• 비파괴검사학회지
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• 제25권4호
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• pp.239-246
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• 2005

골다공증에 따른 쥐 대퇴골의 고유진동수의 변화를 예측하기 위하여 유한요소해석과 진동 시험을 수행하였다. 연구 대상으로 골다공증에 걸린 쥐 그룹, 골다공증을 치료한 쥐 그룹, 그리고 골다공증이 없는 정상 쥐 그룹을 구성하였다. 유한요소해석에서는 미세단층촬영(Micro-CT)에서 얻은 해면골 영상 데이터와 Voxel 요소 생성 알고리즘을 이용하여 3차원 미세 유한요소 모델을 생성한 다음 고유진동수 해석을 수행하였다. 진동 시험에서는 모빌리티 실험에 의한 주파수 응답함수로부터 고유진동수를 측정하였다 연구 결과로부터 골다공증에 걸린 쥐 그룹의 고유진동수가 가장 높고, 골다공증을 치료한 쥐의 그룹, 골다공증이 없는 정상 쥐의 그룹 순서로 낮아지는 경향을 볼 수 있었다. 모든 그룹에서 유한요소해석에 의한 고유진동수는 시험에서 측정한 결과보다 10-15% 오차 범위 내로 높은 값을 보였다. 본 연구로부터 개발된 미세단층촬영기 장치, Voxel 요소 생성 알고리즘, 진동시험 및 유한요소해석 방법을 이용하여 골다공증에 의한 생체 골조직의 구조적 변화 진단 및 치료 평가 등에 대한 응용가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.858-863
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• 2014

본 연구는 성격구조인 자아상태(Ego-state)의 변화를 통해 자신의 성장과 건강의 유익성을 평가하고 있는 교류분석(Transactional Analysis : TA) 과 사람의 생체신호 중 뇌에서 발생하는 전기적 신호를 모니터링하는 뇌파를 이용하여 객관적으로 측정할 수 있는지를 알아보았다. 뇌파 검사결과, M형은 건강한 성인의 뇌파 소견으로 잠을 자지 않은 상태에서 후두부에서 a, ${\beta}$가 우세하게 관찰되었다. 특히, ${\beta}$는 긴장하거나 집중되는 정신 활동시 뇌 전체에 광범위하게 나타는데, M형의 실험자들은 N형의 실험자들과는 달리 안정된 상태에서도 ${\beta}$가 주종을 이루는 것을 알 수 있었다. N형은 건강한 성인의 뇌파 소견으로 잠을 자지 않은 상태에서 후두부에서 a, ${\beta}$가 우세하게 관찰되었다. 특히, 안정시에는 긴장이나 집중하는 M형과 달리, 긴장과 눈깜박임 같은 잡음도 나타나지 않았다. 더불어 이고그램의 패턴과 상관없이 A자아의 수치가 높은 대상자는 안정된 상태로 빨리 돌아오지 않고 눈깜박임과 침삼킴, 잡음이 많은 것을 보였다. 그리고 자아상태와 인생태도의 데이터의 차이가 모든 항목에서 같거나 -5이하인 11명의 뇌파가 전반적으로 $20{\mu}V$의 낮은 진폭을 보였다. 결론적으로 본 연구는 교류분석이론의 성격 패턴의 이론과 뇌파의 소견이 일치하는 것을 규명하였으며, 이고그램의 각 자아상태에 따라 뇌파 역시 관련이 있음을 확인하였다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제7권4호
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• pp.234-240
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• 2007

이 연구는 철봉 몸굽혀 휘돌기 동작의 최적 모델을 구축하는 것이다. 연구 대상자는 국가대표 남자체조선수(나이 18세, 신장 153cm, 질량 48kg) 1명을 선정하였고, K대학교 체조장에 기 설치된 Spieth사의 철봉을 이용하여 실험하였다. 먼저 대상자에게 연구의 목적과 주의 사항을 주지시키고 사전 서면동의를 받은 후 실험을 실시하였다. 인체를 2분절로 모형화한 몸 굽혀 휘돌기 동작의 영상분석을 위하여 Qualisys사의 카메라(MCU-240) 6대와 소프트웨어인 QTM(Qualisys Track Mannager)을 사용하였다. 이 동작을 이중진자(HAT/total leg)로 모형화하고 라그랑지 운동방정식의 파라메터에 실험에서 획득한 수치를 입력하여 시뮬레이션하였다. 데이터 처리와 모델(미분 연립 방정식)의 해는 Mathematicas5.0으로 프로그래밍하여 구하였다. 분석변인에 대한 모델치와 실험치의 비교 결과는 첫째, 철봉의 최대변위는 모델치(약 0.18 m)가 실험치(약 0.16 m)보다 약 0.02m 더 크게 나타났다. 둘째, 분절1(HAT)의 각변위 패턴은 모두 증가곡선을 보였으나 변곡점의 차이가 나타났다. 셋째, 분절2(total leg)의 각변위 패턴은 전반적으로 유사하게 나타났으나 최대 각은 약 $4^{\circ}$ 차이를 보였다. 결론적으로 실험치와 일치하는 최적모델을 도출하지는 못하였지만 라그랑지 모델을 통한 시뮬레이션의 가능성을 제시하였다. 향후 제한된 2분절 모형을 3, 4분절 모델로 확장하고 생체물성(근골격계)을 정확하게 표현하는 물리적 도구를 개발하는 연구와 인체시스템을 근골격계와 근신경계을 통합한 모델구축이 이루어져야 하겠다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제17권11호
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• pp.746-754
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• 2016

ICT기반의 융합산업인 스마트 헬스케어 시스템은 건강관리부터 원격진료 범위에 걸쳐 다양한 산업분야의 핵심 연구주제이다. 스마트 헬스케어 환경은 웨어러블 디바이스를 통하여 사용자의 심박 수, 체온, 건강상태 등과 같은 생체정보를 주치의가 있는 병원 네트워크로 전달하는 기술을 의미하며 환자의 다양한 데이터를 수집하고 복합적인 정보를 추론할 수 있는 기술은 스마트 헬스케어 기술의 핵심기술이라 할 수 있다. 그러나 환자에 대한 개인의 의료정보를 다루는 만큼 정보관리에 대한 보안위협이 있으며, 무선 네트워크 환경에서 발생하는 공격기법에 대해서 취약점이 발생할 수 있다. 그러므로 본 논문에서는 스마트 헬스케어 기반의 디바이스 접근제어를 위한 키를 생성 후 생성한 키를 활용하여 안전한 통신 프로토콜을 설계하여 스마트 헬스케어 시스템의 보안성을 강화하였다. 성능평가에서는 스마트 헬스케어 환경에서 발생하는 공격기법에 대해서 안전성 분석을 하고, 기존의 키 암호화 방식과의 보안성 및 효율성을 분석하여 기존의 암호화 방식 대비 대략 15% 향상된 수치를 확인할 수 있었다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제5권4호
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• pp.195-202
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• 2016

안경식 3차원 입체영상 콘텐츠에 대한 사용자 평가는 객관적/주관적 평가 방법을 활용하여 많은 연구가 이루어지고 있지만 무안경식 3차원 입체 영상 콘텐츠에 대한 사용자 평가는 미비한 실정이며 특히 생체신호를 적용한 객관적 평가에 대한 연구는 거의 이루어지지 않고 있다. 이에 본 연구에서는 무안경 입체 영상 화질에 대한 객관적 사용자 평가 도구개발을 위한 사전연구로서 무안경 입체영상 화질 변화에 따른 뇌파(Electroencephalogram, EEG)의 변화를 분석하였다. 이를 위하여 무안경식 입체영상 시스템의 디스플레이로 활용되고 있는 렌티큘러 방식 입체 영상을 최적입체영상과 왜곡입체영상으로 구분하여 제작하고, 이를 총 26명의 피험자에게 차례로 제시하며 8개 채널의 뇌파를 측정하였다. 각 영상 시청시 획득한 뇌파를 채널별과 주파수별로 분류하여 통계적 상관관계를 분석하였다. 분석 결과 뇌파진동 중 알파파의 경우 최적입체영상과 왜곡입체영상 사이에서 통계적으로 유의미한 차이가 확인되지 않았으나 베타파의 경우 통계적으로 유의미한 차이가 확인되었다. 베타파의 경우 왜곡입체영상에서 최적입체영상보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났으며 이는 왜곡입체영상 시청 시 피로감 또는 불안감 증폭에 따른 베타파의 뇌파활동이 높아진 것으로 해석된다. 본 연구결과를 바탕으로 뇌파분석 기법이 렌티큘러 방식의 무안경 입체영상 화질 평가를 위한 객관적 평가 수단으로 활용될 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국운동역학회지
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• 제18권4호
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• pp.135-142
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• 2008

본 연구는 9명의 피험자가 2주간 하루 6시간동안 후족부 경사각을 이용한 신발인 S사(社) 신발을 착용하여 보행하였으며 신발을 처음 신었을 때와 2주간 하루 6시간 이상 착용한 후의 데이터를 통해 기존의 운동화와 S사(社) 신발간의 비교를 수행하였다. 1. 기립자세에서의 S사(社) 신발의 착용 시 근전도의 활동인 증가하고 압력분포 중심 움직임은 약 60% 정도 증가하였다. 2. 피험자의 보행 시 S사(社) 신발을 착용하였을 때 신발의 힐 부부분의 $20^{\circ}$ 경사각으로 인해 heel strike 시 발목이 약 $14^{\circ}$ 정도 발등 쪽으로 굽혀짐을 확인하였으며 무릎에서는 이를 보완하기 위해 $2^{\circ}$ 정도 굴곡 됨을 보였다. 3. 이로 인해 최대 지면반력이 보다 빠르게 나타났으나 크기는 변하지 않았다. 4. S사(社) 신발의 착용하고 보행 시 지지기에서 발목과 무릎의 부하는 21-61%의 감소하는 결과를 나타내었다. 결과적으로 S사(社) 신발 착용시 목과 무릎각의 굴곡 각을 증가시켜 보행 시 몸이 곧게 서도록 하였다. 또한 보행 시 부하를 감소시킬 수 있음을 나타냈으나 2주간의 신발 착용으로 인한 신체의 변화는 나타나지 않음을 보였다.

• 대한기계학회논문집A
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• 제34권6호
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• pp.731-742
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• 2010

설계 또는 해석을 위해 고무를 모델링할 때, 쓸 수 있는 구성방정식이 너무 많음으로 말미암아 종종 당황하거나 수수께끼 같은 일을 경험할 때가 있다. 어떤 모델들은 몇 개의 재료상수만을 갖지만 또 다른 모델들은 많은 수의 재료상수를 갖는다. 연구자들은 광범위한 실험데이터를 준비하여 신중하게 피팅을 하여야 한다. 본 논문에서는 먼저 8배 정도까지 큰 신장 영역에 대해 대표적인 고무재료의 구성방정식들을 비교해 보았다. 대부분의 공학적 응용에서처럼 상대적으로 변형이 적은 경우에는 연속체기반모델 또는 체인분자모델이 유사하게 쓰일 수 있지만, 대부분 생체적 거동에서 볼 수 있는 큰 변형의 경우에는 체인분자모델들이 더 유용함을 알 수 있었다. 구성방정식에 따른 분기점의 존재 여부를 알아보기 위하여 트렐로어 패치와 원통형 막대풍선에 대한 분기점 해석을 이론적 및 수치적으로 수행하였다. 키슬리의 조건식으로부터 트렐로어 패치에서의 분기점은 연속체기반 모델에서는 존재하였으나 체인분자모델에서는 존재하지 않음을 보였다. 원통형 막대풍선은 축신장 허용의 경계조건에 대해서는 모든 모델들이 분기점 거동을 보여주었다. 따라서 고무의 분기점 거동을 구하고자 할 때는 분기점의 존재유무 자체가 재료모델의 선정에 의존적이라 할 수 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제10권5호
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• pp.416-421
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• 2010

한국과학기술정보연구원(KISTI)는 2000년부터 한국인의 고유한 인체 특징을 나타낼 수 있는 디지털코리언, 비저블 코리언이라는 한국인 인체정보 구축사업을 시작하였다. 비저블 코리언 사업은 한국인 시신에 대해 CT, MRI 영상을 촬영한 다음 연속 절단하여 절단면 영상을 얻고 이 절단면 영상에서 인체장기를 구역화하여 구역화 영상을 제작하였다. 남성 및 여성 전신과 남성 머리 및 여성 골반의 절단면영상 제작을 마쳤으며 현재 구역화 영상을 이용한 3D 영상 제작이 진행 중이다. 디지털 코리언 사업은약 100여명의 한국인 시신에 대해 촬영한 CT 영상으로 구성되어 있는데 CT 영상으로부터 개별 뼈를 구역화하여 3D 골격 모델을 제작하였고 피부 모델도 추가하였다. 또한 개별 뼈들의 기계적 물성값도 측정하여 제공하고 있다. 이러한 인체정보들은 2001년부터 국내외 연구자들에게 제공되어 왔는데 지금까지 국내 약 70여개 기관, 해외 약 20여개 기관들이 한국인의 인체 데이터를 제공받아 연구 활동을 진행하고 있으며 지금까지 약 160여 논문이 발표되었다. 향후에도 이러한 한국인의 인체정보는 의료 교육, 생체공학, 가상현실 등의 다양한 분야에 활용될 의료정보 인프라의 역할을 담당할 것으로 기대하고 있다.

• 센서학회지
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• 제11권2호
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• pp.84-92
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• 2002

국소 광적응 기능을 가지는 윤곽검출용 시각칩을 픽셀수 $32{\times}32$의 방사형 구조로 CMOS 공정기술을 이용하여 설계 및 제조하였다. 생체의 망막은 넓은 범위의 입력 광강도에 대해서 물체의 윤곽을 검출할 수 있다. 본 연구에서는 시세포, 수평세포, 쌍극세포로 이루어진 망막의 윤곽검출 기능을 모델링하여 윤곽검출용 인공시각칩을 설계하였다 국소 광적응을 위해 입력 광강도에 따라 수용야의 크기를 국소적으로 바뀌게 하였다. 아울러 단위셀을 방사형으로 배치함으로써 영상데이터의 양을 감소시킴과 동시에 칩의 중심부분으로 갈수록 해상도가 높아지도록 설계하였다. 설계된 칩은 $0.6\;{\mu}m$ double-poly triple-metal 표준 CMOS 공정기술을 이용하여 제조되었으며, HSPICE 시뮬레이션으로 성능을 최적화 시켰다.

• 인터넷정보학회논문지
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• 제20권6호
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• pp.129-135
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• 2019

최근 NFC 내장 단말기(스마트 폰) 사용자의 증가와 더불어 NFC 기반 모바일 환경에서 모바일 상거래 프로세스를 개선하기 위한 연구가 이루어지고 있다. 모바일 전자결제시 인증이 중요하므로 FIDO(Fast IDentity Online) 및 2 Factor 전자결제 시스템을 적용하는 방안이 연구되었다. 또한 최근 4차산업의 대표적 기술로 분산원장을 이용하는 블록체인이 등장하였다. 본 연구에서는 불특정 소수가 참여하는 소규모의 갤러리 경매에서 NFC 내장 단말기(스마트 폰)를 사용하는 거래자들의 모바일 갤러리 경매를 위해서, 경매 참여자들의 전자 결제시 거래 내역과 소유권 이전 등을 기록하기 위해 2 Factor 인증방식으로 패스워드 기반의 인증과 생체인증 기술(지문)을 적용하였다. 그리고, 갤러리 경매 관련 비용 절감과 데이터 무결성을 위해 허가형 분산원장 블록체인을 구성하여 이용하는 방안을 제안하였다. 또한 경매 분야에서 블록체인을 적용한 국내외 사례를 조사하고 제안 방안과 비교, 평가하였다. 향후 연구에서는 제안 방안을 적용하기 위해 블록체인 네트워크와 스마트 계약의 구현 및 블록체인과 인공지능(Artificlal Intelligence)을 접목하는 방안에 대해 연구하고자 한다.