6 Z 4, pp. 585∼590

 6 Z 4, pp. 585∼590

w

‹“ Õ ×“ Ó Þ Å k ȏ ¹ Åy ¢ õ m Í 2 û  • ¤X N ËM  < gX c l õ m Í  › ͓ Ó Þ

L

|Š û B  · † ç ¡: c^ ï B

ô

 Dz D G “ §" é ¶ @ /† < Ɠ § Ó ü t o “ §¹ ¢ ¤ õ , ' õ A" é ¶ 363-791

(2010¸   1 Z 4 19{ 9  ~ à Î6 £ §, 2010¸   5 Z 4 4{ 9  à º& ñ ‘ : r ~ à Î6 £ §, 2010¸   6 Z 4 10{ 9  > F  S X ‰& ñ )



r– Ð\  ¦ é ß –í  H  o # Œ $ § 4  >  ] j Œ •½ + É Ã º e ” Ü ¼ 9 ™ èá Ôà ÔJ ?# Q € 9 '  l 0 p x`  ¦ ° ú ð  r “ §¹ ¢ ¤6   x 2 G V ,  d ” „  • ¸ x 9

 ö &  8 £ ¤& ñ l \  ¦ > hµ 1 Ï % i  . ( Ž É Ó'  á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›“ É r  © œu \  ¦ ] j# Q  9 8 £ ¤& ñ X <s ' \  ¦ Õ ªA á Ԗ Ð ³ ðr  

“

¦, “ ¦5 Å q É Òo \    ¨ 8 Š`  ¦ : Ÿ x # Œ ö & _  Å Ò à ºZ >   0 > Û ¼& 7 ˜à Ô! 3 `  ¦ z  ´r ç ß –Ü ¼– Ð
 è ­ q à º e ” • ¸2 Ÿ ¤ > h µ

1 Ï % i  . 8 £ ¤& ñ l _  † < Ɠ § ‰ & ³ © œ & h 6   x 0 p x$ í › ¸    õ   H B Ä º F N& ñ & h s % 3  .

Ù þ

˜d ” # Q: ATmega128, “ §¹ ¢ ¤6   x d ” „  • ¸> , “ §¹ ¢ ¤6   x ö & > 

Development and Application of an Educational 2-channel Measuring Instrument for Electocardiogram and Electroencephalograms

Seung Ha Choi · Se Jung Jang ^∗

Department of Physics Education, Korea National University of Education, Cheongwon 363-791 (Received 19 January, 2010 : revised 4 May, 2010 : accepted 10 June, 2010)

An educational 2-channel Electrocardiogram (ECG) & Electroencephalogram (EEG) instrument with built-in software filters that can be assembled at low cost by using simplified circuits was developed. Computer programs were developed to control the equipment, show the measured data graphically, and display the real-time power spectra of brain waves via a Fast Fourier Transform.

A survey as to the applicability of the developed instrument at secondary schools showed very affirmative responses.

PACS numbers: 01.50.Lc

Keywords: ATmega128, ECG, EEG

I. " e  ] Ø

21 [ jl   H õ † < Æl Õ ü t _  ×  æd ” \  “  ç ß –s  0 Au    H “  ç ß – ×  æ d ”

 r @ /s  9, Ó ü t| 9 , Ò q t" î , & ñ ˜ Ð, “  t  Ö 6 x ½ + Ë÷ &  H ö &“  t  Ö

6 x ½ + Ël Õ ü t _  r @ /s   [1]. s  r @ /\  ¦ ¶ ú ˜   H † < ÆÒ q t[ þ t \ 

>

 þ j   H _  µ 1 τ   ) a õ † < Æl Õ ü t`  ¦ ™ è> h “ ¦ Ø Ôu   H  כ “ É r

“

¦„  & h  “ §¹ ¢ ¤ 3 l w t  · ú §>  ×  æ כ ¹ô  Ç { 9 s  .

²

D G  / B N: Ÿ x “ §¹ ¢ ¤ õ & ñ \ " f  H Ó ü t o ,  o† < Æ, Ò q tÓ ü t, t ½ ¨õ † < Æ _

 % ò % i  ½ ¨ì  r`  ¦  Å # Q" f  H ™ èF  ×  æd ” _  : Ÿ x ½ + ˝ ) a õ † < Ɠ §¹ ¢ ¤

∗

E-mail: [email protected]

s

 € 9 כ ¹ô  ÇX <, d ” „  • ¸
 ö &  1 p x _  Ò q t^ ‰ „  l  ’    ñ  H Ó ü t o

,  o† < Æ, Ò q tÓ ü t, _ † < Æ, & ñ ˜ Ð, “  t õ † < Æ, ö &õ † < Æ`  ¦ : Ÿ x ½ + Ë 



 H & h ] X ô  Ç Å Ò] js  .

1903¸  \  Willem Einthoven_  ç ß –é ß –ô  Ç  Ž À Ó> – Ð r  Œ •

 )

a Ò q t^ ‰ „  l  ’    ñ 8 £ ¤& ñ l   H õ † < Æl Õ ü t _  µ 1 τ  õ   8Ô  ¦ # Q

’

   ñ_  7 £ x; Ÿ ¤, € 9 ' a A x 9  ì  r$ 3  l Õ ü t 1 p x s   Ø Ô>  µ 1 τ   

#

Œ “ ¦$ í 0 p x n t _ O  o ÷ &% 3 “ ¦,   H A \   H ö &  8 £ ¤& ñ `  ¦ : Ÿ x 

#

Œ  | à Ð_  Ò q ty Œ •`  ¦ { 9 “ ¦ s \  ¦ ì  r$ 3  # Œ ( Ž É Ó' 
 l > \  ¦

¹

¡ §f ” s   H ƒ  ½ ¨• ¸  Ö ¸ µ 1 Ïy  ”  ' Ÿ ÷ &“ ¦ e ” Ü ¼
 [2], † < Ɠ § ‰ & ³ © œ

\

" f ~ 1 >   6   x ½ + É Ã º e ”   H “ §¹ ¢ ¤6   x d ” „  • ¸
 ö &  8 £ ¤& ñ l 

\

 @ /ô  Ç ƒ  ½ ¨  H  _  s , Xt t  · ú §“ ¦ e ”  .

-585-

-586- ô  Dz D GÓ ü t o † < Æ rt  “D hÓ ü t o ”, Volume 60, Number 6, 2010¸   6 Z 4

Fig. 1. Assembled measuring instrument (Interface).

‘

: r ƒ  ½ ¨\ " f  H “ ¦_  d ” „  • ¸ x 9  ö &  8 £ ¤& ñ l \  ¦ $ § 4 

 9 › ¸ Œ • ~ ½ ÓZ O `  ¦ é ß –í  H  or †   “ §¹ ¢ ¤6   x d ” „  • ¸ x 9  ö &     6

x 8 £ ¤& ñ l \  ¦ > hµ 1 Ï % i “ ¦, ç ß –é ß –ô  Ç 8 £ ¤& ñ z  ´+ « >`  ¦ : Ÿ x K  Õ ª  Ö ¸ 6

x 0 p x$ í `  ¦ › ¸  % i  .

II. • ¤X N ËM  < gX c l

1. • ¤X N ËM 8 ý  ŒV R Ë

8

£ ¤& ñ l   H ’    ñ\  ¦  Ž Ø  ¦   H G ' p" f, { 9 § 4  ) a  ± ú ˜– ÐÕ ª ’    

ñ\  ¦ n t _ O  ’    ñ– Ð   ¨ 8 Š # Œ ( Ž É Ó' – Ð 5 Å x’     H “  ' 

`

…s Û ¼ü < à º’  ô  Ç X <s ' \  ¦ % ƒo    H ( Ž É Ó'  á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›_  [

j  Òì  r Ü ¼– Ð ½ ¨$ í ÷ &% 3  .

2. < gX c l

“

 ' ` …s Û ¼(Fig. 1)  H G ' p" f– Ð  Ž Ø  ¦ ô  Ç  ± ú ˜– ÐÕ ª ’    ñ

\

 ¦ & h ] X ô  Ç ß ¼l – Ð 7 £ x; Ÿ ¤ ô  Ç Ê ê n t _ O – Ð   ¨ 8 Š # Œ ( Ž É Ó' 

–

Ð „  5 Å x   H l 0 p x`  ¦ ô  Ç . _ « Ñ6   x d ” „  • ¸> 
 ö & >   H 8

£ ¤& ñ G V , à º ´ ú §`  ¦ à º2 Ÿ ¤ & ñ x 9 ô  Ç 8 £ ¤& ñ `  ¦ ½ + É Ã º e ” Ü ¼Ù ¼– Ð 8 G V ,  s  © œÜ ¼– Ð ½ ¨$ í t ë ß – “ §¹ ¢ ¤6   x Ü ¼– Ѝ  H 1 l x r \  8 £ ¤& ñ ô

 Ç ¿ º ’    ñ\  ¦ q “ §K  ^  ¦ à º e ” Ü ¼€   Ø  æì  r Ù ¼– Ð { 9 § 4  G V , 

`

 ¦ ¿ º > h– Ðë ß – ½ ¨$ í # Œ ] j Œ • q 6   x`  ¦ ] X y Œ ™ % i  . “  ' ` …

s

Û ¼_   s ß ¼– І à Ô\  ¦  Q  H A/D  ¨ 8 Š l 0 p x õ  : Ÿ x’   l 0 p x s

 e ” Ü ¼ 9   s  $ § 4 ô  Ç Atmel _  ATmega128`  ¦   6

x % i “ ¦ [3], ( Ž É Ó' _  USB„  " é ¶ õ  USB: Ÿ x’  `  ¦ s 6   x  l

 0 A # Œ FTDI _  USB-RS232  ¨ 8 Š l \  ¦  6   x % i  .

Figure 2  H “  ' ` …s Û ¼_  „  ^ ‰  r– Е ¸s  . PC_  USB

Ÿ

íà Ԗ Ð / B N/ å L ÷ &  H 5 V „  " é ¶`  ¦  6   x % i “ ¦, _ « Ñ6   x ö & > 

\

 Ÿ í† < Ê÷ &  H „  " é ¶ ¸ ú š6 £ § ] j 6   x € 9 '  1 p x # Œ Q × ¼J ?# Q € 9  '

\  ¦ Ò q t| Ä Ì # Œ  r– Ð\  ¦ é ß –í  H >  % i  . “  ' ` …s Û ¼_  7

£

x; Ÿ ¤ l   H 21 C _  „  u 7 £ x; Ÿ ¤ l  (Pre Amp)ü < 4 é ß –> – Ð C  Ö

 ¦`  ¦  Ü ã J à º e ”   H Å Ò7 £ x; Ÿ ¤ l  (Main Amp)_  2é ß –Ü ¼– Ð ½ ¨

$ í

% i “ ¦,   ñf  ¨ s 
 3 l u _  ¹ ¡ §f ” e ” \  _ ô  Ç ’    ñ_  1 l x כ ¹\  ¦ ]

j  l  0 A # Œ r & ñ à º\  ¦ 1 œ í– Ð ô  Ç & h ì  r  r– Г   l ‚   1

l

x כ ¹ ] j  r– Ð (Offset Null)\  ¦  6   x % i Ü ¼ 9, OPAmp\ 

€ 9

כ ¹ô  Ç 2.5 V_  l ï  r„  · ú š“ É r Active Ground  r– Ж Ð ] j/ B N

% i   [4].

OPAmp  H “ ¦_  > 8 £ ¤6   x OPAmp @ /’   $ § 4  “ ¦ ™ è q

„  § 4 s  & h “ É r TL064\  ¦  6   x % i “ ¦, $ † ½ ӓ É r “ : r • ¸   o\  y

© œô  Ç F K5 Å q x } Œ •$ † ½ Ó`  ¦ 0.1% # 3 0 A? /\ " f { 9 u  • ¸2 Ÿ ¤ & ñ x 9 

>  8 £ ¤& ñ # Œ  6   x % i  .

Figure 3 \  ˜ Ðs   H d ” „  • ¸ G ' p" f_  „  F G“ É r PC _  S X ‰  © œ

× ¼ _ þ t2 Ÿ © \  æ ¼s   H F K5 Å q ó ø Í`  ¦  6   x % i “ ¦, ö &  8 £ ¤& ñ 6   x G '

p" f  H Ñ þ ˜1 l x Ü ¼– Ð ë ß –Ž  H 1 l x„  `  ¦ „  F G Ü ¼– Ð  6   x “ ¦ Û ¼_ …

Y

Uš ¸ z  ´× ¼ ‚  `  ¦ + ‹" f ] j Œ • % i  . s  © œõ  ° ú  s  ~ 1 >  ½ ¨

½

+ É Ã º e ”   H $ § 4 ô  Ç Â Ò¾ ¡ §`  ¦  6   x # Œ 5ë ß –" é ¶ & ñ • ¸_  q 6   x Ü

¼– Е ¸ 8 £ ¤& ñ l  [ jà Ô\  ¦ ] j Œ •½ + É Ã º e ” >  % i  .

Figure 4  H Visual Basic Ü ¼– Ð > hµ 1 Ïô  Ç á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›  o€  `  ¦

  · p  כ s  . á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›“ É r 8 £ ¤& ñ ô  Ç ’    ñ_   + þ Aõ  Å Ò  Ã

º ì  r$ 3  Õ ªA á Ô\  ¦ ˜ Ð# ŒÅ Ò 9 8 £ ¤& ñ ° ú כ`  ¦  { 9 – Ð % ƒo ô  Ç .

“

¦5 Å q É Òo \    ¨ 8 Š (Fast Fourier Transform, FFT)`  ¦ s 6   x

# Œ 8 £ ¤& ñ õ  1 l x r \  Å Ò à º ì  r$ 3 õ  € 9 ' a As  0 p x “ ¦, ö

&  8 £ ¤& ñ   õ   H ö & _  Å Ò à º $ í ì  rZ >  ½ ¨$ í q \  ¦ Õ ü w   ü

< " é ¶+ þ A Õ ªA á Ԗ Е ¸ ˜ Ð# Œï  r  . FFT\  ¦ : Ÿ x ô  Ç Å Ò à º ì  r K 

 

õ \  ¦ 1 Hz s  _  ’    ñü < 50 Hz s  © œ_  ’    ñ\  ¦ ] j ô  Ç Ê

ê  r  ½ + Ë$ í   H ~ ½ Ód ” Ü ¼– Ð  ½ ™× ¼ J Û ¼ (band pass) l 0 p x

`

 ¦ ½ ¨‰ & ³   H ™ èá Ôà ÔJ ?# Q € 9 ' \  ¦  6   x % i  . á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›

“ É

r “ §" é ¶ @ /  © œ[ j×  æ “ §Ã º <  Ì ` …s t  MBL « Ñz  ´\ " f  î  r

–

Ð× ¼½ + É Ã º e ”  .

š

¸z  ´– ÐÛ ¼ ïá Ô\ " f
š ¸  H ½ ¨+ þ A \  ¦ $ † ½ ÓÜ ¼– Ð ì  r · ú š 

#

Œ 8 £ ¤& ñ l ü < š ¸z  ´– ÐÛ ¼ ïá Ô\  1 l x r \  { 9 § 4  # Œ q “ §† < ÊÜ ¼

–

Ð+ ‹ 8 £ ¤& ñ l _  $ í 0 p x`  ¦ _ …Û ¼à Ô % i “ ¦, 8 £ ¤& ñ ô  Ç ö & _    + þ

Aõ  Å Ò Ã º $ í ì  r`  ¦ Compumedic  _  E Series ö & >  ü

< q “ § # Œ q 5 p w ô  Ç   õ 
6 Ÿ §`  ¦ S X ‰ “   % i  . s – Ð+ ‹ é

ß –í  H ô  Ç 7 £ x; Ÿ ¤  r– Ðü < ™ èá Ôà ÔJ ?# Që ß –Ü ¼– Е ¸ _ « Ñ6   x 8 £ ¤& ñ l  ü < q 5 p w ô  Ç & ñ • ¸– Ð d ” „  • ¸ü < ö &  ’    ñ\  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É Ã º e ” 6 £ §

`

 ¦ · ú ˜>  ÷ &% 3  .

III. • ¤X N ËM 8 ý  › ͓ Ó Þ

1. Å k ȏ ¹ Åy ¢ • ¤X N Ë

“

 ^ ‰_  ³ ð€  \ " f 8 £ ¤& ñ ÷ &  H d ” „  • ¸ (Electrocardio-

gram, ECG) _  ”  ; Ÿ ¤“ É r 1 mV ? /ü @s Ù ¼– Ð 7 £ x; Ÿ ¤ l _  C 

Fig. 2. Circuit diagram of the interface.

Fig. 3. Constructed ECG sensor & EEG sensors.

Ö

 ¦`  ¦ 1,000 C – Ð # Œ 1 V & ñ • ¸– Ð 7 £ x; Ÿ ¤ “ ¦, 100 Hz s 

?

/_  ’    ñë ß – € 9 כ ¹ Ù ¼– Ð X <s '  Ò  re  ¦a A“ É r œ í{ © œ 256 > h– Ð ô

 Ç  [5]. 8 £ ¤& ñ ½ + É M :\   H š ¸ É r µ 1 Ï\  ] X t  „  F G`  ¦  ҂ Ã Ì 

“

¦ ¢ , a’ < H õ  š ¸ É r’ < H Ü ¼– Ѝ  H y Œ •y Œ • (+), (-)„  F G`  ¦ Z > >  ¸ ú š



 H  . ’ < H \  j Ë µ`  ¦ ŠҀ     H¹ ¢ ¤ \ " f µ 1 ÏÒ q t   H ’    ñ Ä »{ 9 ÷ &

Ù

¼– Ð ì ø Í× ¼r  j Ë µ`  ¦ N S“ ¦ 3 l u _  ¹ ¡ §f ” e ” `  ¦ ×  ¦ # Œ  ô  Ç . 60 Hz _  „  " é ¶ ” ¸s Ý ¼ ´ ú §s  Ä »{ 9 ÷ &  H  â Ä º  H x  Òü < „  F G

\

 d ” % i à º\  ¦ €  •ç ß – ¶ n s ) € ] X 8 ú ¤ $ † ½ Ó`  ¦ ×  ¦ s €   ” ¸s Ý ¼ ×  ¦

#

QŽ  H q “ §& h  L :  F M ô  Ç ’    ñ\  ¦ % 3 `  ¦ à º e ”  . 8 £ ¤& ñ l _  ¿ º G

V , `  ¦ s 6   x €   ¿ º  | à Ð_  d ” „  • ¸\  ¦ 1 l x r \  q “ §½ + É Ã º e ”

Ü ¼Ù ¼– Ð † < Ɠ § ‰ & ³ © œ\ " f z  ´+ « >r ç ß –`  ¦ ×  ¦{ 9  à º e ”  .

Figure 5  H ¿ º  | à РA, B_  ¨ î  © œr _  d ” „  • ¸(a)ü <   

§ >

=y  ² ú ˜o l \  ¦ ô  Ç f ” Ê ê(b)ü < 5 ì  r Ê ê_  d ” „  • ¸(c)s  .

0

AA á ¤ s  A_  d ” „  • ¸s “ ¦,  A A á ¤ s  B_  d ” „  • ¸s  .   

§ >

=ô  Ç î  r1 l x õ & ñ \ " f ¿ º  | à Ð_  d ” ~ à Ìà º 7 £ x  % i “ ¦ A

Fig. 4. Computer program.



 H d ” „  • ¸ ”  ; Ÿ ¤ s  & & ’  (Fig. 5-(b)). Ê ëd ” `  ¦ 2 [ô  Çt  5 ì

 r Ê ê\  ¿ º  | à Ð_  d ” ~ à Ìà º  H î  r1 l x „  õ  q 5 p w K & ’  (Fig.

-588- ô  Dz D GÓ ü t o † < Æ rt  “D hÓ ü t o ”, Volume 60, Number 6, 2010¸   6 Z 4

Fig. 5. ECG of two person A and B. (a)at rest, (b)just after running, (c)5 minute after (b).

Fig. 6. Typical ECG. [6]

5-(c)). ¿ º  | à Ð_  d ” „  • ¸  H d ” ~ à Ìà ºü < ”  ; Ÿ ¤,  + þ A“ É r " f

–

Ð  Ø Ôt ë ß –, d ” ~ à Ìà º_     o\ " f q 5 p w ô  Ç € ª œ © œ`  ¦ ˜ Ð% i “ ¦

„

 + þ A& h “   d ” „  • ¸  + þ A Fig. 6õ  q 5 p w ô  Ç J ‡  `  ¦ ˜ Ð% i  .

Figure 6 _  P, Q, R, S, T  H Willem Einthoven s  “ ¦î ß –ô  Ç l

  ñ– Ð" f ECG  + þ A\ " f ˜ Ðs   H ' ‘ ¿ ºu [ þ t`  ¦ · ú ˜  Ï @ í  H

"

f@ /– Ð
  · p  כ s  . d ” „  • ¸ 8 £ ¤& ñ z  ´+ « >`  ¦ : Ÿ x K  d ” „  • ¸



 H d ”  © œ\ " f µ 1 ÏÒ q t   H „  l & h  ’    ñ\  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç  כ Ü ¼– Ð" f



| à Ð\       É r & h • ¸ e ” t ë ß – / B N: Ÿ x& h “   J ‡  • ¸ e ” # Q" f _

« Ñ6   x Ü ¼– Ð æ ¼{ 9  à º e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

2. 2 û  • ¤X N Ë

¿

ºx \ " f 8 £ ¤& ñ ÷ &  H ö &  (ö &„  • ¸, Electroencephalo- gram, EEG) _  ”  ; Ÿ ¤“ É r €  • 50 µVs Ù ¼– Ð [8] 7 £ x; Ÿ ¤ l _  C Ö  ¦

`

 ¦ d ” „  • ¸\  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É M : ˜ Ð  10C  Z  }“ É r 10,000 C – Ð ´ ú Æ Ò

“

¦, 100 Hz s  © œ_  ’    ñ  H Ô  ¦€ 9 כ ¹ Ù ¼– Ð X <s '  Ò  re  ¦a A

“ É

r œ í{ © œ 256 > h– Ð ô  Ç  [5]. Figure 7“ É r ² D G ] j ³ ðï  r 10-20Z O 

\

 _ ô  Ç „  F G  ҂ Ã Ì 0 Au \  ¦
  · p  כ s  . ] j Œ •ô  Ç 8 £ ¤& ñ l

\  ¦ s 6   x # Œ s  _  Fpz (Frontal pole zero, & ñ ×  æ„  ¿ º F G) \  ] X t  „  F G`  ¦  ҂ Ã Ì “ ¦ ) + 'A á ¤ [  t l  Òì  r`  ¦ / B N: Ÿ x l  ï

 r (Ref) Ü ¼– Ð # Œ, Fp2 (Frontal pole 2, Ä º„  ¿ ºF G) ü < O2 (Occipital 2, Ä ºÊ ê¿ ºÂ Ò)\ " f ö & \  ¦ 8 £ ¤& ñ % i  . ] X 8 ú ¤ $ 

Fig. 7. Selected position of electrodes at 2 channel EEG measuring. (Fpz):Ground, (Fp2):Ch1(+), (O2):Ch0(+), (Ref):common Reference(-) electrode [7].

†

½ Ós  & t €   p €  •ô  Ç ö &  ’    ñ˜ Ð  ” ¸s Ý ¼  8 & t Ù ¼

–

Ð x  Òü < „  F G \  €  •ç ß –_  d ” % i à º\  ¦ ¶ n s ) €" f ] X 8 ú ¤ $ † ½ Ó`  ¦ 10 kΩ s  – Ð ± ú Æ Ò# Q { 9  – Ð ” ¸s Ý ¼\  ¦ ×  ¦“   Ê ê 1 Hz s 

_  ’    ñü < 50 Hz s  © œ_  ’    ñ\  ¦ ™ èá Ôà ÔJ ?# Q € 9 ' – Ð ] j

 % i  . ] X 8 ú ¤ $ † ½ Ós   Œ •`  ¦ à º2 Ÿ ¤ L :  F M ô  Ç ’    ñ\  ¦ % 3 `  ¦ à º e ”

% 3  .

Figure 8“ É r ¿ º  | à РAü < B è  H ä ¼“ ¦ e ” `  ¦ M :ü < y Œ ™“ ¦ e ” 

`

 ¦ M :_  ö & \  ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç Õ ªA á Ôs  . Figure 8\ " f (a)ü <

(b)  H è  H`  ¦ ä ¼“ ¦ 8 £ ¤& ñ ô  Ç  כ s “ ¦, (c)ü < (d)  H è  H`  ¦ y Œ ™“ ¦

¼

# î ß –y  / '  H  © œI \ " f 8 £ ¤& ñ ô  Ç  כ s  . è  H y Œ ™“ É r  © œI \ " f 8

£ ¤& ñ ô  Ç ¿ º  | à Рö & \  / B N: Ÿ x& h Ü ¼– Ð · ú ˜   $ í ì  r s  ´ ú §“ É r X

<, · ú ˜    H Å Ò à º 8∼14 Hzs  9 è  H`  ¦ y Œ ™“ ¦ " î  © œ½ + É M

:ü < ° ú  s  î ß –& ñ  ) a  © œI \ " f ´ ú §s 
š ¸  H ö & s  . ¿ º  

| Ã

Ðs  > h“     H e ” Ü ¼
 · ú ˜   q Ö  ¦ s  „  ¿ ºÂ Ò\ " f ˜ Ð 



 H Ê ê¿ ºÂ Ò\ " f  8 ß ¼“ ¦ è  H ä ¼“ ¦ e ” `  ¦ M : ˜ Ð   H è  H y Œ ™“ ¦ e ”

`  ¦ M :  8 ß ¼   H / B N: Ÿ x& h `  ¦ S X ‰ “   % i  . ö &  8 £ ¤& ñ z  ´ +

«

>`  ¦ : Ÿ x K  ö & • ¸ d ” „  • ¸ü <  ð ø Ít – Ð  + þ Aõ  Å Ò à º

\

 ¦ ì  r$ 3 ½ + É Ã º e ”   H „  l & h  ’    ñs  9, s \  ¦ : Ÿ x K  ö &\  @ / ô

 Ç & ñ ˜ Ð\  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” 6 £ §`  ¦ · ú ˜ à º e ”  .

IV. ”  ôX ê s X ì Ä “ Ó Þ  Ö «V R Ë  º 

]

j Œ •ô  Ç 8 £ ¤& ñ l \  ¦  Ö ¸6   x # Œ ×  æ “ ¦1 p x † < Ɠ §\ " f ½ + É Ã º e ” 



 H ç ß –é ß –ô  Ç r # 3  z  ´+ « > ¿ º 7 á x À Ó\  ¦ ï  r q  # Œ 10" î _  Ó ü t o  “ §



 f ” ] X  z  ´+ « > >  ô  Ç Ê ê, r # 3  z  ´+ « >`  ¦   H X < € 9 כ ¹ô  Ç r

ç ß –õ   © œu  › ¸ Œ •_  ç ß –¼ # $ í (simplicity), z  ´+ « > 3 l q ³ ð $ í 2 [

•

¸ (achievement), à º\ O \   6   x K  ^  ¦ _ † ¾ Ó (intention), † < Æ Ò q

t[ þ t s  ˜ Ð{ 9  < É ª p • ¸ (interest)\  ¦ [ O ë  H › ¸  % i  .

Fig. 8. EEG and frequency spectrum of two persons.

1. S ä ì È ÷ m Ç] M ö

1) d ” „  • ¸ 8 £ ¤& ñ

¿

º  | à Ð_  d ” „  • ¸\  ¦ 1 l x r \  8 £ ¤& ñ # Œ  + þ Aõ  d ” ~ à Ìà º

\

 ¦ " f– Ð q “ § “ ¦, s & h õ  / B N: Ÿ x& h `  ¦ ¹ 1 ԍ  H  . s \  ¦ : Ÿ x K

 d ” „  • ¸ 8 £ ¤& ñ õ & ñ `  ¦ s K  >  “ ¦, d ” „  • ¸  | à Ð\ 



  s   H e ” Ü ¼
  + þ A\   H # QÖ ¼ & ñ • ¸ / B N: Ÿ x& h s  e ” 6 £ §

`

 ¦ · ú ˜>  ô  Ç .

2) ö &  8 £ ¤& ñ

ô

 Ç  | à Ð_  „  ¿ ºÂ Ò_  Fp2ü < Ê ê¿ ºÂ Ò_  O2\ " f ö & \  ¦ 8

£ ¤& ñ # Œ 8 £ ¤& ñ  Ò0 A\     ö &   2 £ §`  ¦ S X ‰ “   “ ¦, è  H

`

 ¦ h þ t M :ü < y Œ ™`  ¦ M :_  ö & \  ¦ q “ §K  ‘ : r  . Å Ò à º ì  r$ 3 

`

 ¦ : Ÿ x K  ¿ º  | à Рö & _  $ í ì  r`  ¦ q “ § “ ¦ · ú ˜   q Ö  ¦ _ 



  o\  ¦ › ' a ¹ 1 Ï # Œ ¿ º  | à Рö & _  s & h õ  / B N: Ÿ x& h `  ¦ ¹ 1 Ô



 H  . s \  ¦ : Ÿ x K  ö &  8 £ ¤& ñ õ & ñ `  ¦ s K  >  “ ¦, è  H`  ¦ y

Œ

™`  ¦ M : Ê ê¿ ºÂ Ò\ " f · ú ˜   7 £ x † < Ê`  ¦ S X ‰ “  ô  Ç .

2. כ r Ç Ã U Ø º  + s ÇÊ Ý

10" î _  Ó ü t o  “ § \  ¦ @ / © œÜ ¼– Ð ô  Ç [ O ë  H › ¸    õ , “ §



[ þ t“ É r ï  r q , 8 £ ¤& ñ , ì  r$ 3  t  y Œ • z  ´+ « >{ © œ 10 ì  r & ñ • ¸€   r 

#

3 z  ´+ « >`  ¦ ½ + É Ã º e ”  “ ¦ Ò q ty Œ • % i  (Table. 1). ¢ ¸ô  Ç, 8 £ ¤

&

ñ G ' p" f_   ҂ Ã Ì ~ ½ ÓZ O s  ç ß –é ß – “ ¦ G ' p" fü < “  ' ` …s Û ¼_ 

ƒ

    é ß –  š ¸n š ¸ Ô  oÜ ¼– Ð ½ ¨$ í ÷ &# Q ƒ     l  / 'Ä º 9,

-590- ô  Dz D GÓ ü t o † < Æ rt  “D hÓ ü t o ”, Volume 60, Number 6, 2010¸   6 Z 4

Table 1. Required time to perform simple ECG & EEG measuring experiments (min).

Time ECG EEG (Total)

Preparing 2.2 4.5

Measuring 4.2 4.8

Analyzing 3.4 4.5

Sum 9.8 13.8 23.6

Table 2. Answers of 10 physics teachers about applica- bility of this experiments to class (Likert scale).

ECG EEG

Simplicity 4.7 4.6

Achievement 4.6 4.4

Intention 4.4 4.4

Interest 5.0 5.0

8

£ ¤& ñ õ  ì  r$ 3 s  ( Ž É Ó'  á Ԗ ÐÕ ªÏ þ ›Ü ¼– Ð % ƒo ÷ &# Q „  ^ ‰& h “  

›

¸ Œ •s  ç ß –¼ #  “ ¦, ] jr ô  Ç d ” „  • ¸ü < ö &  8 £ ¤& ñ r # 3  z  ´+ « >

3 l

q ³ ð\  ¦ ~ 1 >  $ í 2 [½ + É Ã º e ” Ü ¼ 9, à º\ O \  ‘ : r 8 £ ¤& ñ l \  ¦ • ¸ { 9

K  ^  ¦ _ † ¾ Ós  e ” Ü ¼ 9, † < ÆÒ q t[ þ t s  d ” „  • ¸ü < ö &  8 £ ¤& ñ \ 

 H < É ª p \  ¦ ˜ Ð{ 9   כ s  “ ¦ 6 £ x ² ú š % i  (Table. 2).

V. + s Ç Â ] Ø

‘

: r ƒ  ½ ¨\  ¦ : Ÿ x # Œ > hµ 1 Ïô  Ç 8 £ ¤& ñ l   H  © œ6   x _  ] j¾ ¡ § \  q  K

  r– Ð B Ä º é ß –í  H # Œ & h “ É r q 6   x Ü ¼– Е ¸ ] j Œ •½ + É Ã º e ”  Ü

¼ 9 › ¸ Œ •s  ç ß –¼ #  # Œ “ §¹ ¢ ¤6   x Ü ¼– Ð  6   x l \  · ú ˜´ ú  .

s

 8 £ ¤& ñ l \  ¦ s 6   x ô  Ç ç ß –é ß –ô  Ç d ” „  • ¸ x 9  ö &  8 £ ¤& ñ r # 3  z 

´+ « >\  @ / # Œ 10" î _  Ó ü t o  “ § \  ¦ @ / © œÜ ¼– Ð [ O ë  H › ¸  ô

 Ç   õ , ô  Ç Ã º\ O r ç ß –6   x _  r # 3 z  ´+ « >Ü ¼– Ð & h { © œ    H   



: r`  ¦ % 3 `  ¦ à º e ” % 3  . > hµ 1 Ï  ) a 8 £ ¤& ñ l   H ’    ñ\  ¦ 7 £ x; Ÿ ¤ # Œ n

t _ O  X <s ' – Ð   ¨ 8 Š “ ¦,   ¨ 8 Š ) a n t _ O  X <s ' \  ¦ ( Ž  É

Ó' – Ð % ƒo    H # 3 6   x  © œu – Ð" f G ' p" f_  7 á x À Ó\      

€

ª œô  Ç Ó ü t o | ¾ Ó`  ¦ 8 £ ¤& ñ ½ + É Ã º e ”  . › ' aº   ) a “ §¹ ¢ ¤ õ  ƒ  ½ ¨ † < Æ

“

§ ‰ & ³ © œ\ " f  Ö ¸ µ 1 Ïy  s À Ò# Qt l \  ¦ l @ /ô  Ç .

Y

c p w Š à U Ø ”  ô

[1] Y. H. Lee, Physics and Advanced Technology. Apr.

18, 25 (2009).

[2] K. B. Sim, H. G. Yeom and I. Y. Lee, J. Inteligence and Information Systems. 18-5, 605 (2008).

[3] D. Y. Yoon, Mastering AVR ATmega128 (OHM, Seoul, 2004), pp. 14.

[4] S. J. Jang, H. O. Kim, J. S. Kim and J. B. Kim, High School Electornics (Daehan Textbook, Seoul, 1996), pp. 168.

[5] R. R. Harrison, IEEE 2007 Custom Integrated Cir- cuits Conference, 115 (2007).

[6] S. I. Fox, Human Physiology, 7th ed, Translated by I. K. Park (Life Science, Seoul, 2003), pp. 281.

[7] D. S. Kim and J. W. Choi, Electroencepalogram (Ko- rea medical science Press, Seoul, 2001), pp. 129.

[8] J. R. Cameron, J. G. Skofronick and R. M. Grant, Physics of the Body, 2nd ed. (1999), Translated by D.

K. Jung and D. J. Seo (Hanseung, Kyunggi, 2008),

pp. 225.