• 제목/요약/키워드: efficiency of breath

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리코더 연주를 통한 뇌졸중 노력성 폐활량과 호흡 효율성 향상 연구 (A Study on the Effects of the Breath Efficiency & Lung Capacity Improvement Using Recorder Playing Focused on Breath Training)

  • 최성주
    • 인간행동과 음악연구
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    • 제4권1호
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    • pp.31-46
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    • 2007
  • 본 연구는 노력성 호흡 훈련 중심의 리코더 연주하기 활동이 뇌졸중 환자의 노력성 폐활량과 호흡 효율성 향상에 효과가 있는지 보고자 하는데 그 목적이 있다. 뇌졸중 환자에게 있어 노력성 폐활량과 호흡 효율성의 향상은 호흡 기능을 담당하는 체간 근력의 향상을 의미하는데, 체간 근력의 향상은 뇌졸중의 후유 장애인 자세, 보행, 호흡, 언어 장애에 개선효과를 가져오게 되므로 매우 중요한 가치를 가진다. 체간 근력은 생리학적인 운동이나 노력성 호흡 운동을 통해 강화시킬 수 있는데, 신체적 후유 장애를 갖고 있는 뇌졸중 환자에게 있어 노력성 호흡 운동은 매우 안전하고 유용한 방법이 된다. 이에 본 연구에서는 노력성 호흡 운동이 절대적으로 이루어지는 리코더 연주하기 활동을 실시한 후, 이 활동이 뇌졸중 환자의 노력성 폐활량과 호흡 효율성 향상에 효과가 있는지 보고자 하였다. 본 연구는 서울시 신당구에 소재한 E 노인복지회관의 시설을 이용하는 뇌졸중 환자 중, K-MMSE의 진단 결과가 18점(경도의 인지기능장애) 이상이고, 호흡 훈련과 관련 된 다른 프로그램을 시행하고 있지 않은 4명을 대상으로 하였다. 연구는 2006년 4월 06일부터 2006년 5월 19일까지 6주간에 걸쳐 매주 평균 3회, 각 50분 세션으로 총 19회에 걸쳐 실시하였고, 연구의 사전/사후에 폐 기능 측정도구인 이동성 폐활량 측정기(Spirovit SP-1, Schiller)를 이용하여 노력성 폐활량(FVC)과 호흡 효율성을 측정하였다. 호흡 효율성은 1초간 노력성 호기량($FEV_1$)을 측정한 후, 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비($FEV_1/FVC$)를 통하여 측정하였다. 측정된 결과는 평균과 표준편차를 산출한 후 통계적 검토를 수행하였다. 모든 통계처리는 SPSS Package를 사용하였다. 연구를 통해 얻어진 결과는 노력성 호흡 훈련을 중심으로 한 리코더 연주하기 활동은 첫째, 뇌졸중 환자의 노력성 폐활량(FVC)을 35% 증가시켰고 둘째, 1초간 노력성 호기량($FEV_1$)을 40% 증가시켰으며 셋째, 1초간 노력성 호기량의 노력성 폐활량에 대한 비($FEV_1/FVC$)를 13% 증가시킨 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하였을 때, 본 연구 프로그램에서 사용한 노력성 호흡 운동 중심의 리코더 연주하기 활동은 뇌졸중 환자의 노력성 폐활량과 호흡 효율성을 향상시킨 것으로 나타났다. 그러므로 뇌졸중 환자의 호흡 능력 향상을 위한 방법으로 본 연구의 노력성 호흡 운동 중심의 리코더 연주하기 활동은 치료적 의미가 있다고 할 수 있다.

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Synthesis of Ce-doped In2O3 nanoparticles via a microwave-assisted hydrothermal pathway and their application as an ultrafast breath acetone sensor

  • Byeong-Hun Yu;Sung Do Yun;Chan Woong Na;Ji-Wook Yoon
    • 한국표면공학회지
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    • 제56권6호
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    • pp.393-400
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    • 2023
  • Acetone, a metabolite detected from the exhaled breath of people doing a diet, can be used for non-invasive monitoring of diet efficiency. Thus, gas sensors with rapid response and recovery characteristics to acetone need to be developed. Herein, we report ultrafast acetone sensors using Ce-doped In2O3 nanoparticles prepared by the one-pot microwave-assisted hydrothermal method. The pure In2O3 sensor shows a high response and fast response time (τres = 6 s) upon exposure to 2 ppm acetone at 300 ℃, while exhibiting a relatively sluggish recovery speed (τrecov = 1129 s). When 20 wt% Ce is doped, the τrecov of the sensor significantly decreased to 45 s withholding the fast-responding characteristic (τres = 6 s). In addition, the acetone response (resistance ratio, S) of the sensor is as high as 5.8, sufficiently high to detect breath acetone. Moreover, the sensor shows similar acetone sensing characteristics even under a highly humid condition (relative humidity of 60%) in terms of τres (6 s), τrecov (47 s), and S (4.7), demonstrating its high potential in real applications. The excellent acetone sensing characteristics of Ce-doped In2O3 nanoparticles are discussed in terms of their size, composition, phase, and oxygen adsorption on the sensing surface.

유기발광소자의 광추출 향상을 위한 미세 반구형 유연 필름 연구 (Development of Micro-hemisphere Flexible PDMS Film for Enhancing Light Extraction in Organic Light-emitting Devices)

  • 백동현;배은정;맹형규;신지수;박영욱
    • 반도체디스플레이기술학회지
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    • 제21권4호
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    • pp.1-5
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    • 2022
  • We presented a micro hemi-sphere structure flexible film to improve the external quantum efficiency (EQE) in OLEDs. The micro hemi-sphere flexible film was fabricated with breath figure (BF) method and replica process. At 45 mg/mL of concentration, the size of the hemi-spheres was approximately 6.2 ㎛ were obtained which are the most circular shape. So, it was possible to yield the best performance with an improvement of 33 % in the EQE and the widest viewing angle ranging from 0° to 70°. As a result, the hemi-sphere film's size and distribution seem to play important roles in enhancing the EQE in OLEDs. Furthermore, the flexible hemi-sphere film based on polymeric materials could offer an effective, large-scale, mass-produced product and a simple process and approach to achieve high efficiency in flexible OLEDs.

Heart Sound Localization in Respiratory Sounds Based on Singular Spectrum Analysis and Frequency Features

  • Molaie, Malihe;Moradi, Mohammad Hassan
    • ETRI Journal
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    • 제37권4호
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    • pp.824-832
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    • 2015
  • Heart sounds are the main obstacle in lung sound analysis. To tackle this obstacle, we propose a diagnosis algorithm that uses singular spectrum analysis (SSA) and frequency features of heart and lung sounds. In particular, we introduce a frequency coefficient that shows the frequency difference between heart and lung sounds. The proposed algorithm is applied to a synthetic mixture of heart and lung sounds. The results show that heart sounds can be extracted successfully and localizations for the first and second heart sounds are remarkably performed. An error analysis of the localization results shows that the proposed algorithm has fewer errors compared to the SSA method, which is one of the most powerful methods in the localization of heart sounds. The presented algorithm is also applied in the cases of recorded respiratory sounds from the chest walls of five healthy subjects. The efficiency of the algorithm in extracting heart sounds from the recorded breathing sounds is verified with power spectral density evaluations and listening. Most studies have used only normal respiratory sounds, whereas we additionally use abnormal breathing sounds to validate the strength of our achievements.

Development of Personalized Respiratory Training Device with Real-time Feedback for Respiratory Muscle Strengthening

  • Merve Nur Uygun;Yeong-geol Bae;Yejin Choi;Dae-Sung Park
    • Physical Therapy Rehabilitation Science
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    • 제12권3호
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    • pp.251-258
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    • 2023
  • Objective: The practice of breathing exercises involves altering the depth and frequency of respiration. Strengthening respiratory muscles plays a crucial role in maintaining overall health and well-being. The efficiency of the respiratory system affects not only physical activity but also various physiological processes including cardiovascular health, lung function, and cognitive abilities. The study evaluated the reliability of the developed device for inspiratory/expiratory training using pressure sensors and Bluetooth connectivity with a smartphone application. Design: Design & development research Methods: The research methodology involved connecting a custom-made respiratory sensor to an IMT-PEP BIC Breath device. Various pressure conditions were measured, and statistical analyses were performed to assess reliability and consistency. Results showed high Intraclass Coefficient Correlation (ICC) values for both inspiratory and expiratory pressures, indicating strong test-retest reliability. The device was designed for ease of use and wireless monitoring through a smartphone app. Results: This study conducted at expiratory pressure confirmed the proper operation of the IMT/PEP breathing trainer at the specified pressure setting in the product. The pressure sensor demonstrated high test-retest reliability with an ICC value of 0.999 for both expiratory and inspiratory pressure measurements. Conclusions: The developed respiratory training device measured and monitored inspiratory and expiratory pressures, demonstrating its reliability for respiratory training. The system could be utilized to record training frequency and intensity, providing potential benefits for patients requiring respiratory interventions. Further research is needed to assess the full potential of the device in diverse populations and applications.

지하철 화재시 제연모드에 따른 열 및 연기 배출 특성 연구 (A Study on Heat and Smoke Exhaust Characteristics from the Subway Fire for Different Ventilation Modes)

  • 장희철;윤경범;박원희;김태국
    • 한국방재학회 논문집
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    • 제8권3호
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    • pp.37-42
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    • 2008
  • 본 연구는 지하철에서 화재발생시 최적의 제연모드 예측을 목적으로 수치해석을 수행하였다. 현재 국내 지하철 화재발생시 제연모드는 승강장 내 화재구역 배기, 비화재구역 급기 또는 정지로 설정 되어있다. 수치해석 조건은 2가지 국내 비상시 제연모드 및 발화 4분(승강장 피난허용시간, NFPA 130) 이전까지 승강장에서 배기를 하며, 발화 4분이 후 터널 배기로 전환되는 스위치모드의 3가지 경우에 대하여 비교 분석하였다. 승객 호흡높이(1.7 m)를 기준으로 열, 일산화탄소 및 가시거리를 비교하였다. 수치해석 결과 급기팬 작동은 연기를 교란시키고 확산시킬 수 있으며, 또한 승강장 및 터널 제연모드로 작동할 경우 승강장의 제연모드로만 작동한 경우에 비하여 연기 배출에 효과적임을 확인할 수 있었다.

만성허리통증자의 호흡 패턴과 배부 운동성 변화에 대한 주관적 허리부위 불안정성 요소의 유용성에 관한 연구 (A Study on the Usefulness of Subjective Lumbar Instability Factor for Respiratory Pattern Change and Abdominal Mobility in Peoples with CLBP)

  • 기철;이관우
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.206-214
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    • 2020
  • 본 연구는 만성허리통증자를 대상으로 주관적 허리부위 불안정성 요소(SLIF)와 호흡패턴변화(RPC), 배부운동성(AM) 간의 상관성을 조사하고자 하였으며, 만성허리통증(CLBP)을 가진 36명의 성인이 본 연구에 참여하였다. 대상자들은 28개 항목의 SLIF 양성반응 조사 후, 양성반응 수(PRN)에 따라 3개 그룹으로 나뉘었다. 노력성호흡운동과 운동조절훈련 동안에 총 12개의 비생리학적 호흡패턴변화를 관찰과 촉지를 통해 조사하였고, 3가지의 호흡패턴변화[갈비가로막 호흡패턴변화(CDRPC), 호흡정지변화(BHC), 전체 호흡패턴변화(TRPC)] 점수를 산출하였다. 배부 운동성 변화는 줄자를 이용하여 몸통의 칼돌기(AM1)와 10th 갈비뼈(AM2) 수준에서 최대 흡기와 호기 사이의 둘레 길이 차이로 조사하였다. SLIF의 양성 반응수에 따라 RPC 점수와 AM을 비교하고, 이들의 상관성을 분석하였다. 그 결과, SLIF 양성반응수는 CDRPC 점수, BHC 점수, 전체 RPC 점수와 양의 상관성을, AM1과 AM2와는 음의 상관성을 나타내었다. 본 연구결과에 기초하여, SLIF 검사의 양성결과 조합은 CLBP자의 비생리적 호흡패턴변화에 대한 예측 변수가 될 수 있고, 이러한 임상적 예측은 평가시간의 절약과 함께 효율적 치료접근에 도움이 될 수 있다.

호흡연습장치를 적용한 호흡교정법의 영향 평가 (Efficacy of a Respiratory Training System on the Regularity of Breathing)

  • 신은혁;박희철;한영이;주상규;신정석;안용찬
    • Radiation Oncology Journal
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    • 제26권3호
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    • pp.181-188
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    • 2008
  • 목 적: 호흡을 고려한 사차원방사선치료의 효용성 증대를 위하여, 규칙적이고 안정된 호흡주기 및 호흡량을 갖도록 환자를 교육하고 호흡을 연습시키는 호흡연습장치 및 프로그램을 자체 제작하여 유용성을 평가하였다. 대상 및 방법: 호흡연습장치를 사용시 및 사용후의 호흡의 규칙도의 변화를 측정하기 위해 11명(자원자 9명, 환자 2명)을 대상으로 실험을 실시하였다. 자유롭게 호흡하는 '자유호흡(free-breathing)'법, 자유호흡 시 시뮬레이션 된 표준 호흡주기를 따라함으로써 일정한 호흡주기를 만드는 '신호모니터-호흡(guided-breathing)'법 및 호흡연습 후 시뮬레이션 신호 없이 호흡하는 '연습 후 호흡(postguided-breathing)'법 등 3가지 방법으로 호흡주기를 기록하여 호흡주기(PTP (Peak To Peak))와 호흡크기(Amplitude) 및 호흡패턴(Area, RMS (Root Mean Square))의 변화를 정량적으로 분석하였다. 결 과: 호흡주기를 보여주는 PTP 값은 '신호모니터-호흡'에서 표준편차 값(standard deviation)이 의미 있게 감소하여 호흡주기가 더 규칙적이었고(자유호흡 0.568 vs 신호모니터-호흡 0.344, p=0.0013), '연습 후 호흡'법에서는 '자유호흡' 시보다 표준변동치가 낮아 호흡주기가 보다 안정적이었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(자유호흡 0.568 vs 연습 후 호흡 0.512, p=ns). 호흡량 측정 결과는 '자유호흡'보다 '신호모니터-호흡'의 경우 호흡량의 표준편차 값이 낮아 호흡량이 보다 일정하게 유지되었으나 통계적으로 유의한 차이는 없었다(자유호흡 1.317 vs 신호모니터-호흡 1.068, p=0.187). 호흡 패턴은 '자유호흡'과 '모니터 호흡' 사이에는 큰 차이가 발생하지 않았지만, '연습 후 호흡'에서는 호흡주기 내 호흡함수의 평균 면적이 7% 감소하였고 RMS 값은 5.9% 감소를 보였다. 결 론: '신호모니터-호흡'에서 호흡주기 및 호흡량이 가장 일정하게 유지되었다. 호흡연습의 효과는 시뮬레이션 신호 없이 호흡하는 '연습 후 호흡'의 경우 시간 경과에 따라 감소할 것으로 판단되었다. 본 연구에서 제작한 호흡연습장치 및 프로그램은 호흡의 주기의 규칙성과 호흡량을 일정하게 유지시키는데 효과적으로 평가되었다.

SNS에서의 개선된 소셜 네트워크 분석 방법 (Improved Social Network Analysis Method in SNS)

  • 손종수;조수환;권경락;정인정
    • 지능정보연구
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    • 제18권4호
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    • pp.117-127
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    • 2012
  • 최근 온라인 소셜 네트워크 서비스(SNS)의 사용자가 크게 늘어나고 있으며 다양한 분야에서 SNS의 사용자 관계 구조 및 메시지를 분석하기 위한 연구를 진행하고 있다. 그러나 대부분의 소셜 네트워크 분석 방법들은 노드 사이의 최단 거리를 기초로 하고 있으므로 계산 시간이 오래 걸린다. 이는 점차 대형화 되어가는 SNS의 데이터를 여러 분야에서 활용하는데 걸림돌이 되고 있다. 이에 따라 본 논문에서는 SNS의 사용자 그래프에서 사용자간 최단거리를 빠르게 찾기 위한 휴리스틱 기반의 최단 경로 탐색 방법을 제안한다. 제안하는 방법은 1) 트리로 표현된 소셜 네트워크에서 시작 노드와 목표 노드를 설정한다. 그리고 2) 만약 목표 노드가 경사 트리의 단말에 있다면 경사 트리가 시작하는 노드를 임시 골 노드로 설정한다. 마지막으로 3) 연결의 차수를 평가값으로 하는 휴리스틱 기반 최단거리 탐색을 수행한다. 이렇게 최단거리를 탐색한 후 매개 중심성 분석(Betweenness Centrality) 및 근접 중심성(Closeness Centrality)를 계산한다. 제안하는 방법을 사용하면 소셜 네트워크 분석에서 가장 많은 시간이 필요한 최단거리 탐색을 빠르게 수행할 수 있으므로 소셜 네트워크 분석의 효율성을 기대할 수 있다. 본 논문에서 제안하는 방법을 검증하기 위하여 약 16만 명으로 구성된 SNS에서의 실제 데이터를 이용하여 매개 중심성 분석과 근접 중심성 분석을 수행하였다. 실험 결과, 제안하는 방법은 전통적 방식에 비하여 매개 중심성, 근접 중심성의 계산 시간이 각각 6.8배, 1.8배 더 빠른 결과를 보였다. 본 논문에서 제안한 방법은 소셜 네트워크 분석의 시간을 향상시켜 여러 분야에서 사회 현상 및 동향을 분석하는데 유용하게 활용될 수 있다.