• 감성과학
• /
• 제22권1호
• /
• pp.15-22
• /
• 2019

본 연구의 목적은 그래핀(Graphene)을 사용하여 폴리우레탄 나노웹(Polyurethane Nanoweb)에 전기전도성을 부여하고, 이를 이용하여 나노웹 기반의 스트레인센서(Strain Sensor)를 개발하는 것이다. 이를 위해 1% 그래핀 잉크를 폴리우레탄 나노웹에 푸어코팅(Pour-coating)한 후 PDMS(Polydimethylsiloxane)로 후처리를 하여 착용 가능한 스트레인센서를 완성하였다. 시료 표면에 전도성 물질이 잘 코팅되었는지 확인하기 위해 전계방사형 주사전자현미경(FE-SEM)를 이용하여 시료의 표면 특성을 평가하였다. 시료의 전기적 특성 평가는 멀티미터(Multimeter)를 사용하여 시료의 선저항(Linear Resistance)을 측정하고, 시료를 각각 5%, 10% 인장하였을 때 선저항이 어떻게 변하는지 비교하였다. 또한 시료의 성능을 평가하고자 게이지율(Gauge Factor)을 구하였다. 착의평가 실험은 완성된 스트레인센서를 더미에 착용시킨 후 MP150(Biopac system Inc., U.S.A.)과 Acqknowledge(ver. 4.2, Biopac system Inc., U.S.A.)를 사용해 인장에 따른 호흡신호를 측정하였다. 표면 특성을 평가한 결과, 모든 전도성 나노웹 시료들이 그래핀 잉크로 균일하게 코팅되어있음을 확인하였다. 인장에 따른 저항값 측정 결과, 그래핀을 처리한 시료인 시료 G가 가장 낮은 저항값을, 그래핀을 처리한 후 열처리를 한 시료인 시료 G-H가 가장 높은 저항값을 가졌고, 시료 G와 시료 G-H의 경우 길이가 5%, 10%로 늘어남에도 선저항값의 변화가 안정적으로 증가하는 것으로 나타났다. 저항값 결과와는 달리, 시료 G가 시료 G-H보다 더 높은 게이지율을 보였다. 실제로 착의평가 결과, 시료 G-H를 이용해 만든 스트레인센서가 안정된 Peak값으로 측정되어 좋은 품질의 신호를 얻었다. 그러므로 본 연구를 통해 그래핀 잉크를 처리한 폴리우레탄 나노웹이 호흡 센서로서의 역할을 충분히 수행하는 것을 확인하였다.

• 한국정보통신학회논문지
• /
• 제20권6호
• /
• pp.1148-1153
• /
• 2016

최근 건강에 대한 관심 증대로 인해 레저 및 교통수단으로 사이클링을 즐기는 인구가 꾸준히 증가하고 있다. 본 논문에서는 자전거 이용자 급증으로 자전거 안전사고도 함께 증가하여 사회 문제로 대두되는 상황에 착안하여 사이클링 시에 사고를 미연에 방지하기 위한 자전거 헬멧을 제작한다. 이를 위한 기본 아이디어는 헬멧에 LED를 부착 후 LED 발광상태를 변경함으로써 주변에 자전거의 주행 방향 및 상태를 실시간으로 알려주는 것이다. LED의 상태는 아두이노 보드를 통하여 제어하며, 자전거의 움직임 정보는 스마트폰의 가속도 및 GPS 센서값을 추출하여 표현된다. 스마트폰에서 아두이노로 자전거 움직임 정보를 전송하기 위해 아두이노 보드에 별도의 블루투스 모듈을 부착하고 스마트폰과 연결을 유지한다.

• 한국HCI학회:학술대회논문집
• /
• 한국HCI학회 2008년도 학술대회 1부
• /
• pp.13-18
• /
• 2008

최근 건강 관리에 대한 관심이 증가하면서 착용형 생체 신호 센서, 재택형 무구속계측 센서에 관한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나, 측정 기술의 발전과 달리 측정결과를 제공하는 단계에서는 심장 박동수, 체온 등의 값을 단일된 임계치 기반으로 판단하며, 분석된 결과가 사용자에게 어떤 의미를 주는지에 대한 해석은 제공하지 않고 있다. 따라서 본 논문에서는 사용하기 편한 돌 형태의 휴대형 생체신호 측정센서를 기반으로 사용자 별로 적합한 생체신호 해석 방법을 제안한다. 개인화된 생체 신호 해석을 위해 1 주일간 사용자의 시간대별 데이터를 획득하고 사용자 별 특성에 따라 모델링을 한 후, 모델에 기반하여 사용자에게 맞는 생체 신호 범위를 정하고 이를 판단하는 근거로 활용한다, 센서는 기존의 착용형 생체 신호 센서 및 이를 이용한 응용에 폭넓게 사용될 수 있다.

• 정보처리학회논문지D
• /
• 제18D권2호
• /
• pp.143-148
• /
• 2011

본 논문에서는 3축 가속도 센서를 소형 디바이스(활동량 측정기)로 구성하고 이를 사람의 신체에 착용하고 사람이 보행 시 발생하는 가속도 센서의 Raw 데이터 출력 값을 획득하여 실시간 활동량으로 변환하고 모니터링 할 수 있는 활동량 측정기와 알고리즘을 개발하였다. 피험자 59명을 대상으로 트레드밀(Treadmill)에서 호흡가스대사분석기(K4B2), Actical 그리고 본 연구에서 개발된 활동량 측정기를 착용 후 36분 동안 테스트 프로토콜에 따라 다양한 속력의 걸음(느리게 걷기, 걷기, 빠르게 걷기, 천천히 뛰기, 뛰기, 빠르게 뛰기)에 대해서 실험을 하였다. 가속도 센서의 출력 데이터와 피험자 정보를 이용하여 에너지소비량(Energy Expenditure :EE)을 추정하는 회귀식을 도출하였으며 이는 실험시 같이 착용한 Actical보다 제안하는 활동량 변환 알고리즘의 성능이 1.61% 향상 되었다.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
• /
• 제15권2호
• /
• pp.157-165
• /
• 2015

스마트폰 카메라 성능이 좋아지고 클라우드 서비스가 보편화되면서 사용자는 자신의 일상을 기록하고 저장하기가 더욱 편리해졌다. 이러한 라이프로그 기술의 출현은 인터넷 서비스의 이용 뿐 아니라 패러다임을 변화시키고 개인 맞춤형 서비스의 중요성을 강조하고 있다. 라이프로그 데이터의 양이 방대해질수록, 방대한 정보를 관리하고 저장할 수 있도록 효과적인 방법이 필요하게 된다. 본 논문은 무선 네트워크 환경에서 사용자 이동행위를 기반으로 저 전력 라이프로그 관리기법을 제안한다. 제안기법에선 스마트 폰의 전력소모를 최소화하기 위해서 사용자의 이동패턴을 기반으로 라이프로그 수집 및 전송 주기를 조정한다. 수학적 분석결과 제안된 기법은 기존의 라이프로그 관리 기법보다 더 좋은 성능을 보임을 확인할 수 있었다.

• 한국항행학회논문지
• /
• 제19권1호
• /
• pp.85-90
• /
• 2015

본 논문은 실버 세대에게 양질의 돌봄 서비스를 제공하기 위한 사물인터넷 기반의 텔레케어 시스템을 제안한다. 제안한 시스템은 활동량 감지기를 포함한 각종 센서와 사용자 휴대용 응급호출기, 게이트웨이 역할을 수행하는 응급전화기와 텔레케어 서비스 플랫폼인 서버로 구성된다. 특히 활동량 분석을 위해 활동량 인덱스라는 계량화 방안을 제시하고 이를 통해 수집된 일간/주간/월간 활동량 정보를 통해, 실버세대 마다 활동 패턴을 도출하고 변화 감지를 통해 이상 상황을 적절하게 대응할 수 있도록 구현하였다.

• 디지털융복합연구
• /
• 제15권3호
• /
• pp.187-193
• /
• 2017

사물인터넷 기반의 헬스케어 서비스는 다양한 사물인터넷 디바이스를 통해서 사용자의 생체신호 측정, 질병 진단 및 예방을 포함한 건강관리 및 의료 서비스를 제공하고 있다. 그러나, 사물인터넷 기반의 헬스케어 서비스는 여러 가지 요소 기술들이 통합되어 서비스를 제공하기 때문에 각 요소 기술 자체의 보안 취약성과 연동 시 새로운 보안 취약성이 발생할 수 있는 문제점이 존재한다. 본 논문에서는 모바일 환경에서 IoT 기반의 웨어러블 장비를 이용한 사용자의 헬스케어 정보를 서버에 전달할 때 제 3자로부터 사용자의 헬스케어 정보를 안전하게 처리할 수 있는 사용자 프라이버시 보호 모델을 제안한다. 제안 모델은 사용자의 헬스케어 정보를 안전하게 처리, 보관, 저장할 수 있도록 헬스케어 센서 정보 별로 속성 값을 부여하여 사용자의 프라이버시를 계층적으로 통합 관리한다. 성능평가 결과, 제안모델은 기존모델보다 IoT 장치의 처리율은 평균 10.5% 향상되었고, 서버의 오버헤드는 기존 모델에 비해 평균 9.9% 낮은 결과를 얻었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
• /
• 제30권6호
• /
• pp.503-509
• /
• 2009

The development of technology has led to ubiquitous health care service, which enables many patients to receive medical services anytime and anywhere. For the ubiquitous health care environment, real-time measurement of biomedical signals is very important, and the medical instruments must be small and portable or wearable. So, such devices have been developed to measure biomedical signals. In this study, we develop the biomedical monitoring device which is sensing the PPG signal, one of the useful signal in the field of ubiquitous healthcare. We design a watch-like biomedical signal monitoring system without a finger probe to prevent the user's inconvenience. This system obtains the PPG from the radial artery using a sensor in the wrist band. But, new device developed in this paper is easy to get the motion artifacts. So, we proposed new algorithm removing the motion artifacts from the PPG signal. The method detects motion artifacts by changing the degree of brightness of the light source. If the brightness of the light source is reduced, the PPG pulses will disappear. When the PPG pulses have disappeared completely, the remaining signal is not the signal that results from the changing blood flow. We believe that this signal is the motion artifact and call it the noise reference signal. The motion artifacts are removed by subtracting the noise reference signal from the input signal. We apply this algorithm to the system, so we can stabilize the biomedical monitoring system we designed.

• The Journal of Korean Physical Therapy
• /
• 제31권6호
• /
• pp.333-338
• /
• 2019

Purpose: Although previous studies on the screw-home movement (SHM) for autopsy specimen and walking of living persons conducted, the possibility of acquiring SHM based on inertial measurement units received little attention. This study aimed to investigate the possibility of measuring SHM for the non-weighted bearing using a micro-electro-mechanical system-based wearable motion capture system (MEMSS). Methods: MEMSS and camera-based motion analysis systems were used to obtain kinematic data of the knee joint. The knee joint moved from the flexion position to a fully extended position and then back to the start point. The coefficient of multiple correlation and the difference in the range of motion were used to assess the waveform similarity in the movement measured by two measurement systems. Results: The waveform similarity in the sagittal plane was excellent and the in the transverse plane was good. Significant differences were found in the sagittal plane between the two systems (p<0.05). However, there was no significant difference in the transverse plane between the two systems (p>0.05). Conclusion: The SHM during the passive motion without muscle contraction in the non-weighted bearing appeared in the entire range. We thought that the MEMSS could be easily applied to the acquisition of biomechanical data on the knee related to physical therapy.

• 한국의류산업학회지
• /
• 제22권2호
• /
• pp.233-239
• /
• 2020

We proposed a simple process of fabricating electroconductive textiles by coating conductive polymer PEDOT:PSS (Poly(3,4-ethylenedioxythiophene)-poly(styrenesulfonate)) on biocompatible PLA (Poly Lactic Acid) nanofiber web for application to smart healthcare. Electroconductive textiles were obtained by a drop-coating process using different amounts of PEDOT:PSS solutions., DMSO (dimethyl sulfoxide) was then used as an additive in the post-treatment process to improve conductivity. The surface morphology of the specimens was observed by FE-SEM. The chemical structures of the specimens were characterized using FTIR. The electrical properties (linear and sheet resistance) of the specimens were measured. The effect of the bending angles on the electrical properties was also investigated to confirm their applicability as wearable smart textiles. FE-SEM and FTIR analysis confirmed that the deposition of PEDOT:PSS on the PLA nanofiber web surface was successful. The conductivity of the PEDOT:PSS/PLA nanofiber web was enhanced up to 1.5 ml with an increasing amount of PEDOT:PSS solutions, but there was no significant difference at 2.0 ml. The optimum condition of PEDOT:PSS deposition was established to 1.5 ml. Even when the specimen coated with 1.5 ml was bent every 30°, the change in the electrical resistance values was still low within 3.7 Ω. It confirmed that stable electrical performance was maintained and proved the applicability as a flexible textile sensor.