• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권1호
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• pp.25-31
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• 2023

뇌-기계 인터페이스는 차세대 인터페이스로서 기기 이용자가 명령을 생각할 때 발생하는 신경세포의 전기적 신호인 뇌파를 해석하여 기기를 조종하는 인터페이스다. 뇌-기계 인터페이스는 다양한 스마트기기 등에 응용될 수 있지만 뇌파 신호를 해석하는 데는 상당량의 계산 프로세스가 필요하다. 따라서 에지(Edge) 형태로 구현된 임베디드 시스템에서는 뇌-기계 인터페이스를 구현하기가 어렵다. 본 연구에서는 사물인터넷 기술을 이용하여 에지에서는 뇌파 측정만을 진행하고 뇌파 데이터의 저장 및 분석은 클라우드 컴퓨팅에서 수행하는 새로운 형태의 뇌-기계 인터페이스 시스템을 제안하였다. 본 시스템은 뇌-기계 인터페이스를 위한 정량 뇌파 분석을 성공적으로 수행하였으며 데이터 송수신 시간 또한 실시간 처리가 가능한 수준을 보였다.

• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2004년도 추계학술대회 논문집
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• pp.1252-1254
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• 2004

BMI(brain machine interface) has been recently applied to give a disabled person mobility. This study is to determine the effective EEG parameters for predicting the movement moment of body limbs thought analysis of moving averaged ERD. The results showed that the proposed method for classifying EEG for predicting the movement seemed to be better than the classical method of determining ERD.

• 사물인터넷융복합논문지
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• 제9권6호
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• pp.17-22
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• 2023

뇌-기계 인터페이스(BMI)는 신경활동을 통해 발생하는 전기 신호인 뇌파를 해석하여 기계를 제어하는 인터페이스이다. BMI는 다양한 분야에 적용될 수 있으나 뇌파 측정 및 해석을 위한 하드웨어의 휴대성이 낮아 대중적으로 사용되기에 어렵다는 단점이 있다. 이런 문제점을 해결하기 위해 이전 연구에서는 클라우드 컴퓨팅을 이용한 사물인터넷 기반 뇌-기계 인터페이스 시스템을 제안하였다. 본 연구에서는 위 시스템의 실시간 사용성을 증명하기 위하여 뇌파로 퐁(Pong) 게임을 조종하는 애플리케이션을 개발하여 테스트하였다. 그 결과 제안된 BMI 사용자가 최적 제어 인공지능과의 실시간 퐁 게임 대결에서 대등한 스코어를 보였다. 따라서 본 연구 결과는 사물인터넷 기반 뇌-기계 인터페이스가 일상생활 속 다양항 실시간 애플리케이션으로 활용될 수 있음을 시사한다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2008년도 제39회 하계학술대회
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• pp.1993-1994
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• 2008

뇌-기계 인터페이스(BMI : Brain Machine Interface)는 사람의 뇌에서 추출된 데이터를 이용하여 신체동작 없이 기계나 컴퓨터를 동작시키는 새로운 인터페이스 기술이다. 이러한 뇌-기계 인터페이스 기술은 자발전위 뇌파와 유발전위 뇌파를 이용한다. 자발전위 뇌파는 원하는 파형의 파워 값을 조절하여 새로운 인터페이스를 만드는 것이고, 유발전위 뇌파는 자극을 받았을 때 발생하는 값을 이용하여 새로운 인터페이스를 구현하는 것을 말한다. 이 중 자발전위는 사람이 스스로 뇌파의 방출량을 조절할 수 있어 집중력 향상과 같은 효과를 얻을 수 있다는 장점이 있다. 따라서 본 연구에서는 자발전위를 이용하여 뇌-기계 인터페이스 기술을 구현하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권11호
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• pp.7508-7512
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• 2015

뇌파로 의도를 접속하여 기계를 작동하는 뇌-기기 접속(Brain-Computer Interface, BCI) 기반의 인간-로봇상호작용(Human-Robot Interaction, HRI) 플랫폼을 제안한다. 사람의 뇌파로 의도를 포착하고 포착된 뇌파 신호에서 의도를 추출하거나 연관시키고 추출된 의도로 기기를 작동하게 하는 포착, 처리, 실행을 수행하는 플랫폼의 설계, 운용 및 구현 과정을 소개한다. 제안된 플랫폼의 구현 사례로 처리기에 구현된 상호작용 게임과 처리기를 통한 외부 장치 제어가 기술되었다. BCI 기반 플랫폼의 의도와 감지 사이의 신뢰성을 확보하기 위한 다양한 시도들을 소개한다. 제안된 플랫폼과 구현 사례는 BCI 기반의 새로운 기기 제어 작동 방식의 실현으로 확장될 것으로 기대된다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권6호
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• pp.177-184
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• 2015

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI: Brain Computer Interface)는 뇌파를 활용하여 뇌의 활동이 컴퓨터에 직접 입력되어, 마우스나 키보드 같은 입력장치가 없이도 컴퓨터와 커뮤니케이션을 할 수 있는 장치를 말한다. 뇌파 인터페이스 관련 하드웨어제작기술이 발전함에 따라 고가이면서 대형이었던 뇌파측정장비가 최근에는 소형화되고 저렴한 가격대로 출시되면서 앞으로 다양한 멀티미디어 분야에서 응용이 될 것으로 예상된다. 본 논문은 BCI의 다양한 연구 가운데 일반인들이 가장 먼저 접할 수 있는 응용영역인 게임에 대하여 BCI가 어떻게 적용되고 있는지 현재까지의 국내외 기술수준과 동향을 파악하고자 한다. 다음으로 BCI를 사용한 게임의 문제점을 살펴보고 향후 국내 BCI 연구 및 개발방향을 제시하고자 한다.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권5호
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• pp.18-23
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• 2010

본 논문은 유발전위(evoked potential) 뇌파인 P300에 기반한 뇌-기계 인터페이스의 실시간 구현을 위한 효율적인 알고리즘을 제안한다. P300 뇌파는 외부 시각 자극이 인간의 의지와 일치할 경우, 100-300ms 부근에서 negative pick를 갖는 특성이 있다. 이러한 특성에 기초하여 P300 뇌파의 포텐셜(potential) 감소를 감지하여 인간의 의도를 역으로 추론할 수 있으며, 이를 뇌-기계 인터페이스에 활용할 수 있다. 연구에서 P300 뇌파는 인간의 두개골 외부에 부착된 전극을 통해 얻어졌으며, 시각적 자극으로는 2차원 알파벳 신호를 사용하였다. P300 뇌파의 포텐셜 감소 검출을 위하여 뇌파 포텐셜을 자극과 연계하여 확률적으로 모델링하였다. 확률적 모델은 피실험자가 의도하는 신호의 모델(target model)과 의도하지 않는 신호의 모델(non-target model)로 구성된다. 이러한 확률적 모델에 기반하여 피실험자의 의도를 추론하기 위해서 최우추정법(maximum likelihood estimation)을 사용하였다. 실험에는 신체 건강한 성인 남자 3명이 참가하였으며, 'A'와 'E' 실험에 대한 피실험자 k의 평균 성공률은 98%, 피실험자 j의 평균 성공률 90%, 그리고 피실험자 h의 성공률은 79.8%였다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2007년도 제38회 하계학술대회
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• pp.1922-1923
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• 2007

현대 사회는 급속한 기술의 발전으로 인하여 공상과학영화에서나 볼 수 있었던 첨단 기술들이 실생활에서 구현되어지고 있다. 이러한 첨단기술 중 하나였던 뇌를 이용하여 각종 인터페이스를 제어하는 기술인 BCI 및 BMI 기술이 각광을 받고 있다. 이러한 기술들은 EEG 신호의 취득 및 분석 기술이 발전하면서 많은 발전을 이루었고 앞으로도 그 발전 가능성은 무궁무진하다. 따라서 본 연구에서는 이러한 기술의 실현을 위해 획득된 뇌파 신호를 분석하여 기계장치를 제어 할 수 있도록 데이터의 처리 방법을 제안하였다. 이러한 데이터 처리 방법으로는 Fir(Finite impulse response)필터링과 ICA알고리즘의 구현, FFT 분석을 통한 주파수별 전력분포 계산의 과정이 있다. 이러한 과정 등을 통해 피검자가 원하는 EEG 데이터를 얻을 수 있게 된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제18권12호
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• pp.346-351
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• 2017

본 연구는 아동들의 스트레스의 적절한 조절을 통하여 비만 현상을 개선하거나 예방을 할 수 있다는 이론에 의거하여 2017년 7월부터 2017년 9월까지 K시 K센터에 내방한 240명의 아동들을 대상으로 체성분 분석과 뇌파분석을 실시하였다. 분석한 자료를 토대로 비만 아동과 비비만 아동 간 스트레스저항 차이를 분석하고, 비만아동의 비만도 집단 간 스트레스 저항의 차이를 보고자 하였다. 뇌파측정을 통한 뇌기능은 시계열 선형분석 방법을 사용하였다. 연구의 결과로는 첫째, 비만아동이 비비만아동보다 스트레스 저항이 낮았다. 둘째, 비만도가 높을수록 항 스트레스지수가 낮았다. 이 결과는 비만으로 인한 질병이나 심리적인 증상 등이 스트레스의 원인이 되며, 비만과 스트레스 사이 밀접한 관계가 있다는 점을 시사한다. 또한, 과학적이고 객관적인 신경생리학적 지표인 뇌기능분석을 통해 유의함을 발견한 결과 도출 과정이 연구의 신뢰성을 주고 있다고 본다. 비만아동들의 비만 해결과 예방적 차원에서 본 연구의 결과가 체내의 생리, 생화학적 변화, 정신활동에 긍정적인 효과를 제공하는데 중요한 지표가 되었다고 사료된다. 제언으로 지속적인 효과 검증이 요구된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제13권7호
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• pp.2949-2954
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• 2012

본 연구는 2011년 6월부터 2012년 2월까지 S시 I병원에 내원한 성인 환자를 대상으로 Body Composition Analysis검사 결과 과체중인 대상자 661명의 뇌파를 검사하여 뇌기능과 비만도와의 상관성을 보고자 하였다. 뇌파측정을 통한 뇌기능은 시계열 선형분석 방법을 사용하였다. 연구의 결과로는 첫째, 체질량지수, 체성분 측정결과가 높을수록 정신적 스트레스가 높았으며 유의미한 결과를 나타냈다. 둘째, 자기조절능력과 항 스트레스지수, 주의지수 간 상관성이 있었다. 이 결과는 스트레스 저항 능력과 주의지수, 자기조절 능력을 조절함으로써 비만과 관련된 긍정적인 효과를 유도 할 수 있는 방법을 도출함에 의의가 있다고 본다.