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생체신호 수집 및 분석 기술

전수책임자
이강복
참여자
김명은, 김정균, 명승일, 모상현, 방효찬, 신동범, 양회성, 이강복, 이상연, 이혜선, 정재영, 한규원, 홍상기
기술이전수
1
이전연도
2016
협약과제
15MC3100, 정신 질환의 모니터링 및 징후 예측을 위한 피부 부착형 센서 모듈 개발, 김승환
16MS2900, 정신 질환의 모니터링 및 징후 예측을 위한 피부 부착형 센서 모듈 개발, 김승환
본 기술은 동적 환경에서의 ECG 측정 및 데이터 분석 기술에 관한 것으로써, 특히 건식 전극과 MCU기반의 소형 모듈을 사용하여 심장이외의 영역에서 ECG를 측정하고 이로부터 헬스케어에 필요한 데이터를 획득하는 모듈에 관한 것이다.
본 이전기술에 포함된 생체신호 측정 및 분석 기술은 특수한 조건에서 생체신호를 가장 효율적으로 측정할 수 있는 방법과 측정된 데이터로부터 유효한 정보를 취득할수 있는 데이터 분석 방법을 제시하고 있다. 특히 신호 측정 회로와 분석 알고리즘을 소형 MCU를 활용하여 모듈형 타입으로 구현함으로써, 제안된 기술은 어떠한 웨어러블 기기 혹은 장비에도 적용 가능하며 “ 스마트 헬스“ 혹은 ”모바일 헬스“등의 연관 서비스에 최적화된 솔션을 제공하고 있음
o 기존의 신체에 생체신호 측정 및 분석 기기들은 서버(혹은 스마트 폰)기반의 데이터 분석 방법을 사용 하지만, 본 기술은 데이터 분석을 위한 별도의 서버 없이 stand-alone 방식으로 모듈 내에서 데이터 분석이 가능
- 생체신호를 수집하여 전송하는 장치는 많지만 분석하여 결과를 제공하는 소형화된 장치는 없음
- 헬스 케어 장치를 구동하는 메인 장치에 생체신호 분석을 위한 하드웨어 및 소프트웨어적인 부담을 경감시킴으로써, 다양한 헬스 케어 기기에 부가적으로 적용 가능

o 동적인 환경에서 신체 말단 부위에서 정확한 측정 가능
- 진동, 상시전원등의 잡음 환경에서 정확한 ECG 측정 가능
- 심장 측정법이 아닌 손잡이를 활용한 ECG 측정 방법 제공

o 건식 전극을 사용한 ECG 측정
- 다양한 형태의 웨어러블 기기에 적용 가능한 측정 방법
- 건식 전극을 사용함으로써 일회성 피치형 전극 비용 절감
- 손잡이 형태의 건식 전극을 사용한 ECG 센싱 기능
- 센싱된 ECG 데이터를 분석하여 HRV 파라미터 분석 결과(HR, RMSSD 및 SDRR등)를 처리하는 기능
- UART 통신을 통하여 ECG 데이터 및 HRV 파라미터 분석 결과의 제공 기능
- 건식전극을 활용한 ECG 측정 및 분석 모듈 회로도
- 모듈 제작을 위한 PCB 설계 관련 파일
- ECG 데이터 분석을 위한 MSP기반의 임베디드 프로그램
- ECG 측정 및 데이터 분석 모듈의 제어 명령 프로그램
- 제어 명령에 의한 ECG 측정을 시작하는 스케쥴링 기능 SW
o ECG 측정 및 데이터 분석 모듈을 이용한 헬스 케어 제품에 적용
건식 전극을 사용한 ECG 측정 및 데이터 분석 모듈을 헬스 케어 분야에 적용하여, 생체신호에 관련된 HRV 파라미터 분석 결과(HR, RMSSD, SDRR등)를 헬스 케어 장치 및 스마트폰에 제공함

o ECG 측정 및 데이터 분석 모듈을 이용한 다양한 연관 제품 개발
다양한 헬스 케어 장치에 인체에 대한 생체신호 분석 결과를 제공하는 서비스에 대한 요구가 발생함에 따라서 기존 헬스 케어 장치에 변경과 부담을 최소화하기 위한 생체신호 수집 및 분석까지 수행하는 신제품을 개발할 필요가 발생함