강윤정 연구실
해양시스템공학 강윤정
강윤정 연구실은 해양시스템공학과를 기반으로 유체역학, 해양 시스템 설계, 그리고 첨단 바이오센서 기술을 융합한 다학제적 연구를 수행하고 있습니다. 본 연구실은 해양 환경에서의 유체 거동 분석과 이를 활용한 신재생 에너지 시스템 개발, 해양 구조물의 안전성 평가 등 해양공학의 핵심 분야를 심도 있게 다루고 있습니다.
특히, 부유식 파랑에너지 포집 구조물과 같은 차세대 해양 에너지 시스템의 설계 및 성능 평가를 위한 실험 및 수치해석 연구를 활발히 진행하고 있습니다. 머신러닝 기반의 파랑 예측, 해양 신호처리, 그리고 실시간 모니터링 기술을 접목하여 해양 시스템의 효율성과 안전성을 극대화하는 데 주력하고 있습니다.
또한, 본 연구실은 웨어러블 바이오센서 및 무선 전자기기를 활용한 생체 신호 모니터링 기술 개발에도 앞장서고 있습니다. 피부 부착형 센서, 임플란트형 무선 센서, IMU 네트워크 등 다양한 센서 플랫폼을 통해 호흡, 삼킴, 심폐 활동 등 생체 신호를 정밀하게 측정하고, 이를 기반으로 환자 맞춤형 헬스케어 솔루션을 제시하고 있습니다.
이러한 연구는 기계공학, 의공학, 해양공학 등 다양한 분야와의 융합을 통해 새로운 학문적 가치를 창출하고 있습니다. 국내외 유수 학술지 및 학회에서 활발히 연구 성과를 발표하고 있으며, 산학연 협력 및 대형 국책과제 수행을 통해 실질적인 사회적 기여도 이루고 있습니다.
앞으로도 강윤정 연구실은 해양 시스템과 바이오센서 기술의 융합을 통해 미래 해양공학 및 스마트 헬스케어 분야의 혁신을 선도할 것입니다.
Biomechanical Monitoring
Machine Learning in Oceanography
Wireless Sensor Networks
유체역학 기반 해양 시스템 연구
유체역학은 해양 시스템의 설계와 운용에 있어 핵심적인 역할을 합니다. 본 연구실은 해양 환경에서 발생하는 다양한 유체 현상, 예를 들어 파랑, 조류, 해류, 그리고 수중 버블에 의한 표면파 등 복잡한 유체 거동을 실험적 및 이론적으로 분석합니다. 이를 통해 해양 구조물의 안정성, 효율성, 그리고 내구성을 높이기 위한 기초 데이터를 확보하고 있습니다.
특히, 최근에는 파랑에너지 포집 구조물과 같은 신재생 에너지 시스템 개발에 유체역학적 분석을 적용하고 있습니다. 부유식 파력발전 시스템의 설계 및 성능 평가를 위해 수치해석, 실험, 그리고 머신러닝 기반의 예측 모델을 활용하여 해양 환경에서의 파랑 특성과 구조물의 상호작용을 심층적으로 연구하고 있습니다. 이러한 연구는 해양 에너지 산업의 발전과 친환경 에너지 확보에 중요한 기여를 하고 있습니다.
더불어, 본 연구실은 해양 환경에서의 잡음, 과도신호, 그리고 다양한 신호처리 기법을 접목하여 해양 시스템의 실시간 모니터링 및 이상 탐지 기술도 개발하고 있습니다. 이를 통해 해양 구조물의 안전성 향상과 해양 생태계 보호에도 이바지하고 있습니다.
웨어러블 바이오센서 및 생체 신호 모니터링
본 연구실은 웨어러블 전자기기와 바이오센서를 활용한 생체 신호 모니터링 기술 개발에 주력하고 있습니다. 피부에 부착 가능한 무선 센서, 임플란트형 센서, 그리고 소형 IMU 네트워크 등 첨단 센서 기술을 통해 호흡, 삼킴, 심폐 활동 등 다양한 생체 신호를 실시간으로 측정하고 분석합니다. 이러한 기술은 환자의 건강 상태를 비침습적으로 모니터링하고, 조기 진단 및 맞춤형 치료에 활용될 수 있습니다.
특히, 본 연구실은 수면 무호흡증, 연하장애(삼킴장애), 심폐 기능 저하 등 다양한 임상적 문제에 적용 가능한 바이오센서 시스템을 개발하고 있습니다. 머신러닝 및 신호처리 알고리즘을 접목하여 생체 신호의 특징을 추출하고, 이상 징후를 자동으로 감지하는 기술을 고도화하고 있습니다. 이를 통해 환자와 의료진 모두에게 실시간 피드백을 제공할 수 있는 스마트 헬스케어 솔루션을 제시하고 있습니다.
이러한 연구는 의공학, 기계공학, 해양공학 등 다양한 학문 분야와 융합되어 진행되고 있으며, 국내외 유수 학술지와 학회에서 활발히 발표되고 있습니다. 앞으로도 본 연구실은 인간의 건강과 삶의 질 향상을 위한 혁신적인 바이오센서 및 헬스 모니터링 기술 개발에 앞장설 것입니다.
1
A Novel Method for Tracking Neck Motions Using a Skin-Conformable Wireless Accelerometer: A Pilot Study
강윤정, Le Huang, Keum San Chun, Lian Yu, Jong Yoon Lee, Alan Soetikno, Hope Chen, Hyoyoung Jeong, Joshua Barrett, Knute Martell, Alpesh A. Patel, Shuai Xu
Digital Biomarkers, 2024
2
A battery-less wireless implant for the continuous monitoring of vascular pressure, flow rate and temperature
Wei Lu, Jaemin Lim, 김종욱, 원상민, 김주희, Kun Hyuck Lee, Anthony Banks, John A. Rogers, 권경하, Keum San Chun, 유성광, Raudel Avila, 장호경, 강윤정, 박윤석, Yonggang Huang, 김재환, Tae-il Kim, Jianzhong Zhao, Heling Wang
NATURE BIOMEDICAL ENGINEERING, 2023
3
Soft skin-interfaced mechano-acoustic sensors for real-time monitoring and patient feedback on respiratory and swallowing biomechanics
Jin-Tae Kim, 강윤정, Bonnie Martin-Harris, Hyoyoung Jeong, Seyong Oh, Changsheng Wu, Kyeongha Kwon, Yunyun Wu, Jae-Young Yoo, John A. Rogers, Hany M. Arafa, Cagla Kantarcigil, Shuai Xu, Andreas Tzavelis, Seonggwang Yoo, Joohee Kim, Joshua Winograd
NPJ DIGITAL MEDICINE, 2022
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3단계 산학연협력 선도대학(LINC 3.0) 육성사업_수요맞춤성장형
2
호흡 및 삼키는 생체 역학에 대한 실시간 모니터링 시스템 개발
