• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2004년도 춘계종합학술대회
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• pp.269-272
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• 2004

초음파 센서를 이용한 호흡측정방식은 관성 및 압력의 오차의 영향을 거의 받지 않고, 반영구적으로 사용이 가능한 호흡기기이다. 초음파의 특성을 이용한 것으로 송수신시 초음파의 매질인 공기의 흐름에 의한 반송형식인 초음파의 전달속도 차이를 이용하여 호흡량 및 흐름을 detecting하는 기술이다. 본 논문에서는 환자를 중심으로 측정이 이루어져야 하기 때문에 센서의 송수신시 일어나는 신호의 sensitivity를 향상시켜서 약한 호흡에도 dectection이 가능하도록 하였다.

• 한국전자파학회:학술대회논문집
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• 한국전자파학회 2002년도 종합학술발표회 논문집 Vol.12 No.1
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• pp.315-318
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• 2002

본 논문은 도플러 레이다의 원리를 이용하여 인체 호흡수 측정기술에 관하여 기술하였다. 주파수 1.59㎓ 대역의 전자파를 이용한 인체 호흡수 측정의 역사적 배경과 함께 자세한 측정원리 및 방법을 제시하였다. 인체의 흉곽 운동에 의해 반사된 신호의 도플러 주파수 차이만큼의 변이량을 오실로스코프 상에서 단위시간 당 호흡수를 나타내었다. 헤테로다인 방식의 시스템으로 측정하였으며, 폴디드 슬롯 안테나를 자체 제작하여 사용하였다. 이와 같은 인체 호흡수 측정기는 생명체 탐지 장치나 수면 무호흡증 측정기로 사용될 수 있으며 동작 감지 레벨을 높이면 그 적용 범위는 더욱더 늘어날 것으로 예상된다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.204-209
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• 2005

초음파 센서를 이용한 호흡측정방식은 관성 및 압력의 오차의 영향을 거의 받지 않고, 반영구적으로 사용이 가능한 호흡기기이다. 초음파의 특성을 이용한 것으로 송수신시 초음파의 매질인 공기의 흐름에 의한 반송형식인 초음파의 전달속도 차이를 이용하여 호흡량 및 흐름을 detecting하는 기술이다. 본 논문에서는 환자를 중심으로 측정이 이루어져야 하기 때문에 센서의 송수신시 일어나는 신호의 sensitivity를 향상시켜서 약한 호흡에도 dectection이 가능하도록 시스템의 성능을 향상시켰다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.478-479
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• 2008

본 연구에서는 비접촉 방식으로 심박과 호흡을 측정하기 위해 2.4GHz 대역에서 동작하는 도플러 레이더 센서와 베이스밴드 모듈로 구성된 도플러 레이더 시스템을 설계하고 그 성능을 평가하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템은 심폐활동에 의한 흉부 표면의 움직임에 의해 반사되는 레이더의 위상변화를 이용하여 심폐 활동을 측정한다. 도플러 레이더 센서의 출력은 베이스 밴드 모듈의 전처리 필터부, 증폭부, 오프셋 조정부를 통과하여 호흡과 심박 신호로 분리된다. 분리된 생체신호는 기존의 생체신호와 상관성을 확인하기 위해 기준신호로 호흡과 심전도를 동시에 측정하여 그 결과를 비교 및 분석하였다. 설계된 도플러 레이더 시스템에서 분리된 호흡 및 심박 신호는 측정 대상의 움직임이 없는 상태에서는 높은 검출률을 보였으며, 도플러 레이더에서 심박과 호흡 신호를 검출한 결과 거리, 호흡과 심박의 변이량, 호흡과 심박대역에 따라 검출률이 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제8권2호
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• pp.509-515
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• 2004

폐 기능 검사는 임상에서 환자의 진단 및 치료 판단에 널리 이용되고 있을 뿐 아니라 폐의 연구, 특히 폐의 생리학 및 폐질환의 역학 연구에 일찍부터 사용되어 왔다. 여러 가지 폐 기능 검사 중 가장 쉽고 경제적으로 시행할 수 있는 기본적인 검사법으로 폐활량 검사법(Spirometer)이 있다. 폐활량 검사기는 호흡 기체의 용적 유량의 순간적인 변화량을 측정하는 의학 기기이다. 과거에는 기계식 폐활량기가 주로 사용되었으며, 현재까지도 많이 사용되는 방법은 유체 흐름의 "양" 변화를 유체의 압력 변화로 전환시키는 차압식 방식이다. 그러나 이러한 형태는 압력 손실과 유지 보수가 힘들고, 특성 검사 주기가 짧은 단점을 가지고 있다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센싱 방식을 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기의 개발을 최종 목표로 하여, 호흡 기체 특성에 적합한 센서, 신호 측정 구현 회로를 포함한 유량 측정 단말부 개발과 측정신호를 이용한 호흡 측정 알고리즘과 진단 알고리즘 구현에 중점을 두었다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제19권11호
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• pp.33-41
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• 2014

본 논문에서는 일상생활에 편리한 무구속 센서를 활용하여 호흡을 측정하는 시스템을 제안한다. 제안된 시스템은 Piezoelectric 센서를 내장한 센서 패드, 센서 패드로부터 출력된 호흡 신호를 증폭 필터링한 후 디지털로 변환하는 호흡 측정 기기, 센서 데이터 시각화 및 호흡 측정 알고리즘을 구현한 뷰어로 구성된다. 제안된 알고리즘은 센서 데이터의 임계값을 통해 추출된 최고점을 기준으로 한 호흡 주기에 기반하고 있다. 3명의 피실험자에 대하여 이동 평균 개수와 임계값을 변경해 가면서 호흡 측정 실험이 수행되었으며, 실험 결과에 의하면, 제안 시스템은 이동 평균 개수 50~60을 중심으로 임계값 800~1300 범위에서 약 5% 이내의 오류율이라는 양호한 성능을 나타내었다. 향후 본 시스템은 영 유아나 독거노인의 수면 중 질식사를 예방하는데 기여할 수 있을 것으로 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 학술대회 논문집 정보 및 제어부문
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• pp.482-483
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• 2008

본 연구는 수면 중 무구속적 방식으로 에어 베개에 부착한 PPG 센서에서 호흡 및 심박을 검출하는 방법을 제안하였다. 본 연구에서 사용된 반사형 PPG 센서는 광원이 피부로 투과되어 혈관의 이완 및 수축 정도를 측정할 수 있다. 반사형 PPG 센서로부터 하드웨어 모듈을 통과한 생체 신호는 AD 변환되어 PC로 전송된다 PPG에서 검출된 분당 심박 수는 전송된 신호의 밸리점간의 시간 간격을 이용하여 추출하며 호흡 신호는 밸리점의 크기를 연결하여 추출하였다. 검출된 호흡 신호와 기준 호흡 신호간의 상관성을 확인하기 위해 기준신호로 호흡과 심박을 동시에 측정하여 그 결과를 분석하였다. PPG 센서로부터 획득한 심박 및 호흡 신호는 기준신호들과 높은 상관성을 가지며 호흡시 발생하는 움직임과 호흡 속도에 영향을 받는다는 것을 알 수 있었다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2003년도 춘계종합학술대회
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• pp.514-517
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• 2003

산소공급은 신체 요구 중 가장 기본적인 것이다. 호흡은 뇌의 연수(medulla oblongata)에 있는 호흡중추와 폐의 정상적 기능에 의해 조절된다. 즉 폐와 환경 사이의 공기 이동인 외 호흡과 헤모글로빈과 단세포 사이의 세포수준에서의 산소 이동인 내 호흡을 말한다. 성인의 호흡수는 보통 1분에 15-20회이나 연령, 운동, 기온, 심리적 변호, 질병상태, 대기의 산소 함량, 약물 투여 등에 따라 차이가 난다. 호흡측정은 대상자가 쉬고 있을 때 하는 것이 중요하다. 호흡 측정은 측정하고 있다는 사실을 대상자가 모르도록 기술적으로 해야한다. 현재 사용하는 방법은 주의를 끌지 않도록 대상자의 팔목에 손을 댄 채로 맥박을 측정한 바로 직후 계속해서 대상자의 가슴의 움직임을 관찰하면서 호흡을 측정하는 것이다. 본 논문에서 구현하고자 하는 것은 관성의 오차 및 압력의 오차에 영향을 거의 받지 않는, 그리고 반영구적으로 사용이 가능한 초음파 센서를 이용한 임베디드 환경의 호흡 량 측정기이다.

• 한국방송∙미디어공학회:학술대회논문집
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• 한국방송∙미디어공학회 2020년도 추계학술대회
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• pp.94-97
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• 2020

코로나 시대에 도래하며 비접촉 방식의 생체 징후에 대한 관심이 증가하고 있다. 본 연구는 비접촉식 측정 방식으로써 모바일 전면 카메라를 이용하여 심장박동, 심장 박동 변이율, 산소포화도, 호흡도, 스트레스 수치를 측정할 수 있는 효과적인 방법론을 제시하는 것이 목적이다. 모바일 전면부 카메라에서 실시간으로 안면 영상을 추출하기 위하여 Blaze Face를 이용하였으며, 안면 영상의 특징점인 눈, 코, 입, 귀의 위치를 이용하여 이마 부분의 관심 영역을 지정하였다. 관심 영역에서 색상 성분을 R, G, B로 분리하여 시간 축으로 정렬 후 fourier transform을 진행한 후 각각의 성분들을 측정하고자 하는 생체 징후에 맞게 Filter 처리함으로써 생체 징후를 측정하였다. 안면 영상을 이용한 생체 징후 측정 결과를 검증에 활용하기 위하여 실측 기기인 mCube-Healthcare device를 이용하였으며, 분석 결과 모바일에서 안면 영상을 통해 심장박동, 삼장 박동 변이율, 산소포화도, 호흡도, 스트레스 수치의 다섯 가지 생체 징후를 추출할 수 있는 가능성을 확인하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제27권2호
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• pp.163-170
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• 2022

현재 반려동물과 함께 사는 가정이 매우 늘어나면서 반려동물의 건강 상태에 대해서 알고 싶어하는 요구가 늘었다. 이에 대한 요구의 증가에 따라 반려동물에게서 호흡과 맥박을 측정하는 방법이 필요한데 반려동물의 특성상 털이 있다는 것을 고려하여 흡착식의 심전도와는 다른 방법인 심탄도 방식을 이용하여 호흡과 맥박 신호를 측정하고자 한다. 이 심탄도 방식은 호흡과 맥박 신호가 하나의 신호에 섞여 만들어지기 때문에 하나의 신호 파형에서 호흡 신호 파형과 맥박 신호 파형을 분리할 필요가 있다. 본 논문에서는 심탄도 측정을 위한 웨어러블 기기를 구현하여 신호를 측정할 수 있게 하고, 이 심탄도 웨어러블 장치로부터 입력된 신호를 호흡 신호와 맥박 신호로 분리하는 방법을 제안하였다.