• 전자공학회논문지CI
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• 제49권1호
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• pp.1-7
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• 2012

최근 새롭게 연구되는 심전도기반 바이오인식은 통상 고가의 심전도 측정 장비를 필요로 하고 측정방법에도 제한이 많아 실제 인식시스템으로 사용하기 위해서는 극복해야할 문제들이 많은 실정이다. 이에 본 논문에서는 심전도 바이오인식용 심전도 측정 하드웨어를 제작해 심전도 리드 I 파형을 이용한 바이오인식 시스템을 개발했다. 제작된 하드웨어는 측정자의 동적인 측정환경 및 파형왜곡 최소화를 고려해 설계된 필터가 적용되었고, 기준접점을 제거해 두 개의 전극만으로도 심전도 측정이 가능하도록 설계되어 측정자의 거부감을 줄일 수 있다. 제작된 하드웨어를 기반으로 17명의 측정자로부터 심전도 리드 I 파형을 수집했으며, 파형 추출 알고리즘을 개발해 각각의 단일 심전도 파형으로 분리했다. SVM(support vector machine) 분류기를 이용한 심전도 바이오인식 실험결과 민감도(sensitivity, SN) 98.59% 및 정확도(accuracy, ACC) 97.21% 의 성능을 보였다. 개발된 심전도 바이오인식 기술은 기존 심전도 바이오인식 대비 사용 편의성을 높였으며 저가의 하드웨어로 구현 가능하다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.202-205
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• 2009

체력이나 건강을 위한 트레이닝이나 심장 질환자의 생체신호 모니터링을 위해 다양하게 사용되는 심전도는 현재 여러가지 장비형태로 사용되고 있다. 최근에는 착용자가 인식하지 않고 손쉽고 편안한 방법으로 측정하거나 모니터링 할 수 있는 형태의 생체신호 모니터링 의복에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 본 연구에서는 20대 남성의 체표면 분석을 통해 심전도 검출이 가능한 일체형 의복을 설계하고 제작된 시제품의 착의평가를 진행하였다. 심전도 측정이 가장 효과적인 흉부 부분을 중심으로 심전도 데이터 추출 정확성을 위해 다층구조로 센서를 설계하고, 흉부의 움직임을 최소화하여 노이즈를 감소할 수 있는 디자인을 제안한 결과, 심전도 데이터 추출 정확성 및 편의성은 향상되고 노이즈는 감소하는 결과를 도출하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권4호
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• pp.461-469
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• 1999

환자감시장치는 중환자실, 수술실, 응급실 및 병실에서 환자의 상태인 심전도 파형, 맥박수 , 혈압등을 측정하고 감시하는 기본적인 의료장비이다. 본 논문에서 설계한 환자감시장치는 심전도-비관혈식 혈압 감지장치이다. 심전도는 심장 근육의 이완과 수축에 따라 발생하는 전기 현상으로 대부분의 의사들은 환자의 심장 상태를 심전도 신호 패턴으로 진단을 하고 있다. 심전도 감시장치는 장시간동안 환자의 심장상태를 감시하는데 사용된다. 환자의 혈압을 재는 일은 일반화된 임상 측정의 하나로, 진찰실에서나 또는 특별한 수술중에도 시행되고 있다. 본 논문에서는 동맥 내의 혈압을 비관혈적으로 측정하는 오실로메트릭 방식의 간접 측정 방법을 사용하였다. 개발한 환자감시장치를 수술실 장비와 비교, 검토하였다. 매회 심박수의 최대 차이는 1bpm이며,수축기 혈압 최대 차이는 15mmHg, 이완기 혈압 최대차이는 16mmHg, 평균 혈압 최대 차이는 25mmHg를 보였다. 그러나 결과적으로 나타나는 심박수의 평균 오차는 0.15bpm이며, 수축기 혈압의 평균 오차는 5mmHg, 이완기 혈압의 평균 오차는 10mmHg, 그리고 평균 혈압의 평균 오차는 9mmHg로 나타났다. 본 논문의 심전도-비관혈식 혈압 환자감시장치는 심전도 파형, 맥박수, 그리고 혈압을 측정하고 감시하는 의료 장비로서, 설계된 환자감시장치에 산소포화도.호흡.관혈식 혈압감시장치(IPB) 등의 다기능을 모듈로 구성하여 부착 및 제거가 용이하도록 확장 할 수 있다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2151-2152
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• 2006

초고속 인터넷과 무선 전송 등 통신기술이 급속히 발전되면서 보다 간편하게 건강 상태를 검진할 수 있는 방법에 대한 연구가 많이 진행되고 있다. 건강상태를 지속적으로 확인하기 위해서는 생체 신호 측정 장비의 높은 휴대성과 편리성, 정확한 측정이 가능해야 한다. 본 연구에서는 정확한 측정과 높은 휴대성을 위하여, 생체 신호 측정 장비를 소형화 및 저전력화를 실현하였고, 활동성을 위해 근거리 무선 통신 방식인 Bluetooth를 사용하였다. 개발된 유비쿼터스 무선 ECG 시스템은 일상적인 심전도 측정이 가능하여 협심증, 심근경색, 부정맥 등 심장질환의 조기 진단에 유용하게 사용 될 것이 기대된다.

• 한국지능시스템학회:학술대회논문집
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• 한국퍼지및지능시스템학회 2006년도 춘계학술대회 학술발표 논문집 제16권 제1호
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• pp.269-272
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• 2006

병원의 각종 측정 장비에서 출력되는 결과지나 의사들이 작성한 기록지를 스캔하여 이미지형태로 저장하는 이미징 시스템 개발이 크게 요구되고 있다. 본 논문에서는 신경망과 그래픽 기법을 사용하여 대학병원 심전도실에서 사용되는 여섯 종류의 심전도 출력지를 이미지 형태로 저장하고 검색하는 이미징 시스템의 설계와 구현에 대해 논하였다. 구현된 시스템은 여섯 종류의 심전도 출력지를 분류하고, 분류된 각 출력지에 인쇄된 중요한 측정 데이터를 인식하여 데이터베이스에 저장한다. 심전도 출력지의 분류는 각 샘플 서식들의 평균 히스토그램을 구한 다음 새로운 출력지가 들어올 때 평균 히스토그램과의 거리가 가장 가까운 출력지로 분류하는 nearest-neighbor 방법을 사용하였다. 출력지에 인쇄된 데이터의 인식을 위해 먼저 XML로 작성한 출력지별 추출 정보를 기반으로 스캔한 이미지의 영역 분할 작업을 수행한다. 분할된 영역들은 신경망을 이용해 문자 인식을 하고, 인식된 문자들이 데이터베이스의 해당 속성값으로 저장된다. 스캔한 출력지는 의사들이 주석을 붙이거나 조건 검색을 위해 이미지 형태로 저장된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권4호
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• pp.1903-1907
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• 2013

심장 질환의 이상 현상은 항상 나타나는 것이 아니므로 오랜 시간 동안 심장상태를 관찰해야 한다. 하지만, 의료장비는 크기, 장비 조작, 비용 면에서 개인이 소유하여 장시간 동안 건강 체크를 하기에는 어려움이 있다. 본 논문에서는, 젤리스 금속 전극으로 측정 가능한 휴대용 디지털 심전도계를 제작하였다. 전극은 기존의 젤 타입 전극 대신 젤리스 금속 전극을 사용함으로써 기존 젤 타입 전극의 단점이었던 피부발진 또는 가려움증 유발 등의 문제점을 개선하였다. 전체 심전도계는 크게 아날로그 계측 회로부와 디지털 회로부로 구성하였다. 아날로그 계측 회로부는 동상모드 잡음을 효과적으로 제거할 수 있는 op-amp와 smd타입의 수동소자를 사용하여 18*25mm 크기로 설계 및 구현하였다. 디지털 회로부에서는 마이크로 컨트롤러를 이용하여 아날로그 신호인 심장신호를 디지털 신호로 변환하여 TFT-LCD에 디스플레이할 수 있도록 하였다. 완성된 휴대용 심전도계의 크기는 25*80*50mm이고, 무게는 약 150g 정도로써 가볍고 휴대하기 용이하게 소형으로 제작하였다.

• 대한안전경영과학회:학술대회논문집
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• 대한안전경영과학회 2013년 추계학술대회
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• pp.561-567
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• 2013

본 연구는 졸음운전의 지표로 예상되는 심전도의 LF/HF 비율이 효과적으로 졸음운전을 예측하는지를 검증하는 것이었다. 본 연구는 총 31명이 참가하였으며, 가상 운전 시뮬레이션 과제를 활용하여 진행하였다. 수면박탈이 운전 중 LF/HF 비율에 영향을 미치는지를 검증하기 위해 충분한 수면을 취한 조건과 수면이 박탈된 조건으로 실험을 실시하였다. 충분한 수면을 취한 조건에서 참가자는 전날 6시간 이상의 수면을 취한 후 30분동안 진행되는 가상 운전과제를 수행하였다. 수면이 박탈된 조건에서는 실험에 참여하기 전날에 참가자가 5시간 이하의 수면을 취하도록 유도한 후 60분 동안 진행되는 가상 운전 과제에 참여하도록 하였다. 참가자는 두 조건 모두에서 심전도를 측정할 수 있는 장비를 착용한 상태로 가상 운전 과제를 수행하였다. LF/HF 비율과 지각된 졸음운전과의 관계성을 확인하기 위해서 참가자가 가상 운전 과제를 수행하는 동안 10분간격으로 주관적 졸림정도를 측정하였다. 실험 결과 충분한 수면을 취한 조건보다 수면박탈 조건에서 참가자의 LF/HF 비율이 감소하였으며, 동일하게 주관적 졸림정도는 증가하였다. 또한 주관적 졸림정도가 LF/HF비율을 예측하는 것으로 나타났다. 따라서 LF/HF 비율을 통한 졸음 운전 예측은 타당한 것으로 나타났다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제35권7호
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• pp.685-691
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• 2011

본 연구는 도플러 광 단층촬영법이 미세유동 및 미세구조를 동시에 측정하는 첨단 장비임을 보일뿐 아니라 기존의 도플러 광 단층촬영법의 한계를 극복한 새로운 방법을 제시하였다. 기존의 도플러 광단층촬영법은 샘플로 입사되는 광과 같은 방향의 속도성분만을 측정할 수 있다. 본 연구에서는 임의의 속도벡터의 세 성분을 동시에 측정할 수 있는 다관점 도플러 광 단층촬영법을 개발하였고 심전도 게이트를 사용하여 맥동혈류유동의 3 차원 공간 내에서 위상속도 벡터장을 측정하는 심전도 게이트 다관점 도플러 광 단층촬영법의 타당성 조사를 햄스터 모래주머니 모델을 사용하여 수행하였다. 이를 통해 측정 가능한 속도성분의 수를 증가할 뿐 아니라 프레임 레이트가 심박에 비해 상대적으로 느리기 때문에 발생하는 엘리아싱 문제를 해결하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권3호
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• pp.251-260
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• 1998

홀터 심전계는 심장 이상으로 인한 급사 위험이 있는 환자를 위한 비관혈인 진단 장비이다. 본 연구에서는 일상생활 중에 심전도 데이터를 획득할 수 있도록 원칩 마이크로프로세서와 대용량메모리인 플레쉬 메모리(flash memory) 카드를 이용하여 2채널의 홀터 심전계를 설계하였다. 시스템 하드웨어는 크게 원칩 마이크로프로세서(68HC11E9)의 아날로그 심전도 처리회로, 플레쉬 메모리 카드로 구성하였다. 아날로그 심전도 처리회로는 250,500,1000의 이득을 갖는 증폭기와 0.05-100Hz의 대역폭을 갖는 대역통과 필터, 호흡으로 인한 기저선의 이동을 제거하기 위한 auto-balancing 회로와 포화-보정회로를 사용하였다. 심전도 신호는 240샘플/초 샘플링하여 A/D 변환하였다. 심전도는 필터링 및 전처리 과정을 통하여 특징점인 Q-R-T파를 검출하고, 이를 근거로 템플리트 생성, ST레벨, 심박수, QT간격 측정과 부정맥을 검출하였다. 또한 장시간동안의 심전도 데이터와 측정된 진단파라미터를 저장하기 위해 실시간 압축 알고리즘인 MFan과 delta modulation 방법을 이용하여 데이터를 압축, 저장하였다. 20M 바이트 용량의 플레쉬 메모리 카드에 기록된 데이터는 PC의 DOS나 Windows 환경의 ambulatory monitoring 분석시스템과 쉽게 인터페이스가 가능하도록 FFS(Flash File System)의 호환 가능한 SBF(Symetric Block format)포맷으로 저장하여 분석시스템에서 데이터 처리 및 관리할 수 있게 하였다.

• 한국자기학회지
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• 제23권4호
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• pp.135-143
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• 2013

요골 동맥의 중앙 부에 위치 한 "관"이란 곳에 영구자석 부착하여 맥의 움직임에 따라 발생하는 자기장의 변화를 홀센서로 정량화하여 맥진파형을 측정하는 집게형 맥진기를 개발하였다. 홀소자 맥진센서로 얻어진 전기적 신호로 심전도와 용적맥파계를 사용해 동시에 측정된 맥박수, 비침습적 혈압, 호흡수, 맥파전달속도와 공간맥파전달속도를 환자감시장치에 디스플레이하였다. 개발된 장치는 한방과 양방의 의료용 저장 매체와 새롭게 시도되거나 융합되어지고 있는 환자감시 장비 및 유비쿼터스 헬스케어 시스템 개발에 도움이 될 것이다.