환자상황 기반의 자동인증시스템 구축 및 성능평가

함규성,주수종 한국인터넷정보학회 2020 인터넷정보학회논문지 Vol.21 No.4

In the current medical information system, a system environment is constructed in which Biometric data generated by using IoT or medical equipment connected to a patient can be stored in a medical information server and monitored at the same time. Also, the patient's biometric data, medical information, and personal information after simple authentication using only the ID / PW via the mobile terminal of the medical staff are easily accessible. However, the method of accessing these medical information needs to be improved in the dimension of protecting patient's personal information, and provides a quick authentication system for first aid. In this paper, we implemented an automatic authentication system based on the patient's situation and evaluated its performance. Patient‘s situation was graded into normal and emergency situation, and the situation of the patient was determined in real time using incoming patient biometric data from the ward. If the patient's situation is an emergency, an emergency message including an emergency code is send to the mobile terminal of the medical staff, and they attempted automatic authentication to access the upper medical information of the patient. Automatic authentication is a combination of user authentication(ID/PW, emergency code) and mobile terminal authentication(medical staff’s role, working hours, work location). After user authentication, mobile terminal authentication is proceeded automatically without additional intervention by medical staff. After completing all authentications, medical staffs get authorization according to the role of medical staffs and patient's situations, and can access to the patient's graded medical information and personal information through the mobile terminal. We protected the patient's medical information through limited medical information access by the medical staff according to the patient's situation, and provided an automatic authentication without additional intervention in an emergency situation. We performed performance evaluation to verify the performance of the implemented automatic authentication system. 현 의료정보시스템에서는 환자에게 부착된 IoT 또는 의료기기를 통해 생성된 생체데이터를 의료정보서버에 저장과 동시에 모니터링 할 수 있는 시스템 환경이 구축되고 있다. 또한 의료진의 이동단말기를 통해 ID/PW만을 이용한 간단한 인증 후 환자의 생체데이터및 의료정보, 개인정보에 쉽게 접근이 용이하다. 그러나 이러한 의료정보 접근방법은 환자 개인정보보호차원에서 개선되어야하며, 응급처치를 위한 신속한 인증시스템이 제공되어야 한다. 이에 본 논문에서는 환자상황기반의 자동인증시스템을 구축 및 성능평가 하였다. 환자상황을 정상상황과 응급상황으로 분류하고, 병동으로부터 들어오는 환자 생체데이터를 이용하여 환자상황을 실시간으로 판별하였다. 환자상황이 응급상황일 경우 의료진의 이동단말기에 응급코드를 포함한 응급메시지가 수신되고, 의료진은 환자 상위의료정보를 확인하기 위해 애플리케이션을 통해 자동인증을 시도한다. 자동인증은 사용자인증(ID/PW, 응급코드)과 이동단말기인증(의료진역할, 근무시간, 근무위치)이 결합된 인증방법으로써 사용자인증 이후 의료진의 추가개입 없이 자동으로 이동단말기인증이 진행된다. 모든인증을 마친 의료진은 의료진 역할과 환자상황에 따라 접근권한을 부여받고, 애플리케이션을 통해 환자의 등급화 된 의료정보에 접근이 가능하도록 구현하였다. 환자상황에 따른 의료진의 제한적 의료정보접근을 통해 환자의 의료정보를 보호하고, 응급상황 시 추가개입 없는 자동인증을 구현하여 신속한 인증을 제공하였다. 구현된 자동인증시스템의 수행성 검증을 위해 성능평가를 실시하였다

의료정보 접근을 위한 동적상황인증시스템의 구현

함규성,서원정,정호일,주수종 한국인터넷정보학회 2018 인터넷정보학회논문지 Vol.19 No.6

With the development of IT technology recently, medical information systems are being constructed in an integrated u-health environment through cloud services, IoT technologies, and mobile applications. These kinds of medical information systems should provide the medical staff with authorities to access patients’ medical information for emergency status treatments or therapeutic purposes. Therefore, in the medical information systems, the reliable and prompt authentication processes are necessary to access the biometric information and the medical information of the patients in charge of the medical staff. However, medical information systems are accessing with simple and static user authentication mechanism using only medical ID / PWD in the present system environment. For this reason, in this paper, we suggest a dynamic situation authentication mechanism that provides transparency of medical information access including various authentication factors considering patient's emergency status condition and dynamic situation authentication system supporting it. Our dynamic Situation Authentication is a combination of user authentication and mobile device authentication, which includes various authentication factor attributes such as emergency status, role of medical staff, their working hours, and their working positions and so forth. We designed and implemented a dynamic situation authentication system including emergency status decision, dynamic situation authentication, and authentication support DB construction. Finally, in order to verify the serviceability of the suggested dynamic situation authentication system, the medical staffs download the mobile application from the medical information server to the medical staff's own mobile device together with the dynamic situation authentication process and the permission to access medical information to the patient and showed access to medical information. 최근 IT 기술의 발전과 함께 클라우드 서비스, IoT 기술 및 모바일 애플리케이션을 통해 통합적인 u-헬스케어 환경기반의 의료정보시스템이 구축되고 있다. 이러한 의료정보시스템에서는 응급 처치나 치료를 목적으로 의료진에게 환자의 의료정보를 접근할 권한이 제공되어야 한다. 따라서 의료정보시스템에서 의료진이 담당하는 환자의 생체정보 및 개인 의료정보에 접근하기 위해서는 신뢰적이고 신속한 인증과정이 필요하다. 그러나 현재 시스템 환경에서는 의료진의 ID/PWD만을 이용하는 단순하고 정적인 사용자 인증기법으로 의료정보시스템을 접근하고 있다. 이러한 이유에서 본 논문에서는 환자가 응급상태조건을 고려한 다양한 인증 요소를 포함한 의료정보접근의 투명성을 제공하는 동적상황인증기법과 이를 지원하는 동적상황인증시스템을 제안하였다. 본 동적상황인증은 사용자 인증과 이동 단말기 인증을 결합한 인증으로, 기존의 사용자 인증 뿐 아니라 의료진이 사용하는 이동 단말기의 인증을 위해 환자의 응급상태, 의료진의 역할, 근무시간, 근무위치 등과 같은 다양한 인증요소 속성들을 사용하였다. 우리는 응급상태판별, 동적상황인증, 인증지원 DB 구축을 포함한 동적상황인증시스템을 설계 및 구현하였다. 마지막으로 제안한 동적상황인증시스템의 서비스 수행성 검증을 위해, 의료진으로 하여금 동적상황인증과정과 그 이후 담당환자에 대한 의료정보접근 허가와 함께 의료정보서버로부터 의료진 자신의 이동 단말기에 모바일 애플리케이션을 내려 받아 실행함으로써 의료정보의 인증 및 접근과정을 보였다.

응급상황에서 자동인증지원을 위한 빅데이터 처리 및 에지컴퓨팅 기반의 의료정보플랫폼 연구

함규성,강민구,주수종 한국인터넷정보학회 2022 인터넷정보학회논문지 Vol.23 No.3

Recently, with the development of smart technology, in medical information platform, patient‘s biometric data is measured in real time and accumulated into database, and it is possible to determine the patient’s emergency situations. Medical staff can easily access patient information after simple authentication using a mobile terminal. However, in accessing medical information using the mobile terminal, it is necessary to study authentication in consideration of the patient situations and mobile terminal. In this paper, we studied on medical information platforms based on big data processing and edge computing for supporting automatic authentication in emergency situations. The automatic authentication system that we had studied is an authentication system that simultaneously performs user authentication and mobile terminal authentication in emergency situations, and grants upper-level access rights to certified medical staff and mobile terminal. Big data processing and analysis techniques were applied to the proposed platform in order to determine emergency situations in consideration of patient conditions such as high blood pressure and diabetes. To quickly determine the patient’s emergency situations, edge computing was placed in front of the medical information server so that the edge computing determine patient’s situations instead of the medical information server. The medical information server derived emergency situation decision values using the input patient’s information and accumulated biometric data, and transmit them to the edge computing to determine patient-customized emergency situation. In conclusion, the proposed medical information platform considers the patient's conditions and determine quick emergency situations through big data processing and edge computing, and enables rapid authentication in emergency situations through automatic authentication, and protects patient’s information by granting access rights according to the patient situations and the role of the medical staff. 최근 스마트기술의 발달로 의료정보플랫폼에서 환자의 생체데이터가 실시간으로 측정 및 데이터베이스에 축적되며, 환자의 응급상황을 판단할 수 있다. 또한, 의료진은 이동단말기를 이용하여 간단한 인증 이후 환자정보에 쉽게 접근이 가능하다. 그러나 이동단말기를 이용한 의료정보 접근에 있어 환자상황과 이동단말기를 고려한 인증에 대한 연구가 필요하다. 본 논문에서는 응급상황에서의료진의 이동단말기를 이용한 의료정보 접근허가를 위해 빅데이터 처리 및 에지컴퓨팅 기반의 자동인증지원 의료정보플랫폼에 대해 연구하였다. 기 연구된 자동인증 시스템은 응급상황에서 사용자인증과 이동단말기인증을 동시에 수행하며, 상위 의료정보 접근권한을 인증된 의료진과 이동단말기에 부여하는 인증 시스템이다. 환자의 고혈압, 당뇨와 같은 환자상태를 고려한 응급상황을 판단하기 위해 빅데이터 처리 및 분석기법을 제안한 플랫폼에 적용하였다. 또한 환자의 빠른 응급상황 판단을 위해 에지컴퓨팅을 의료정보서버 앞단에 두어 의료정보 서버 대신 에지컴퓨팅에서 응급상황을 판단하도록 하였다. 의료정보 서버는 입력된 환자정보와 축적된생체데이터를 이용하여 응급상황 판단수치를 도출하고, 에지컴퓨팅에 전달하여 환자 맞춤형 응급상황을 판단하도록 하였다. 결론적으로, 제안한 의료정보플랫폼은 빅데이터 처리와 에지컴퓨팅을 통해 환자상태를 고려하고 응급상황을 빠르게 판단하였으며, 자동인증을 통해 응급상황에서의 신속한 인증과, 환자상황과 의료진의 역할에 따른 접근권한 부여를 통해 환자정보를 보호하였다.

경골잔교 상부구조의 휨 및 비틀림에 대한 구조 안전성 검토

함규성(Ham, Gyu-Sung),임남형(Lim, Nam-Hyoung),박종섭(Park Jong-Sup),윤기용(Yoon Ki-Yong) 한국산학기술학회 2013 한국산학기술학회논문지 Vol.14 No.4

본 논문에서는 경골잔교의 Main girder에 작용하는 설계하중을 제안하였다. 구조 안전성 검토를 위하여 범용 유한요소 프로그램인 ABAQUS를 이용하여 수치해석을 실시하였다. 경골잔교의 Main girder는 휨뿐 아니라 비틀림 거 동에 영향을 받고 있음을 알 수 있으며 주요 영향 하중은 비틀림이다. 또한 선정된 Main girder 단면에 대한 응력 검 토를 통해 선정된 경골잔교는 구조적으로 안전하다. In this paper, the design load acting on a main girder(spine girder) of fish-bone girder pier is proposed. In order to check the structural safety, numerical analyses using finite element program ABAQUS are performed. It is found that the main girder is affected by a torsional behavior as well as a bending behavior and the major influence loading is the torsional loading. Also, from the stress evaluation of the chosen cross section of the main girder, chosen fish-bone girder pier is structurally safe.

연안역 신형식 조립식 잔교 ‘Fish Bone Bridge’ 거더의 정적거동 연구

함규성,윤기용,임남형,박종섭 한국방재학회 2012 한국방재학회 학술발표대회논문집 Vol.11 No.-

본 연구에서는 기존에 개발된 말뚝지지형 조립식 잔교는 하나의 말뚝을 사용하여 단순하고 조립이 간단한 형태로 개발된 조립식 잔교지만, 하나의 말뚝으로 인한 해상 항타 시 수직도 문제 및 파력이 작용하였을 경우 수평문제가 야기되었으며, 상부구조물의 편측제어에 따른 불안전성이라는 문제가 노출되었다. 이에 상·하부 구조의 불안전성을 해결하기 위하여 상·하부 구조의 거동이 같이 될 수 있는 라멘구조의 역할이 가능한 지그재그 형태의 ‘Fish Bone Bridge’를 개발하게 되었다. 하지만 지그재그 형태로 개발을 하다보니, 비대칭적인 구조로 인하여 상부구조의 Main girder에 과도한 비틀림 하중을 유발하게 되었다. 본 논문에서는 ‘Fish Bone Bridge’ 상부구조에 작용하는 적절한 설계하중을 결정하고, 상부구조의 주요부재인 Main girder에 대한 적절한 설계 단면 및 Main girder에 작용하는 하중에 대한 유한요소해석 프로그램을 통한 해석모델의 타당성을 검증하였으며, 하중조합에 따른 Main girder 단면의 안전성을 검증하였다.

환자 의료정보 접근을 위한 상황인식 기반의 인증서비스 모델 개발

함규성 ( Gyu-sung Ham ),주수종 ( Su-chong Joo ) 한국인터넷정보학회 2021 인터넷정보학회논문지 Vol.22 No.1

최근 유비쿼터스 기반의 의료 및 헬스케어 환경이 구축됨에 따라 다양한 센서들로부터 상황정보를 얻을 수 있는 의료정보시스템이 증가되고 있다. 이러한 상황인식 기반의 의료정보시스템 환경에서는 상황정보를 이용하여 환자상황을 정상 또는 응급으로 판별이 가능하며, 또한 의료진은 스마트기기의 애플리케이션을 통해 ID와 Password를 이용한 간단한 사용자인증이후 환자정보에 쉽게 접근이 가능하다. 그러나 이러한 인증서비스 및 환자정보접근서비스는 의료진 중심의 시스템이며, 유비쿼터스 기반의 의료정보시스템 환경을 충분히 고려하지 못한다. 이에 본 논문에서는 의료정보에 접근하는 사용자에 대해 기존 의료진 중심의 인증과는 달리 상황정보 중심의 인증서비스를 제공하기 위한 상황인식 기반의 인증서비스 모델을 제시하고 구현하였다. 본 논문에서 제안한 상황인식 기반의 인증서비스 모델은 센서들을 통해 환자상황을 인식하여 환자상황에 의하여 의료진의 인증방식 및 권한부여를 다르게 진행하는 서비스이다. 다양한 상황정보 측정환경을 구성하기 위해 웨어러블 및 생체데이터측정모듈, 카메라센서 등을 이용하여 구현하였다. 환자상황이 응급상황일 경우, 의료정보서버는 담당의료진의 스마트기기에 응급메시지를 전송하고, 응급메시지를 받은 담당의료진은 환자정보에 접근하기 위해 스마트기기의 애플리케이션을 이용하여 인증을 시도한다. 모든 인증이 완료되면 의료진은 상위등급 의료정보 접근권한을 부여받아 정상상황에서 볼 수 없었던 환자 의료정보까지 확인이 가능하도록 하였다. 제안한 상황인식 기반의 인증서비스 모델을 통하여 유비쿼터스 의료정보시스템 환경을 충분히 고려할 뿐만 아니라, 환자중심의 시스템적인 보안 및 접근투명성을 강화하였다. With the recent establishment of a ubiquitous-based medical and healthcare environment, the medical information system for obtaining situation information from various sensors is increasing. In the medical information system environment based on context-awareness, the patient situation can be determined as normal or emergency using situational information. In addition, medical staff can easily access patient information after simple user authentication using ID and Password through applications on smart devices. However, these services of authentication and patient information access are staff-oriented systems and do not fully consider the ubiquitous-based healthcare information system environment. In this paper, we present a authentication service model based context-awareness system for providing situational information-driven authentication services to users who access medical information, and implemented proposed system. The authentication service model based context-awareness system is a service that recognizes patient situations through sensors and the authentication and authorization of medical staff proceed differently according to patient situations. It was implemented using wearables, biometric data measurement modules, camera sensors, etc. to configure various situational information measurement environments. If the patient situation was emergency situation, the medical information server sent an emergency message to the smart device of the medical staff, and the medical staff that received the emergency message tried to authenticate using the application of the smart device to access the patient information. Once all authentication was completed, medical staff will be given access to high-level medical information and can even checked patient medical information that could not be seen under normal situation. The authentication service model based context-awareness system not only fully considered the ubiquitous medical information system environment, but also enhanced patient-centered systematic security and access transparency.

질환별 의료영상정보 뷰어 매칭 시스템의 구축

노시형,함규성,정창원,주수종 한국인터넷정보학회 2019 인터넷정보학회논문지 Vol.20 No.5

The purpose of this paper is to construct a system that matches the patient's image disease information with the medical image viewer in providing the medical image information to the medical staff. Currently, medical image information systems that are commercialized mostly provide only one image viewer with various image information of diseases or use incompatible exclusive viewers. For this reason, we designed and implemented a medical image information viewer matching system that integrates and provides specialized viewers that can be selected by diseases' image information. That is, it is a system to match and view medical image viewers based on disease information extracted from tag information stored as the metadata in DICOM file, which is medical image information standard, for disease-specific viewer matching. We analyzed the execution performances through our retrieval service of medical image information from our implementation system, and showed compatibility and control with various viewers. 본 논문은 의료진에게 영상정보를 제공하는 데 있어, 환자의 질병정보와 의료영상뷰어를 매칭 지원해주는 시스템을 구축하는 데목적을 둔다. 현재 상용화된 의료영상정보시스템들은 대부분 하나의 뷰어로 다양한 질환들의 영상정보들을 제공하거나 호환성이 없는 벤더사의 전용뷰어를 사용하고 있다. 따라서 본 논문에서 질환별로 선택이 가능한 전용뷰어들을 통합한 의료영상정보 뷰어 매칭시스템, 즉 질환별 뷰어 매칭을 위해 의료영상정보 표준인 DICOM 파일 내부에 메타데이터로 저장되는 태그정보에서 추출한 질환정보를 기반으로 의료영상 전용뷰어들을 매칭하고, 매칭된 뷰어 상에서 디스플레이하는 시스템을 설계 및 구현하였다. 제안 시스템으로부터 의료영상정보의 검색서비스를 통해 수행성능을 분석하고, 다양한 뷰어들과의 호환 및 뷰어제어가 가능함을 보였다.

멀티 모달 지도 대조 학습을 이용한 농작물 병해 진단 예측 방법

이현석,여도엽,함규성,오강한,Hyunseok Lee,Doyeob Yeo,Gyu-Sung Ham,Kanghan Oh 대한임베디드공학회 2023 대한임베디드공학회논문지 Vol.18 No.6

With the wide spread of smart farms and the advancements in IoT technology, it is easy to obtain additional data in addition to crop images. Consequently, deep learning-based crop disease diagnosis research utilizing multimodal data has become important. This study proposes a crop disease diagnosis method using multimodal supervised contrastive learning by expanding upon the multimodal self-supervised learning. RandAugment method was used to augment crop image and time series of environment data. These augmented data passed through encoder and projection head for each modality, yielding low-dimensional features. Subsequently, the proposed multimodal supervised contrastive loss helped features from the same class get closer while pushing apart those from different classes. Following this, the pretrained model was fine-tuned for crop disease diagnosis. The visualization of t-SNE result and comparative assessments of crop disease diagnosis performance substantiate that the proposed method has superior performance than multimodal self-supervised learning.