• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제31권3호
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• pp.217-226
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• 2010

The lower limb orthosis with a pneumatic rubber actuator, which is intended for the assistance and the enhancement of muscular activities of lower limbs was developed in this study. Compared to other knee extension assistive devices being developed by other researchers, our device is designed especially for the elderly people and intended only for slight assistance so that the subjects can keep their muscular strength. For the effectiveness of system, muscular activities of major muscles in lower limbs during sit-to-stand (STS) and squat motion were measured and analyzed. Subjects were performed the STS and squat motion with and without lower limb orthosis. We made comparison muscular activities between with and without lower limb orthosis. Lower limb orthosis was controlled using muscular stiffness force feedback that is controlled by muscular activities of the measured muscle from force sensor. For analysis of muscular activities, electromyography of the subjects was measured during STS and squat motion, and these were measured using MP 150(BIOPAC Systems, Inc.). Muscles of interest were rectus femoris(RF), vastus lateralis(VL), vastus medialis(VM) and vastus intermedius(VI) muscles in lower limbs of the right side. A biodex dynamometer was used to measure the maximal concentric isokinetic strength of the knee extensors of wearing and not wearing orthosis on right side. The test were performed using the concentric isokinetic mode of test with the velocity set at 60°/s for muscles around the knee joints. The experimental result showed that muscular activities in lower limbs wearing orthosis using muscular stiffness force of a vastus medialis muscle was reduced and knee extension torque of an knee joint wearing lower limb orthosis was increased. With this, we confirmed the effectiveness of the developed lower limb orthosis.

• 재활복지공학회논문지
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• 제7권2호
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• pp.47-54
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• 2013

본 논문은 몸 전체의 움직임을 측정하고 분석할 수 있는 관성센서 기반 모션 캡처링 시스템에 관한 것이다. 본 시스템 구현을 위해 자이로스코프, 가속도계 및 지자계 신호를 이용한 자세 방위 측정장치 모듈을 개발하였으며, 다수의 모듈을 환자의 분절에 부착하고 공간상에서 각 분절의 방위각을 계산하여 3차원 모션캡처를 수행하였다. 또한 재활과 관련된 많은 응용에 있어 중요한 생체역학 측정값인 신체 분절간의 관절각을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 개발한 자세 방위 측정장치 모듈의 성능을 평가하기 위하여 3차원 공간상의 변위 및 방위를 밀리미터 해상도로 제공할 수 있는 Vicon을 참조 측정 시스템으로 이용하였으며, 2.56도의 평균 제곱근 오차를 얻을 수 있었다. 실험 결과 본 연구에서 개발한 시스템은 뇌졸중 후 회복단계 동안 사지 및 보행 동작을 실시간으로 분석, 제공함으로서 재활의 효과, 난이도 조절 및 피드백 요소를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제11권4호
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• pp.42-50
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• 2011

생체신호인 뇌파를 이용하여 이러닝 학습자의 학습태도를 파악하고 그에 따른 적절한 피드백을 제공하여 학습자의 학습효율을 극대화하려는 연구의 일환으로 여대생을 대상으로 학습자의 학습태도와 뇌파를 분석하여 이들의 상관관계를 밝혀보고자 한다. 학습자가 학습에 집중하는 태도와 그렇지 않은 태도에 대해 뇌파의 파워 스펙트럼을 추출하여 학습자의 뇌파가 어떻게 반응하는지에 중점을 두어 연구하였다. 학습에 집중하는 태도의 대조군으로 산만한 태도와 눈감은 태도를 설정하여 실험을 진행하였다. 학습에 집중하는 태도에서는 집중도가 산만한 태도에 비하여 높게 나타나고 이완지표는 낮게 나타나며, 클릭과 눈굴림과 같은 산만한 태도에서는 주의지표와 잡파 비율이 높게 나왔다. 특히, 눈을 감았을 때는 알파 세타 비율이 1이하로 나타나 눈을 뜬 다른 상태와 뚜렷이 구분되었다.

• 중소기업융합학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.1-6
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• 2015

최근 현대인의 식습관에 의해서 질병의 예방, 관리, 건강증진 등을 제공하는 유헬스케어 서비스의 트랜드가 급속하게 변화하고 있다. 그러나, 유헬스케어 서비스를 제공받는 사용자의 질병정보가 관리서버에 저장되지 않거나 저장되더라도 분석되지 못하는 상황이 발생되어 사용자의 의료서비스에 불편을 주고 있다. 본 논문에서는 유헬스케어 서비스를 제공받는 사용자의 질병 정보를 빅 데이터화하여 시간과 장소에 상관없이 사용지의 빅 데이터 정보를 통해 사용자의 의료 서비스를 원활하게 하는 유헬스케어 서비스 관리기법을 제안한다. 제안 기법은 사용자의 생체신호 및 건강정보를 측정하고 유무선 통신을 통해 데이터를 의료기관에 전송하며 의료기관에서는 사용자의 의료정보를 빅데이터화하여 사용자의 의료 정보를 분석한 후 다시 사용자에게 피드백 하여 사용자의 질병을 원격 관리한다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제46권6호
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• pp.7-17
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• 2009

효과적인 재활 시스템을 구상하는데 있어서 훈련 데이터의 정교한 분석은 다음 단계 훈련을 위한 피드백 자료로서 매우 중요하다. 현재 다양한 생체 역학적 실험을 통해 인간의 운동 능력을 평가하고 이로부터 생성된 데이터의 분석을 위한 객관적이고 신뢰성 있는 연구결과들이 발표되고 있다. 그러나 대부분의 기존 연구들은 기초 통계적인 방법에 근거한 정량분석만을 수행함으로써, 획득된 정보를 임상에 적용 하는데 있어서는 충분한 신뢰성을 보장할 수 없다. 데이터마이닝은 대용량 데이터에 들어있는 숨겨진 규칙과 패턴을 탐사함으로써 임상 데이터에 숨어있는 의미 있는 정보추출에 성공적으로 사용되고 있으며, 특히 임상 연구 분야에서는 훌륭한 의사 결정 지원 시스템으로서 점점 그 사용이 증가되고 있다. 본 연구에서는 신뢰성 있는 자세 제어 능력(Postural control ability) 평가를 위해서 측정된 훈련 데이터에 가중연관규칙 탐사를 적용하여 자세 훈련 유형에 따른 근육 활성 패턴과의 연관성을 분석, 효율적인 재활 훈련 규칙을 탐사하였다. 탐사된 규칙은 재활 및 임상 전문가의 의사결정에 더욱 정성적이고 유용한 선험적 지식으로 사용 될 수 있으며, 이를 근거로 환자 맞춤형 최적의 재활 훈련 모델을 구상하기 위한 지표로서 사용될 수 있다.

• 한국식품저장유통학회:학술대회논문집
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• 한국식품저장유통학회 2000년도 임시총회 및 학술발표회 진행표 및 발표논문 초록집 - 한국농산물저장유통학회
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• pp.14-15
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• 2000

현재의 농업에서 농약의 사용은 불가결한 것이다. DDT의 등장으로 농약만능시대의 막이 열린 이래 세계에서 10만종 이사의 농약이 탄생했다. 현재 전세계의 생산량은 매년 1천만 톤을 넘어섰고 일본의 경우 등록되어 있는 농약수는 원체(화합물종류)로서 367종, 상품명으로서는 약 5800 종류가 판매되고 있다. 년간 일본의 농약생산량은 약 60만 톤으로 농약의 수출량과 수입량이 거의 같기 때문에 생산량이 사용량에 상당하는 것으로 본다. 농약의 식품오염의 측면에서 보면, 단위 면적당 세계 제 1위의 농약 사용국인 일본은 시장에 유통되고 있는 농작물에도 상당한 양의 농약이 잔류하는 것으로 본다. 물론 식품위생법에 26종의 농약에 대해 53작물을 대상으로 하는 잔류농약기준이 있지만, 농약성분이 400종 이상이며 산포 대상이 되는 작물은 53작물보다 훨씬 많다. 또한 한 두 종류의 작물밖에 대상이 되지 않는 농약도 많아서 잔류농약기준은 식품의 안전성 확보면에서는 부족한 것이 많아. 따라서 농산물 생산자 스스로가 농약사용기준을 정확하게 지켜주기를 바랄 뿐이다. 한편으로는, 이러한 현실에 비추어서 농약사용이 일상화된 농업자에게 있어 농약으로 인한 건강상의 문제 또한 적지 않다. 농업자의 건강관리 대책의 일환으로 실시하는 건강진단 및 조사에 따르면, 만성적인 질환뿐만 아니라 농약산포작업후에 나타나는 증세(기침, 피부이상, 불쾌감, 두통, 인후염, 구토)를 경험한 작업자는 예방의학적인 견지에서 농업자의 농약폭로실태파악 및 교육을 해오고 있으나 그다지 설득력을 얻지 못하여 보다 확실한 인체내 흡수량을 측정하는 방법을 생각하게 되었다. 즉 뇨중 농약 대사물을 폭로지표로 하는 생물학적 모니터링(biological monitoring)을 시도, 농업현장에 있어서의 그 실증과 유용성에 대한 검토를 하고자 하였다. 농작업 가운데서 가장 위험하다고 보는 농약산포작업 (수동식 분무기를 이용한 하우스작물 및 동력분무기를 사용한 노지작물)을 대상으로 생물학적모니터링을 실시한 결과 업자의 뇨로부터 농약의 체내흡수를 반영하는 농략의 뇨 분비성 대사물을 측정할 수 있었다. 즉 뇨나 혈액등의 생체시료를 이용한 생물학적모니터링의 농약에의 응용은 서구와는 달리 대부분이 규제가 없는 소규모 자가영농으로 정해진 농약사용지침보다 많은 농약을 사용한다거나, 또는 개인의 습관이나 작업환경에 따라 폭로조건이 달라서 실질적인 폭로-흡수의 정도가 불분명한 경우등에도 충분히 대응할 수 있어 농약사용자 개개인의 농약 폭로-흡수의 정도를 분명하게 밝힐 수 있다. 게다가 평가의 결과를 농약사용의 일선에 있는 농업자에게 피드백 하여 주므로서 농약에 대한 인식을 새롭게 하고 농약취급시의 건강장해예방행동을 촉구하는 등의 효과도 높은 것으로 예방의학적인 유용성이 크다고 볼 수 있다.

• 재활복지공학회논문지
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• 제9권2호
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• pp.137-144
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• 2015

본 논문은 하지의 움직임을 측정하고 분석할 수 있는 관성센서 기반 보행분석 시스템에 관한 것이다. 본 시스템 구현을 위해 자이로스코프, 가속도계 및 지자계 신호를 이용한 자세 방위 측정장치 모듈을 일체형으로 개발하였으며, 다수의 모듈을 환자의 분절에 부착하여 공간상에서 각 분절의 방위각을 제공할 수 있도록 하였다. 또한 재활과 관련된 많은 응용에 있어 중요한 생체역학 측정값인 신체 분절간의 관절각을 추출하는 알고리즘을 제안하였다. 개발한 자세 방위 측정장치 모듈의 성능을 평가하기 위하여 3차원 공간상의 변위 및 방위를 밀리미터 해상도로 제공할 수 있는 Vicon을 참조 측정 시스템으로 이용하였으며, yaw와 pitch에서 1.08, 1.72도의 평균 제곱근 오차를 얻을 수 있었다. 보행 분석 시스템의 성능 검증을 위하여 7개의 AHRS 모듈을 하지에 부착하고 고관절, 무릎, 발목에 대한 관절각을 계산하여, Vicon과의 비교 실험을 수행하였다. 실험 결과 본 연구에서 개발한 시스템은 뇌졸중 후 회복단계 동안 사지 및 보행 동작을 실시간으로 분석, 제공함으로서 재활의 효과, 난이도 조절 및 피드백 요소를 제공할 수 있을 것으로 판단된다.

• 디자인융복합연구
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• 제16권5호
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• pp.1-20
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• 2017

심뇌혈관 질환은 국내 사망률 2위를 차지하고 있는 주요 만성질환이다. 이 질환은 생활습관의 개선으로 예방할 수 있어서 평소 건강관리가 중요하다. 하지만 국내에서 대부분 예방관리 프로그램은 안내 책자, 강의 등 소극적인 방법으로 대응하고 있어 질환 예방관리의 실효성이 떨어지고 있다. 현재 ICT 기술의 발달로 스마트 헬스케어 시장이 발달함에 따라, 개인의 건강상태를 측정하고 신체 데이터를 수치로 나타내는 수치화된 자아(Quantified self)가 웨어러블 디바이스를 통해 확산하고 있다. 이에 본 연구는 심뇌혈관 질환의 적극적인 예방과 관리를 위해 헬스케어 웨어러블 디바이스를 탐색하고 논의하였다. 먼저 현재 상용화되고 있거나 심뇌혈관 질환과 관련된 헬스케어 웨어러블 디바이스들의 사례들을 부착 형태에 따라 손목형, 의복형, 부착형으로 분류한 뒤 기능 분석했다. 이를 종합해 웨어러블 디바이스를 통한 심뇌혈관 질환의 예방법과 관련 있는 건강활동 트래킹, 생체신호 트래킹, 의료진과 피드백 기능으로 분류해 비교분석 하였다. 이를 통해 질환에 대한 적극적인 자가 헬스케어의 행태가 개선될 수 있음을 기대할 수 있으며, 향후 본 연구를 통해 질환의 예방 연구의 다학제적인 활성 기제로 작용할 수 있을 것이다.