• International journal of advanced smart convergence
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• 제10권1호
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• pp.151-158
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• 2021

The main cause of ulcer is pressure, which starts to develop when the critical body pressure (32mmHg) is exceeded, and when the critical time elapses, ulcer occurs. In this study, the keyboard mechanism of the medical bed with 4 bar links was adopted, and each key can be controlled vertically. A key has one servo drive and one sensor controller which hasseveral body pressure sensors. The sensor controllers and the servo drives are connected to the main controller by two CAN (Car Are Network) in series, respectively. By reading the maximum body pressure value of each keyboard sensor, and by calculating the error value based on the critical body pressure, the fuzzy controller moves each key so that the total error becomes zero. If the fuzzy controller fails, then it prevents ulcer by lifting and lowering the keys of the bed alternatively within a short time. Thus, the controller operates in two-stage. The validity and effectiveness of the proposed approach have been verified through experiments.

• 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.

• 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.

• 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.

• 정보과학회 컴퓨팅의 실제 논문지
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• 제23권5호
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• pp.284-292
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• 2017

사물인터넷 기술의 발달로 의료서비스의 질을 높이기 위한 정보통신기술과 의료서비스의 결합 시도가 증가하고 있다. 사물인터넷 기술을 활용하면 개인의 건강 정보를 일상생활에서 지속적으로 수집 할 수 있으며, 이에 대한 분석을 통해 의료서비스 품질을 향상 시킬 수 있을 것으로 기대하고 있다. 하지만 일상 생활에서의 건강정보 수집을 위해 활용할 수 있는 사물인터넷 기기들의 부족과 사용자 편의성 저하 등의 문제와 더불어, 개인 건강 정보에 대한 개인정보 보호 문제가 이러한 서비스들의 연구 개발 및 적용에 걸림돌이 되고 있다. 따라서 본 연구에서는 사용자가 자연스러운 일상 생활을 영유하는 상황에서 건강관련 정보를 상시 수집하고 이를 개인 저장소에 저장하여 필요시에만 의료 종사자에게 제공할 수 있는 일상 건강정보 관리 서비스 시나리오를 구성하고, 이를 위한 사물인터넷기반 스마트 홈 테스트베드를 구축하였으며, 현재 사용자 실험을 진행 중에 있다. 본 연구 결과를 기반으로 추후 의료기기 제조업체, 병의원, 보험사 등과의 연계를 통해 일상의 건강정보에 기반한 고품질 의료 시범서비스 제공 방안을 모색하고 있으며, 다양한 건강관련 사물인터넷 기기의 활성화 및 일상 건강정보 분석을 통한 스마트 헬스케어 서비스의 활성화에 기여할 수 있을 것으로 기대한다.

• 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.