• 생명과학회지
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• 제28권1호
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• pp.78-82
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• 2018

본 연구에서는 미생물 검출용 바이오센서 제작을 위해 재조합 람다 파아지 꼬리 단백질 J을 센싱 요소로 활용가능한지를 조사하였다. 융합 단백질의 입체 장애를 최소화하기 위해 J 단백질 절편의 N-말단을 6X His-tag로 융합하고 HisTALONTM 컬럼으로 정제하였다. 정제 단백질은 약 38 kDa 크기를 SDS-PAGE에서 나타내며 anti-His 단클론 항체와 반응하였다. Anti-His 단클론 항체는 6HN-J를 처리한 E. coli K-12와 특이적으로 결합하나 BSA 처리하거나 6HN-J 처리한 다른 미생물들(Salmonella typhimurium, Bacillus subtilis, Pseudomonas aeruginosa)과는 결합되지 않음을 보여주었다. 또한 정제 단백질과 숙주세포의 결합은 온전한 람다 파아지의 in vivo 숙주 표면 흡착을 약 $1{\mu}g/ml$ 단백질 농도에서 50%, $25{\mu}g/ml$ 단백질 농도에서 거의 완전히 방해하였다. 결론적으로 재조합 6HN-J 단백질은 탁월한 선택성과 선별성으로 인해 바이오센서의 제작에서 센싱 요소로 활용 가능함을 시사한다.

• 감성과학
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• 제26권3호
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• pp.149-160
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• 2023

본 연구에서는 뇌혈류 신호를 측정할 수 있는 시변자계 기반의 비접촉식 직물센서를 설계하여 뇌혈류 신호 검출 및 감성평가의 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물센서는 40 denier의 은사를 30합사 한 후 컴퓨터 기계 자수하여 코일형 센서로 구현하였다. 뇌혈류 측정 실험을 위해 코일형 센서를 경동맥 부위에 부착하고, ECG (Electrocardiogram) 전극과 RSP (Respiration) 측정 벨트를 부착 및 착용하도록 하였으며, 동시에 초음파 진단기기를 사용해 도플러 초음파 검사(Doppler Ultrasonography)를 수행하여 혈류 속도를 측정하였다. 피험자에게 Meta Quest 2를 착용시키고, 실험을 위해 조작된 영상 시각 자극을 보여주면서 혈류 신호를 측정한 후 시각 자극에 대한 감성평가 설문지를 작성하도록 하였다. 측정 결과, 도플러 초음파 검사를 통해 측정된 혈류 속도 신호에 변화가 생길 때 직물센서로 측정한 신호도 함께 변화하는 것으로 나타났다. 이를 통해 코일형 직물센서를 이용하여 뇌혈류활동 신호를 측정할 수 있다는 것을 검증하였다. 또한, 감성평가를 위하여 ECG 신호와 PLL 신호(직물센서 신호)에서 추출한 HRV를 계산해서 비교한 결과, 시각 자극으로 인한 교감신경계와 부교감신경계의 활성화에 따른 비율의 변화에 대해서는 직물센서로 측정한 신호와 ECG 신호를 이용해 계산한 값이 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 시변자계 기반의 코일형 직물 센서를 통해 뇌혈류 변화 측정 및 감성 모니터링이 가능할 것으로 사료된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.965-972
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• 2011

현재 우리나라는 고령화 인구의 증가와 함께 만성질환의 환자 또한 급속하게 증가하고 있다. 만성질환의 급속한 증가는 헬스케어에 대한 새로운 패러다임을 요구하고 있다. 헬스케어 시스템의 데이터 전송에서 블루투스 기반의 데이터 전송 프로토콜 사용은 연결 지연이 길어서 헬스케어 응용에는 치명적일 수 있으나 WPAN은 제한된 지리적 영역에서 헬스케어 응용을 지원하기에 적절한 것으로 판단된다. 또한, 현재 무선 네트워크 기반의 블루투스는 장치들 간의 연결 지연 발생으로 인해 환자의 비상사태에 대처하기 위한 특별한 메커니즘을 지원하고 있지 않다. 따라서 본 논문은 다기종 바이오 센싱에 대한 통합 인터페이스를 설계하고 복잡한 생체 신호의 빈번한 전송으로 충분한 대역폭의 고려가 예상되므로 WPAN의 Zigbee를 사용하여 만성질환 환자를 위한 측정 및 모니터링 시스템을 제안한다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제11권3호
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• pp.119-126
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• 2017

임상현장에서 압력 바이오피드백 장치는 요통 환자들의 척추재활운동에 사용되고 있으나, 여러 가지 단점을 갖고 있다. 본 연구는 사용자에게 신체의 움직임과 균형을 센싱하고 모니터링하여 사용자에게 바이오피드백을 제공함으로써 척추재활운동시 실시간으로 정확한 운동방법과 자세를 제공하는 디지털화된 압력 바이오피드백 장치를 개발하고자 하였다. 그 후 사용성 평가를 진행하여 안전성, 수행성, 조작성, 만족성 등의 문제점을 파악하고 개선방향을 제시하고자 한다. 본 연구에 참여한 대상자는 총 33명으로 전문가 평가 집단 11명, 사용자 평가 집단 22명으로 실제 개발된 장비를 사용 후 5점 척도로 평가하였다. 사용자 집단에서는 안전성 3.59점, 조작성 4.38점, 만족성 4.49점으로 나타났으며, 전문가 집단에서는 안전성 2.86점, 조작성 3.91점, 수행성 4.28점으로 나타났다. 본 사용성 평가를 바탕으로 태블릿PC 거치대의 안정성 문제, 공기주입, 화면 표시 등의 문제점을 개선한다면 척추안정화 운동을 하면서 실시간 자신의 운동상태를 확인하여 정확한 운동과 기능 평가가 가능한 운동장치가 될 것이다.

• 한국자기학회지
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• 제17권4호
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• pp.172-177
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• 2007

셀(cell) 단위의 생체분자의 자성특성 검출을 위한 거대자기저항-스핀밸브(giant magnetoresistance-spin valves; GMR-SV) 바이오센서로서 미세 패턴된 모양에 따라 길이 방향과 폭 방향 용이축에 의존하는 자기저항 특성을 연구하였다. 바이오센서(biosensor)로서 사용할 스핀밸브 다층구조는 glass/NiO/NiFe/CoFe/Cu/CoFe/NiFe 이었다. 자성 다층박막의 일축이방성을 만들기 위해 증착시와 소자 패턴닝 후 진공 열처리를 $200^{\circ}C$에서 300 Oe 정도 외부자기장을 인가하였다. 형상자기이방성 효과를 고려하여 광 리소그래피 과정으로 얻은 미세 활성영역 패턴 사이즈는 $2{\times}5{\mu}m^2$로 정하였다. 2단자법으로 길이방향의 센싱전류와 폭 방향의 고정층의 용이축 방향 각도에 의존하는 자장민감도의 변화는 바이오센서 소자로서 활용에 중요한 요인임을 확인하였다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제45권2호
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• pp.1-7
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• 2008

본 논문에서는 원격 센싱이나 보안에 사용할 수 있는 밀리미터파 수동 이미징 센서를 제작하였다. 영상의 밝기 온도는 $3^{\circ}$의 분해능으로 안테나에서 측정된다. 제작한 센서는 PC에서 제어되며 pan/tilter 장치를 통해 빠른 성능을 얻는다. Pan/tilter 장치는 래스터 스캔을 통해서 2-D 영상을 스캔할 수 있다. 상하좌우로 기계적인 스캔에 의해서 $20{\times}20$ 픽셀의 영상은 400초 이내로 얻어진다. 영상은 측정 후 바로 표시되며 후처리를 위해 저장된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.2257-2258
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• 2008

본 논문에서는 최근 자신의 몸과 건강에 대한 관심이 증가함에 따라 WSN과 ZIgbee를 이용하여 언제 어디서나 운동하는 사람(이하 사용자)의 건강상태를 체크할 수 있는 헬스케어시스템을 구현하였다. 구현된 시스템은 사용자를 인식하는 RFID리더기와 운동량을 측정하기 위한 센서그룹과 사용자의 혈압, 심전도, 체온, 맥박 등을 수집하는 바이오센서, 센싱 된 정보를 수집하여 전달하는 게이트웨이, 사용자정보, 수집정보와, 측정정보를 저장하는 헬스케어관리서버 그리고 측정결과를 사용자가 모니터할 수 있는 모니터프로그램으로 구성된다. 구현된 센서노드는 Zigbee 프로토콜을 이용하여 센서네트워크를 구성한다. 그리고 리눅스 기반의 임베디드 시스템을 윈도우 기반에서 사용하기 위해 Cygwin을 이용한다. 수집된 정보는 USN과 WSN 로 실시간으로 전송된다. 이 전송된 결과 값을 헬스케어관리서버에서 저장, 관리하며 긴급 상황 발생 시 모니터를 통해 경보음을 내보내는 동시에, 사용자의 상태를 병원이나 소방서와 같은 응급처리 센터에 전송하도록 설계되었다. 구현결과 Zigbee 프로토콜과 WSN을 이용하여 사용자인식기반의 헬스케어시스템의 구현됨을 확인할 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제16권7호
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• pp.1533-1540
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• 2012

u-라이프 케어 단말기는 생체 정보를 수집하고, 운동을 패턴 별로 분류, 저장하고 일정 시간마다 안드로이드 폰에 블루투스 무선통신을 통해 전송한다. 전송된 정보는 안드로이드 폰 어플리케이션을 통해 확인할 수 있다. u-라이프 케어 단말기는 3축 가속도 센서를 이용하여 활동량을 모니터링한 후 소모한 칼로리를 계산한다. 생체 데이터 마이닝을 통해 건강상태를 판단하고 적절한 맞춤형 운동치료를 컨설팅하게 된다. 생체 정보를 전송할 때 블루투스 무선통신을 통해 안드로이드 폰에 바로 전송하기 때문에 기존의 라이프케어 제품들에서 센싱된 정보를 웹서버에 전송하기 위해 사용되어지는 모바일 게이트웨이나 홈 게이트웨이가 별도로 필요치 않다는 장점을 가지고 있다.

• 공업화학
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• 제27권6호
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• pp.565-572
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• 2016

최근 국내 수질오염에 대한 높은 관심과 개선의 필요성이 요구되는 가운데 물 환경 속의 약물의 잔류는 인체를 포함한 생태계의 약물 내성을 일으킨다는 점에서 지속적인 모니터링의 필요성이 제기되고 있다. 특히 약물 중 큰 비율을 차지하는 항생제의 잔류는 하천을 통해 빠르게 생태계의 내성균 확산을 일으킬 수 있다는 점에서 매우 큰 위험요소라고 할 수 있다. 따라서 본 총설에서는 물 환경 속의 항생제 분석이 실시간으로 가능한 신속한 센싱 플랫폼 기반 기술을 서술하고자 하며 이와 관련한 국내/외 연구현황과 발전가능성 및 그에 따른 산업/경제적 효과에 대해 논의하고자 한다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권11호
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• pp.1939-1946
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• 2008

전국 수역의 녹조 및 해파리 발생, 유류오염 등에 의한 해양 생태계 파괴에 따른 심각한 문제에 따라 해양의 상태를 공중과 해양에서 관측할 수 있는 방법으로 헬기나 선박을 통원하는 조사 방법은 고유가 시대의 유류비 및 인건비 등의 예산문제로 년 중 사용회수는 극히 제한되어 있으며 일기가 좋지 않을 때에는 아예 출동조차 못하고 있는 실정이다. 이를 극복하기 위해 해양에서 발생하는 제반사항을 악천후에도 무인으로 고 품질의 해양 환경 측정 및 모니터링 조사를 자동으로 할 수 있는 무인 자동 모니터링 시스템이 유지비가 거의 들지 않고 인건비 유류비를 절약할 수 있을 뿐만 아니라, 각 센서들의 네트워크화, 측위기반 센싱 기법을 적용할 경우 조수가 있는 해양에서 센서의 위치 변동과 현재 위치를 파악할 수 있어 조사내용의 양과 질을 높일 수 있는 장점을 갖는다.