• 한국전자통신학회논문지
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• 제19권3호
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• pp.583-588
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• 2024

BCI(뇌-컴퓨터 인터페이스) 기술의 등장으로 거울 신경을 분석하는 것이 용이해졌다. 그러나 인간의 생각에 의존하는 BCI 시스템의 정확성을 평가하는 것은 그 질적 특성으로 인해 어려움을 겪는다. BCI의 잠재력을 활용하기 위해 우리는 움직임의 궁극적인 목표에 따라 발화 속도가 영향을 받는 인간의 거울 신경의 특성을 기반으로 정확도를 측정하는 새로운 접근법을 제안한다. 본 논문에 2장에서는 거울 신경을 소개한다. 또한, 거울 신경을 위한 인간 자세 추정에 대한 설명을 제시한다. 3장에서는 인간 자세 추정 기법을 활용하여 실시간 동적 환경에 적합한 강력한 포즈 추정 방법을 소개한다. 이어서 이러한 로봇 환경을 이용한 BCI의 정확성을 분석하는 방법을 제시한다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제3권2호
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• pp.139-148
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• 1997

본 논문에서는 비선형 마찰이 존재하는 조준경 안정화 시스템에 대해서 마찰력 보상과 성능개선을 위한 신경망제어기의 설계방법을 제시한다. 제안한 신경망제어기는 비례, 적분, 진상(PI/LEAD) 제어기와 신경회로망과의 병렬로 구성되며, 제어 목적은 비선형 마찰과 외란이 존재하여도 안정거울의 각속도 추적성능과 안정화 성능의 향상에 있다. 신경회로망의 입력으로 안정거울의 각속도 추적오차와 추적오차의 적분, 제어입력이 필터를 통과한 신호가 사용되며, 신경호로망은 간접학습구조에 의해 학습된다. 조준경 시스템의 비선형 마찰력인 쿨롱마찰력의 크기가 외부환경에 따라 변하는 경우와 시스템으로 외란이 인가되는 경우에 대하여도 제안한 병렬제어기는 기존의 PI/LEAD 제어기보다 추적과 안정화 성능면에서 우수함을 컴퓨터 모의 실험으로 확인한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제21권5호
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• pp.537-542
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• 2011

거울 신경 세포는 동물이 어떤 동작을 할 때와 그 동물이 다른 동물의 동일한 동작을 하는 것을 관찰 할 때, 똑같은 세포 발화를 하는 신경세포이다. 본 논문에서는 거울 신경 세포의 발화 원리를 이용하여 비슷한 방법으로 보이지 않는 부분에 대한 객체의 움직임을 추적하는 방법을 3차원 재구축 방법을 통해 제안한다. 거울 신경 세포 시스템과 같은 발화 원리를 통해 의도 인지 시스템을 구축하기 위해, 스테레오 카메라를 통해 획득한 두 개의 이미지 데이터를 통해 깊이 정보를 계산하여 3차원으로 재구축한다. 3차원 재구축을 통해 만들어진 이미지 데이터를 옵티컬 플로우를 사용하여 3차원 이미지에서 객체의 움직임 방향을 추정한다. Estimation 알고리즘인 칼만 필터를 사용하여 객체의 움직임 추정을 잡음에 강인하게 한다. 객체의 움직임 추정을 통하여 객체의 움직임에 따라 구축된 이미지 데이터를 히스토리화 하여 데이터를 저장한다. 객체의 일부분 혹은 전체가 다른 물체로 인해 가려져 스테레오 카메라 시야에서 사라졌을 때, 과거에 저장된 히스토리로 부터 데이터를 가져와 가려진 부분에 대한 객체의 원래의 모습을 복원한다. 이 복원을 통하여 움직임 추정을 한다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.565-570
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• 2013

영장류 대뇌 피질 영역 중 거울 뉴런들이 분포한 것으로 추정되는 몇몇 영역은 목적성 행위에 대한 시각 정보를 기반으로 모방학습을 수행함으로써 관측 행동의 의도 인식 기능을 담당한다고 알려졌다. 본 논문은 이러한 거울 뉴런 영역을 모델링 하여 인간-로봇 상호작용 시스템에 적용함으로써, 자동화 된 의도인식 시스템을 개발하고자 한다. 거울 뉴런 시스템 계산 모델은 동적 신경망을 기반으로 구축하였으며, 모델의 입력은 객체와 행위자 동작에 대한 연속된 특징 벡터 집합이고 모델의 모방학습 및 추론과정을 통해 관측자가 수행할 수 있는 움직임 정보를 출력한다. 이를 위해 제한된 실험 공간 내에서 특정 객체와 그에 대한 행위자의 목적성 행동, 즉 의도에 대한 시나리오를 전제로 키넥트 센서를 통해 모델 입력 데이터를 수집하고 가상 로봇 시뮬레이션 환경에서 대응하는 움직임 정보를 계산하여 동작을 수행하는 프레임워크를 개발하였다.

• Journal of the Korean Academy of Child and Adolescent Psychiatry
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• 제24권3호
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• pp.109-123
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• 2013

20세기의 가장 중요한 신경과학적 업적 중의 하나인 거울 뉴런의 발견은 ASD에서의 모방 및 공감 문제를 설명해줄 핵심 원인으로 인식되었으며 결국 2000년대 중반 '깨진 거울 이론'이 공식적으로 등장하게 되었다. 깨진 거울 이론은 돌출 풍경 맵 이론에 의해 보완되면서 ASD에서의 과잉 모방 및 자율신경계 과다 항진까지 보다 정교하게 설명할 수 있게 되었다. 그러나 ASD 환자가 항상 모방 문제를 보이지는 않는다는 것, 모방과 에뮬레이션에 대한 구별이 중요하다는 것이 밝혀졌다. ASD의 깨진 거울 이론에 대한 한계점을 비판하는 연구자들은 결국 모방과 공감에 대한 뇌의 사회적 하향 조정시스템 문제를 강조하는 'STORM 이론'을 내놓게 되었다. 깨진 거울 이론과 STORM 이론 중 어느 것이 더 옳은 이론이라고 현재 단정지을 수는 없다. 깨진 거울 이론은 여전히 학계의 지지를 받고 있으며 지금까지 상당한 연구 성과를 내고 있다. 그러나 STORM 이론은 깨진 거울 이론에서 특별히 강조하고 있지 않은 '사회적 맥락'의 중요성을 강조하며, 마음 이론 등의 정신화 기제가 뇌의 거울 뉴런계를 직접 조정하여 보다 더 세밀한 모방이 이루어진다는 것을 잘 보여주고 있다. 향후 STORM 이론 관련 연구 결과들이 어떻게 나올지를 관심있게 지켜볼 필요가 있다. 이 두 이론은 ASD의 사회적 인지에 관한 연구를 실시할 때 연구 방법이 얼마나 정교해야 하는지를 잘 알려주고 있다. 이는 모방과 공감 문제에 대한 치료 프로그램을 개발하는 경우에도 마찬가지로 적용되는 문제이다. 그러나 이러한 노력은 필연적으로 ASD에 대한 이해의 폭을 넓히게 되며 궁극적으로 ASD 환자에 대한 생물학적, 비생물학적 치료법의 발견에 기여하게 될 것이다. 두 이론을 각각 지지하고 있는 연구자들 간의 모범적인 논쟁을 지속적으로 기대하고자 한다.

• 대한지역사회작업치료학회지
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• 제3권2호
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• pp.13-23
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• 2013

목적 : 본 연구는 뇌졸중 환자를 대상으로 착시현상이 반영된 과제지향적 거울치료 중재 적용 시 상지기능의 변화를 알아보고자 한다. 연구방법 : 뇌졸중 진단을 받은 6명의 환자들을 대상으로 과제지향적 거울치료 중재를 실시하였다. 과제 지향적 거울치료 시 착시현상을 반영한 운동프로그램을 적용한 그룹과 착시현상을 반영하지 않는 운동프로그램을 적용한 그룹 각각 3명으로 나누어 실시하였다. 상지기능의 변화를 확인하기 위해서 상자와 나무토막 검사와 수직선 그리기 검사를 매회기 반복 측정 하였다. 결과 : 과제지향적 거울치료를 적용한 결과 모든 대상자는 중재기에서 마비측 상지기능이 향상되었으며, 기초선 회귀에서 그 효과가 지속됨을 확인할 수 있었다. 착시현상이 반영된 운동프로그램을 적용받은 그룹이 중재기에서 더욱 상향된 경향선을 보였고, 기초선 회귀에서 더 높은 상지기능이 지속되었다. 결론 : 과제 지향적 거울치료 운동프로그램은 뇌졸중 환자에게 유용하게 적용될 수 있을 것으로 사료되며 과제 지향적 운동프로그램 구성 시 착시현상을 일으키는 편측 움직임을 포함하는 과제를 활용하여 좀 더 효과적인 운동프로그램을 구성할 수 있을 것이다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권1호
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• pp.123-130
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• 2014

본 연구는 유비쿼터스 환경에서 동작관찰-신체훈련이 뇌졸중 환자의 상지기능과 일상생활활동에 어떠한 영향을 미치는 지 알아보고자 실시하였다. 연구 대상자는 19명이며 실험군 10명, 대조군 9명으로 나누었다. 실험군은 일반 작업치료와 동작관찰-신체훈련을 병행하였고, 대조군은 일반 작업치료와 동작관찰만을 시행하였다. 훈련 과정은 4주였으며, 주 3회, 회당 30분씩 훈련에 참여하였다. 대상자 선별 후 WMFT와 MBI 평가를 시행하였으며 전-후 평가를 실시하여 증진 정도를 보고자 하였다. 그 결과 대상자들의 상지기능과 일상생활활동은 두 그룹 모두중재 후 유의한 증진을 보였다(p<.05). 하지만 각 측정 시점간의 두 군의 차이는 유의한 차이를 보이지 않았다.

• 한국철도학회:학술대회논문집
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• 한국철도학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.712-717
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• 2003

지능 재료를 이용한 디바이스는 자연계에 존재하는 생명체와 같이 내.외부 환경 변화에 대응하여 스스로 변하는 능동적 기능을 갖고 있기 때문에 시스템 성능의 극대화 및 유지비용의 최소화를 가져오게 된다. 이러한 지능재료 기술은 지난 10여년 전부터 연구되었는데 대표적인 웅용을 보면, 산업, 항공, 교통, 운송 분야의 능동 소음 및 반능동 진동제어; 복합 재료 손상위치 탐지시스템, 손상구조 건전성 평가시스템, 교량, 저장탱크, 건물, 유조선, 대형 구조물의 건전성 평가 시스템; 초정밀 직진 안내기구, 나노 스테이지, 절삭오차 보정용 엑츄에이터, 초음파 회전모터, 지능유압 서보밸브, 변형 거울 등의 모터/엑츄에이터; 자동차 엔진 성능제어, 흡배기구 압력측정, 가속도 센서, 자이로센서, 에어백 센서, 타이어 센서 등의 지능 MEMS/NEMS 센서; electronic article 정찰, 도서태그, 비접촉 항공 운송물 분류 및 보안시스템, 전자 운전자 식별시스템, 광섬유 건물 보안 시스템, 지능 신경망 형상 인식 시스템 등의 보안 시스템; 지능항공기 구조물, 인공위성안테나, 헬리콥터 회전익 등의 형상제어가 있다. 본 논문에서는 지능재료 기술을 정리하고 차세대 철도차량 기술에 지금까지 적용한 예를 소개하며 향후 적용할 수 있는 분야들을 가능성 및 실용성 면에서 소개하고자 한다.

• PNF and Movement
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• 제13권1호
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• pp.17-23
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• 2015

Purpose: This study aims to identify changes in the mirror neuron system in normal people through mu rhythm during action observation of occupation-based intervention, purposeful activity and prepare a method of intervention form of occupation using occupation and activity. Methods: TThis study aims to identify changes in the mirror neuron system in normal people through mu rhythm during action observation of occupation-based intervention, purposeful activity and prepare a method of intervention form of occupation using occupation and activity. The activation of the mirror neuron system was compaired among 3 condition by oneway ANOVA. Results: The result of analysis showed mu suppression in all conditions. Although all conditions showed mu suppression, there was no significant difference among the conditions. Conclusion: The results suggest that the mirror neuron system is activated during action observation to be able to occupational therapy but the mirror neuron system is not separately activated among the conditions.

• PNF and Movement
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• 제13권4호
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• pp.175-180
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• 2015

Purpose: This study aimed to examine the effects of mirror-neuron-system-based action observation physical training on improvements in upper extremity functions and daily living activities in chronic stroke patients. Methods: Ten chronic stroke patients were randomly selected. As a therapeutic intervention, along with conventional occupational therapy, the patients engaged in action observation physical training through repeated imitation practices after they viewed a video. The therapeutic intervention was implemented for 20 minutes, three times each week for eight weeks. A Manual Function Test (MFT) was conducted to compare upper extremity functions before and after the therapeutic intervention, and the Modified Barthel Index (MBI) was used to compare the ability to perform daily living activities. Results: Significant improvements in upper extremity motor functions and the ability to perform daily living activities were shown after the intervention. The subjects' left upper extremity motor functions and ability to perform daily living activities showed significant improvement after the intervention. Conclusion: The study's results indicate that action observation physical training based on the mirror neuron system improves chronic stroke patients' upper extremity motor functions and their ability to perform daily living activities. Therefore, action observation training has positive effects on the functional recovery of chronic stroke patients.