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손짓이 명령어가 된다…부산대, 손동작 10가지 94.5% 정확도로 읽는 웨어러블 개발

Pusan National University Wearable Reads 10 Hand Gestures With 94.5% Accuracy

부산대는 전기전자공학부 심현석 교수 연구팀과 박성윤 교수 연구팀이 함께 신축성 생체전극과 초소형·저전력 반도체 칩을 결합한 웨어러블 바이오인터페이스 시스템을 개발했다고 9월 21일 밝혔습니다. 연구팀은 팔에 붙인 전극으로 손동작에 따라 달라지는 근전도 신호를 재고 머신러닝으로 분석했습니다. 그 결과 10가지 손동작을 평균 94.5%의 정확도로 분류하는 데 성공했습니다. 전극은 전도성 고분자 소재로 만들어 40% 늘린 상태에서도 전기적 특성을 유지하고, 1000회 반복 신축 시험에서도 안정적인 성능을 보였습니다. 20채널 생체전극 어레이는 32채널 저전력 주문형 반도체(ASIC) ’NR32A1’과 결합했는데, 이 칩은 생체신호를 증폭·필터링해 디지털 신호로 바꾸는 기능을 집적했고 기존 상용 칩보다 면적은 47%, 소비전력은 30% 줄였습니다. 연구팀은 손동작에 숫자와 사칙연산 기호를 대응시켜 손짓만으로 계산하는 실시간 계산기 제어를 구현했고, 특정 손동작을 ‘배고픔’, ‘목마름’ 같은 의사 표현으로 바꾸는 기능도 구현했으며, 연구 결과는 8월 28일자 국제학술지 ’Small’에 실렸습니다.

Translation

Pusan National University announced on 21 September that the research teams of Professors 심현석 and 박성윤 in its School of Electrical and Electronics Engineering had jointly developed a wearable bio-interface system that combines stretchable bio-electrodes with a tiny, low-power semiconductor chip. Using electrodes attached to the arm, the team measured the electromyographic signals that change with hand movements and analysed them with machine learning. As a result, it classified ten hand gestures with an average accuracy of 94.5%. The electrodes, made from a conductive polymer, keep their electrical properties even when stretched by 40% and performed stably through 1,000 cycles of repeated stretching. A 20-channel electrode array was combined with a 32-channel low-power application-specific integrated circuit (ASIC), 'NR32A1', which integrates amplification, filtering and conversion of bio-signals into digital form and is 47% smaller in area and uses 30% less power than existing commercial bio-signal chips. The team built a real-time calculator control in which gestures stand for digits and arithmetic signs, so that sums can be entered and computed by hand movements alone, and a function that turns particular gestures into expressions such as 'hungry' and 'thirsty'; the results were published in the international journal 'Small' on 28 August.

Vocabulary

  • 손짓명사 (noun)a hand gesture
  • 신축성명사 (noun)stretchability, elasticity
  • 전극명사 (noun)an electrode
  • 근전도명사 (noun)electromyography (EMG), muscle electrical signal
  • 정확도명사 (noun)accuracy
  • 분류하다동사 (verb)to classify
  • 소비전력명사 (noun)power consumption
  • 구현하다동사 (verb)to implement, to realise
  • 의사 표현명사 (noun)expression of intention, communication

Grammar points

N에 따라 달라지는 NN that varies with N

에 따라 means 'depending on', and 달라지다 (to become different) in modifier form describes something that changes with it: 손동작에 따라 달라지는 신호, signals that vary with hand movement. It is how technical prose names the variable a sensor is reading.

Example: 연구팀은 팔에 붙인 전극으로 손동작에 따라 달라지는 근전도 신호를 재고 머신러닝으로 분석했습니다.

Using electrodes attached to the arm, the team measured the electromyographic signals that vary with hand movement and analysed them with machine learning.

-는 데 성공하다to succeed in doing ...

-는 데 nominalises the action and 성공하다 says it was achieved: 분류하는 데 성공하다, succeeded in classifying. Research news uses it for the headline result; note the space before 데.

Example: 그 결과 10가지 손동작을 평균 94.5%의 정확도로 분류하는 데 성공했습니다.

As a result, it succeeded in classifying ten hand gestures with an average accuracy of 94.5%.

N보다 N은/는 N 줄이다to cut N by N compared with N

보다 sets the comparison, the topic particle 은/는 picks out each measure, and 줄이다 gives the reduction: 기존 칩보다 면적은 47%, 소비전력은 30% 줄이다, cut area by 47% and power by 30% compared with existing chips. Listing two measures with 은/는 keeps them parallel.

Example: 20채널 생체전극 어레이는 32채널 저전력 주문형 반도체(ASIC) 'NR32A1'과 결합했는데, 이 칩은 생체신호를 증폭·필터링해 디지털 신호로 바꾸는 기능을 집적했고 기존 상용 칩보다 면적은 47%, 소비전력은 30% 줄였습니다.

The 20-channel electrode array was combined with the 32-channel low-power ASIC 'NR32A1', which integrates amplification, filtering and digital conversion of bio-signals and cuts area by 47% and power consumption by 30% compared with existing commercial chips.

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