호흡신호 무선 통신 시스템 개발

손병희,장종찬,양효식,차은종,Son, Byoung-Hee,Jang, Jong-Chan,Yang, Hyo-Sik,Cha, Eun-Jong 한국융합신호처리학회 2011 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.12 No.3

본 연구는 심폐소생술 (CPR) 중 인공호흡의 무선 전송 시스템 구현에 관한 것으로, 병원 전 단계에서의 CPR 성과를 높임으로써 응급환자의 생존율을 높이기 위한 환자-병원간 무선 통신 시스템이다. 기도삽관 기반 호흡기류센서를 적용하여 호흡량을 측정하였는데, 기도삽관을 통한 인공호흡은 기류량의 손실을 최소화하여 보다 정확한 흡기-호기량 계측이 가능하고, 기도-식도 구분을 통해 식도팽창을 방지하여 다른 인공호흡 방법에 비해 장점을 입증하였다. 또, 인공호흡 주요지표인 분당 평균호흡량 (V), 호기말 이산화탄소 농도 ($EtCO_2$), 기도압력 (Ptr)을 디지털화하여 정의하였으며 정의된 데이터를 무선 통신 시스템을 이용하여 전송망의 대역폭 및 지연시간을 확인하였다. 호흡신호를 전송하기 위해 필요한 최대대역폭 (815 Kbps) 에 비해 Wireless LAN의 대역폭 (54 Mbps) 이 충분하여 네트워크 부하는 1.5 % 미만이었으며, 전송지연시간은 0.3 초 이내로 측정되었다. This study is about implementing wireless transferring system in pre-hospital cardiopulmonary resuscitation(CPR). Also, this study includes monitoring based feedback between patient and hospital to increase the survival rate of emergency patient by developing the performance of cardiopulmonary resuscitation in pre-hospital. It minimizes the loss of flow rate or gastric inflation through the space between the airway and the esophagus, which enables the inspiration-expiration rate to be measured more precisely. Due to these reasons this study applied ET insertion based respiratory sensor to measure flow rate. The main indices of artificial ventilation are justified from minute respiration(V), end-tidal $CO_2(E_TCO_2)$, and tracheal pressure($P_{tr}$). The simulation is performed to verify the bandwidth and delay time of transport network for in-hospital monitoring even as transporting images and voice information simultaneously. The total bandwidth is 815 kbps, and WLAN (IEEE 802.11x) is used as communication protocol. The network load is under 1.5% and the transmit delay time is measured under 0.3 seconds.

Flexible Window 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘 설계

손병희,김용훈,남의석,김학배,Son, Byoung-Hee,Kim, Yong-Hoon,Nahm, Eui-Seok,Kim, Hag-Bae 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.6a

인과 관계에 대한 직관적인 개념으로 Bayesian Networks 알고리즘이나 트리 구조 추측 알고리즘 그리고 유전자 알고리즘을 사용하여 다양한 구조의 상황을 예측을 하게 된다. 하지만 이런 예측 알고리즘들을 상황인지 서비스 구현에 적용하기에는 실제 구현의 어려움과 실시간 환경에서 트레이닝 데이터 처리에서 오는 시간 지연 문제 등이 발생하게 된다. 이 때문에 특정 목적의 상황인지 시스템에서 이 알고리즘들이 어느 정도의 예측 정확도와 신뢰도를 가지고 상황 정보에 부합하는지 미지수이다. 따라서 본 논문에서는 기존의 예측 알고리즘과는 다른 접근 방식을 통해, 사용자의 습관이나 행동양식을 데이터베이스로 만들어 이를 고려함으로써 상황인지 시스템의 상황 정보와 부합되는 Flexible Window 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘을 제안한다. 제안된 Flexible Window 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘은 동일한 실험 조건 아래, Fixed Window 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘보다 평균적으로 5.10% 더 우수한 성능을 보인다. 이 방식은 기하급수적으로 늘어나는 상황 정보를 감안했을 때 알고리즘 수행 시 처리 시간의 감소와 예측 정확도를 향상 시킬 수 있다. We predict a context of various structures by using Bayesian Networks Algorithms, Three-Dimensional Structures Algorithms and Genetic Algorithms. However, these algorithms have unavoidable problems when providing a context-aware service in reality due to a lack of practicality and the delay of process time in real-time environment. As far as context-aware system for specific purpose is concerned, it is very hard to be sure about the accuracy and reliability of prediction. This paper focuses on reasoning and prediction technology which provides a stochastic mechanism for context information by incorporating various context information data. The objective of this paper is to provide optimum services to users by suggesting an intellectual reasoning and prediction based on hierarchical context information. Thus, we propose a design of user location prediction algorithm using sequential matching with n-size flexible window scheme by taking user's habit or behavior into consideration. This algorithm improves average 5.10% than traditional algorithms in the accuracy and reliability of prediction using the Flexible Window Scheme.

캐시 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘 설계

손병희,김상희,남의석,김학배,Son, Byoung-Hee,Kim, Sang-Hee,Nahm, Eui-Seok,Kim, Hag-Bae 한국통신학회 2007 韓國通信學會論文誌 Vol.32 No.6b

본 연구는 상황 인지 서비스 구현의 다양한 기술 요소 중, 추론 및 예측 기술에 초점을 둔다. 대표적인 예측 알고리즘에는 베이시안 네트워크가 있으나 상황 인지 시스템을 구현할 때 그 구조를 실제로 구현하는 것은 매우 복잡한 일이며 실시간 환경에서 트레이닝 데이터 처리에서 오는 시간 지연 문제 등이 발생하게 된다. 또한 특정 목적의 상황 인지 시스템에서 이 알고리즘이 어느 정도 예측 정확도와 신뢰도를 가지고 상황 정보와 부합하는지 역시 미지수이다. 본 논문에서는 가장 간단한 알고리즘인 순차적 매칭 알고리즘에 캐시 기법을 이용한 위치 예측 알고리즘을 제안한다. 이러한 접근 방식을 통해 알고리즘 수행 시 처리 시간을 캐시 기법을 사용하지 않았을 때 보다 평균적으로 48.7%를 줄이게 된다. 이는 사용자의 습관이나 행동 양식을 고려함으로써 상황 인지 시스템의 상황 정보와 부합하기 때문이라 할 수 있다. This paper focuses on the prediction algorithm among the context-awareness technologies. With a representative algorithm, Bayesian Networks, it is difficult to realize a context-aware as well as to decrease process time in real-time environment. Moreover, it is also hard to be sure about the accuracy and reliability of prediction. One of the simplest algorithms is the sequential matching algorithm. We use it by adding the proposed Cache Scheme. It is adequate for a context-aware service adapting user's habit and reducing the processing time by average 48.7% in this paper. Thus, we propose a design method of user location prediction algorithm that uses sequential matching with the cache scheme by taking user's habit or behavior into consideration. The novel approach will be dealt in a different way compared to the conventional prediction algorithm.

HFC 망에서의 고속 멀티미디어 전송시스템 개발

손병희,남의석,양효식,Son, Byoung-Hee,Nahm, Eui-Seok,Yang, Hyo-Sik 한국융합신호처리학회 2011 융합신호처리학회 논문지 (JISPS) Vol.12 No.2

Hybrid Fiber Coax (HFC) network의 전송 능력은 xDSL과 비교하여 우수하지만, HFC network에서 아직도 케이블 모뎀을 사용하기 때문에 고화질의 영상을 전송할 때는 속도가 느려진다. 본 논문에서는 HFC망에서 사용하는 케이블 모뎀의 성능을 개선하기 위해서 개발된 하향 전용 IP-cable sender와 IP-cable modem을 제시하였다. 개발된 시스템은 HFC 망에서 30 Mbps 급의 IP 방송을 지원하고, 21 Mbps 속도의 고화질 트랜스포트 스트림을 사용하여 장시간 고화질 서비스를 제공한다. The transfer capability of HFC (Hybrid Fiber Coax) network is superior to xDSL. HFC network, however, is not suitable for transferring high quality video due to cable model interfaces. For the services of high quality IPIV or VOD, the extra exclusive downstream transfer system is required without upgrading pre-equipped cable modem and service capability. This paper is aimed to develop the extra exclusive downstream transfer system not changing existing cable modem system but providing same quality of services. This system is composed of the extra exclusive downstream IP-cable sender and modem. This sender and modem have 30 Mbps transfer capability and HDTV stream can be served in the Cable TV network using 21 Mbps HDTV transport stream.

재실행과 Rollback 기법을 사용한 TMR 고장의 시간여분 복구 기법

강명석,손병희,김학배,Kang, Myung-Seok,Son, Byoung-Hee,Kim, Hag-Bae 한국정보처리학회 2006 정보처리학회논문지 A Vol.13 No.5

본 논문에서는 복잡해져 가는 제어 컴퓨터의 높은 신뢰성 확보를 위해 시간 여분(time redundancy)의 일종인 재실행과 rollback 기법을 TMR 구조에 적절하게 혼용하는 방법을 제안한다 재실행과 rollback 기법은 약간의 추가 시간만으로 재구성(reconfiguration) 없이도 일시적인 결함(fault)에 의해 발생한 TMR 고장(failure)의 회복을 위해 상호 보완적으로 사용될 수 있다. 이를 위해 고장 검출시 가능한 모든 시스템의 고장상태 확률을 추정하였으며, 이를 바탕으로 전체 작업의 평균 실행시간이 최소가 되는 최적의 재실행과 rollback 횟수를 유도하였다. 또한 제안된 방법과 다른 고장회복 기법을 적용했을 때의 평균 실행 시간을 정량적으로 비교하여 그 우수성을 검증하였다. This paper proposes an integrated recovery approach applying retry and rollback techniques to recover the TMR failure. Combining the time redundancy techniques with W system is apparently effective to recover the TMR failure(or masked error) primarily caused by transient faults. These policies need fewer reconfigurations at the cost of extra time required for the time redundant schemes. The optimal numbers of retry and rollback to minimize the mean execution time of tasks are derived for the proposed method through computing the likelihoods of all possible states of the failed system. The effectiveness of the proposed method is validated through examining certain numerical examples and simulations conducted with a variety of parameters governing environmental characteristics.

지능형 홈 네트워크 환경을 위한 홈 네트워크 관리서버 설계

김상희(Kim Sang Hee),이광석(Lee Kwang Suk),손병희(Son Byoung Hee),김학배(Kim Hag Bae) 한국통신학회 2006 한국통신학회 학술대회논문집 Vol.2006 No.7

Ribavirin 합성법 개선에 관한 연구

손병희,강용한 漢陽大學校 自然科學硏究所 1998 自然科學論文集 Vol.17 No.-

1,2,3,5-Tetra-O-acetyl-β-D-ribofuranose (6)를 Lewis acid인 SnCl₄또는 TiCl₄를 촉매로 사용하여 1,2-acyloxonium ion을 형성한 후, 1,2,4-triazole-3-carboxylic acid methyl ester (5)와 반응시켰다. 반응의 결과는 SnCl₄를 사용한 경우에 ribavirin 합성의 전단계인 1-(2,3,5-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl)-1,2,4-triazole-3-carboxylic acid methyl ester (7)만이 분리되어 regioselective한 glycosylation이 일어났다. 화합물 7은 saturated methanolic ammonia에서 반응시켜 1-(β-D-ribofuranosyl)-1,2,4-triazole-3-carboxamide (Ribavirin, 8)로 변형되었으며, HPLC에 의한 분석 결과는 97% 이상의 순도를 나타내었다. 1-(2,3,5-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl)-1,2,4-triazole-3-carboxylic acid methyl ester(7) is prepared from the direct glycosylation of 1,2,4-triazole-3-carboxylic acid methyl ester (5) with 1,2,3,5-Tetra-O-acetyl-β-D-ribofuranose (6) using Lewis acid as catalyst. In the case of used SnCl₄, the desired 1-(2,3,5-tri-O-acetyl-β-D-ribofuranosyl)-1,2,4-triazole-3-carboxylic acid methyl ester (7) was obtained with regioselectivity. Compound 7 was converted into 1-(β-D-ribofuranosyl)-1,2,4-triazole-3-carboxamide (Ribavirin, 8) with 97% HPLC purity by the treatment with saturated methanolic ammonia.