• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2021년도 춘계학술대회
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• pp.230-232
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• 2021

맞벌이 가구와 육아휴직 사용 비율이 높아지면서 혼자서 육아를 할 때 도움을 주는 제품의 수요가 늘고 있다. 특히 혼자서도 어려움 없이 육아하는 데 도움을 주는 아기침대가 많이 요구되고 있다. 따라서 본 논문에서는 사운드 센서를 사용한 Smart 아기 침대의 실시간 모니터링을 제안하였다. 제안한 침대는 사운드 센서를 이용해 아이의 울음 및 상태를 감지하며, 측정된 센서 출력값은 모바일 어플리케이션으로 확인할 수 있다. 사운드 센서 출력값이 일정 수치 이상일 경우 부모의 목소리로 녹음한 자장가와 같은 음성 파일을 재생시키고, 센서 출력값이 일정 수치 이하일 경우 재생 중인 음성 파일은 정지된다. 만약 센서 출력값이 일정 시간이 지난 후에도 계속 존재하는 경우 모바일 어플리케이션으로 팝업 알림이 간다. 이를 통해 아이는 부모의 녹음된 목소리를 통해 안정감과 편안함을 느껴 빨리 진정할 수 있고, 부모는 실시간으로 아이의 상태를 원격으로 모니터링할 수 있다.

• 문화기술의 융합
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• 제9권1호
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• pp.619-625
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• 2023

본 논문에서는 다수의 체압 센서가 내장된 의료용 침대의 원격 케어에 관해 기술한다. 낙상은 환자의 안전을 심각하게 위협하고 건강을 해치는 요인중의 하나이다. 본 연구에서는 이를 극복하기 위해 새로운 침대가 개발하였다. 침대 시스템은 동작이 가능한 건반, 건반의 동작을 관리하는 건반 제어기, 체압을 측정하는 센서, 센서의 값을 송수신하는 센서 제어기, 이를 확인하여 알고리즘에 따라 자동 혹은 수동으로 동작하게 하는 메인 제어기, 이 모든 정보를 총괄하는 서버로 이루어져 있다. 침대 시스템은 센서를 통해 환자의 위치를 확인하여 환자가 낙상의 위험이 있다고 판단하게 되면 메인 제어기를 통해 무선으로 서버에 경고를 보내 간호인 혹은 간호사가 환자의 위험한 상태를 인지할 수 있도록 한다. 서버는 유무선 단말에서 송신된 상태 데이터를 전송받아 침대 시스템이 정상적으로 동작하고 있는지 모니터링할 수 있다. 건반의 제어기는 건반형 메커니즘을 구동하고 체압 센서가 연결된 욕창 예방 제어를 자동으로 행하여 환자의 압력이 가해지는 부위를 물리적으로 분리해 욕창을 예방한다. 메인 제어기는 환자의 침상 존재를 확인하여 서버에 전송한다. 결론적으로 제안된 시스템은 사용자의 상태를 스마트 모니터링하고 원격 케어를 행할 수 있게 된다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2020년도 추계학술발표대회
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• pp.232-235
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• 2020

본 논문은 코골이 및 폐쇄성 무호흡 환자들의 수면의 질 향상을 위한 자세 교정 및 건강관리를 제공하는 스마트 침대를 제안한다. 기존 코골이 및 폐쇄성 무호흡 환자들을 위한 베개 및 자세변환 시스템은 코골이를 방지해 주거나, 혹은 폐쇄성 무호흡 환자들을 위한 용도로만 존재해왔다. 이에 본 논문에서는 사용자의 코골이, 폐쇄성 무호흡뿐만 아니라 개별적으로 존재하는 질병을 침대에서 사용자의 수면 상태 정보, 산소포화도, 뒤척임 정보를 수집하여 개인별 차별화된 자세를 추천 및 교정해준다. 또한 전용 애플리케이션의 건강 신호등 시스템으로 사용자에게 자신의 건강을 직관적으로 확인 시켜 줄 수 있다. 이를 통해 본 논문은 코골이로 인한 소음, 무호흡증을 완화하고 숙면을 돕는 서비스 개발을 목적으로 한다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.245-248
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• 2019

2018년 한국의 합계출산율은 0.98명으로 OECD 회원국 중 출산율 1명이 되지 않는 유일한 국가가 되었다. 이에 대한 원인으로 경제적 문제, 맞벌이 부부의 증가로 인한 육아스트레스를 들 수 있다. 때문에 육아스트레스를 줄이기 위해 아이를 보다 편하게 보살필 수 있는 사물인터넷(IoT: Internet of Things) 기술이 접목된 육아용품이 필요하다. 이에 따라 본 논문은 기존의 아기침대에 사물인터넷 플랫폼을 추가하고 각 센서 들의 정보를 수집해 아기의 수면패턴분석 및 수면유도, 시트 온도조절, 시트 등받이 조절, 침대 자동 스윙 및 스윙 세기 조절, 침대 높낮이 조절 등의 기능을 수행하는 사물인터넷 기반의 새로운 육아용품을 개발해서, 부모들의 효율적인 육아 활동을 가능하게 하여 육아스트레스에 대한 부담을 크게 감소시키는 것을 목표로 한다.

• 문화기술의 융합
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• 제7권1호
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• pp.646-653
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• 2021

본 연구에서 개발된 의료용 침대는 N개의 건반으로 이루어져 각각이 엑츄에이터에 의해 수직으로 구동된다. 각 건반에는 M개의 센서가 실장되어 체압을 측정하므로 체압지도의 해상도는 MN에 의해 결정된다. 각 건반에는 센서 제어기가 실장되어 M개의 센서로부터 측정한 체압값을 CAN(Car Area Network)와 같은 직렬 통신 네트워크를 통해 메인제어기로 전달한다. 각 건반에는 모터를 구동하는 서보 드라이버가 하나씩 장착되며 메인 제어기와 CAN으로 연결되어 메인 제어기에서 지시된 변위값대로 건반의 높낮이를 제어하며 향후 개발될 인공지능 제어 알고리즘을 위해 신체 각부의 편안도를 조사하여 건반의 높낮이를 맞추었다. 또한, 건반 각부에 걸리는 최대 체압값과 체압비를 계산하여 인공지능에 의한 침대 편안도 제어를 위해 기초 데이터로 활용한다. 결과적으로 제시된 시스템은 향후 개발될 인공지능에 의한 신체의 안락함과 욕창 방지 제어를 위해 활용될 수 있는 토대가 될 수 있다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제21권2호
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• pp.89-95
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• 2021

욕창은 아직 해결되지 않은 인류의 난제이다. 본 연구에서는 건반형 의료용 침대를 개발하고 체압센서를 장착하여 욕창이 임계압력에 이르지 않도록 건반을 제어하는 방법을 제시한다. 이를 위해 4bar 링크를 이용한 건반형 매트리스를 개발하고 건반의 높낮이를 체압센서를 통해 임계압력 이내로 제어하는 방법을 사용한다. 압력x시간이 중요 요인인 욕창에서 건반을 승하강하며 시간제어만을 할 때는 신체의 불편감이 있으나, 제시한 방법을 사용하면 압력을 임계압력이내로 제어함으로서 편안한 상태에서 욕창을 예방하는 효과를 거둔다. 개발한 의료용 침대 시스템의 유효성과 타당성을 이론과 실험을 통해 검증하였다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권5호
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• pp.215-222
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• 2018

최근 다양한 전동 침대의 개발과 보급이 활발하게 이루어지고 있다. 전동침대는 높이조절, 등판상승, 무릅상승, 틸트기능 및 좌우회전의 기능을 가지고 있으며 리모콘을 통해 편리하게 환자가 스스로 또는 보호자가 환자를 움직일 수 있다. 그러나 이미 나와 있는 의료용 전동침대에는 욕창방지, 시트교환, 환자의 이송기능이 없으므로 욕창 방지를 위해서는 욕창 방지 매트릭스를 사용하여 체압을 분산하고, 시트 교환이나 환자의 이송시에는 간병 인력이 붙어 일을 하게 된다. 하지만 이러한 일은 근력과 중노동을 수반함으로서 간호사들이 힘든 간호를 기피하는 현상이 발생하고 있다. 본 연구에서는 이러한 간호 업무를 수월하게 보조하기 위해 욕창방지, 시트교환 및 환자이송을 자동으로 행하는 다기능 병상을 개발하는 것을 목표로 하여 세계 최초의 시제품을 개발하고 시스템이 정상적으로 동작하는 것을 확인하였다. 앞으로 제안된 자동화된 다기능 전동 침상은 스마트 헬쓰케어를 위한 의료용 로봇의 한 모델이 될 수 있을 것으로 기대 된다.

• 한국컴퓨터정보학회:학술대회논문집
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• 한국컴퓨터정보학회 2021년도 제64차 하계학술대회논문집 29권2호
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• pp.501-502
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• 2021

기존의 홈 시스템은 비용이 비싸며 공간적인 문제가 발생하고, 기능적으로 한계가 있다. '아두이노를 활용한 스마트홈 시스템'은 아두이노를 활용하기 때문에 비용적, 공간적 문제를 해결하고 여러 가지 가전제품을 환경에 맞춰 자동으로 작동하는 스마트 기능을 넣었다. 온, 습도 센서를 이용해 내부 온도가 설정 값보다 높으면 에어컨이 켜지고, 습도가 낮으면 자동으로 가습기가 작동한다. 또한, 창문에 부착된 UV센서를 통해 자외선 수치가 높아질 경우 자동으로 블라인드가 내려간다. 침실에 누워 잠들기 전, 불을 꺼야 하는 상황이 있다. 이런 경우, 직접 불을 끄러 가지 않고 침대 머리맡에 설치된 초음파 센서에 손을 가져다 대어 일정 거리 값 이하로 되면 자동으로 침실 불이 꺼진다. 그리고 거실에 설치 된 인체감지센서를 통해 불이 꺼진 어두운 거실에 움직임이 감지되면 자동으로 거실 불이 켜지게 된다. 이러한 자동 제어 기능을 블루투스와 연동된 스마트폰을 통하여 사용자 편의에 따라 수동적 제어가 가능하고, 거실에 설치된 ESP-32CAM을 통해 밖에서도 거실 내부를 실시간 확인할 수 있다. 이런 아두이노 스마트홈 시스템으로 사용자들에게 편리함과 안정성을 제공한다.