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정호춘,이현희,여운진,임승관,황상문,진달복 원광대학교 공업기술개발연구소 1999 工業技術開發硏究誌 Vol.19 No.-
In this paper, a high speed charger that charges secondary battery within 40 minutes is developed. Proposed algorithm is that supping 4 stage pulse instead of constant voltage or current. That makes charge time short and temperature low, and extends battery life. Experimental results show that secondary battery is charged within 40 minutes and achieved lifetime about 800 cycle.
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족하수 환자의 보행보조를 위한 피드백 제어형 전기자극기 개발
정호춘,임승관,이상세,진달복,박병림 대한의용생체공학회 1999 의공학회지 Vol.20 No.2
본 논문은 족하수 환자를 대강으로 휴대가 간편하고 사용이 편리한 피드백 제어형 전기자극기를 제안하는 데 그 목적이 있다. 이 시스템은 교통사고, 산업재해, 뇌졸중 등으로 인하여 하지마비를 동반한 환자에서 마비된 하지근의 위축 및 괴사를 방지하고 혈액순환을 증가시킬 뿐만아니라 보행을 보조하여 안정된 활동을 가능케 한다 피드백 제어형 전기자극기는 환자가 오랜 시간 보행시 전극의 임피던스 변화나 근피로에 의해 족하수증이 다시 발생하게 되면 관절각의 변화가 관절각 센서에 의해 검출되고 이때의 오차는 PID 제어에 의한 자극전압의 변화를 가져와 설정된 위치에 발목이 도달하도륵 자극레벨이 자동 조절된다. 자극조건은 자극주파수 40 Hz, 자극펄스 0.2 ms, 30∼80 V이다. 족하수 환자 5명을 대상으로 42일 동안 첫째 1주일 동안에는 하루에 15분을 자극하고, 다음 주기는 1주일 단위로 하루에 30분, 60분, 70분, 120분씩 점차적으로 시간을 증가하면서 자극하였다. 이때 근력은 27.7%가 향상되었고, 근 피로도는 22.9%가 감소되었다. 이런 결과를 종합할 때 피드백 제어형 전기자극기는 족하수 환자의 보행기능 및 운동기능을 회복하는 데 효과적이라 하겠다. The purpose of this study was to develop a portable and convenient closed-loop contrel type electrical stimulator for patients with foot drop. This system restores walking movement as well as prevents from atrophy or necrosis of lower limb muscles and increases blood circulation in hemiplegic patients caused by traffic accident, industrial disaster or stoke. This system detects the changes of the ankle joint angle during walking, and then controls the stimulus intensity automatically to maintain the programmed level of the ankle joint angle. Also, this automatic system controls the stimulus intensity which is affected by increased electrode impedance resulting from long time use. The system detects the joint angle by an optical sensor and includes modified PID control which adjusts the stimulus intensity if the joint angle deviates from the preset value. Stimulus parameters are 30~80 volt, 40 Hz, and 0.2 ms. The system was applied to five hemiplegic patients for 42 days. Duration of stimulation was 15 min/day for the first week and then the duration was gradually increased to 30, 60, 90 and 120 min/day. The muscle force was increased up to 29.7%, muscle fatigue was decreased compared with the level before stimulation and the pattern of locomotion was improved. These results suggest that the electrical stimulator with closed-loop control type is more convenient and effective in restoration of locomotion of patients with foot drop than open-loop system.
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유니버셜 디자인 요소 추출과 재활훈련기기 디자인 개발 사례연구
한채원,정호춘,고명환,홍정표 한국인더스트리얼디자인학회 2015 산업디자인학연구 Vol.9 No.1
최근 질병에 대한 치료비 과다 증가에 따른 막대한 사회적 비용이 예상되고 이러한 치료비 부담을 억제하기 위해서는 질병 발생 이전의 예방과 이후의 비 수술 재활치료의 중요성이 부각되었다. 본 연구의 목적은 기존의 작업재활치료 제품의 문제점과 단점을 분석하고, 피사용자의 니즈를 찾아내어 디자인요소를 추출하고 디자인하여 PPP평가(Product Performance Program)를 통하여 UD(Universal Design) 달성도를 평가하여 객관성이 높은 디자인을 하는 것이다. 본 연구는 첫 번째 단계로 재활치료에 쓰이고 있는 기존 제품들을 조사하여 문제점을 분석하였다. 두 번째 단계로 환자와 치료사, 의사의 니즈(needs)와 사용 행태를 분석하여 키워드를 추출하였다. 문제점분석과 니즈, 사용자분석을 통하여 얻어진 조사 내용을 바탕으로 제품의 컨셉을 도출하고, 디자인을 전개하여 PPP평가(Product Performance Program)를 통해 디자인을 선택하였다. 선택된 최종 모델은 프로토타입(Prototype)으로 제작하여 평가하였다. 재활기기가 갖는 특성에 맞는 디자인 프로세스를 통하여 디자인을 진행시킨 결과를 향후 이와 유사한 제품디자인에 적용이 가능할 것이다. 본 제품이 기존 재활치료의 취약점을 보완하여 뇌졸중 환자뿐만이 아니라 여러 사고로 인해 재활이 필요한 다양한 환자들의 삶의 질을 향상시키고 고부가가치화 하는 것이 가능할 것으로 본다. Modern society is rapidly transforming into an aging society. For this reason, silver and healthcare industries is growing. With establishing growth plans for advanced concepts, not only the domestic country but also developed countries widen the investment in medical device industries. Recently, due to excessive increase of medical expense, there have been increased huge social costs. To control the costs, the importance of preventions before the outbreak of diseases and non-surgical therapies after operations is being emphasized. In this study, in the first step, we analyze the problems with the association rules discovery method, which is investigate the existing products that have been used in rehabilitation treatment. Next, after creating and analyzing a scenario about doctors’ needs and behaviors, we have developed the guideline for each element of products. Based on the researches, in the next step of the design development, we produced concepts of the products and proceeded the idea sketches and the 3D modeling, then final design was selected by the product performance program (PPP) assessment. Making the selected model into a prototype and taking a usability test for them, we wish to develop contents (UI), improving conveniences in and curative influences on situations of actual uses of the rehabilitation equipment.
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편마비 환자를 위한 근전도 유발 기능적 전기자극기의 개발과 이상적인 전극부착 위치
박병림,안상호,정호춘,진달복,김성곤,이상세,김영기 대한의용생체공학회 2004 의공학회지 Vol.25 No.2
편마비 환자에서 상지 기능을 효과적으로 회복시키기 위하여 근전도 유발 기능적 전기자극기 개발과 편마비 환자를 대상으로 손목, 수지신전 운동 시 가장 효과적으로 근수축을 감지 할 수 있는 위치와 전기 자극 시 가장 이상적인 손목, 수지 신전 운동이 일어나는 부위를 탐색하여 두 부과가 일치하는 이상적인 전극부착 위치를 설정하였다. 1) 전기자극 시스템으로 EMC 계측부, 정전류 회로부를 개발하고 프로그램으로는 근전도 유발 전기자극기와 Passive FES의 동작이 가능한 형태로 개발하였다 자극조건은 주파수 35 Hz, 펄스폭 150 ${\mu}\textrm{s}$, 비대칭적 이상성 파형을 선택하였다. 2) 상지 편마비 환자 15명을 대상으로 전완의 근위부 1/2부위를 12개의 영역으로 나눈 후 근위부의 외측으로부터 영역의 순서를 정하였다. 각 영역에서 환자의 손목을 신전 하였을 때 근전도 유발 자극기가 감지하는 활동전위의 진폭을 측정하였으며 가장 크게 감지된 영역은 4, 5 영역이었고, 전기자극을 시행하였을 때 손목과 수지부위가 신전 되는 모양이 이상적인 영역은 4, 5, 7, 8 영역이었다. 근전도 유발 전기자극을 시행하였을 때 근 수축을 감지하여 근전도 유발 전기자극이 일어나는 일련의 과정이 이상적인 영역은 해부학적으로 4, 5 영역이었다. The purpose of this study was to develop EMG triggered FES system for restoration of upper extremity function in chronic hemiplegic patients and to identify the optimal location of electrode application for the EMG triggered FES system which produces effective muscle contraction and detects EMG activity for extension in the wrist and finger joints. The stimulus system was composed of EMG measuring component, constant current component and the program for muscle contraction by EMG triggered FES and passive FES. Parameter of electrical stimulation was 35 ㎐ in frequency, 150 ${\mu}\textrm{s}$ in pulse width and symmetric bi-phasic wave. In 15 hemiplegic patients, EMG triggered FES was applied to the proximal half of forearm which was divided into 12 areas. The most sensitive area for measuring EMG activities during extension of the wrist and fingers was area 4, 5 and the optimal location of electrical stimulation for producing extension of the wrist and fingers was area 4, 5, 7, 8. These results suggest that the area 4 and 5 was considered as the most optimal location of electrode application for measuring EMG activities as well as producing extension of the wrist and fingers by EMG triggered FES system.
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연하장애의 진단 및 치료를 위한 시스템의 개발 및 분석 파라미터 추출
신동익,송영진,최경효,정호춘,허수진,Shin, D.I.,Song, Y.J.,Choi, K.H.,Cheong, H.C.,Huh, S.J. 대한의용생체공학회 2009 의공학회지 Vol.30 No.1
In this paper, we present the diagnosis system for swallowing disorder. There are some types of diagnosis device for swallowing disorder, for example, the video fluoroscopy, the nuclear medicine inspection, the endoscopy, EMG and motion analysis. But these systems need heavy devices or have dangerous nuclear exposure, so are uncomfortable for handicapped person. Our system has advantages of simplicity, accuracy and quantitative analysis. In addition to the diagnosis aspect, this system can be used to biofeedback treatment.
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이상세,고석남,임승관,정호춘,진달복,이문영,박병림 원광대학교 생체공학연구소 2000 원광인체과학회지 Vol.4 No.1
Easy check system for cardiac function war developed for computer user in this study. EKG amplifier was designed to remove a common noise and muscle noise. EKG pattern, and calculated real time heart rate and probability if arrhythmia were displayed in personal computer. This system would be an effective tool for checking cardiac function in everyone using computer
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