• Journal of the Korea Society of Computer and Information
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• v.28 no.12
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• pp.1-7
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• 2023

The advent of deep learning technologies has led to the development of various medical applications, making healthcare services more convenient and effective. Among these applications, heart rate estimation is considered a vital method for assessing an individual's health. Traditional methods, such as photoplethysmography through smart watches, have been widely used but are invasive and require additional hardware. Recent advancements allow for contactless heart rate estimation through facial image analysis, providing a more hygienic and convenient approach. In this paper, we propose a lightweight methodology capable of accurately estimating heart rate in mobile environments, using a specialized 2-channel network structure based on 2D convolution. Our method considers both subtle facial movements and color changes resulting from blood flow and muscle contractions. The approach comprises two major components: an Encoder for analyzing image features and a regression layer for evaluating Blood Volume Pulse. By incorporating both features simultaneously our methodology delivers more accurate results even in computing environments with limited resources. The proposed approach is expected to offer a more efficient way to monitor heart rate without invasive technology, particularly well-suited for mobile devices.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.1 no.1
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• pp.79-91
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• 1998

이 연구의 목적은 IAPS(국제정저사진체계) 사진자극에 의해 유발된 각각의 주관적 정서상태에 특정적인 자율신경계 반응이 존재하는지를 규명하는 것이다. 부정적 정서(분노, 슬픔, 놀람)와 긍정적 정서(행복, 흥분)를 유발하는 IAPS사진을 각 60초 동안 제시하였을 때 유발되는 심박률, 호흡률, 피부전도반응을 측정하였다. 시각자극이 주어진 초리 30초 동안 통계적으로 유의미한 심박률 감속 및 호흡률 감소를 보여주었으며, 뚜렷한 피부전도반응이 출현하였다. 심박률 감속은 혐오보다 흥분에서 더 크게 나타났고, 피부전도반응의 진폭은 혐오보다 흥분에서 더 큰 것으로 나타났다. 한편, 피부전도반응의 진폭이 상승하는 시간은 슬픔, 행복, 놀람보다 혐오에서 더 짧아지는 경향을 보여주었다. 이와 같은 자율신경계 반응(심박률, 호흡률, 피부전도반응)은 정서상태간에 뚜렷한 차이를 보여주며, 특정 정서상태에서 자율신경계 반응은 개인차가 있기는 하지만 전체적으로 매우 전형적인 반응패턴을 보여주었다. 본 연구의 결과는 정서 특정적인 자율신경계 반응이 존재할 가능성을 시사해주며, 생리신호분석을 통해서 심리적 정서를 결정할 수 있는 형판(template)의 구성을 위해서 다양한 자율신경계 정서반응의 지표를 포괄적으로 측정 분석하는 후속연구가 요구된다.

• Proceedings of the Korean Society of Disaster Information Conference
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• 2015.11a
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• pp.315-316
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• 2015

이 논문에서는 생체정보를 활용하여 심리적 흥분의 측정 가능성에 대한 연구를 하였다. 지능형 전자발찌의 도입에 있어서 생체정보와 감정의 관계를 연구하는 것은 매우 필요하다. 위험상황을 예측하는데 있어서 부착자의 감정을 측정할 수 있다는 것은 하나의 중요한 지표가 될 수 있다. 자율신경계와 감정은 밀접한 관게가 있으며 교감신경은 신체적 반응을 불러일으키는 역할을 하므로 심박을 통해서 감정의 변화, 즉, 심리적 흥분을 측정하는 것은 가능할 것으로 예측된다.

• Journal of the Institute of Electronics and Information Engineers
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• v.52 no.8
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• pp.18-26
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• 2015

Measuring the heart rate during exercise is important to properly control the amount of exercise. With the recent advent of smart device usage, there is a dramatic increase in interest in devices for the real-time measurement of the heart rate during exercise. During intensive exercise, accurate heart rate estimation from wrist-type photoplethysmography (PPG) signals is a very difficult problem due to motion artifact (MA). In this study, we propose an efficient algorithm for an accurate estimation of the heart rate from wrist-type PPG signals. For the twelve data sets, the proposed algorithm achieves the average absolute error of 1.38 beat per minute (BPM) and the Pearson correlation between the estimates and the ground-truth of heart rate was 0.9922. The proposed algorithm presents the strengths in an accurate estimation together with a fast computation speed, which is attractive in application to wearable devices.

• Proceedings of the Korean Society of Computer Information Conference
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• 2023.07a
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• pp.291-293
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• 2023

위치정보 표시 및 심박수를 이용한 운동강도 표시 앱을 개발하는 주요 목적은 개인의 건강 상태를 관리하고 개선하기 위함이다. 건강관리의 가장 기본적인 수단은 운동이다. 운동 중에서도 유산소 운동은 체력을 증가시키고 몸무게도 줄일 수 있는 등 가장 효과적인 운동이면서도, 누구나 큰 준비 없이 마음만 먹으면 할 수 있는 가장 기본적인 운동이라고 생각했다. 유산소 운동을 할 때 위치정보를 표시하고 심박수를 측정하여 운동강도를 표시해준다면 운동에 큰 도움이 될 것으로 생각했다. 위치정보 표시 및 심박수 센서를 이용한 운동강도 표시 앱으로 심박수, 이동 거리 등을 추적하고 기록하며, 이를 통해 심박수 상태를 확인하고 운동강도를 조절함으로써 효과적으로 운동할 수 있을 것으로 예상된다. 또한 reCaptcha를 이용하여 사람과 악성봇을 구별 가능하게 하여 보안성을 높였다.

• Journal of the Korea Convergence Society
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• v.11 no.6
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• pp.331-339
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• 2020

The purpose of this study is to investigate the correlation and agreement between heart rates of Polar heart rate monitor and a smartwatch in order to confirm the accuracy of heart rate measured by the smartwatch. Heart rates of fifty college students were measured for a total of 12 minutes under four conditions: rest, walk, Zumba, and cycle. As a result of correlation and agreement analysis between heart rates of the two devices, correlation coefficient (r) was 0.995 at rest, 0.991 at walk, 0.923 at Zumba, 0.932 at cycle, and Bland-Altman ratio (BA ratio) was 0.02 at rest, 0.03 at walk, 0.06 at Zumba, 0.04 at cycle. Heart rate from smartwatch showed high correlation and agreement with heart rate from Polar in all conditions, representing that smartwatch can be considered an reliable apparatus to measure hear rate.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2014.04a
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• pp.1012-1013
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• 2014

본 논문에서는 일상생활 중 지속적으로 심장 상태를 모니터링 할 수 있는 무구속 의자형 심탄도 측정시스템을 개발하였다. 또한 구현된 시스템에서 측정된 생체신호를 이용하여 주관적인 감정자극의 스트레스를 분석하기 위한 연구를 수행하였다. 수준을 분석하고자 하였다. 실험은 시스템에 착석하여 실시간으로 시청각 자극 실험을 수행하였고, 심박수와 심박변이도의 시간영역 및 주파수영역 파라미터를 확인하였다. 확인된 심박변이도의 파라미터는 시청각 도중 기술한 인간의 감정들을 체계화하여 2차원 공간에 여러 감정들의 관계를 나타낸 제임스 러셀(J. Russell)의 감정모델을 주관적인 감정 자극에 의한 스트레스 지표 나타내어 비교 분석하였다. 실험결과는 RMSSD, LF/HF 파라미터가 스트레스 수준 분류에 사용될 수 있는 잠재력을 가지고 있음을 증명한다.

• Journal of Sasang Constitutional Medicine
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• v.13 no.1
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• pp.70-78
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• 2001

ADR유발성 심근독성에 대한 심근세포의 손상기전을 규명하기 위해 ADR의 독성을 MTT정량, NR정량, LDH활성도 및 심박동을 측정하였다. 배양된 심근세포에서 청심연자탕 전탕액의 심근세포 보호효과는 LDH활성도 측정과 심박동 측정을 통해 관찰할 수 있었다. 이 실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. ADR은 배양심근세포에서 세포의 생존능력을 떨어뜨렸고, LDH의 활성도를 높였으며, 심박동수를 감소시켰다. 2. 청심연자탕 전탕액은 배양심근세포에서 ADR에 의해 증가된 LDH 활성도를 유의하게 감소시켰다. 3. 청심연자탕 전탕액은 배양심근세포에서 ADR에 의해 감소된 심박동을 유의하게 증가시켰다. 이상의 결과를 통해 ADR은 신생 마우스에서 적출해낸 배양 심근세포에서 독성효과를 나타냈음을 알 수 있었으며, 청심연자탕 전탕액은 ADR에 의해 유발된 심근세포독성에 매우 효과적으로 방어효과를 나타냄을 알 수 있었다.

• Journal of the Institute of Electronics Engineers of Korea SC
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• v.46 no.1
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• pp.1-9
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• 2009

In this paper, a 2.4 GHz doppler radar system consisting of a doppler radar sensor and a baseband module were designed to detect heart beat and respiration signal without direct skin contact. The doppler radar system emits RF signal of 2.4 GHz toward human chest, and then detects phase modulation of the reflected signal so as to investigate cardiopulmonary activities. The heartbeat and respiration signals acquired from I/Q channels of the doppler radar system are applied to the pre-processing circuit, the amplification circuit, and the offset circuit of the baseband module. The designed system was tested on mouse, rabbit and mankind, which have different range of heart rates and respiration signals, to evaluate detection accuracy of the system. ECG acquisition system and respiration transducer were used to generate the reference signal. In our experiments, a performance of detection were found to be high in the case that the subject stays still. In this paper, we confirmed that non-contact heart beat and respiration detection using the doppler radar has the possibility and limitation according to distance, cardiopulmonary activities, range of heart rates and respiration.

• Journal of Life Science
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• v.19 no.2
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• pp.271-276
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• 2009

The Purpose of this study was to examine the effects of boxing aerobic training on resting heart rate variability (HRV) in females. The subjects for this study were performed 16 female college students that aged 19-23. The subjects were divided into two groups; boxing aerobic exercise group (9 students) and control group (7 students). Boxing aerobic training program was performed three times a week for twelve weeks with $VO_{2max}$ 60-80% exercise intensity. The results of this study were following; 1. Mean HRT (mean heart rate) had no signigicant difference among the groups and exercise time. 2. SDNN (standard deviation of the normal to normal interval) had no significant difference among the group and exercise time. 3. RMS-SD (square root of the mean squared differences of successive normal to normal interval) had no significant difference among the groups and exercise time. 4. TP (total power) had no significant difference among the groups and exercise time. 5. LF (low frequency) had no significant difference among the groups and exercise time. 6. HF (high frequency) had no significant difference among the groups and exercise time. 7. LF/HF (low frequence/high frequency ratio) had no significant difference among the groups and exercise time. 8. VLF (very low frequency) had no significant difference among the groups and exercise time.