• 전자공학회논문지
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• 제51권6호
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• pp.261-268
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• 2014

본 논문에서는 저전력 블루투스인 블루투스-LE를 기반으로 하여 심전도, 근전도, 맥박 신호의 무선 모니터링 시스템을 설계 및 구현하였다. 심전도와 근전도 신호를 얻기 위한 센서 인터페이스 아날로그 회로부는 상용칩을 이용하여 설계 및 제작하였다. 저전력 블루투스 통신 모듈로는 Texas Instruments에서 제공하는 CC2540DK를 이용하였다. 2개의 CC2540DK를 사용하여 각각 Peripheral과 Central 노드 역할을 하도록 했다. Peripheral은 획득한 아날로그 생체신호를 ADC를 이용해 디지털 신호로 변환한 후 무선으로 Central로 전송하는 역할을 한다. Central은 Peripheral로부터 데이터를 수신한 후 UART 통신을 통해 PC로 전송한다. 전송된 생체신호는 그래픽 사용자 인터페이스를 통해 파형 또는 결과값의 형태로 표시된다. 이와 같은 시스템은 블루투스 4.0기반 무선 생체신호 모니터링 헬스케어 시스템에 적극 활용될 수 있을 것이다.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.887-888
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• 2006

In this paper, we devised mac-yule detection system which provide resting state mac-yule. The devised system composed of signal transformation part, signal processing part, and PC based display part. Hardware part consisit of PPG, ECG, EEG, EMG, and RSP. Also, software system consist of bio-signal processing software which detecting mac-yule. EEG-$\alpha$, $\beta$ wave analysis algorithm that use wavelet transformation, RSP detecting algorithm which used zero-crossing method.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제7권3호
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• pp.671-677
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• 2012

수면 중에 부정기적으로 발생하는 인체 이상유형을 모니터링하기 위한 블랙박스 프로그램을 구현하였다. 인체 블랙박스 시스템은 생체 신호를 계측하는 센서와 알람, 전등, 네트워크 카메라와 같은 보조 장치 및 신호를 모니터링 하는 컴퓨터로 구성되어 있다. 신체 이상 증상의 원인을 정확하게 규명하기 위하여 PPG, EOG, EEG, 호흡센서, 온도센서, G-센서 및 마이크로폰과 같은 다양한 센서를 이용하였다. 이상 증상이 발생하면 시스템은 치료에 활용할 수 있는 정보를 제공하기 위해서 환자의 상태를 기록한다. 신체 이상유형을 감지하게 위하여 적절한 센서 위치를 선정한다. 측정 데이터의 유형별 정상 범위에 근거하여, 신체 이상유형을 구별하기 위한 신호 수준을 선정하였다. 이상 신호가 계측되면 전등 및 알람, 네트워크 카메라가 동시에 작동하고, 센서 신호 및 비디오 데이터가 저장된다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국해양정보통신학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.545-548
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• 2009

최근 운전자의 건강상태 모니터링 및 졸음운전 방지를 위한 자동차용 부품관련 센서개발 및 시스템 연구들이 국내외에서 활발히 진행되고 있다. 본 논문은 이러한 운전자의 건강상태 및 졸음운전을 점검하기 위해 체스트벨트(ECG)와 손목착용형 산소포화도($SpO_2$) 센서를 제작하여 생체신호를 측정하였으며, 측정된 심전도, 산소포화도, 그리고 심장박동수 신호는 센서네트워크를 통해 수집, 전송 및 모니터링 등의 처리를 가능하게 하여 운전자에게 안전운행을 위한 정보를 제공하도록 하였다. 원격지인 서버 PC와 연결된 베이스스테이션으로 수집된 심전도와 용적맥파 신호에서 HRV(Heart Rate Variability, 심박변이도) 신호를 검출하였으며, 검출된 HRV 신호를 시간 영역과 주파수 영역에서의 해석을 통하여 운전자의 스트레스 지수 및 졸음 상태의 실시간 모니터링 및 졸음 상태의 운전자에게 주의를 제공하기 위하여 알람을 제공하는 형태의 지능형 모니터링 시스템을 구현하였다.

• 한국군사과학기술학회지
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• 제22권2호
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• pp.287-297
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• 2019

Monitoring for the physiological state of a solider is essential to the realization of individual combat system. Despite all efforts over the last decades, there is no report to point out the optimal location of the wearable biosensors considering both monitoring accuracy and operational robustness. In response, we quantitatively measure body temperature and heartrate from 34 body parts using 2 kinds of biosensor arrays, each of which consists of a thermocouple(TC) sensor and either a photoplethysmography(PPG) sensor or an electrocardiography(ECG) sensor. The optimal location is determined by scoring each body part in terms of signal intensity, convenience in use, placement durability, and activity impedance. The measurement leads to finding the optimal location of wearable biosensor arrays. Thumb and chest are identified as best body parts for TC/PPG sensors and TC/ECG sensors, respectively. The findings will contribute to the successful development of individual combat system.

• 한국자기학회지
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• 제23권4호
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• pp.135-143
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• 2013

요골 동맥의 중앙 부에 위치 한 "관"이란 곳에 영구자석 부착하여 맥의 움직임에 따라 발생하는 자기장의 변화를 홀센서로 정량화하여 맥진파형을 측정하는 집게형 맥진기를 개발하였다. 홀소자 맥진센서로 얻어진 전기적 신호로 심전도와 용적맥파계를 사용해 동시에 측정된 맥박수, 비침습적 혈압, 호흡수, 맥파전달속도와 공간맥파전달속도를 환자감시장치에 디스플레이하였다. 개발된 장치는 한방과 양방의 의료용 저장 매체와 새롭게 시도되거나 융합되어지고 있는 환자감시 장비 및 유비쿼터스 헬스케어 시스템 개발에 도움이 될 것이다.

• 전기학회논문지
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• 제61권6호
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• pp.891-898
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• 2012

The study for the passenger's comfortableness of vehicles and the arousal of car drivers has been done widely. On the other hand, there are few studies for the locomotive engineers. Human error means that the mistakes made by human, recently it receives attention in the field of safety engineering and human engineering. Comparing the operating condition of train with car, because of the simplification of the visual stimulus, the arousal level on the train goes down easily. The arousal level down makes judgement down, the accident risk from human error is getting bigger. In this study, we measured bio-signals(ECG, EDA, PPG, respiration and EEG) from 6 locomotive engineers to evaluate their arousal state while they operated the train. Also we recorded the 3 axes acceleration signal showing the vibration state of train. Also, the existence of tunnels were simultaneously measured. At the station section where the train speed goes down, the size of vector's sum decreases because of reduced vibration. Beta component in EEG tends to increase at the entering point of each station and tunnel. It is due to the arousal reaction and tension growth. The mean SCR(skin conductance response) was more increased in neutral section. As the button control movement (body movement) increases in the neutral section, it is appeared that SCR increase. RR interval tends to gradually increase during train operation for 1 hour 40 minutes. However, It tends to sharply decrease at the stop station because strong concentration needed to stop train on the exact point. The engineer's arousal reaction can be checked through analysing the bio-signal change during train operation. Therefore, if this analysing result is adopted to the sleepiness prevention caution system, it will be useful for the safety train operation.

• 대한전자공학회:학술대회논문집
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• 대한전자공학회 2006년도 하계종합학술대회
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• pp.893-894
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• 2006

DSP based on a 8 bit microprocessor was studied for ECG and PPG signals. Digital filtering has an advantage of reducing hardware components in system-on-chip design. However, low resolution such as in 8 bit data has much difficulties in DSP. We demonstrated a comparable performance of DSP filtering compared with analog filters.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권6호
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• pp.4021-4030
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• 2015

맥파는 심전도와 같이 자율신경계를 통해 생리적 반응을 측정하는 신호이지만, 손가락에 센서 하나만 부착시키면 되기 때문에 상대적으로 신호의 측정이 간편하다는 장점을 가지고 있어 u-Healthcare 분야에서의 활용이 용이하다. 따라서 본 연구의 목적은 스마트폰 카메라의 CMOS 영상 센서를 활용하여 맥파를 비침습적으로 측정하는 방법 중의 하나인 광용적맥파를 획득하고 이로부터 스트레스 여부를 판단하는 휴대형 시스템을 개발하여 u-Healthcare 분야에서의 활용 가능성을 확인하는 것이다. 이를 위해 광용적맥파를 별도의 센서에 의한 측정이 아닌 스마트폰 카메라에서 획득되는 영상 데이터를 활용하여 광용적맥파를 획득한 후 분석하였다. 또한 확보된 광용적맥파 영상신호 데이터를 이용하여 심박변이도와 스트레스 지수를 별도의 호스트 장비 없이 스마트폰만을 이용해 사용자에게 제공 하였다. 또한 부가적으로 스마트폰에 부착가능한 별도의 하드웨어 디바이스를 개발함으로써 획득된 데이터의 신뢰도 및 정확성을 향상시켰다. 실험결과를 통해 스마트폰의 카메라 영상을 활용하여 광용적맥파 신호를 통한 심박수 측정과 스트레스의 정도를 분석하기 위한 스트레스 지수 추출이 가능함을 확인할 수 있었다. 본 연구에서는 상용화된 제품 또는 정형화된 센서가 아닌 스마트폰의 카메라를 이용하기 때문에 상용화된 외부 센서에 의한 광용적맥파 신호보다는 해상도가 떨어지는 단점이 있음에도 불구하고 결과 데이터의 신뢰도 향상을 위한 별도의 추가외부 장치 개발 및 여러 가지 최적화 알고리즘을 통해 신뢰성 있는 데이터를 확보할 수 있어 u-Healthcare 장비로써의 활용 가능성을 확인할 수 있었다.

• 센서학회지
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• 제25권2호
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• pp.131-137
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• 2016

In this study, a multilevel visible light communication (VLC) system based on resistor ladder circuit is designed to transmit medical data. VLC technology is being considered as an alternative wireless communication due to various advantages such as ubiquity, license free operation, low energy consumption, and no radio frequency (RF) radiation characteristics. With VLC even in places where traditional RF communication (e.g., Wi-Fi) is forbidden, significant bio-medical signal including the electrocardiography (ECG) and photoplethysmography (PPG) data can be transmitted. More lives could be saved anywhere by this potential advantage of VLC with a fast emergency response time. A multilevel transmission scheme is adopted to improve the data capacity with keeping simplicity, where data transmission rate can increase by log2m times (m is the number of voltage levels) than that of conventional VLC transmission based on on/off keying. In order to generate multi-amplitudes, resistor ladder circuit, which is a basic principle of digital to analog convertor, is employed, and information is transferred through LED (Light-Emitting Diode) with different voltage level. In the receiver side, multilevel signal is detected by optical receiver including a photo diode. Then, the collected data are analyzed to serve the necessary medical care to the concerned patient.