• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권3호
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• pp.527-532
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• 2020

본 논문에서는 개인인증 시 활용 가능한 EEG 신호의 주파수 대역을 확인하기 위하여 뇌파 측정을 통해 분석한 결과를 제시하였다. 시각 과제의 유무에 따라 개안 상태와 폐안 상태로 구분하여 뇌파를 측정하였으며, 이를 델타파, 세타파, 알파파, SMR파, 중간베타파, 베타파 및 감마파의 7종류의 주파수 대역으로 나누어 시간에 따른 파워의 변동이 가장 작은 주파수 대역을 관찰하였다. 본 논문의 결과에서는 개안 상태와 폐안 상태에서는 유의한 차이가 나타나지 않았으나, 인간의 집중과 관련한 SMR파 및 중간베타파가 시간에 따른 파워의 변동이 가장 작게 관찰되었기에 재현성이 높은 주파수 대역인 것으로 나타났다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2015년도 춘계학술대회
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• pp.958-961
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• 2015

감정 표현은 보편적이고 감정 상태는 우리 생활 모든 분야에 영향을 미치는 매우 중요한 인자이다. 현재까지, 감정이 유발된 상황 하에서 획득된 뇌파를 분석하고 그 결과들을 토대로 해당 감정 상태를 정의하려는 노력은 주로 심리학자들에 의해서 많이 이루어져왔다. 하지만 최근에 이러한 감정과 관련된 정보는 정신활동을 지배하는 뇌가 활성화될 때 발생하는 뇌파를 통해서도 파악이 가능하다는 연구결과들이 발표되었다. 따라서 본 연구에서는 뇌파를 이용해서 인간이 흔히 느낄 수 있는 감정들을 비교 분석 하고자 하였다. 특정 감정에 대한 뇌파 변화를 얻기 위해 평안, 기쁨, 슬픔, 스트레스 등 감정에 변화를 줄 수 있는 영상과 음악을 피험자에게 가해지는 자극들로 활용하고 측정한 뇌파 신호를 FFT 변환 후 델타파, 세타파, 알파파, 베타파, 감마파 각각 파워스펙트럼을 분석하여 성능을 검증 한 결과 다른 감각들을 통해 느끼는 감정 유발에 대한 뇌파 변화의 정도를 제시하고자 하였다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권10호
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• pp.1139-1144
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• 2014

최근에 웰빙의 열풍을 타고 명상에 대한 관심이 날로 커지고 있다. 다양한 명상방법들이 소개되고 있으나 사람에 따라 알맞은 방법으로 명상을 할 필요가 있다. 특히, 명상음악을 이용하여 명상을 즐기는 사람들이 늘고 있으며 어떤 사람은 그것이 도움이 된다고 하고 그렇지 않다고 하는 사람들도 있다. 따라서, 이러한 명상음악이 명상에 과연 얼마나 도움이 되는지를 본 논문에서 연구하게 되었다. 뇌의 좌우반구의 전전두엽 영역에 배치된 14개의 채널을 가진 EEG 장치를 이용하여 명상음악을 사용할 때와 그렇지 않을 때 어느 방법이 더욱 효과적인 명상을 할 수 있는지를 비교 실험하였다. 그 결과 2개의 실험에 큰 차이를 볼 수 있었다.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제9권12호
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• pp.1421-1426
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• 2014

현대의 복잡한 도시생활로 인하여 많은 이들이 크고 작은 정신적인 스트레스를 호소하고 있으며 이에 따라 각종 정신질환에 노출되어 있다. 특히, 학생이나 직장인 할 것 없이 많은 이들이 집중력 부족으로 인하여 일의 능률 저하나 양질의 생활 유지에 어려움을 가지고 있다. 이러한 집중력을 향상시키기 위해 명상이 대안으로 떠오르고 있으며, 이러한 명상이 집중력에 어떠한 형태로 영향을 미치는지 알아보기 위해 EEG 뇌파를 활용하여 실험하였다. 명상경험자를 실험대상으로 하였으며 뇌의 좌우반구의 전전두엽 영역에 배치된 AF3와 AF4영역을 중점적으로 관찰하고 분석하였다. 그 결과 리듬성 활동 뇌파의 특유한 패턴과 파워 스팩트럼의 변화를 관찰할 수 있었다.

• 수면정신생리
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• 제10권2호
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• pp.100-107
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• 2003

배 경：뇌파 미세각성은 수면 회복감을 저하시키고 주간 피로감을 초래하는 것으로 알려져 있다. 수면중 주기성 사지운동증은 뇌파기록의 육안판독 소견에 나타나는 미세각성 유무에 따라 두 종류로 나뉘어진다. 미국 수면장애협회에서 제시한 기준은 수면중 주기성 사지운동 이후에 뇌파의 변화가 3초 이상 지속되는 경우를 미세각성으로 판정하고 있다. 그러나 육안판독 만으로는 뇌파 활동의 일부 미세한 변화를 찾아내기 어렵다는 주장도 제기되고 있다. 그러므로 본 연구의 목적은 미세각성이 없는 수면중 주기성 사지 운동의 뇌파변화를 스펙트럼 분석방법을 이용하여 세밀하게 측정하여 수면중 주기성 사지운동증에서 나타나는 각성 반응을 보다 자세히 이해하는데 있다. 방 법：야간 수면다원검사로 수면중 주기성 사지운동증 진단을 받은 환자 10명을 대상으로 하였다. 각각의 피험자에서 2단계 비렘수면에서 발생한 주기성 사지운동 중에서 뇌파의 미세각성이 없는 삽화 30개를 무작위로 선택하여 스펙트럼 분석을 실시하였다. 본 연구에서는 알파파나 세타파로 뇌파변화가 최소 1초 이상 나타날 경우라도 미세각성으로 간주하여 대상군에서 제외함으로써 때문에 최소 3초 이상을 미세각성으로 삼는 미국수면장애학회의 기준보다 엄격한 기준을 적용하였다. 사지운동이 시작된 시각을 기준으로 시작 전 4초 구간과 시작 후 4초 구간의 두 군으로 나누고 해당 뇌파를 각각 스펙트럼 분석하였고 독립 스튜던트 t 검증을 사용하여 두 군을 비교하였다. 결 과：수면중 주기성 사지운동증 지수의 평균은 $16.7{\pm}10.0$회였고 수면중 주기성 사지운동증 지속시간의 평균은 $1.3{\pm}0.7$초였다. 독립 스튜던트 t 검증의 결과 델타파(p=0.000) 영역의 비교활동도가 사지운동후에 유의하게 증가하였고, 알파파(p=0.01) 영역과 시그마파(p=0.000) 영역은 유의하게 감소하였다. 세타파(p=0.05), 베타파(p=0.129), 그리고 감마파(p=0.062) 영역이 감소하였으나 유의할 만한 수준은 아니었다. 결 론：델타파 영역이 증가를 보인 결과는 각성반응이 단계적인 순서로 일어난다는 이론과 합치되는 소견이다. 본 연구의 대상환자가 이전의 유사한 연구의 대상환자에 비하여 평균 지속시간이 더 짧다는 점과 평균 지수가 낮다는 점을 고려한다면, 경한 형태의 수면중 주기성 사지운동증에서도 신경생리학적인 변화가 유발된다고 결론을 내릴 수 있다.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.635-644
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• 2011

본 연구는 컴퓨터를 통한 덧셈학습을 낮은 숫자(1 - 5)의 조합인 덧셈 학습과 높은 숫자(6 - 9)의 조합인 덧셈학습으로 나누어 문제 난이도에 따른 뇌 반구성을 분석하였다. 뇌 반구성의 특성을 보기 위하여 암묵적 연합검사(IAT, Implicit Association Test)를 통하여 덧셈학습 형태를 뇌의 반구성을 나타내는 감정과 논리와 연합시켜 덧셈 학습의 난이도에 따른 인지적 차이를 좌우뇌와 연결하여 분석하였다. 연구결과 뇌의 전체영역에서는 두정엽쪽의 저알파파(8-10Hz)와 후두엽의 SMR파(12Hz-15Hz), 남녀별로는 남자는 의미 있는 차이가 없고 여자인 경우 전두엽의 알파파(8-12Hz)에서 의미 있는 차이를 보여주었다. 뇌의 반구성은 측두엽을 중심으로 세타파(4-8Hz)와 베타파(12-30Hz)에서 의미 있는 차이를 보여주었다. 본 연구를 통하여 개인별 뇌기능의 특성에 기반한 컴퓨터 수학학습의 구성과 자료 개발을 위한 생리학적 기반 근거를 마련하였다. 본 연구결과는 수학 정보교육에서의 난이도 구성 및 문제해결과정의 학습자 인지과정에 대한 뇌활성도를 제시한 것으로 다양한 정보교육 과목 및 문제유형의 뇌과학적 규명에 대한 가능성을 보여주었다.

• 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.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제22권10호
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• pp.861-869
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• 2022

투렛증후군 환자에게서 뮤파(Mu wave) 동기화가 깨졌을 때 틱이 발생하고, 그 반대로 뮤파 동기화를 이루면 틱이 발생하지 않는다. 연구시험 결과는 전운동피질(Frontal Cortical 3 사이트)에서 뮤파 동기화를 틱 환자가 인위적으로 하지 않고 뉴로피드백 훈련처럼 자율적으로 뇌파 조절이 이뤄진다면 마찬가지 결과로 틱이 발생하지 않는다는 사실을 시사한다. 피시험자에게 틱을 억제시켰을 때 인지 제어 반응 프로세스가 변경된다. 변경된 인지 제어를 뇌파 주파수 파워를 조절하는 뉴로피드백으로 훈련하면 환자가 인위적으로 틱을 억제하지 않아도 자율적으로 치료가 된다. 연구시험 결과는 뇌 운동영역의 뮤파 통제를 통해 틱이 발생하지 않는 생체신호 지표가 뉴로피드백 훈련의 치료프로토콜이 될 수 있는 단초를 마련하였다. 기존 뉴로피드백 치료 프로토콜인 SMR강화, 세타파-베타파 불균형 수정, 알파파 강화 등에 뮤파 강화를 추가할 수 있게 되었다. 본 연구가 투렛증후군 환자 치료법인 뉴로피드백 치료 프로토콜을 보다 과학적으로 검증하는 후속 연구와 임상시험에 활용될 것이다.

• 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.

• 한국전자통신학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.773-778
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• 2020

본 논문에서는 수학적 과제 유형에 따라 음악적 자극이 인간에게 미치는 영향을 뇌파 측정을 통해 분석하였다. 음악적 자극은 선호 음악과 비선호 음악, 수학적 과제는 암기형과 절차형의 과제로 구분하여 실험을 수행하였다. 뇌파 실험에서 계측한 데이터를 인간의 집중과 관련이 있는 세타파, SMR파 및 중간베타파로 구분하여 상대 파워 스펙트럼 분석을 통해 비교하였다. 본 논문의 결과에서는 수학적 과제의 유형과 관계없이 음악적 자극이 주어진 상황 중 선호하는 음악이 주어졌을 때의 파워가 더 높게 관측되었고, 선호하는 음악이 무음악과 비선호 음악이 주어진 상황보다 과제 해결 시 긍정적인 정서 반응을 유발하는 것으로 나타났다.