• 전자공학회논문지
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• 제49권11호
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• pp.183-190
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• 2012

기존의 운동량 측정방법들은 가속도 센서나 GPS, 심장박동, 체온측정 등의 정보를 이용하였으나, 각기 측정방식 및 측정환경 등의 제한으로 인해 정확한 신체활동 측정 및 분석에 어려움이 있었다. 이러한 단점을 극복하기 위해 본 논문에서는, 운동 시 발생하는 생체전기신호를 이용하여 유산소운동은 물론 기존에 측정이 어려웠던 근력운동에 대한 분석도 가능한 시스템을 개발하였다. 운동을 분석하기 위해 두개의 전극이 부착된 허리벨트를 착용해 운동 중 복부에서 발생하는 생체전기신호를 기록했고, 측정된 생체전기신호는 각각 상체 움직임 및 근육활동을 대표할 수 있는 주파수 대역으로 분리한 후, 분리된 각 신호의 파워 값과 차분의 파워 값, 그리고 중간주파수 값들을 운동형태 구분을 위한 특징값으로 추출하였다. 일원분산분석과 다중비교 분석의 통계적 검증을 통하여 추출된 특징값들의 유의성을 검증하였고, 또한 SVM분류기를 이용하여 운동의 형태를 구분하였다. 여섯 가지의 세부운동들을 분류하기 위해 두 가지의 분류방법을 적용하였고, 그 결과 유산소운동과 근력운동으로 분류 시 100%, 유산소운동과 근력운동 및 복합운동으로 분류한 경우 92.7%의 구분율을 보이며 운동형태의 분류가 가능하였다. 또한 유산소운동 및 근력운동의 양을 각각 수치화하여 표현 가능하다. 본 시스템은 기존의 유산소운동 기반의 운동량 측정방식대비 추가적으로 근력운동의 분석이 가능해짐에 따라 보다 다양한 활동에 대해서도 분석이 가능하다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권6호
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• pp.543-549
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• 2000

위전도(Electrogastrography, EGG)는 복부에 전극을 부착하여 위에서 발생하는 위 근육의 전기적인 활동성(gastric electrical activity)을 측정하는 방법으로, 비관혈적이며 다른 검사에 비해 측정비용이 적게 든다. 그러나 위전도 신호는 주파수가 매우 낮으며(0.2~10cpm) 진폭이 매우 작기(10~100 $\mu$V) 때문에 측정에 어려움이 있으며, 분석이 어려워 아직까지 위전도 신호해석에 대한 이론이 정립되어 있지않다. 본 연구에서는 running spectrum 분석을 이용한 4채널 위전도 시스템을 개발하여 위에서 발생하는 활동전위를 측정하였다. 본 연구에서 개발한 4채널 위전도 시스템의 4개 채널 중 가장 3 cpm 백분율이 높은 베스트 채널과, 상용화된 1채널 시스템인 Digitrapper EGG와 같은 전극부착 위치인 채널 1의 3 cpm 백분율을 비교하였다. 베스트 채널과 채널 1의 식전 평균 3 cpm 백분율은 각각 89.5%와 83.2%이었으며 통계적으로 유의하였다(p〈0.001). 식후에는 평균 3 cpm 백분율이 각각 90.4%와 76.5%이었으며 통계적으로 유의하였다(p〈0.001). 결론적으로 1채널위전도 측정기로서는 각 개인의 다양한 위의 위치를 커버할 수 없으며 그에 따른 오진을 초래할 수도 있으므로 1채널 위전도 측정기보다 4채널 위전도 측정기가 더 우수하다는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2006년도 춘계종합학술대회
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• pp.1023-1026
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• 2006

가정이나 병원 등 해상에서 위급한 환자를 모니터링 할 때 현재의 심전도 측정기의 전극센서가 불편할 경우가 많다. 구급차량 내에서나 선박에서 환자를 측정시 흔들림이 심하기 때문에 전극이 떨어져 측정이 쉽지가 않으며 또 환자의 몸에 지방분이나 습기가 많을 경우를 쉽게 붙어있지 않아 측정이 더욱 힘들어진다. 본 연구에서는 환자가 언제든지 전극을 붙이고 화장실이나 외출까지도 자유롭게 할 수가 있도록 하였으며 또 흉부에 쉽게 착용이 용이하도록 부드러운 벤드 형태로 설계되었다. 심전도의 전극소재로는 전기저항특성이 우수하고 피부 트러블이 거의 없는 금을 소재로 한 제품을 적용하였으며 광전용적맥파 및 말초체온 등을 추가로 설계하여 다중생체신호를 모니터링 할 수 있도록 구현하였다. 본 실험에서는 가승이나 늑골부위에서는 생체신호전달이 좋았으며, 환자의 복부부위에서는 생체신호가 아주 작게 검출되었다. 전극소재로 금 전극을 사용하여 일반적인 전극을 이용할 때 보다 신호 검출이 우수하다는 결과를 얻었으며. 일반적인 전극은 단순1회용으로 끝나지만 금 전극센서는 반영구적이면서도 환자가 이동시 접촉력이 우수하여 보다 정확한 데이터를 얻을 수가 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권2호
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• pp.109-117
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• 2002

위전도(EGG electrogastrography)는 비관혈적으로 복부에 전극을 부착하여 위에서 발생하는 위 근육의 전기적인 활동성(gastric electrical activity)을 측정하는 방법이다. 위전도 신호는 주파수가 매우 낮으며(0.0083~0.15 Hz) 진폭이 매우 작기(10~100 uV) 때문에 잡음의 영향을 많이 받게 된다. 이로 인해 FIR(finite impulse response) 필터나 IIR(infinite impulse response) 필터에서는 위전도 신호와 같이 0.1417 Hz의 좁은 대역폭을 가지는 신호를 필터링하기 위해서는 높은 차수로 인해 불안정해지거나 신호가 왜곡되는 경우가 발생한다. 그래서 본 연구에서는 Daubechies 모웨이브렛을 7단계로 확장한 웨이브렛 다단계 분해 필터를 사용하였으며 기존에 많이 사용되는 2종류의 FIR 필터, 4종류의 IIR 필터들을 신호대 잡음비(SNR : signal to noise ratio)과 재생신호 자승오차(RSE : reconstruction squared error) 등의 파라미터를 이용하여 시뮬레이션 위전도 신호를 이용하여 성능을 평가하였다. 정규분포임의잡음(normal distribution random noise)이 합성된 시뮬레이션 위전도 신호를 사용한 웨이브렛 다단계 분해 필터의 SNR은 비교대상이 된 필터들 중, 최고의 SNR에 비해 잡음의 레벨에 따라 각각 9.5, 6.9, 4.7 dB 더 좋은 성능을 보여주었다. RSE에서도 $1.22{\times}10^6, 1.16{\times}10^6, 1.02{\times}10^6$이 더 적은 에러를 보여주었다.

• 감성과학
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• 제15권4호
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• pp.415-424
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• 2012

1990년대 이후 웰빙 라이프스타일의 도입 및 인구 고령화 사회의 진입으로 인해 언제 어디서나 지속적으로 측정가능한 생체 신호 센싱 모니터링 시스템에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라, 최근 지속적으로 호흡 측정이 가능한 시스템에 대한 연구 및 개발이 활발히 이루어지고 있으나 소비자 수요에 기반한 스마트 의류적용을 위한 호흡 측정 시스템의 연구는 미비하다. 따라서, 본 연구에서는 압전의 원리를 이용하여 호흡시 인체의 체표면이 변화하면서 센서에 가해지는 압력을 전기적 신호로 바꾸어 호흡을 측정하는, 전도성 섬유기반의 전기용량성 섬유 압력 센서(Textile Capacitive Pressure Sensor, TCPS)를 개발하였으며, 이를 실증적 연구를 통해 센서의 유용성을 입증하고자 하였다. 그 결과, Nasal로부터 측정된 호흡율과 TCPS를 통해 측정된 호흡율간의 상관계수는 r＝0.9553 (p< 0.0001)로 TCPS의 신호 측정 정확성을 확인할 수 있었으며, 또한, 사용성 및 착용성 평가의 결과 인지적 변화, 착용성, 운동성, 관리의 용이성 및 유용성에서 모두 만족한다 정도의 평가 결과를 가져와 본 연구에서 개발된 TCPS의 착용성 및 의류 적합성을 입증하였다. 마지막으로 TCPS의 의류 적합 위치 평가 결과는 복부 부위에서 신호의 안정감을 갖으며, 착용감도 높은 것으로 나타났다. 최종적으로, 위의 결과들을 종합하여 호흡 측정 기능의 스마트 의류 개발을 위한 기초 디자인을 제시하였다.