휴대용 뇨당 측정 시스템의 개발

박호동,이경중,윤형로 대한의용생체공학회 2002 의공학회지 Vol.23 No.5

Urine glucose monitoring system is a self-monitoring system that display the glucose level by non-invasive measurement method. In this paper, We developed a noninvasive urine glucose monitoring system that improved defects of urine glucose measurement with a colorimeter method and invasive blood glucose measurement method. This system consist of bio-chemical sensor for urine glucose measurements, signal detecting part, digital and signal analysis part, display part and power supplying part. The developed bio-chemical sensor for the measurement of urine glucose has good reproducibility, convenience of handing and can be mass-produced with cheap price. To evaluate the performance of the developed system, We performed the evaluation of confidence about the detection of glucose level by a comparison between a standard instrument in measuring glucose level and the developed system using standard glucose solutions mixed with urine. Standard error was 2.85282 from the evaluation of confidence based on regression analysis. Also, In analysis of S.D(standard deviation) and C.V(coefficient of validation) that are important parameters to evaluate system using bio-chemical sensor, S.D was 10% which falls under clinically valid value, 15%, and C.V was under 5%. Consequently from the above results, compared to blood glucose measurement, the system performance is satisfactory. 뇨당 측정 시스템은 소변 속의 글루코오스 농도를 측정함으로서 당뇨 수치를 모니터링하는 비침습적인 당뇨병 자가 진단 장치이다. 본 논문에서는 기존의 침습형 혈당측정방법의 불편성과 비색계를 이용한 뇨당 검사법의 단점을 보완한 뇨당 측정시스템을 설계하였다. 뇨당 측정시스템은 뇨당 측정용 화학센서, 신호검출부, 디지털 제어 및 신호분석부, 디스플레이부 및 전원부로 구성된다. 뇨당측정용 센서로는 재현성이 뛰어나고 다루기가 간편하며 저렴한 가격으로 대량 생산할 수, 있는 일회용 뇨당측정용 전류화학센서를 개발하였다. 설계한 뇨당 측정시스템의 성능을 평가하기 위하여 사람의 소변에 임의의 농도의 글루코오스 성분을 섞은 용액에 대하여 글루코오스 성분 분석시 사용되는 표준장비와의 비교분석을 통해서 글루코오스 농도 검출에 대한 신뢰성 평가를 수행하였다. 회귀분석에 기초한 신뢰성 평가를 수행한 결과 표준오차는 2.85282로 나타났다. 또한, 화학센서를 사용해서 측정하는 시스템을 평가 시 중요한 파라미터인 S.D(Standard Deviation)는 10%로서 임상적으로 유효한 15% 범주 내에 있음을 확인하였고, C.V(Coefficient of Validation)값은 ,5%이내이므로 혈당센서의 기준으로 평가해 볼때 만족하는 결과를 보였다.

적응주파수추적필터기반의 생체임피던스분석을 통한 생물학적활성점측정에 관한 연구

박호동,이경중,염호준 한국인터넷방송통신학회 2013 한국인터넷방송통신학회 논문지 Vol.13 No.6

낮은 저항이나 좋은 전기투과도 지점으로 알려진 생물학적 활성점(biological active points, BAP)인 BAP검출 을 위한 새로운 방법으로 적응주파수추적필터와 과도이벤트검출을 기반으로 하는 생체임피던스측정시스템을 사용하 는 방식에 대해 제안하였다. 이 생체임피던스장치에 다중주파수 전류주입과 전압측정 모두 표면전극을 사용하였다. 또한 마이크로컨트롤러를 통하여 적응주파수추적필터를 사용한 다중주파수요소에 의해 변조된 신호의 연속적인 복조를 처 리하였다. 또한 위상공간방식의 과도이벤트검출방식이 제안된 BAP등가모델에 각주파수에 대해 적용되었다. The biological active points (BAP) are known as low resistance spots or good electro-permeable points. In this paper, a new method for BAP detection using the bio-impedance measurement system based on the adaptive frequency tracking filter (AFTF) and the transition event detector is presented. Also, the microcontroller process continuous time demodulation of the modulated signal by multi frequency components using the AFTF. The transition event detector based on the phase space method is applied about each frequency using the BAP equivalent model which is proposed.

전기화학적으로 제조한 CoPtP-X합금의 첨가제 효과에 따른 맞춤형 자기적 성질

박호동,이관희,김긍호,정원용,최동훈,이우영,Park, H.D.,Lee, K.H.,Kim, G.H.,Jeung, W.Y.,Choi, D.H.,Lee, W.Y. 한국전기화학회 2005 한국전기화학회지 Vol.8 No.2

본 연구에서는 CoPtP합금에 첨가원소로 Fe, Mn을 첨가하여 그에 따른 자기적 성질을 제어하고자 하였다. 우선 합금을 합성하기 위해서 용액 중 Fe, Mn의 농도를 변화시키면서 전기도금 방식을 이용하여 CoPtP-X (X=Fe, Mn) 합금을 제조하였다 Fe를 첨가한 합금박막에서는 X선 회절분석 견과 Fe함량이 증가함에 따라 CoPtP합금의 수직방향으로의 우선결정방향이 조밀육방정 [001]방향에서 [100] 방향으로 변화함을 관찰하였고, 이에 따라 결정 자기이방성이 변화하여 전형적인 경자성 특성에서 연자성 특성까지 자기적 특성을 제어할 수 있었다. 용액 중 첨가된 망간의 농도를 변화시켜 제조된 CopPtP-Mn 합금박막에서는 Mn의 농도가 0.0126M일 때 보자력(coercivity)과 각형비(squareness, Mr/Ms)가 각각 4630 Oe, 0.856의 매우 우수한 자기적 성질을 나타내었으며, 이는 Mn의 특정농도에서 CoPtP 합금박막의 우선결정 성장방향인 조밀육방정 c축이 박막면에 대하여 수직하게 놓이는 현상에서 기인된다는 것을 투과전자현미경 분석을 통해 확인하였다. Coptp films with the additive elements (X=Fe, Mn) of varying concentrations were prepared by in-situ electrodeposition, to tailor their magnetic properties. Alloys of CoPtP-X (X=Fe, Mn) were synthesized by changing the solution concentrations of Fe and Mn for electrodeposition. In the electrodeposited CoFePtP alloys, preferred orientation of the electrodeposited films changed from hexagonal (001) to (100) direction with increasing iron contents as revealed by X-ray diffraction, and these films exhibited various magnetic properties ranging from a typical hard magnetic to a soft magnetic property in accordance with microstructural variations. In the case of Mn addition, excellent hard magnetic property was observed at a specific Mn concentration of 0.0126 M in the electrolyte, with the coercivity of 4630 Oe and squareness of 0.856 and this was attributed to the fact that magnetization easy-axis (hexagonal c-axis) coincides with the preferred growth orientation of the film confirmed by transmission electron microscopy.

축류 터빈의 설계 변수 및 설계 변수의 제한조건이 성능에 미치는 영향

박호동,정명균 대한기계학회 1991 대한기계학회논문집 Vol.15 No.6

본 연구에서는 축류 터빈의 최적 설계 계산에서 사용 용도에 따라 달리 적용 될 수 있는 특정 제한조건, 즉 유량 계수, 압력비, 출력 그리고 하중 계수를 각각 고 려하였을 경우에 최대 효율을 가지기 위한 최적 조건을 계산하고자 한다. 또한 단일 설계 변수의 민감도(sensitivity) 뿐만 아니라, 단일 민감도에서 성능에 큰 영향을 주 는 설계 변수들에 대하여 복수 민감도를 나타내어 설계 변수 및 설계 제한 조건이 축 류 터빈의 성능에 미치는 영향을 조사하고자 한다. A simulation program is developed to analyse the performance of an axial flow turbine stage based on the meanline prediction method. The gradient projection method is utilized to minimize the aerodynamic losses under the specified constraints on such as flow coefficient, total pressure ratio, stage power and blade loading coefficient. After obtaining the optimum point for minimizing the stage loss, a sensitivity analysis is carried out ground the optimum point to find the effects of the design variables and the design constraints on the stage performance. The result of the senitivity analysis under a constant blade loading coefficient shows that the total loss is more sensitive to the mean diameter, the absolute flow angle at nozzle outlet, the relative flow angle at rotor outlet and the axial mean velocity compared to the chords and the pitches. Moreover, the design constraints on the degree of reaction at root and the blade length-to-diameter ratio are found to be most influencial on the maximization of the overall aerodynamic efficiency.

Intubating Laryngeal Mask Airway 용 강화튜브를 이용한 턱밑 기관내 삽관 : 증례 보고

박호동,김기준,김형준,하지영 대한마취과학회 2002 Korean Journal of Anesthesiology Vol.43 No.4

Nasotracheal intubation, when performed after craniomaxillofacial trauma, may result in the passage of the tube into the cranium, causing significant brain damage. Orotracheal intubation may be preferred, but interferes with the placement of intermaxillary fixation. To avoid these problems, a tracheostomy may be an alternative but it carries significant morbidity. The submental route for endotracheal intubation has been proposed as an alternative to a tracheostomy in the surgical management of craniomaxillofacial trauma. Ideally, this maneuver is performed by using a reinforced tube. Unfortunately, however, some reinforced tracheal tubes are manufactured with nondetachable connectors. Removing them forcefully may be possible, but they will then stay dangerously loose after reconnection. We report a case in which a standard oral Ring-Adair-Elwyn (RAE) tube and reinforced tube for ILMA was used so not to be loose after the reconnection. (Korean J Anesthesiol 2002; 43: 507~510)

소양호 chlorophyll a 농도의 시간적 공간적 변이

박호동,김범철,조규송 한국하천호수학회 1986 생태와 환경 Vol.19 No.3·4

국내호수와 하천에서의 남조류 독소 함유량조사

김은경,박호동,김범철 한국하천호수학회 1995 생태와 환경 Vol.28 No.4

Co계 자성합금 나노와이어의 특성에 영향을 미치는 전기화학적 변수

이종욱,박호동,이관희,김긍호,정원용,Lee, Jong-Wook,Park, Ho-Dong,Lee, Kwan-Hyi,Kim, Gyeung-Ho,Jeung, Won-Young 한국전기화학회 2005 한국전기화학회지 Vol.8 No.3

본 연구에서는 고순도 알루미늄 호일$(t=300{\mu}m)$양극산화 공정을 통해 AAO 나노템플레이트를 자체 제조하였고, 이렇게 제조된 형틀을 가지고 교류 나노전주법에 의해 경자성 합금인 CoP와 연자성 합금인 CoFe를 나노와이어로 제조하였다. 대표적인 Co계 자성합금인 CoP와 CoFe나노와이어는 각기 독특한 자기적 성질을 나타내었다. 경자성 CoP 합금 나노와이어의 경우 교류 인가전압에 따라 hcp와 fcc가 혼재된 구조가 형성되어 자기적 특성에 영향을 미쳤다. 또한 높은 포화자화 값을 갖는 CoFe연자성 합금 나노와이어는 박막 도금 시와는 달리 이상합금도금현상이 거의 나타나지 않았으며 $Co_{30}Fe_{70}$에서 가장 좋은 238emu/g의 포화자화 값을 나타내었다. We have investigated the electrochemical factors affecting the magnetic properties of hard magnetic CoP nanowires and soft magnetic CoFe nanowires fabricated by ac electrodeposition into self-made AAO(anodic aluminum oxide) nano-templates. AAO template having nano scale pores of high aspect ratio has been prepared through 2-step anodizing of aluminum foil in sulfuric acid. Hard Magnetic properties of CoP nanowires were highly conditional on the applied ac potential which could be a decisive factor to make CoP nanowires made up of either pure hcp crystals or a mixture of hop crystals and fcc crystals. On the contrary to CoFe films, there was no anomalous codeposition in the electrodeposition of soft magnetic CoFe nanowires which exhibited their best saturation magnetization of 238 emu/g at the composition of $Co_{30}Fe_{70}$.

Suwa 호 하류하천에서의 남조류 독소의 동태

김범철,박호동,황순진,김호섭,편상행미 한국육수학회 2001 생태와 환경 Vol.34 No.1

남조류 물꽃현상이 나타나는 일본의 Suwa호에서 방류수를 통해 하류하천(Tenryu강과 Nishitenryu 수로)으로 유출된 남조류세포와 남조류 독소(microcystin-LR,-RR,YR)의 유하과정에서의 변동을 1998년 5월부터 10월까지 조사하였다. 하천 내 모든 지점에서 식물플랑크톤 종조성은 상류의 호수와 일치하였다. 6월과 7월에 우점한 남조류는 M. ichthyblabe였고, 8월부터 증가한 M. viridis는 10월가지 우점종이었다. Microcystin은 남조류의 현존량이 증가한 7월부터 검출되기 시작하여 남조류 세포밀도의 계절변동에 따라 농도가 변동하였으며, 3종류 microcystin의 조성변화는 남조류 종조성과 관련이 있었다. Microcystis. ichthyoblabe가 우점한 7월에는 MC-RR과 -LR만이 검출된 반면, M. viridis가 우점한 8월 부터 10월까지는 3종류의 microcystin이 모두 검출 되었다. Microcystin은 호수로부터 32km 떨어진 하류 지점에서도 3.2∼0.3㎍/l의 농도로 검출되었다. Tenryu강 지점 2와 지점 5사이의 29km구간(유하시간 11시간)에서 세포밀도와 microcystin농도의 감소율은 각각 73%, 72%이었고, 희석에 의한 세포밀도와 microcystin농도의 감소율이 각각 61%와 57%로서 감소요인의 대부분을 차지하였다. 인공수로에서는 자연하천보다 남조류 세포와 독소의 제거율이 더 낮았다. 이러한 결과들은 남조류가 번성한 부영양호의 하류하천에서는 먼 거리까지 남조류의 독소가 전달되어 공중보건에 위해성을 줄 수 있음을 보여 주고 있다.

MRI용 심전도/혈류 게이팅 시스템 설계

장봉렬,박호동,이경중,Jang, Bong-Ryeol,Park, Ho-Dong,Lee, Kyoung-Joung 대한의용생체공학회 2007 의공학회지 Vol.28 No.1

MR(magnetic resonance) image of moving organ such as heart shows serious distortion of MR image due to motion itself. To eliminate motion artifacts, MRI(magnetic resonance imaging) scan sequences requires a trigger pulse like ECG(electro-cardiography) R-wave. ECG-gating using cardiac cycle synchronizes the MRI sequence acquisition to the R-wave in order to eliminate image motion artifacts. In this paper, we designed ECG/PPG(photo-plethysmography) gating system which is for eliminating motion artifacts due to moving organ. This system uses nonmagnetic carbon electrodes, lead wire and shield case for minimizing RF(radio-frequency) pulse and gradient effect. Also, we developed a ECG circuit for preventing saturation by magnetic field and a finger plethysmography sensor using optic fiber. And then, gating pulse is generated by adaptive filtering based on NLMS(normalized least mean square) algorithm. To evaluate the developed system, we measured and compared MR imaging of heart and neck with and without ECG/PPG gating system. As a result, we could get a clean image to be used in clinically. In conclusion, the designed ECG/PPG gating system could be useful method when we get MR imaging of moving organ like a heart.