• 한국정보통신학회논문지
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• 제19권4호
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• pp.917-924
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• 2015

본 연구에서는 스마트폰을 이용하여 손가락 끝의 혈류의 흐름을 촬영하여 사용자의 맥파 (PPG : Photoplethysmography) 신호를 측정할 때, 카메라 영상 속성에 따른 신호 품질에 대해 연구하였다. 영상 속성은 비트 레이트(Bitrate), 해상도(Resolution), 플래시(Flash)의 조건을 선정하였다. 각 조건에 따라서 변화하는 영상 이미지의 적색(Red)값의 변화를 측정하고 PPG 신호의 추출을 위해 PPI (Pulse to Pulse Interval)를 계산하였다. 실험은 총 20명의 대학생을 대상으로, 세 가지 영상 속성 조건을 조합하여 18가지 태스크로 분류하여 진행되었다. 오른손의 중지에는 PPG 센서를 착용하고 검지에는 스마트폰을 접촉한 상태로, 동시에 2분간 맥박을 측정하여 두 신호의 상관성 분석을 진행하였다. 실험 결과, 영상의 해상도가 $640{\times}480$, 비트레이트 5000kbps, 플래시가 On일 때 가장 높은 상관성(83%, p=0.01)을 나타내는 것을 확인하였다. 본 연구 결과가 앞으로 스마트폰의 카메라를 이용한 맥파 신호 측정 시스템에서 생체신호 품질을 개선하기 위한 유용한 가이드가 될 것으로 기대된다.

• 한국항해항만학회:학술대회논문집
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• 한국항해항만학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.100-102
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• 2016

선박에 고립성에 의해 선원들은 선상 화재 시 직접 화재를 진압해야하는 위험에 직면해있다. 따라서 현재의 규정에 따른 소방원 장구나 화재진압 시나리오가 안전하고 유효한 것인지에 대한 실제적인 검증이 필요하다. 이에 해상과 육상의 소방원 장구 및 화재진압 시나리오를 비교하고, 실제 선박에서의 화재발생 장소 및 빈도의 통계를 산출하여 현재의 선상에서의 화재진압 시스템 및 소방원 장구의 한계점을 입증하였다. 그리고 실제 선종 및 크기별 각선의 도면을 검토하여 화재 발생 빈도가 가장 높은 선내 구역까지의 거리 등을 산출하여 더 많은 실험군에 대한 실제 소방원 장구 착용자 인원수의 증감 및 환경의 변화에 따른 실험 및 현직 승무원들을 대상으로 한 설문조사를 통해 가장 이상적인 소방원 장구 및 화재진압 시나리오를 도출하고자 한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.303-309
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• 2021

본 연구는 보행 훈련시 심박수의 변화에 따라 보행속도를 조절하여 뇌졸중 환자의 심폐기능의 변화를 알아보고자 하였다. 대상자는 만성 뇌졸중 환자 20명을 무작위로 실험군과 대조군으로 분류하여 연구를 진행하였다. 실험군은 심박수 측정기를 착용한 상태로 트레드밀에서 심박수의 변화에 따라 보행속도를 증가 또는 감소시키면서 보행훈련을 실시하였고, 대조군은 대상자의 주관적인 속도에 의해 보행훈련을 실시하였다. 보행훈련 사이에 10분 간격으로 1분씩 휴식시간을 부여했으며 주 3회씩 총 6주간 중재를 실시하였다. 대상자들의 중재이후의 변화를 살펴보기 위하여 폐활량(VC), 호기예비용적(ERV), 흡기예비용적(IRV) 노력성 폐활량(FVC), 1초간 노력성 호기량(FEV1), 최대 호기 속도(PEF)를 측정하여 심폐기능의 변화를 확인하였다. 연구결과 폐활량, 흡기예비용적, 호기예비용적에서 집단과 시기사이에서 상호작용을 나타내었으며 주효과인 집단 및 시기 간 유의한 차이도 나타났다(p<.05), 1초간 노력성 호기량, 노력성 폐활량, 최대 호기속도에서는 그룹과 시기사이에서 상호작용이 나타나지 않았다. 주 효과에서는 집단 간 유의한 차이를 보이지 않았으나(p>.05) 시기 간에는 유의한 차이를 보였다(p<.05). 연구결과 보행과정에서 심박수의 변화에 따라 속도를 변화시켜 훈련을 시행할 경우 심폐기능의 유의한 향상을 보인 것으로 보아 보행 훈련시 속도변화를 통해 훈련을 할 경우 심폐기능의 유의한 변화를 이끌어 낼 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제22권2호
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• pp.127-133
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• 2021

낙상 판단을 위한 최근 발표되는 연구는 RNN(Recurrent Neural Network)을 이용한 낙상 동작 특징 분석과 동작 분류에 집중되어 있다. 웨어러블 센서를 기반으로 한 접근 방식은 높은 탐지율을 제공하나 사용자의 착용 불편으로 보편화 되지 못했고 최근 영상이나 이미지 기반에 딥러닝 접근방식을 이용한 낙상 감지방법이 소개 되었다. 본 논문은 2D RGB 저가 카메라에서 얻은 영상을 PoseNet을 이용해 추출한 인체 골격 키포인트(Keypoints) 정보로 머리와 어깨의 키포인트들의 위치와 위치 변화 가속도를 추정함으로써 낙상 판단의 정확도를 높이기 위한 감지 방법을 연구하였다. 특히 낙상 후 자세 특징 추출을 기반으로 Convolutional Neural Networks 중 Gated Recurrent Unit 기법을 사용하는 비전 기반 낙상 감지 솔루션을 제안한다. 인체 골격 특징 추출을 위해 공개 데이터 세트를 사용하였고, 동작분류 정확도를 높이는 기법으로 코, 좌우 눈 그리고 양쪽 귀를 포함하는 머리와 어깨를 하나의 세그먼트로 하는 특징 추출 방법을 적용해, 세그먼트의 하강 속도와 17개의 인체 골격 키포인트가 구성하는 바운딩 박스(Bounding Box)의 높이 대 폭의 비율을 융합하여 실험을 하였다. 제안한 방법은 기존 원시골격 데이터 사용 기법보다 낙상 탐지에 보다 효과적이며 실험환경에서 약 99.8%의 성공률을 보였다.

• 감성과학
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• 제26권4호
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• pp.103-114
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• 2023

증강현실은 가상현실과는 구별되는 개념으로, 실제 세계와 가상 세계의 요소가 혼합된 상호작용 환경이다. 본 연구는 가상현실 또는 일상에서 노출될 수 있는 일반적인 콘텐츠를 활용하여, 증강현실이 사용자 경험에 미치는 영향을 검증하였다. 본 연구에서는 증강현실 사이버 멀미를 유발하기 위해서 조건에 따라 증강현실 노출 시간과 콘텐츠의 움직임 속도를 조작하였다. 실험 과정에서 참가자는 증강현실 기기를 120분 동안 착용하고 30분씩 시뮬레이션 레이싱 게임을 시청하며 색 변화 탐지 과제를 수행하였고, 그로 인해 유발된 주관적인 불편감을 SSQ 설문지를 이용해 보고하였다. 실험 결과, 증강현실 노출 시간이 길어질수록 사이버 멀미는 점진적으로 증가하였으며 기기를 해제한 후에도 사이버 멀미는 지속되었다. 하지만, 움직임 속도는 사이버 멀미에 미미한 영향을 미쳤다. 특히, 메스꺼움 증상과 방향 감각 상실 증상이 높게 유발되는 가상현실과는 다르게 증강현실은 안구 운동 불편감에 대한 보고가 높게 관찰되었다. 본 연구는 증강현실 경험이 가상현실 경험과는 구별됨을 보여주며, 증강현실 경험으로 유발될 수 있는 인체 영향성을 다면적으로 측정했다는 점에서 의의가 있다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제35권1호
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• pp.75-81
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• 2010

측두하악장애 치료를 위해 사용되는 야간 이갈이 교합장치의 착용 여건을 in vitro 실험으로 재현함으로써, 수분 침윤 및 건조 주기 반복 처리가 교합장치용 레진의 표면경도와 굴곡강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 폴리메틸메타크릴레이트를 주성분으로 하는 교합장치용 레진을 사용하여 막대형의 시편을 제작하였다. 대조군 1로 사용되는 레진 시편은 $37^{\circ}C$에서 7일간 수분에 침윤시킨 후, 그리고 대조군 2의 레진 시편은 상온에서 7일간 건조한 상태로 유지한 후 각각 시편의 표면경도와 굴곡강도를 측정하였다. 실험군으로 사용되는 레진 시편을 $37^{\circ}C$에서 7일간 수분에 침윤 시킨 후, 하루 8시간 동안 침수를 시키고 16시간 동안은 상온에서 건조를 시키는 수분 침윤 및 건조 주기 처리를 30일 동안 계속 하였다. 이러한 주기적 처리 1일째, 7일째, 30일째에 시편의 표면경도와 굴곡강도를 측정하였다. 대조군과 실험군의 표면경도와 굴곡강도의 차이에 대해 통계분석을 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 실험군과 대조군의 교합장치용 레진의 표면경도는 수분 침윤 및 건조 주기의 반복 처리에도 유의한 차이를 보이지 않았다. 2. 교합장치용 레진의 굴곡강도는 수분 침윤 및 건조 주기를 30일간 처리한 실험군이 1일째의 실험군 및 제1대조군에 비해 더 컸다. 이러한 결과를 측두하악장애 환자들에서 교합장치를 사용하고 보관하는 방법에 고려할 수 있을 것으로 사료된다.

• 대한치과보철학회지
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• 제32권1호
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• pp.120-147
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• 1994

저자는 가공의치에서 임플란트와 치아간의 보철물 연결형태와 나사형 및 원통형 임플란트에서 그 형태의 차이가 주위 골조직의 응력분산에 어떤 영향을 미치는지 알아보기 위해 임플란트와 지대치를 고정성 및 반고정 성 가공의 치로 연결하고 수평면에 대해 수직 및 25도 측방하중을 가하여 주위 골조직의 응력분산 양상을 3차원적 광탄성 실험을 통해 비교 분석한 바 다음과 같은 결론을 얻었다. 1) 나사형 임플란트에서는 수직 및 측방력에 대해 경부에 응력집중이 나타났다. 2) 나사형 임플란트와 치아를 가공의치로 연결했을 경우에는 임플란트의 경부와 지대치의 치경부 및 근단부에 응력집중이 나타났으며, 고정성 가공의치로 연결했을 때에는 지대치의 치경부에 반고정성 가공의치로 연결했을 때에는 임플란트 경부에 더 큰 응력집중이 나타났다. 3) 원통형 임플란트와 치아를 가공의치로 연결했을 경우에는 임플란트와 지대치의 근단부에 응력집중이 나타났으며, 고정성 가공의치로 연결했을 때에는 지대치의 근단부에 반고정성 가공의치로 연결했을 때에는 임플란트와 지대치의 경부에 더 큰 응력집중이 나타났다. 4) 임플란트와 치아를 가공의치로 연결했을 경우에는 고정성 및 반고정성 가공의치 양쪽 모두에서 원통형 임플란트보다 나사형 임플란트에서 지대치 주위의 응력분산이 더 균등하게 나타났다. 5) 나사형 임플란트 주위의 응력분산은 임플란트 두 개를 고정성 가공의치로 연결했을 때, 가장 균등한 것으로 나타났으며, 그 다음이 치아와 고정성 가공의치로 연결했을 때, 그 다음이 치아와 반고정성 가공의치로 연결했을 때, 그리고 임플란트 단독으로 사용했을 때 가장 불리한 것으로 나타났다.TEX>$45.4{\pm}16.6m$, Panavia는 $41.3{\pm}22.9m$, 그리고 All-Bond는 $151{\pm}82m$로 나타났다. 4. 인산 아연 세멘트와 Panavia는 All-Bond에 대해 통계학적 유의성 있는 차이를 나타내었으며(p<0.05)인산 아연 세멘트와 Panavia-EX사이에는 유의성 있는 차이가 없었다(p>0.05). 비교시 All-Bond & composite resin cement 군이 Z.P.C. 군보다 높게 나타났으나 통계학적 유의성은 없었다(P>0.05).않거나 더 적게 쓰고도 농사를 지을 수 있는 영농법 및 농약을 좀 더 안전하게 살포할 수 있는 방법의 개발, 고온에서도 착용하기 좋고 보호 성능이 좋은 보호구의 개발이 시급히 요구되며, 농약살포시 환기요령과 보호구 착용방법에 대한 교육 등의 강화도 고려되어야 할 것으로 생각된다. 둘째, 농부증 증상 중 흔한 증상들은 농작업 자세 및 과도한 노동에 기인되었을 가능성이 있으므로 신체에 부담을 줄일 수 있는 농기구를 개발하고, 주기적인 휴식 및 운동을 권장해 볼 만하다. 세째, 고혈압 유소견율이 15% 전후로 높으므로 고혈압 관리사업의 강화가 요구된다.는 의료분쟁을 줄일 수 있는 방안이 마련되어야 하고, 의료보험수가의 조정도 필요할 것이다.보호차원에서 정부의 중립적 의지가 있어야 할 것으로 생각된다.의 비율이 감소하였으나 본태성고혈압, 당뇨병, 폐결핵, 협심증 둥의 비율이 증가하였다. 일반외과의 경우에는 치핵, 항문열상, 종기 등의 비율이 감소하였고, 위암, 대장암, 담낭암 등의 비율은 증가하였다.

• 감성과학
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• 제22권4호
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• pp.97-106
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• 2019

본 연구의 목적은 직물형 스트레인게이지 센서의 종류와 측정 위치가 호흡 신호 검출 성능에 미치는 영향을 연구하는 것이다. 본 연구에서는 호흡 신호 측정을 위하여 두 가지 종류의 센서를 구현하고 이를 밴드에 부착하여 호흡신호를 검출하였다. 20대의 건강한 남성 8명을 대상으로 호흡 측정 밴드 2종을 순차적으로 피험자에게 착용하도록 하였다. 피험자가 편안하게 서 있는 상태에서 분당 15회의 호흡을 동기화시켰다. 30초 동안의 호흡 신호를 측정하고 10초간 휴식을 취하도록 한 후 다시 30초 동안의 호흡 신호를 반복 측정하였다. 측정 위치는 흉부와 복부에서 각각 측정하였다. 또한 동작 상태에서의 호흡 측정 성능을 검증하기 위하여 피험자를 80SPM의 속도로 제자리에서 걷게 하고 이 때의 호흡 신호를 동일한 실험 방법으로 측정하였다. 한편 참조 신호를 획득하기 위해 'BIOPAC Systems, Inc.'의 SS5LB를 착용하게 한 후 동시에 측정하였다. 센서의 종류, 측정 위치, 동작 상태의 총 8개 조합의 집단 간 측정 성능의 차이를 검증하기 위해서 SPSS 24.0을 사용하여 Kruskal-Wallis test와 Bonferroni 사후검정을 실행하였다. 또한 센서 종류, 측정 위치, 동작 상태에 따라 각각 차이가 있는지를 분석하기 위해 Wilcoxon test를 실시하였다. 분석 결과 동작 상태와 관계없이 CNT기반의 직물센서를 통해 흉부에서 호흡 신호를 측정 했을 때 호흡 신호 검출 성능이 가장 우수한 것으로 나타났다. 본 연구의 결과를 기반으로 향후에는 야외 환경에서 또는 일상활동 중에도 동작에 방해 없이 다양한 생체신호를 실시간으로 모니터링 할 수 있는 가슴벨트형 웨어러블 플랫폼을 개발하고자 한다.

• 감성과학
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• 제22권1호
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• pp.15-22
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• 2019

본 연구의 목적은 그래핀(Graphene)을 사용하여 폴리우레탄 나노웹(Polyurethane Nanoweb)에 전기전도성을 부여하고, 이를 이용하여 나노웹 기반의 스트레인센서(Strain Sensor)를 개발하는 것이다. 이를 위해 1% 그래핀 잉크를 폴리우레탄 나노웹에 푸어코팅(Pour-coating)한 후 PDMS(Polydimethylsiloxane)로 후처리를 하여 착용 가능한 스트레인센서를 완성하였다. 시료 표면에 전도성 물질이 잘 코팅되었는지 확인하기 위해 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)를 이용하여 시료의 표면 특성을 평가하였다. 시료의 전기적 특성 평가는 멀티미터(Multimeter)를 사용하여 시료의 선저항(Linear Resistance)을 측정하고, 시료를 각각 5%, 10% 인장하였을 때 선저항이 어떻게 변하는지 비교하였다. 또한 시료의 성능을 평가하고자 게이지율(Gauge Factor)을 구하였다. 착의평가 실험은 완성된 스트레인센서를 더미에 착용시킨 후 MP150(Biopac system Inc., U.S.A.)과 Acqknowledge(ver. 4.2, Biopac system Inc., U.S.A.)를 사용해 인장에 따른 호흡신호를 측정하였다. 표면 특성을 평가한 결과, 모든 전도성 나노웹 시료들이 그래핀 잉크로 균일하게 코팅되어있음을 확인하였다. 인장에 따른 저항값 측정 결과, 그래핀을 처리한 시료인 시료 G가 가장 낮은 저항값을, 그래핀을 처리한 후 열처리를 한 시료인 시료 G-H가 가장 높은 저항값을 가졌고, 시료 G와 시료 G-H의 경우 길이가 5%, 10%로 늘어남에도 선저항값의 변화가 안정적으로 증가하는 것으로 나타났다. 저항값 결과와는 달리, 시료 G가 시료 G-H보다 더 높은 게이지율을 보였다. 실제로 착의평가 결과, 시료 G-H를 이용해 만든 스트레인센서가 안정된 Peak값으로 측정되어 좋은 품질의 신호를 얻었다. 그러므로 본 연구를 통해 그래핀 잉크를 처리한 폴리우레탄 나노웹이 호흡 센서로서의 역할을 충분히 수행하는 것을 확인하였다.

• 핵의학기술
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• 제26권1호
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• pp.27-32
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• 2022

전신 뼈 검사를 시행할 경우 검출기와 밀접한 거리로 인해 심리적 어려움을 겪고 있는 환자들이 많다. 최근 의료분야에서 가상현실(Virtual reality, VR) 장비를 사용하여 주의분산법(distraction method)을 통해 집중력이 약한 소아 환자 또는 중증 치료를 받는 환자에게 진통경감 효과를 줄 수 있다는 보고가 있다. 이에 본 논문은 핵의학 검사 시 환자들에게 심리적 안정을 주기 위해 VR 장비를 사용하였고, 이를 임상에서 활용할 수 있는지 평가해보고자 한다. VR 장비로는 ALLIP Z6 VR (ALLIP, Korea)을 사용하여 휴대전화에 연결한 후 실험을 진행하였다. 대상자는 2021년 9월 1일부터 2021년 9월 30일까지 전신 뼈 검사를 시행한 환자 30명으로 하였다. ^99mTc-HDP를 정맥주사한 후 3시간~6시간 뒤에 VR 장비를 착용하고 전신영상을 얻었다. 검사 후 설문조사를 실시하였고 검사에 대한 심리적 불안도와 VR 장비에 대한 만족도는 리커트 척도 5점을 이용하였다. 설문조사에 관한 가설검증 및 신뢰도는 SPSS Statistics 25 (IBM, Corp., Armonk, NY, USA)를 통해 분석하였다. 기존 전신 뼈 검사에 대한 불안감은 3.03±1.53인 반면 VR 장비 착용 후의 불안감은 2.0±1.21으로 불안도가 34%로 감소 한 것으로 나타났다. VR 장비에 대한 환자의 집중도가 검사에 대한 불안감에 미치는 영향력을 회귀분석 했을 때 B값은 0.750 (p<0.01), t값은 6.181 (p<0.01)으로 VR 장비에 집중할수록 검사 시 불안도가 감소하고 75%의 영향력이 있음을 나타냈다. 또한 전체적인 VR 장비에 대한 만족도는 3.76±1.28이었고 재사용의사율은 66%였다. 설문지의 신뢰도계수 Cronbach α값은 0.901로 나타났다. VR 장비를 사용할 경우 환자들의 주의가 분산되면서 불안감이 감소되고 심리적으로 안정되는 효과가 나타났다. 향후 VR 장비 기술이 발전됨에 따라 장비의 소형화가 가능해지고 VR 콘텐츠영상의 해상력이 증가하는 등 보다 사실적으로 환자에게 안정감이 제공된다면 임상에서도 다양하게 활용될 수 있을 것이라 사료된다.