• 제목/요약/키워드: 신호추출

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스트레스에 대한 심리 반응 유형과 심박변이도의 관련성 (Relationships of Psychological Factors to Stress and Heart Rate Variability as Stress Responses Induced by Cognitive Stressors)

  • 장은혜;김아영;유한영
    • 감성과학
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    • 제21권1호
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    • pp.71-82
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    • 2018
  • 본 연구에서는 스트레스에 대한 심리 반응 요인과 인지 스트레스원에 의해 유발된 심박변이도의 변화와의 관계를 확인하고자 하였다. 33명의 실험참여자는 지난 2주 동안 경험한 스트레스에 대하여 정신적 신체적 증상들을 스트레스 반응 척도 상에 평가하였다. 또한 실험참여자가 인지 스트레스 과제를 수행하는 동안 심전도 신호가 기록되었다. 심박변이도 지표로서, R-R간격의 표준편차(SDNN), 연속한 R-R 간격 차이 값의 평균제곱근(RMSSD)과 심박변이도의 저주파 성분(LF)과 고주파 성분(HF)의 비율이 추출되었다. 스트레스 반응은 회복기 동안의 평균에서 기저선의 평균을 뺀 차이값으로 분석에 사용되었다. 분석 결과, 스트레스 요인과 심박변이도 지표들과의 유의한 정적 상관을 보였다. 특히 스트레스에 대한 공격 반응의 증가는 모든 심박변이도 지표의 증가와 연관이 있었다. 모든 심박변이도 지표의 증가는 자율신경계가 동시에 활성화됨을 의미한다. 즉, 공격 반응의 증가는 교감 및 부교감신경계의 활성도의 증가와 관련이 있다. 또한 긴장, 우울, 피로와 좌절은 RMSSD와의 정적 상관이 있었다. RMSSD의 증가는 부교감신경계 활성의 증가를 의미하는 것으로, 긴장, 우울, 피로, 좌절의 증가와 부교감 신경의 활성도의 증가가 연관이 있었다. 이러한 자율신경의 공동 활성화는 주의 집중을 요하는 인지 스트레스원에 대한 통합된 반응으로 여겨진다.

색 보정 및 색 좌표 변환 기법을 이용한 요분석 시스템의 구현 (Implementation on the Urine Analysis System using Color Correction and Chromaticity Coordinates Transform Methods)

  • 김기련;예수영;손정만;김철한;정도운;이승진;장용훈;전계록
    • 대한의용생체공학회:의공학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.183-192
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    • 2003
  • 본 연구에서는 구현된 요분석 시스템으로 획득한 데이터를 보정하기 위하여 색 좌표 변환 기법을 제안하였다. 일반적으로 요분석 시스템은 요분석용 스트립의 정색반응을 검출하는 과정에서 여러 가지 비선형적인 특성 즉 광 모듈의 메커니즘, 하드웨어, 그리고 주변 환경에 의해 색 왜곡된 입·출력 특성을 지닌다 따라서 보다 높은 정확도와 재현성을 유지하기 위해 장비 특성화 기법을 도입하여 색 왜곡 현상을 보정하였다. 본 연구에서는 명암 보정, ,3차 스플라인 보간법에 의한 RGB 신호의 특성 곡선 추출, 기준색 고정 선형변환 기법을 사용하여 색 보정 과정을 수행하였다 색 보정을 위해 사용된 표준 장비는 1931년 CIE XYZ 색공간 특성을 지닌 좌표계로 설정하였으며, 동일한 칼라 샘플에 대해 요분석 시스템의 출력값과 표준 장비의 출력값이 일치되도록 하는 보정 행렬을 구하였다. 구현된 요분석 시스템을 색 보정한 후 기준 데이터와 비교한 결과 양호한 색상 정확도를 나타내었다 요분석용 스트립의 10 가지 항목에 대해 구현된 두 대의 요분석 시스템을 사용하여 실험한 결과 장비간 색차는 1.28이었다.

고구마 소주 주박에 의한 RAW 264.7 세포주에서 lipopolysaccharide로 유도된 염증 반응의 억제 효과 (Suppressive Effects of Lees from Sweet Potato Soju on LPS-induced Inflammatory Responses in RAW 264.7 Cells)

  • 이승훈;권민정;김순영;손호용;신우창;김종식
    • 생명과학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.117-122
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    • 2016
  • 본 연구에서는 고구마 소주로부터 획득한 에탄올 추출물 및 순차적 유기용매 분획물을 제조하고, 이들 시료가 LPS로 활성화된 마우스 대식세포 RAW 264.7 세포주에서 nitric oxide (NO) 생산과 세포생존율에 미치는 영향을 연구하였다. 처리한 시료 중 ethyl acetate 분획물(KSD-E8-3) 처리군에서 LPS로 염증 유도된 RAW 264.7 세포주의 생존율에는 영향 없이 NO 생성을 현저하게 감소 시킴을 확인하였다. 또한 분획물 KSD-E8-3 처리에 의해서 염증매개 인자인 COX-2, iNOS 그리고 TNF-alpha의 유전자의 발현이 감소되었으며, iNOS 단백질의 발현이 현저히 감소됨을 Western blot으로 확인하였다. 또한, 분획물 KSD-E8-3 처리에 의해 세포내 대표적인 신호 전달 단백질인 3가지의 MAPK 단백질(p38, JNK, ERK1/2)의 인산화가 모두 억제됨을 확인하였다. 종합적으로, 이러한 연구결과는 고구마 소주 주박에 함유된 생리활성 물질에 의한 항염증 활성 및 작용 기전을 이해하는데 도움을 줄 것으로 기대된다.

IoT platform 기반 실내 대기 위험 물질 감지 모바일 시스템 설계 및 구현 (Design and Implementation of Indoor Air Hazardous Substance Detection Mobile System based on IoT Platform)

  • 양오석;김영욱;이홍로
    • 한국산업정보학회논문지
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    • 제24권6호
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    • pp.43-53
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    • 2019
  • 최근 몇 년간 실내 환경에서 발생하는 대기 위험 물질에 관한 피해사례가 많이 있었으며, 이에 대해 빠른 대처를 하지 못하여 큰 피해가 발생하곤 했다. 이에 관해 본 시스템은 대기 위험 물질 농도 안전 수치 초과시 사용자의 Mobile에 Push Message로 전송하는 시스템을 구축하고자 한다. 본 시스템은 아두이노(Arduino), 라즈베리 파이(Raspberry PI)와 같은 IoT System으로 데이터를 추출하고 Cloud Computing System에 구현된 MongoDB, MySQL을 통하여 Database를 구축하였다. 해당 Database는 NodeJS를 이용한 Application Server를 통해 데이터를 가져오며, Application에 전송하여 시각화하였다. 또한, IoT System에서 위험 상황에 관한 신호를 받으면 Google FCM 라이브러리를 이용하여 Push Message를 보낸다. Mobile Application은 Android Web View를 이용하여 개발하며, Web View에 들어갈 Page는 HTML5 (HTML, Javascript CSS)를 이용하여 개발한다. 본 시스템의 Application을 통하여 사용자가 실내 대기 위험 물질을 실시간 모니터링하며, 위험 상황 시 사용자의 Mobile에 실내/외 검출 위치와 농도에 대한 실시간 정보를 Push Message로 전송하여 사용자의 빠른 대처에 도움이 될 것이라 기대할 수 있다.

농약 검출을 위한 바이오센서 시스템 연구 및 그 응용 (Biosensor System for the Detection of Agrichemicals and Its Applications)

  • 박태정;양민호;이상엽;김수현
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.227-238
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    • 2009
  • 현재까지의 농약 검출용 바이오센서는 화학 센서, immunoassay, 화학 테스트 킷과 같은 다른 잘 알려진 분석 방법들과 경쟁적으로 연구되어 지고 있다. 바이오센서가 농약을 증명하는 간단하고 저렴한 방법으로 chromatography 방법들을 대체할 잠재력을 가지고 있음에도 불구하고 정확한 정량적 분석 방법이 아직도 미비하다. 안정하고 강력한 바이오센서의 발전을 위해서 유전자 조작을 이용한 효소 개량을 통해 좀 더 민감하고 반응속도가 빠른 생촉매와 특이성이 높은 항체의 개발이 요구되고 있다. 바이오센서의 안정성 개선과 transducer 표면으로부터의 빠른 신호 전달을 위해 새로운 고정화 방법이 탐구되어져야 한다. 비록 약간의 방법들이 시료의 전처리를 필요로 하지 않을 지라도 센서의 안정성은 또 다른 개념으로 접근해야 한다. 그래서 현장 적용을 위해, 보다 간편한 시료의 전처리과정 혹은 직접적인 분석 방식이 동일시되어 개선되어야 한다. 향상된 fabrication 기술을 이용한 소형화 센서 혹은 일회용 킷의 개발은 개인용 및 산업용, 의약용 등의 여러 분야에서 실시간으로 분석이 가능하게 할 것이다. 실제 샘플의 빠르고 자동화 및 소형화된 분석 시스템의 구축을 위해 장차 매우 선택적인 다중 검출 바이오센서의 설계에 더 많은 중점을 둘 필요가 있다. 앞으로 잔류농약 검출을 위한 휴대형 바이오센서의 개발과 상용화를 위해서, 무엇보다 현재의 GC, LC (혹은 GC/MS, LC/MS) 분석을 위해 이루어지고 있는 샘플 전처리 방법의 경우, 다량의 샘플로부터 유기용매 등을 이용한 추출방법으로 진행되고 있기 때문에 샘플 전처리를 간소화하고 간단한 측정방법으로 전체의 측정결과를 대변할 수 있는 방안을 구축하고 잔류농약의 법적 허용기준과 적용이 가능한 방법을 찾아내는 노력이 절실히 요구되는 상황이다.

수동형 멀리미터파 영상과 가시 영상과의 정합 및 융합에 관한 연구 (Image Registration and Fusion between Passive Millimeter Wave Images and Visual Images)

  • 이형;이동수;염석원;손정영;블라드미르 구신;김신환
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권6C호
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    • pp.349-354
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    • 2011
  • 수동형(passive) 밀리미터파(millimeter wave) 영상은 의복 등에 은닉된 물체의 탐지가 가능하며 악천후의 상황에서도 감쇄도(attenuation)가 낮아 식별이 가능한 영상을 획득할 수 있다. 그러나 영상 시스템의 공간 해상도(spatial resolution)가 낮고 수신신호가 미약하여 잡음의 영향이 크고 시스템의 온도 분해능(temperature resolution)에 따라 영상의 질이 달라진다. 본 논문에서는 수동형 밀리미터파 영상과 일반 카메라부터 획득되는 영상의 정합(registration)과 은닉된 물체의 시각화를 위한 영상 융합(fusion)을 연구한다. 영상의 정합은 추출된 몸체 경계 간의 상호상관도를 최대로 하는 어파인 변환(affine transform)으로 수행되며 융합은 영상 분해를 위한 이산 웨이블릿 변환(discrete wavelet transform), 융합 법칙(fusion rule), 영상을 복원하기 위한 역 이산 웨이블릿 변환의 3단계로 구성된다. 실험에서는 수동형 밀리미터파 영상 시스템에 의해 칼, 도끼, 화장품, 그리고 휴대폰과 같은 또는 비금속의 다양한 물체가 탐지됨을 보인다. 또한 정합과 융합된 영상의 결과로부터 가시 영상으로부터 얻은 얼굴과 의복 등의 대상자의 신원정보와 밀리미터파 영상으로부터 획득한 은닉된 물체의 정보를 동시에 시각화할 수 있음을 보인다.

최적화 기법을 이용한 두 개의 회전하는 사분파장판으로 구성된 타원편광분석기에서의 체계적인 오차 보정 (Systematic Error Correction in Dual-Rotating Quarter-Wave Plate Ellipsometry using Overestimated Optimization Method)

  • 김덕현;정해두;김봉진
    • 한국광학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.29-37
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    • 2014
  • 두 개의 회전하는 사분파장판으로 구성된 타원편광분석기의 체계적인 오차를 보정하는 방법을 연구하고 이를 실증하였다. 두개의 사분파장판으로 구성된 타원편광분석기의 5가지 오차(두 개의 회전 사분파장판들의 회전 시작 각도 오차 및 상 지연 값의 오차, 그리고 편광 분석기의 정렬 각도 오차)를 근사 과정 없이 계산하기 위하여 시료가 없이 타원편광신호를 얻고 이로부터 25개의 퓨리에 성분을 추출하였다. 25개의 퓨리에 계수에서 관련된 11개의 성분만 이용하여 상호 비선형적으로 얽혀 있는 5개의 값을 비선형 최적화 방법으로 구할 수 있었다. 오차 보정 결과 회전광소자들의 정렬 각도 오차(${\epsilon}_3$, ${\epsilon}_4$, ${\epsilon}_5$)가 위상지연 오차(${\epsilon}_1$, ${\epsilon}_2$)보다 더 중요하며, 모든 오차에서 0.05 rad 이하의 정밀도를 지니면 충분히 그 오차를 보정할 수 있다는 것을 확인할 수 있었다. 최종적으로는 이렇게 구한 광학계의 초기 정렬 오차 값을 미지의 광학 부품에 적용하여 미지의 광학부품의 위상 지연의 양과 빠른 축을 알 수 있었다. 오차 보정 검증을 위하여 미지의 샘플로 반파장판을 이용하였으며, 반파장판의 위상 지연 양과 빠른 축을 찾을 수 있었다.

MC/9 비만세포에서 행인(杏仁) 추출물의 Th2 cytokine 발현 억제 효과 및 신호전달 기전 연구 (The Suppressive Effect on Th2 Cytokines Expression and the Signal Transduction Mechanism in MC/9 Mast Cells by PRAL)

  • 강기연;한재경;김윤희
    • 대한한방소아과학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.23-39
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    • 2014
  • Objectives PRAL (Prunus armniaca Linne Var) is a herbal formula in Oriental Medicine, known for its anti-inflammatory and anti-allergenic properties. However, its mechanism of action and the cellular targets have not yet been found enough. The purpose of this study is to investigate the effects of PRAL on Th2 cytokines expression in MC/9 mast cells. Methods The effect of PRAL was analyzed by ELISA, Real-time PCR, Western blot in MC/9 mast cells. mRNA levels of GM-CSF, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, TNF-${\alpha}$ were analyzed with Real-time PCR. Levels of IL-13, MIP-$1{\alpha}$ were measured using enzyme-linked immunosorbent assays (ELISA). NFAT, AP-1 and NF-${\kappa}B$ p65 were examined by Western blot analysis. Results PRAL inhibited GM-CSF, IL-4, IL-5, IL-6, IL-13, TNF-${\alpha}$ mRNA expression in a dose dependent manner. GM-CSF, IL-4, IL-5 mRNA expression were inhibited significantly in comparison to DNP-IgE control group at concentration of 100 ${\mu}g/ml$ and IL-6, IL-13, TNF-${\alpha}$ mRNA expression were inhibited at concentration of 50 ${\mu}g/ml$, 100 ${\mu}g/ml$. PRAL also inhibited the IL-13, MIP-$1{\alpha}$ production significantly in comparison to DNP-IgE control group in a dose dependent manner. IL-13 production was inhibited at a concentration of 200 ${\mu}g/ml$, 400 ${\mu}g/ml$ and MIP-$1{\alpha}$ was inhibited at a concentration of 100 ${\mu}g/ml$, 200 ${\mu}g/ml$, 400 ${\mu}g/ml$. Western blot analysis of transcription factors involving Th2 cytokines expression revealed prominent decrease of the mast cell specific transcription factors including NFAT-1, c-Jun as well as NF-${\kappa}B$ p65 but not NFAT-2 and c-Fos. Conclusion These results indicate that PRAL has the effect of suppressing Th2 cytokines production in the MC/9 mast cells. These data represent that PRAL potentiates therapeutic activities to the allergic disease by regulating Th2 cytokines in the MC/9 mast cells.

천연 부산물을 이용한 소시지 개발 (Development of Sausage Using National Resource By-Product)

  • 김수민;조영석;이신호;김대곤;성삼경
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.635-640
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    • 2001
  • 천연부산물을 첨가한 소시지의 이화학적 특성을 알아보기 위하여 대조구의 pH와 수분함량을 비교한 결과 이들 성분의 변화는 유사한 경향을 나타내었다. 그런, 보수력은 대조구에 비하여 chitosan, sesamol 첨가구가 약간 높은 경향을 나타내었다. 부산물 첨가 소시지의 지방산화도는 1$0^{\circ}C$와 3$0^{\circ}C$ 저장에서 대조구에 비하여 다소 낮은 TBARS값을 나타내어 저장성이 있는 것으로 나타났다. 이러한 부산물 첨가 소시지의 지방산화도는 potassium sorbate 0.5% 첨가구와 유사한 경향을 나타내었다. 잔존아질산염 함량은 대조구에 비하여 부산물 첨가구가 약간 낮은 경향을 나타내었으며, 그중에서도 감귤껍질 첨가구가 가장 낮은 값을 나타내었다. 부산물 첨가 소시지의 명도는 대조구와 유사하였으며, 적색도는 대조구에 비하여 chitosan 첨가구가 약간 높은 것으로 나타났다. 부산물 첨가구와 대조구의 관능적인 차이는 인정되지 않았다. 따라서, 대조구에 비하여 부산물 첨가 소시지는 지방산화도와 잔존아질산염의 함량을 낮추는 특성이 있으며, 제품의 이화학적 특성은 대조구와 유사하여 육제품 제조시 첨가추출물로서의 이용가능성을 확인하였다.

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관성센서 기반 보행 분석 시스템 구현 (Implementation of Gait Analysis System Based on Inertial Sensors)

  • 조재성;강신일;이기혁;장성호;김인영;이종실
    • 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.

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