A Cost-efficient Low-noise Real-time EEG Recording System

뇌파의 기록과 분석은 치매, 뇌졸중, 불안 장애 등의 신경계 질환을 사전에 감지할 수 있는 핵심 기술로 주목받고 있다. 그러나 시중에 판매되는 EEG(뇌파) 측정 장비 및 신호 감지 센서는 높은 비용으로 인해 활용에 제약이 있으며, 이에 따라 저비용·고효율 시스템 개발의 필요성이 대두되고 있다. 본 연구에서는 수십 마이크로볼트 수준의 미세 신호를 안정적으로 측정하기 위해, 저잡음 아날로그 증폭기를 사용하여 신호를 증폭하고, ADC 비트 수를 합리적으로 조정하여 비용을 절감하면서도 신호의 온전성을 유지할수 있는 방식을 채택하였다. EEG 데이터는 NRF52840 모듈을 이용한 Bluetooth Low Energy 기반 무선 전송을 통해 실시간으로 PC에 전달되었으며, Python 기반의 라이브 스트리밍 그래픽 사용자 인터페이스를 구현하여 뇌파 신호의 시각화 및 분석을 가능하게 하였다. 또한 60 Hz 전력선 간섭은 디지털 노치 필터로 효과적으로 제거되었다. 제안된 시스템은 브레드보드 및 PCB 구현을 통해 58 dB의 이득과 80 dB의 공통 모드 제거비를 달성하였으며, OpenBCI Ganglion 보드와의 비교 분석 결과, 제작 비용을 ₩36,900에서 ₩22,400으로 약 30% 절감하는 성과를 거두었다.