저분해능 홀센서를 이용한 견인용 영구자석 동기전동기의 제어

이용균 건국대학교 대학원 2013 국내박사

영구자석 동기 전동기는 회전자에 자속발생을 위한 여자 권선이 없으므로 이로 인한 손실이 없어 효율이 좋으며, 고출력 밀도를 가지고 있어 전동기 무게에 대한 출력 토크의 비가 크고, 속응성이 좋다. 이러한 특성 때문에 순시토크 제어가 요구 되는 고성능 전동기 제어분야에 이용된다. PMSM의 순시토크를 제어하기 위해서는 회전자 위치정보가 필요한데 이 정보는 회전자 위치센서를 이용하거나 별도의 위치센서 없이 모터의 전압과 전류를 가지고 회전자 위치를 추정하는 센서리스 방법으로 얻을 수 있다. 가전분야에는 센서리스 방법으로 PMSM을 제어하는 제품이 개발되어 양산되고 있으나 높은 신뢰성을 요구하는 산업분야나 자동차분야에는 회전자 위치센서인 레졸버를 사용하여 PMSM을 제어하는 제품이 주류이다. 본 논문에서는 상대적으로 가격이 저렴한 홀센서를 사용하여 기존의 센서리스 방법보다 높은 신뢰성을 가진 제어방법을 제안하였다. 또한 제안한 방법은 홀센서의 장착오차에 대한 영향에 비교적 둔감하여 기존의 방법들과 차별성을 가지고 있다. 제안한 방법은 시뮬레이션을 통하여 기존의 방법들과 비교하였고, 실제 시험을 통하여 성능을 검증하였다.

선형 홀센서 기반의 모터 회전 속도 측정을 위한 순환형태의 주파수 추정기의 동작 특성 분석

최가형 연세대학교 대학원 2008 국내석사

It is necessary for motor control problem to estimate angular velocity which is a state variable in motor model. In general, measurement noise is a major part for the estimation of motor's angular velocity that distorts sensor information, because the information can be extracted from a latch type hall sensor or a tachometer directly. However, when we use linear hall sensor for improving more accuracy than latch type hall sensor and for making lower cost than tachometer, we should consider one more thing that is DC offset.The linear hall sensor represents motor rotation with continuous sinusoid signal, so it is possible to estimate rotor's position and motor's angular velocity. The sensor also has the DC offset which can vary along with sensor operation voltage. Therefore, to estimate accurate values, an estimator should estimate both motor's frequency and the DC offset of a hall sensor.In this paper, we make a theoretic analysis of characteristics of two estimators which are builded for motor's frequency and hall sensor's DC offset estimation. The first one is the weighted robust least square estimator and the second one is a newly proposed estimator which is least mean square style. And we also carried out experiments deriving motor's frequency and DC offset of hall sensor from linear hall sensor adopted in a car window control motor. To prove their performance, we compare each estimator's frequency estimation value with a precision analog tachometer. The experiments show three results. the first, both estimators work well in stationary DC offset environment. The second, varying DC offset makes convergence delay of estimators, so each estimator produces frequency estimation error. And the last, in motor's frequency estimation problem based on the linear hall sensor, the newly proposed estimator might be more proper than the weighted robust estimator under varying stochastical property of measurement noise. 모터의 상태변수가 되는 회전 각속도를 추정하는 것은 모터 제어에 필요한 일이다. 기존의 회전 각속도를 추정하는 일은 구형파 형식의 홀센서나 타코미터를 이용하였기 때문에 센서로부터 획득되는 정보의 왜곡은 측정 잡음이 주된 요소였다. 그러나 구형파 형식의 홀센서보다 정밀도를 높이고 기존의 타코미터보다 비용을 낮추기 위해 선형 홀센서를 사용하는 경우에는 센서의 측정 잡음 이외에 DC 오프셋이라는 고려 요소가 한가지 더 추가되게 된다.선형 홀센서는 모터의 회전을 연속적인 정현파 형태로 나타내주는 센서이기 때문에 매 순간 모터의 위치를 알 수 있으며 추정기를 이용하여 모터의 회전 주파수를 추정할 수 있다. 그러나 선형 홀센서는 센서의 동작 전압에 따라 변할 수 있는 DC 오프셋이 존재한다. 따라서 정확한 추정을 위해서는 모터의 주파수뿐만 아니라 센서의 DC 오프셋까지 추정할 수 있는 추정기가 필요하다.따라서 본 논문에서는 상태 공간 방정식을 이용하여 주파수와 DC 오프셋을 동시에 추정 가능하도록 설계된 강인 가중 최소자승 추정기와 평균 최소자승 형식으로 새롭게 제안한 추정기를 먼저 이론적으로 분석하여 선형 홀센서 기반 문제에서 어떠한 동작특성이 있는지 기술하였으며, 차량의 창문 제어를 위해 사용되는 모터에 선형 홀센서를 장착하고 센서의 출력 값을 각각의 추정기에 연결하여 추정기의 성능을 실험을 통하여 분석하였다. 추정된 모터 각속도의 정밀성 여부를 판단하기 위해 정밀한 아날로그 타코미터를 모터에 연결하여 추정기 성능을 비교하였으며, 그 결과 DC 오프셋이 일정한 경우에는 두 추정기 모두 좋은 성능을 내지만 DC 오프셋의 변화가 추정기의 주파수 추정성능 오차를 발생시킬 수 있음을 알게 되었다. 또한 측정 잡음의 통계적 성질이 변하는 경우에는 강인 최소자승 추정기보다 본 논문에서 새롭게 제안한 평균 최소자승 형식의 추정기가 선형 홀센서를 이용하여 모터의 회전 속도를 추정하는 문제에 상대적으로 더 적합함을 확인하였다.

두 개의 구형파 홀센서와 센서리스 기법을 혼합만 위치 추정 방법

김관식 성균관대학교 일반대학원 2012 국내석사

The major problem of sensorless method using only back electro motive force (back-EMF) estimator can not control at low speed and it has weakness in position estimation method despite the correct back-EMF estimation. On the other hands,the current model based sensorless method has many benefits that it can be robust control for large load torque. However, this method should determine a coefficient of back-EMF. This coefficient is varied by load torque and speed. Also, the coefficient determining equation doesn’t exist, so it is determined only by experiment. For these problems, this paper proposes the hybrid sensorless method that mixes the back-EMFestimator regarding saliency and the current based sensorless model. This estimator offers not only non-necessary coefficient for current sensorless model, but also wide speed operating region in no specific transition method. 구형파 2 홀센서를 이용한 PMSM의 위치 센서는 전기각으로 90도 위치의 회전자 위치 정보 밖에 얻을 수 없다. 따라서 이러한 위치센서를 사용한 제어 방법은 급격한 부하 토크 변동에 제대로 반응할 수 없는 단점이 있다. 한편 센서리스 제어 방법은 순시적인 회전자 위치 정보를 얻을 수 있는 장점이 있지만 추정기의 게인 값에 따라 위치 정보의 정확성이 결정된다. 본 논문은 저가형 구형파 2 홀센서를 이용한 제어 방법에 센서리스 제어 방법을 혼합하여 토크 변동에 강인한 속도 제어 방법을 제안하였다. 제안된 알고리즘을 시뮬레이션과 실험을 통하여 검증하였다.

구형파 2-Hall Sensor를 이용한 드럼 세탁기용 영구자석 동기전동기의 벡터제어

공태웅 성균관대학교 대학원 2008 국내석사

영구자석 동기전동기의 벡터 제어를 구현하기 위해서는 전동기의 속도와 위치 정보가 필요하다. 벡터 제어를 구현할 때 회전자의 위치는 고정자의 여자시점을 결정하기 위해 반드시 필요한 정보이며, 속도 제어 및 토크 제어를 위한 시스템을 구현하려면 전동기의 정확한 속도 측정이 필요하다. 전동기의 속도와 위치 측정을 위해서 엔코더 또는 레졸버와 같은 위치 센서를 사용하고 M 방식, T 방식 또는 M/T 방식을 사용하여 속도를 추정하는 것이 일반적인 방법이다. 전동기의 회전자가 회전함에 따라서 일정한 간격으로 펄스를 발생시켜주는 증분식 엔코더와 회전자의 절대 위치를 판별하여 검출하는 절대식 엔코더가 주로 사용되고 있다. 하지만 엔코더와 레졸버는 고가이므로 실제 산업현장에서 전동기의 위치 센서로 적용하기 힘들다. 특히 세탁기와 같은 저가의 가전제품에는 가격 상승의 원인이 되므로 적용이 불가능하다. 또한 엔코더와 레졸버와 같은 광학식 위치센서는 그 크기와 내구성에 있어 약점이 있기 때문에 취부 할 때에도 어려움이 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 저가의 홀센서를 이용한 센서리스 벡터제어에 관한 연구가 계속 진행되고 있다. 기존의 연구 결과는 센서리스 방법을 사용하여 전동기를 벡터 제어할 때 저속에서 위치 추정이 불가능한 단점을 보완하기 위해서 홀센서를 사용한다. 그러나 이러한 방법은 복잡한 센서리스 알고리즘을 사용하며 속도에 따라서 홀센서를 이용하는 방식과 센서리스 알고리즘을 이용하는 방식의 절환이 필요한 단점을 갖는다. 따라서 본 논문은 기존의 구형파를 발생하는 2개의 홀센서와 T 방법을 응용한 간단한 속도 및 위치 추정 방법을 사용하여 드럼세탁기용 영구자석 동기전동기의 벡터 제어하는 방법에 대해서 제안하였다. 드럼세탁기의 세탁모드에 적용하기 위해서 초기 구동 및 정⋅역회전을 위한 알고리즘과 탈수모드에 적용하기 위해서 약계자 제어 알고리즘을 추가하였다. 전체 실험 장치의 구성은 크게 IPM(Intelligent Power Module)을 이용한 전압원 인버터, DSP(Digital Signal Processor)와 EPLD(Erasable Programmable Logic Device)로 구성된 제어부, 그리고 구형파 홀센서가 부착된 외전형 영구자석 동기전동기로 구성되어 있다. 본 논문은 구형파를 발생시키는 2개의 홀센서를 사용해서 드럼세탁기용 영구자석 동기전동기의 벡터 제어를 시뮬레이션 및 실험을 통해서 제안하는 알고리즘의 효용성과 타당성에 대해서 입증하였다. Recently, the vector control technique has made it possible to apply the Permanent Magnet Synchronous Motor(PMSM) instead of the induction motor in industrial applications. Speed and position informations are very important in PMSM vector control system. Rotor position information is essential for vector control because rotor position decides the exciting point. And the accurate speed detection of the motor is required for speed and torque control. Generally, encoder and resolver are used to obtain exact rotor position information. And motor speed is calculated by using M-method, T-method and M/T-method. But the position sensors such as encoder and resolver are very expensive to be applied to the industrial world. Also encoder and resolver have a weakness in the size and the durability. To resolve these problems, the research is continuing to do on sensorless vector control using hall sensor. Conventional research results are used to compensate for the weak point that cannot estimate the motor speed at low speed range. But these methods have weaknesses that use complicate sensorless algorithm and need to convert the motor drive method using two hall sensor into the sensorless algorithm. Therefore, this dissertation proposed a new vector control method to drive a drum washing machine using two rectangular hall sensors and T-method instead of using the expensive encoder and resolver. The proposed algorithm add the initial starting and the forward/backward direction algorithm for washing mode. And it is added field weakening algorithm for spin-drying mode. The proposed new vector control method is stable under wide speed range. This algorithm will be able to moderate prices of the whole system and apply to the condition unfitted with encoder and resolver. The whole system consist of a host PC, a Texas Instruments Inc. TMS320F2811 DSP device, a Altera Corporation EPM7064 EPLD, a voltage-source inverter using IPM, and a three-phase outrotor type PMSM equipped with two rectangular hall sensors. The proposed vector control algorithm is programmed by ANSI-C and the edge signals of two rectangular hall sensors are detected by EPLD Logic. The proposed algorithm has been fully tested with the PMSM drive system and a drum washing machine, and the simulation and experimental results verify the stability and effectiveness of the proposed method.

홀센서가 장착된 BLDC 모터의 속도 제어 개선을 위한 각도 보상

배준호 서울시립대학교 일반대학원 2020 국내석사

Servo motors are widely used in household electronics, medical devices, automobiles, and industrial sites because of their dynamic characteristics. Brushless direct current (BLDC) motors have high torque, long life, small size, and excellent control characteristics. It is one of the motors used in various fields. In addition, BLDC motors are replacing DC and AC servomotors in a wider variety of places due to the continued decline in materials for manufacturing, components to control them, and chipset prices. In order to control the BLDC motor, accurate position measurement of the rotor is required at every control cycle. For this purpose, various sensorless angle estimation techniques and angle measuring methods using hall sensors and encoders have emerged. However, the sensorless technique has a lot of limitations in the measurement itself, such as generating a counter electromotive force by rotating more than a certain speed according to the specification of the motor, and in the case of the encoder, the design is expensive because it is expensive and occupies a separate volume. Therefore, this paper analyzes the problems of low-resolution Hall sensors with low cost, no volume, and no limitation on angle measurement. And the effect is verified by applying an algorithm that can interpolate the insufficient resolution by using the speed value of the motor rotation. 서보 모터는 동적 특성 때문에 가정용 전자 제품, 의료기기, 자동차, 산업 현장 등에서 많이 사용되고 있으며, 특히 BLDC(Brushless Direct Current) 모터는 높은 토크, 긴 수명, 작은 사이즈, 우수한 제어 특성을 갖춰 정밀 토크 제어 분야 등 다양한 분야에서 활용되고 있는 모터 중 하나이다. 거기다 BLDC 모터를 제조하기 위한 재료 및 그를 제어하기 위한 부품, 칩셋의 지속적인 가격 하락으로 인해 더 다양한 곳에서 DC, AC 서보모터를 대체하고 있다. 이러한 BLDC 모터 제어를 위해서는 매 제어 주기마다 회전자의 정확한 위치 측정이 필요하며, 이를 위해서 다양한 센서리스 각도 추정 기법 및 홀센서, 엔코더를 이용한 각도 측정 방식들이 등장하였다. 하지만 센서리스 기법은 모터의 스펙에 따라 반드시 특정 속도 이상으로 회전시켜 역기전력을 발생시켜야 하는 등 측정 자체에 제약이 큰 편이며, 엔코더의 경우 가격이 비싸고 별도의 부피를 차지해 설계 시 어려움이 있었다. 따라서 본 논문은 가격이 저렴하고, 부피를 별도로 차지하지 않으며, 각도 측정에 제약이 존재하지는 않으나 각도를 측정하기 위한 해상도가 낮은 홀센서에 대해 기존에 부족한 해상도로 인해 가지고 있던 문제점을 분석한 후, 모터가 회전하는 속도값을 이용하여 부족한 해상도를 보간할 수 있는 알고리즘을 적용함으로써 그 효과를 검증한다.

홀센서 집게형 맥진기를 이용한 허맥과 실맥의 진단지표 설정 및 비교분석 연구

이남규 상지대학교 일반대학원 2014 국내석사

고령화와 만성질환의 증가로 한의학의 진단에 대한 관심이 증대되었지만 한의사의 주관적인 진단에 따른 표준화 및 객관화의 문제가 있었다. 이에 본 연구진은 한의학에 주로 많이 사용하는 맥진의 허맥과 실맥을 분류하는 진단지표를 설정하고자 하였다. 맥진기로는 홀센서를 이용한 집게형 맥진기(형명 : SPULS-2011)를 사용했으며, 상지대학교 부속 한방병원에서 임상시험의 절차에 따라 남, 녀의 허맥 군, 실맥 군, 비허실맥 군 피험자를 최소 30명씩 모집하였으며, 집게형 맥진기를 이용하여 맥 군 별로 맥파 정보를 측정한 후, 맥파분석 프로그램을 통해 맥파 변수를 추출하여, 기타 변수인 생체 정보와 맥파 변수간의 SPSS(Statistical package for social science)프로그램의 통계 분석을 시행하였다. 허맥 군, 실맥 군, 비허실맥 군의 맥파 변수들이 중첩되는 부분이 있어서 최종적으로 허맥 군과 실맥 군의 맥파 변수들만 이용하여 유의성 있는 변수를 추출하였다. 그 결과로서 유의성 있는 변수로 나이, 성별, 수축기 혈압, 이완기 혈압, BMI(Body mass index, 체질량지수)의 생체 정보와 S.amp(Systolic peak amplitude, 충격파 높이), R.amp(Reflective peak amplitude, 반사파 높이), N.amp(Norch peak amplitude, 절흔점 높이), R.time(Reflective peak time, 반사파 시간), N.time(Norch peak time, 절흔점 시간)의 맥파 변수가 도출되었다. 도출된 변수를 로지스틱 회귀 분석을 통해 허맥과 실맥의 판정 로지스틱 회귀 식을 만들었다. 로지스틱 회귀 식을 이용하여 허맥과 실맥의 분류한 결과 최종적으로 분류 정확도는 65.5%이었다. Interest in the diagnosis of oriental medicine has been increased to an increase in the chronic disease and aging, but there is a problem of the standardization and the objectification based on the subjective diagnosis of oriental doctor. Therefore, this thesis are studying to set a certification diagnosis index of vacuous pulse and replete pulse that is often used in oriental medicine. The clip-type pulsimeter (model : SPULS-2011) equipped with a hall sensor was used in clinical trial. The subject of vacuous pulse group, replete pulse group, non-classified pulse group of male and female were recruited at least 30 people according to the procedures of clinical trial in the oriental medicine hospital of sangji university. The pulse wave data of three pulse groups by using the clip-type pulsimeter was measured. The parameters of pulse wave were extracted through pulse analysis program. In the next, statistical analysis of SPSS(Statistical package for social science) program of biometric data of other variables and variables of pulse were conducted. In the final step, parameters of pulse with significance was extracted only by vacuous pulse group, replete pulse group, and non-classified pulse group. As a result, parameters of pulse with significance were the biomedical information indexes of age, sex, systolic blood pressure, diastolic blood pressure, and BMI(Body mass index) and the pulse major variables of S.amp((Systolic peak amplitude), R.amp(Reflective peak amplitude), N.amp(Norch peak amplitude), R.time(Reflective peak time), N.time(Norch peak time). The certification logistic regression equations of vacuous pulse and replete pulse were determined by parameters of pulse with significance. Finally, the classification accuracy for vacuous pulse and replete pulse by using logistic regression equation was 65.5%.

홀센서 집게형 맥진기의 무선 네트워킹 모니터링 시스템에 관한 연구

윤우성 상지대학교 일반대학원 2014 국내석사

지금 세계는 스마트시대를 맞이하였다. 여기서 말하는 스마트시대란 전 산업분야 더 나아가 사회전반에 IT(정보기술)가 활용, 재생산되어 인류 삶의 질을 보다 향상시키는 시대로 정의될 수 있다. 즉 기존의 생산방식과 노동방식에 보다 지능화된 IT를 적용하여, 기존의 방식과는 다르게 생산성을 제고하거나 노동의 유연성과 작업방식의 효율성을 극대화시키고, 더 나아가 새로운 형태의 서비스 및 신 산업군을 생산해냄으로써 사회전반의 발전을 견인하는 시대라고 할 수 있다. 최근 몇 년 전부터 스마트 폰을 선두로 이 IT 융합 기술력이 각종 전기, 전자 제품에까지 실현되고 있는 추세이다. 그 중에 특히 무선 랜(Wireless Lan) 표준 기술 인증의 Wi-Fi(근거리 무선망)를 접목시킨 다양한 기기들이 제조되고 있다. 요즘 원격 의료진단서비스인 U-헬스케어(Ubiquitous Healthcare) 서비스가 각광을 받고 있는 이유도 그 중 하나이다. 본 논문에서는 한국식품의약품안전처의 승인을 받은 홀센서 집게형 맥진기의 기존 USB 연결방식을 USB to Ethernet 방식과 Ethernet to Wireless Lan (Wi-Fi) 방식을 접목시켜, 맥파 Data를 무선 랜 통신으로 송수신하는 무선 네트워킹 시스템을 연구하였다. 근거리에서도 안정된 자세로 맥진을 하게 되어 환자의 정확한 맥파 Data를 전달받는데 많은 도움이 될 것으로 기대된다.

역기전력 추정을 이용한 전기 이륜차용 브러시리스 직류전동기의 홀센서 위치 오차 보상 방법

김종훈 부산대학교 2012 국내석사

These days, with the risk of rising prices, depletion of fossil fuel and severe pollution caused by exhaust gases, the need of using eco-friendly alternative energy is increasing. In addition, due to the strengthening of environmental regulations of limiting the usage of fossil fuels, an energy conservation and renewable energy development are underway. In automotive applications using vast amounts of oil resources, an environmentally friendly vehicles systems is being actively studied to reduce fossil energy consumption. As part of this effort, an effort is being made to replace motorcycle with eco-friendly electric motorcycles. In general, because of the limited space of the motorcycle, direct-driven systems also known as in-wheel-system is used for electric motorcycles. It is a system that has the electric motor inside the wheel. And the power from the electric motor is delivered directly to the wheel so losses that occur from the mechanical power transfer disappear and the energy efficiency is better. 3-phase Brushless DC (BLDC) Motor is used a lot for in-wheel-system. It has simple structure and high torque characteristics with advantages such as high power density and efficiency. For precise speed and torque control, the rotor speed and position information is essential. Rotor position and speed information can be obtained by a position sensor such as encoders or resolver direct installing to the motor shaft. However in direct-driven systems, due to space and price constraints, hall sensors are often used to install. Hall sensors is less bulky and inexpensive. In the ideal case, it is normally installed to match the magnetic flux axis in each phase of electric motor. But in actual case, it is usually installed the hall sensor and magnetic flux axis do not match. As a results hall sensors provide wrong position information and cause the phase current commutation point to advance or delay. Finally the phase currents have distortion, torque ripple is increased and makes an unexpected reduction in efficiency. Therefore, a research in determining the commutation point of the phase current to compensate for position errors of the hall sensor is being undertaken. Previous detection techniques of phase current commutation point are following. The ZCP(Zero Crossing Point) of the back EMF is detected by freewheeling current of non-conducting phase. It has a relatively good performance but has a disadvantage of requiring a separate power. Another detecting method for the ZCP of the back EMF of open phase cannot be used in low speed area, it has a limit with bad transient state characteristics. Using the 3rd harmonics methods of the back EMF requires the neutral point of the BLDC motor, which is impossible in general, and additional circuits are needed. The methods described above to determine the transition period of the phase current, there is a problem of requiring additional hardware and limited area of ​​operation. In this paper, a new position error compensation method is proposed for misaligned hall sensors of BLDCM using back EMF estimation. There is no additional hardware. The feasibility of the proposed algorithm was verified through the experiment.

홀센서를 이용한 맥파분석기의 ‘임상시험계획승인’ 및 ‘한국 우수의약품 제조 및 품질관리 기준’에 관한 연구

김근호 상지대학교 대학원 2013 국내석사

임상시험계획서(Protocol for a clinical trial to investigate the safety and efficacy of new device; IND) 승인 업무 절차에 따라 필요한 서류들을 준비하고, 그 과정에서 기술문서는 여러 번의 심사과정과 조율을 통해 심사를 마치고, 한국 우수의약품 제조 및 품질관리 기준(Korea good manufacturing practices of medical devices for the products; KGMP)는 보완을 통해 적합인정서(Certificate of GMP)를 받았다. KGMP 심사과정에서 의료기기에 대한 시험성적서(Testing report)가 필요해 공인인증기관인 한국산업기술시험원(Korea Testing Laboratory; KTL)을 통해 전자파 장해 및 누설전류, 내전압, 과열시험 등의 시험성적서를 받았고, 이로써 임상시험계획승인에 필요한 모든 서류들이 구비되어 한국식품의약품안전청(Korea Food and Drug Administration; KFDA)의 심사를 받아 임상시험계획승인을 받았다. 본 연구 자료는 실제 홀센서를 이용한 맥파분석기인 집게형맥진기(SPULS-2011)의 임상시험계획승인과 의료기기 품질관리에 관한 것이다. 이것은 앞으로 의료기기의 임상시험계획승인을 계획하고 있거나 의료기기의 품질관리와 인허가 관련하여 업무를 진행하는 연구원들에게 실무 자료로써 참고하여 활용 될 수 있도록 시험성적서와 인증서 등의 자료들을 제시하였다. 따라서 의료기기분야의 신제품개발에 더 많은 도움이 될 수 있을 것으로 사료된다. 중심어 : 임상시험계획서(IND), 한국 우수의약품 제조 및 품질관리 기준(KGMP), 시험성적서, 홀센서, 맥파분석기, 집게형맥진기 The documents for IND(Protocol for a clinical trial to investigate the safety and efficacy of new device) according to approval process are prepared. The technical documents of clip-type pulsimeter succeeded by several testing and meditating processes and correction. The certificate of KGMP(Korea good manufacturing practices of medical devices for the products) has been received by KFDA(Korea Food and Drug Administration). In the KGMP process, the testing reports for medical devices and the products reviewed and accepted through KTL(Korea Testing Laboratory). Their reports are included of leakage current, withstand voltage, and overheating test. Finally, the certificate of IND received by an examination through KFDA. This research materials and data are those of IND and KGMP for the pulse wave analyzer of clip-type pulsimeter (SPULS-2011) equipped with a Hall senor. These studied results should be supported to researcher in order to develop the new products in fusion and complex type traditional-modern medical devices, which are able to need the clinical trials. Keywords : Protocol for a clinical trial to investigate the safety and efficacy of new device(IND), Korea good manufacturing practices of medical devices for the products(KGMP), Testing report, Hall sensor, Pusl wave analyzer, Clip-type pulsimeter

홀센서를 이용한 착용형 맥파 정보 획득 장치 구현 및 특성 연구

손일호 상지대학교 대학원 2012 국내석사

한의학에서 맥진은 환자 진단 시 많은 비중을 차지하지만 진단근거가 객관적인 서양의학과 달리 맥을 잡는 한의사의 감각과 느낌에 의존하는 주관적인 판단으로 이루어지고 있어 의사마다의 소견차이가 심하고 환자에게 큰 신뢰를 주지 못하고 있다. 주관적 감각에 의존하던 맥진을 객관화하기 위한 국내에서의 시도는 1970년대부터 시작되어 현재까지 많은 맥진기가 개발되었지만 개발 당시의 기술적 한계나 개발상의 문제점 등에 의해 개발되고 있는 맥진기들은 임상에서 그리 만족할 만한 효용성을 제시하지 못하고 있다. 특히 부피가 크고 측정이 오래 걸리는 단점이 문제였다. 본 연구에서 맥진연구의 기본인 맥파 정보를 쉽게 획득할 수 있는 장치의 필요성을 느끼고 기존 기기들의 불편함 개선을 시도 하였다. 부피가 작은 홀센서를 이용하여 부피를 줄여 휴대성을 높였고 맥파의 특징 점 추출 알고리즘을 통해 측정시간을 단축시켜 측정이 간편한 기기를 개발 하였다. 기기를 통해 여러 명의 맥파 데이터를 얻어 보았고 결과 값도 얻을 수 있었다. 기기에서 PC로 보낸 원 맥파 데이터, 1 ~ 3차 미분 데이터, 분석을 통해 찾아낸 특징 점들을 표시한 맥파 데이터, 그리고 시작점에서 특징 점까지의 시간 까지 표시를 해본결과 찾아낸 특징 점의 위치도 정확했고 그로인해 주기시가, 맥박 수 등 새로운 정보들을 얻을 수 있었다. 비록 문제점들이 있기는 하나 맥진의 객관성을 부여하고 신뢰성을 높이는 방향에 가능성을 보였고 기존의 부피가 크고 사용이 어려운 기기들을 대신하여 착용이 쉽고 측정이 간단한 기기의 개발에도 긍정적인 가능성을 보였다. 앞으로 맥파에서 맥상과 연관성을 찾아 질병의 발전추세와 예후를 판단하는데 일정한 임상의의를 갖는 맥진기 연구에 많은 도움이 될 것으로 기대된다. Pulse analysis is many relative importance in oriental medical but there is no standard procedure to get objective results. The reason is Doctors have a different opinion a sensation and feeling for each finding. Even same patient will have different examination result with two doctors. The key point is tke patient`s lost witkout reliance, so oriental medicine doctor must be objective and subjective being to turn it. Many researckes for pulse analysis device kave been developed in domestic attempts since 1970s. kowever, tkere are exit several problems because of tecknical limitations. Especially, very important problem is bulky device size and lengtky measurement time. In tkis study, we feel tke need to device tkat easily get tke pulse wave information witkout discomfort. Reducing tke volume by using a small kall sensor and tke portability features are enkanced. Reducing time by tke wave-point extraction algoritkm easy to measure unit was developed. As a result, tke equipment obtained tkrougk a number of people saw tke results of pulse wave data values. Pulse wave data from tke PC are sent to device original pulse wave. In tke next stage, tke first, second, and tkird differential data are proceeded, and analysis features found in tke data points to display tke pulse waveform, and ckaracterized from tke beginning until tke point was displayed. Tke important point is accurate location and is able to get new information suck as a cycle time and keart rate. kowever, given tke objectivity of pulse analysis, and was likely in tke direction of increasing reliability. Also, our existing equipment on bekalf of tke bulky and difficult measurement is easy to wear in tke development of tkis simple device kaving a positive potential. Tke puse wave is valid for determining tke disease and analysis of one by using our wearable clip type pulsimter is expected to be very kelpful.