• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2012.06a
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• pp.337-339
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• 2012

최근 인간공학 및 감성공학 분야에 대한 관심이 크게 증가하여 다양한 연구가 활발히 진행되고 있다. 바이오피드백 인터페이스 기술에 대한 기초 연구로서 복합 생체신호를 처리하고 모델링 하는 시스템을 만드는 것은 매우 중요하며 이러한 기술들의 궁극적 역할은 쾌적한 삶의 환경을 제공하는 것이므로 생체 신호 분석을 기반으로 한 인간 중심의 시스템이 미래 기술의 핵심 키워드가 될 것이다. 본 논문에서는 생체신호(EEG, ECG)분석을 통해 사용자의 집중도 및 감정 상태를 인식하고 사용자의 의도를 효과적으로 반영 가능한 바이오피드백 인터페이스를 설계하였다. 기존의 단일 생체신호를 이용한 인터페이스 기법에 비해 복합 생체신호를 분석함으로써 사용자의 상태 및 의도를 판단함에 용이하고 활용성이 향상 되도록 하였다.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06b
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• pp.98-101
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• 2011

건강에 대한 관심이 높아지면서 헬스케어와 IT와의 결합으로 많은 IT관련 헬스 케어 시스템이 개발되고 있으며, 이러한 시스템의 수요 또한 증가하는 추세에 있다. 본 논문에서는 이와 같은 건강에 대한 관심을 반영하여 자신에 맞는 운동을 선택 및 수행하고 그에 따른 피드백을 받을 수 있는 시스템을 소개한다. 본 시스템은 헬스케어의 건강 관리 시스템을 피트니스 관점에 비중을 두어 이용자의 초기 운동 정보를 기반으로 몸에 맞는 운동을 처방하여 운동을 수행 시키고 그 결과를 저장한다. 운동 정보는 생체 신호 계측을 위한 물리량 센서 및 모듈에 의하여 측정된다. 저장된 운동 결과는 다음 운동 처방에 반영되어 피드백 방식으로 이용자의 운동에 적용된다. 운동 처방은 주단위로 수행되면서 지속적인 관리를 받을 수 있도록 설계되었다. 본 시스템은 운동 중 발생하는 무구속, 무자각적 생체 신호 계측을 위한 물리량 센서 및 모듈을 이용하여 다차원 생체 정보를 수집하고 생체 신호 표준화 및 생체 역학적 해석을 통해 데이터베이스를 구축하였다. 이렇게 구축한 데이터들을 통하여 지능형 바이오피드백 기반의 사용자 맞춤형 운동 관리 시스템을 개발하여 사용자의 건강 및 운동능력을 향상시키는데 그 목적이 있다.

• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2002.05a
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• pp.90-94
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• 2002

이전연구에서 가상현실에 몰입하는 동안 넓은 시야 (Field of view: 150$^{\circ}$)와 빠른 운행속도 (70 km/sec)가 사이버멀미를 심화시킨다는 결과를 얻었다: 피험자의 90%가 좁은 시야 (50$^{\circ}$)와 느린 운행속도 (30 km/sec)에서 사이버멀미 증상이 적었다. 본 실험에서는 피험자가 생리적인 동요를 경험할 때마다 바이오피드백 방법을 사용해서 사이버멀미 감소 가상환경 (cybersickness alleviating virtual environment, CAVE)을 제시한 후, 그 효과를 관찰하였다. 피부전도도, 말초체온, 말초혈류량, 심박률, 눈 깜박임, 뇌전위의 변수들을 입력으로 하는 인공신경망으로 구성된 실시간 멀미 탐지 시스템과 CAVE-제시 피드백 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 생리적 측정치들이 사이버멀미의 출현을 신호할 때마다 피드백 출력으로 좁은 화면과 감소된 운행속도를 일시적으로 제공했다. 36명의 피험자를 대상으로 SSQ (simulator sickness questionnaires)와 자기보고를 이용하여 사이버멀미의 빈도와 심각도를 조사하였다. 모든 피험자는 한달 간격으로 CAVE 조건과 non-CAVE 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 사이버멀미의 빈도와 심각도는 non-CAVE 조건보다 CAVE 조건에서 유의미하게 감소하였다. 즉, 전기생리학적 특징들에 기반한 인공신경망에 의해 제공된 좁은 시야와 느린 운행의 가상환경은 사이버멀미 증상들을 의미있게 감소시켰다. 이러한 결과들은 생체신호 피드백 시스템을 이용하여 인간 친화적 가상환경을 구축할 수 있는 가능성을 보인 것이다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.20 no.2
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• pp.191-198
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• 1999

Biofeedback training is one of physiological self control methods for patients who has psychological problem and rehabilitational problem. It has been used to control blood pressure, heart rate, peripheral temperature, respiration, electromyography (ENG), and other biological signals-ENG, respiration, heat rate, peripheral temperature, skin conductance level-was developed in house. We applied this system to alcohol dependent patients to perform biofeedback training. In this experiment, the relaxation biofeedback training for alcohol dependent patient was carried out and the tension state for the change of biological signals were estimated using the fuzzy theory after relaxation biofeenback training. Eight alcohol dependent patients were agreed to participate in this experiment. Result showed that 1) the tension degree of patients were higher than the tension degree of normal subject. 2) The tension degree of patients were decreased as the training numbers were increased.

• The Journal of the Korea Contents Association
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• v.22 no.10
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• pp.861-869
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• 2022

In patients with Tourette's syndrome, a tic occurs when Mu wave synchronization is broken. Conversely, when Mu wave synchronization is achieved, a tick does not occur. When the tic is suppressed, the cognitive control response process is changed, and if the neurofeedback training that adjusts the EEG frequency power is performed with the changed, the patient will be treated autonomously without artificially suppressing the tic. The results of the research test suggest that if the tic patient does not artificially synchronize mu waves in the premotor cortex (Frontal Cortical 3 site), and if EEG control is performed autonomously like neurofeedback training, as a result, tics do not occur. Cognitive control response processes are altered when a subject is inhibited from tics. By training the altered cognitive control with neurofeedback that modulates EEG frequency power, the patient can be treated autonomously without artificially suppressing the tic.Mu-wave synchronizationcan now be added to existing neurofeedback treatment protocols such as SMR reinforcement, theta-beta-wave imbalance correction, and alpha-wave reinforcement. This study will be used in follow-up studies and clinical trials to more scientifically verify the neurofeedback treatment protocol, a treatment for patients with Tourette's syndrome.

• Proceedings of the Korean Information Science Society Conference
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• 2011.06a
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• pp.146-149
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• 2011

최근에 우리 사회는 급격히 증가하는 만성질환으로 위기에 처해있다. 진보된 의료기술도 여전히 만성 질환을 완벽히 진료해 주지 못하고 있다. 현대 사회의 많은 사람들은 긴 수명을 보장받는 대신에 만성질환 장애를 가지게 되었고 비싼 의료 비용은 심각한사회 문제로 대두되고 있다. IT가 발달함에 따라 병원 중심의 치료서비스에서 개인과 주치의가 상호 긴밀하게 협력하여 질병의 예방, 관리, 건강증진 등을 제공하는 u-Healthcare 시스템이 빠르게 발전하고 있다. u-Healthcare 시스템은 개인 건강 기기로부터 측정된 생체 정보 데이터가 병원과 주치의에게 전달되어 언제 어디서나 검사 및 피드백이 가능하도록 하는 것이 목적이다. 본 논문에서는 유헬스케어 시스템에 발 맞추어 스마트 폰 기반의 만성질환자를 위한 u-DailyCare 시스템의 설계한다. 스마트폰 사용자로부터 얻어진 행위 데이터 및 생체 정보 데이터를 수집하여 서버에 보내면, 이 정보들을 바탕으로 주치의 혹은 병원에서 실시간으로 데이터를 분석하여 피드백을 준다. 본 논문의 특징으로는 키넥트 카메라와 신체 활동을 측정하는 MET 단위를 사용하여 정확한 행위 데이터 측정과 분석에 도움을 주었다. 이로써 주치의는 환자에게 좀더 정확하고 정교한 피드백을 전달할 수 있다.

• Journal of the Korea Computer Graphics Society
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• v.22 no.5
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• pp.37-47
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• 2016

This study evaluate user feedback such as physiological response and facial expression when subjects play a social decision making game with interactive virtual agent partners. In the social decision making game, subjects will invest some of money or credit in one of projects. Their partners (virtual agents) will also invest in one of the projects. They will interact with different kinds of virtual agents which behave reciprocated or unreciprocated behavior while expressing socially affective facial expression. The total money or credit which the subject earns is contingent on partner's choice. From this study, I observed that subject's appraisal of interaction with cooperative/uncooperative (or friendly/unfriendly) virtual agents in an investment game result in increased autonomic and somatic response, and that these responses were observed by physiological signal and facial expression in real time. For assessing user feedback, Photoplethysmography (PPG) sensor, Galvanic skin response (GSR) sensor while capturing front facial image of the subject from web camera were used. After all trials, subjects asked to answer to questions associated with evaluation how much these interaction with virtual agents affect to their appraisals.

• Korean Journal of Psychosomatic Medicine
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• v.14 no.1
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• pp.33-38
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• 2006

Biofeedback training to increase the amplitude of respiratory sinus arrhythmia(RSA) maximally increases the amplitude of heart rate variability(HRV) only in respiratory rate at approximately 0.1Hz. To perform this task, people slow their breathing to this rate to point where resonance occur between respiratory sinus arrhythmia(RSA) and oscillation that naturally occur at this rate, probably triggered in part by baroreflex activity. The biofeedback technique allows each individual to breathe at a rate that is specifically adapted to the rhythms of his or her own body. A manual is presented for carrying out this method.

• Proceedings of the Korean Society of Precision Engineering Conference
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• 2011.06a
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• pp.1405-1406
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• 2011

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.5 no.2
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• pp.29-34
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• 2002

Our previous studies investigated that narrow field of view (FOV : 50˚) and slow navigation speed decreased the frequency of occurrence and severity of cybersickness during immersion in the virtual reality (VR). It would cause a significant reduction of cybersickness if it were provided cybersickness alleviating virtual environment (CAVE) using biofeedback method whenever subject underwent physiological agitation. For verifying the hypothesis, we constructed a real-time cybersickness detection and feedback system with artificial neural network whose inputs are electrophysiological parameters of blood pulse volume, skin conductance, eye blink, skin temperature, heart period, and EEG. The system temporary provided narrow FOV and decreased speed of navigation as feedback outputs whenever physiological measures signal the occurrence of cybersickness. We examined the frequency and severity of cybersickness from simulator sickness questionnaires and self-report in 36 subjects. All subjects experienced VR two times in CAVE and non-CAVE condition at one-month intervals. The frequency and severity of cybersickness were significantly reduced in CAVE than non-CAVE condition. Virtual environment of narrow FOV and slow navigation provided by electrophysiological features based artificial neural network caused a significant reduction of cybersickness symptoms. These results showed that efficiency of a cybersickness detection system we developed was relatively high and subjects expressed more comfortable in the virtual navigation environment.