• Science of Emotion and Sensibility
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• v.21 no.4
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• pp.63-76
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• 2018

The purpose of this study was to investigate the effect of contact type textile electrode structure on heart activity signal acquisition for smart healthcare. In this study, we devised six contact type textile electrodes whose electrode size and configuration were manipulated for measuring heart activity signals using computerized embroidery. We detected heart activity signals using a modified lead II and by attaching each textile electrode to the chest band in four healthy male subjects in a standing static posture. We measured the signals four times repeatedly for all types of electrodes. The heart activity signals were sampled at 1 kHz using a BIOPAC ECG100, and the detected original signals were filtered through a band-pass filter. To compare the performance of heart activity signal acquisition among the different structures of the textile electrodes, we conducted a qualitative analysis using signal waveform and size as parameters. In addition, we performed a quantitative analysis by calculating signal power ratio (SPR) of the heart activity signals obtained through each electrode. We analyzed differences in the performance of heart activity signal acquisition of the six electrodes by performing difference and post-hoc tests using nonparametric statistic methods on the calculated SPR. The results showed a significant difference both in terms of qualitative and quantitative aspects of heart activity signals among the tested contact type textile electrodes. Regarding the configurations of the contact type textile electrodes, the three-dimensionally inflated electrode (3DIE) was found to obtain better quality signals than the flat electrode. However, regarding the electrode size, no significant difference was found in performance of heart signal acquisition for the three electrode sizes. These results suggest that the configuration method (flat/3DIE), which is one of the two requirements of a contact type textile electrode structure for heart activity signal acquisition, has a critical effect on the performance of heart activity signal acquisition for wearable healthcare. Based on the results of this study, we plan to develop a smart clothing technology that can monitor high-quality heart activity without time and space constraints by implementing a clothing platform integrated with the textile electrode and developing a performance improvement plan.

• 건강소식
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• v.35 no.3
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• pp.16-17
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• 2011

심전도 검사란 심장에서 생기는 전기신호로 심장 이상을 검사하는 것이다. 심장의 박동에 의해 발생한 심장의 활동 상태를 그래프 상으로 기록하는 것으로 심전도 검사를 통해 알 수 있는 질환은 부정맥, 협심증, 심근경색, 고헐압, 심근증 등이 있다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2008.10a
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• pp.235-239
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• 2008

일상생활 중 지속적인 심장의 활동상태 모니터링을 통해 건강관리 및 응급상황에 대처하기 위한 많은 관련 연구들이 수행되고 있다. 심전도신호를 모니터링하기 위해서는 필수적으로 전극을 신체에 부착해야만 하며 피검자로 하여금 불편함을 초래한다. 본 연구에서는 가정 또는 사무실에서 무구속(non- restrained)적인 방법으로 심장의 활동상태를 모니터링하기 위하여 심탄도(ballistocardiogram, BCG)를 계측하고자 하였다. 심탄도는 심장의 수축과 이완에 따라 심장과 혈관에서의 혈류변화에 따른 탄도를 계측한 신호를 의미하며, 심탄도를 계측하기 위하여 로드셀을 이용한 의자형 무구속 심탄도 측정시스템을 구현하였다. 그리고 심탄도 신호로부터 건강정보의 추출을 위해 웨이브렛 변환과 템플릿 매칭(template maching)기법을 이용한 신호처리기법을 제안하였다. 구현된 시스템 및 신호처리기법의 타당성을 검토하기 위해 심전도와 동시에 심탄도를 측정하였으며, 상호 비교를 통해 심탄도 계측시스템의 유용성을 평가하였다.

• Proceedings of the Korea Information Processing Society Conference
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• 2015.10a
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• pp.1822-1825
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• 2015

본 논문에서는 운동 전후 또는 심장 질환과 관련 있는 사용자가 체중을 측정하면서 동시에 심전도 신호를 측정하여 운동 부하에 따른 심장의 활동 상태를 모니터링 할 수 있는 장치를 고안하였다. 이를 위한 방법으로 체중계에 수정된 바이폴라 금속전극을 적용하여 표준사지 측정법을 이용하여 심장활동 신호를 측정할 수 있는 방법을 제안하였다. 체중계에서 심전도를 측정하기 위해 기존의 Ag-AgCl 전극이 아닌 금속 판 형태의 전극을 사용하였으며 이를 위해 입력 임피던스의 설계를 브릿지 형의 AC-Coupling 회로를 통해 높은 CMRR이 유지되도록 설계하였다. 또한 시시각각 변화하는 노이즈를 제거하기 위해 Savitzky-golay filter를 사용하였으며 이를 통해 Baseline wandering 이 제거된 최종 심장활동 신호를 획득하였다. R-peak 검출을 통해 기준신호와의 심박수 및 Sensitivity의 비교평가를 수행하여 이 장치의 성능을 평가한 결과 심박 검출률의 평균 Sensitivity가 97.1%로 나타났다. 동잡음 제거에 대한 알고리즘이 보다 최적화 되어 최종 출력 신호의 안정성이 향상 된다면 체중계를 통한 심박 검출의 가능성과 그 유효성이 충분할 것으로 사료된다.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.16 no.2
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• pp.56-62
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• 2015

In this study, we implemented an unconstraint ECG monitoring system on a chair. Nowadays, modern people spend most of their time sitting on the chair. Therefore, it is necessary to have an unconstraint ECG monitoring system that can be used for a long time. The implemented system can perform measurement even with clothes on and it has great advantage on motion artifacts. A pair of unconstraint electrodes are placed on the back of the chair. Amplifier and filters are designed to remove motion artifacts, The baseline noise and power line noise are filtered and very low level of bio-signal is amplified to give a final measurement. Control unit and wireless transmission unit are implemented. Analog signal is converted into digital signal and transmits biological signal to the PC and the smart phone. Therefore continuous ECG monitoring in daily life is made possible. A comparison experiment between Ag / AgCl electrode and unconstraint electrode is conducted to evaluate the performance of the implemented system. As a result, we confirm our unconstraint system can be used for daily life ECG monitoring.

• Journal of the Institute of Convergence Signal Processing
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• v.19 no.1
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• pp.14-19
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• 2018

Recently, the smart health care industry has been rising rapidly and interest and efforts for public health have been greatly increased. As a result, the public does not visit medical specialists and medical facilities, but the desire to check their health condition in everyday life is increased. Therefore, many domestic and foreign companies continuously research and develop wearable devices that can measure body activity information anytime and anywhere And the market. Especially, it is used for heart activity measurement device using pulse wave sensor and electrocardiogram sensor. However, in this study, a monitoring system that can detect cardiac activity using cardiac sounds, heart sound measurement rather than pulse wave measurement and electrocardiogram measurement, was performed and its performance was evaluated. Experimental results confirmed the predictability of cardiac heart rate and heart valve disease during daily living.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.05a
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• pp.173-176
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• 2009

심박동 변동에 반영되는 자율신경계 활동으로부터 정신적 부하 즉 스트레스 상태를 평가할 수 있다. 또한 일상생활 중에서 지속적인 심전도 모니터링인 가능하다면 심장에 부하를 줄 수 있는 운동 중에도 사전에 급작스러운 심장 이상 증세를 예상할 수 있다. 본 연구에서는 일상생활 속에서도 생체신호 측정이 가능한 무구속, 무자각, 무침습적인 심전도 측정 시스템을 개발하였다. 무선 통신을 사용하여 실시간으로 심장 활동 상태를 모니터링 할 수 있으며, 가슴에 부착이 가능한 패치 타입의 소형 전극 형태이다. 신뢰도 평가를 위하여 임상 심전도 신호와 본 전극으로 측정한 심전도 신호의 유사도를 평가하였으며 동잡음의 영향을 평가한 결과 $0{\sim}6m/h$로 걷는 경우, 심전도 파형이 안정적으로 나타나 일상생환에서의 활용가능성을 보여주었다. 동일한 피험자를 대상으로 HRV에 반영되는 스트레스의 영향을 평가하기 위하여 패치형 전극으로 심전도를 측정하여 불안, 스트레스 항목에 대한 설문지 평가, 스트레스 호르몬양을 측정하였다. 일상 상태와 스트레스 상태를 비교한 결과, 많은 파라미터에서 유의한 차이가 나타났다. 이러한 결과로부터 패치형 전극은 일상생활에서 건강 모니터링 시스템으로 활용도가 높을 것으로 기대된다.

• Proceedings of the Korean Institute of Information and Commucation Sciences Conference
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• 2010.05a
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• pp.148-151
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• 2010

심장관련 질환은 현대사회에서 업무 과중과 스트레스에 의해 발병 가능성이 높아지고 있으며, 일상생활 중 건강상태를 지속적으로 모니터링하여 심장질환 관련 응급상황에 대처하기위한 많은 연구들이 수행되고 있다. 본 연구에서는 가정 또는 사무실에서 무구속적인 방법으로 지속적인 심장 활동상태의 모니터링이 가능한 무구속 의자형 심탄도 계측 시스템을 구현하였다. 구현된 시스템에서 계측된 심탄도 신호로부터 건강모니터링을 위한 특징성분을 검출하기위해 웨이브렛 변환과 템플릿 매칭을 혼합한 신호처리방법을 제안하였다. 또한 적응 문턱치를 통해 심탄도 신호에서 심박동을 검출하였으며 심박동의 간격으로부터 HRV(heart rate variabillity)를 계산하였다. 구현된 시스템의 성능평가를 위하여 심전도와 동시에 심탄도를 측정하였으며, 두 신호로부터 심박동 검출 성능을 비교하여 구현된 무구속 의자형 심탄도 계측 시스템의 유용성 및 무자각 건강모니터링의 가능성을 확인하였다. 또한 스트레스에 따른 HRV의 변화를 관찰하기 위하여 피실험자로부터 인위적으로 숨을 참고 강제호기를 통해 흉강내압을 증가시켜 인위적인 육체적 스트레스를 가하는 발살바를 유도하였으며, HRV의 시간 및 주파수 영역에서 도출되는 파라미터들을 평가하여 심탄도 모니터링을 통해 안정 상태와 스트레스 상태의 판별 및 무구속 건강모니터링의 가능성을 평가하였다.

• Journal of the Korean Institute of Telematics and Electronics S
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• v.35S no.8
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• pp.39-46
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• 1998

One of the main techniques for diagnosing heart disease is by examining the electrocardiogram(ECG). Many studies on detecting the QRS complex, P, and T waves have been performed because meaningful information is contained in these parameters. However, the earlier detection techniques can not effectively extract those parameters from the ECG that is severely contaminated by noise source. In this paper, we performed the extracting parameters from and recovering the ECG signal using wavelets transform that has recently been applying to various fields.

• Journal of the Korea Institute of Information and Communication Engineering
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• v.2 no.1
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• pp.11-17
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• 1998

One of the main techniques for diagnosing heart disease is by examining the electrocardiogram(ECG). Many studies on detecting the QRS complex, p, and T waves have been performed because meaningful information is contained in these parameters. However, the earlier detecting techniques can not effectively extract those parameters from the ECG that is severely contaminated by noise source. In this paper, we performed the extracting parameters from and recovering the ECG signal using wavelets transform that has recently been applying to various fields.