• 정보처리학회논문지B
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• 제14B권2호
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• pp.119-126
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• 2007

가상환경에서 학습 방식에 따른 학습 효과를 학습자의 주의와 기억량 분석을 중심으로 연구하였다. 교안유도 방식(Guided learning)과 고안 비유도 방식(Unguided learning)의 학습이 주어진 상태에서 뇌파, 심전도, 피부저항과 시선추적 생체신호장비를 사용하여 학습자 주의측정을 하였고, 학습자의 학습태도, 느낌, 기억량 등을 실험시 비디오와 실험 후 설문분석을 이용하여 분석하였다. 실험 결과는 교안유도 방식이 학습자의 주의를 교안으로 끄는 데는 효율적이어서 많은 교안내용을 기억하게 했으나, 교안비유도 방식에 비해 상대적으로 학습자가 느끼는 체감 흥미는 떨어진 것으로 나타났다. 그와는 대조적으로 교안비유도 방식에서 학습자들은 교안과 교안외 내용을 모두 비교적 광범위하게 기억하고 있었고, 능동적이며 자율적인 학습을 하였다. 또한 교안비유도 후 교안유도 방식의 학슬을 했을 경우 그 반대의 경우보다 훨씬 더 학습호과가 좋았다. 이는 교안비유도 방식이 사전 예비학습 효과를 주었기 때문으로 해석된다. 실험결과를 통해 본 논문에서는 교안비유도 방식을 먼저 학습한 후에 교안유도방식으로 학습을 진행하는 것이 학습자의 학습 효과와 체감흥미에서 더욱 효율적임을 제시하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 추계학술발표대회
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• pp.764-767
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• 2017

최근 개인정보 활용에서 보안 및 인증에 대한 중요성이 대두되고 있으며, IoT 기반의 바이오 디바이스를 접목한 생체인식 기술은 사용자의 식별과 인증을 위해 다양한 분야에서 많은 발전을 보이고 있다. 본 논문에서는 대규모 뇌파신호를 효과적으로 처리하기 위한 방안으로 Deep Learning 기법을 적용한 뇌파 데이터 식별과 이를 분석한 사용자 인증이 가능한 스마트 자물쇠 모델을 제안한다. 제안한 뇌파신호를 활용한 Deep Learning 기반 사용자 식별 및 인증 모델은 보안 시스템에서의 활용뿐만 아니라 다양한 사물인터넷과 접목 시킬 수 있으며, 뇌성마비 또는 신체 활동이 제한적인 환자의 경우 일상생활의 제약을 줄이고 삶의 질적 향상에 도움이 될 것으로 기대한다.

• 융합정보논문지
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• 제10권8호
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• pp.179-186
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• 2020

본 연구에서는 지압과 온열이 조합된 지압온열침대를 사용하여 뇌파와 맥파의 생체신호에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 건강한 성인 40명을 대상으로 조합자극침대를 사용하는 실험군 20명과 무자극의 대조군 20명으로 나누었다. 실험 결과, 뇌파는 실험군에서 델타파와 세타파에서 유의미하게 증가하였고 알파파와 베타파는 유의미하게 감소하였다. 맥파는 실험군에서 부교감신경활성지표가 증가하였으며 심박은 감소하였다. 대조군에서는 아무런 차이가 없었다. 이러한 뇌파의 변화는 조합자극침대가 수면유도의 효과를 주는 것으로 볼 수 있으며 맥파의 변화는 이완의 효과가 나타났다고 할 수 있다. 이러한 연구는 다양한 조합자극기기와 기능성 침대 제품개발에 기초 데이터로 활용될 것으로 기대된다.

• 감성과학
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• 제5권2호
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• pp.29-34
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• 2002

이전 연구에서 가상현실에 몰입하는 동안 넓은 시야(field of view : 150˚)와 빠른 운행속도(70km/sec)가 사이버 멀미를 심화시킨다는 결과를 얻었다. 피험자의 90%가 좁은 시야(50˚)와 느린 운행속도(30km/sec)에서 사이버멀미 증상이 적었다. 본 실험에서는 피험자가 생리적인 동요를 경험할 때마다 바이오피드백 방법을 사용하여 사이버 멀미 감소 가상환경(cybersickness alleviating virtual environment ; CAVE)을 제시한 후, 그 효과를 관찰하였다. 피부전도도, 말초체온, 말초 혈류량, 심박률, 눈 깜박임, 뇌전위의 변수들을 입력하는 인공 신경망으로 구성된 실시간 멀미 탐지 시스템과 CAVE-제시 피드백 시스템을 구축하였다 이 시스템들은 생리적 측정치들이 사이버 멀미의 출현을 신호할 때마다 피드백 출력으로 좁은 화면과 감소된 운행속도를 일시적으로 제공하였다. 36명의 피험자를 대상으로 SSQ(simulator sickness questionnaire)와 자기보고를 이용하여 사이버 멀미의 빈도와 심각도를 조사하였다. 모든 피험자는 한달 간격으로 CAW 조건과 non-CAYE 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 사이버멀미의 빈도와 심각도는 non-CAVE 조건보다 CAVE 조건에서 유의미하게 감소하였다. 즉, 전기 생리학적 특징들에 기반한 인공 신경망에 의해 제공된 좁은 시야와 느린 운행의 가상환경은 사이버 멀미 증상들을 감소시켰다 이러한 결과들은 생체신호 피드백 시스템을 이용하여 인간 친화적 가상환경을 구축할 수 있는 가능성을 보인 것이다.

• 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.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제14권5호
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• pp.23-29
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• 2015

본 연구는 차량운전의 주체인 인간이 실제 차량을 운전하면서 나타나게 되는 수많은 반응 중 생체정보인 뇌파를 측정 장비를 이용하여 도로주행 중 발생하는 뇌파를 수집하고 수집된 자료를 바탕으로 하여 실험횟수, 주행시간에 따른 변화, 도로 기하구조에 따른 변화 등 요인을 추출하고 분석을 실시하였다. 주행실험 중 발생한 뇌파 변화를 분석에 필요한 알파(${\alpha}$)파, 베타(${\beta}$)파, 감마(${\gamma}$)파의 형태로 1차 추출을 한 후, 실험 전 구간에서의 뇌파 발생 빈도와 변화율을 추출하고 실험 횟수에 증가에 따른 학습효과를 관찰하고자 회귀모형을 적용하여 뇌파 특성에 따른 빈도변화를 계산하였다. 그 결과, 실험 횟수에 따라 뇌파는 개인차에 의한 변화를 보였으며 이는 같은 구간을 반복적으로 주행함에 따라 운전자가 도로 기하구조와 신호, 안전시설 등을 기억함에 따라 익숙하고 편안하게 주행하고 있음을 확인할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2012년도 추계학술발표대회
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• pp.1215-1217
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• 2012

기계가 인간의 감정을 인식하기 위해서는 인간의 감정을 정량적으로 측정할 수 있는 모델이 있어야 한다. 하지만, 인간의 감정은 그 사람이 살아온 환경과 그 사람의 기질에 따라서 같은 자극에 노출되어도 사람마다 느끼는 것이 다르다. 따라서 기계가 인간의 감정을 사람의 기질을 포함하는 개인성향 기반의 감정 모델이 필요하다. 본 논문에서는 감정 모델링을 위해 BAS/BIS 가 제안한 개인 성향을 EEG 기반으로 측정 해보고 각 감정 유발 자극 별로 전두엽에서 발생하는 전위를 분석한 결과 각 성향 별로 대뇌 반응이 다르게 나왔다. 이는 인지적 감정이 전이될 때, 성향별로 대뇌에서 다르게 반응 한다는 것을 의미한다.

• 감성과학
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• 제17권3호
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• pp.95-106
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• 2014

본 연구에서는 다양한 실내 온열환경 및 조도에서 재실자가 느끼는 조명에 대한 감성의 변화와 작업의 종류에 따라 생체신호를 분석하여 업무에 미치는 영향에 대해 살펴보고자 하였다. 이를 위해 실내 온열환경은 PMV(predicted mean vote) 지표 값을 기반으로 환경을 구성하였고, 조명환경은 LED광원을 이용한 스탠드를 통해 조명의 밝기에 변화를 주어 다양한 실내 환경을 구성하고 실험을 진행하였다. 주어진 환경에서 설문지를 통해 조명에 대한 감성을 평가하고 종류가 다른 오류검색수정 작업을 진행하면서 뇌파와 심전도를 측정하여 변화를 분석하였다. 그 결과, 작업의 종류에 대한 모든 생체신호는 온열환경의 변화와 유의적인 차이를 보였으며, PMV 지표 값이 0.8(온도: $25^{\circ}C$, 습도: 50 %)일 경우 집중력 및 주의력이 가장 활성화 되었다. 하지만, 조도의 변화에는 대체적으로 유의적인 차이는 보이지 않았다. 따라서 재실자의 업무 능력에 미치는 집중력은 온열환경과 밀접함을 확인할 수 있다. 또한, 조명에 대한 주관적인 감성은 조도가 낮을수록 편안함을 느꼈으며, 조도가 높을수록 불편함을 느꼈다. 하지만 온열환경의 변화에는 유의적인 차이가 없었다.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제21권7호
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• pp.13-19
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• 2021

영화를 감상하는 동안 관객들은 각기 다양한 감성 반응을 보인다. 슬퍼하고 분노하며, 기뻐하고 화를 내는 등의 감성 반응이 영화가 전개되는 스토리에 따라 나타난다. 영화 전개에서 벌어지는 상황과 사건 등에서 관객이 보인 감성반응이 무엇인지를 뇌파 측정을 통해 알 수 있다. 이것을 연구하기 위해 연구 대상으로 각 장르를 대표하며, 흥행에 성공하여 많은 사람들에게 알려진 미국 영화 4편을 선택하였다. 어드밴처 장르의 <내서널트래저>, 애니메이션 장르의 <토이스토리3>, 액션 장르의 <아이언맨1>, 드라마 장르의 <블라인드사이드>이다. 이들 영화의 감성반응을 측정하기 위해 뇌파의 PPG를 중심으로 4개 경우를 설정하여 시계열 그래프 패턴으로 분석하였다. 그 결과 그래프에 나타난 감성반응이 스토리 전개와 밀접한 상관성이 있음을 알 수 있었다. 본 연구는 향후 영화 제작할 때, 특히 스토리를 어떻게 구성하여 전개시켜 나갈 것인가 할 때 장르 선택에 도움을 줄 것이고, 관객들의 감성을 유도해 내는 데도 도움을 줄 것이라고 기대한다.

• 대한교통학회지
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• 제19권3호
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• pp.45-58
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• 2001

교통시스템 및 차량의 인간-기계 상호작용 및 인간공학적 평가에 널리 사용되는 운전자의 시각행위분석, 생체신호측정(심박수, 호흡수, 뇌파, 피부전기반사 등), 부가작업의 수행도분석, 반응시간 분석, 차량조작변수 분석(속도, 핸들조작, 가속페달조작) 등의 방법들과 함께 운전자 판단에 의한 주관적평가(Subjective Mental Workload Assessment)는 기존 시스템의 평가뿐만 아니라, ITS(Intelligent Transport Systems) 기반 인간-기계 시스템(항법장치, Head-UP Display, AHS Flat Panel Display, Changeable Message Sign, Cellular Phone, 등)의 인간-기계 상호작용 평가, 안전도 평가, 경쟁시스템 및 디자인 대안의 의사결정, 설계가이드라인 제작 등을 위한 하나의 표준화된 평가도구로 자리 잡고 있다. 이에 본 연구에서는 가장 많은 적용빈도와 효과 및 감도를 제시하는 주관적 평가방법인 NASA-TLX (National Aeronautics and Space Administration-Task Load Index), SWAT(Subjective Workload Assessment Technique), MCH(Modified Cooper-Harper) scale, RNASA-TLX(Revision of NASA-TLX)를 대상으로 항법 장치를 사용한 운전자 부하 비교평가 실험결과를 이용하여, 제시된 방법들의 감도 및 피 실험자의 주관적 판단을 통한 상호 비교분석을 실시하였으며, 결과로 위에 제시된 방법들의 사용가이드라인과 ITS 기반 인간-기계 시스템의 인간공학적 평가를 위한 주관적 평가방법의 비교평가결과를 제시하였다.