• 한국안광학회지
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• 제19권2호
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• pp.171-177
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• 2014

목적: 본 연구는 면봉으로 문지르기를 하였을 때 써클콘택트렌즈로부터의 염료 용출 여부를 알아보기 위하여 수행되었다. 방법: 총 7종의 써클콘택트렌즈를 면봉으로 문질렀을 때 표면의 변화를 주사전자현미경으로 관찰하고, $20^{\circ}C$ 및 $36.5^{\circ}C$에서 각각 다목적용액에 1 주일간 담가두었을 때의 염료용출과 비교하였다. 결과: 면봉으로 문지르기를 하였을 때 전면 혹은 후면에서 염료가 용출되어 나오는 렌즈는 총 7종 중 5종으로 나타났으며, 염료 용출 여부는 써클콘택트렌즈 종류에 따라 상이하였고 동일 써클콘택트렌즈라 하더라도 전면과 후면에서 상이하였다. 염료가 용출된 경우는 문지르기로 인하여 염료 부분이 긁혀 나감을 주사전자현미경 관찰을 통하여 확인할 수 있었다. 그러나 다목적용액에 $20^{\circ}C$ 혹은 $36.5^{\circ}C$에 1 주일간 담궈 두었을 때에는 염료는 용출되지 않았다. 실험 대상 써클콘택트렌즈 중 50% 이상의 제조사에서 착색제의 성분에 대한 정보를 제공하지 않고 있으며 염색방법 등과 같은 기본정보들이 부실하게 제공되고 있었다. 결론: 본 연구에서는 물리적인 힘이 가해졌을 때 써클콘택트렌즈의 염료 용출에 대한 결과를 도출하였고 써클콘택트렌즈의 개발 및 안전한 착용에 기여할 것으로 보인다.

• 한국전자파학회논문지
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• 제25권5호
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• pp.491-503
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• 2014

본 논문에서는 모노폴과 같은 방사특성을 갖고 인체 표면 간 통신을 위한 $TM_{31}$ 고차 모드 반원-링 마이크로스트립 패치 안테나를 제안하였다. 제안된 안테나는 단락 핀을 이용하여 $TM_{31}$ 고차 공진 모드를 형성하였고, 평면형임에도 불구하고 모노폴과 같은 방사특성을 갖는다. 패치안테나의 좁은 대역폭을 확장하기 위해 $TM_{31}$ 모드 C-형 반링 패치를 반원 패치에 인접시켰으며, 소형화를 위해 half mode를 사용하였다. 인체 착용환경을 고려하여 마이크로스트립 라인을 이용하여 급전하였다. 제안된 안테나는 ISM(Industrial, Scientific, and Medical) 2.45 GHz 대역(2.4~2.485 GHz)에서 $0.25{\lambda}_0{\times}0.46{\lambda}_0{\times}0.025{\lambda}_0$의 크기를 갖고, 2.38~2.49 GHz에서 4.24 %의 10-dB 반사손실 대역폭을 갖는다. 인체의 영향을 고려하기 위해 2/3 근육-등가 반고체형 모의인체를 제작하고, 이를 이용하여 안테나에 미치는 인체의 영향을 분석, 검증하였다. 또한, 실제 인체 상황에서 제안된 안테나를 통해 인체 표면 간 링크의 통신 성능 분석을 위한 실험을 수행하였다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제48권2호
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• pp.127-137
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• 2011

본 논문에서는 3축 가속도 센서를 이용하여 사람이 보행 시 발생하는 센서 데이터를 획득하여 실시간 걸음 수 검출과 활동량으로 변환 가능한 웨어러블 디바이스를 개발하였다. 피험자 59명을 대상으로 트레드밀에서 호흡가스대사분석기(K4B2), Actical 그리고 본 연구에서 개발된 디바이스를 착용 후 36분 동안 테스트 프로토콜에 따라 느리게 걷기, 걷기, 빠르게 걷기, 천천히 뛰기, 뛰기, 빠르게 뛰기 등의 다양한 걸음 속력에서 테스트를 진행하였다. 3축 가속도 센서의 X, Y, Z축 출력 값을 하나의 대표 값으로 처리하는 신호벡터크기(Signal Vector Magnitude :SVM)를 사용하였다. 또한 정확한 걸음 수를 검출하기 위해 휴리스틱 알고리즘(Heuristic Algorithm :HA)을 제안하고 적응적인 임계값 알고리즘(Adaptive Threshold Algorithm :ATA), 적응적인 잠금 구간 알고리즘(Adaptive Locking Period Algorithm :ALPA)을 제안한다. 그리고 인체 활동량 측정을 위하여 가속도 센서 출력 데이터와 피험자 정보를 이용하여 에너지소비량(Energy Expenditure :EE)을 추정하는 회귀식을 도출하였다. 실험결과 제안하는 알고리즘의 걸음 수 인식률은 97.34%를 보였으며 활동량 변환 알고리즘도 Actical의 성능보다 1.61% 향상 되었다.

• 한국통신학회논문지
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• 제38C권12호
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• pp.1106-1113
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• 2013

치매와 같은 노인성 정신질환 환자들에게 운동량과 일광량은 환자의 투약량과 조절과 진료에 있어 중요한 단서가 된다. 따라서 환자들의 안전과 건강한 삶을 위해 일상생활의 건강정보 모니터링이 필수적이다. 이러한 서비스를 제공하기 위해 환자에게는 휴대가 간편하고 항상 착용 가능한 센서 디바이스와 데이터를 모니터링할 서버의 구성이 필요하다. 본 논문에서는 치매환자의 건강정보를 실시간으로 모니터링하고 관리하기 위해 환자가 착욕하는 시계형 디바이스(스마트 시계)와 서버시스템을 개발했다. 본 논문에서 개발한 스마트시계는 GPS, 가속도센서, 조도센서를 포함하며 환자의 위치 추적, 운동량, 일광량을 측정해 환자의 실시간 건강정보를 취득 할 수 있다. 서버시스템은 스마트시계를 통해 취득한 센서 데이터를 통해 의사, 보호자가 모니터링 할 수 있는 웹 서버와 센서 데이터의 분석 알고리즘을 포함한다. 본 논문에서 제안한 데이터 분석 알고리즘은 가속도센서를 통해 취득한 환자의 움직임에서 걸음 수를 검출해 운동량 정보를 취득하며 이를 검증하기 위해 빠른 걸음, 느린 걸음, 보통 걸음에 해당하는 3가지 경우로 실험한 결과 96%의 정확도를 보였다. 본 논문을 통해 개발된 치매환자를 위한 u-Health Care 시스템을 적용한다면 치매환자들에게 더 질 높은 의료서비스를 제공할 수 있을 것이다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권11호
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• pp.5211-5217
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• 2012

본 연구는 발강화 훈련이 유연성 편평발이 동반된 엄지발가락가쪽휨증을 가진 젊은 성인의 엄지발가락가쪽 휨증을 향상하는지에 대하여 평가하였다. 대상자는 총 28명으로 발강화 훈련군(14명)과 대조군(14명)으로 무작위로 나누었다. 8주 훈련 동안 두 군 모두 I.D.W를 착용하였다. 실험군은 발강화 훈련을 8주 동안 주 3회 1회당 20분씩 발강화 훈련을 받았다. 발의 구조와 최대 압력은 엄지발가락 가 쪽 휨 각도, 발허리 뼈의 각도, 발배뼈 높이 변화, 엄지발가락 압력, 2~5번째 발가락 압력, 첫 번째 발 허리뼈 압력, 두 번째 발 허리뼈 압력, 세 번째 발 허리뼈 압력, 네 번째 발허리 뼈 압력, 다섯 번째 발허리 뼈 압력, 중간 발 압력, 안쪽 발뒤꿈치 압력, 바깥쪽 발뒤꿈치 압력에 의하여 평가되었다. 발강화 훈련을 한 군에서 엄지발가락 가 쪽 휨 각도, 1~2 발허리뼈의 각도, 엄지발가락 압력, 첫번째 발 허리뼈 압력, 두 번째 발 허리뼈 압력, 세 번째 발 허리뼈 압력, 중간 발에서 구조와 압력이 유의하게 향상되었다. 본 연구의 결과에서 발 강화 훈련은 유연성 편평발을 동반한 가쪽발가락휨증을 가진 환자에게 유용하고 적절한 훈련으로 제안할 수 있을 것이다.

• 전자공학회논문지CI
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• 제44권1호
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• pp.56-63
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• 2007

본 논문은 신경망 (neural network: NN)과 mean-shift알고리즘을 이용하여 복잡한 배경에서 사용자의 눈을 정확히 추출하고 추적할 수 있는 눈 추적 시스템을 제안한다. 머리의 움직임에 강건한 시스템을 개발하기 위해서 먼저 피부색 모델과 연결 성분분석을 이용하여 얼굴영역을 추출한다. 그 다음 신경망기반의 텍스처 분류기를 이용하여 얼굴 영역(face region)을 눈 영역(eye region)과 비눈 영역(non-eye region)으로 구분함으로써 눈을 찾는다. 이러한 눈 검출 방법은 안경의 착용 유무에 상관없이 사용자의 눈 영역을 정확히 검출 할 수 있게 한다. 일단 눈 영역이 찾아지면 이후 프레임에서의 눈 영역은 mean-shift알고리즘에 의해 정확하게 추적된다. 제안된 시스템의 효율성을 검증하기 위해서 제안된 시스템은 눈의 움직임을 이용한 인터페이스 시스템에 적용되었고, 이 인터페이스를 이용한 'aliens game'이 구현되었다. 25명의 사용자에 대해 실험한 결과는 제안된 시스템이 보다 편리하고 친숙한 인터페이스로 활용될 수 있다는 것을 보여주었으며, 또한 $320{\times}240$ 크기의 영상을 초당 30프레임의 빠른 속도로 처리함으로써 실시간 시스템에 적용될 수 있음을 보여주었다.

• 한국건축시공학회지
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• 제9권5호
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• pp.145-153
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• 2009

이 연구의 목적은 신체적 약자와 건강한 사람의 경사로 바닥에 대한 미끄럼 평가척도의 변동 경향을 비교 분석하는 것이다. 이 연구를 통해서 반신마비 장애인과 건강한 사람에 대한 중심동요 비교 실험을 통하여 신체적 약자의 중심동요 특성을 항상 재현하는 장애 고령화 체험장비가 개발하였다. 그리고 신체적 약자(건강한 사람이 장애 고령화 체험장비 착용)와 건강한 사람을 대상으로 한 관능검사결과로부터 수평바닥 및 경사로 바닥에 대한 미끄럼 평가척도를 구성하였다. 미끄럼 평가척도와 미끄럼저항계수(C.S.R')의 관계를 분석한 결과로부터 경사로의 기울기나 미끄럼저항 차이에 따른 미끄럼 평가척도의 변동 경향은 남성과 여성이 서로 유사하다는 사실을 명확히 규명하였다. 경사로 바닥에 대한 미끄럼의 평가는 건강한 사람은 C.S.R'가 0.30 이상이면 안전하다고 평가하지만, 신체적 약자는 C.S.R'가 $0.45{\sim}0.50$ 이상인 경우에도 위험하다고 평가하였다. 이러한 평가의 차이는 주로 건강한 사람과 신체적 약자의 보행 메커니즘이 다르기 때문인 것으로 생각된다.

• 디자인학연구
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• 제20권3호
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• pp.119-128
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• 2007

디지털 기술이 발전하면서 산업디자인 프로세스에 컴퓨터를 활용하는 CAID 필수적인 부분이 되었다. 3차원 모델을 렌더링 하여 사진과 같은 최종 이미지 결과물이 만들어내는 것은 CAID에 특화된 작업들 중 하나이다. 이 작업을 위해 디자이너는 가상 모델의 재질, 조명, 카메라 둥의 위치 및 세부 변수들을 적절히 조절하여야 한다. 기존 CAID도구의 사용자 인터페이스는 이러한 속성을 컴퓨터 그래픽 연산을 위한 변수 설정 창에서 주로 해결하고 있어 디자이너들이 사용하는데 어려움을 겪고 있다. 본 논문에서는 CAID를 위한 디지털 렌더링 작업 특히 라이팅과 관련된 인터페이스 문제를 해결하기 위해 증강현실(Augmented Reality)과 실체적 인터페이스(Tangible Interface)를 활용한 가상의 라이트 조작 도구, TLS(Tangible Lighting Studio)를 제안하였다. 이는 카메라의 위치 설정, 라이팅 효과를 위한 변수설정의 인터페이스를 실체화하고 작업공간에 분산시킴으로써 보다 직관적인 렌더링 작업을 지원하는 도구이다. TLS는 가상의 광원, 카메라, 렌더링 대상 등을 물리적으로 직접 조작할 수 있는 마커, 컨트롤러 유닛들, 사용자가 착용하는 비디오 투시형 HMD 등으로 구성된다. 이를 활용하여 사용자는 증강현실 작업공간에서 직접 라이팅 속성을 조정할 수 있다. 유용성 평가 실험을 통하여 TLS가 기존 CUI(Graphic User Interface)기반 시스템보다 유효성, 효율성 그리고 사용자 만족도가 높다는 점을 발견하였다. TLS는 CAID도구의 인터페이스 분야뿐만 아니라 광원과 카메라의 효과를 활용하는 건축, 사진 촬영 교육 등의 분야에서 효과적으로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 한국게임학회 논문지
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• 제10권2호
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• pp.49-56
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• 2010

본 논문에서는 사용자의 손을 인식하여 가상현실 게임 환경에서 가상의 손을 제어할 수 있는 방법을 제안한다. 카메라를 통해 획득한 영상을 통하여 사용자의 손 이동과 가리키는 방향에 대한 정보를 획득하고 이를 이용하여 가상의 손을 게임 화면에 나타낸다. 사용자의 손의 움직임은 가상의 손이 물건을 선택하고 옮기도록 하는 입력 인터페이스로 활용할 수 있다. 제안하는 방법은 비전 기반 손 인식 기법으로 먼저 RGB 컬러영역에서 HSV 컬러영역으로 입력영상을 변환하고 H, S 값에 대한 이중 임계값과 연결 요소 분석을 이용하여 손 영역을 분할한다. 다음으로 분할된 영역에 대하여 0, 1차 모멘트를 적용하고 이를 이용하여 손 영역에 대한 무게 중심점을 구한다. 구해진 무게중심점은 손의 중심에 위치하게 되며, 분할된 손 영역의 픽셀 집합 중 무게중심점으로부터 멀리 떨어진 픽셀들을 손가락의 끝점으로 인식한다. 마지막으로 무게중심점과 손 끝점에 대한 벡터를 통하여 손의 축을 구한다. 인식 안정성과 성능을 높이기 위하여 누적 버퍼를 이용한 떨림 보정과 경계상자를 이용한 처리 영역을 설정하였다. 본 논문의 방법은 기존의 비전 기술을 통한 손 인식 방법들에 비하여 별도의 착용 마커를 두지 않고 실시간으로 처리가 가능하다. 다양한 입력 영상들에 대한 실험 결과는 제안 기법으로 정확하게 손을 분할하고, 안정된 인식 결과를 고속으로 처리할 수 있음을 보여주었다.

• 한국의류산업학회지
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• 제17권4호
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• pp.657-665
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• 2015

This study evaluated the thermoregulatory properties of functional thermal underwear ('heating underwear') in markets using a thermal manikin and human wear trials. One ordinary thermal underwear (ORD) and two functional thermal underwear (HEAT1 and HEAT2; manufactured goods, HEAT1: moisture absorbing heat release mechanism, HEAT2: heat storage, release mechanism) were chosen. Thermo-physiological and subjective responses were evaluated at an air temperature of $5.0{\pm}0.5^{\circ}C$ and air humidity of $30{\pm}5%RH$ with five male subjects ($21.6{\pm}1.3yr$ in age, $178.0{\pm}5.9cm$ in height, $68.2{\pm}5.9kg$ in body mass). Experimental conditions consisted of four ensembles that included winter clothes (Control: no underwear, ORD, HEAT1, HEAT2). Water-vapor resistance was greater in fabric of HEAT1 than others. The results were: 1) Total thermal insulation (IT) using a thermal manikin were not greater for HEAT1 (0.860clo) and HEAT 2 (0.873clo) than for ORD (0.886clo). 2) There were no significant differences in rectal temperature, mean skin temperature, heart rate and total body mass loss between the four conditions. Microclimate clothing temperature on the back was greater for ORD than for HEAT1 and HEAT2. Subjects felt more comfortable with HEAT1 than for others at rest. HEAT2 was higher in microclimate humidity when compared to other conditions. The results suggest that thermoregulatory properties of 'heating underwear' in market did not differ from those of ordinary thermal underwear in terms of total thermal insulation and thermoregulatory responses in a cold environment.