• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제22권6호
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• pp.503-510
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• 2001

인체의 각 조직은 서로 다른 저항률(resistivity)을 가지고 있고. 심장의 박동이나 호흡과 같은 생리현상은 해당 생체조직의 임피던스를 변화시킨다. 본 논문에서는 인체 내부에 존재하는 비정상 조직의 크기와 위치를 검출하기 위한 32-채널 생체 임피던스 측정 시스템에 대하여 기술한다. 이러한 기술은 유방암 조직의 경우와 같이 배경 조직과는 저항률이 다른 비정상 조직을 검출하는 경우에 응용할 수 있을 것으로 기대한다. 32-채널 생체 임피던스 측정 시스템을 위하여 32개의 복합형 전극과 32 채널의 정전류원을 사용하였다. 임피던스의 측정을 위해 50kHz의 정현파 전류를 주입하고. 유기되는 전압을 가변 이득 협대역 계측용 증폭기로 측정하고, 그 크기를 위상감응복조기로 검출하였다. 검출된 임피던스 신호는 A/D 변환하여 PC에 입력하였다. 전해질 팬텀을 이용한 실험에서 전체 시스템의 정확도는 2.42%이며, 직경 270mm인 팬텀 내부에 존재하는 직경 8mm 이상인 물체의 크기와 위치를 검출할 수 있었다. 본 연구의 결과를 기초로 다채널 생체 임피던스 측정 시스템의 정확도를 개선하여. 직경 lmm 이내의 물체를 검출하는 것이 향후의 연구 목표이다 이러한 정확도를 가지는 생체 임피던스 계측 시스템을 개발하면. 인체 내부의 임피던스 분포를 측정하는 EIT(electrical impedance tomography) 시스템과, 최근에 연구되고 있는 자기공명 임피던스 단층촬영(MREIT, magnetic resonance electrical impedance tomography)에도 응용이 가능할 것이다.

• 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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• 제34권7호
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• pp.667-680
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• 2007

생체데이타 프로세싱이란 인간개체로부터 얻을 수 있는 고유의 생체 신호를 이용하여 다양한 목적으로 사용하는 것으로, 최근 이에 대한 요구가 높아지고 있다. 생체데이타는 도메인의 특성상, 클래스의 수는 많고 해당 클래스 내의 데이타는 상당히 제한적일 수 있어서 그만큼 데이타 내에 포함된 노이즈에 민감하게 된다. 따라서 기존의 패턴 인식과 분류 방법을 그대로 적용하여 개발된 시스템의 경우는 높은 일반화 성능을 기대하기 힘들다. 이를 해결하기 위해 본 논문에서는 생체데이타가 가지는 특성을 고려하여 각 클래스 고유의 특성에 영향을 미치는 클래스 요인과 노이즈와 같이 전체 데이타에 영향을 미치는 환경 요인으로 구성된 변형된 팩터 분석 모델로 생체데이타 생성 모델을 정의한다. 이를 바탕으로 분류에 필요한 데이타간 이격(inter-data discrepancy) 정보를 추출하고 새로운 유사도 함수를 정의하여 분류기에 적용한다. 제안하는 방법은 분류 대상이 되는 클래스의 정보 팔용을 극대화 하여 적은 수의 데이터로부터 노이즈에 강인한 결과를 얻을 수 있다. 실제 생체데이타를 적용한 실험에서 제안하는 방법이 기존의 방법 보다 우수한 분류 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제16권3호
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• pp.302-308
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• 2013

본 논문은 모바일 환경에서의 다중생체인식을 통한 개인인증 시나리오에서 false acceptance rate (FAR)가 향상된 시스템을 제안한다. 다중생체인식을 위하여 얼굴인식과 화자인식을 선택하였으며, 시스템의 인식 시나리오는 다음을 따른다. 얼굴인식을 위하여 Modified census transform (MCT) 기반의 얼굴검출과 k-means 클러스터 분석 (cluster analysis) 알고리즘 기반의 눈 검출을 통해 얼굴영역 전처리를 수행하고, principal component analysis (PCA) 기반의 얼굴인증 시스템을 구현한다. 화자인식을 위하여 음성의 끝점추출과 Mel frequency cepstral coefficient (MFCC) 특징을 추출하고, dynamic time warping (DTW) 기반의 화자 인증 시스템을 구현한다. 그리고 각각의 생체인식을 본 논문에서 제안된 방법을 기반으로 융합하여 인식률을 향상시킨다. 본 논문의 실험은 Android 환경에서 수행하였으며, 구현한 다중생체인식 시스템과 단일생체인식 시스템과의 FAR을 비교하였다. 단일 얼굴인식의 FAR은 4.6%, 단일 화자인식의 FAR은 6.7%로 각각 나타났으며, 제안된 다중생체인식 시스템의 FAR은 1.8%로 크게 감소하였다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.53-60
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• 2010

생체인식은 개인의 신체에서 얻어지는 고유한 특성을 특징점으로 잡아 인식하는 방법으로서 분실할 위험이 없고 타인에 의한 위 변조의 위험성이 낮아 높은 보안성을 제공한다. 본 논문에서는 빠르고 편리하게 광학적으로 두 손가락 끝에서 정확한 심장박동 신호를 측정하여 '생체인식에 적용할 수 있는 광용적맥파를 이용한 생체인식 보안시스템을 설계 및 구현하였다. 성능평가 결과, 본 논문에서 설계 및 구현된 개인인증을 위한 생체인식 보안시스템은 출입문의 개폐용으로 실험한 결과 평균 90.5%의 인식률을 나타내었다. 제안된 생체인식 보안시스템은 간단하게 손가락을 기계에 접촉하는 원터치 방식으로 원하는 생체 정보를 얻음으로써 시간적 편리성과 누구나 거부감 없이 쉽게 이용할 수 있는 장점이 있다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제17권4호
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• pp.63-71
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• 2017

본 연구의 목적은 표면 근전도 생체되먹임을 통한 삼킴훈련이 삼킴장애가 있는 급성기 뇌졸중 환자의 삼킴기능과 식이수준, 만족감에 미치는 효과를 알고자 하였다. 본 연구는 뇌졸중 후 삼킴장애 환자 16명이 참여하였다. 모든 대상자는 실험군과 대조군으로 8명씩 무작위 할당되었다. 두 군은 4주간 주 5회, 하루 30분의 전통적 삼킴장애 치료를 받았다. 실험군은 표면 근전도 생체되먹임을 통한 삼킴훈련을 30분을 추가적으로 수행하였으며, 대조군은 삼킴훈련을 30분 수행하였다. 평가는 삼킴기능을 확인하기 위하여 기능적 삼킴장애 척도와 침습-흡인 척도를 통하여 측정하였으며, 식이수준은 기능적 구강 섭취 척도를 이용하였다. 중재 후, 각 치료 만족감을 평가하기 위하여 시각상사 만족감 척도를 이용하여 측정하였다. 연구결과, 실험군과 대조군은 중재 전과 후로 삼킴기능과 식이수준에서 유의한 향상을 보였다(p<0.05). 중재 후, 두 군간의 치료 만족도는 유의한 차이는 없었다(p>0.05). 두 군 간 변화량 비교에서 실험군은 대조군보다 식이수준에서 유의한 향상을 보였다(p<0.05). 표면 근전도 생체되먹임을 통한 삼킴훈련은 삼킴장애가 있는 급성기 뇌졸중 환자의 식이수준 향상에 효과적인 치료법으로 사료된다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.335-342
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• 2004

암세포가 정상세포에 비해 전기적 도전율이 세배에서 열배까지 높다는 점을 이용하여 본 논문에서는 유방암 검출을 위한 생체 어드미턴스 스캐너를 개발하고, 시스템의 성능검사를 수행하여 유방암 검출의 가능성을 제시하였다. 전압인가전극을 이용하여 정현파의 정전압을 인가하고 유방의 표면에 부착된 평면배열 접지전극을 통하여 배출되는 전류를 측정한다. 측정된 전류값과 인가한 전압사이의 전달 어드미턴스로부터 측정 부위의 도전율을 표현할 수 있으며, 전달 어드미턴스의 실수부와 허수부의 크기로부터 유방암의 유무와 크기, 위치를 판별하는 데이터를 획득한다. 개발한 생체 어드미턴스 스캐너는 주제어부, 인가전압 발생부, 유기전류 측정부, 전압인가전극 및 평면배열 접지전극과 컴퓨터로 구성된다. 개발한 디지털 인가전방 발생기의 진폭 안정도는 0.2445％의 오차를 가지며, 총 고조파 왜곡은 0.03％ 이다. 유기전류 측정부는 실수부의 경우 68dB, 허수부의 경우 54dB이상의 SNR블 가지며, 1nA정도의 작은 전류도 측정이 가능하도록 제작되었다. 저항 펜텀을 이용하여 실험한 결과 측정된 핀달 어드미턴스는 Pspice 시뮬레이션 결과와 비교할 때 93％ 이상의 정확도를 나타내었다. 이러한 측정의 정확도를 갖는 생체 어드미턴스 스캐너를 가지고 저항 팬텀 및 전해질용액 펜텀을 이용하여 실험한 결과 도전율이 다른 물체를 식별할 수 있는 전달 어드미턴스 분포 영상을 획득할 수 있음을 확인하였다. 향후 시스템의 성능을 향상시키고, 여러 가지 다른 핀범을 제작하여 이를 정확히 찾아내는지를 실험할 예정이며, 도전율이 다른 물체의 크기, 위치 및 깊이를 찾는 알고리즘을 시스템에 적용하여 알고리즘을 실험적으로 검증하고 유방암의 조기 검진을 위해 활용이 가능한 시스템을 개발하는 연구를 수행할 예정이다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제30권8호
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• pp.739-746
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• 1997

기관결손을 대체할 이장적인 보철물을 개발하려는 다양한 실험연구가 있었다. 인공기관보철물의 조건으로 는 공기에 비투과성, 적이지 않는 형태의 안전성, 생체내에서 섬 유아세포의 증식과 상피세포 재생에 필요한 생체적합성이 요구된다. 생체적합성이 우수한 포리우레탄 소재의 다공성포리우레탄 튜브에 gelatin으로 도포하고 isoplastic고리를 보강하여 외경 20 m길이 30 m의 인공기관보철물을 제작하였다. 인공기관의 생체적합성과 상피세포재생을 촉진하기위해 콜라겐 물질인 gelatin을 감마선으로 고정하여 도포하였다. 인공기관보철물을 잡종성견 10마리를 대상으로 경흉부기관에 이식하였다. 실험군에서는 다공성 폴리머에 gelatin으로 피복한 인공기관을 이식하였고 대조군에서는 gelatin으로 피복하지않은 인공기관과 ,다공성 폴리머에 gelatin을 피복한 기관에 자가심장 편을 접합시킨 것을 이식하여 실험하였다. 다공성 폴리머에 gelatin피복한 기관과 자가심낭편을 접합한 기관 을 이식한 후 6주째에 인공기관 내면에 상피화가 관찰되었다. gelatin 피복한 기관을 대상으로 외번문합과 내 문합을 비교한 결과 외번문합에서 문합부의 육아종 협착이 더 심하게 생겼다. 심낭편을 접착한 기관에서는 문합부와 접착부에 감염과 염증이 있었다. 본 실험결과 다공성포리우레탄 튜브에 gelatin을 도포한 인공기관 보철물은 상피재생과 생체적합성이 우수하며 재질개선과 문합부의 협착을 막는 연구보완이 되면 임상적용 을 기대 할수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 1987년도 전기.전자공학 학술대회 논문집(II)
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• pp.1333-1337
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• 1987

본 연구는 머리운동 제어 시스템에 대한 생체 물리학적인 모델링과 시뮬레이션을 통하여 모델의 동특성을 조사하였으며, 생체운동(머리-안구)의 상호 관계를 비교하였다. 결과를 요약하면 다음과 같다. 1) 시스템을 구성하고 있는 매개변수의 변화가 출력에 미치는 영향을 조사하기 위해 감도해석법을 써서 감도계수를 구한 결과, 입력 제어신호의 펄스높이(PH), 동근의 펄스폭(PW1), 길항근의 펄스폭(PW2)이, 시스템의 출력특성을 결정하는 가장 중요한 매개변수 임을 알 수 있었다. 2) 비 선형 제어모델의 선형화를 통하여 선형모델의 응답특성과 크나큰 차이가 없음을 알았다. 3) Main-Sequence도를 작성하여 실험 데이터와 비교한 결과, 거의 일치함으로서 모델의 타당성을 입증하였다. 4) 머리운동이 시간최적으로 응답하기 위해서는 bang-bang 제어법칙이 적용되어야 함을 알았다. 5) 머리운동이 목표점에 도달하는 순간에는 길항근의 역제통 펄스가 가해 짐으로서, 길항근이 궤적의 마지막 부분을 지배함을 알았다. 6) 머리-안구운동의 main-sequence도를 비교 함으로서 상호관계를 규명하였다. 앞으로는 이 모델링 법을 개선확장하면, 비행시 파일럿의 생체 시뮬레이션, 헬멧 조준 사격 시스템등의 항공공학, 생체의용공학 연구 및 제어입력을 생체신호로 하는 로봇틱스 연구에 본 연구 방법은 유용하리라 생각된다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.23-29
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• 2002

본 논문에서는 정확도 향상을 위해 다중 생체 인식정보와 비접촉 IC카드를 사용하는 사용자 인증시스템을 제안하였다. 다중 생체 인식정보는 안면영상, 홍채영상, 4-digit 음성암호로 구성하였으며, 비접촉 IC-Card는 사용자의 기본정보를 제공한다. 만약 사용자의 기본정보화 부합되는 표본화된 다중생체 인식정보와 현장에서 측정된 생체정보와의 거리가 threshold보다 작은경우에 본인으로 인증하였고, 그외의 경우에는 기각시키는 방식을 사용하였다 본 논문에서는 실험을 통해, 기존의 인식방식보다 사용자의 인증률이 개선됨을 보였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.381-388
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• 1997

본 논문은 환자 모니터링 시스템에서 환자 모니터, 중앙 환자 모니터, DB서버 그리고 임상 의사용 워커스테이션을 연결하기 위한 인터베드 통신망의 통신방식의 설계와 구현에 대해 기술하였다. 실시간 생체신호 모니터링을 위해 필요한 조건들을 바탕으로 각종 메시지 형식과 교환방식을 결정하였으며, 객체지향 설계기법을 적용하여 구현하였다. 현재, 인터베드 통신방식을 사용하여 구현된 서비스는 모니터링 중인 환자들에 대한 정보를 제공하기 위한 환자 위치 결정 서비스와 실시간으로 환자의 생체 신호 정보를 전달하기 위한 원격 환자 모니터링 서비스이다. 임상 현장에서 실험한 결과 이들 서비스들이 실시간 생체신호 모니터링에 필요한 조건들을 모두 만족하고 있음을 확인하였다.