들어가며 고압산소챔버(HBOT) 제어 PCB를 설계하면서 전원 구조를 먼저 정리했다. 시스템에는 여러 전압 레벨이 공존한다. 24V: 솔레노이드 밸브, 비례제어 밸브, 센서류 5V: ADC 아날로그 전원(AVDD), OP-AMP 3.3V: 디지털 아이솔레이터(ADUM VCC), ADC 디지털 전원(DVDD) 여기에 Tinkerboard(SBC)가 상용 전원 어댑터로 독립 동작하고, 밸브·센서 측은 챔버 제조사의 의료용 SMPS에서 24V를 공급받는다. 두 측의 GND가 달라 신호 연결 시 절연이 필요하다. 모든 회로는 하나의 PCB에 올라간다. 24V → 5V: VR10S05 ...
들어가며 고압산소챔버(HBOT)를 제어하면서 챔버 내 압력 경로는 다음과 같이 구성했다. 비례제어 밸브가 압력을 정밀하게 조절하는 동안, 앞뒤의 솔레노이드 밸브(solenoid valve, 이하 솔밸브)는 경로 자체를 열고 닫는 역할을 한다. 치료가 시작되면 솔밸브가 열리고, 치료가 끝날 때까지 계속 열린 상태를 유지해야 한다. 문제는 솔밸브가 열린 상태를 유지하기 위해 코일에 전류를 계속 흘려야 한다는 것이었다. 일반적인 ON/OFF 구동 회로는 밸브가 열려 있는 내내 정격 전력을 소비한다. 밸브 2개가 120분짜리 HBOT 세션 동안 계속 켜져 있으면, 낭비되는 전력이 꽤 된다. ...
들어가며 에어컨을 26도에 맞춰두면, 실내 온도가 26도에 닿는 순간 딱 멈출까? 좋은 에어컨은 26도에 가까워질수록 슬슬 출력을 줄이다가 부드럽게 안착한다. 반대로 어설픈 온도 조절은 24도까지 확 떨어뜨렸다가 다시 28도로 올렸다가 출렁거린다. 이 “부드럽게 안착하느냐, 출렁거리느냐"의 차이를 만드는 게 바로 PID 제어다. 알게 모르게 우리는 하루 종일 PID를 쓴다. 오르막에서도 속도를 유지하는 자동차 크루즈 컨트롤, 바람 속에서 제자리에 떠 있는 드론, 3D 프린터 노즐 온도, 보일러… 전부 PID다. 세상에서 가장 널리 쓰이는 제어 알고리즘인데, 핵심 아이디어는 의외로 한 줄로 끝난다 — “목표랑 얼마나 차이 나는지 보고, 그만큼 조절한다.” ...
한 줄 요약: HBOT 챔버 내 유체 거동을 수학적으로 모델링하고, 축소 실험 챔버 + MCU 기반 압력 제어 시스템으로 검증한 연구 논문 정보 항목 내용 제목 Advances in Hyperbaric Oxygen Therapy: Medical Benefits and Technical Perspectives 저자 Antoanela Naaji, Monica Ciobanu, Marius Popescu 저널 / 학회 Annals of Biomedical Engineering 연도 2026 DOI / 링크 https://doi.org/10.1007/s10439-026-04027-7 분야 biomedical 문제 정의 기존 HBOT 시스템은 대부분 empirical calibration에 의존하고 있으며, gas flow 및 pressure dynamics에 대한 predictive model이 부족하다. 또한 압력·산소 제어의 자동화 수준이 낮고, control loop의 feedback delay 문제가 있어 치료 재현성이 떨어진다. 이 논문은 이러한 한계를 수학적·실험적 framework으로 해결하고자 한다. ...
한 줄 요약: 1인용 HBOT 환자에서 MEB 발생의 독립적 위험 인자는 altered mental status(OR 2.50)와 응급 치료군 분류(OR 6.75)였다. 논문 정보 항목 내용 제목 Risk Factors Associated with Middle Ear Barotrauma in Patients Undergoing Monoplace Hyperbaric Oxygen Therapy 저자 Yoon Sung Lee, Sang Won Ko, Hyoung Youn Lee, Kyung Hoon Sun, Tag Heo, Sung Min Lee 저널 / 학회 Yonsei Medical Journal 연도 2025 DOI / 링크 https://doi.org/10.3349/ymj.2024.0068 분야 biomedical clinical 문제 정의 MEB(Middle Ear Barotrauma)는 HBOT에서 가장 흔한 합병증 중 하나로 알려져 있다. 그러나 기존 연구 대부분은 multiplace chamber 환자를 대상으로 하고 있어, monoplace chamber에서의 MEB 위험 인자에 대한 데이터가 부족하다. ...