• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제35권3호
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• pp.55-61
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• 2014

In sleep monitoring system, polysomnography (PSG) is the gold-standard but previous studies revealed that attaching numerous amount of sensors disturb sleep during the test which is the fundamental disadvantage of PSG. We suggest an unconstrained rapid-eye-movement (REM) sleep monitoring method measured with polyvinylidene (PVDF) film-based sensor for the normal and the obstructive sleep apnea (OSA) patients. Nine normal subjects and seventeen OSA patients have participated in the study. During REM sleep, rate and variability of respiration are known to be greater than in other sleep stages. Based on this phenomena, respiratory signals of participants were unconstrainedly measured using the PVDF-based sensor with the PSG and REM sleep were extracted from the average rate and variability of respiration. In epoch-by-epoch REM sleep detection, proposed method classified REM sleep with an average sensitivity of 72.3%, specificity of 92.5%, accuracy of 88.9%, and kappa statistic of 0.60 compared to the results of PSG. Student's t-test showed no significant difference between the results of normal and OSA group. This method is potentially applicable to REM sleep detection in homing environment or ambulatory monitoring.

• 한국융합학회논문지
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• 제12권9호
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• pp.31-37
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• 2021

최근들어 가전시장에서 융합기술을 이용한 제품 차별화는 소비자로부터 많은 호응을 얻고 있다. 그러나 에어컨 제품은 기계적 운영에서 센서와 플랫폼이 결합된 인공지능을 위한 융합기술이 적용하는 초기단계에 있어서 많은 연구개발이 필요한 분야이다. 본 논문에서는 IR-UWB 기술을 이용한 비접촉 방식의 생체신호(호흡수, 이동) 수집기술을 개발하였다. 생체신호를 이용하여 사용자의 위치에 따라 에어컨 방향을 제어한다. 또한 최적의 수면 환경을 제공하기 위해 수면상태를 모니터링 한다. 감성조명과 ASMR은 안락하고 감성적인 삶의 공간을 제공하기 위해 개발되었다. 그리고 개발된 융합기술을 기반으로 편리하고 안락한 휴식공간을 제공하는 지능형 스마트 에어컨 서비스 플랫폼을 제안하였다.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2020년도 학술발표회
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• pp.233-233
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• 2020

최근 우리나라의 2030년 10GW의 농촌 태양광 보급목표 달성을 위해 전국적으로 분포하고 있는 저수지 및 댐 등의 공유 수면을 활용한 수상태양광 설치가 적극 검토되고 있다. 수상태양광 사업의 증가와 함께 수상태양광 설치 및 운영이 환경적 측면에서 논쟁이 대두되고 있으나 수상태양광 발전시설이 호소 수생태계에 미치는 영향을 판단할 수 있는 장기적인 조사나 과학적 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 저수지에 설치되어 있는 수상태양광 발전시설에 의한 수생태계에 미치는 영향을 파악하기 위해 수상태양광이 운영되고 있는 2개소의 저수지를 대상으로 식물플랑크톤, 동물플랑크톤, 저서성 대형무척추동물, 어류 군집조사를 2개년(2017~2018년) 동안 실시하여 각각의 종풍부도 및 종다양도 지수를 분석하였다. 1차년도에는 수상태양광 패널 설치지역 및 패널로부터 200~250m로 이격거리를 유지하면서 총 6지점을 조사하였으며, 2차년도에는 수상태양광 패널 하부(영향권) 3지점과 패널로부터 약 250m 이격된 2지점(비영향권)을 대상으로 총 6회의 조사를 수행하였다. 식물성플랑크톤, 동물성플랑크톤, 저서 대형무척추동물, 어류 군집에 대한 종풍부도와 종다양성에 대한 분석결과, 종풍부도 및 종다양도는 발전시설 영향권 지역과 비영향권 지역간에 통계학적으로 유의미한 차이는 없는 것으로 나타났다. 종풍부도는 수상태양광 패널로부터 이격거리가 멀어질수록(열린수역으로 향할수록) 감소하는 수치를 보이다가 저수지 수변부에 가까워지면 높아지는 경향을 나타났다. 종다양도 역시 종풍부도 결과와 유사하게 수상태양광 패널 지역으로부터 이격거리가 증가함에 따라(열린수역으로 향할수록) 지수가 감소하다가 저수지 수변부에 가까울수록 높아지는 결과를 보였다. 이러한 결과는 동식물성 플랑크톤과 저서생물 및 어류 군집의 종풍부도, 종다양도가 수상태양광의 영향권과 비영향권간에 큰 차이를 없음을 나타내고 있으며, 일부 분류군의 경우 열린 수면보다 수상태양광 설비에 의한 반 폐쇄수역에서 종풍부도와 종다양도가 오히려 높게 나타났다. 그러나 본 연구결과는 설치된 수상태양광 패널이 전체 수면의 5% 미만에 해당하는 소규모 시설이므로 본 연구결과를 일반화해서 해석하기에는 한계가 있다. 넓은 수면적에 설치되어 있는 대규모 시설 및 20년 이상 장기간 운영되는 수상태양광 발전시설을 대상으로 지속적인 모니터링 및 누적된 환경영향 평가가 필요할 것으로 판단된다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2005년도 추계종합학술대회
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• pp.493-496
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• 2005

For home healthcare, the unconstrained measurement of physiological signal is highly required to avoid the inconvenience of users. The recording and analysis of the fundamental parameters during sleep like respiration and heart beat provide valuable information on his/her healthcare. Using the air mattress sensor system, the respiration and heart beat movements can be measured without any harness or sensor on the subject's body. The differential measurement technique between two air cells is adopted to enhance the sensitivity. The balancing tube between two air cells is used to increase the robustness against postural changes during the measurement period. The meaningful frequency range could be selected by the pneumatic filter with balancing tube. ECG (Electrocardiography) and respiration sensor (plethysmography) were measured for comparison with the signal from air mattress. To extract the heart beat information from air pressure sensor, digital signal processing technique was used. The accuracy for breathing interval and heart beat monitoring was acceptable. It shows the potentials of air mattress sensor system to be the unconstrained home sleep monitoring system.

• 한국수자원학회:학술대회논문집
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• 한국수자원학회 2016년도 학술발표회
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• pp.175-179
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• 2016

수상 태양광 발전시설은 댐이나 호소, 저수지의 잉여공간인 수면역에 설치하여 수위 변동에 대응하고 육상 대비 발전효율이 높은 발전시스템이지만 수상 태양광 발전시설의 설치로 인하여 수질오염 및 수생태계 교란을 야기할 수 있다는 우려가 지속적으로 대두 되고 있다. 본 연구는 안성시에 위치한 금광저수지 내 수상회전식 태양광 발전시설의 모니터링을 통해 발전시설의 설치가 수질에 미치는 영향을 파악하고자 하였다. 본 연구에서는 수상회전식 태양광 발전시설로 인하여 차광이 되는 차광구역 6지점과 그 외 비차광구역 4지점을 선정하여 차광으로 인한 수질의 변화를 알아보고자 하였다. 연구 결과 수상회전식 태양광 발전시설의 설치로 인하여 수체의 차광 및 광에너지 저하로 인한 수질 및 조류 농도의 변화는 통계학적으로 유의할 정도(p<0.05)의 수준은 아닌 것으로 판명되었다.

• 한국조경학회지
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• 제51권3호
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• pp.1-20
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• 2023

본 연구는 둔촌동 생태·경관보전지역을 대상으로 습지 복원 전·후 생물다양성 변화를 모니터링하고, 주변 도시개발 변화에 맞는 습지 관리방안을 제시하고자 하였다. 이를 위해 대표 생물종을 정밀조사하고, 보전지역 및 주변 지역에서 발생하는 생태계 위협요인을 파악·분석하였다. 둔촌동 습지 주변 지역은 과거 산림과 논이었던 지역에 대규모 아파트단지가 조성되고, 일부 배후 산림은 남아있었다. 식물상 변화를 살펴보면, 복원 전 2000년에는 총 193종류이었다가 복원 후 2004년부터 2006년까지 종수가 줄었다가 2019년 현재 총 149종류로 다시 증가하였다. 복원 전·후 출현종을 비교한 결과, 숲 속 습한 습지지역에서 생육하는 왕비늘사초(Carex maximowiczii), 삿갓사초(Carex dispalata)와 습지 내 얕은 물이 유지되는 지역에서 생육하는 올챙이고랭이(Schoenoplectiella juncoides), 큰고랭이(Schoenoplectus tabernaemontani) 등 사초과 초본이 증가하였다. 습지 식생유형별 면적비율 변화를 분석한 결과 복원 이후 습지자생초본이 가장 높은 비율로 세력을 형성하였다. 습지자생초본의 세력 변화는 26.6%(2000) → 44.6%(2002) → 49.0%(2005) → 53.3%(2007) → 28.7%(2010) → 37.3%(2019)로 증가세를 보이다 2010년에 크게 감소 후 점차 확대되고 있다. 2010년 이후 변화는 습지 내 개방수면 확보와 담수지 내 유기물 제거를 위한 전면적인 식생관리가 원인인 것으로 판단된다. 습지자생목본은 복원 후 오리나무(Alnus japonica) 치수가 출현하여 세력을 1.6%(2005) → 6.3%(2007) → 14.8%(2010) → 21.9%(2019)로 계속 확대되고 있었다. 양서류는 2000년부터 2019년까지 모니터링 결과 도롱뇽(Hynobius leechii), 두꺼비(Bufo gargarizans), 맹꽁이(Kaloula borealis), 큰산개구리(Rana uenoi) 등 총 9종이다. 둔촌동 습지의 양서류는 귀화식물 및 자생식물 관리와 담수지 개방수면 확보를 통해 두꺼비, 도롱뇽, 큰산개구리 등 산림을 기반으로 하며 습지에서 서식하는 양서류가 증가한 것으로 판단된다. 야생조류 종다양도 지수는 복원 전 종다양도 지수는 2000년 0.9922, 복원 후 종다양도 지수는 2005년 1.2449, 2010년 1.2467, 2019년 2.2631로 복원 후 수치가 증가하였다. 둔촌동 생태·경관보전지역의 생태계 보전 관리는 둔촌주공 아파트 재건축 공사 영향 최소화, 습지 인접 무분별한 접근로 정비 및 습지 주 진입부 입구 정비를 제시하였다. 생태계 복원 관리에서는 공사 펜스 철거 시 체계적인 생태 복원 및 완충식재를 제시하였다.

• 한국해양환경ㆍ에너지학회지
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• 제18권3호
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• pp.179-188
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• 2015

본 연구는 연안 육역 및 해역에서 일어나고 있는 해양 신재생에너지 개발계획 및 추진사업을 분석하고, 해양환경 및 생태계와 관련된 중점평가사항을 진단하여 효율적인 스코핑(Scoping) 방안과 정책제언을 제시하였다. 주요한 사업유형으로는 공유수면에는 조력, 해상풍력 및 파력발전이 많았으며, 연안 육역에는 태양광발전사업이 주로 계획되었다. 조력발전 등 대규모 개발사업 추진 시, 상위계획에 따른 전략환경영향평가(SEA)와 공유수면매립기본계획 등 사전평가단계에서는 입지의 타당성과 계획의 적정성 측면에서 연안관리지역계획에 따른 용도구역 등 다른 계획과의 조화, 실질적인 대안분석, 그리고 해양수산 규제지역 분포와 어장이용 등 기 해양공간계획과의 상호 연관성 진단 등이 중요하다. 또한, 해역이용협의나 환경영향평가 등 실시단계에서의 구체적인 평가에서는 사업유형별로 중점평가사항에 대한 철저한 진단, 실효적인 사후모니터링 및 저감방안의 제시가 핵심으로 고려되어야 할 것이다. 특히, 순수하게 해양공간에서 일어나는 에너지발전사업일 경우에는 해양공간계획 방향과 연계되는 사전평가방안 도입 및 통합 "해양환경영향평가" 체제로의 전환 등 해양수산부가 주도하는 평가제도의 개선방안이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국환경생태학회지
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• 제34권6호
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• pp.515-529
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• 2020

인공습지는 조성 후 자연적인 천이 과정으로 인해 육상식물의 비율이 높아지는 등 생물학적 및 물리적인 변화가 진행되는데, 이는 정화 기능 뿐만 아니라 종다양성에도 영향을 미칠 수 있다. 이에 본 연구는 낙동강 매수토지 중 수심, 주변 입지 조건 등을 고려하여 7개의 인공습지를 선정한 후 물리적인 환경 및 생물종의 시계열적인 변화를 모니터링한 결과를 바탕으로 생물다양성에 영향을 미치는 환경요인을 도출하고 관리방안을 제안하고자 하였다. 서식처와 종다양성의 변화 경향을 예측하고자 환경현황과 습지의존종인 잠자리목의 출현 현황을 파악하였다. 수심 0.2~1m 내외로 복원되어 수면이 유지되었던 2012년과 비교하여 2015년에는 식재된 추수식물이 깊은 수심으로 확산되면서 개방 수면의 면적도 줄었다. 잠자리의 종수는 총 54종류가 관찰되었는데 식재한 식물이 확산되었음에도 불구하고 식생, 수면, 초지 등 서식처 다양성이 유지되어 조성 초기와 유사하였다. 하지만, 잠지리의 개체수는 2012년과 비교하여 2015년에 줄었는데, 이는 수면이 축소되면서 수생식물이 드문 곳을 선호하는 실잠자리과에 속하는 종의 개체수가 감소하였기 때문인 것으로 판단되었다. 연도별 습지간 종수 및 개체수의 차이를 분석한 결과 p-value가 각각 2.568e-09, 1.162e-08로 차이는 유의하였다. 개방 수면 감소가 종다양성과 잠자리의 서식밀도에 가장 큰 영향을 미치는 것으로 분석되었는데, 조성 초기에 식재한 갈대, 달뿌리풀, 부들 등 추수식물의 확산이 개방 수면 축소와 잠자리 종수 감소를 초래하므로 개방 수면을 유지하는 관리가 이루어져야 할 것이다.

• 한국습지학회지
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• 제15권2호
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• pp.215-222
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• 2013

농업지역의 소하천에 흐르는 하천수는 유역의 농업활동으로 유출된 각종 영양염류의 함량이 높아 호소 유입시 부영양화의 원인이 된다. 본 연구에서는 농업지역의 하천수를 처리하기 위해 조성된 자유수면형 인공습지의 수문학적 유로에 따른 영양염류의 농도를 평가하고자 수행되었다. 습지내 유로에 따른 영양염류의 농도를 평가하기 위한 모니터링은 2009년 4월부터 2011년 11월까지 습지내 유로의 5개 지점에서 수행되었다. 채취된 시료는 유로에 따른 수질변화를 분석하기 위하여 질소와 인에 대한 집중적 분석이 수행되었다. 습지내 TP 저류의 원인을 평가한 결과 수온, DO 및 pH가 큰 영향을 끼치는 것으로 나타났다. 또한 습지내 유입수가 침강지를 통과한 직후 영양염류의 농도가 가장 크게 저감된 것으로 나타났는데, 이는 많은 양의 영양소가 입자와 부착된 형태로 이동하기 때문인 것으로 판단되기에 향후 습지 설계시 침강지의 기능 증대 방안 도입이 중요한 인자인 것으로 평가된다. 그러나 습지내에서 가장 큰 영양염류 저감이 발생한 지점은 유로의 85% 지점인 것으로 나타났다. 이는 습지내 미생물 및 식생흡입에 의한 영향으로 평가되기에 이를 활성화 하기 위한 얕은 습지 및 깊은 습지의 적절한 배치도 인공습지 설계에서 중요한 인자임을 보여주고 있다. 마지막 침전지 부분에서는 영양염류의 농도가 증가하는 것으로 나타났는데, 이는 길어진 체류시간에 의한 퇴적층으로부터 용출이 원인인 것으로 평가되기에 습지설계시 침전지의 적정한 체류시간 확보가 중요한 것으로 나타났다.

• 한국습지학회지
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• 제20권1호
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• pp.54-62
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• 2018

다양한 토지이용에서 발생된 영양염류는 수계 유입시 부영양화를 유발하며, 녹조발생의 원인물질이 되기에 비점오염원으로부터 영양염류를 저감하기 위한 LID 기법의 적용이 필요하다. 본 연구는 영양물질의 저감효율을 높이기 위한 하이브리드 인공습지(HCW)의 설계인자를 도출하고자 수행되었다. 하이브리드 인공습지는 공주대학교 천안캠퍼스내 100% 불투수층으로 이루어진 주차장 및 도로의 강우유출수 처리를 위하여 2010년에 조성되었으며, 현재까지 모니터링이 수행 중이다. 하이브리드 인공습지의 조성 이후 현재까지 수행 중인 모니터링 결과를 활용하여 산정한 TN의 평균 제거효율은 74%였으며, TP의 평균 제거효율은 72%로 나타났다. 이러한 TN 및 TP 제거효율은 일반적인 인공습지에 비하여 높은 제거효율이며 자유수면 습지 및 지표하 흐름습지에서의 활성화된 물리적 및 생태학적 기작에 기인한다. 하이브리드 인공습지의 효율적 영양물질 저감을 위한 중요설계인자는 유역면적 대비 시설면적의 비(SA/CA), 강우유출량, 강우강도 등으로 나타났으며, 영양물질 제거를 위한 최적 유입수의 C/N 비는 5:1에서 10.3:1로 산정되었다. 본 연구 결과는 도시지역의 강우유출수 내 영양염류를 고효율로 처리하고자 하는 하이브리드 인공습지의 효율적 설계에 사용 가능하다.