• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.40 no.6
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• pp.1120-1129
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• 2015

In this paper, we propose an algorithm to detect movement noise in PPG(Photoplethysmography) measurements. Movement noise significantly deteriorate PPG signals in measurement, so that a movement noise detection algorithm is critical before using measured PPG signals for applications such as diagnosis. To detect movement noise, we apply wavelet transform to PPG signals instead of short-time Fourier transform and decide if the measured signlas include movement noise. To that end, we adaptively choose a wavelet, which is the most similar to the subject's PPG pattern. In the case when movement noise is intentionally added in the 20% and 30% of the total experiment time, our algorithm detects time-slots including movement and outperforms previous works.

• 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.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.10a
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• pp.222-226
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• 2008

본 논문에서는 장시간 심전도를 측정하더라고 착용의 불편함을 최소화하기 위해 가슴에 착용 가능한 벨트형 심전도 전극을 제작하였다. 그리고 심전도 신호의 검출을 위하여 초저전력 계측시스템을 구현하였으며, Zigbee호환의 무선노드를 이용하여 계측된 심전도 신호를 PC측으로 무선 전송하는 시스템을 구현하였다. 또한 착용을 통해 장시간 심전도 측정이 가능하도록 움직임에 따른 동잡음을 제거하고자 하였으며, 이를 위해 적응 신호처리기법을 사용하였다. 그리고 가변 기준값을 이용하여 보다 정확한 심전도 R피크를 검출하고자 하였다. 구현된 적응신호처리와 R피크검출의 성능을 평가하기 위하여 MIT-BIH 데이터를 이용한 잡음제거성능 및 피크검출 실험을 수행하였으며, 실제 피검자를 대상으로 활동 중 심전도 계측 실험을 통해 구현된 시스템의 성능평가를 수행하였다.

• Proceedings of the Korean Society of Broadcast Engineers Conference
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• 2012.11a
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• pp.252-253
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• 2012

최근 들어 정신적/신체적 질병을 치료하기 위해 음악을 많이 사용한다. 음악 치료의 수요가 늘어남에 따라 HCI, BCI, Music Therapy 등과 같은 음악의 성질과 생체신호간의 관계, 심리상태 변화 등에 관한 연구들이 많이 이뤄지고 있다. 또한 압축기술의 발달로 인하여 디지털 음원을 손쉽게 듣고 다닐 수 있으며, 생체 신호처리 이론, 생체 신호처리 장비 등이 발달함에 따라 디지털 음원을 이용하여 음악 치료 연구를 할 수 있게 되었다. 하지만 이러한 디지털 음원이 음악치료 측면에서는 효과가 크지 않을 뿐만 아니라 오히려 악영향을 미친다는 내용이 방송/신문을 통해 기사화 되고 있다. 따라서 본 논문에서는 동일한 음원의 아날로그/디지털 음악으로 청감테스트를 진행하고, 생체신호(혈압, 심박수, 뇌파)를 측정하여 차이점을 비교/분석한다.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.3 no.1
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• pp.1-6
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• 2000

단조 작업에 의한 정신적 피로도의 평가를 위하여 피험자에게 1자릿수 숫자 3개를 더하는 연산 작업을 수행하게 하였다. 주관적 평가를 통해 단조작업임이 확인된 task를 사용하여 작업 시간이 증가함에 따라 단조감이 증가하도록 실험과정을 설계하고 생리신호를 측정하였다. 측정된 생리신호 중 심전도, 피부온도, 호흡을 분석하였다. 단조 작업을 수행함에 따라 피부온도의 증가 경향이 나타났으며, 심박 변화율의 전력스펙트럽 분석결과 고주파성분의 감소와 Power spectrum balance가 증가하였다. 특히 power spectrum balance와 주관적 평가치의 상관관계가 높게 나타났다. 또한 상관관계가 높은 생리신호를 사용하여 정신피로를 예측한 결과 (R=0.945)가 정신피로를 잘 나타낼 수 있음을 알 수 있었다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.04a
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• pp.1046-1048
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• 2015

본 논문은 웨어러블 디바이스의 한 종류로써의 스마트와치에 적용할 수 있는 헬스케어 기술에 대한 제안이다. RED LED와 IR LED를 통해 얻어진 신호로부터 아날로그 필터 증폭을 통해 얻어진 PPG신호를 이용하여 생체신호인 심박수와 $SpO_2$를 측정하여 보았다. 이 신호를 블루투스 통신을 통해 PC에서 데이터를 받아 보았고, 추후에 스마트폰과 연동하여 실용적으로 사용 될 수 있다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.05a
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• pp.63-66
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• 2009

본 연구의 목표는 사용자에게 적합한 매트리스를 선택하는데 도움을 주는 신체적, 심리적 지표를 개발하고, 이를 분석하여 개인의 주관적 만족도와의 상관성을 알아보는 것이다. 시중에 판매되고 있는 5개의 매트리스의 강도를 2개씩 짝지어진 매트리스별 pared t-test를 통하여 강도별 순위를 5등급으로 분류하였다. 10명의 실험 참가자들의 신체적 지표(근전도, 심박수, 산소포화도 측정), 심리적 지표(개인 특성 설문 조사), 체압 및 주관적 만족도 측정을 실시하고, 상관분석을 통해서 이 측정결과와 개인간 주관적 만족도(선호하는 침대의 탄성)와도 일관성이 있는지 조사하였다. 연구 결과, 압력집중도(r=0.818)과 허리근육이완도(r=0.766) 그리고 심박수(r=0.670)가 주관적 만족도와 유의한 상관관계를 가지는 것으로 나타났다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2019.10a
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• pp.188-191
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• 2019

최근 노인인구가 증가하고, 독거노인의 비율도 빠르게 증가하는 추세에 있다. 따라서 몸에 갑작스러운 이상 증상이 발현되거나 건강상 위험 상태에 이르는 경우 따로 돌보는 사람이 없더라도 이를 인지하고 보호받을 수 있는 기기나 장비가 필요하다. 본 논문은 사람의 생체 신호를 이용하여 응급상황을 판단하고, 이를 신속히 지인 또는 다른 사람에게 알리는 응급상황 알림 시스템 설계에 관한 내용이다. 본 시스템은 체온과 심박수를 실시간으로 측정하는 센서들과 실시간 위치추적이 가능한 GPS장치, 측정 데이터를 전송 및 저장하는 데이터 서버 및 사용자의 스마트폰에 설치될 밴드 전용 어플리케이션으로 구성된다. 이를 통해 독거노인뿐만 아니라 모든 1인 가구를 대상으로 갑작스러운 신체 이상증상 발생 시에도 신속히 대처가 가능한 기기 및 장비로서 널리 사용된다면 보건 품질의 향상이 기대된다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SP
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• v.47 no.4
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• pp.97-104
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• 2010

In this paper, we provide an embedded type non-contact bio-radar heart and respiration rate monitoring system. We implemented the rate finding algorithm into the embedded system. The high-speed and reliable real-time signal processor is then tested. To avoid null-point data loss problem, we applied quadrature demodulation. Among several other combining techniques, we suggest arctangent demodulation for quadrature channel combining and DSP is used for real-time signal processing. We also suggest DC-offset compensation technique to preserve the wanted DC components of the IQ signals for accurate demodulation while keeping the dynamic range of the ADC lower. Using Texas Instrument C6711 series DSP and external 12Bit ADC, we implemented proper elliptic digital filter and autocorrelation detection algorithm for robust commercial hand held device.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.2 no.1
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• pp.61-68
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• 1999

본 연구의 목적은 운전 상황과 도로 상황에 따른 자율신경계의 반응을 측정하는 것이다. 지금까지의 생리 신호는 대부분 제한된 실험실에서 측정되었고, 이 결과들은 자연스러운 상황에 측정된 데이터와는 차이가 있을 것이다. 그러므로 보다 동적인 환경에서 인간의 감성을 추출하고자 본 연구를 수행하였다. 건강한 5명의 피험자로부터 심박 변화율, 피부 저항, 피부온도 등의 생리 신호를 측정하였다. 먼저, 정차, 정속 주행, 급출발, 급제동의 운전 상황 변화에 따른 자율신경계의 반응을 측정하였고, 둘째로, 직선 도로와 굴곡이 심한 도로에서 정속 주행을 하면서 생리 신호를 측정하여 도로상황 변화에 따른 자율신경계의 반응을 측정하였다. 정차 및 정속 주행에 비해 급출발, 급제동일 때, 직선도로에 비해 굴곡이 심한 도로에서 주행을 할 때 평균 R-R 간격은 감소하였고, 전력 스펙트럼의 (LF+MF)/HF비는 증가하였고, 피부온도는 감소하였고, 피부저항은 증가하였다. 본 연구로부터, 정차 및 정속 주행에 비해 급출발, 급제동일 때 그리고 직선도로에 비해 굴곡이 심한 도로에서 주행을 할 때 교감신경계의 활성화비가 증가한다는 일치된 경향을 관찰할 수 있었다. 앞으로 피실험자수를 늘려 보다 정확한 통계적 분석을 하고자 한다.