• 디지털융복합연구
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• 제17권3호
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• pp.221-226
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• 2019

뇌파 파형중 베타파를 이용한 인간의 인지상태를 판별한다. 베타파는 인간의 인지상태중 스트레스 영역에 해당하는 특성이 있고, 이 영역에서 스트레스의 오버대역폭을 추출하기 위해서 저대역폭과 고대역폭 사이의 베타파간 상관관계를 분석해야 한다. 그러므로 본 논문에서는 효과적으로 베타파 상관관계를 분석하고 추출하기 위해 비지도학습 머신러닝을 이용한 Kmean 클러스터링 분석모델을 제시한다. 제시된 모델은 베타파 영역을 유사한 영역의 클러스터 군으로 분류하고 해당 클러스터링 범주에서 이상파형을 판별한다. 이상파형 판별을 위해 클러스터군의 밀집도와 정상범주 이탈영역을 기준으로 스트레스 위험군을 판별하고 판별된 스트레스 위험군에 대한 대처방안을 제공할 수 있다. 제시된 모델을 활용하면 뇌파파형을 통한 인지상태의 스트레스 지수분별이 가능하고, 개인의 인지상태에 대한 관리 및 응용이 가능하다. 또한 스트레스와 오피스증후군을 갖는 사람들에게 뇌파관리를 통해 개인의 삶에 대한 질적 향상에 도움을 준다.

• 한국통신학회논문지
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• 제39C권11호
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• pp.985-993
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• 2014

본 논문은 뇌파와 ANOVA를 이용하여 생체신호와 통계 분석기반의 상관관계를 통해 열차 최적의 HUD위치를 평가하는 새로운 방법을 제안하였다. 본 연구에서는 최적의 HUD위치를 평가하기 위해 총 2가지 실험을 진행하였다. 첫 번째 연구실에서 각각 다른 여섯 위치(좌측 상단 및 하단, 중앙 상단 및 하단, 우측 상단 및 하단)에 시각자극을 제시하였고, 이미지는 $235{\times}197cm2$ 크기의 스크린에 30초동안 나타냈다. 두 번째 HUD 이미지는 철도시뮬레이터에서 각각 다른 세 군데에 구성하였고, 이미지는 스크린에 30초 동안 나타냈다. 뇌파는 정서적 안정성을 평가하기 위해 알파파와 베타파를 이용하였고, 10-20전극 배치법에 따라 Fp1, Fp2, F7, F8채널에서 측정하였다. 연구실 실험 결과, F7채널 베타파에서 유의확률 0.006으로 통계적으로 유의하게 나타났고, 알파파와 베타파 간 음의 상관관계(r=-0.190)가 있는 것으로 나타났다. 또한 스크린의 좌측 상단, 중앙 하단 위치가 우측 하단 위치에 비해 베타파가 낮게 나타났다. 철도 시뮬레이터 실험 결과, Fp1베타파가 유의확률 0.033으로 통계적으로 유의하게 나타났고, 중앙보다는 좌측일 때 베타파가 낮게 나타났다. 본 연구의 결과는 알파 파와 베타 파 사이의 상관 관계를 통해 최적의 HUD 위치의 평가에 대한 도움이 될 것으로 생각된다.

• 정보처리학회논문지:소프트웨어 및 데이터공학
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• 제7권9호
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• pp.361-366
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• 2018

기존 연구에서는 범죄에 대한 두려움을 조사하기 위해 설문조사와 인터뷰를 사용하였다. 그러나 설문과 인터뷰를 이용한 방법은 과거 사건에 대한 범죄에 대한 두려움을 측정할 수 있을 뿐 현재 인지하는 범죄에 대한 두려움을 실시간으로 측정하지 못한다. 본 논문에서는 이를 해결하기 위해 뇌파를 사용하여 범죄에 대한 두려움을 측정한다. 영상을 시청하는 연구대상자의 뇌파를 측정하고 분석하고, 연구대상자를 범죄에 대한 두려움 인지 정도에 따라 세 그룹으로 분류하여 각 그룹간의 차이를 확인한다. 그 결과, 범죄에 대한 두려움 인지 정도가 높은 그룹의 피험자가 범죄에 대한 두려움 영상을 시청할 때 약 2배 더 많은 베타파가 나타나고, 다른 그룹의 피험자들은 약 1.5배 더 많은 베타파가 나타난다. 범죄와 관련이 있는 영상은 모두 베타파가 증가하였지만, 경찰출동 영상은 적은 증가를 보였다. 이는 범죄와 관련이 있는 영상이라도 안전함을 인지하기 때문에 베타파가 적게 증가한다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권11호
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• pp.1277-1282
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• 2014

본 논문에서는 청소년의 집중과 관련된 EEG신호를 분석하는 것을 목적으로 하여 글자 시각자극 과제로 제시했을 때 유발되는 EEG신호를 분석한 결과를 제시한다. 시각자극 과제는 글 속에서 틀린 조사들을 찾는 것이다. 본 실험에서는 선행연구결과에 따라 EEG신호 중에서도 특히 SMR파와 중간 베타파를 분석하는데 초점을 맞추었다. 실험결과로서 피험자의 집중력과 상관성이 높은 채널의 위치와 중간 베타파 대역을 제시하였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.951-953
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• 2015

일상적으로 생각하는 학습이란, 연습이나 경험의 결과로 생기는 비교적 지속적인 유기체의 행동변화를 말한다. 학생들이 학습할 때 집중하면서 했다고 하지만 이를 객관적으로 평가하기란 매우 어렵다. 그러나 뇌파는 그렇지 않다. 뇌파란 뇌의 전기적 활동에 의해서 일어나는 두피상의 두 점 사이의 전위 변동을 연속적으로 기록한 것을 말한다. 종류로는 델타파(0~4Hz), 세타파(4~8Hz), 알파파(8~13Hz), 베타파(13~30Hz), 감마파(30~50Hz) 등이 있다. 그 중에서 SMR파(13~15Hz), Mid-베타파(16~20Hz)는 학습에 집중할 때 나타나며 집중력에 가장 영향을 주는 부분은 Mid-베타파라고 보고된 바 있다. 이와 관련하여 학습에 집중정도를 뇌파를 이용하여 객관적으로 평가할 수 있는 시스템에 관한 연구가 활발히 진행되고 있다. 본 연구는 Biopac 장비를 사용하여 소수의 피험자를 대상으로 학습 집중 주제를 준 후 뇌파를 측정한 다음 학습과 관련이 되는 Mid-베타파영역의 신호를 추출하기위해 FFT로 변환하였다. 집중할 때 Mid-베타파 주파수의 파워 변화를 측정하여 상관관계를 제시하고자 하였다. 이러한 결과를 바탕으로 학생들이 학습할 때 얼마나 집중하고 있는지 객관적으로 파악하여 좀 더 효율적으로 학업에 임하고 있는지 분석하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.1786-1787
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• 2015

무안경 3차원 입체영상 시스템은 광고 패널, 공연 전시 등에 활용되고 있다. 본 연구에서는 무안경식 입체영상 시스템의 디스플레이로 활용되고 있는 렌티큘러 방식 3차원 입체 영상에 대해 화질변화에 따른 사용자의 반응을 뇌파 (Electroencephalogram, EEFG) 측정을 통해 분석하였다. 총 26명의 피험자를 대상으로 렌티큘러 방식의 디스플레이를 통해 최적입체영상과 왜곡입체영상을 차례로 제시하고 각 영상에 대해 획득한 뇌파를 통계 분석하여 상관관계를 확인하였다. 분석 결과 뇌파진동 중 알파파의 경우 최적입체영상과 왜곡입체영상 사이에서 통계적으로 유의미한 차이가 확인되지 않았으나 베타파의 경우 통계적으로 유의미한 차이가 확인되었다. 베타파의 경우 왜곡입체영상에서 최적입체영상보다 통계적으로 유의미하게 높게 나타났으며 이는 왜곡입체영상 시청 시 피로감 또는 불안감 증폭에 따른 베타파의 뇌파활동이 높아진 것으로 예상된다. 본 연구결과를 바탕으로 랜티큘러 방식의 무안경 입체영상에 대한 객관적 사용자 평가를 위해 뇌파분석을 활용한 접근 방법이 가능함을 확인하였다.

• 감성과학
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• 제17권2호
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• pp.101-110
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• 2014

초음파는 비가청영역에서 나는 사운드이며 일상생활에서는 들을 수 없다. 초음파는 22kHz 이상의 주파수를 말하며 또한 이러한 성분을 초음파 성분 HFCs(High Frequency components)라고 한다. 파도소리는 사람에게 안정감과 알파파를 유도한다고 알려졌는데 이러한 이유는 파도소리에 초음파 성분이 매우 많다는 것이다. 이러한 초음파가 파도소리와 합쳐질 때 쾌감을 주고 알파파 증가와 베타파가 감소하는 초고주파효과(hypersonic effect)라고 한다. 본 실험에서는 파도소리를 들려주면서 동시에 파도소리에 해당되는 초음파부분을 전자회로로 설계하여 인위적으로 파도소리의 초음파 성분과 유사하도록 제작하여 실험하였다. 뇌파는 8채널을 사용하여 Fp1, Fp2, F3, F4, T3, T4, O1, O2 의 총 8개 전극을 부착하였다. 뇌파에서는 집중이나 긴장이완 등이 나타날 때 알파파가 나타나며 각성상태나 긴장상태 그리고 스트레스상태에서는 주로 베타파가 나타난다. 초음파 실험결과 연구대상자들의 알파파가 증가하고 베타파가 감소하는 현상이 통계적으로 유의미하게 나타났으며 초고주파현상이 반영되는 결과가 나타났다.

• 한국화예디자인학연구
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• 제43호
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• pp.57-79
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• 2020

본 연구는 원예치료 기반 직업재활 프로그램이 정신장애인의 정서 및 뇌파에 미치는 영향을 알아보고자 실시하였다. 연구는 경상북도 G시 보건소의 직업재활반 정신장애인 회원 3명을 대상으로 진행하였다. 연구 결과 대상자 모두 정적 정서는 증가, 부적 정서는 감소되었다. 뇌파 검사 결과 대상자 A는 세타파가 사전 17.27%, 사후 21.39%, 알파파가 사전 39.66%, 사후 49.02%, SMR파가 사전 13.53%, 사후 18.49%, 중간베타파가 사전 39.72%, 사후 41.53%로 증가, 베타파가 사전 27.53%, 사후 17.54%, 고베타파가 사전 46.75%, 사후 39.98%로 감소하였다. 대상자 B는 알파파가 29.70%, 사후 31.82%, 중간베타파가 사전 44.24%, 사후 65.76%로 증가, 고베타파가 사전 29.04%, 사후 9.09%로 감소하였다. 대상자 C는 알파파가 26.30%, 사후 49.42%, SMR파가 사전 19.86%, 사후 20.59%로 증가, 베타파가 사전 29.85%, 사후 16.13%로 감소하였다. 아이디어, 창조적 사고가 발생하는 세타파와 안정 상태, 집중, 학습에 몰두할 때 나타나는 알파파, SMR파, 중간베타파는 증가, 스트레스, 긴장, 불안 시 발생하는 베타파, 고베타파는 감소하였다. 수익금 분석 결과 대상자 A는 101,700원, 대상자 B는 81,000원, 대상자 C는 56,200원의 수익을 얻었다.

• 대한교통학회지
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• 제34권6호
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• pp.560-569
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• 2016

운전자의 정신부하는 교통사고를 감소하는데 중요한 역할을 하는 것으로 선행연구에서 나타나고 있다. 본 연구에서는 도로 및 환경요소 뿐만 아니라 운전자의 알파파, 베타파, 감마파를 측정할 수 있는 운전시뮬레이터를 활용하여 분석자료를 확보하였다. 운전자의 운전부하와 감마파의 연관성을 분석하기 위한 방법으로 로지스틱모형을 적용하였다. 분석결과, 도로의 커브가 많을수록 운전자의 베타 영역은 증가하는 반면 알파와 감마 영역은 감소되는 것으로 나타났다. 그리고, 운전부하는 감마영역과 음의 상관관계를 지닌 것으로 나타났다. 결론적으로, 직선구간에서의 도로주행이 운전자의 스트레스를 줄이고 행복감을 높일 수 있을 것으로 판단된다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제6권6호
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• pp.515-520
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• 2012

스트레스는 현대 사회의 가장 큰 관심 분야로서 만병의 원인이라고 여겨지고 있다. 이러한 스트레스는 뇌파에서도 특이한 영향을 미치는데 특히, 알파파의 감소가 일어난다는 점이다. 본 연구에서는 스트레스에 관하여 EDT 기법이 뇌파중 알파파에 긍정적 영향을 미치는지 알아보기 위함에 있다. 기법의 적용은, 주 2회 10분간 2주 동안 실시하며 EDT 대체의학 기법 적용이 초등학교 교사의 뇌파에 안정을 의미하는 알파파의 증가와 베타파의 감소를 보였으며, 유의한 효과는 없었으나 감마파 감소에 일부 도움이 있는 것으로 사료된다. EDT 기법이 스트레스에 있어서 관련된 뇌파인 알파파에 개선에 유의한 효과가 있으므로 스트레스 관리에 적극적 활용의 필요성을 제기한다.