• Journal of Electrical Engineering and Technology
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• 제12권1호
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• pp.317-328
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• 2017

This paper presents design and specific absorption rate analysis of a 2.4 GHz wearable patch antenna on a conventional and electromagnetic bandgap (EBG) ground planes, under normal and bent conditions. Wearable materials are used in the design of the antenna and EBG surfaces. A woven fabric (Zelt) is used as a conductive material and a 3 mm thicker Wash Cotton is used as a substrate. The dielectric constant and tangent loss of the substrate are 1.51 and 0.02 respectively. The volume of the proposed antenna is $113{\times}96.4{\times}3mm^3$. The metamaterial surface is used as a high impedance surface which shields the body from the hazards of electromagnetic radiations to reduce the Specific Absorption Rate (SAR). For on-body analysis a three layer model (containing skin, fats and muscles) of human arm is used. Antenna employing the EBG ground plane gives safe value of SAR (i.e. 1.77W/kg<2W/kg), when worn on human arm. This value is obtained using the safe limit of 2 W/kg, averaged over 10g of tissue, specified by the International Commission of Non Ionization Radiation Protection (ICNIRP). The SAR is reduced by 83.82 % as compare to the conventional antenna (8.16 W/kg>2W/kg). The efficiency of the EBG based antenna is improved from 52 to 74 %, relative to the conventional counterpart. The proposed antenna can be used in wearable electronics and smart clothing.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제29권6호
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• pp.436-442
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• 2008

Magnetic resonance electrical impedance tomography(MREIT) has been suggested to produce cross-sectional conductivity images of an electrically conducting object such as the human body. In most previous studies, recessed electrodes have been used to inject imaging currents into the object. An MRI scanner was used to capture induced magnetic flux density data inside the object and a conductivity image reconstruction algorithm was applied to the data. This paper reports the performance of a thin and flexible carbon-hydrogel electrode that replaces the bulky and rigid recessed electrode in previous studies. The new carbon-hydrogel electrode produces a negligible amount of artifacts in MR and conductivity images and significantly simplifies the experimental procedure. We can fabricate the electrode in different shapes and sizes. Adding a layer of conductive adhesive, we can easily attach the electrode on an irregular surface with an excellent contact. Using a pair of carbon-hydrogel electrodes with a large contact area, we may inject an imaging current with increased amplitude primarily due to a reduced average current density underneath the electrodes. Before we apply the new electrode to a human subject, we evaluated its performance by conducting MREIT imaging experiments of five swine legs. Reconstructed conductivity images of the swine legs show a good contrast among different muscles and bones. We suggest a future study of human experiments using the carbon-hydrogel electrode following the guideline proposed in this paper.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2014년도 추계학술대회
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• pp.484-487
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• 2014

본 논문에서는 근거리에서 심박동, 호흡, 맥박 등 인체 신호를 효율적으로 검출할 수 있는 소출력 안테나 특성에 대하여 분석하였다. 이러한 환경에서 안테나는 펄스 신호를 사용하므로 광대역에서 임피던스가 주파수에 안정적인 특성이 요구된다. 이러한 요구 특성은 이득과 trade-off 관계가 있으나 본 논문에서는 근거리에서 사용하므로 방향성 및 이득을 높이기 위한 어레이 형태는 고려하지 않았다. 일반적으로 이러한 요구 사항을 만족하는 안테나는 주파수 독립(Frequency Independent) 안테나로 분류된다. 스파이럴(spiral), 시뉴어스(sinuous), 대수 주기(log-periodic) 안테나 등이 해당되며 소형으로 구현될 수 있다. 본 논문에서는 중심 주파수가 5 GHz인 UWB 펄스 트랜시버에 원형 패치 안테나와 시뉴어스 안테나를 접속하고 시험한 결과를 분석해서 기술하였다.

• 한국의류산업학회지
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• 제7권3호
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• pp.315-320
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• 2005

With regard to the fact that temperature of human body remains almost constant at $37^{\circ}C$, changes by circadian variation, this study intended to investigate the effect of circadian rhythm on physiological responses of human body according to body fat rate. Fifteen healthy adult women were recruited for this study and were measured body fat as a method of bio impedance. We organized subjects into three groups ; low body fat group(group L-less than 20% of body fat), medium body fat group(group M-20%~30% of body fat) and high body fat group(group H-more than 30% of body fat). The experiment was carried out in a climate chamber of $32^{\circ}C$, 60% RH with the repeat of 'Exercise' and 'Rest' period. Subjects participated in two experiments, one is morning experiment(called 'AM'), the other is afternoon experiment (called 'PM'). The results of this study are as follows ; As to the variation of rectal temperature, group L and M had a significant difference in the time of the day between AM and PM, but group H had almost the same rectal temperature in the two kinds of experimental time. The reason why group H had a smaller difference in the circadian rhythm of rectal temperature in this study is estimated at the Budd et al.(1991)'s results that body fat had effects on reduction in thermogenesis, radiation, mean skin temperature, and increase in insulation of the tissues. Group M had the highest mean skin temperature in the 'PM'. All the 3 groups didn't have stable values in 'AM'. But it showed more stable in 'PM' than 'AM'. Sweat rate was the highest in group H in both 'AM' and 'PM'. Group M had larger sweat rate in 'PM' than 'AM'. but in group L and H, sweat rate was almost the same in two kinds of time of the day. This result suggests that who have more or less body fat have larger difference in sweat rate between morning and afternoon than who have normal body fat.

• 대한통합의학회지
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• 제12권2호
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• pp.1-10
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• 2024

Purpose : Sarcopenic obesity is associated with adverse health consequences in females. Nevertheless, there has been limited research on the hazardous components and prevailing rates of sarcopenic obesity among younger women. This study aimed to identify the hazardous components and prevailing rates of sarcopenic obesity in younger females. Methods : This study utilized data based on 2008~2011 from the Korea National Health and Nutrition Examination Surveys by the centers for disease control and prevention. The analysis was concentrated on a subset of 1,520 women aged between 30 and 39 years of age. The participants answered a questionnaire to gather demographic information. They then underwent a physical examination to measure the human detention variables, which was conducted utilizing bioelectrical impedance analysis. The blood pressure and blood laboratory tests were determined using established laboratory protocols for evaluating blood parameters. Results : This study included 1,520 patients aged 30~39 years old. The mean age of the participants was 34.97 (years)±2.74 and the overall prevailing rate was 1.84 %. The hazard components in human dimensions were the height, weight, body mass index (BMI), waist circumference (WC) and skeletal muscle mass index (SMI). The hazard components in biochemical and blood pressure were high fasting glucose, increased triglyceride, elevated total cholesterol, high systolic blood pressure, and increased diastolic blood pressure with p-values <.05. Conclusion : This study examined the hazardous components and prevailing rates of sarcopenic obesity in younger women living in the community. The results contribute to the current body of knowledge on sarcopenic obesity and shed light on possible hazardous components in a younger female population. Based on these findings, there should be increased health and medical attention towards the prevention, management, and health promotion related to reducing risk factors for sarcopenic obesity in younger women.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권4호
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• pp.1122-1127
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• 2019

본 연구에서는 인체의 생체임피던스는 임상 및 생물학적 조직의 병적 및 생리적 상태를 모니터링 하여 많은 정보를 획득 가능하다. 생체임피던측정용 4 전극법시스템은 2개의 전극은 생체의 전위차를 측정하였고, 다른 두 전극은 전류를 흘러주는 전극으로 사용하였다. 새롭게 개발된 건식 Gold 전극은 1 Hz에서 50 kHz 까지 임피던스를 측정하였으며, 재현성 있는 결과를 얻었다. 건식전극의 임피던스 측정값을 검증하기 위해서 생체전극피부등가회로를 이용하여 피팅을 실시하였고 모델링을 통해서 실효성을 증명하였다. 고정 전극형태는 측정 시 부착되는 전극의 위치가 일정하므로 안정적인 측정값을 얻을 수 있어서 오류를 최소화할 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.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제31권2호
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• pp.66-78
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• 2014

목적 : 경혈의 임피던스를 측정하여 경혈의 특이성을 확보하고자 다수 연구가 진행되어왔다. 직류전압과 교류전압을 자극하여 단순히 경혈이 위치한 피부 임피던스를 측정하는 방식이 아닌 Multi-Frequency Body Impedance analysis(MF BIA) 기법을 이용하여 생체 구조 성분(세포 외액, 세포내액의 저항성분 그리고 세포막의 용량성분)을 추출하는 방법을 이용하여 경혈의 특이성을 확보하고자 한다. 인체 내 생체 이온 변화가 발생하였을 시, 경혈이 비경혈에 발생 전/후 높은 변화율이 관찰될 것이라는 가정을 하에, 생체 이온 변화를 유도하기 위하여 근피로를 유발하였으며, 유도 전/후의 생체 구조 성분을 비교 분석하였다. 방법: 대퇴직근에 근피로를 유도하기 위하여 건강한 대학생에게 Knee extension/flexion의 등속도 운동을 통하였다. 생체 이온 변화를 확인하기 위하여 젖산을 측정하였으며, 피험자마다 동일한 근피로를 유발하기 위하여 EMG(electromyogram) 분석을 통하여 peak torque와 median frequency를 분석하였다. 근피로 유발 24시간 이후까지 젖산과 peak torque와 median frequency을 측정하였으며, 각 단계마다 복토(ST32), 음시(ST33) 과 인접한 비경혈 2개에 대하여 생체 구조 성분 또한 측정하였다. 결과 : 젖산과 peak torque와 median frequency은 24시간 이후 근피로 유발 전으로 회복되었다. 세포외액 저항성분의 경우 비경혈에 비하여 복토(ST32)에서 생체 이온 변화에 따라 높은 변화율이 관찰되었으나, 음시(ST33) 에서는 비경혈에 비하여 낮은 변화율이 관찰되었다. 세포내액 저항성분은 경혈과 비경혈 사이 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 복토(ST32)에서 세포막의 용량성분이 높은 변화율이 관찰되었지만, 음시(ST33)와 인접한 비경혈간의 뚜렷한 차이가 확인되지 않았다. 결론 : 생체 이온 변화에 따라 인접한 비경혈과 비교해보았을 시, 경혈에서의 상대적으로 높고 낮은 혹은 유사한 변화율이 관찰되었다. 따라서 경혈의 특이성을 확보하지 못하였으며, 생체 구조 성분 추출을 통하여 세포 이온 변화에 따른 경혈의 특이성을 확보하기에는 한계점을 가지고 있다고 결론을 내렸다.

• 전력전자학회:학술대회논문집
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• 전력전자학회 2016년도 전력전자학술대회 논문집
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• pp.353-354
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• 2016

본 논문은 IEC 60479 표준 "인체감전의 생리학적 현상"에 제시되어 있는 인체감전 현상에 대하여 교류환경과 직류환경에서 인체임피던스의 특성을 실험을 통하여 분석한다. 연구 결과, 적어도 상용주파수 이하에서는 IEC 60479 표준에서 제시하는 인체 임피던스 모델의 수정이 필요함을 발견하였다. 또한 도출된 실험 결과를 활용하여 직류 배전시스템의 TN 접지방식에서 인체 감전 및 설비 누전에 따른 사고에 대하여 구분동작이 가능한 직류전용 누설전류 검출(DC Residual Current Detection) 기법을 제안한다.

• 유체기계공업학회:학술대회논문집
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• 유체기계공업학회 2006년 제4회 한국유체공학학술대회 논문집
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• pp.501-504
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• 2006

The estimation of the work of heart can be treated as one of the most important parameters for determining the amount of circulating blood needed for harmonious metabolism in the human body. By monitoring the work of heart, one can detect increased work load of heart and start the treatment at the early stage of CHF. Thus it is necessary to estimate the work of heart. The contractility of the left ventricle, the second important parameter for representing the motion of heart, can be estimated through information on the work of heart. In this study, the modified Windkessel model, which has been used for a measure of vascular hemodynamic impedance parameters, was adapted to estimate the work of heart.