• Information and Communications Magazine
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• v.25 no.2
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• pp.54-62
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• 2008

본 고에서는 바이오 정보, 특히 호흡 및 심박수 측정을 위한 바이오 레이더의 원리 및 최근 연구동향을 살펴본다. 바이오 레이더는 무선을 이용하여 비접촉 방식으로 심박 및 호흡 신호를 측정할 수 있어, 향후 u-헬스케어의 핵심 기술중의 하나로 고려되고 있으며, 최근 관련 연구가 전세계적으로 활발히 진행되고 있다. 하지만 실제 상용화되는 데는 아직도 많은 난관이 있어 이를 극복하려는 기술 개발 및 지속적인 관심이 필요하다.

• Proceedings of the IEEK Conference
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• 1998.10a
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• pp.899-902
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• 1998

임상진단에 있어서 종종 문제가 되고 있는 호흡에 따른 두뇌부분의 가상적인 상하이동을 고려해서 위상 엔코드 축인 Y 방향만의 강체의 평행이동을 취급한다. 종래의 발견적인 축차 근사 반복처리에 의한 제거방법과는 달리, 본 연구에서는 MRI 촬상과정과 화상특성의 해석에 근거한 MRI 신호중의 체동성분과 화상성분을 단순한 대수연산에 의해 분리할 수 있는 새로운 구속조건을 도출한다. MRI 신호에 대해서 X 방향의 1차원 푸리에 변환을 행한 후의 Y 방향의 스펙트럼 위상값은 화상자신의 성분과 체동성분의 합이 되고 있다. 한편, 두뇌부위 등의 단층상에 있어서 주위의 피하지방 부분의 밀도는 거의 균일한 것 알려져 있어 이 부분위의 Y 방향의 1 라인 밀도분포를 대칭이라고 간주할 수 있다. 밀도함수가 대칭인 경우 스펙트럼의 위상은 그 위치에 대하여 선형적으로 변화한다. 따라서 이 선형함수로부터 벗어난 성분을 체동성분으로 분리할 수 있다. 이러한 구속조건에 기초를 둔 근거가 명확한 아티팩트의 제거방법을 제안한다. 아울러 본 방법의 유효성을 확인하기 위해 호흡에 의한 주기성의 체동을 가진 MRI 화상에 대해서 시뮬레이션을 행하였다.

• Proceedings of the KIEE Conference
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• 2008.10b
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• pp.131-132
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• 2008

본 연구에서는 백서(SD rat)을 통하여 출혈량을 제어하여, 일정만 프로토클 내에서 통합 시스템으로 생리적 데이터를 획득하고, 출혈량에 따른 생리적 변화를 관찰하는데 목적이 있나 외상 환자의 사망 원인 중에서 높이 차지하고 있는 출혈성 쇼크의 효과석인 조기 피로 및 치료 효과 예후의 객관적 판정에 도움을 주고자, 컨트롤이 용이한 백서 11마리로부터 출혈성 쇼크와 상관관계가 높다고 알려진 자율 신경계의 생체 신호 변화 특성인 심전도, 혈압, 체온, 호흡 등의 계측 방법으로 측정하고 정량적으로 분석하였다. 그 결과 출혈전과 출혈중, 출혈후 각각의 생체 신호 변화를 살펴보았으며, 호흡수와 심박수, 심박변이도의 변화를 알 수 있었다.

• The Journal of the Institute of Internet, Broadcasting and Communication
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• v.23 no.2
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• pp.119-129
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• 2023

Sleep apnea causes various secondary disease such as hypertension, stroke, myocardial infarction, depression and cognitive impairment. Early detection and continuous management of sleep apnea are urgently needed since it causes cardio-cerebrovascular diseases. In this study, wearable device for monitoring respiration during sleep using PVDF film was developed to detect vibration through trachea caused by breathing, which determines normal breathing and sleep apnea. Variables such as respiration rate and apnea were extracted based on the detected breathing sound data, and a noise reduction algorithm was established to minimize the effect even when there is a noise signal. In addition, it was confirmed that irregular breathing patterns can be analyzed by establishing a moving threshold algorithm. The results show that the accuracy of the respiratory rate from the developed device was 98.7% comparing with the polysomnogrphy result. Accuracy of detection for sleep apnea event was 92.6% and that of the sleep apnea duration was 94.0%. The results of this study will be of great help to the management of sleep disorders and confirmation of treatment by commercialization of wearable devices that can monitor sleep information easily and accurately at home during daily life and confirm the progress of treatment.

• Annual Conference of KIPS
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• 2013.05a
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• pp.232-235
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• 2013

간 질환 진단을 위한 의료 초음파 동영상에서 호흡으로 인한 영상의 흔들림 현상은 전이시간(transit time) 요소와 같은 진단 파라미터의 신뢰도를 저하시킬 뿐만 아니라, 정확한 병변 형태의 추출을 어렵게 한다. 본 연구에서는 호흡 주기를 자동으로 감지하고 이를 기반으로 ROI 를 추적하는 방법과 프레임 샘플링을 통하여 TIC(Time-Intensity Curve) 형태의 왜곡을 보정하는 방법을 고찰한다. 세부적으로 동적 가중치와 모멘텀 요소를 고려한 추적 기법을 제시하고 유용성을 평가한다. 또한 호흡주기와 프레임간 유사도(similarity)를 기반으로 한 영상 샘플링 기법을 제안하고 이로부터 신호의 왜곡을 보정할 수 있음을 보인다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2000.11a
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• pp.236-241
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• 2000

가상환경 하에서의 임장감을 객관적으로 계측하기 위한 방법으로 생체신호를 이용한 감성의 계측을 시도하였다. 여러 가지 가상환경 하에서 뇌파, 심전도, 호흡 등 다 채널의 생체신호를 계측하고 이때 피실험자가 느끼는 객관화된 임장감 지표들을 동시에 평가하여 이를 신경 회로망을 이용하여 분석하였다. 계측된 생체 신호를 사전 처리하여 일차적인 생체분석 지표들을 도출하고 이를 신경회로망의 입력으로 활용하였다. 임장감을 분석할 수 있도록 신경회로망을 학습시키고, 이를 이용하여서 가상환경 하에서 계측된 생체신호를 분석하여 임장감을 정량화하여 평가하였다.

• Asia-pacific Journal of Multimedia Services Convergent with Art, Humanities, and Sociology
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• v.8 no.6
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• pp.957-966
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• 2018

Recently, the demand for remote patient monitoring based on IoT has been increased due to aging population and an increase in single-person household. A non-contact biological signal measurement system using multiple IR-UWB radars for remote patient monitoring is proposed in this paper. To reduce error signals, a multilayer Subtraction algorithm is applied because when the background subtraction algorithm was applied to the biological signal processing, errors occurred such as voltage noise and staircase phenomenon. Therefore, a multilayer background subtraction algorithm is applied to reduce error occurrence. The multilayer background subtraction algorithm extracts the signal by calculating the amount of change between the previous clutter and the current clutter. In this study, the SVD algorithm is used. We applied the improved multilayer background subtraction algorithm to biological signal measurement and computed the respiration rate through Fast Fourier Transform (FFT). To verify the proposed system using IR-UWB radars and multilayer background subtraction algorithm, the respiration rate was measured. The validity of this study was verified by obtaining a precision of 97.36% as a result of a control experiment with Neulog's attachment type breathing apparatus. The implemented algorithm improves the inconvenience of the existing contact wearable method.

• Journal of the Korean Magnetics Society
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• v.22 no.5
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• pp.178-182
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• 2012

This research suggested that the extraction of respiratory rate could be made possible by using frequency analysis in the data process for clip-type pulsimeter equipped with permanent magnet and Hall sensor. The pulse analysis included of cardiac motion information depending on variation of pulse waveforms is investigated by means of Fast Fourier Transformation (FFT). The peaks of FFT spectrums measured at 15, 20, 30, 40, and 50 tempos are coincided to each respiratory rate having 0.125 Hz, 0.16 Hz, 0.25 Hz, 0.33 Hz, and 0.41 Hz, respectively. The FFT spectrum using algorithm for the extraction of respiratory rate showed the best pulse waves measured during 300 s. Based upon these results, the clip-type pulsimeter could extract the effective respiratory rate reflecting physical effects.

• The Journal of Korean Institute of Communications and Information Sciences
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• v.38C no.9
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• pp.813-821
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• 2013

In this paper, a vital signal sensor based on impedance variation of resonator is presented. Proposed vital signal sensor can detect the vital signal, such as respiration and heart-beat signal. System is composed of resonator, oscillator, surface acoustic wave (SAW) filter, and power detector. The cyclical movement of a dielectric such as a human body, causes the impedance variation of resonator within the near-field range. So oscillator's oscillation frequency variation is effected on resonator's resonant frequency. SAW filter's skirt characteristic of frequency response can be transformed a small amount of frequency deviation to a large variation. Aim to enhance the existing sensor detection range, proposed sensor operates in 870 MHz ISM band, and detect respiration and heart-beat signal at distance of 120 mm.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.1 no.1
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• pp.79-91
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• 1998

이 연구의 목적은 IAPS(국제정저사진체계) 사진자극에 의해 유발된 각각의 주관적 정서상태에 특정적인 자율신경계 반응이 존재하는지를 규명하는 것이다. 부정적 정서(분노, 슬픔, 놀람)와 긍정적 정서(행복, 흥분)를 유발하는 IAPS사진을 각 60초 동안 제시하였을 때 유발되는 심박률, 호흡률, 피부전도반응을 측정하였다. 시각자극이 주어진 초리 30초 동안 통계적으로 유의미한 심박률 감속 및 호흡률 감소를 보여주었으며, 뚜렷한 피부전도반응이 출현하였다. 심박률 감속은 혐오보다 흥분에서 더 크게 나타났고, 피부전도반응의 진폭은 혐오보다 흥분에서 더 큰 것으로 나타났다. 한편, 피부전도반응의 진폭이 상승하는 시간은 슬픔, 행복, 놀람보다 혐오에서 더 짧아지는 경향을 보여주었다. 이와 같은 자율신경계 반응(심박률, 호흡률, 피부전도반응)은 정서상태간에 뚜렷한 차이를 보여주며, 특정 정서상태에서 자율신경계 반응은 개인차가 있기는 하지만 전체적으로 매우 전형적인 반응패턴을 보여주었다. 본 연구의 결과는 정서 특정적인 자율신경계 반응이 존재할 가능성을 시사해주며, 생리신호분석을 통해서 심리적 정서를 결정할 수 있는 형판(template)의 구성을 위해서 다양한 자율신경계 정서반응의 지표를 포괄적으로 측정 분석하는 후속연구가 요구된다.