KR102172486B1 - 유연한 용량성 결합 능동전극 및 생체 신호 측정 장치 - Google Patents

유연한 용량성 결합 능동전극 및 생체 신호 측정 장치 Download PDF

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Abstract

생체 신호 측정 장치 및 유연한 용량성 결합 능동전극이 개시된다. 일 실시예에 따르면 전극면 및 차폐 사이에 포러스 형의 물질로 된 절연체가 삽입되어, 용량성 결합 능동전극이 유연성을 가진다.

Description

유연한 용량성 결합 능동전극 및 생체 신호 측정 장치{FLEXIBLE CAPACITIVE COUPLING ACTIVE ELECTRODE AND BIO SIGNAL MEASURING DEVICE}
생체 신호를 측정하는 전극 및 장치에 관한 것이다.
U-헬스는 인터넷, 휴대폰, 쌍방향 케이블TV 등의 정보통신 네트워크를 이용해 시간과 장소 구애 없이 환자와 의사를 연결해 실시간으로 진단, 치료, 예방 등의 보건의료 및 건강관리를 해주는 서비스를 나타낼 수 있다. 이러한 서비스를 제공하기 위해 환자의 생체 신호를 시간과 장소의 제약 없이 실시간으로 모니터링하는 기술이 있다.
예를 들면, 심전도를 측정하기 위한 일반적인 심전도 측정 기기는 전도성 젤을 필요로 하기 때문에 주로 병원환경에서 사용되었다. 이와 달리, 최근에는 사용자가 일상생활을 하면서 옷을 입은 상태로 전도성 젤을 사용하지 않고도 심전도를 측정할 수 있다. 예를 들면, 비접촉식으로 생체 신호를 측정하는 기술이 있을 수 있다.
일 실시예에 따르면 생체 신호를 감지하는 전극면(electrode face), 상기 생체 신호를 증폭하는 초단 증폭기(pre-amplifier), 외부 잡음을 방지하기 위해 상기 전극면 및 상기 초단 증폭기를 감싸는 차폐(shield) 및 상기 전극면 상에서 상기 차폐를 지지하면서 유연성을 가지는 절연체(insulator)를 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 상기 전극면 및 상기 차폐 사이에 미리 정한 공간이 유지될 수 있는 강도를 가지는 물질을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 내부에 공기층을 포함하는 구조로 된 물질을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 내부에 복수의 공기 방울을 포함하는 포러스 형(Porous type)으로 된 물질을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 발포 실리콘, 발포 우레탄, 실리콘, 우레탄, 고무 및 PVC(Polyvinyl chloride) 중 적어도 하나를 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 유전율이 미리 정한 값보다 작은 물질을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 차폐는, 상기 절연체의 형태에 대응하여 변형되는 유연한 재질을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 차폐는, 상기 절연체를 감싸는 전도성 섬유(conductive sheet)를 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 불균형한 표면에 대해 접촉면을 밀착시키는 전도성 폼(conductive foam)을 더 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 전극면은, 상기 절연체의 형태에 대응하여 변형되는 연성 기판(FPCB, Flexible PCB)을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극이 제공될 수 있다.
일 실시예에 따르면 생체 신호를 감지하는 전극면 상의 초단 증폭기를 감싸는 차폐를 지지하고, 유연성을 가지는 절연체를 포함하는 용량성 결합 능동전극 및 상기 생체 신호를 처리하여 측정 결과를 추출하는 신호처리부를 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 상기 전극면 및 상기 차폐 사이에 미리 정한 공간이 유지될 수 있는 강도를 가지는 물질을 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 내부에 공기층을 포함하는 구조로 된 물질을 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 내부에 복수의 공기 방울을 포함하는 포러스 형으로 된 물질을 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 발포 실리콘, 발포 우레탄, 실리콘, 우레탄, 고무 및 PVC 중 적어도 하나를 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 절연체는, 유전율이 미리 정한 값보다 작은 물질을 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 차폐는, 상기 절연체의 형태에 대응하여 변형되는 유연한 재질을 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 차폐는, 상기 절연체를 감싸는 전도성 섬유를 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 능동전극은, 불균형한 표면에 대해 접촉면을 밀착시키는 전도성 폼을 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
또 다른 일 실시예에 따르면 상기 전극면은, 상기 절연체의 형태에 대응하여 변형되는 연성 기판을 포함하는 생체 신호 측정 장치가 제공될 수 있다.
도 1은 용량성 결합 능동전극(CCE, Capacitive Coupling Active Electrode)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극(FCCE, Flexible Capacitive Coupling Active Electrode)의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극의 구성을 도시한 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극의 전도성 폼(conductive foam)을 도시한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 절연체(insulator)의 재질에 대한 주파수 응답 곡선을 도시한 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극에서 측정된 생체 신호를 도시한 그래프이다.
도 7은 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 세부적인 구성을 도시한 블럭도이다.
이하, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 용량성 결합 능동전극(CCE, Capacitive Coupling Active Electrode)의 구성을 도시한 도면이다. 용량성 결합 능동전극은 도 1에 도시된 바와 같이, 금속판으로 된 전극면(Electrode face)(110), 전극면(110) 뒤에 설치된 초단 증폭기(pre-amplifier)(120) 및 전극면(110)과 전극면(110)의 뒷면을 둘러싼 차폐(shield)(130)를 포함할 수 있다. 여기서 전극면(110)과 인체(190) 사이에 의복(191)이 있는 경우, 도 1에 도시된
Figure 112013071975412-pat00001
와 같은 용량성 결합이 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면 초단 증폭기(120)의 증폭기 소자(예를 들면, 트랜지스터 또는 연산 증폭기)에 바이어스(bias) 전류를 흘려주어 증폭기를 안정화하기 위해서 초단 증폭기(120)의 입력 단자와 차폐 사이에 저항(
Figure 112013071975412-pat00002
)을 연결할 수 있다. 간접접촉 생체 신호 측정(Indirect-contact Bio-signal Measurement)에서는 증폭기 입력 임피던스를 크게 하기 위해 높은 저항(예를 들면
Figure 112013071975412-pat00003
이상의 저항)을 사용할 수 있다. 여기서, 전극면(110)과 접지간에는 표유정전용량(stray capacitance)
Figure 112013071975412-pat00004
가 존재할 수 있다. 여기서
Figure 112013071975412-pat00005
는 인체(190)의 생체 신호를 모델링한 신호원으로서 단위는 V일 수 있다.
일 실시예에 따른 능동전극은 인체의 피부와 옷을 사이에 두고 간접적으로 접촉하여, 피부와 전극 간에는 용량성 결합을 형성할 수 있다. 두 개의 능동전극으로부터 측정된 두 신호에서, 차동 증폭기를 통해 차동 성분을 추출하고, 이 차동 성분을 증폭하고 필터링을 하여 생체 신호의 측정 결과를 얻을 수 있다. 예를 들면 생체 신호의 측정 결과는 심전도 파형(ECG waveform)을 포함할 수 있다. 여기서 생체 신호는 심전도(ECG, electrocardiogram), 안전도(EOG, electrooculogram), 근전도(EMG, electromyogram), 뇌전도(EEG, electroencephalogram) 등을 포함할 수 있다.
여기서, 접지판은 인체의 피부와 직접 접촉 없이, 옷을 통한 용량성 결합에 의해 인체를 접지시킬 수 있다. 용량성 결합 능동전극과 간접접촉 접지판에 의해, 인체와 측정 장비 간에 직접 접촉이 전혀 없이 생체 신호를 측정할 수 있다. 일반적으로 전극면과 차폐는 기생 캐퍼시턴스인
Figure 112013071975412-pat00006
의 변화를 최소화 하기 위하여 일정한 간격으로 된 단단한 금속 물질로 설계될 수 있다.
도 2는 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극(FCCE, Flexible Capacitive Coupling Active Electrode)의 구성을 도시한 도면이다. 여기서 유연한 용량성 결합 능동전극은 전극면(210), 초단 증폭기(220), 차폐(230), 절연체(240) 및 전도성 폼(conductive foam)(250)을 포함할 수 있다.
전극면(210)은 금속을 포함하는 전도성 물질로서 생체 신호를 감지할 수 있다. 일 실시예에 따르면 전극면(210)은 연성 기판(FPCB, Flexible PCB)(211)을 포함하여 유연성을 가질 수 있다.
초단 증폭기(220)는 전극면(210)에서 감지된 신호를 증폭할 수 있다. 예를 들면, 버퍼(buffer)로 구성되어, 감지된 생체 신호를 신호 처리부로 전달할 수 있다.
차폐(230)는 외부 잡음을 방지하기 위해 전극면(210) 및 초단 증폭기(220)를 감쌀 수 있다. 예를 들면, 차폐(230)는 전도성 재질로 구성됨으로써 유연한 용량성 결합 능동전극 외부의 잡음을 차단할 수 있다.
일 실시예에 따르면 차폐(230)는 절연체(240)의 형태에 대응하여 변형되는 유연한 재질을 포함할 수 있다. 예를 들면 차폐(230)는 전도성 섬유(conductive sheet)를 포함할 수 있다.
절연체(insulator)(240)는 전극면(210) 상에서 차폐(230)를 지지하면서 유연성을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면 절연체(240)는 차폐(230)를 지지하기 위해 전극면(210) 및 차폐(230) 사이에 미리 정한 공간이 유지될 수 있는 강도를 가질 수 있다. 여기서 절연체(240)는 내부에 공기층을 포함하는 구조로 된 물질을 포함할 수 있다. 구체적으로는, 내부에 복수의 공기 방울을 포함하는 포러스 형(Porous type)으로 된 물질을 포함할 수 있다. 예를 들면, 발포 실리콘, 발포 우레탄 등을 포함할 수 있다. 절연체(240)를 구성하는 물질은 하기 도 5에서 상세히 설명한다.
전도성 폼(250)은 불균형한 표면에 대해 접촉면을 밀착시킬 수 있다. 이러한 전도성 폼(250) 없이 불균형한 표면(예를 들면, 인체)에 금속으로 된 평평한 전극면(210)을 부착하면, 표면의 굴곡에 의해 전극과 측정 부위 사이에 부분적인 이격이 발생할 수 있다. 이러한 이격에 의해 인체와 전극면(210) 사이에 형성되는 용량성 결합의 캐퍼시턴스가 감소함으로써, 생체 신호 측정에서 주파수 응답에 대한 이득이 감소할 수 있다.
일 실시예에 따르면 유연한 용량성 결합 능동전극의 전극면(210)이 전도성 폼(250)을 포함하여 접촉면이 불균형한 표면에 영향을 받지 않을 수 있다. 예를 들면, 전도성 폼(250)이 측정 부위에 접촉면을 밀착시킴으로써, 인체와 전극면(210)간의 캐퍼시턴스 성분을 극대화할 수 있다. 캐퍼시턴스 성분의 극대화에 의해 생체 신호 측정에서 주파수 응답에 대한 이득이 증가할 수 있고, 측정 부위와의 밀착에 의해 인체가 운동 상태와 같이 불안정한 상태에 있는 경우에도 비교적 안정적으로 생체 신호를 측정할 수 있다.
도 3은 다른 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극의 구성을 도시한 도면이다. 여기서 유연한 용량성 결합 능동전극은 전극면(310), 초단 증폭기(320), 차폐(330)를 포함할 수 있고, 유연한 용량성 결합 능동전극의 각 구성은 상술한 도 2의 구성과 유사할 수 있다.
일 실시예에 따르면 유연한 용량성 결합 능동전극은 적어도 하나 이상의 초단 증폭기(320)를 전극면(310) 상에 포함할 수 있다. 예를 들면, 도 3에 도시된 바와 같이 2개의 초단 증폭기(320)를 포함할 수 있다.
도 4는 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극의 전도성 폼(conductive foam)(450)을 도시한 도면이다. 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극은 설계에 따라 전도성 폼(450)의 적용 여부를 결정할 수 있다. 유연한 용량성 결합 능동전극에 전도성 폼(450)이 포함되는 경우는, 전도성 폼(450)이 포함되지 않는 경우보다 생체 신호 측정의 주파수 응답 곡선에서 이득이 높게 나타날 수 있다. 여기서 이득이 높으면 인체(490)와 전극면(410) 사이의 캐퍼시턴스 변화를 측정하는데 유리하여, 생체 신호를 용이하게 측정할 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 전도성 폼(450)은 전극면(410)과 표면이 불균형한 인체(490) 사이의 접촉면을 밀착시킬 수 있다. 전도성 폼(450)에 의해 접촉면이 밀착됨에 따라 전극면(410)과 인체(490) 사이의 유전율이 증가하고 이격이 감소하므로, 전극면(410)과 인체(490) 사이에 형성되는 용량성 결합의 캐퍼시턴스가 증가할 수 있다. 이러한 인체(490)와 전극면(410)간 캐퍼시턴스 성분의 극대화에 따라 주파수 응답의 이득이 증가하므로 생체 신호를 보다 정확하게 측정할 수 있다.
도 5는 일 실시예에 따른 절연체(insulator)의 재질에 대한 주파수 응답 곡선을 도시한 그래프이다. 여기서 절연체의 유전율이 작을 수록 차폐에서 외부 잡음이 보다 효과적으로 방지될 수 있다. 예를 들면, 유연한 용량성 결합 능동전극의 절연체로 사용될 수 있는 유전율이 작은 물질은 발포 실리콘(550), 발포 우레탄, 실리콘(540), 우레탄(520), 고무(530) 및 PVC(Polyvinyl chloride)(510)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면 도 5는 유연한 용량성 결합 능동전극에 상술한 물질로 된 절연체를 넣고 주파수 응답 평가를 수행한 결과를 나타낸 그래프일 수 있다. 여기서 PVC(510), 우레탄(520), 고무(530), 실리콘(540), 발포 실리콘(550) 순서로 전압 이득이 작게 나타날 수 있다. 같은 재질이더라도 내부에 공기층을 다수 포함하는 포러스 형의 발포 실리콘(550)이 실리콘(540)에 비해 전압 이득이 더 작을 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 발포 실리콘(550)이 가장 작은 전압 이득을 나타내므로 유전율이 가장 작아서, 유연한 용량성 결합 능동전극의 내부에 사용되는 절연체로 가장 적합할 수 있다.
일 실시예에 따르면 포러스 형의 절연체는 작은 유전율 뿐 아니라 유연한 용량성 결합 전극의 형상을 유지하기 위해서도 사용될 수 있다. 유연한 용량성 결합 능동전극의 차폐는 유연성을 위해 전도성 섬유로 구성될 수 있다. 여기서 전도성 섬유는 형상을 유지할 수 있는 강도가 없으므로, 별도로 지지하는 부재가 없으면 전극면과 차폐 사이의 기생 캐퍼시턴스인
Figure 112013071975412-pat00007
가 쉽게 변화하여, 생체 신호를 안정적으로 측정하지 못할 수 있다. 이에 대해 일정 형상 내지 공간을 유지할 수 있는 강도를 가지면서도 작은 유전율을 제공하는 공기층이 포함된, 포러스 형의 구조를 가지는 물질이 절연체로 사용될 수 있다.
예를 들면, 발포 실리콘(550)은 전극면과 직물형으로 된 전도성 섬유 사이에 일정한 공간을 유지할 수 있는 강도를 가지면서도, 유전율이 작고, 유연성을 나타낼 수 있다. 또한, 도 5에 도시된 바와 같이 발포 실리콘(550)은 유전율이 가장 작으므로 유연한 용량성 결합 능동전극의 절연체로 가장 적합할 수 있다.
일 실시예에 따르면 절연체는 유전율이 미리 정한 값보다 작은 물질을 포함할 수 있다. 여기서 미리 정한 값은 차폐에서 유입되는 외부 잡음이 절연체를 통과하면서 충분히 감쇄되어 생체 신호를 감지할 수 있을 정도의 유전율을 포함할 수 있다. 예를 들면, 유전율이 작을 수록 외부 잡음 차폐에 유리하므로, 미리 정한 값은 발포 실리콘(550), 발포 우레탄, 실리콘(540), 우레탄(520), 고무(530) 및 PVC(Polyvinyl chloride)(510) 중 하나의 유전율보다 작거나 같은 값을 포함할 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극에서 측정된 생체 신호를 도시한 그래프이다. 여기서 도 6a는 일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극이 7초 동안 측정한 심전도 파형을 도시한 그래프이고, 도 6b는 피부접촉 방식을 통해 유연성이 없는 금속 전극으로 7초 동안 측정한 심전도 파형을 도시한 그래프일 수 있다.
일 실시예에 따른 유연한 용량성 결합 능동전극은, 도 6b에 도시된 피부접촉 방식과 달리, 도 6a에 도시된 바와 같이 심전도 파형의 기저선 동요(baseline drift)가 나타날 수 있다. 이러한 기저선 동요가 있어도 실제 어플리케이션에서는 충분히 사용될 수 있다. 예를 들면, R 피크(R peak) 기반의 응용분야에서 R 피크가 충분히 검출되고, 하기 도 7의 신호 처리부에서 고역통과필터를 사용하면 기저선 동요를 제거할 수 있다.
도 7은 일 실시예에 따른 생체 신호 측정 장치의 세부적인 구성을 도시한 블럭도이다. 생체 신호 측정 장치는 용량성 결합 능동전극(710) 및 신호 처리부(720)를 포함할 수 있다.
용량성 결합 능동전극(710)은 생체 신호를 감지하는 전극면 상의 초단 증폭기를 감싸는 차폐를 지지하고, 유연성을 가지는 절연체를 포함할 수 있다. 용량성 결합 능동전극(710)의 구체적인 구성은 상술한 도 2와 유사할 수 있다.
신호 처리부(720)는 용량성 결합 능동전극(710)에서 감지한 생체 신호를 처리하여 측정 결과를 추출할 수 있다. 여기서 측정 결과는 생체 신호를 처리한 결과로서, 심전도 파형, 안전도 파형, 근전도 파형, 뇌전도 파형 등을 포함할 수 있다. 예를 들면 신호 처리부(720)는 생체 신호를 처리하기 위한 필터 및 증폭기를 포함할 수 있다. 여기서 필터는 고역통과필터, 저역통과필터 등을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치(700)는, 일반적인 단단한(rigid) 형태의 전극이 피부에 직접 적용되거나 직물에 적용되기 어려운 것과 달리, 유연한 용량성 결합 능동전극(710)을 포함하므로 인체에 대한 구속력을 최소화할 수 있다.
일 실시예에 따른 생체 신호 처리 장치(700)는, 단단한 금속재질로 인해 발생하는 생체 신호 측정시의 이물감을, 유연한 용량성 결합 능동전극(710)을 통해 제거할 수 있다.
여기서 유연한 용량성 결합 능동전극(710)은 전극면과 직물형 전도성 섬유를 포함하는 차폐 사이의 일정한 공간을 유지할 수 있다. 간격의 변화를 방지함으로써 기생 캐퍼시턴스의 영향을 줄일 수 있다. 예를 들면, 유연한 용량성 결합 능동전극(710) 내부에 절연성능을 갖는 재료인 절연체가 전극면과 차폐 사이의 공간을 지지할 수 있다.
일 실시예에 따르면 유연한 용량성 결합 능동전극(710)은 단단한 금속전극을 사용하지 않아 이물감을 제거하면서, 인체의 움직임에 따른 생체 신호의 동적 잡음에 강건하므로 생체 신호를 활용하는 다양한 응용 분야에 적용될 수 있다. 예를 들면, 측정의 편리성이 향상되어 대상의 자각 없이 생체 신호를 측정할 수 있고, 움직임에 강건한 설계를 통해 R 피크 기반의 심장 모니터링, 졸음방지, 수면, 스트레스, 일일 모니터링, 반려동물 감시장치 등의 다양한 어플리케이션에 적용할 수 있다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
210: 전극면
211: 연성 기판
220: 초단 증폭기
230: 차폐
240: 절연체
250: 전도성 폼

Claims (20)

  1. 생체 신호를 감지하는 전극면(electrode face);
    상기 생체 신호를 증폭하는 초단 증폭기(pre-amplifier);
    외부 잡음을 방지하기 위해 상기 전극면 및 상기 초단 증폭기를 감싸는 차폐(shield); 및
    상기 전극면 상에서 상기 차폐를 지지하면서 유연성을 가지는 절연체(insulator)
    를 포함하고,
    상기 절연체는,
    내부에 복수의 공기 방울을 포함하는 포러스 형 물질(Porous type material)
    을 포함하고,
    상기 전극면은,
    불균형한 표면에 대해 접촉면을 밀착시키는 전도성 폼(conductive foam)
    을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 절연체는,
    상기 전극면 및 상기 차폐 사이에 미리 정한 공간이 유지될 수 있는 강도를 가지는 물질
    을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 절연체는,
    발포 실리콘, 발포 우레탄, 실리콘, 우레탄, 고무 및 PVC(Polyvinyl chloride) 중 적어도 하나
    를 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 절연체는,
    유전율이 미리 정한 값보다 작은 물질
    을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 차폐는,
    상기 절연체의 형태에 대응하여 변형되는 유연한 재질
    을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 차폐는,
    상기 절연체를 감싸는 전도성 섬유(conductive sheet)
    를 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극.
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 전극면은,
    상기 절연체의 형태에 대응하여 변형되는 연성 기판(FPCB, Flexible PCB)
    을 포함하는 유연한 용량성 결합 능동전극.
  11. 생체 신호를 감지하는 전극면 상의 초단 증폭기를 감싸는 차폐를 지지하고, 유연성을 가지는 절연체를 포함하는 용량성 결합 능동전극; 및
    상기 생체 신호를 처리하여 측정 결과를 추출하는 신호처리부
    를 포함하고,
    상기 절연체는,
    내부에 복수의 공기 방울을 포함하는 포러스 형 물질(Porous type material)
    을 포함하고,
    상기 전극면은,
    불균형한 표면에 대해 접촉면을 밀착시키는 전도성 폼(conductive foam)
    을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 절연체는,
    상기 전극면 및 상기 차폐 사이에 미리 정한 공간이 유지될 수 있는 강도를 가지는 물질
    을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  13. 삭제
  14. 삭제
  15. 제11항에 있어서,
    상기 절연체는,
    발포 실리콘, 발포 우레탄, 실리콘, 우레탄, 고무 및 PVC 중 적어도 하나
    를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  16. 제11항에 있어서,
    상기 절연체는,
    유전율이 미리 정한 값보다 작은 물질
    을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  17. 제11항에 있어서,
    상기 차폐는,
    상기 절연체의 형태에 대응하여 변형되는 유연한 재질
    을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  18. 제11항에 있어서,
    상기 차폐는,
    상기 절연체를 감싸는 전도성 섬유
    를 포함하는 생체 신호 측정 장치.
  19. 삭제
  20. 제11항에 있어서,
    상기 전극면은,
    상기 절연체의 형태에 대응하여 변형되는 연성 기판
    을 포함하는 생체 신호 측정 장치.
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