• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권5호
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• pp.343-349
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• 2004

전기성문전도는 발성시에 성문의 진동이 전기적 임피던스를 이용하여 검출되는 신호이다. 본 연구는 이러한 전기성문전도를 기록하기 위한 장비를 구현하고 음성분석 및 후두질환 진단에 대한 적용생을 평가하고자 하였다. 전기성문전도의 하드웨어는 2 쌍의 링전극, 동조증폭기, 검파기, 저역통과필터, 자동이득조절부 등으로 구성되며, 2.7MHz의 반송파 신호를 이용하고 진폭 변조 방식의 검파를 통해 임피던스 신호를 추출하도록 하였다. 추출된 신호는 PC 사운드 카드의 라인 입력을 통해 샘플링되고 양자화되었다. 검출 신호를 분석하기 위한 파라미터는 패래 시간을(CQ), 개폐 속도율(SQ), 개폐속도지수(SI), 성대진동 주파수(F0), 성대진동 주파수변동지수(Jitter), 성대진동 진폭변동지수(Shimmer) 등을 추출하였다. 전기성문전도를 분석한 결과, F0가 증가할수록 CQ는 커지고, SQ와 SI는 작아지는 경향을 보였으며, 전기성문전도와 음성 선호의 기본주파수가 일치함을 알 수 있었다. CQ, SQ, SI는 정상인과 후두암 환자를 비교한 결과 유의한 차이를 보였다. 이러한 결과는 성대의 운동을 관찰할 수 있는 휴대용 전기성문전도 계측기의 구현이 가능하게 하였고, 성대 기능 이상 검사가 가능함을 시사하였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제25권2호
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• pp.467-475
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• 1998

악안면 영역에 동통이 가하여지면 회피반사의 일종인 개구반사가 유발되며, 개구반사의 크기는 뇌간의 중추에 전달된 동통의 크기에 비례한다. 따라서 동통의 정도를 악이복근의 근전도를 이용하여 정량화 할 수 있고 동통의 지표로 이용할 수 있다. 본 실험은 악안면동통에 의하여 유발된 개구반사의 크기가 침점(족삼리) 전기자극으로 감소되는지와 이러한 전기침의 효과가 나타나는데 opioid 물질이 관여하는지에 대하여 연구하고자 하였다. 8주 이상, 150g이상의 Sprague-Dawley계 쥐 34 마리를 암수 구별없이 이용하여 실험하였다. 복강 내 Urethane용액(1.5g/kg)을 주입 전신마취하고 악이복근을 노출시켜 근전도 기록을 위한 한쌍의 선전극을 삽입하였다. 동통유발을 위하여 구강내 하악 이공주변에 0.1mm의 선전극을 한쌍 삽입하고 전기자극기에 연결하였다. 유해자극 조건은 duration $100{\mu}sec$, interval 5sec의 pulse로 정하고 자극의 크기는 개구반사를 일으키는 역치의 2배 크기로 하며 매 측정시마다 동일 자극을 10회식 가하여 평균하였다. 침점의 전기자극을 위하여 침점의 하나인 족삼리(Zusanli)에 표면전극(넓이 $0.4cm^2$ 정도)을 부착하고 자극부위가 약한 근수축을 일으키는 강도인 $100{\mu}sec$, 5V, 2Hz의 자극을 20분간 가하였다. 악이복근의 근전도는 교류증폭기 (Dam80, WPI, USA) 에서 1000배 증폭하여 유해자극이 가해진 순간 oscilloscope 에서 관찰하여 그 크기를 측정하였다. 침점의 전기자극으로 나타나는 진통효과가 opioid의 분비와 관련있는지 알아보기 위하여 opioid 의 길항제인 naloxone(0.2mg/kg)을 복강 내로 투여하였다. 실험군을 4군(group I - IV)으로 분류하였고 각 군에서 근전도를 측정한 단계는 다음과 같다. group I : control 침점에 전기자극 20 분간 가한후(EA), 20분후(EA20) group II : control 침점에 전기자극 20분간 가한후(EA), naloxone 투여 20분후(NX) group III : control naloxone 투여 5분후 침점에 전기자극 20분 가한후(NxEA20) group IV : control naloxone 투여 20분후(NX20) 구강내에 가해진 유해자극에 의하여 발생하는 악이복근 근전도는 족삼리 침점의 전기자극으로 그 크기가 감소하였고 이러한 침점자극의 효과는 naloxone의 투여로 인하여 억제되었다. 이와 같은 결과는 침점자극으로 진통작용이 나타나는데에 opioid 물질이 관여하고 있음을 시사한다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제18권2호
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• pp.183-190
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• 2007

본 논문은 Cartesian 피드백 방법을 이용하여 전력 증폭기의 선형성을 개선한 860 MHz 대역의 송신기의 설계에 관한 것이다. 피드백 루프를 통하여 발생하는 이득 및 위상의 불일치와 DC offset에 의한 영향을 제거하기 위하여 ADS simulation을 이용하여 특성 변화를 예측하였다. 제작된 Cartesian 피드백 송신기는 출력 전력 43 dBm에서 -54 dBc의 IMD3 특성을 나타내었으며, 이는 선형화 전과 비교하여 22.4 dB의 선형성 개선 효과가 있음을 의미한다. 따라서 본 논문에서 제작한 Cartesian 피드백 송신기를 이용하여 협-대역 전송시스템에 적용할 수 있음을 확인하였다.

• 한국광학회지
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• 제28권1호
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• pp.22-27
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• 2017

본 논문에서는 음향광학 파장선택 필터(acousto-optic tunable filter) 기반의 파장훑음 레이저(wavelength swept laser)를 이용한 시간-인코딩 근적외선 분광 기술(time-encoded near-infrared spectroscopy)을 제안하였다. 파장훑음 레이저는 800 nm 근처 영역에서 이득 스펙트럼을 가지는 반도체 광 증폭기(semiconductor optical amplifier)를 기반으로 제작되었으며, 음향광학 파장선택 필터를 공진기 내부에 삽입함으로써 음향광학 파장선택 필터에 인가되는 전기적 라디오주파수에 따라 출력 파장을 선택할 수 있도록 하였다. 본 연구에서는 종래의 기술인 백색광 분광기 기반의 검출부 분광 근적외선 분광 기술과 제안된 파장훑음 레이저 기반의 광원부 분광 근적외선 분광 기술을 각각 이용하여 근적외선 흡수 염료 샘플의 흡광도를 각기 측정하여 실험적으로 비교함으로써 본 연구에서 제안하는 음향광학 파장선택 필터 기반 파장훑음 레이저를 이용한 근적외선 분광 기술의 특성을 증명하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권4호
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• pp.429-438
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• 1997

기계식 판막은 매몰식 인공장기에 널리 사용돼 왔으며, 판막의 이상은 환자의 죽음으르 의미한다. 판막의 이상에 영향을 미치는 것은 많은 요소들이 있는데 대표적으로 기계적인 고장과 혈전현상이 있다. 그래서 비침습적으로 이것들을 발견하는 것이 필요하게 된 것이다. 이 논문의 목적은 스펙트럼의 해석과 인공신경망을 이용하여 혈전현상을 발견하는데 있다. 신호의 측정은 공압식 좌심실 보조장치에 장착한 기계식 판막으로부터 마이크로폰과 증폭기를 이용하였다. 디스크 위의 모의 혈전현상과 봉합링의 주위에 혈전현상, 20%, 40% 60%로 자라나는 혈전현상은 펠레세인과 실리콘을 이용하여 제작하였다. 기초 성능 평가를 위해 1KHz 정현파를 인가하여 시스템을 평가하였으며, 정상적인 판막과 5 종류의 혈전현상의 스펙트럼은 혈전현상의 정보를 지닌 개폐시 peak의 신호 파형에서 구하였다. 데이터의 정량적인 해석을 위해 7,000개의 입력 노드와 20개의 은닉층과 1개의 출력층으로 이루어진 인공신경망을 사용하였다. 결론적으로 훈련된 인공신경망을 사용한 결과 정상 판막과 비정상 판막을 판단하는데 90%의 판단능력을 보였다. 이상의 실험을 통해 판막의 이상유무를 신호의 스펙트럼 해석과 인공신경망을 통해 평가할수 있음을 알 수 있었다. 본 논문의 결과는 앞으로 인공장기를 몸속에 지니고 있는 환자에게서 장기의 상태를 지속적으로 감시할 수 있는 기술적 토대를 제공할 것이다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제19권10호
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• pp.1096-1103
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• 2008

본 논문에서는 개별 차수 혼변조 신호 발생기를 이용한 전치 왜곡 선형화기 구조를 제안하였다 혼변조 신호 발생기는 공통 에미터 증폭기의 에미터 단자에 쇼트키 다이오드를 삽입하여, 3차와 5차 혼변조 신호를 다이오드 바이어스 전압에 따라서 발생시킨다. 이렇게 만들어진 혼변조 신호는 다이오드의 직렬 궤환을 이용한 것으로, 다이오드 바이어스 제어에 따라서 혼변조 신호의 크기와 위상을 변화시킬 수 있다. 이러한 혼변조 발생기를 전치 왜곡 선형화기로 사용했을 때, 반송파 2톤 신호 인가 시 3차와 5차 혼변조 신호는 각각 13.5 dB, 0.9 dB의 개선을 보였고, 광 대역폭을 갖는 CDMA IS-95 2FA 신호를 인가하였을 경우, 중심 주파수로부터 ${\pm}0.885$ MHz, ${\pm}1.23$ MHz 떨어진 지점에서 ACLR이 각각 2.3 dB, 2.5 dB의 개선됨을 확인하였다.

• 한국조명전기설비학회지:조명전기설비
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• 제9권2호
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• pp.58-67
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• 1995

본 논문은 유도전동기의 운전조작시에 발생되는 자계변화특성에 대하여 기술하였다. 본 측정시스템은 자기적분형 자계센서, 증폭기, 능동형 적분기로 이루어졌으며, 교정실험에 대한 측정계의 주파수대역과 감도는 각각 20[Hz]~0.234[mV/$\mu$T]이다. 유도전동기의 기동과 정상운전중에 발생하는 자계성분을 측정하였으며, 고조파 성분을 고속 푸리에 변환기법으로 분석하였다. 유도전동기의 직입기동시에는 단일성 펄스자계가 강하게 발생하였으며, 이의 피크치는 정상상태의 값보다 5배이상 크게 나타났다. 이러한 긴 과도시간과 강한 자계의 세기는 전동기의 큰 인덕턴스와 동특성에 기인된다. 유도전동기의 정상운전시에는 유도전동기의 극수에 의존하는 기본파에 대한 분조파의 자계성분이 관측되었다. 또한, 자계의 분조파 성분은 전동기의 토크 변동으로 불균일한 회전토크로 인해 생기는 맥동전류와 전압플리커에 의해서 발생하는 것으로 생각된다. 인버터구동형 유도전동기에서는 직입기동에 비하여 많은 고조파 성분이 발생되고 있었으며, 특히 전동기의 구동주파수가 낮을수록 맥동토크에 의한 전류변화로 고조파 성분은 더욱 증가하였다.

• 농업과학연구
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• 제27권2호
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• pp.107-116
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• 2000

신호 분석용 컴퓨터와 음성을 획득하기 위한 고성능 마이크로폰, 획득된 음성에서 노이즈 제거 및 음성 신호 증폭을 위한 증폭기 그리고 음성 신호를 저장하기 위한 데이터 레코더와 신호 분석용 오실로스코프로 이루어진 음성 분석 시스템을 개발하여 임신돈의 분만시기 예측한 결과는 다음과 같다. 1. 임신돈은 분만일에 가까워지면서 소리지르는 회수가 증가하고, 눕는 위치를 바꾸는 행동을 빈번하게 함으로써 이러한 행동시 발생되는 소리의 회수가 증가하는 것을 관찰할 수 있다. 따라서 임신돈의 분만 예측을 위해 이러한 소리의 발생회수와 시간을 기록 분석하도록 알고리즘을 개발하였고, Labwindows/CVI로 Software를 개발하였다. 2. 임신돈의 음성 특성은 오실로스코프와 상용 프로그램(Sound Forge)을 사용하여 분석하였으며, 그 결과 임신돈의 순수 음성은 30~2,500Hz 사이의 진동수와 -35~-75dB의 크기로 나타났다. 3. 임신돈의 분만 예측을 위해 분만시간과 음성 및 발생 소리의 출현회수의 상관관계를 분석하였으며, 그 결과 분만 예정일로부터 3일 동안 발생된 소리의 출현 횟수는 8일 동안 발생된 총 소리의 출현 합계의 85%에 해당되었고, 분만 예정 8시간 동안 발생된 소리의 출현 횟수는 46%에 해당되었다. 4. 음성 및 소리의 출현 회수에 의한 분만 예측의 성공률은 분만 1일전임을 예측하는 것에 목표를 두고 이루어졌으며, 그 결과 공시 돼지 모두 분만일에 가까워지면서 계속적인 자리바꿈 행동에 의해 소리 출현 횟수가 증가하여 분만 1일전과 6시간전임을 예측시 모두 100% 성공률을 보였다.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.15-21
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• 2009

목적 : 나선 주사 영상에서 경사자계시스템의 회로 모델을 기반으로 실제 경사 자계를 추정하여 재구성에 사용함으로써 재구성 영상을 개선하는 방법을 제안하였다. 대상 및 방법 : 자기공명영상장치의 경사자계 시스템은 저항 성분과 자체 인덕턴스, magnet 시스템과의 상호 인덕턴스, 커패시턴스 성분 등을 가지고 있어서 경사자계 증폭기에 인가하는 입력 경사자계 파형과 실제 만들어지는 경사자계 사이에는 시간적인 지연과 함께 파형에도 차이가 있다. 나선주사 영상에서 실제 만들어진 경사자계 파형 및 k-space 궤적은 재구성 과정에서 매우 중요한 역할을 한다. 본 논문에서는 경사자계시스템을 회로 소자로 모델링하였고, 입력 전압 파형에 대한 출력 전류 파형을 구함으로써 실제 얻어지는 경사자계파형을 유도하였다. 모델링에서 사용한 R-L-C 값은 재구성영상의 화질로부터 얻을 수 있는 방법을 제시하였다. 결과 : 1.5 Tesla MRI 시스템에서 경사자계 시스템의 입력 전압 파형에 대하여 실제 얻어지는 경사자계 파형을 추정할 수 있었다. 경사자계파형을 적분함으로써 얻어진 나선 궤적을 재구성에 적용한 결과 재구성 영상의 균일도가 개선되었고, edge 부근에서 overshoot 가 줄어들었으며, 해상도가 향상된 영상을 얻을 수 있었다. 결론 : R-L-C 회로 모델을 이용하여 경사자계시스템을 성공적으로 모델링할 수 있었고, 입력 전압 파형에 대하여 실제 얻어지는 경사자계(전류) 파형을 추정할 수 있었다. 이로부터 얻은 kspace 나선 궤적을 이용하여 월등히 개선된 재구성영상을 얻을 수 있었다.