• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제23권11호
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• pp.129-135
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• 2018

In this study, we designed a model that can measure the level of user's concentration by measuring and analyzing EEG data of the subjects who are performing Continuous Performance Test based on visual stimulus. This study focused on alpha and beta waves, which are closely related to concentration in various brain waves. There are a lot of research and services to enhance not only concentration but also brain activity. However, there are formidable barriers to ordinary people for using routinely because of high cost and complex procedures. Therefore, this study designed the model using the portable EEG measurement device with reasonable cost and Visual Continuous Performance Test which we developed as a simplified version of the existing CPT. This study aims to measure the concentration level of the subject objectively through simple and affordable way, EEG analysis. Concentration is also closely related to various brain diseases such as dementia, depression, and ADHD. Therefore, we believe that our proposed model can be useful not only for improving concentration but also brain disease prediction and monitoring research. In addition, the combination of this model and the Brain Computer Interface technology can create greater synergy in various fields.

• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.121-127
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• 2003

본 논문에서는 포터블 뇌파 바이오피드백시스템을 위한 전치증폭부 및 디지털 신호처리부의 하드웨어 구현에 대한 연구를 수행하였다. 뇌파의 특성을 고려하여 외부 잡음을 제거할 수 있는 뇌파 획득용 전치증폭부를 구현하였다. 측정된 뇌파에는 안전도, 근전도, 심전도 등의 신호들이 포함되어 있으며 이들은 뇌파 분석에 방해가 된다. 따라서 이러한 신호들을 제거하기 위하여 적응여파기 알고리즘을 수행하고 전치증폭부를 실시간으로 구동하는 디지털신호처리부를 구현하였다. 시뮬레이션 파형과 실제 뇌파를 적용한 실험결과를 통하여 개발된 시스템의 성능을 확인 할 수 있었으며 휴대형 뇌파바이오피드백 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

• 대한물리의학회지
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• 제8권2호
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• pp.163-173
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• 2013

PURPOSE: This study determined the effect of balance control therapy in the brain activation. METHODS: Twenty-two college students who showed decrease of muscle strength in O-ring test were as participants in this study. And the subjects were randomly divided into experimental group (n=13) and control group (n=9). Measurement device is portable EEG (Nihonkhoden, Japan). Examinations used twenty electrodes attached to the head to capture electrical brain signals during 5 minutes with brain activated states such as the awaked state and the data were compared between the two groups. RESULTS: After treatment by balance control therapy, P3 (p<.025) and P4 areas (p<.025) showed a significantly lower ST index in the experimental group than the control group, The variation of ST index in P4 area (p<.025) was decreased in the experimental group but was increased in the control group. CONCLUSION: These results showed that the balance control therapy was helpful to change the brain activation such as the stress (ST) index at the sensory area in the college students.

• 정보보호학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.383-395
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• 2017

뇌파 기반 사용자 인증기술은 최근에 스마트폰, 금융 등 다양한 분야에서 사용되고 있는 지문인식 등의 기존 생체인식 인증기술과 비교해볼 때 가변성, 유출 저항성 등의 장점이 있다. 이러한 장점에도 불구하고 사용자로부터 인증에 필요한 뇌파를 수집하기 위해 필요한 장비의 경제성과 뇌파 수집 행위의 편의성 문제 때문에 뇌파 기반 사용자 인증기술이 실제 환경에서 사용되지는 못했다. 최근 하드웨어 기술의 발전으로 휴대성과 통신 기능을 갖춘 간소화 된 형태의 뇌파 수집 기기들의 개발로 인해 뇌파를 활용한 인증기술에 대한 관련 연구가 활발히 진행되어왔다. 그러나 본 논문에서 가장 간소화된 형태인 단일 채널 뇌파 측정기기를 통해 수집된 뇌파 샘플들을 대상으로 수행된 실험에 따르면 뇌파 수집 채널 수 감소에 따라 인증정확도의 감소 현상이 있는 것으로 파악되었다. 따라서 본 논문에서는 뇌파 기반 사용자 인증기술의 실용화를 위해 해결해야 할 기술적 문제점에 대해 분석하고 이를 위해서 점진적 뇌파 샘플 제거 방법을 통해 각 사용자의 인증에 유효한 뇌파 샘플 집합을 구성하는 방법을 제안한다.

• 전기전자학회논문지
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• 제14권2호
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• pp.16-23
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• 2010

최근 뇌 과학 연구에 관심이 높아지면서 두뇌 훈련게임, 교육응용분야 및 BCI(brain Computer Interface)등 여러 분야에서 뇌파를 이용한 장치들이 개발 되고 있다. 본 논문에서는 전두엽 뇌파를 이용해서 간편하고 손쉽게 사용할 수 있는 블루투스 기반 무선 포터블형 뇌파 측정장치를 설계 제작하였다. 10~100 ${\mu}V$의 낮은 진폭을 가진 뇌파를 증폭하여 수V까지 증폭하였고 불필요한 잡음신호와 60 Hz의 전원 노이즈를 제거 하기위하여 저역필터, 고역필터 및 노치 필터를 설계하였다. 또한, 아날로그 뇌파신호를 디지털신호로의 변환과 PC로의 무선 전송을 위해 PIC24F192 마이크로컨트롤러를 사용하였다. AD변환 샘플링율은 1kHz로 하였고, 블루투스방식의 무선전송방식을 이용하여 38,400bps로 PC로 전송하였다. PC로 입력할 때 LabVIEW 프로그램를 이용하여 뇌파신호를 수신하여 모니터링 하였다. 상용 뇌파측정 장치인 Biopac MP100과 개발된 장치에 각각 $1{\mu}V$, 0~200Hz의 동일한 사인파 시뮬레이션 신호를 입력한 후 FFT 변환 후 각각 파워스펙트럼을 분석하여 성능 검증을 비교했다. 상용 Biopac 시스템 MP100과 비교해 본 결과 특히, 30Hz이하의 주파수영역에서 유사한 주파수 응답 특성결과를 얻어 제작된 시스템의 정확도가 우수함을 알 수 있었다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2001년도 합동 추계학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.176-179
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• 2001

A portable bio-signal measurement system for 24-hours continuous health monitoring of the elderly and the disabled is presented. The measurement system has the functions of acquisition of various bio-signals such as ECG, EMG and EEG, wireless data transmission/receive and adjustment of parameters such as gain and cut-off frequency. The data is sent to a host computer or other device via a Bluetooth. The design targets of the developing system for volume and power consumption are $20{\times}30{\times}5(mm^3)$ and 8mW.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.51-53
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• 2006

This paper proposes a portable ECG monitoring system, which integrates uptodate PDA and RF communication technology. The aim of the study is to acquire the subject's biomedical signal without any constraint. It has two types of transmission mode, which are total signal transmission mode and HR(heart rate)/SC(step count) transmission mode. In audition, wireless communication technology uses Zigbee Wireless PAN and can work in low-power mode, which is one of the advantages of ZiBbee communication technology. The developed system is composed of a transmitter and a receiver. The transmitter has three-axial acceleration sensor. ECG amplifier and Zigbee communication controller. In total signal transmission mode, it can send data 50 packets per second whose transmission speed corresponds to 300 ECG samples and 60 acceleration samples. In HR/SG transmission mode, it can calculate heart rate from EEG data with 216 samples per second and step count from acceleration data and send a packet every cardiac cycle. The receiver forwards the received data to PDA, where the data can be stored and displayed. Therefore, the developed device enables to continuous monitoring for Activities of Daily Living(ADL). Also, this method will reduce medical costs in the aged society.

• 한국HCI학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.11-21
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• 2014

본 논문은 시각 정보로 인해 유발되는 어지럼증(Visually Induced Motion Sickness, VIMS)에 따른 뇌전도(EEG)와 활력 징후(vital sign)의 신체적 반응 및 유발 요인에 대한 분석에 대한 연구이며, 피험자 상태 기반의 동영상 모션 보정을 위한 선행 연구로 수행되었다. 이를 위해 어지럼증을 유발하는 동영상을 제작하여 총 11명의 피험자들에 대한 설문조사와 실험을 수행하였다. 동영상 제작을 위해 모션 벡터 추출 기법인 옵티컬 플로우(optical flow) 측정법을 이용하여 VIMS 유발 동영상으로부터 전역 모션을 추출하고 이를 모션이 없는 동영상에 적용하여 인위적인 모션을 갖는 동영상을 제작하였다. 실험 동영상은 콘텐츠 종류에 따라 영화, 텍스트 두 종류로 분류되며, 적용된 모션 강도에 따라 콘텐츠 별 세 편씩 총 여섯 편의 실험 동영상을 제작하였다. 피험자가 시청하는 동안 간이 뇌전도 측정기를 이용하여 실시간으로 뇌전도를 측정하였고, 이와 동시에 전자혈압계를 이용해 최고/최저 혈압과 맥박을 주기적으로 측정하였다. 측정된 뇌전도 신호는 채널 별 신호 간 상관도(correlation) 연산을 통해 얻어진 Distance Map(DM)을 활용하여 분석하였으며, 측정된 신체 반응 지수와 모션 강도 및 설문조사 결과와 관계에 대한 정량적 분석 및 분류를 수행하였다. 결과 분석을 통해 동영상의 모션 강도와 동영상 시청 전후의 신체 반응의 변화 정도에 따라 모션과 피험자가 느끼는 어지럼에 대한 상관관계를 분석하여 피험자를 특정한 그룹으로 분류할 수 있었다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제34권6호
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• pp.465-471
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• 2001

배경: 저체온은 뇌 대사를 억제하여 뇌를 보호한다고 알려져 있으며, 대동맥 질환 수술 시 완전 순환 정지전에 충분히 시행되고 있다. 일반적으로 임상에서 직장 또는 비인두 온도를 지표로 순환정지를 시행하고 있으나, 순환정지 시 적절한 저체온의 온도 범위나 순환정지 온도를 결정하는 객관적인 지표에 대해서는 아직 명확한 결론이 없다. 본 연구는 수술 중 뇌파검사를 이용해 완전 순환 정지 시 안전한 직장 및 비인두 온도의 적정 수준을 확인하고, 적절한 저체온의 지표로서 뇌파검사의 역할을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 1999년 3월부터 2000년 8월 31일까지 대동맥 질환으로 대동맥 인조혈관 치환수술 동안 뇌파검사를 병행하면서 완전 순환 정지를 했던 27명의 환자를 대상으로 하였다. 직장 온도와 비인두 온도를 마취유도부터 계속 감시하였으며, 뇌파검사는 10개의 채널로 마취유도부터 뇌 전위 고요상태(electrocerebral silence) 가지 관찰하였다 결과: 뇌 전위 고요 상태에 도달했을 때의 직장 온도와 비인두 온도는 일정한 범위에 있지 않고 다양한 값(직장 11$^{\circ}C$~$25^{\circ}C$; 비인두 7.7$^{\circ}C$ ~23$^{\circ}C$)을 보였으며, 두 온도 사이에 서로 관련이 없었다(p=0.171). 체외순환을 시작하여 뇌 전위 고요상태에 이르기까지 냉각 시간은 25~127분으로 다양하였으며, 환자의 체표면적과 연관이 있었다(p=0.027). 결과: 뇌 전위 고요상태는 다양한 체온에서 발생했으며, 임상에서 일반적으로 적용되는 직장 및 비인두 온도는 뇌 전위 고요상태를 지적할 수 없었다. 그러므로 심혈관계 수술 시 체온에 근거한 저체온 완전 순환 정지는 뇌의 보호를 확신할 수 없으며, 수술 중 뇌파검사의 관찰은 안전한 순환정지를 위한 적절한 저체온의 수준을 확보하기 위해 필요하며 합리적인 방법이었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 춘계학술대회
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• pp.1009-1011
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• 2013

최근 U-헬스케어 서비스가 증가함에 따라 예방과 건강증진 등에 관심과 연구가 활발히 이루어지고 있다. 이러한 U-헬스케어에 사용되는 ECG, EMG, PPG EEG등이 스마트폰 기반의 휴대용 장비와 연동된 센서들의 연구 역시 활발히 진행 중이다. 일반적으로 PPG신호는 적외선센서를 이용하여 모세혈관의 혈중 헤모글로빈 농도 변화에 의한 맥파를 측정한다. PPG신호의 잡음을 제거하기 위해 필터를 사용하였다. 필터된 정보를 ADC하여 스마트폰으로 BlueTooth통신을 이용하여 전송한다. 최종적으로 스마트 디바이스에 PPG신호를 그린다. 제작결과 PPG아날로그 신호를 보는 것과 동일하게 스마트 디바이스에 그릴 수 있음을 보였다. 이후 PPG신호를 이용하여 혈관건강도 및 건강예방의 측정의 연구를 계속해서 한다.