• 한국음향학회지
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• 제24권7호
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• pp.379-386
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• 2005

최근까지 개발되었던 청각 보조기 중에서 공기 전도형 보청기의 하울링 (howling) 현상과 수술 후 이소골 등 기존 음향계의 재생이 불가능한 인공 와우 (cochlear implant system)의 단점을 해결하고, 동시에 청음 명료도가 높은 음성 신호를 전달하기 위한 수단으로 연구된 것이 인공중이 (implantable middle ear hearing device) 이다. 본 연구에서는 인공중이의 음성 신호 재현을 위한 진동 장치인 차동전자 트랜스듀서 (differential electromagnetic transducer, DET)에 대한 수학적 모형화와 계의 진동을 기술하는 운동방정식을 유도하고 그 해를 구하였다. 제한된 크기와 인가 전류 $1\;mA_{rms}$ 정현파에서 최대 구동력을 얻기 위해서 전자기력에 대한 유한요소해석을 수행하였고, 결과에 의해서 자석과 코일에 대한 최적 크기를 결정하였다. 사람의 중이 내 등자뼈 (stapes)의 진동 특성과 유사한 진동을 갖는 DET를 설계하기 위해서, 진동막의 강성계수를 변화하면서 진동해석을 시뮬레이션 하였다. 설계된 DET는 마이크로 머시닝 기술에 의해서 제작하였고, 그 진동 특성을 측정 하였다. 최종적으로 측정된 진동 특성에 대한 분석을 통하여 인공중이를 위한 진동 장치로서의 적용 가능함을 확인하였다.

• 대한전자공학회논문지SP
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• 제43권5호
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• pp.79-87
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• 2006

본 연구에서 인공 와우 환자의 잡음 상황에서 음성 신호 강조와 잡음 제거를 위한 전 처리로서 companding strategy를 적용하고 이를 평가하였다. Companding은 인간의 청각 특성인 two tone suppression에 기반하며 이는 음성 스펙트럼 피크를 강화하고 배경 잡음을 감소시킨다. 하지만 companding은 잡음 제거와 스펙트럼 피크의 강화에 효과적인 반면, 제한된 채널의 수와 비선형 블록으로 인한 음성 정보 손실의 교환 특성을 가진다. 따라서 본 연구에서는 잡음 제거와 음성 정보 손실의 정도가 상대적인 두 companding 구조를 설계하여 개인마다 잡음 상황에서 언어 인지 특성차이에 따른 적절한 필터 뱅크를 도출하였으며, 낮은 신호 대 잡음 비 환경에서 인공 와우 환자의 언어 인지 향상을 위한 방법을 제시하였다. 제안된 알고리즘은 잡음 밴드 시뮬레이션을 이용하여 정상인 5명에게 평가되었다. 모든 피실험자에게서 효과적인 언어 인지의 향상이 관측되었고, 각 피실험자가 선호하는 필터 뱅크는 다르게 나타났다.

• 한국음향학회지
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• 제19권3호
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• pp.51-56
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• 2000

본 논문은 음성인식을 이용한 실시간 윈도우 자동 제어 시스템에 관한 연구이다. 사용된 음성 모델은 수행 속도를 높이기 위해 제안된 가변 DMS 모델을 이용하였으며, 인식 알고리즘으로 이를 이용한 One-Stage DP 알고리즘을 사용한다. 인식 대상단어는 윈도우에서 자주 사용되는 66개의 윈도우 제어 명령어들로 구성한다. 본 연구에서 온라인으로 음성을 처리하기 위해 음성 검출 알고리즘을 구현하였으며, 기존 DMS(Dynamic Multi Section)모델 생성시 고정적으로 적용하던 섹션의 수를 입력 신호의 지속 시간을 고려하여 가변적으로 적용한 가변 DMS 모델을 제안하였다. 또한 윈도우에서 사용자 작업에 의해 현재 상태에 인식 대상으로 불필요한 인식 대상단어가 발생하게 되는데 이를 효율적으로 처리하기 위해 사용 모델을 재구성하여 사용하도록 제안하였으며, 인간의 청각적 특성을 고려하여 음성신호에서 개인의 특성은 제외하고 음성 자체의 특징만을 추출하여 특징 벡터를 생성하는 인지 선형 예측(Perceptual Linear Predictive)분석 방법을 이용하였다. 시스템 성능 평가 결과 가변 동적 다중 섹션 모델(Variable DMS model)과 기존의 DMS 모델은 인식률 면에서는 거의 동일하지만 인식 수행 속도는 제안된 모델의 계산량이 기존 모델보다 작기 때문에 향상되었고, 다중 화자 독립 인식률은 99.08%, 다중 화자 종속 인식률은 99.39%의 인식률을 나타내었으며, 실제 노이즈가 있는 환경에서 화자독립실험의 경우 96.25%의 인식률을 보여 주었다.

• Applied Microscopy
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• 제40권2호
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• pp.53-64
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• 2010

글루타메이트 수용체는 신경연접의 발달에서 신경연접과 정제 등에 중요한 역할을 한다. 포유류 청각뇌줄기의 가쪽위올리브 핵-안쪽마름섬유체핵 신경연접에서의 흥분성 신경전달물질의 전달은 글루타메이트와 같은 많은 흥분성 신경전달물질의 전달을 조절하므로 발생학적 연구에 매우 유용한 모델이다. 귀먹음은 흥분성 회로 또는 억제성 회로의 신경연접에서 신경전달물질들의 변화뿐 아니라 형태학적 변화도 초래하게 된다. 이런 이유로 선천적으로 태어나면서 달팽이 기관이 퇴화되는 선회생쥐는 귀먹음의 병태생리를 연구하는데 가장 좋은 동물모델이다. 그러나, 선회생쥐에서 이런 NMDA 수용체 각각의 아형들이 발달에 따라 어떻게 나타나는지에 관해서는 거의 알려진 사실이 없다. 따라서, 본 연구에서는 선천적으로 속귀에 돌연변이를 가진 선회생쥐를 이용하여 면역조직화학염색법으로 생후 7일과 16일의 쥐를 정상쥐와 비교해서 글루타메이트성의 흥분성 신호가 전달되는 청각뇌줄기의 가쪽위올리브핵(LSO)에서 N-메틸-D-아스파르 트산염(NMDA) 수용체의 아형인 NR1, NR2A, NR2B의 분포를 각각 조사하였다. 생후 7일째 선회생쥐의 NR1에 대한 면역반응성의 세기는 정상군에서 $128.67\pm8.87$로 나타났고 이형접합체에서는 $111.06\pm8.04$, 동형접합체에서는 $108.09\pm5.94$으로 나타났다. 그리고 생후 16일째 선회생쥐에서는 정상군에서 $43.83\pm10.49$, 이형접합체에서는 $40\pm13.88$, 동형접합체에서는 $55.96\pm17.35$으로 나타났다. 생후 7일째 선회생쥐의 NR2A에 대한 면역반응성의 세기는 정상군에서 $97.97\pm9.71$, 이형접합체에서 $102.87\pm9.30$, 동형접합체에서 $106.85\pm5.79$로 나타났다. 생후 16일 선회생쥐의 가쪽위올리브핵에서의 NR2A에 대한 면역반응성 세기는 정상군에서 $47.4\pm20.6$, 이형접합체에서 $43.9\pm17.5$, 동형접합체에서 $49.2\pm20.1$로 나타났다. 생후 7일의 선회생쥐의 NR2B의 면역반응성 세기는 정상군에서 $109.04\pm6.77$, 이형접합체에서 $106.43\pm10.24$, 동형접합체에서 $105.98\pm4.10$으로 나타났다. 생후 16일째 선회생쥐의 NR2B의 면역반응성의 세기는 정상군에서 $101.47\pm11.50$, 이형접합체에서 $91.47\pm14.81$, 동형접합체에서 $93.93\pm15.71$으로 나타났다. 이 결과들은 생후 7일과 16일의 선회생쥐의 가쪽위올리브핵에서 NMDA 수용체의 면역반응성의 변화를 나타낸 것으로 인간 귀먹음의 주요한 병태생리를 파악하는 데 기본적인 자료를 제시할 수 있을 것이다.

• 말소리와 음성과학
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• 제15권4호
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• pp.81-90
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• 2023

청지각적 평가 및 음향학적 분석은 음성평가를 위해 임상 현장에서 일반적으로 사용해오고 있다. 본 연구는 음성장애 환자의 청지각적 및 음향학적 측정 시 말 과제 효과를 조사하고자 한다. 음성장애로 진단받은 총 22명의 환자로부터 모음연장발성(/a/, /e/, /i/, /o/, /u/, /ɯ/, /ʌ/)과 연속구어('가을'표준문단의 9개 하위문장)를 녹음하였다. 음성장애 평가 및 치료 경험이 있는 2명의 음성언어치료사가 맹검 및 무작위 음성 샘플을 사용하여 GRBAS('G', 'R', 'B', 'A', 'S')척도 및 CAPE-V('OS', 'R', 'B', 'S', 'P', 'L')를 사용하여 청지각적 평가를 실시하였다. 또한, ADSV(analysis of dysphonia in speech and voice model)를 이용하여 켑스트럼 및 스펙트럼 측정치를 구하였다. 모음 유형에 따라 GRBAS 척도에서 'B'를 제외하고 청지각적 평가에 영향을 미치지 않았으나, CAPE-V에서는 'OS', 'R', 'B'에 영향을 미쳤다(p<.05). CPP 및 L/H ratio 는 모음 유형과 문장 위치의 영향을 받았다. 표준문단의 CPP값은 모든 모음에서 'G', 하위 9문장과 유의미한 부적 상관 관계가 나타났고, 특히, /e/모음(r=-.739)에서 가장 높은 상관관계를 보였다. 두 번째 문장의 CPP는 모든 모음과 높은 상관관계를 보였다. CAPE-V는 말 자극에 따라 GRBAS보다 청지각적 평가에 더 많은 영향을 받을 수 있으며, 'B' 척도, CPP, L/H ratio는 모음 유형과 자음을 포함한 문장 위치에 따라 영향을 받았다. 따라서, 음성 장애 환자의 음성 평가에서 모음을 사용할 때는 /a/뿐만 아니라 ' 기식성'음질과 음향적으로 상관성이 높은 /i/모음을 함께 사용하는 것이 유용할 수 있다. 또한 /e/모음은 한국 표준문단 '가을' 및 하위 문장들과 음향적으로 상관성이 높았으므로 문단 대신 사용할 수 있을 것이다. 또한, 음성장애 신호들이 대부분 비주기적이라는 점을 감안할 때, CPP와 함께 표준문단 중 가장 음향적으로 상관성이 높은 두 번째 문장을 사용할 수 있을 것이다. 이러한 결과는 말과제가 청지각적 평가 및 음향학적 측정에 미치는 영향에 대한 임상적 증거를 제공하며, 이는 음성장애 환자의 음성 평가에 대한 가이드라인을 제공하는 데 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국식품저장유통학회지
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• 제22권2호
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• pp.290-296
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• 2015

해양생물 유래 기능성 소재 개발 연구의 일환으로, 국내 자생하는 감태 외 9종(곰피, 대황, 매생이, 모자반, 미역, 지충이, 청각, 톳, 파래)의 해조류을 이용하여 열수 및 에탄올 추출물을 제조하여 추출물의 항산화 활성 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성을 조사하였다. 총 페놀 및 플라보노이드 함량은 대황 에탄올 추출물에서 각각 150.81, 77.02 mg/g으로 가장 많았다. DPPH radical 소거능은 대황, 감태, 지충이 에탄올 추출물이 각각 86.26, 78.72, 68.32%를 나타내었으며, ABTS radical 소거능은 대황, 감태, 지충이 열수 및 에탄올 추출물에서 모두 99% 이상의 높은 활성을 나타내었다. SOD 유사활성과 환원력은 대황 에탄올 추출물이 21.34%, 1.710($OD_{700}$)으로 가장 높았으며, 지방산패억제능도 대황 에탄올 추출물에서 83.95%로 가장 높았다. 또한, 해조류 추출물의 ${\alpha}$-glucosidase 저해 활성은 대황, 감태, 지충이 열수 추출물에서 97.75, 95.17, 87.13%를 나타내었으며, 에탄올 추출물에서는 3종류 모두 약 98%의 높은 저해활성을 나타내었다. 해조류 중 대황, 감태, 지충이의 항산화 활성 및 ${\alpha}$-glucosidase 저해활성이 우수하여 천연 기능성 소재 개발을 위한 좋은 원료가 될 수 있을 것으로 사료되며, 기능성소재로 사용하기 위하여 적용할 제품에 따라 추출물의 재료, 첨가농도, 제품의 생리활성 등과 관련된 광범위한 연구가 요구된다.

• 한국음향학회지
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• 제35권3호
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• pp.202-207
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• 2016

자동차나 가전제품에서 발생하는 소음의 대부분은 연속성 충격소음을 동반한다. 인간 청각은 반복적 충격소음에 대하여 그 반복 주기에 따라 독립된 충격음의 집합 또는 이어진 음으로 느낄 수 있다. 본 연구에서는 연속성 충격소음의 인지에 관여하는 영향인자를 파악하고, 연속성 충격소음을 표현하기에 가장 적합한 음질분석 방법을 찾고자 하였다. 이를 위하여 연속성 충격신호를 설계하고, 연속성 충격소음이 충격음 특성을 나타내는 조건을 탐색하는 청음평가를 수행하였다. 그리고 이러한 청음평가 결과를 라우드니스, 변동강도, 러프니스 방법으로 분석하고 비교하였다. 결과적으로 연속성 충격소음은 50 Hz보다 낮은 반복주기를 가질 때부터 충격음 특성을 나타내는 것으로 확인되었다. 음질인자 중 변동강도와 러프니스 값은 연속성 충격소음의 진폭변조특성에 크게 의존하기 때문에 연속성 충격소음을 표현하는데 어려움이 있다. 반면에 라우드니스 값은 연속성 충격소음의 진폭변조특성에 의존하지 않으며, 라우드니스 변화 역치로서 평가인자 개발에 효용성이 있을 것으로 판단된다.

• 감성과학
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• 제14권4호
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• pp.503-512
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• 2011

최근 HCI 분야에서 정서 인식은 정서 지능을 구현하기 위한 핵심적인 단계 중의 하나이다. 생체신호를 이용하여 정서 인식을 시도하는 연구들이 시도되고 있으나, 기본 정서 이외의 다른 정서에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구의 목적은 무료함, 통증, 그리고 놀람의 세 가지 정서 간 자율신경계 반응의 차이를 확인하는 것이다. 실험자는 217명의 실험참여자(남 96명)들을 대상으로 시/청각 자극을 조합하여 무료함과 놀람 정서를 유발하였고, 혈압기를 이용하여 통증 정서를 유발하였다. 정서 자극이 제시되는 동안 피부전기활동, 피부온도, 심전도와 광혈량도를 측정하였고, 실험참여자들이 경험한 정서 범주와 강도를 정서평가척도 상에 평정하게 하였다. 정서 자극에 대한 평가 결과, 사용된 정서 자극은 평균 92.5%의 적합성과 5.43의 효과성을 보였는데, 이는 각 정서 자극이 해당 정서를 효과적으로 유발한 것을 의미한다. 자율신경계 측정 결과, 피부전기활동, 피부온도, 심박률, 심박률의 저주파수 성분과 평균 혈류량은 안정 상태와 정서 상태 간의 유의한 차이를 보였다. 또한 각 정서에 의해 유발된 자율신경계 반응은 정서 간에도 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 정서이론의 확장과 자율신경계 반응 측정 지표를 활용하여 정서를 인식하는 알고리즘 및 인간 정서를 변별하는 컴퓨터 시스템 개발에 응용 가능할 것이다.

• 대한전자공학회논문지TE
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• 제42권1호
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• pp.13-20
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• 2005

본 논문에서는 M. Bilginer 등이 제안한 CVEM(common vector extraction method)을 이용하여 한국어 화자독립 고립단어 인식실험을 수행하였다. CVEM은 학습용 음성신호들로부터 공통된 특징의 추출이 비교적 간단하고, 많은 계산 량을 필요로 하지 않을 뿐만 아니라 높은 인식 결과를 보여주는 알고리즘이다. 그러나 학습 음성의 개수를 일정 한도 이상으로 늘릴 수 없고, 추출된 공통벡터들 간의 구별정보(discriminant information)를 가지고 있지 않다는 문제점을 가지고 있다. 임의의 음성군으로부터 최적의 공통벡터를 추출하기 위해서는 다양한 음성들을 학습에 사용해야만 하는데 CVEM은 학습용 음성 개수에 제한이 있으므로 지속적인 인식률 향상을 기대하기 어렵다. 또한 공통벡터들 간의 구별정보 부재는 단어 결정에 있어서 치명적인 오류의 원인이 될 수 있다. 본 논문에서는 CVEM이 가지고 있는 이러한 문제점들을 보완하면서 인식률을 향상시킬 수 있는 새로운 방법인 KSCM(k-clustering subspace method)과 DCVEM(discriminant common vector extraction method)을 제안하였고 이 방법을 사용하여 고립단어를 인식하였다. 그리고 제안한 방법들의 우수성을 입증하기 위해 ETRI에서 제작한 음성 데이터베이스를 사용, 다양한 방법으로 실험을 수행하였다. 실험 결과 기존 방법의 문제점들을 모두 극복할 수 있었을 뿐 아니라 기존에 비해 계산량의 큰 증가 없이 향상된 결과를 얻을 수 있었다.

• 한국의학물리학회지:의학물리
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• 제25권4호
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• pp.264-270
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• 2014

본 연구에서는 영상유도 로봇 정위방사선치료장비(Stereotactic Radiation Therapy, SRT) 사이버나이프의 Synchrony 호흡추적장치의 사용에 있어 중요한 요소 중에 하나인 호흡의 안정성을 향상 시키고자 휴대형 호흡연습장치(portable respiratory training device)를 개발하였다. 그래프와 막대 형식의 2가지 디스플레이 중 사용자가 원하는 방식을 선택할 수 있도록 인터페이스를 제작하고, 자신의 호흡주기에 대한 리듬감을 향상 시켜 다음 호흡을 예측할 수 있도록 도와주는 청각시스템을 지원하여 편안한 호흡유도를 제공하였다. 5명의 지원자를 대상으로 자체 프로그램을 통해 검출한 개인고유 호흡주기를 적용하여, '자유호흡(free respiration)'에서 획득한 신호데이터와 시청각시스템을 통해 호흡을 유도하는 '모니터호흡(guide respiration)'의 신호데이터를 획득하고, 호흡주기(period)와 호흡깊이(amplitude)의 편차 평균값을 비교하여 유용성을 평가하였다. 호흡주기의 경우 자유호흡에 비하여 $55.74{\pm}0.14%$로 감소하였고, 호흡깊이의 경우에도 자유호흡의 비해 $28.12{\pm}0.10%$ 감소함으로써 호흡의 규칙성과, 안정성이 향상됨을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 개발한 휴대형 호흡연습장치를 이용한 간암, 폐암 등의 체부정위방사선치료에 있어, 호흡 불안정에 의해 발생되는 치료시간의 지연을 줄이고 치료정확도 향상에 도움을 줄 수 있을 것으로 평가되며, 차후 안드로이드(Android)기반의 휴대용단말기를 대상으로 한 호흡연습 어플리케이션 개발에 적용한다면 사용 편의성과 더불어 경제적 효율까지 기대할 수 있을 것으로 판단된다.