• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제41권1호
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• pp.42-47
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• 2020

A personal authentication system based on biosignals has received increasing attention due to its relatively high security as compared to traditional authentication systems based on a key and password. Electrocardiography (ECG) measured from the chest or wrist is one of the widely used biosignals to develop a personal authentication system. In this study, we investigated the feasibility of using similar ECG measured behind the ears to develop a personal authentication system. To this end, similar ECGs were measured from thirty subjects using a pair of three electrodes attached behind each of the ears during resting state during which the standard Lead-I ECG was also simultaneously measured from both wrists as baseline ECG. The three ECG components, Q, R, and S, were extracted for each subject as classification features, and authentication accuracy was estimated using support vector machine (SVM) based on a 5×5-fold cross-validation. The mean authentication accuracies of Lead I-ECG and similar ECG were 90.41 ± 8.26% and 81.15 ± 7.54%, respectively. Considering a chance level of 3.33% (=1/30), the mean authentication performance of similar ECG could demonstrate the feasibility of using similar ECG measured behind the ears on the development of a personal authentication system.

• 대한인간공학회지
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• 제25권4호
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• pp.129-135
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• 2006

he purpose of this study is to measure bio-signal to investigate the driver's physiological response change under real situation using train simulator. The train simulator used in this study is KTX model and according to changes of driving situation, The bio-signal controlled by autonomic nervous system, such as GSR(Galvanic Skin Response), SpO2(Saturation percent O2), HR(Heart Rate), ECG(Electrocardiograph), EEG(Electroencephagram) and movement and response of eye were measured. Statistically significant difference in bio-signal data and eye movement activity pattern were investigated under several different driving speeds using analysis of variance (p<0.05). The GSR and HR value measured in average and mission speed operation is higher than in high-speed operation. β wave of EEG in average speed operation become more activated than in high speed operation. In accordance with a characteristic of rail vehicle, movement and response of eye in high-speed operation requiring relatively simple maneuver become less activated than in either average or mission speed operations. Conclusively, due to more careful driving controls in average and mission speed operation are required than in high-speed operation, level of mental and physical stresses of train driver was increased and observed through changes of bio-signal and eye movement measured in this study.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권4호
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• pp.47-54
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• 2010

본 논문에서는 3차원 공간에서의 직관적이며 자연스러운 손동작을 통해 기존의 컴퓨터 인터페이스를 대체할 수 있는 새로운 인터페이스를 제안한다. 제안하는 인터페이스는 커서의 이동 제어와 명령 제어의 기능을 3차원 공간에서 마우스란 매개체 없이 손의 움직임만으로 수행할 수 있다. 명령 제어를 위한 손가락 동작은 손목에서 얻은 근전도 신호를 통해 추론하며, 손가락 동작의 종류는 4가지(좌클릭, 우클릭, 홀드, 릴리즈)로 마우스의 모든 기능을 표현할 수 있다. 또한 컴퓨터 화면상 커서의 상하좌우 움직임 제어는 손의 이동을 통하여 이루어지며 이는 영상 정보처리를 통하여 구현하였다. 손가락 동작 추론을 위해 지표로는 근전도 신호의 엔트로피가 사용되었으며, 가우시안 모델링과 최우추정법을 이용하였다. 커서의 움직임 제어를 위한 영상처리에는 색상인식을 통하여 손가락 끝에 부착한 마커 영역의 위치 좌표를 얻고, 그 좌표의 중심점을 구하여 커서의 이동 제어를 구현하였다. 손가락 움직임 추론을 통한 명령 제어의 성공률은 95% 이상이며 커서 이동제어는 실시간 지연 없이 자연스러운 수행이 가능하였다. 전체 시스템을 직접 구현하여 성능 및 유용성에 대하여 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제18권9호
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• pp.2237-2242
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• 2014

전 세계적으로 통신발달, 수명연장 등의 이유로 1인 가구가 급증하고 있으며 그에 따라 고독사 등의 문제점이 발생하고 있다. 이러한 문제점을 해결하고 사생활 침해가 없이 혼자서도 건강한 삶을 유지할 수 있도록 본 논문은 IR-레이더 및 레이저 변위센서를 이용하여 원거리 비접촉 생체신호 측정이 가능한 시스템을 제안하였다. 제안된 시스템은 원거리에서 비접촉으로 생체신호를 측정하는 방법으로, 실내 위치추적을 위한 IR 레이더 시스템과 비접촉 생체신호 측정을 위한 변위센서, 그리고 센서를 목표지점으로 이동하는 구동부로 구성되며 기존의 1m에 불과하던 생체신호 측정거리를 8m이상으로 늘릴 수 있는 시스템이다. 제안된 시스템을 실험을 통하여 타당성을 검증한 결과 정상적으로 측정이 가능하였다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제3권8호
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• pp.245-250
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• 2014

최근 의료기술의 발전으로 인하여 응급의료 서비스가 병원에서 가정으로 변화되고 있다. 이와 관련하여 예방 또는 조기진단을 위한 연구가 활발해지고 있다. 특히, 생체신호를 모니터링하여 다양한 u-헬스케어 응용 서비스에 적용하고 있다. 본 논문에서 제안하는 시스템은 다양한 센서로부터 측정된 의료정보 보호 및 보안 기술을 제안하고자 한다. 특히, 생체신호는 개인의 주요 정보이면서 프라이버시와 관련된 정보이기 때문에 보호 및 관리를 위해 2차원 코드화 기술인 QR 코드를 적용하였다. 클라이언트 단말에서는 QR 코드를 분석하여 확인할 수 있도록 하였다. 끝으로 제안한 플랫폼 상에서 의료영상정보와 생체신호의 통합 이미지 파일 생성과 배포를 확인하는 응용서비스를 통해 수행 결과를 보였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제10권9호
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• pp.2354-2360
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• 2009

유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 가장 널리 사용 가능한 분야는 헬스케어 분야이다. 본 논문에서는 유비쿼터스 환경에서 마이닝 기반 멀티 에이전트 헬스케어 시스템을 제안한다. 제안하는 기법은 환자의 몸으로부터 생성된 센싱 데이터를 마이닝을 이용하여 진단 패턴을 뽑아내어 정상 상태, 긴급 상태, 응급 상황으로 분류할 수 있다. 이는 실시간으로 센싱되는 엄청난 양의 생체 데이터를 처리할 수 있으며, 환자의 병력 데이터와 비교, 분석한다. 이를 위해 연관 규칙 탐사를 2가지 데이터 그룹으로 구분하여 적용한다. 첫 번째는, 기존의 방대한 의료 병력 데이터로 두 번째는, 체온, 혈압, 맥박등과 같은 센서로부터 센싱한 환자의 실시간 생체데이터로 분류한다. 제안하는 시스템은 PDA 같은 모바일 디바이스 등을 통하여 병원과 멀리 떨어진 지역에서도 긴급 상황을 판단하여 처리할 수 있다. 또한 환자(노인)의 상태를 실시간으로 모니터링 함으로써 요구되는 시간과 비용을 단축하게 되고, 의료 서비스의 지원에 대한 효율성을 높이게 된다.

• 디지털융복합연구
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• 제19권9호
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• pp.257-269
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• 2021

논문은 심탄도(BCG, Ballistocardiogram) 센서를 이용하여 생체신호 데이터를 비침습, 무구속적인 방식으로 수집하고, ICT 기술과 고성능 컴퓨팅 환경에서 인공지능 기계학습 알고리즘을 활용하여 데이터 기반 혈당 예측 알고리즘 모델 개발 및 검증하는 방법을 제시하고 연구하는 것이다. 혈당수치 예측모델은 MLP 아키텍처에 입력노드는 심박수, 호흡수, 심박출량, 심박변이도, SDNN, RMSSD, PNN50, 나이, 성별이며, 은닉층 7개를 사용하였다. 실험 결과는 5회 실험한 학습데이터의 평균 MSE, MAE 및 RMSE 값은 각각 0.5226, 0.6328 및 0.7692이며 검증데이터 평균 값은 각각 0.5408, 0.6776, 0.7968이었으며, 결정계수(R2) 수치는 0.9997의 결과를 보였다. 데이터를 기반으로 한 혈당수치를 예측하는 모델을 표준화하고 데이터셋 수집과 예측 정확성을 검증하는 연구가 계속적으로 진행된다면 비침습 방식의 혈당 수준 관리에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국융합학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.53-60
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• 2018

아두이노와 저가형 생체신호 증폭기를 사용하여 시선추적실험을 실시하고 결과를 분석하였다. 본 연구에서는 간단한 4방향의 시선이동 인식실험과 함께, 시선을 사용하여 영어 알파벳 등을 직접 쓰는 eye-writing 인식실험을 함께 진행함으로, 새롭게 구성한 안구전도 측정장치의 실용성을 평가하고, 더 나아가 저가형 안구전도 장치가 eye-writing과 같은 복잡한 사람-컴퓨터간 상호작용도구로 활용될 수 있는지를 분석하였다. 실험을 위해서 PSL-iEOG와 아두이노를 사용하는 저가형 안구전도 측정장치가 구성되었으며, 패턴분류를 위해 dynamic positional warping과 웨이블릿 변환이 사용되었다. 실험 결과, 저가형 측정장치는 비교적 단순한 알고리즘만으로도 외부 잡음이 유입되지 않은 경우 90%에 가까운 정확도로 시선방향을 인식할 수 있었으며, eye-writing의 경우에도 5개 패턴에 대해서 90%의 중위 정확도를 달성할 수 있었다. 그러나 패턴의 숫자가 증가함에 따라 정확도가 매우 감소하여, 다양한 패턴의 직접적인 입력이라는 eye-writing의 장점을 부각하기 위해서는 저가형 장치에 특화된 알고리즘의 개발 등 추가적인 연구가 필요할 것으로 여겨진다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제42권3호
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• pp.107-115
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• 2021

Purpose: The aim of this study is to find the location of acupoints that are effective for increasing parasympathetic nervous system(PNS) activity among acupoints used to relieve symptoms such as dizziness and nausea. Materials and Methods: Twenty healthy adult men participated in this experiment. Transcutaneous electrical nerve stimulation(TENS) was applied to P6(Neiguan), ST36(Zusanli) and BL20(Pishu) for 30 minutes. For 5 minutes before and after stimulation, Electrocardiogram(ECG), Electrodermal activity(EDA), Respiration, and Skin temperature(SKT) were measured using biosignalsplux Professional(biosignalsplux; Portugal). Paired t-test was performed for the results before and after stimulation, and a one-way ANOVA test between stimulations was performed for the rate of change before and after stimulation. Results: When each acupoint was stimulated with TENS, it was found that the PNS was generally activated. In addition, when considering the change in biosignals after stimulation, the participants stimulated with P6 showed the most consistent results. Conclusion: As a result of stimulating each acupoint, it was found that stimulating P6 can effectively increase PNS activity. These results indicate that methods of stimulating P6 may be most effective in alleviating symptoms of motion sickness.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권1호
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• pp.27-34
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• 2022

Drunk driving defines a driver as unable to drive a vehicle safely due to drinking. To crack down on drunk driving, alcohol concentration evaluates through breathing and crack down on drinking using S-shaped courses. A method for assessing drunk driving without using BAC or BrAC is measurement via biosignal. Depending on the individual specificity of drinking, alcohol evaluation studies through various biosignals need to be conducted. In this study, we measure biosignals that are related to alcohol concentration, predict BrAC through SVM, and verify the effectiveness of the S-shaped course. Participants were 8 men who have a driving license. Subjects conducted a d2 test and a scenario evaluation of driving an S-shaped course when they attained BrAC's certain criteria. We utilized SVR to predict BrAC via biosignals. Statistical analysis used a one-way Anova test. Depending on the amount of drinking, there was a tendency to increase pupil size, HR, normLF, skin conductivity, body temperature, SE, and speed, while normHF tended to decrease. There was no apparent change in the respiratory rate and TN-E. The result of the D2 test tended to increase from 0.03% and decrease from 0.08%. Measured biosignals have enabled BrAC predictions using SVR models to obtain high Figs in primary and secondary cross-validations. In this study, we were able to predict BrAC through changes in biosignals and SVMs depending on alcohol concentration and verified the effectiveness of the S-shaped course drinking control method.