• 인지과학
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• 제16권3호
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• pp.189-197
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• 2005

본 연구에서는 $40\%$ 농도의 산소 공급에 따른 2·bark 과제 수행 능력, 혈중 산소 포화도, 심박동율의 변화를 관찰하고자 한다. 1명의 남자 (평균 $25.8\pm1.3$세)와 5명의 여자 (평균 $23.0\pm1.0$세) 대학생을 대상으로 두 가지 농도의 산소$(21\%,\;40\%)$를 공급하면서 2-back 과제를 수행하게 하였다. Rest1 (1분), 0-back Task (1분), 2-back Task (2분), Rest2 (4분)의 네 단계의 순서로 실험이 진행되었고, 전 단계에서 혈중 산소 포화도와 심박동율의 생리 신호가 측정되었다. $21\%$에 비해 $40\%$ 산소 농도에서 평균 정답률이 유의하게 증가하여, 고농도 산소 공급이 2-back 과제 수행 능력에 긍정적인 영향을 미친다는 사실을 도출할 수 있었다. $21\%$에 비해 $40\%$의 산소가 주어질 때 혈중 산소 포화도는 증가하였고 심박동율은 감소하였다. 이것은 인지 처리 수행 시 $21\%$에 비해 $40\%$의 산소 공급이 실제 혈중 산소 농도를 증가시켜 인지처리에 따른 뇌 활성화를 촉진시킬 수 있다는 사실을 의미하고, 공급된 과산소에 의해 심박동율이 감소한다는 사실을 의미하는 것이다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 춘계학술대회 논문요약집
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• pp.300-300
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• 2004

본 연구에서는 언어과제 수행 시 일반 공기 중의 산소 농도 (21%) 환경에 비해 외부에서 고 농도 (30%)의 산소 공급이 혈중 산소 포화도(SPO$_2$), 심박동율(Heart Rate), 정답률(Accuracy), 반응속도(Reaction Time)에 어떠한 영향을 미치는지를 검증하고자 한다. 30%와 21%의 산소를 8L/min의 양으로 일정하게 공급할 수 있는 산소 공급 장치를 이용하였고, 10명의 대학생(오른손잡이, 평균나이 23.4세)을 대상으로 실험을 수행하였다. 난이도가 비슷한 두 가지 언어과제를 28문제씩 피험자에게 풀게하여 정답률과 반응속도를 계산하였다.(중략)

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제11권2호
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• pp.277-282
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• 2010

본 연구에서는 생체 계측 모듈에서 획득된 혈중 산소 포화도(SpO2) 신호를 PC에 무선으로 전송할 수 있는 무선통신 모듈을 개발하였다. 개발된 무선통신 모듈은 개인의 의료정보 보안을 고려하여 지그비 또는 블루투스 등과 같은 개방형 프로토콜 대신 비개방형 프로토콜로 설계되었다. 또한 응급이송 시 전송된 혈중 산소 포화도 신호를 의료진에게 정보 손실 없이 다양한 형태의 데이터 및 그래프로 정보를 제공할 수 있도록 하는 디스플레이 프로그램을 개발하였다.

• 대한의용생체공학회:학술대회논문집
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• 대한의용생체공학회 1991년도 추계학술대회
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• pp.133-141
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• 1991

혈중 산소 포화도는 생체의 중요한 정보로써 많은 학자들이 산소 포화도를 비추출방법으로 측정하기 위한 이론과 센서의 제작에 관해서 연구를 하고 있다. 혈액에서의 빗의 흡수(Absorption)와 산란(Scattering)에 관한 이론 연구가 Ishimaru, Takatani. Johnson 등의 학자들에 의해 진행되었고, Polanyi, Hehir, Johnson, Schmitt등에 의해서 센서 구조와 센서 제작에 관한 연구가 진행되고 있다. 산소 포화도를 직접 혈액을 추출하지 않고 비추출식으로 측정하게 된다면, 최근 우리나라에서도 인공 심장이 개발되고 있으므로 인공 심장의 제어에 필요한 정보로써 산소 포화도를 신속 정확하게 공급할 수 있어 인공 심장의 정확한 재어가 가능하다. 그리고 반도체 기술을 이용하여 소형화가 가능하므로 생체 적용성(Biocompatibility)이 우수하고 다기능을 가진 센서를 만들 수 있다. 본 논문에서는 비추출식으로 산소 포화도를 측정하기 위한 투과광 방식과 반사광 방식의 기본 이론 및 센서의 설계를 위한 기본 이론을 분석하였다. 그리고, 적색광의 사용가능성을 테스트하기 위한 모의 실험도 행하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제20권5호
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• pp.573-579
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• 1999

본 논문은 2채널 센서를 이용한 펄스 옥시메터의 산소포화도 계산 모델의 설계 및 분석에 관한 것이었다. 또한 Beer Lambert 법칙에 의거하여 기존 알고리즘 및 새로운 알고리즘들을 이론적으로 분석하였다. 제안된 알고리즘은 손가락을 투과한 2개의 채널에서 나온 광신호를 각각 직류성분 Adc 와 맥동성문 Aasin wt. 잡음성분 Ahnoise , ALnoise 등으로 모델링한다. 모델링 되어진 광신호를 맥동성분이 적분비를 사용하여 고주파 동잡음인 AHnoise 를 제거한 후 각각 산소포화도 계산을 위한 상관계수 그래프를 구한다. 또한 2개의 채널에서 적분비를 사용하여 구해진 상관계수 그래프를 사용하여 산소농도를 추출하는 방법에 관하여 기술하였다. 맥동성분비와 관혈적인 측정에 의한 혈중 산소포화도와의 상관관계 그래프의 선형성을 확보하기 위하여 펄스 옥시메터 시뮬레이터 오차범위를 고려해 75~100%상이의 산소포화도를 중점적으로 관측하였고, 4주기로 면적계산주기를 결정하여 실험하였다. 본 연구에서 제안된 알고리즘의 성능평가는 맥동성분의 적분비를 이용한 방법과 비교하였다. 비교결과는 4주기의 면적계산 주기를 가졌을 때 기존의 방식보다 평균오차가 0.7%정도 향상되었으며, 회귀적선의 신뢰도를 보여주는 결정계수 ${\gamma}$$^2$도 0.995로 기존의 방식에서 나온 0.979보다 더 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 따라서 2채널을 이용한 방법이 A Lnoise 제거와 성능면에서 우수하다는 결론을 얻을 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2011년도 춘계학술대회
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• pp.751-753
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• 2011

산소포화도 계측기는 파장대가 다른 두 개의 광원을 사용하여 신체 일부분에 빛을 투과시켜 나타나는 두 신호를 측정하여 측정된 신호로부터 산소포화도를 구하게 되며, 이러한 광학적 방법은 혈액내의 산소가 빛을 흡수하는 성질을 가지고 있기 때문이다. 혈중 산소포화도는 제 5의 생체신호라 불릴 정도로 현대 의학에서 중요한 위치를 차지하고 있다. 하지만 기존의 산소포화도 계측기는 사용자가 산소포화도를 보는 용도로서 사용하였고, 통신을 사용한 모니터링 기능이 부족하였다. 본 논문에서는 기존의 산소포화도 계측기에 블루투스 기능을 활용하여 외부의 Gateway와의 통신을 위해 의료기기 표준화 프로토콜인 IEEE11073-10404를 내장한 산소포화도 계측기를 설계하였다.

• 센서학회지
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• 제2권1호
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• pp.75-80
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• 1993

본 논문에서는 혈액의 산소포화도를 비추출식으로 측정하기 위한 광 센서와 센서 시스템을 나타내었다. 광센서의 광원으로는 665nm와 805nm의 파장을 가지는 LED를 사용하여 구성하였고, 감지기로는 PIN 포토다이오드를 이용하여 각 센서부를 구성하였다. 이들 광원과 감지기를 이용하여 Flat Pack에 광 센서를 제작하였다. 혈액의 산소포화도를 측정하기 위한 센서 시스템을 신호 증폭기, 필터, 디스 플레이 장치, A/D 컨버터, 마이크로프로세서와 메모리 등으로 설계, 제작하였다. 그리고, 비추출식으로 산소포화도를 측정하기 위한 모의 실험 장치를 구성하여 모의 실험을 행하였다. 실험 결과, 산소포화도의 변화에 따른 각 파장의 출력치 변화를 비교하여 보면 665nm의 파장에서의 출력 변화가 805nm의 파장에서의 출력 변화보다 5배 정도 크게 변화하였다. 그리고, 산소포화도가 100%에서 60%로 변화할 때, 각 파장의 비(R805/R665)는 선형적으로 변화하였다. 그러므로, 100%에서 60%까지의 산소포화도 범위에서, 개발된 센서는 산소포화도의 변화를 5% 정도의 해상도로서 측정가능하였다. 따라서, 개발된 광센서가 인공 심장의 대동맥과 대정맥에 연결된다면 정확하고 신속하게 인공 심장을 제어할 수 있을 것이다.

• 스마트미디어저널
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• 제11권9호
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• pp.30-38
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• 2022

안전사고의 위험성이 상존하는 작업 현장에서 안전사고 발생 시 신속한 조치를 위해서는 생체 데이터를 실시간으로 파악하는 것이 중요하다. 그 중 혈중산소포화도는 인간이 생명을 유지하는 데 있어서 가장 중요한 요소이므로 작업자의 안전관리를 위한 선제 대응으로 상황에 따라서 실시간 산소포화도 측정과 모니터링이 필요하다. 건강 및 생명 위험 보호복을 착용한 작업자로부터 실시간 생체 신호를 수신하고, 외부 시스템에서 작업자의 위험 상태를 공유 및 분석함으로써 작업자의 현재 상태를 진단하고 작업자에게 발생할 수 있는 응급 상황에 효율적으로 대응할 수 있다. 본 논문에서는 사고 현장에서 응급 상황에 대처하기 위해 보호복 착용자의 유해 가스와 산소포화도 위험도를 실시간 모니터링할 수 있고, 착용자의 활동성과 안전성을 보장할 수 있는 웨어러블 산소포화도 측정 플랫폼 기술을 제안하였다. 추후 제안한 시스템의 결과를 통해 확인한 한계점을 극복하고, 움직임 보정 등 개선된 생체 데이터를 플랫폼에 적용한다면 유해 가스 환경뿐만 아니라 응급 환자를 대상으로 하는 병원이나 가정에서도 활용할 수 있을 것이라 기대한다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.576-581
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• 2021

유행병 후 시대에 COVID-19는 아직 완전히 통제되지 않고 있다. 마스크 착용은 여전히 전염병 예방의 주요수단이며, 마스크로 인한 부정적인 영향은 계속되고 있다. 오랫동안 마스크를 착용하면 두 가지 문제가 발생할 수 있다. 첫 번째 문제는 저산소증이고 다른 하나는 심리적 스트레스의 증가이다. 마스크의 부정적인 영향을 줄이기 위해 이 논문에서는 새로운 호흡방식을 제안하였다. 저산소증과 스트레스 증가의 두 가지 문제를 동시에 해결하는 "음~"발성호흡이다. 이 논문에서 새로운 호흡 패턴으로 스트레스를 해소하는 원리를 파악하였고, HRV와 스트레스 지수의 관계를 설명하면서 SDNN을 지표로 사용하여 이 호흡 패턴의 효과를 스트레스지수로 측정하였다. 실험결과 "음 ~"발성호흡이 마스크 착용으로 인한 스트레스를 해소 할 수 있을 뿐만 아니라, 마스크를 쓰지 않을 때도 일상적인 스트레스를 해소해 주기도 한다. 따라서 누구나 쉽게 구현할 수 있는 이 방법은 앞으로 더 대중화될 것이다.

• 한국자연치유학회지
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• 제11권2호
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• pp.116-122
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• 2022

배경: 복식호흡 수련이 수면이나 혈중 산소농도에 미치는 연구는 아직도 미비하다. 목적: 본 연구는 50대 여성들에게 복식호흡 수련후에 혈중 산소 포화도에 미치는 영향과 맥박의 변이, 불면증 심각성 변화, 수면 전 각성의 변화, 한국판 수면에 대한 역기능적 신념 및 태도에 미치는 영향을 조사하는 것이었다. 방법: 대상자들에게 12주간 숨(호흡) 수련을 주 3회기 36회 호흡법을 통해 사전 및 사후 변화를 조사하였다. 결과: 호흡수련후 맥박 수의 변화에는 유의성이 없는 것으로 평가되었다. 산소포화도는 실험군에서는 호흡치유 사전에 93.60 SpO₂%, 호흡수련 후에는 96.5 SpO₂%로 증가하여 유의성이 있었다(p < .002). 불면증 심각성 척도와 수면에 대한 역기능적 신념은 호흡수련 하기 전보다 후에 감소치가 유의성이 있었다(p < .000). 결론: 대상자들에 대한 호흡수련이 불면증, 맥박과 산소포화도에 효과가 있어서 건강에 도움 되는 것으로 평가한다.