• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.8 no.2
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• pp.121-126
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• 2017

In this study, we measured the bioelectrical impedance of whole body in various frequency bands by non-invasive method by four electrode method using a portable small impedance measurement system developed to understand the bioimpedance characteristics of intracellular fluid and extracellular fluid components through a skin equivalent model. The measurements were performed on 10 male subjects (mean age $24{\pm}3.0$, body mass index(BMI) $20.3kg/m^2$) for four weeks and the bioimpedances were measured at multi-frequencies (1 kHz, 5 kHz, 50 kHz, 70 kHz, 100 kHz and 500 kHz). Experimental results show that the impedance is the highest in the low frequency range of 1 kHz and the lowest in the high frequency range of 500 MHz. Especially, it was confirmed through experiments that the impedance is rapidly lowered above 50 kHz band. In addition, it was confirmed that similar characteristics to the measured values of the bioimpedance measuring system were obtained in the simulations for understanding the impedance characteristics of the intracellular fluid and the extracellular fluid through the skin equivalent circuit model.

• Computational Structural Engineering
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• v.6 no.4
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• pp.5-9
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• 1993

본 논문에서는 생체역학 중 주로 뼈 구조에 유한요소법이 어떻게 사용되고 있는지에 대해 주로 정형외과에서 중요시되는 대퇴부, 요추 등의 예제를 통해 어떻게 모델링되고 있으냐와 유한요소법의 응용분야에 대해 간략히 설명하였다. 물론, 생체역학이라고 하면 허파, 심장 등을 포함하는 순환기, 혈관, 치아 등등 여러 분야를 일컫는 용어로 그 연구분야에 구조공학자의 관심이 필요로 함을 강조하고 싶다. 아울러 유한요소해석 결과에 대해서는 본 논문에서는 언급하지 않았지만 비교적 실험치에 비해 근사함을 여러 문헌을 통해 알 수 있다. 국내에서는 아직도 이 분야에 대한 연구가 매우 미진한 상태이므로 향후 이에 대한 연구가 수행되어야 할 것으로 사료된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Surface Engineering Conference
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• 2008.11a
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• pp.104-104
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• 2008

Ti과 Ti합금은 우수한 생체적합성을 가지고 있어 생체용 재료로 널리 이용되고 있지만 기계적 물성 및 합금원소의 세포 독성에 대한 문제가 제시되고 있다. 본 실험에서는 세포 독성이 없는 Nb과 Zr을 합금원소로 하여 Ti-Nb-Zr 3원계 합금을 제조하고 생체적합성을 향상시키기 위해 양극산화법을 이용하여 $TiO_2$ nanotube를 형성하고 AC임피던스를 통하여 그 특성을 조사하였다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• v.33 no.1
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• pp.27-35
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• 2003

1. 목적 생체재료의 생체친화성을 증진시키고 치유를 촉진하기 위한 목적으로 생체재료의 생화학적 표면개질에 관한 연구가 널리 진행되고 있다. 이와 같은 목적으로 이용되어 온 부착분자에는 아미노산, 펩타이드, 단백질, 효소 및 성장인자들을 들 수 있으며, 이들 분자들을 금속, 골대체물질 및 폴리머와 같은 생체재료의 표면개질에 이용하여 왔다. 이 연구의 목적은 생체적합성이 우수하고 생분해성을 지닌 키토산으로 얇은 막을 제작한 후, 세포외 기질의 구성성분 중 세포부착에 관여하는 RGD 펩타이드를 부착시킨, 표면개질 키토산막의 생물학적 영향을 MG-63 조골양세포를 이용하여 관찰하는 것이다. 2. 방법 2% acetic acid에 키토산 가루를 녹여 만든 2% 키토산 용액으로 24-well 배양접시의 표면을 도포 후 24시간 동안 건조시켜 키토산막을 제작하였다. GRGDS 펩타이드를 cross-linker(EDC, NHS) (Sigma, MO, USA) 용액과 반응시켜서 펩타이드의 카르복실기를 활성화시켰다. 이들을 PBS 완충용액으로 수화시킨 키토산막과 결합시켜 펩타이드의 활성화된 카르복실기와 키토산의 아민기 간에 안정적인 아미드 결합(amide bond)이 형성되도록 하였다. 하루 동안 반응을 일으킨 후 PBS 완충용액과 증류수로 씻어내고 냉동 건조시킴으로써 GRGDS가 결합된 키토산막을 제작하였다. 재료 표면의 화학 성분을 알아보는데 사용되는 방법의 일종인 X-ray photoelectron spectroscopy(XPS) 분석을 통하여 부착분자가 키토산막에 결합된 여부를 확인하였다. GRGDS 펩타이드에 요오드를 결합시킨 후, 이것을 키토산막에 공유 결합시키고 XPS를 통해 요오드가 재료 표면에서 검출되는지를 검사하였다. 요오드가 검출된다면 이것은 키토산막 표면에 실제로 GRGDS 펩타이드가 존재하는 것을 의미하게 된다. 표면개질된 키토산막에 사람조골양세포인 MG-63을 접종하여 이를 실험군으로 하였고, 표면이 개질 되지 않은 키토산막을 대조군으로 하였다. 세포부착의 최적화 농도를 확인하기 위하여 GRGDS를 0.01, 0.05, 0.1, 0.25, 0.5, 1.0mg/ml의 농도로 준비하였다. 배양 후 1일, 7일째에 각 well에서 trypsin EDTA를 이용하여 세포를 분리한 후, 이를 원심 분리하여 세포수측정기를 이용하여 부착 세포의 수를 측정하여 세포의 부착 정도를 비교하였다. 배양 2시간, 24시간 후 주사전자현미경을 이용하여 키토산막에 부착된 세포의 양상을 관찰하였다. 3. 결과 XPS를 통한 표면의 화학 성분 분석 결과 GRGDS 펩타이드를 결합시킨 키토산막에서 요오드가 검출되었으며 펩타이드를 부착하지 않은 대조군에서는 검출되지 않았다. 따라서 cross-linker를 이용한 펩타이드와 키토산막의 공유결합을 확인할 수 있었다. 세포 배양 후 1일째 부착된 세포 수를 측정한 결과 0.1mg/ml 이상의 GRGDS 펩타이드 농도로 공유 결합시킨 키토산막에서 부착 세포 수가 다른 농도에 비해 유의성 있게 많이 관찰되었다. 이 농도 이하에서는 대조군과 실험군간에 세포부착의 유의한 차이가 없었다. 따라서 주사전자현미경을 이용한 부착 세포의 양상에 관한 관찰은 0.1mg/ml 농도의 펩타이드를 이용하였다. 세포 배양 7일째, 부착된 세포 수 측정 결과 GRGDS의 농도에 따른 유의성 있는 차이가 없었으며, 실험군과 대조군간에도 유의성 있는 차이가 없었다. 주사전자현미경 관찰결과 2시간 및 24시간 배양된 실험군 모두에서 별모양의 세포들이 키토산막 표면에 편평하게 잘 부착되어 있으며 많은 위족이 발달된 소견을 보인 반면, 대조군에서는 원형 또는 다각형 모양의 세포들이 실험군에 비해 부착이 덜 되어있는 양상을 보였다. 이 연구를 통하여 기능성 펩타이드를 생체재료의 표면에 공유결합 시키는 방법을 확립할 수 있었으며, RGD 펩타이드의 공유결합으로 표면개질된 키토산막이 조골세포의 부착능을 증진시킬 수 있음을 확인하였다. 표면개질된 생체재료를 소, 중동물에 적용시켜 생체 내에서의 생물학적 영향을 평가할 필요가 있으며, 이 실험의 결과는 향후 다양한 기능성 부착분자를 선발, 고안하여 임플란트용 생체재료의 표면개질에 이용하는 이른바 모방생체재료분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.6 no.2
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• pp.346-355
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• 2002

This study will offer multimodal recognition instead of an existing monomodal bioinfomatics by using face, lips, to improve the accuracy of recognition. Each bioinfomatics vector can be found by the following ways. For a face, the feature is calculated by principal component analysis with wavelet multiresolution. For a lip, a filter is used to find out an equation to calculate the edges of the lips first. Then by using a thinning image and least square method, an equation factor can be drawn. A voice recognition is found with MFCC by using mel frequency. We＇ve sorted backpropagation neural network and experimented with the inputs used above. Based on the experimental results we discuss the advantage and efficiency.

• Journal of the KSME
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• v.35 no.8
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• pp.691-697
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• 1995

인체 머리부분의 충격력이 가했을 때 어떠한 상해가 발생할 것인가에 대하여 수치해석적인 접 근을 시도하였다. 복잡한 생체구조의 단순화, 비선형적인 재료 특성으로 인하여 해석 결과는 정 량적인 정확성보다 정성적인 경향성에 보다 큰 의미가 있다고 할 수 있으며, 앞으로 개선할 여 지가 많다고 할 수 있다. 또 의학적인 부분에 관한 기초지식이 필요하기 때문에 의학계의 조건 또는 의학계와의 공동 연구가 요망된다고 하겠다. 해석 결돠의 검증은 과거에는 주로 사체 및 동물 심험에 의하여 행해졌으나 현재에는 사체 실함이 금지되어 있고, 동물(원숭이, 개, 돼지 등 )을 이용한 실험도 동물 보호단체의 반발로 여의치 않은 형편이다. 현재는 교통사고 등에서의 사체 부검 및 사고 상황의 역추적에 의해 생체 실함을 대신할 데이터가 마련되고 있으나, 정확한 사고 상황을 파악하는 것 자체가 또한 어려운 작업이다. 그래서 각 나라에서 일부분씩 가지고 있는 생체에 대한 데이터를 모아 전세계적인 데이터 베이스를 만들어 공유하려는 작업이 진행 되고 있다. 이렇게 실험이 불가능하거나 어려운 상황하에서는 수치 시뮬레이션이 주요한 해석 수단이 될 수 있을 것이라 생각된다.

• The Proceedings of the Korean Institute of Illuminating and Electrical Installation Engineers
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• v.9 no.1
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• pp.30-36
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• 1995

Until now, simple shielding is the only way to prevent harmful electromagnetic: wave from TV and monitor. In this study, we adopted special ceramics to Braun tube for radiating FIR ray. In experiment on living organisms, there was some differences between general and ceramics treated Braun tube. The chrysanthemunm the drosophila and the tadpole which were in front of ceramics treated Braun tube showed longer living activity than those in front of general tube. As a result, it is proved that the ceramics treated Braun tube offers good effects to living organisms.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.11a
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• pp.58-61
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• 2009

최근 직물전극을 의복에 적용하여 의복을 착용한 상태에서 심전도, 심박과 같은 생체신호를 측정하는 방법이 다양하게 연구되고 있다. 그러나 대부분 직물전극의 경우, 높은 임피던스와 피부-전극 간의 불안정한 접촉으로 인해 생체신호를 측정하는 것은 매우어렵다는 문제점들이 지적되어 왔다. 이 논문에서는 피부-전극 간의 접촉을 향상시키기 위한 전극의 구조를 고안하여 의복에 적용함으로써, 착용자의 피부와 직물전극간의 접촉을 안정화 시킨 후, ECG(Electrocardiogram)를 측정하였다. 본 연구의 실험에 사용한 전극의 특성 분석 방법으로는 전극의 임피던스와 그에 따른 ECG 를 측정하여 SNR 분석을 실시하였다. 직물전극의 두 가지 구조와 직물전극과 트랜스미터 연결 스냅간 접촉 방식에 따른 ECG 측정을 비교한 결과, 전극 구조와 전도성 paste 사용 여부는 모두 ECG 측정에 영향을 미쳤다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.21 no.6
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• pp.575-581
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• 2000

본 논문에서는 척추침생검 시뮬레이터에서 사용의 햅틱 디바이스인 PHANToM(sup)TM을 이용하여 사실적인 힘을 구현하는 방법을 보여준다. PHANToM(sup)TM은 툴의 끝부분에서 좌표축 방향으로만 힘을 낼 수 있는 단점이 있으며, 시스템의 구동장치의한계로 인하여 딱딱한 물체에 닿을 때 불안정한 특성을 보인다. 또한 좁은 영역 안에서 복잡한 조직들로 인한 급격한 강도 변화도 시스템의 불안정을 초래한다. 모사되는 힘은 두가지 성분으로 나뉜다. 하나는 바늘이 삽입될 때 바늘의 길이 방향으로 느껴지는 힘으로 생체 조직의 모델을 통해 값이 구해진다. 다른 하나는 바늘이 피부를 뚫고 지나간 이후에 바늘이 초기 삽입 방양을 유지 시켜주는 회전방향 힘으로 피봇을 이용하여 구현하였다. 불안정성 문제와 바늘이 튀어나오는 문제는 램핑 필터와 시간변수를 이용하여 제거하였다. 침생검 과정은 생체조직의 탄성 변형뿐 아니라 파괴가 일어나는 변형이므로 사실적인 힘을 구현하기 위해서 실험 데이터를 이용하여 삽입 깊이에 따라 탄성 계수와 마찰 상수가 변하는 모델을 제안하였다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 2009.05a
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• pp.196-198
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• 2009

한방의학의 기초 진단요소로 활용할 수 있도록 인체 체질에 따른 전기전도 특성을 분류하기 위해, 생체신호 특성을 정량적으로 계측할 수 있는 방법에 대한 선행 기초연구를 수행하였다. 특정 "경혈"에서의 생체전기전도 특성을 통해 한의학적 진단에 필요한 생체신호의 종류와 병에 따른 신호를 객관적이고 정량적, 가시적으로 나타내기 위한 것이 본 연구의 목적이다. 전기전도성 측정은 양도락[7]의 계측원리를 사용하였으며, 기존 양도락 시스템의 계측 시 발생되는 제반 문제점을 보완하여 의학적 생체정보의 정량적, 가시적 획득을 위한 인체 전기전도 특성 계측 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템을 통한 기초 실험 연구 결과에 대한 분석으로 한의학에서 필요로 하는 진단요소 획득 가능성을 알아보았다.