• 제목/요약/키워드: dynamic measurement

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D-최적 실험 설계 기반 최적 센서 배치 및 모델 확장 기법을 이용한 하중 추정 (Load Recovery Using D-Optimal Sensor Placement and Full-Field Expansion Method)

  • 변성주;이승재;부승환
    • 대한조선학회논문집
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    • 제61권2호
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    • pp.115-124
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    • 2024
  • To detect and prevent structural damage caused by various loads on marine structures and ships, structural health monitoring procedure is essential. Estimating loads acting on the structures which are measured by sensors that are mounted properly are crucial for structural health monitoring. However, attaching an excessive number of sensors to the structure without consideration can be inefficient due to the high costs involved and the potential for inducing structural instability. In this study, we introduce a method to determine the optimal number of sensors and their optimized locations for strain measurement sensors, allowing for accurate load estimation throughout the structure using model expansion method. To estimate the loads exerted on the entire structure with minimal sensors, we construct a strain-load interpolation matrix using the strain mode shapes of the finite element (FE) model and select the optimal sensor locations by applying D-Optimal Design and the row exchange algorithm. Finally, we estimate the loads exerted on the entire structure using the model expansion method. To validate the proposed method, we compare the results obtained by applying the optimal sensor placement and model expansion method to an FE model subjected to arbitrary loads with the loads exerted on the entire FE model, demonstrating efficiency and accuracy.

볼기근 근력강화 운동과 병행한 발목관절 펌핑 운동이 엉덩관절 전치환술 환자의 허벅지 둘레, 보행능력, 통증 수준에 미치는 영향 (Effect of Adding Ankle-Joint-Pumping Exercise to Gluteal-Muscle-Strengthening Exercise on Thigh Swelling, Gait ability and Pain level in Patients With Total Hip Arthroplasty )

  • 이현국;김선엽
    • 대한물리의학회지
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    • 제19권2호
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    • pp.17-28
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    • 2024
  • PURPOSE: This study was conducted to investigate the effect of gluteal muscle strengthening exercises (GMSE) with ankle joint pumping exercises (AJPE) on thigh swelling, gait ability, and pain level in patients who underwent total hip arthroplasty. METHODS: A total of 38 patients who had undergone total hip replacement surgery >1 week prior participated in this study. Participants were randomly assigned to a group that performed only GMSE (CG; n = 19) and a group that performed GMSE and AJPE (EG; n = 19). The CG group performed GMSE for 30 min, and the EG group performed GMSE for 30 min followed by AJPE for 15 min. Exercises were performed five times a week, for a total of 20 times over 4 weeks in both groups. Thigh swelling (thigh size), 10 m walking test (10MWT) and timed up and go test (TUG) results, pain level (visual analogue scale, VAS) scores, Short Form 36 health survey (SF-36), and hip outcome scale (HOS) scores were evaluated before and after the intervention. RESULTS: After 4 weeks of intervention, significant differences were observed in the thigh size, 10MWT, TUG, VAS, SF-36, HOS before and after intervention in both groups (p < . 05). However, only thigh size showed a significant interaction between group and measurement time (p < . 05). CONCLUSION: GMSE combined with AJPE might be effective in improving the gait ability and pain level in patients with total hip arthroplasty, and GMSE may be more effective in improving thigh swelling and gait ability than GMSE without AJPE.

Link Quality Enhancement with Beamforming Using Kalman-based Motion Tracking for Maritime Communication

  • Kyeongjea Lee;Joo-Hyun Jo;Sungyoon Cho;Kiwon Kwon;Dong Ku Kim
    • KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
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    • 제18권6호
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    • pp.1659-1674
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    • 2024
  • Conventional maritime communication struggles to provide high data rate services for Internet of Things (IoT) devices due to the variability of maritime environments, making it challenging to ensure consistent connectivity for onboard sensors and devices. To resolve this, we perform mathematical modeling of the maritime channel and compare it with real measurement data. Through the modeled channel, we verify the received beam gain at buoys on the ocean surface. Additionally, leveraging the modeled wave motions, we estimate future angles of the buoy to use the Extended Kalman Filter (EKF) for design beamforming strategies that adapt to the evolving maritime environment over time. We further validate the effectiveness of these strategies by assessing the results from an outage probability perspective. focuses on improving maritime communication by developing a dynamic model of the maritime channel and implementing a Kalman filter-based buoy motion tracking system. This system is designed to enable precise beamforming, a technique used to direct communication signals more accurately. By improving beamforming, the aim is to enhance the quality of communication links, even in challenging maritime conditions like rough seas and varying sea states. In our simulations that consider realistic wave motions, you've observed significant improvements in link quality due to the enhanced beamforming technique. These improvements are particularly notable in environments with high sea states, where communication challenges are typically more pronounced. The progress made in this area is not just a technical achievement; it has broad implications for the future of maritime communication technologies. This paper promises to revolutionize the way we approach communication in maritime environments, paving the way for more reliable and efficient information exchange on the seas.

배 재배지의 탄소수지 산정에 관한 연구 (The Study on Carbon Budget Assessment in Pear Orchard)

  • 서상욱;최은정;정현철;이종식;김건엽;이재석;소규호
    • 환경생물
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    • 제33권3호
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    • pp.345-351
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    • 2015
  • 본 연구는 IPCC (2006)의 농업분야 온실가스 배출권 측정의 새로운 지침에 의거하여 과수와 토양, 대기 간의 탄소수지 산정 방법론을 제시하고자 전남 나주시의 배 재배농가를 대상으로 토양 호흡량과 초본류, 그리고 과수의 생태계 순생산량을 측정하였다. 토양 호흡량 및 초본류 생태계 순생산량은 Closed Dynamic Chamber (CDC) 방법으로 측정하였고, 배 과수의 생태계 순생산량은 EddyPro 5.2.1 프로그램을 이용하여 공분산법으로 측정하였다. 배 과수원의 토양 호흡량으로 연간 $429.1mgCO_2m^{-2}h^{-1}$이 배출되었으며, 토양온도민감도 ($Q_{10}$)는 2.3으로 나타났다. 초본류의 경우 측정기간 동안 호흡이 광합성보다 우세하게 나타났다. 2015년 6월 20일부터 24일까지 초본류의 광합성 또는 호흡을 통해 흡수 및 배출된 $CO_2$의 총합은 $156.1mgCO_2m^{-2}h^{-1}$으로 상대적으로 호흡이 더 많았던 것으로 나타났다. 배 과수의 광합성 또는 호흡에 의한 $CO_2$ 총합은 $-680.1mgCO_2m^{-2}h^{-1}$로 광합성에 의해 $CO_2$가 흡수되었다. 배 과원 단위의 토양 호흡량과 초본류 및 배 과수의 광합성 및 호흡량의 총합은 $-0.04tonCO_2ha^{-1}$$CO_2$의 흡수원이었다. 결론적으로 배 과원에서의 다양한 접근방법을 통한 향후 다년생 목본 작물 재배지에서의 탄소수지 산정 방법론 제시에 꼭 필요하다고 판단된다.

초음파 조영제의 합성 및 합성된 초음파 조영제의 특성 분석 (Synthesis of Ultrasound Contrast Agent: Characteristics and Size Distribution Analysis)

  • 이학종;윤태종;윤영일
    • Ultrasonography
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    • 제32권1호
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    • pp.59-65
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    • 2013
  • 목적: 본 연구는 초음파 조영제를 직접 합성하고 그 크기 및 소멸 시간 등의 특성을 분석하며, 기존의 초음파 조영제와의 영상을 비교하여 앞으로 초음파 조영제를 매개로 한 영상 유도 하 약물 및 유전자 치료제의 전달 시스템 구축의 기본을 갖추고자 한다. 대상 및 방법: 초음파 조영제는 21마이크로 몰의 DPPC(1, 2-Dihexadecanoyl-sn-glycero-3-phosphocholine, $C_{40}H_{80}NO_8P$), 9 마이크로 몰의 콜레스테롤, 1.9 마이크로 몰의 DCP(Dihexadecylphosphate, $[CH_3(CH_2)_{15}O]_2P(O)OH$) 및 클로로포름 및 SF6 기체를 이용하여 합성하였다. 약 12-24시간의 동결건조 후에 초음파 조영제는 SF6 기체와 초음파 처리(sonication) 법을 이용하여 합성하였고 그 초음파 조영제의 크기는 압출기를 이용하여 일정한 크기로 조정하였다. 합성된 초음파 조영제는 동적 광산란 측정법(dynamic light scattering measurement)을 이용하여 그 크기를 분석하였다. 한편 합성한 초음파 조영제의 소멸 양상을 평가하기 위하여 광학 현미경을 이용하여 그 숫자를 합성 직후, 12시간, 24시간, 36시간, 48시간, 60시간, 72시간 및 84시간 후에 평가하였다. 초음파 조영제로서의 효과를 평가하기 위하여 모형을 만들어 현재 임상적으로 사용되고 있는 초음파 조영제와 그 에코를 비교 분석하였다. 결과: 초음파 조영제는 동결건조-초음파 처리 방법을 통하여 성공적으로 합성 할 수 있었다. 합성된 초음파 조영제는 154.2 nm의 정점 (peak)에서 가장 많이 분포하였으며 합성 후 24시간부터는 입자의 숫자들이 감소하는 양상을 보였다. 소노뷰와 합성된 초음파 조영제의 에코밝기는 유의한 차이를 보이지 않았으나 소노뷰와 생리식염수 및 합성된 초음파 조영제와 생리식염수의 에코 밝기는 통계적으로 유의한 차이를 보였다 (p < 0.01). 결론: 본 연구를 통하여 초음파 조영제를 직접 합성할 수 있는 방법을 습득할 수 있었고 그 크기 및 특성을 분석할 수 있었다.

동적 타액선 신티그라피에서 기능적 매개변수 지표를 활용한 정량 분석의 유용성 (Usefulness of the quantitative analysis by using the functional parameter index from dynamic salivary glands scintigraphy)

  • 신채호;김봉수;조용귀;조진우;진성은;표성재
    • 핵의학기술
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    • 제19권2호
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    • pp.81-86
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    • 2015
  • 동적 타액선 신티그라피는 비침습적인 방법으로 타액선의 기능을 평가하는데 널리 사용되어 왔다. 본 연구에서는 타액선 신티그라피의 시간-방사능 곡선에서 다양한 기능적 매개변수지표를 측정하고 구강건조증 환자 그룹과 건강한 Control 그룹과 비교를 통해 유용성을 알아보고자 한다. 2014년 12월부터 2015년 2월까지 구강 건조증으로 내원하여 동적 타액선 신티그라피를 시행한 환자 그룹 30명과 건강한 Control 그룹 10명을 대상으로 하였다. 검사방법은 370 MBq의 $^{99m}Tc$-과산화테크네슘을 정맥으로 순간 주사 후 약 30분간 동적 타액선 신티그라피를 연속 촬영하였으며, 주사 후 20분째에 최타 자극제로 비타민C 파우더를 이용하였다. 정량분석은 이하선과 악하선의 시간-방사능 곡선을 통해 기능적 매개변수 지표를 획득하고, 통계 프로그램을 이용하여 구강 건조증 환자와 건강한 Control 그룹과 비교하였다. 동적 타액선 신티그라피에서 이하선과 악하선의 기능적 매개변수 지표인 섭취율(Uptake Ratio, UR), 최대 방사능 시간(Time at Maximum counts, Tmax), 최소 방사능 시간(Time at Minimum counts, Tmin), 최대 축적율(Maximum Accumulation, MA), 축적속도(Accumulation Velocity), 최대 배출율(Maximum Secretion, MS), 최대 자극 배출율(Maximum Stimulation Secretion, MSS), 배출속도(Secretion Velocity, SV)를 각각 측정하였다. 구강 건조증 환자와 건강한 Control 그룹간의 이하선과 악하선의 기능적 매개변수 지표 비교에서는 최소 방사능 시간을 제외한 모든 지표에서 건강한 Control 그룹이 환자 그룹에 비하여 유의성 있게 높게 측정되었으며, 시간에 따른 변화량도 Control 그룹이 환자 그룹에 비하여 유의성 있게 변화량이 크게 측정 되었다. 동적 타액선 신티그라피에서 다양한 기능적 매개변수 지표를 이용한 정량분석은 구강 건조증 환자의 타액선 기능을 평가하는데 객관적이고 표준화된 정보를 제공해 줄 것으로 사료된다.

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야잠사의 구조특성 및 물리적 성질 (Structural Characteristics and Physical Properties of Wild Silk Fibres; Antheraea pernyi and Antheraea yamamai)

  • 권해용;박영환
    • 한국잠사곤충학회지
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    • 제36권2호
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    • pp.138-146
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    • 1994
  • 야잠사, Antheraea pernyi와 Antheraea yamamai의 구조특성을 살폅기 위하여 x-ray 회절 분석, IR 분광법, 편광현미경 관찰, 아미노산 분석을 행하였으며 섬유밀도, 열적 성질 및 동점탄성 성질을 살펴보았다. 그들의 구조 및 물리적 성질에 대한 결과를 가잠사(Bombyx mori)의 특성과 비교하여 요약하면 다음과 같다. 1. 작잠견사와 천잠견사의 아미노산 조성에는 큰 차이가 없었으나 천잠견사의 경우 반응성이 높은 극성아미노산이 다소 많은 것으로 나타났으며 가잠견사의 경우 glycine, 야잠사는 alanine 함량이 가장 많으므로 이들의 견사의 결정구조 특성에 관여되었다고 할 수 있다. 2. 섬유밀도 측정결과 천잠사(1.265~1.301g/㎤), 작잠사(1.308~1.311g/㎤), 가잠사(1.355~1.356g/㎤) 순으로 나타났으며 계산된 결정화도 값도 천잠사(51%), 작잠사(52%), 가잠사(64%) 순으로 나타났다. 3. 작잠사와 천잠사의 x-ray 회절곡선은 차이점이 없이 2$\theta$기호 16.7。와 20.5。에서 (002)면과 (201)면의 특징적인 double peak이 관찰되었으며 가잠사의 경우 2$\theta$기호 20.5。 부근에서 강한 회절 peak이 나타나 결정 구조가 서로 다른 것으로 나타났다. 4. IR spectrum 관찰결과 작잠사와 천잠사는 공히 alanine-alanine sequence에 관계되는 흡수 peak이 나타나며 가잠사는 glycine-alanine sequence에 관련된 group의 흡수 peak이 나타났다. IR 결정화도는 밀도측정에 의한 결과와 동일하게 천잠사(53.9%), 작잠사(54.3%), 가잠사(70.4%) 순으로 계산되었다. 5. 복굴절률은 가잠사의 경우 0.0556에 비하여 야잠사는 0.0216으로 낮은 값을 나타내며 광학배향도값도 가잠사가 2배 정도 높은 것으로 나타났다. 편광현미경에 의한 표면특성은 야잠사의 경우 섬유축방향으로 microfibril들이 줄무늬 모양으로 뚜렷하게 관찰되었다. 6. DSC 및 TGA 분석에 의하여 열분해특성을 살펴본 결과 열분해온도는 가잠사, 작잠사, 천잠사 순으로 350。 부근에서 나타났으며 각각의 구조특성에 따라 열분해가 진행되는 단계가 달리 나타나는 것으로 관찰되어 열안정성의 차이를 보여주었다. 7. Dynamic storage modulus와 loss modulus를 측정하여 얻은 유리전이온도는 가잠사 22$0^{\circ}C$, 천잠사, 24$0^{\circ}C$ 및 작잠사 255$^{\circ}C$의 값을 나타냈으며 이것은 비결정영역의 전이형상이 각 견사의 구조특성에 따라 다른 거동을 하고 있음을 의미한다.

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SCM 성과 결정요인에 관한 통합적 연구: 공급업체 관점으로 (Studies on Determinant Factors of SCM Performance: From the Supplier Perspective)

  • 박광오;장활식
    • Asia pacific journal of information systems
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    • 제21권1호
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    • pp.1-27
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    • 2011
  • In an attempt to cope with widespread, dynamic, and accelerating changes in both internal and external business environments, companies often utilize information technologies such as SCM(Supply Chain Management). To date, SCM research has mainly focused on the effects of dynamic factors on SCM success and emphasized adoption strategies and critical success factors. Consequently, the effects of more static factors such as interdependency between SCM partners have been largely ignored. The purpose of this study, therefore, is to examine the effects of both dynamic and static factors on SCM performance by controlling for information quality and partnership quality. The five factors examined in this study include innovative ness, mutual dependency, quality of information, partnership quality, and SCM performance. All factors were examined from the perspective of part suppliers, except the mutual dependency which was examined from two aspects: supplier's dependency on customer and customer's dependency on supplier. Data was collected through five hundred survey questionnaires distributed to the part supplier companies that have implemented SCM systems for at least one year. As a result, a total of 170 valid responses were obtained. A structural equation research model was fitted using SAS 9.1.3 and SMART-PLS 2.0. The results of this study can be summarized as follows. First, innovativeness positively affected SCM information quality. SCM partnership quality, and ultimately SCM performance. The path coefficient between innovativeness and information quality was 0.387, with a t-value of 3.528. Innovativeness also had a positively direct effect on partnership quality. The path coefficient was 0.351 with a t-value of 3.366. The total effect of innovativeness on partnership quality was significant, although its indirect effect on partnership quality by altering information quality was negligible. The total indirect effect of innovativeness on SCM performance by affecting information quality and partnership quality was significant with a p-value of 0.014. Innovativeness played an important role in determining SCM performance. Second, mutual dependency showed no significant effect on SCM information quality. This result contradicts the earlier assertion that the more dependent two companies are, the more accurate and timely the information they exchange ought to be. This study showed that this may not be the case; a partner may provide information of poor quality even when it is strongly dependent on the other. Mutual dependency showed significant effect on partnership quality. However, when the mutual dependency perceived by suppliers was divided into two parts, one being a supplier's dependency on its customer company and the other being a customer's dependency on the supplier, the latter showed a significant impact on the perceived SCM partnership quality. This result indicates that a customer company can hardly improve the partnership quality perceived by suppliers by making them more dependent. It improves only when the suppliers perceive that their partners, typically having more bargaining power, are more dependent on them. The overall effect of mutual dependency of any kind on SCM performance, however, was not significant. Although mutual dependency has been mentioned as an important static factor influencing almost every aspect of cooperation on a supply chain, its influences may not be as significant as it was initially perceived to be. Third, the correlation between information quality and partnership quality was 0.448 with a p-value of less than 0.001. Information quality had a path coefficient of 0.256 to partnership quality with a t-value of 2.940. The quality of information exchanged between partners may have an impact on their partnership quality. Fourth, information quality also had a significant impact on SCM performance with a path coefficient of 0.325 with a t-value of 3.611. In this study, SCM performance was divided into four categories: product quality, cost saving, service quality, and order fulfillment. Information quality has Significant impacts on product quality, cost saving and service quality, but not on order fulfillment. Fifth, partnership quality, as expected, had a significant impact on SCM performance. The path coefficient was 0.403 with a t-value of 3.539. Partnership quality, like information quality, had positive impacts on product quality, cost saving and service quality, but showed no impact on order fulfillment. It seemed that order fulfillment is the hardest category of performance that SCM can satisfy. One major limitation of this study is that it surveyed only the suppliers. To better understand the dual aspects of SCM, it is important to survey both suppliers and the assemblers, especially in pairs. This research, to our best knowledge, was the first attempt to study the level of dependency between the two groups by measuring the dual aspects of SCM and studying mutual dependency from the categories of suppliers and assemblers each.. In the future, a more comprehensive and precise measurement of SCM characteristics needs to be achieved by examining from both the supplier's and assembler's perspectives.

콘크리트의 동결융해 저항성 추정을 위한 표면 거칠기 및 이미지 분석의 적용성 (Freeze-thaw Resistance Estimation of Concrete using Surface Roughness and Image Analysis)

  • 이빛나;이종석
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제22권3호
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    • pp.1-7
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    • 2018
  • 본 연구에서는 동결융해 작용을 받는 콘크리트의 내구성을 현장에서 평가하기 위한 일환으로 표면 거칠기 값과 이미지 분석을 대상으로 상대동탄성계수와의 관계를 분석하였다. 배합은 물-시멘트비에 따라 40%, 50%, 60% 및 70% 총 4배합으로 수행하였으며 동해를 조기에 발현시키기 위하여 AE제를 사용하지 않았다. 실험은 물-시멘트비에 따라 상대동탄성계수 및 압축강도 등의 기본 물성 시험과 표면 거칠기 측정, 화상 이미지 및 SEM 이미지 분석을 수행하였다. 표면 거칠기 시험 결과 물-시멘트비에 상관없이 전반적으로 싸이클이 증가함에 따라 표면거칠기 값이 증가하는 경향을 보였으며 상대적으로 조밀한 40% 및 50%의 경우 상대동탄성계수가 60% 이하인 시점까지 서서히 증가하는 경향을 보였으나, 60% 및 70%의 경우 파괴 시점에서만 표면 거칠기 값이 증가하였다. 또한, 표면부 화상 이미지 분석에서도 물-시멘트비 40% 및 50%의 경우 동결융해 싸이클이 진행되는 과정에서 표면부터 서서히 열화가 진행되는 과정을 확인할 수 있었으나 60% 및 70%의 경우 표면부의 변화가 미미하다 파괴 시점에서 균열 등의 손상을 확인할 수 있었다. 따라서, 상대적으로 수밀하지 않은 시험체의 경우 화상 이미지나 표면 거칠기 등의 인자로 동결융해의 열화 정도를 판별하기에는 일부 제한이 있을 것으로 판단되며 상대적으로 수밀한 W/C 40% 및 50%의 경우 표면 거칠기 및 표면부 화상 이미지로 동해의 열화 진행 정도를 판단할 수 있었으며 향후 현장에서 표면 거칠기 및 이미지 분석을 적용할 수 있을 것으로 판단된다.

실시간 헬스케어 모니터링의 독립 구동을 위한 접촉대전 발전과 전자기 발전 원리의 융합 (Stand-alone Real-time Healthcare Monitoring Driven by Integration of Both Triboelectric and Electro-magnetic Effects)

  • 조수민;정윤수;김현수;박민석;이동한;감동익;장순민;라윤상;차경제;김형우;서경덕;최동휘
    • Korean Chemical Engineering Research
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    • 제60권1호
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    • pp.86-92
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    • 2022
  • 최근 COVID-19 팬데믹 등 다양한 이유로 인해 바이오 헬스케어 시장이 전세계적으로 활성화되고 있다. 그 중, 생체정보 측정 및 분석 기술은 앞으로의 기술적 혁신성과 사회경제적 파급효과를 불러일으킬 것으로 예측된다. 기존의 시스템은 생체 신호를 받아 신호 처리를 하는 과정에서 신호 송×수신부, 운영체제, 센서, 그리고 인터페이스를 구동하기 위한 대용량 배터리를 필수적으로 요구한다. 하지만, 배터리 용량의 한계가 인해 시×공간적인 기기 사용의 제한을 야기하며, 이는 사용자의 헬스케어 모니터링에 필요한 데이터의 단절에 대한 원인으로 작용할 수 있으므로 헬스케어 디바이스의 큰 걸림돌 중의 하나이다. 본 연구에서는 생체정보 측정 장치에 접촉대전 효과(Triboelectric effects)와 전자기유도 효과(Electro-magnetic effects)를 융합하여, 외부 전원을 요구하지 않는 독립 구동이 가능한 시스템을 구성하여 시×공간적으로 사용 제한이 없는 소형 생체정보 측정 모듈을 설계 및 검증했다. 특히, 다양한 헬스케어 모니터링 중 족압 계측을 통해 사용자의 보행 습관 등을 파악할 수 있는 무선 족압 계측 모니터링 시스템을 검증했다. 보행 시 발생하는 접촉×분리 움직임에서 접촉대전 효과를 이용한 효과적인 압력 센서와 압력에 따른 전기적 출력신호를 통해 족압 센서를 만들고, 축전기를 이용한 신호처리 회로를 통해 이의 동적 거동을 계측할 수 있다. 또한, 출력된 전기신호의 무선 송×수신용 전원으로 사용하기 위해 전자기 유도 효과를 이용하여 보행 시 생기는 생체역학적 에너지를 전기에너지로 수확했다. 따라서, 이번 연구는 사용자가 제한적인 배터리 용량 때문에 생기는 충전에 대한 불편함을 줄일 수 있고, 뿐만 아니라 데이터 단절에 대한 문제점을 극복할 수 있는 방법으로서 큰 잠재력을 보여줌을 시사한다.