1. 기술개요

가. 기술정의 및 특장점

나. 기술개발의 완성도

일정 수준의 크기를 가지는 생체신호가 안정적으로 출력

– 생체신호를 증폭하는 증폭단에서 입력되는 생체신호의 크기에 대응되게 서로 다른 증폭율이 실

시간으로 조정

– 생체신호 측정장치의 문제로 인해 입력되는 생체신호의 크기가 일정하지 않더라도 안정적 출력

간단한 구조를 이용하여 생체신호의 진폭을 높은 정확도로 보정

– 제1 증폭부에서는 생체신호의 진폭을 대략적으로 조정하도록 설계

– 제2 증폭부에서는 생체신호의 진폭을 미세하게 조정 가능하도록 설계

높은 생체신호 보정의 안정성

– 회로 내부에서 생체신호의 진폭을 자체적으로 보정

– 회로 내부에서 진폭을 보정하기 위한 진폭 조정 신호의 오차가 심각하게 발생하는 경우 MCU를

통해 진폭 조정 신호를 보정하여 생체신호의 진폭을 조정

기술적인 측면에서 기술의 속성이나 기술동향과의 부합성 측면에서는 그 활용정도가 비교적

높다고 생각되며, 기술의 수명주기 상 위치에 대해서도 긍정적임

< 생체신호 보정장치의 상세 회로 구성도 >

02 생체신호 보정장치 및 방법

전기전자컴퓨터공학부 김재준 교수

8

: TRL 6(유사 환경에서의 프로토타입 개발)

가. 적용분야

2. 기술동향

3. 기술의 시장성

• (바이오 인식) 미국 911 사태 이후, 각국 정부가 전자여권이나 선원신분증, 전자

운전면허증 등에서 신분확인 을 위한 핵심기술로 바이오인식 기술을 채택하며

세계적으로 확산

- 시장조사기관 Tractica는 전세계 바이오인식 시장이 2015년 20억 달러 규모에서

연평균 25.3%씩 성장해 2024년에는 149억 달러 규모로 성장 전망 (Tractica, 2015)

- 바이오인식 앱은 2017년부터 시장 규모가 커지며, 바이오인식 인증은 결제 거래

및 사용자 인증 수단으로 이용될 전망

• (헬스케어) 헬스케어 중 스마트 헬스 데이터 분석 시장은 연평균 16.2% 수준으로

성장하여 2020년까지 약 1,778억달러에 달할 것으로 예상됨

• (의료기기) 글로벌 의료기기 시장은 중국, 인도 등 신흥국의 고성장에 힘입어

2010~14년 간 연평균 5.4% 씩 성장했으며, 2014년 규모는 3,402억달러에 이름

구분 변화 내용 비고

바이오인식

개발 분야

• (신체적 특징) 지문 ->얼굴, 홍채

• (행동적 특징) 음성, 서명 등 발전

행동적 특징은 개인인증 외 인식

수단으로 발전

바이오인식

응용분야

오프라인 출입통제 ->

온라인 등 금융거래

개인인증 및 향후 공인인증서

대체 수단으로 발전 예상

바이오인식

시장현황

출동경비 ->

공공/대규모 산업별 시장

공공분야 개인인증 및 금융/의

료/자동차 등 산업군으로 확대

바이오인식

센서

고정형센서 ->

이동형(스마트폰)센서센서의 소형화 및 정밀화

이슈사항

• 보안성 강화

• 위조 바이오인식 방어

• 성능 시험인증 강화

기존 개인인증을 대체하기 위해

필수적으로 해결할 과제

02. 생체신호 보정장치 및 방법

9

가. 적용시장

4. 목표시장·전략제품

나. 적용사업

부문 적용 가능 분야

전자금융 인터넷을 이용한 금융거래, 전자상거래에서의 개인인증

의료정보 원격진료

자동차 바이오인식 자동차 열쇠

모바일/정보기기 네트워크 로그인, 스마트폰 보안 체계, 디지털 사진 관리, 음성인식 개인비서

검역 얼굴인식을 통한 신종플루 감염자 식별

공문서 발급기 무인민원 발급기

출입통제시스템 기업의 근태관리, 전자여권을 통한 출입국 관리, 디지털 도어락

전자투표 전자투표 시스템

시험시스템 수험표 본인확인

사무기기 바이오인식 복사기

바이오인식 시장

기술분류 바이오인식 부품 바이오인식 정합기술바이오인식 응용 서비

스 및 제품

주요품목 및

기술

바이오인식을 취득하는

센서(지문센서, 카메라

장치 등) 및 저장/식별

하는 모듈 장치

지문, 얼굴, 홍채, 정맥

인식 등을 통해 타인거

부, 본인수락을 결정하

는 정합 알고리즘 개발

바이오인식을 이용해

금융/의료/모바일/출입

통제에 사용

헬스케어/의료 시장

기술분류 정보보안 의료정보보안 의료정보시스템보안

주요 제품/

기술

정보보안, 물리보안, 융합보안, 표준화 보안 기술, 의료정보처리,

정보시스템 아키텍쳐 모델링, 정보시스템 구축시 보안 관련 기술/제품, 진료

정보 교류/접근 보안 기술/제품 등

02. 생체신호 보정장치 및 방법

10

다. 전략 제품군 도출

나. 경쟁사 분석

생체신호 측정기기

• 생체신호측정 제품 현황분석

- 생체전극 및 자극기

- 생체물리량 측정기기

- 생체전위 측정기기

생체전극 및 자극기 생체물리량 측정기기 생체전위 측정기기

생체신호 추출기기 생체신호 측정제품

02. 생체신호 보정장치 및 방법

11

5. 관련특허 및 논문5. 관련특허 및 권리성

생체신호 보정장치 및 방법 핵심특허 보유

보유특허

발명의 명칭 생체신호 보정장치 및 방법

대표청구항(청구항 제1항)

구성요소 기능 및 구성 한정

생체신호보정장치

생체정보 측정장치로부터 입력된 생체신호의 크기를 검출하고 상기 생체신호의 크기에 따라 상기 생체신호의 증폭율을 실시간으로 조정하는 진폭 조정부

상기 조정에 따른 증폭율로 상기 생체신호를 증폭시키는 증폭부

종속항(청구항 제2항)

증폭부

제1 증폭율에 따라 생체신호를 1차로 증폭시키는 제1 증폭부

제1 증폭부에 직렬로 연결제1 증폭부로부터 증폭된 생체신호를 제2 증폭율에 따라 2차로 증폭시키는제2 증폭부

종속항(청구항 제3항)

진폭 조정부

입력된 생체신호를 기설정된 사전 증폭율로 전치 증폭시키는 전치 증폭부전치 증폭된 생체신호를 정류하여 정류된 생체신호를 생성하는 정류부생체신호의 피크 파형을 인식하고, 증폭부의 증폭율을 조정하는 증폭율 조정부

종속항(청구항 제4항)

증폭율조정부

피크 파형을 인식, 피크 전압의 크기를 디지털 비트로 변환, 진폭 조정신호를 제1 증폭부로 인가하는 SAR-ADC부제1 증폭율 또는 제2 증폭율을 조정하여 최종 생체신호의 크기가 기준 전압범위에 포함되도록 제어하는 제어부

종속항(청구항 제5항)

제어부

제1 증폭부의 출력이 소정 범위에 포함되는 여부를 검사디지털 비트의 값을 조정하여 제1 증폭부의 제1 증폭율을 조절최종 생체신호의 크기가 기준 전압 범위내 포함되도록 제2 증폭부의 제2 증폭율을 조절

종속항(청구항 제6항)

보정장치정류부의 출력단에 생체신호의 평활을 위한 커패시터 어레이를 포함SAR-ADC부는 평활된 생체신호의 크기가 감소할 때 피크 파형의 값을 인식한 뒤, 피크 파형의 인식 동작을 멈추어 전력 소모를 최소화함

종속항(청구항 제7항)

진폭 조정부

입력된 생체신호를 기설정된 사전 증폭율로 전치 증폭시키는 전치 증폭부

피크 파형을 검출, 검출된 피크 파형에 대한 피크 전압의 크기를 복수의 디지털 비트로 변환하는 SAR-ADC부

제1 증폭부의 출력이 소정 범위내 값이 되도록 제어하는 진폭 조정 신호를상기 제1 증폭부로 인가하는 피크 투 피크 검출부

제1 증폭부의 제1 증폭율 또는 상기 제2 증폭부의 제2 증폭율을 조정하여생체신호의 크기가 기준 전압 범위내 포함되도록 제어하는 제어부

종속항(청구항 제8항)

리셋 발생부 피크 투 피크 검출부의 동작을 제어, 리셋 신호가 인가되는 시점에 진폭 조정 신호가 제1 증폭부로 인가되도록 제어

대표청구항(청구항제10항)

생체신호보정방법

진폭 조정부에서 생체정보 측정장치로부터 측정된 생체신호를 입력 받는단계

진폭 조정부에서 생체신호의 크기를 검출하고, 생체신호의 크기에 따라 생체신호의 증폭율을 실시간으로 조정하는 단계

증폭부에서 조정에 따른 증폭율로 생체신호를 증폭시키는 단계

권리범위 특징본 기술은 생체신호를 수집하는 장치에 관한 것으로, 단일 구성요소 및 보정방법에의한 넓은 권리범위를 가짐

02. 생체신호 보정장치 및 방법