적외선을 사용한 반사형 PPG 측정 장치에서의 주변광의 영향에 대한 연구

김남섭 한국정보전자통신기술학회 2023 한국정보전자통신기술학회논문지 Vol.16 No.6

본 논문에서는 주변광으로 인한 잡음이 적외선을 사용한 반사형 PPG 측정 장치에 미치는 영향을 고찰하였다. 주변광으로 인한 잡음은 일반적인 상황과 특수한 상황으로 나누어 고찰하였으며, 일반적인 상황은 시간과 주변 광원의 변화로 인한 잡음을 무작위로 관찰하였고, 특수한 상황은 할로겐램프를 사용하여 측정 장치와 광원과의 거리에 따른 잡음 변화를 관찰하였다. 실험은 각각의 상황에 따라 PPG 신호를 실시간으로 측정하고 데이터를 획득하였으며, 측정된 데이터는 시간 영역과 주파수 영역에서 분석하였다. 먼저 일반적인 상황 실험을 통해 주변광의 밝기에 따라 잡음이 커짐을 육안으로 확인하였고, 주파수 분석을 통해 백색잡음, 전력선 잡음, 회로 내부 잡음이 발생함을 확인하였다. 또한 할로겐램프를 사용하여 주변광과의 거리 변화에 따른 잡음의 변화를 실험하고 SNR을 계산하였다, 실험 결과, 278.3W/m²의 복사조도를 갖는 50cm 거리에서는 3.2dB의 SNR을 나타내었고 그 이하의 SNR에서는 정상적인 측정이 어려움을 확인하였으며, 27.7W/m²의 복사조도를 갖는 2m의 거리에서 18.2dB 값을 나타내었고 그 이상 값에서 필터를 통해 정상적인 PPG 측정이 가능함을 확인하였다. In this paper, we studied the effect of noise caused by ambient light on a reflective PPG measurement device using infrared light. Noise caused by ambient light was examined by dividing it into general situations and special situations. In the general situation, noise due to changes in time and ambient light sources was randomly observed, and in the special situation, a halogen lamp was used to observe the effect of noise variations. In the experiment, PPG signals were measured and data acquired in real-time depending on each situation, and the measured data was analyzed in the time domain and frequency domain. First, through a general situation experiments, it was visually observed that noise increases with the brightness of ambient light, and through frequency analysis, it was observed that the noise sources were white noise, power line noise, and internal noise of the circuit. Futhermore, using a halogen lamp, we experimented with the change in noise depending on the change in distance from the ambient light and calculated the SNR. As a result of the experiment, an SNR of 3.2 dB was shown at a distance of 50 cm with an irradiance of 278.3 W/m². It was observed that normal measurement was difficult at SNRs below that, and an irradiance of 27.7 W/m² was obtained. It showed a value of 18.2 dB at a distance of 2 m, and it was observed that normal PPG measurement was possible through a filter at values ​​above that.

잉여수계를 이용한 영상처리용 2차원 Fir 디지털 필터의 구현에 관한 연구 ( A Realization of 2-D Fir Digital Filter Using Rns Algorithm for Digital Image Processing )

김남섭,김용성,윤현식,조원경 대한전자공학회 1991 대한전자공학회 학술대회 Vol.1991 No.7

설문 ( 3 ) 귀하의 지난한해동안의 역점사업과 성과는 - 순천시편 도로사업 , 급수시설확장에 행정력경주

김남섭 대한지방행정공제회 1972 도시문제 Vol.7 No.12

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1930년대 초 소련의 탈쿨라크화 운동과 쿨라크의 자녀들

김남섭 호남사학회 2011 역사학연구 Vol.44 No.-

This essay aims to understand the experiences of children of Soviet ‘kulaks’ who were ‘liquidated as a class’ during the early 1930s. The dekulakization campaign was initiated by the Stalinist leadership to clear the Soviet country of the prosperous peasants who were believed to resist the agricultural collectivization. As a result, during 1930-1931 when the raskulachivanie was at its height, 1,700,000-1,800,000 persons including approximately 700,000 children were deported to the remote places such as the Northern Territory, Siberia, Central Asia and Urals. Cleary, children were the greatest victims of the dekulakization. Their sudden deportation brought psychological trauma to them, which they should have kept during the rest of their whole lives. Moreover, they experienced more severe physical sufferings including even frequent deaths than anyone of their family members. They had insanitary conditions, crowdedness, lack of foods and frequent illness in the process of long transfer to the sites for special settlements which families of kulaks were supposed to construct from scratch. One of the root reasons for all these tragedies was the fact that there was no master plan for the creation of the special settlements. In a word, the raskulachivanie policy had reactive and ad hoc nature. As a result, the resettlement of kulak families was conducted in a state of almost complete disorder. Moreover, the Stalinist leadership did not prepare for any separate measures for the kulak children, dealing with them in the same way with the adults. They merely considered the children as subordinate members of the kulak families who had to be eliminated promptly and not as independent group who needed to be treated in a different way from the adults. 이 논문의 목적은 1930년대 초 ‘계급으로서 청산된 소련 쿨라크들’의 자녀들이 겪은 비극적 경험을 살펴보는 데 있다. 탈쿨라크화 운동은 소련 농촌으로부터 농업 집단화에 저항한다고 여겨진 부농들을 제거하기 위해 스탈린 지도부에 의해 개시되었다. 운동의 결과 탈쿨라크화가 절정에 올랐던 1930-1931년 동안 약 70만 명의 아이들을 포함하여 총 170만~180만 명의 사람들이 북부 지방, 시베리아, 중앙아시아, 우랄 지역 같은 오지로 추방되었다. 확실히 아이들은 탈쿨라크화의 가장 큰 희생자들이었다. 급작스런 추방은 그들에게 평생 감당해야 할 정신적 외상을 남겼다. 더군다나 그들은 빈번한 죽음을 비롯하여 그들 가족 구성원 중 어느 누구보다도 더욱 가혹한 육체적 고통을 경험하였다. 그들은 쿨라크 가족들이 거의 허허벌판에서 건설해야 했던 특별 정착촌을 위한 부지로 오랜 시간 이송되는 과정에서 비위생적인 조건, 과밀 상태, 부족한 식량, 빈발하는 질병 등을 이겨내지 않으면 안 되었다. 이 모든 재앙을 가져온 근본적인 원인 중의 한 가지는 특별 정착촌을 만들기 위한 어떤 종합 계획도 사전에 준비되지 않았기 때문이었다. 요컨대 탈쿨라크화 정책은 일을 진행하면서 그때그때 대응책을 마련하는 임시변통적 성격을 지니고 있었다. 이 때문에 쿨라크 가족들의 재정착은 매우 혼란스럽게 수행되었다. 나아가 스탈린 지도부는 쿨라크 자녀들을 위한 어떤 별도의 조치도 시행하지 않았고, 그들을 어른과 똑같이 취급하였다. 그들은 아이들을 성인과 다르게 다뤄야 하는 독립적 집단이 아니라 단지 즉시 제거될 필요가 있는 쿨라크 가족의 종속적 구성원으로 여겼을 뿐이었다.

멀티미디어 무선 단말기를 위한재구성 가능한 코프로세서의 설계

김남섭,이상훈,금민하,김진상,조원경 대한전자공학회 2007 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.44 No.4

본 논문에서는 멀티미디어 무선단말기에 적합한 코프로세서를 설계하였다. 멀티미디어 무선단말기는 많은 양의 멀티미디어 데이터를 실시간으로 처리하기 때문에 고속 멀티미디어 연산을 지원하는 코프로세서가 요구된다. 따라서 본 논문에서는 재구성 가능한 구조를 사용하여 고속 연산이 가능한 코프로세서의 구조를 제안하고 이를 설계하였다. 제안된 코프로세서는 재구성이 가능할 뿐만 아니라 PE(Processing Element)들을 그룹 단위로 묶어서 응용분야에 따라 확장이 가능하도록 하였으며 곱셈기를 사용하지 않고 곱셈처리가 가능하도록 하였다. 또한 메인 프로세서의 시스템 I/O 버스에 연결되도록 하였기 때문에 모든 프로세서에 연결이 가능하도록 하였다. 제안된 코프로세서는 VHDL을 이용하여 설계되었으며 설계된 코프로세서를 기존의 재구성 가능한 코프로세서 및 상용 임베디드 프로세서와 구조비교 및 성능비교를 하였다. 비교 결과, 제안된 코프로세서는 기존의 재구성 가능한 코프로세서에 비해 융통성 및 하드웨어 크기 면에서 우수함을 나타내었고, 실제 DCT 응용분야에서 상용 ARM 프로세서에 비해 26배의 속도증가를 보였으며 고속 DCT코어를 탑재한 ARM프로세서와의 비교에서 11배의 속도증가를 나타내었다. In this paper, we propose a novel reconfigurable coprocessor for multimedia mobile terminals. Because most of multimedia operations require fast operations of large amount of data in the limited clock frequency, it is necessary to enhance the performance of the embedded processor that is widely used in current multimedia mobile terminals. Therefore, we proposed and have designed the coprocessor which had the ability of fast operations of multimedia data. The proposed coprocessor was not only reconfigurable, but also flexible and expandable. The proposed coprocessor has been designed by using VHDL and compared with previous reconfigurable coprocessors and a commercial embedded processor in architecture and speed. As a result of the architectural comparison, the proposed coprocessor had better structure in terms of hardware size and flexibility. Also, the simulation results of DCT application showed that the proposed coprocessor was 26 times faster than a commercial ARM processor and 11 times faster than the ARM processor with fast DCT core.

임베디드 프로세서와 재구성 가능한 구조를 이용한 SoC 테스트와 검증의 통합

김남섭,조원경 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.43 No.7

In this paper, a novel concept based on embedded processor and reconfigurable logic is proposed for efficient manufacturing test and design verification. Unlike traditional gap between design verification and manufacturing test, proposed concept is to combine both design verification and manufacturing test. The semiconductor chip which is using the proposed concept is named "SwToC" and SwToC stands for System with Test On a Chip. SwToC has two main features. First, it has functional verification function on a chip and this function could be made by using embedded processor, reconfigurable logic and memory. Second, it has internal ATE on a chip and this feature also could be made by the same architecture. To evaluate the proposed SwToC, we have implemented SwToC using commercial FPGA device with embedded processor. Experimental results showed that the proposed chip is possible for real application and could have faster verification time than traditional simulation method. Moreover, test could be done using low cost ATE. 본 논문에서는 SoC를 검증 및 테스트하기 위한 새로운 개념의 칩을 제안하고 이를 SwToC(System with Test on a Chip) 라 명명한다. SwToC는 SoC의 임베디드 프로세서에 재구성 가능한 로직을 추가하여 칩의 물리적인 결함을 테스트할 수 있을 뿐만 아니라 기존의 기법으로는 수행이 어려웠던 테스트 단계에서의 디자인 검증이 가능하도록 한 칩을 말한다. 제안한 개념의 칩은 고속 검증이 가능하며 테스트를 위해 많은 비용이 소모되는 ATE가 불필요한 장점을 갖고 있다. 제안한 칩의 디자인 검증 및 테스트 기능을 평가하기 위하여 임베디드 프로세서가 내장된 상용 FPGA를 이용하여 SwToC를 구현하였으며, 구현 결과 제안한 칩의 실현 가능성을 확인하였고 적은 비용의 단말기를 통한 테스트가 가능함은 물론 기존의 검증기법에 비해 고속 검증이 가능함을 확인하였다.

멀티미디어 응용 제품을 위한 Stereo Vision System의 구현 기법에 관한 연구

김남섭,김진상,조원경 경희-다반 ASIC 설계교육센터 2004 경희-다반 ASIC센터 논문집 Vol.5 No.-

두 대의 카메라를 이용하여 물체의 3차원 정보를 추출해 낼 수 있는 Stereo Vision System은 많은 이미지 연산을 필요로 하고 또한 실제 멀티미디어 응용분야의 제품에 적용할 경우 카메라 간의 Epipolar Constraint를 만족시키기 위하여 카메라 정렬을 해야 하는 문제점이 있다. 그러나 이러한 카메라의 정렬을 수동으로 할 경우 정렬의 정확도가 떨어질 뿐 아니라 외부의 영향으로 인한 정렬이 흐트러질 겅우 정확한 3차원 정보를 추출하기 어려운 문제가 발행하게 된다. 본 논문에서는 Rectification 기법을 이웅하여 Epipolar Constraint가 갖고 있는 문제점을 해결하고 Disparity Map을 실시간으로 만들어 내기 위하여 하드웨어적인 시스템 구조를 제안하고 이를 멀티미디어 응용제품에 적용하기 위한 시스템 및 VLSI로의 구현 방법을 제시한다.

VLSI 구현을 위한 CAN 프로토콜 컨트롤러의 설계 및 검증

김남섭,조원경,Kim, Nam-Sub,Cho, Won-Kyung 대한전자공학회 2006 電子工學會論文誌-SD (Semiconductor and devices) Vol.43 No.2

본 논문에서는 VLSI구현을 위한 CAN 프로토콜 컨트롤러의 최적화된 구조를 제안하였으며, 제안된 구조를 이용하여 VLSI로 구현하였다. 또한 많은 시간이 소요되는 검증의 문제점을 보완하기 위하여 3단계 검증기법을 제안하였으며 이를 통하여 빠른 속도의 검증이 가능하게 되었다. 제안된 구조는 기존의 CAN 프로토콜 컨트롤러보다 적은 사이즈의 게이트 수를 갖고 있을 뿐만 아니라 호스트 프로세서와의 연결이 용이하게 구성되어 있기 때문에 비용 및 효율성에서 장점을 갖고 있고, 제안된 3단계 검증기법은 반복되는 검증의 수를 줄임으로써 최적화된 검증을 수행하도록 구성되어 있기 때문에 빠른 속도의 검증이 가능하다. 설계된 CAN 프로토콜 컨트롤러는 0.35마이크론 CMOS공정을 이용하여 제작되었다. This paper presents design methodology, encient verification and implementation of a CAN protocol controller. The design methodology uses a heuristic technique to make the design flexible and cost effective. Using the design methodology, we created architecture for a CAN controller which has flexible and low cost features. For faster time-to-market and reliable operation of the designed CAN protocol controller, we p개posed a three-step verification process which uses three different kinds of verification techniques. The goal of this three-step verification is to reduce the number of test sequences in order to rapidly implement the design without loss of reliability for faster time-to-market. The designed CAN protocol controller was fabricated using a 0.35 micrometer CMOS technology.

시민을 위한 3 대 사업 - 순천시 편 -

김남섭 대한지방행정공제회 1972 도시문제 Vol.7 No.3

시정춘추 : 「 서남도 」(가칭)신설을 제의해본다

김남섭 대한지방행정공제회 1972 도시문제 Vol.7 No.1