• 한국정보통신학회논문지
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• 제17권3호
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• pp.691-697
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• 2013

최근 IT+BT 융합 기술로 건강관리 및 응급의료 등을 위하여 U-헬스케어 단말 장치가 개발되고 상품화가 되고 있다. 이 단말기에서 측정하는 생체 신호들은 심전도, 체온, 산소포화도, 심박수, 호흡 등이며, 특히 이들 신호 중에 광용적맥파(PPG) 신호는 산소포화도와 심박수, 말초혈관 탄성도 등을 측정함에 있어 매우 중요한 신호이다. 그러나 이 PPG 신호는 환자 또는 사용자의 움직임에 따라 발생하는 동잡음의 영향에 의해 그 정밀도가 저하된다. 따라서 본 연구에서는 이러한 동잡음을 제거하기 위한 광변조 기법과 ICA 기법을 제안한다. 제안된 기법의 성능을 분석하기 위해 다양한 잡음을 인위적으로 가하여 실험하였으며, 실험 결과를 분석한 결과에서 제안된 기법이 기존의 적응 필터법 보다 우수한 성능을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.438-440
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• 2009

사람의 심박동은 심장 상태와 구조, 나이 등의 여러 요소에 의하여 고유한 특성을 갖고, 이러한 특성을 이용하여 개인 인증에 심박동을 적용할 수 있다. 본 논문에서는 기존의 심전도(ECG, electrocardiogram) 방법을 대신하여 빛을 이용한 광전용적맥파(PPG, Photo Plethysmogram)를 측정, 신호를 분석하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2016년도 춘계학술발표대회
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• pp.660-662
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• 2016

최근 생체 인식이 도입된 스마트폰, 태블릿, 웨어러블 디바이스들의 수요가 증가함에 따라 생체를 이용한 인식 등에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 이에 본 논문에서는 사물인터넷과 PPG(광용적맥파)를 사용한 사용자의 인증 시스템을 제안하였다. 제안 시스템은 아두이노에 연결된 PPG센서를 통하여 PPG신호를 측정하여 측정한 신호를 서버로 보내게 된다. 서버에서는 이 신호로부터 특징점을 추출하여 기존에 학습된 정보를 바탕으로 K-NN 판별 알고리즘을 통하여 인증 절차를 거치게 된다. 실험결과, 제안 시스템은 평균 약 71.42%의 인식률을 보였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2024년도 춘계학술발표대회
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• pp.648-649
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• 2024

웨어러블 디바이스 착용자의 PPG 신호 데이터로 위협 상황을 감지하는 알고리즘을 개발한다. 본 논문에서는 외부 환경에 예민한 PPG 센서에 최적화된 전처리 알고리즘을 제안하고 긍정 및 부정 영상 시청 실험을 통해 얻은 PPG 신호 데이터를 이용하여 위험 상황과 안전한 상황을 구분하는 정확도 96.87%의 1D-CNN 모델을 개발한다.

• 한국항행학회논문지
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• 제13권6호
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• pp.926-932
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• 2009

건강에 관한 헬스케어기구 중에서 전신아마기의 보급이 급속도로 증가되고 있다. 현대인의 스트레스를 해소하기 위해 사용하는 이러한 전신안마기 사용시 PPG를 이용하여 HRV 신호를 측정하여 스트레스의 이완 정도를 판단하는 것이 중요하다. 그런데 이 경우 안마기에 의해서 피실험자가 움직이는 상태에서 측정이 이루어지므로 HRV의 측정신호에 동잡음이 개입된다. 본 논문에서는 이러한 복합신호에서 신호처리에 의해서 동잡음을 효과적으로 제거하여 원하는 HRV를 측정하여 분석하는 방법을 제시한다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2012년도 제46차 하계학술발표논문집 20권2호
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• pp.225-226
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• 2012

본 논문에서는 손목과 손가락에서의 광전용적맥파(photoplethysmography:PPG)를 이용한 맥파 동시 측정에 있어서 두 신호의 peak간의 시간차와 혈압과의 관계를 비교하였다. 이를 통하여 연속적인 혈압측정방법에 대해 측정 가능성을 발견하였다. 본 논문에서는 적외선을 이용한 반사형 PPG 측정 시스템을 사용하였으며 손목과 손가락에서 동시에 측정한 신호를 측정된 혈압과 비교하였다. 이를 통하여 혈압에 따라 손목과 손가락의 PPG신호 peak간의 시간차에 일정한 변화가 있음을 발견하였고 이를 통하여 손목과 손가락사이의 PPG 신호만으로 연속혈압측정이 가능하다는 결론을 얻었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권2호
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• pp.101-107
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• 2014

본 연구에서는 PPG 신호에 포함되어 있는 동잡음을 제거하기위해 사용되는 가속도 센서를 대체하기 위한 새로운 PPG 센서와 그 신호처리 기법을 제안하며, 제안된 방법은 청색광으로부터 추정된 동잡음을 기반으로 하여 광용적 맥파의 동잡음을 제거하는 것이다. 제안된 방법의 성능을 평가하기위해 청색광 LED와 적색광 LED, 포토센서를 이용하여 센서 프로브 설계하고 제작하였고, 제작된 센서 프로브와 적응필터를 이용하여 동잡음 제거 처리를 하였다. 실험의 결과에서는 제안된 센서와 신호처리 방법이 동잡음이 발생하더라도 신호 복원이 잘되었으며, 신호 대잡음비도 기존의 이동평균필터 보다 4.5배 이상 향상되었다. 이 실험의 결과로부터 제안된 방법이 저가의 헬스케어 단말기 설계에 적용될 수 있을 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제14권6호
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• pp.1257-1264
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• 2019

기존의 Cuff 기반의 혈압(Blood Pressure)측정 방법은 연속적인 실시간 혈압측정에는 한계를 갖는다. 이러한 이유로 ECG와 PPG 센서 신호를 상호융합한 다양한 혈압추정이 이루어졌다. 그러나 PPG 중심에 측정기법은 AC 노이즈, 작은 맥동, 비박동 등의 많은 문제를 지니고 있다. 본 논문은 ECG와 PPG 관계에 발생하는 맥파전달시간(PTT)과 맥파속도(PWV)를 이용하여 혈압을 추론기법이다. 신호 피크를 이용하는 HRF(Height Ratio Features)에 비해, 본 제안방식은 ECG, PPG의 최고점 혹은 최저점을 사용한 시차를 이용해 추정하기 때문에 PPG 센싱 시그널의 오류에도 안정적인 추출이 가능한 장점이 있다. 본 논문에서 제안 방법을 이용하여 25만 회의 혈압측정의 결과 ±28.5%의 정확도를 갖는 혈압 추정기법을 제시할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.917-924
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• 2015

본 연구에서는 스마트폰을 이용하여 손가락 끝의 혈류의 흐름을 촬영하여 사용자의 맥파 (PPG : Photoplethysmography) 신호를 측정할 때, 카메라 영상 속성에 따른 신호 품질에 대해 연구하였다. 영상 속성은 비트 레이트(Bitrate), 해상도(Resolution), 플래시(Flash)의 조건을 선정하였다. 각 조건에 따라서 변화하는 영상 이미지의 적색(Red)값의 변화를 측정하고 PPG 신호의 추출을 위해 PPI (Pulse to Pulse Interval)를 계산하였다. 실험은 총 20명의 대학생을 대상으로, 세 가지 영상 속성 조건을 조합하여 18가지 태스크로 분류하여 진행되었다. 오른손의 중지에는 PPG 센서를 착용하고 검지에는 스마트폰을 접촉한 상태로, 동시에 2분간 맥박을 측정하여 두 신호의 상관성 분석을 진행하였다. 실험 결과, 영상의 해상도가 $640{\times}480$, 비트레이트 5000kbps, 플래시가 On일 때 가장 높은 상관성(83%, p=0.01)을 나타내는 것을 확인하였다. 본 연구 결과가 앞으로 스마트폰의 카메라를 이용한 맥파 신호 측정 시스템에서 생체신호 품질을 개선하기 위한 유용한 가이드가 될 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2007-2009
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• 2008

본 논문에서는 인체에 열을 가했을 때 심전도(ECG) 신호에서 얻어진 Heart Rate Variability(HRV)와 광전용적맥파(PPG)에서 얻어진 Photoplethymograph Variability(PV)의 상관관계를 보기 위하여 피실험자가 상온에서 누워 있을때와 65$^{\circ}C$의 온도로 누워있을때의 심전도와 PPG를 측정하여 두 파라메터의 상관관계를 분석하여 그 효용성을 평가하였다. 이를 위하여 우선 신체 건강한 26세에서 32세까지 총 3명의 남성을 대상으로 하여 ECG와 PPG를 위와 같은 조건에서 측정한 다음, 두 신호로부터 피크를 검출하고, 피크 간격을 시계열 신호로 변환하여 HRV와 PV신호를 얻어 내었다. 또한 얻어진 HRV신호와 PV신호의 주파수 분석을 통하여 HF 및 LF성분을 비교하여 HRV와 PV의 상관관계를 비교하였다.