• 제목/요약/키워드: 생체신호분석

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부정맥 신호의 조기진단을 위한 연속 심전도 모니터링 기기 개발 (Development of Continuous ECG Monitor for Early Diagnosis of Arrhythmia Signals)

  • 최정현;강민호;박준호;권기구;배태욱;박준모
    • 융합신호처리학회논문지
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    • 제22권2호
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    • pp.45-50
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    • 2021
  • 최근 IT기술이 발달함에 따라 다양한 생체신호 측정 기기에 대한 연구 및 관심이 높아지고 있으나, 가장 대표적인 생체 신호 중 하나인 심전도, 특히 부정맥 신호 검출과 관련한 연구는 미비한 현실이다. 부정맥은 그 발병원인이 다양하며 발병이후 예후가 좋지 않으므로 조기진단을 통한 예방치료가 최선이다. 하지만 부정맥을 진단하기 위한 도구인 24시간 홀터 심전계는 사용지속시간의 제약, 일상생활로 인한 동잡음 분석의 어려움, 위험상황에서 사용자의 실시간 알람 기능에 단점을 보인다. 본 연구에서는 장시간 연속 측정이 가능한 심전도 및 맥박 모니터링 기기와 실시간 모니터링 앱, 분석용 소프트웨어를 개발하였으며, 측정한 값의 경향성을 확인하였다. 향후 연구에서는 심전도 신호 측정 분석의 정량적 결과 도출에 관한 연구가 필요하며, 이를 바탕으로 하는 부정맥 신호 검출 알고리즘 개발과 관련한 추가 연구를 진행해야 한다.

국내 생체 인식 시스템 성능 평가를 위한 표준안 연구 (A Study on Standards for Performance Evaluation of Biometric Recognition Systems)

  • 문지현;김학일
    • 정보보호학회논문지
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    • 제12권2호
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    • pp.101-110
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    • 2002
  • 최근 생체 인증 제품이 물리적 보안뿐만 아니라 논리적 접근 제어를 위한 제품으로서 활성화되고 있다. 그러나 국내에서는 이러한 제품의 성능평가 환경이 전무한 상태이며 평가 기준 또한 마련되어 있지 않은 실정이다. 향후 생체 인식 시스템의 사용 확대가 예상됨에 따라 국내 실정에 맞는 생체인식 시스템의 성능시험 평가 기준 및 평가 방법론의 개발이 절실하다 하겠다. 본 논문은 국외 생체인식시스템 평가 기관들의 성능평가에 관한 정량적, 정성적 평가기준 및 평가 방법을 분석하여 그 결과를 토대로 국내 생체인식시스템의 성능평가 방법 및 기준 모델을 정립하는 것을 목적으로 하여, 센서, 알고리즘, 그리고 응용 시스템 전반에 관한 평가 시나리오 및 평가 항목을 정의하고 이를 위한 평가 표준안을 제안하였으며, 이를 바탕으로 4 가지 지문 입력 센서들에 대한 성능을 비교하여 정리하였다.

델파이기법을 적용한 생체인식시스템 기술예측 (The Technology Forecasting for the Biometrics System by Using Delphi Method)

  • 홍현수;박승;홍성대
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제11권9호
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    • pp.3204-3209
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    • 2010
  • 본 연구에서는, 델파이기법을 이용하여 생체인식 시스템 분야에 대한, 미래 핵심기술을 도출하고, 도출된 각 기술들의 중요도, 난이도 및 기술 수준을 분석하였다. 델파이 조사를 위한 전문가 그룹은, 생체인식 분야 산학연 전문가 중, 논문실적과 인지도가 뛰어난 30명을 선정하여 구성하였다. 조사 결과, 미래 핵심기술로는 생체신호 DB화 기술, 생체신호분석 기술 등 10개 기술이 도출되었고, 중요도가 높은 기술로는 반도체 마이크로센서 제작기술, 생체센서 등으로 조사되었다. 또한, 각 기술별 국내 실현 가능 시기와 해당 기술의 세부목표 성능을 구체화 하였다. 본 연구 결과는, 생체인식 시스템 분야의 연구 개발 시, 우선순위 판단과 방향 설정에 기여할 것으로 판단된다.

바이오센싱 융합 빅데이터 컴퓨팅 아키텍처 (Bio-Sensing Convergence Big Data Computing Architecture)

  • 고명숙;이태규
    • 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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    • 제7권2호
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    • pp.43-50
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    • 2018
  • 생체정보 컴퓨팅은 생체신호 센서와 컴퓨터 정보처리를 융합한 정보시스템에 기초하여 컴퓨팅시스템 뿐만 아니라 빅데이터 시스템에 크게 영향을 미치고 있다. 이러한 생체정보는 지금까지의 텍스트, 이미지, 동영상 등의 전통적인 데이터 형식과는 달리 생체신호의 의미를 부여하는 값은 텍스트 기반으로 표현되고, 중요한 이벤트 순간은 이미지 형식으로 저장하며, 시계열 분석을 통한 데이터 변화 예측 및 분석을 위해서는 동영상 형식 등 비정형데이터를 포함하는 복합적인 데이터 형식을 구성한다. 이러한 복합적인 데이터 구성은 개별 생체정보 응용서비스에서 요구하는 데이터의 특징에 따라 텍스트, 이미지, 영상 형식 등으로 각각 분리되어 요청되거나, 상황에 따라 복잡 데이터 형식을 동시에 요구할 수 있다. 기존 생체정보 컴퓨팅 시스템들은 전통적인 컴퓨팅 구성요소, 컴퓨팅 구조, 데이터 처리 방법 등에 의존하므로 데이터 처리성능, 전송능력, 저장효율성, 시스템안전성 등의 측면에서 많은 비효율성을 내포하고 있다. 본 연구에서는 생체정보 처리 컴퓨팅을 효과적으로 지원하는 생체정보 빅데이터 플랫폼을 구축하기 위해 개선된 바이오센싱 융합 빅데이터 컴퓨팅 아키텍처를 제안한다. 제안 아키텍처는 생체신호관련 데이터의 저장 및 전송 효율성, 컴퓨팅 성능, 시스템 안정성 등을 효과적으로 지원하며, 향후 생체정보 컴퓨팅에 최적화된 시스템 구현 및 생체정보 서비스 구축을 위한 기반을 제공할 수 있다.

복합 생체신호를 이용한 능동형 스피닝 트레이닝 시스템 (Active Spinning Training System using Complex Physiological Signals)

  • 김철민;강경헌;김은석
    • 한국콘텐츠학회논문지
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    • 제15권7호
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    • pp.591-600
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    • 2015
  • 최근 건강에 대한 관심이 높아짐에 따라 운동 프로그램을 스스로 학습하고 즐길 수 있는 능동형 피트니스 시스템에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 논문에서는 운동 참여자의 생체신호에서 획득한 생체상태와 운동 정보를 이용하여 개인 수준에 맞는 스피닝 트레이닝 프로그램을 자기 주도 방식으로 학습 및 체험할 수 있게 하는 능동형 스피닝 트레이닝 시스템을 설계하고 구현하였다. 제안 시스템은 운동 참여자의 뇌파와 맥파 신호를 통해 생체 상태를 분석하고, 골격 동작을 실시간 인식하여 검출된 스피닝 동작 일치율과 운동량을 반영하여 운동 참여자에게 적합한 난이도의 스피닝 프로그램을 제공한다. 또한, 가상 스피닝 강사를 통해 올바른 동작을 제시하고 참여자의 동작 일치율에 따라서 난이도를 조절함으로써 운동 효과를 높일 수 있도록 하였다. 다양한 사용자들에 대한 실험을 통해 제안시스템이 비교적 짧은 시간에 유효한 운동 효과를 얻는데 도움이 됨을 확인할 수 있었다.

신경망을 이용한 다중 심리-생체 정보 기반의 부정 감성 분류 (Classification of Negative Emotions based on Arousal Score and Physiological Signals using Neural Network)

  • 김아영;장은혜;손진훈
    • 감성과학
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    • 제21권1호
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    • pp.177-186
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    • 2018
  • 감성은 복잡하고 다양한 요인들에 의해 영향을 받기 때문에 다각적인 측면에서 고려되어야 한다. 본 연구에서는 심리 평가 척도의 하나인 각성(arousal) 지표와 다중 생체신호에서 추출된 생체지표 반응을 이용하여 중립 및 부정 감성(슬픔, 공포, 놀람)의 분류하였다. 이를 위하여 감성에 따른 생체지표 반응의 차이를 확인하였고, 다중 신경망 알고리즘 기반의 감성 인식기를 적용하여 이들 감성이 얼마나 정확하게 분류되는가를 확인하였다. 총 146명의 실험 참가자(평균 연령 $20.1{\pm}4.0$, 남성 41%)를 대상으로 감성 유발 자극을 제시하고 동시에 생체신호(심전도, 혈류맥파, 피부전기활동)를 측정하였다. 또한 감성 유발 자극에 대한 심리 반응을 감성 평가 척도로 평가하였다. 측정된 생체신호에서 심박률(HR), NN 간격의 표준편차(SDNN), 혈류량(BVP), 맥파전달시간(PTT), 피부전도수준(SCL), 피부전도반응(SCR)을 추출하였다. 결과 분석을 위하여 감성 자극에 대한 각성도와 안정 상태와 감성 상태의 생체지표 반응을 활용하였다. 또한 감성 분류를 위하여 다중 신경망 기반의 감성 인식기를 활용하였다. 그 결과, 감성에 따른 생체지표 반응의 차이를 확인하였고, 이들 감성의 분류 성능은 각성도와 모든 생체지표 특징들을 조합하였을 때 정확도가 가장 높음(86.9%)을 확인하였다. 본 연구는 심리 및 생체지표 추출과 기계학습 기술의 적용을 통하여 부정 감성을 분류할 수 있음을 제안하며, 이는 인간의 감성을 탐지하는 감성 인식 기술을 확립하는데 기여할 것으로 예상한다.

신체 성분 분석을 위한 다 주파수 생체전기 임피던스 분석 시스템 구현 (Implementation of Multiple Frequency Bioelectrical Impedance Analysis System for Body Composition Analysis)

  • 김성철
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제13권11호
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    • pp.5403-5408
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    • 2012
  • 본 논문에서는 신체 성분 분석을 위한 다주파수 생체전기 임피던스 분석법에 대하여 소개하고 이를 기반으로 다주파수 생체전기 임피던스 분석 시스템을 구현하고 그 과정 및 결과를 제시하였다. 시스템의 구성요소들을 다주파수 교류 신호 발생부, 위상 신호 검출부, 전압 신호 검출부, 제어부, 입 출력부, 전극부, 전원부로 구분하여 설명하고, 구체적으로 구현 기법을 소개하였다. 체성분 데이터의 임상적 의의를 검토하고자 세계 최고 수준의 기술을 적용하여 높은 재현도와 고정밀도의 데이터를 제공하는 전문가용 체성분 분석기로 측정한 데이터와 비교 검토하고 두 측정치간의 상관관계를 구한 결과 시스템에 의한 체성분 분석은 상당히 높은 재현성을 나타낸다고 할 수 있다.

핵의학 종사자의 방사선 피폭에 따른 생체신호 변화 분석 (Analysis of Changed Bio-Signal to Radiation Exposure of Nuclear Medicine Worker)

  • 이훈재;이상복
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제32권1호
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    • pp.27-34
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    • 2007
  • 본 논문에서는 일반인과 상대적으로 방사선피폭이 많은 핵의학 종사자들의 생체신호를 측정하여 방사선 피폭에 따른 생체신호 변화 정도를 비교 평가하고자 하였다. 핵의학과 종사자와 타부서 종사자들의 생체신호를 비교평가 하기 위하여 핵의학 종사자는 충북대학교 병원 핵의학과 종사자를 타부서 종사자는 전남대학교 병원 CT설, 일반촬영실, 의무기록실, 접수실 그리고 일반 사무실 종사자들에게 실험을 실시하였다. 실험에 쓰인 계측 장비들은 방사선량 계측을 위하여 Arrow -Tech사(社)의 poket dosimeter를 사용하였고, 생체신호인 심박수, 혈압을 측정하기 위하여 GE Medical Systems사(社)의 TONOPORT V, Heat flux, Skin temperature, Energy expenditure을 측정하기 위하여 Body Media사(社)의 Armband 인 SenseWare 2000을 사용하였다. 실험 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 일일 장소에 따른 개인별 피폭 선량은 핵의학과가 3.05 uSv를 기록하였고, CT실, 일반촬영실, 병원 의무기록실, 병원 접수실, 일반 사무실, 교원 등이 뒤를 이었다. 핵의학과가 다른 장소(핵의학과를 제외한 나머지)에 비해 약1.4배 선량이 많았다. 2) 방사선 누적선량이 Heat flux, Skin temperature, Energy expenditure와는 별다른 관계가 없는 것을 알 수 있었다. 3) Blood pressure 에서는 Systolic blood pressure와 Diastolic blood pressure 이 핵의학과 종사자, 일반사무직 종사자, 일반인이 고르게 나타났다. 방사선선량이 상대적으로 많은 곳에서 근무하는 핵의학 종사자와 다른 직종에 종사하는 사람의 혈압을 비교해 왔을 때 변화가 없었다. 이 같은 결과로 볼 때 방사선 피폭이 상대적으로 많은 핵의학종사자들의 방사선 피폭에 따른 유해는 없다는 것을 알 수 있었다.