이번 시간에는 Advancer Technology 사에서 만든 근전도 신호를 측정하는 모듈에 대해 알아보겠습니다.


먼저, 근전도 신호(Electromyography, EMG)란 근육에서 발생하는 신경신호를 의미하고, 

이는 피부 표면에서도 측정할 수 있답니다.


신기하죠? 몸 안쪽에 있는 신경세포의 신호가 감지된다니..!


이러한 근육신호는 세 개의 전극으로 측정이 된답니다.

하나는 기준 전극(Reference),

또 하나는 + 전극, 다른 하나는 - 전극이겠지요~


보통 이러한 생체신호 센싱 모듈의 경우 전압으로 신호가 발생되는데요,

전압은 흔히 상대적인 전위 차이라고 말하죠?


때문에 생체 신호가 얼마만큼의 전위를 가지고 있는지 알기 위해서는

Reference전극, 말 그대로 신호의 기준 전위를 잡아줘야 하는 것입니다.


자 그럼 +와 -전극은 어떤 역할을 할까요?


여러 이유가 있겠지만,

+ 신호와 -신호의 차이를 구함으로써 노이즈를 제거하기 위한 목적이 크답니다.

자 이제 한번 만들어 봅시다.


센서를 꺼내보면 두개의 전극(+, -) 과 까만 전선에 달린 전극(Reference)이 있습니다.



우선 양 옆단에 핀헤더를 3개씩 납땜을 해줍니다!

왜 양쪽인지는 뒤에서 알려드릴게요~


양쪽에서 나오는 신호가 조금 다르기 때문이에요.



자 이제 납땜을 하셨다면 몸에 부착을 해야하는데,

그냥 떨렁 쇠로 된 전극을 몸에 붙이면 고정이 안되기 때문에

EMG전용 전극이 필요하답니다~


위 사진처럼 연결을 해주시면 사용 준비는 끝!


이제 이걸 어떻게 사용하는가가 관건일텐데,

그냥 막 붙히면....

막 신호가 안나와요ㅠㅠ


붙일때도 방법이 있습니다.



위 사진은 Advancer Technology 사에서 제공해주는 설명서에 있는것인데요,

센서를 부착할 때는


1. 근육의 결방향과 같은 방향으로 센서를 부착


2. 근육의 끝부분(인대 부분)이 아닌 근육의 중심부에 부착


이 두가지를 맞추지 않으면 올바른 신호가 측정이 안됩니다!!



이런 식으로 결방향으로 붙혀주시고,

기준전극은 같은 근육이 아닌 다른 부분이 붙혀주시면 되요~



그리고 힘을 주면 신호가 나온답니다ㅋㅋㅋ

이 모듈의 경우 힘을 주면 LED가 밝게 빛나도록 설정도 되어있네요!


힘을주면 올라가는 신호가 보이시죠?ㅎㅎ



자 그럼 이번엔 다른쪽에서 나오는 신호를 한번 측정해볼게요



아까 신호와는 조금 다른걸 느낄수 있나요?


조금더 신호가 지직지직(?) 하게 보이죠?

사실 이 신호가 원래 EMG신호입니다.


아무런 데이터 수정이 안된 날것의 데이터 (Raw Data) 지요!


그럼 왜 두개가 있을까요?


바로 EMG신호의 분석시에 사용하는 방법이 여러가지가 있기 때문입니다.


근전도(EMG) 신호를 분석할때는 크게


  1. 단순히 크기를 이용한 분석


2. Raw Data의 주파수 특성 분석
(Fourier Transform을 이용한 분석)


이 있답니다. (확실하진 않아요...!)


복잡한 경우가 아니라면 크기를 이용한 분석 만으로도 많은 것을 할 수 있습니다.


하지만 문제는 Raw Data를 크기 성분의 신호로 변환하는데는 상당히 많은 절차가 들어가기때문에,

아두이노와 같은 계산속도가 늦는 MCU의 경우에는  Raw Data를 분석하기가 버겁답니다.


때문에 근전도(EMG) 센서 모듈 내에서 Raw Data를 크기 신호로 변경하여 보내준다면

아두이노에서 훨씬 수월하게 작업을 할 수 있겠지요?


데이터 프로세싱은 또다른 학문분야이기 때문에 여기서 다루기에는 너무 어려울듯 합니다.




혹시나 궁금한점이나 잘못된 부분이 있다면 알려주세요~^^

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