수면의 질을 측정하기 위한 안대형 생체신호 측정기기 개발

안창선,임재관,정봉수,김영주,Changsun Ahn,Jaekwan Lim,Bongsu Jung,Youngjoo Kim 한국정보처리학회 2023 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.12 No.5

우리나라 3대 수면 질환으로는 코골이, 수면무호흡증, 불면증이 있다. 수면 부족은 만병의 근원이며 수면 부족으로 인한 질병은 심혈관계 질환, 인지장애, 비만, 당뇨, 대장염, 전립선암에 이르기까지 다양하게 나타난다. 수면 관리 중요성을 인식한 정부도 2018년 7월부터 수면다원검사를 국민건강보험 혜택을 적용해서 작은 부담으로 검사를 받아볼 수 있도록 하고 있다. 그럼에도 불구하고 불면증 환자는 시간적·공간적·경제적 부담감을 해소하고 일상생활 속에서 수면의 질을 관리할 필요가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 병원이 아닌 일상생활 속에서 수면관리에 활용할 수 있는 안대형 생체신호 측정기기를 개발하였다. 측정기기에서는 6개 생체신호(안구동작, 뒤척임, 체온, 산소포화도, 심박수, 오디오)를 측정할 수 있다. 사용되는 센서로는 안구동작, 뒤척임은 자이로스코프센서(MPU9250, InvenSense, 미국)가 사용되었다. 센서값 입력 범위는 258~460°/sec 단위로 조정되며, 입력 범위값 내에서 작동상태를 확인하였다. 체온, 산소포화도, 심박수는 센서(MAX30102, Analog Devices, 미국)를 사용하였다. 체온은 30~45℃ 작동상태를 확인했으며, 산소포화도 사용범위는 미사용상태는 0%이고 사용상태는 20~90%의 작동상태를 확인하였다. 심박수의 범위는 40~180 bpm에서 작동상태를 확인하였다. 오디오 신호는 센서(AMM2742-T-R, PUIaudio, 미국)를 통해서 생체신호를 측정하며 감도는 -42±1 dB이며 주파수 범위는 20~20 kHz에서의 작동상태를 확인하였다. 시스템 구성은 생체신호 측정기기와 데이터수집 장치로 PC 및 모바일 애플리케이션으로 구성되었다. 측정된 데이터는 모바일과 PC로 수집되며 수집된 데이터는 수면의 단계를 판단하고 수면 유도와 수면장애에 대한 사전 선별기능을 진행할 수 있는 기초자료로 사용될 수 있다. 앞으로 간편하게 가정에서 불면증 환자들에게 수면의 질을 측정할 수 있게 되어 불면증 환자들의 치료에 도움이 될 것으로 예상한다. The three major sleep disorders in Korea are snoring, sleep apnea, and insomnia. Lack of sleep is the root of all diseases. Some of the most serious potential problems associated with sleep deprivation are cardiovascular problems, cognitive impairment, obesity, diabetes, colitis, prostate cancer, etc. To solve these problems, the Korean government provided low-cost national health insurance benefits for polysomnography tests in July 2018. However, insomnia patients still have problems getting treated in terms of time, space, and economic perspectives. Therefore, it would be better for insomnia patients to be allowed to test at home. The measuring device can measure six biosignals (eye movement, tossing and turning, body temperature, oxygen saturation, heart rate, and audio). A gyroscope sensor (MPU9250, InvenSense, USA) was used for eye movement, tossing, and turning. The input range of the sensor was in 258°/sec to 460°/sec, and the data range was in the input range. Body temperature, oxygen saturation range, and heart rate were measured by a sensor (MAX30102, Analog Devices, USA). The body temperature was measured in 30 ℃ to 45 ℃, and the oxygen saturation range was 0% for the unused state and 20 % to 90 % for the used state. The heart rate measurement range was in 40 bpm to 180 bpm. The measurement of audio signal was performed by an audio sensor (AMM2742-T-R, PUIaudio, USA). The was -42 dB ±1 dB frequency range was 20 Hz to 20 kHz. The measured data was successfully received in wireless network conditions. The system configuration was consisted of a PC and a mobile app for bio-signal measurement and data collection. The measured data was collected by mobile phones and desktops. The data collected can be used as preliminary data to determine the stage of sleep and perform the screening function for sleep induction and sleep disturbances. In the future, this convenient sleep measurement device could be beneficial for treating insomnia.

노면 마찰계수는 어떻게 추정할까?

안창선(Changsun Ahn) 한국자동차공학회 2022 오토저널 Vol.44 No.5

대사증후군 예방관리를 위한 근로자 건강관리서비스 만족도에 관한 연구

안창선(Changsun Ahn),박종찬(Jongchan Park),정봉수(Bongsu Jung),김영주(Youngjoo Kim) 한국HCI학회 2023 한국HCI학회 학술대회 Vol.2023 No.2

실시간 뎅기열 관리를 위한 관제시스템 개발

안창선 ( Changsun Ahn ),박용호 ( Yongho Park ),문정대 ( Jungdae Moon ),박종찬 ( Jongchan Park ),서영곤 ( Youngkon Seo ),손유락 ( Allen Sohn ),최윤종 ( Yoonjong Choi ),하양화 ( Yanghwa Ha ),정봉수 ( Bongsu Jung ),김영주 ( Youngjoo 한국정보처리학회 2023 정보처리학회논문지. 컴퓨터 및 통신시스템 Vol.12 No.2

뎅기열 발병은 전 세계 인구의 약 1/3이 거주하고 있는 열대, 아열대 기후에 집중되며, 우리나라도 아열대 기후로 바꾸고 있어 뎅기열 발병에 취약해지고 있다. 뎅기열은 감염병 관리 차원에서 진단 이력 관리가 중요하다. 감염병 이력에 따라서 지역별, 연령별, 남녀비율 등에 따라서 개개인의 치료 방법과 전략을 수립할 수 있는 체계가 필요하다. 본 논문에서는 뎅기열 관제시스템을 제안하며, 이러한 시스템은 뎅기열의 발병에 대한 체외진단기기를 이용한 실시간 집계방식으로 발병률과 사망률을 감소시킬 수 있는 전략을 수립하는 데 유용하게 활용될 수 있다. 뎅기열 관리를 위한 관제시스템 구성으로 형광면역진단 키트를 이용한 뎅기열 체외진단기기와 실시간 뎅기열 관제시스템으로 구성되어 있다. 본 논문으로 개발된 뎅기열 관제시스템은 향후 정부의 감염병 통합정보와 결합되어 다양한 감염병 관리 및 정책 활용을 위해서 활용될 수 있을 것이다. Dengue virus transmission is a viral infection disease between humans and Aedes mosquitoes. Dengue is ubiquitous throughout the tropics and subtropical zones, where 1/3 of the global population live. The weather in Korea is also changing to subtropical weather, resulting in increased vulnerable Korean population to dengue virus transmission. It is important to control and prevent the dengue risk with track-recording & monitoring system. It is also required to have the control system to treat and monitor dengue patients with various cases such as regions, ages, genders according to the track-record of the disease. In this paper, we developed a Dengue Control & Prevention System, which can monitor and control dengue outbreaks in real-time with in-vitro diagnostic devices. Dengue Control & Prevention System is composed of in-vitro diagnostic device, which is a fluorescent immunoassay, and real-time monitoring system. In the future, we expect that our Dengue Control & Prevention System can be upgraded to have various disease information from Korea Disease Control and Prevention Agency for government policies and diseases control in Korea.

Control Strategy and Algorithm for Levitation of Over-actuated Passive Maglev Tray System

안창선(Changsun Ahn) Korean Society for Precision Engineering 2015 한국정밀공학회지 Vol.32 No.6

인터모달 자동화물운송시스템을 위한 회전정렬형 대차의 개념설계 및 해석

안창선(Changsun Ahn) 한국산학기술학회 2019 한국산학기술학회논문지 Vol.20 No.4

본 논문은 도로와 철도를 포함하는 인터모달 자동화물운송시스템을 위한 화물열차 대차 구조를 소개하고, 레일에 대한 반력 해석 결과를 논한다. 새로운 운송시스템은 시간과 비용을 획기적으로 절약할 수 있는 회전 정렬형 철도차량 방식을 기반으로 한다. 개념 설계 단계에서 고려해야하는 중요한 문제 중의 하나는 궤도 및 대차의 특징적인 형태에서 발생하는 레일에 가해지는 횡력이다. 특히 주행 궤도에서 플랫폼 구간으로 바뀌는 천이구간에서 큰 횡력이 발생하는데, 해석 결과를 바탕으로 향후 시스템 설계 시 참조할 수 있는 설계 가이드를 제공하고자 한다. 해석 결과, 제안하는 구조가 궤도 안정성 및 주행 안정성 면에서 문제가 없어 실제 시스템에 적용할 수 있는 구조이며, 주행 구간에서 플랫폼 구간으로 궤도가 변하는 곳에서 궤도의 선형을 설계할 시, 곡률 반경과 플랫폼 궤도 사이 거리가 중요한 변수임을 밝혀졌다. This paper presents the conceptual design and reaction force analysis of a bogie structure for an inter-modal automated transportation system, including road and rail transportation. The proposed system was based on a train with rotation-aligning bogie mechanism that can save significant time and cost. One of the critical issues in conceptual design is the lateral forces applied to the rail caused by the characteristic shapes and structure of the rails and bogie. In particular, the lateral forces are significant in the transition section between the driving and platform sections. This paper provides design guidance for the transition section through reaction force analysis. Based on the analysis result, it was confirmed that the proposed concept can be a valid design candidate of a practical system, and the radius of the rail and the distance between rails are major factors for reaction force generation.

주변 차량 위치 및 속도 추정을 위한 V2X와 Radar 신호 융합

김민수(Minsu Kim),안창선(Changsun Ahn) 한국자동차공학회 2021 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2021 No.6

상용차에 탑재되고 있고 연구 개선 중에 있는 주행보조 기능들은 주변 차량들의 실시간 위치와 속도 정보를 필요로 한다. 이를 측정할 수 있는 장비로는 카메라와 라이다, 레이다, 차량간 통신이 있다. 하지만 이들 각각은 신호 지연, 잡음, 누락 등의 신호 결함을 가지고 있다. 때문에 결함에 강건하게 추정가능한 추정기가 필요하다. 이 연구에서는 특성이 다른 두 정보를 사용해 상대 차량의 상태를 추정한다. 사용하는 정보로는 차량간 거리와 각 위치를 상대좌표로 비교적 정확하게 제공하는 Radar와 GPS를 통해 측정된 절대좌표에서의 속도를 제공하는 V2X 통신 정보를 사용한다. 먼저 좌표계가 다른 신호를 융합하기 위해 좌표계간의 관계를 이용한 System Dynamics와 각 신호의 특성을 반영한 Noise Covariance를 사용하는 Unscented Kalman Filter를 추정기로 사용하였다. 또한 신호별로 다른 신호 지연을 보정해 주기위해 Ego vehicle과 Target vehicle의 GPS 신호를 동기화 시켜주고 지연되어 들어온 과거 정보로부터 다시 추정하는 방법을 통해 현재의 상태를 추정한다. 이렇게 설계된 추정기는 사라지거나 신호 측정이 연속적이지 않은 실제 주행상황을 모사한 실험을 통해 검증하였다. 구체적으로는 차선 변경, 추월 상황, 유턴 등 신호가 끊기거나 주행 특성이 반영된 잡음을 가지도록 구성하였다.

강화학습 기반 전기자동차 냉방 시스템 제어기

최완식(Wansik Choi),안창선(Changsun Ahn) 한국자동차공학회 2023 한국자동차공학회 부문종합 학술대회 Vol.2023 No.5

두 차량 간 상호작용을 반영한 SDP 기반 자율주행차량의 제어 전략

우제민(Jemin Woo),안창선(Changsun Ahn) 대한기계학회 2021 대한기계학회 춘추학술대회 Vol.2021 No.11

Power-split 하이브리드 자동차 용 학습 기반 동력분배 제어기 설계

김주희(Juhui Gim),안창선(Changsun Ahn) 한국자동차공학회 2020 한국자동차공학회 학술대회 및 전시회 Vol.2020 No.11