사용 전 작동 검사, 사용 후 작동 검사, 유지 및 보수, 소독 보관 등의 항목에서 체계적인 관리를 하지 않고 있었다. 혼수상태이거나 인지가 현저히 저하된 환자에게 적용하는 방법과 관련한 항목에서도 표준화된 방법이 없거나 가이드 라인이 제시되었더라 하더라고 실제 사용하지 않고 있는 것으로 밝혀졌다. 이는 장비의 사전 사후 점검과 유지 보수에 대한 표준화된 가이드라인 및 질 관리 지표 개발에 대한 연구의 필요성을 제시한다.
최근 기존 공기 전도형 보청기의 문제점과 불편함을 해결하기 위해 이식형 보청기인 인공중이 (Implantable middle ear hearing devices, IMEHDs)가 미국, 일본, 한국 등에서 활발히 연구 개발되고 있다. 본 논문은 인공중이용 진동체로서 PZT 적층 압전체 기반의 플로팅 매스 트랜스듀서의 설계 및 구현에 관한 것이다. 인공중이용 압전 플로팅 매스 트랜스듀서 (piezoelectric floating mass transducer, PFMT)의 기계적 진동 특성을 구하기 위한 근사적 모델링과 이의 해석을 위한 전기적 변환을 통한 진동 특성 분석을 수행하여 트랜스듀서 설계에 반영하여 구현하였다. 구현된 PFMT를 본 연구팀이 개발한 완전 이식형 인공중이 시스템 시작품에 적용하였으며, PFMT의 성능을 확인하기 위해 PFMT를 사체 이소골에 장착한 후 이소골 진동변위를 측정하는 실험을 행하였다. 이를 통해 본 논문에서 설계 및 구현된 PFMT의 인공중이용 진동 트랜스듀서로서 유효성을 확인하였다.
본 연구의 목적은 정보취약계층인 장애인의 정보화 수준 및 정보격차 현황의 파악 분석과 정보통신기기 수요조사를 통해, 장애인의 정보격차해소를 위한 정책방향 제시와 정보통신 보조기기의 개발 및 활용방안 마련을 위한 기초자료를 제공하는 것이다. 장애인의 정보격차 실태 및 현황 파악을 위해서, 장애여부에 따라 정보통신 기기 보유 및 접근성, 사용능력(역량), 활용도에 차이가 있는지를 T검정을 통해 분석하였다. 그 결과 장애여부에 따라 정보통신 기기 보유 및 접근성에 유의한 차이가 나타났다(T=-2.510*). 본 연구의 수요조사 결과, 정보통신 보조기기는 전체 응답자 중 약 28% 정도가 현재 사용하고 있는 것으로 분석되었으며, 다수의 응답자들이 보조기기의 사용이 실생활에 많은 도움을 준다고 답하였다(67%). 정부나 관련기관으로부터 정보통신 보조기기를 지원받은 경험이 있는 경우는 전체 응답자 중 36%로 나타났으며, 기기의 성능 측면에서도 대체로 만족스러웠다는 의견이 전체의 응답의 약 46%로 나타났다. 한편 기능조작 및 사용법 측면에서는 쉽고 편리다고 응답한 경우가 사용 경험자 전체의 36%에 불과했는데, 가장 큰 불편사항으로는 보조기기 조작의 어려움이라고 응답하였다. 이밖에 정보통신 보조기에 대한 전반적인 요구사항은 기기 성능의 안정화, 크기의 소형화, 버튼의 간소화, 무게의 경량화 등이었다. 본 연구는 장애인을 대상으로 심층면접을 통해 정보통신 보조기기의 이용 실태 및 수요를 구체적으로 밝힌 연구라는 점에서 의의가 있으며, 정보화기기 이용 시 보조기기가 필요한 장애인을 위한 보급정책 수립과 선정 기준을 마련하는 데에도 활용됨으로써 정책 실효성 제고에 크게 기여할 것으로 판단된다.
EEG 신호는 신체적으로 불편함을 가지고 있는 사용자에게서도 동일하게 발생되는 신호로써 차세대 인터페이스로 각광받고 있다. 본 논문에서는 사용자의 EEG 신호를 이용하여 감성적인 정보처리와 논리적인 정보처리를 보조하는 실내 환경을 제어하는 사물인터넷 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 EEG 측정 장치, EEG 시뮬레이션 소프트웨어, 실내 환경 제어 장치로 구성된다. 실험 데이터로는 편안한 상태에서 발생되는 감성적인 정보처리에 대한 EEG 신호 데이터와 집중 시에 발생되는 논리적인 정보처리에 대한 EEG 신호 데이터를 사용한다. 측정된 신호에서는 ICA 알고리즘이 적용하여 잡음이 제거되고 베타파만을 추출한다. 이후 SVM을 통한 학습 및 테스트 과정을 거치게 된다. 피험자는 EEG 시뮬레이션 소프트웨어를 통해 EEG 신호 정확도 향상 훈련을 거친 결과 평균 82.69%의 정확도를 보였다. EEG 측정 장치로부터 입력되는 EEG 신호는 Serial 통신을 통해 EEG 시뮬레이션 소프트웨어로 전송되며 감성적인 정보처리와 논리적인 정보처리를 분류하여 제어 명령이 생성된다. 이후 생성된 제어 명령은 Zigbee 통신을 통해 실내 환경 제어 장치로 전달되어 감성적인 정보처리일 경우 은은한 조명과 클래식 음악이 출력되고 논리적인 정보처리일 경우 밝은 조명과 함께 학습용 백색소음이 출력된다. 제안한 시스템은 BCI 기반 소프트웨어 및 디바이스 제어에 응용될 수 있어 몸이 불편한 사용자가 자신의 신체적인 한계를 극복하는 것을 가능하게 한다.
본 연구는 영어학습 보조도구로서 3D기법을 활용한 애플리케이션을 개발하는데 그 목적이 있다. 본 연구에서 사용한 애플리케이션은 2D 방식에 기반을 둔 언어학습 보조도구 대신에 휴대가 편리한 스마트폰에 UNITY 3D기법을 적용해서 각 언어음을 발화하는데 조음기관들이 어떻게 서로 상호작용하는지 시각적으로 보여준다. 또한 UNIT을 방향전환하면서 학습자의 음 발성 정확도를 높이는 동시에 학습자 수준에 맞추어 장소에 구애받지 않고 자기 주도적으로 학습의 흥미를 지속적으로 유발시키고자 하는데 그 목적이 있다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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