• 제목/요약/키워드: Bio-Sensing

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EMG신호 센싱과 로봇팔의 수직제어시스템 구현 (Realization for EMG Signal Sensing and Vertical Control System of Robotizing Arm)

  • 한상일;류광렬;허창우
    • 한국정보통신학회:학술대회논문집
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    • 한국해양정보통신학회 2008년도 추계종합학술대회 B
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    • pp.161-164
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    • 2008
  • 본 논문은 근전도 신호를 검출하고 로봇팔의 수직제어시스템을 구현하기 위한 연구이다. EMG 신호는 사람의 팔 근육에 흐르는 미세한 생체신호가 표면전극센서에 의해서 사용하여 검출되고 고성능 증폭, 필터링, ADC과 로봇팔의 서보 모터 구동 시스템으로 구현된다. 실험은 팔근육 움직임에 따른 EMG신호와 로봇팔의 다단계 수직제어 각도를 모니터링 한다. 시스템의 실험결과 수직제어각도는 2도 정도이며 평균오차는 5%이다.

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Highly Sensitive Tactile Sensor Using Single Layer Graphene

  • Jung, Hyojin;Kim, Youngjun;Jin, Hyungki;Chun, Sungwoo;Park, Wanjun
    • 한국진공학회:학술대회논문집
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    • 한국진공학회 2014년도 제46회 동계 정기학술대회 초록집
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    • pp.229.1-229.1
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    • 2014
  • Tactile sensors have widely been researched in the areas of electronics, robotic system and medical tools for extending to the form of bio inspired devices that generate feeling of touch mimicking those of humans. Recent efforts in adapting the tactile sensor have included the use of novel materials with both scalability and high sensitivity [1]. Graphene, a 2-D allotrope of carbon, is a prospective candidate for sensor technology, having strong mechanical properties [2] and flexibility, including recovery from mechanical stress. In addition, its truly 2-D nature allows the formation of continuous films that are intrinsically useful for realizing sensing functions. However, very few investigations have been carrier out to investigate sensing characteristics as a device form with the graphene subjected to strain/stress and pressure effects. In this study, we present a sensor of vertical forces based on single-layer graphene, with a working range that corresponds to the pressure of a gentle touch that can be perceived by humans. In spite of the low gauge factor that arises from the intrinsic electromechanical character of single-layer graphene, we achieve a resistance variation of about 30% in response to an applied vertical pressure of 5 kPa by introducing a pressure-amplifying structure in the sensor. In addition, we demonstrate a method to enhance the sensitivity of the sensor by applying resistive single-layer graphene.

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광 MMI와 방향성 결합기에 기초한 새로운 바이오 센서 플랫폼의 구현 (Implementation of Novel Bio-sensor Platform based on Optical MMI and Directional Coupler)

  • 호광춘
    • 한국인터넷방송통신학회논문지
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    • 제23권2호
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    • pp.163-168
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    • 2023
  • 본 논문에서는 화학적 감지 및 바이오 감지를 위한 새로운 플랫폼을 제시하였다. 작동 원리는 광 방향성 결합기(DC)와 다중 모드 간섭 결합기 (MMI)의 결합효율과 간섭특성에 기반한다. 또한, 실리콘 기판에 통합할 수 있도록 평면 기술을 사용하여 실현하였다. 먼저, DC와 MMIC의 분산곡선을 설명하고, 도파관 감도를 증가시키기 위한 최적화된 슬롯 광 도파관의 설계 사양을 선택하였다. 다음으로, 감지 분석물의 굴절률 변화에 대한 센서 응답을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 분석 물질의 굴절률 단위 (RIU) 변화당 높은 유효 지수 변화가 얻어졌으며, 그 감도는 DC 및 MMIC 설계 기법을 사용하여 조정할 수 있음을 보여주었다.

u-EMS : 바이오 센서 네트워크 기반의 응급 구조 시스템 (u-EMS : An Emergency Medical Service based on Ubiquitous Sensor Network using Bio-Sensors)

  • 김홍규;문승진
    • 한국정보과학회논문지:컴퓨팅의 실제 및 레터
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    • 제13권7호
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    • pp.433-441
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    • 2007
  • 바이오센서는 생명공학 또는 의학 분야에서 사용되는 인간의 생체 신호를 감지할 수 있는 센서들로 의료기기에 주로 사용되는데, 최근 MEMS 기술의 발달로 작은 크기의 하드웨어에 센서 인터페이스, 프로세서, 무선통신, 배터리 등을 포함한 모듈을 센서노드(모트 : Mote)들로 구성된 센서기반 네트워크에서 바이오센서 네트워크로 응용분야를 확장하고 있다. 이에 본 논문에서는 바이오센서 기술과 센서네트워크 기술을 융합한 기술인 바이오 센서네트워크를 활용한 응급 구조 시스템의 설계 및 구현을 제안한다. 제안된 시스템에 사용된 바이오센서는 근전도(EKG), 혈압(Blood Pressure), 맥박(Heart Rate), 산소포화도(Pulse Oximeter), 혈당(Glucose)센서들로, 바이오센서에서 측정된 생체 신호를 센서네트워크 모트를 통해 데이타를 수집하고, 수집된 데이타를 이용하여 건강관리 측정 데이타로 활용하였으며 측정된 데이터는 무선단말기(PDA, 휴대폰), 전자액자 디스플레이장치 등에서 확인 가능하도록 구성하였다. 아울러, 제안한 u- 응급 구조 시스템의 유효성을 실험하기 위해서 사용자의 바이탈사인 정보와 주변 환경정보를 고려한 실험을 수행하였다.

자폐스펙트럼장애 진단 및 치료를 위한 감성 컴퓨팅 기술 동향 분석 (Trend Analysis of Affective Computing Technology for Diagnosis and Therapy of Autistic Spectrum Disorder)

  • 윤현중;정성엽
    • 감성과학
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    • 제13권3호
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    • pp.429-440
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    • 2010
  • 자폐스펙트럼장애는 91명당 1명이 문제를 보인다고 보고되었으며 이는 우리나라 암 발생률보다도 높은 수준이지만, 국내에서는 제대로 된 진단 및 치료가 이루어지고 있지 않아 사회적으로 심각한 복지 사각지대에 있다. 자폐스펙트럼장애 아동의 경우 자신의 정서 상태를 제대로 표현하지 못하여 기존의 치료 및 교육 방법에 제약이 많기 때문에, 장애 아동의 정서를 실시간으로 인지하여 활용할 수 있는 새로운 개념의 치료 시스템의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 생체신호 감지를 통한 정서 상태 인지 기술 및 가상 감성 에이전트(agent) 모델링 기술을 포함한 감성 컴퓨팅 기술에 대하여 기술 동향 분석 결과를 제시하고, 새로운 자폐스펙 트럼장애 진단 및 치료를 위한 시스템 구성방식을 제안한다. 제안된 시스템은 뇌파 등의 생체신호로 부터 자폐아동의 정서 상태를 인지하기 위한 생체신호 감지 모듈, 가상현실 환경에서 자폐아동이 감성 에이전트와 사회적 상호작용을 하면서 다양한 진단 및 치료 시나리오를 수행하기 위한 가상 감성 에이전트 환경 모듈, 역감 교류(haptic interface)장치를 이용하여 자폐아동의 행동 입력이 가능하게 하고, 힘 반력을 자폐아동에게 전달해 주기 위한 역감 교류 모듈로 구성된다. 본 논문에서 제안한 시스템을 통해 자폐스펙트럼장애를 객관적으로 진단할 수 있으며, 생활 속에서 지속적인 치료를 가능하게 할 수 있을 것으로 기대된다.

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스핀밸브 바이오 센서를 이용한 혈액과 나노입자의 자성특성 검출 (The Detection of Magnetic Properties in Blood and Nanoparticles using Spin Valve Biosensor)

  • 박상현;소광섭;안명천;황도근;이상석
    • 한국자기학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.157-162
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    • 2006
  • 이온빔 증착 스퍼터링법과 고아 리소그래피법으로 FeMn-스핀밸브 바이오 센서를 제작하였다. 혈액내의 Fe를 포함한 헤모글로빈(Hemoglobin)과 나노 자성입자의 자성검출은 최대 자장감응 약 $0.1{\sim}0.8%/Oe$인 거대자기저항 스핀밸브 바이오 센싱소자를 이용하였다. 사용된 혈액은 인체의 피였고, Co-페라이트 나노 자성입자는 수용성 무정형 실리카로 코팅이 되었으며, 그 크기의 평균직경의 범위는 9nm에서 50nm이었다. 실제 크기가 $5x10{\mu}m^2 $ 혹은 $2x6{\mu}m^2 $로 제작된 센싱소자의 4 전극 중 전류 입력단자에 흐르는 감지전류는 1 mA로 하였다. 혈액과 나노자성 입자가 소자의 중앙부분으로 떨어졌을 때, 출력신호는 각각 자성 여부의 검출 특성을 알 수 있는 충분한 크기로 나타났다.

피어-투-피어 스마트워치 시스템을 위한 바이오 센싱 데이터 동기화 (Bio-sensing Data Synchronization for Peer-to-Peer Smart Watch Systems)

  • 이태규
    • 문화기술의 융합
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    • 제6권4호
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    • pp.813-818
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    • 2020
  • 최근, 스마트기기의 기술 및 사용자의 급증과 더불어, 스마트워치 시장이 성장하고, 그 효용성 및 사용성이 지속적으로 확대되고 있다. 스마트워치의 강점은 웨어러블 휴대성, 응용의 즉시성, 데이터 다양성 및 실시간성 등이다. 이러한 강점에도 불구하고, 스마트워치는 배터리 제약, 디스플레이 및 사용자 인터페이스 크기 제약, 메모리 제약 등의 한계성을 지닌다. 또한, 개발자 및 표준 디바이스, 운영체제 표준 모델, 킬러 애플리케이션 모듈 등의 보완 필요성이 제기된다. 특히, 스마트워치는 사용자의 생체정보 모니터링 및 응용이 주요한 서비스로 자리하고 있다. 이러한 스마트워치의 생체정보는 실시간 대용량 데이터를 생성한다. 생체정보 서비스의 고도화를 위해서, 센싱 데이터를 원격 스마트폰 또는 로컬서버저장소로 안정적인 피어-투-피어 전송이 수행되어야 한다. 본 연구는 스마트워치 시스템에서 무선 원격 피어-투-피어 전송 안정성을 보장하기 위한 동기화 방법을 제안한다. 이러한 동기화 방법에 기초한 무선피어-투-피어 전송 프로세스를 설계하고, 비동기 전송 프로세스와 제안 동기 전송프로세스를 분석하여 전송량 증가에 따른 전송 효율화 방법을 제안하다.

Development of the Bio-Optical Algorithms to Retrieve the Ocean Environmental Parameters from GOCI

  • Ryu, Joo-Hyung;Moon, Jeong-Eon;P., Shanmugam;Min, Jee-Eun;Ahn, Yu-Hwan
    • 대한원격탐사학회:학술대회논문집
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    • 대한원격탐사학회 2006년도 Proceedings of ISRS 2006 PORSEC Volume I
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    • pp.82-85
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    • 2006
  • The Geostationary Ocean Color Imager (GOCI) will be loaded in Communication, Ocean and Meteorological Satellite (COMS). To efficiently apply the GOCI data in the variety of fields, it is essential to develop the standard algorithm for estimating the concentration of ocean environmental components (, , and ). For developing the empirical algorithm, about 300 water samples and in situ measurements were collected from sea water around the Korean peninsula from 1998 to 2006. Two kinds of chlorophyll algorithms are developed by using statistical regression and fluorescence technique considering the bio-optical properties in Case-II waters. The single band algorithm for is derived by relationship between Rrs (555) and in situ concentration. The CDOM is estimated by absorption coefficient and ratio of Rrs(412)/Rrs(555). These standard algorithms will be programmed as a module of GOCI Data Processing System (GDPS) until 2008.

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Development of Livestock Monitoring Device based on Biosensors for Preventing Livestock Diseases

  • Park, Myeong-Chul;Jung, Hyon-Chel;Ha, Ok-Kyoon
    • 한국컴퓨터정보학회논문지
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    • 제21권10호
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    • pp.91-98
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    • 2016
  • Outbreaks of highly contagious livestock diseases can cause direct and indirect economic impacts such as lower productivity of cattle farms, fall in tourism in damaged areas and countries, and decline in exports. They also incur tremendous social costs associated with disease elimination and restoration work. Thus, it is essential to prevent livestock diseases through monitoring and prediction efforts. Currently, however, it is still difficult to provide accurate predictive information regarding occurrences of livestock diseases, because existing cattle health monitoring or forecasting systems are only limited to monitor environmental conditions of livestock barns and check activities of cattle by using a pedometer or thermal image. In this paper, we present a biosensor-based cattle health monitoring system capable of collecting bio-signals of farm animals in an effective way. For the presented monitoring system, we design an integrated monitoring device consisting of a sensing module to measure bio-signals of cattle such as the heartbeat, the breath rate and the momentum, as well as a Zigbee module designed to transmit the biometric data based on Wireless Sensor Network (WSN). We verify the validity of the monitoring system by the comparison of the correlations of designed device with a commercial ECG equipment through analyzing the R-peak of measured signals.

유럽연합의 ICT기반 수산업 구조개선 현황 (European Union System of Fisheries Management Based on Information and Communication Technology)

  • 오현택;이원찬;정래홍;김형철
    • 한국수산과학회지
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    • 제46권5호
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    • pp.513-519
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    • 2013
  • The fishing industry in Europe has faced environmental, economic, and social challenges. Since the early 2000s, a key tool in addressing these challenges has been information and communication technology (ICT), which has helped to modernize fishery systems in European Union (EU) countries. The ICT used in EU fisheries can be categorized broadly as 1) macro-technologies such as satellite and other remote sensing technologies in combination with geographical information systems, 2) micro-technologies adapted for fishing vessels such as echo sounders, ship navigation devices, and mobile communication devices to connect fishermen and consumers, and 3) onshore micro-technologies related to internet technology and mobile devices. The European Monitoring Center on Change has used ICT to effectively manage fisheries bio-resources. This use of ICT has contributed to the development of sustainable and competent fisheries in the 2000s, even though the knowledge-sharing practices involved are contrary to the long tradition of autonomy within the fishery industry.