• 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.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권3호
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• pp.285-290
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• 1997

In this paper, the power spectral analysis and the fractal analysis of heart rate variability(HRV) were performed to evaluate the effects of brain lesion on cardiovascular system and autonomic function for 24 normal subjects and 22 hemiplegic patients. The ECG and respiration signals were recorded at tilt angles of $0^{\circ}$ and $70^{\circ}$ for 5 and 6 minutes successively under the condition of frequency controlled respiration (0.25Hz). For normal subjects, HR, LF component, HF component and fractral dimension of HRV were distinctly changed after orthostatic stress, whereas, for hemiplegic patients, those were little changed. Complexity and variability of heart rate of patients were smaller than those of normal subjects. Sympathetic tone of patients was higher than that in normal subjects. All of these results support that autonomic disorder and cardiovascular disturbance accompanied by brain lesion could be assessed by the power spectral analysis and fractal analysis of HRV.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제25권10호
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• pp.1427-1434
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• 2021

본 연구는 사회성 상호작용 훈련자극에 반응하는 아동의 행동 및 정서적 긴장상태를 연산하는 심리반응 상태 추정 프로세스를 제안한다. 행동 중재에 필요한 훈련자극으로는 공동 주의(Joint attention) 사회성 훈련을 채택하고, 훈련프로토콜은 불연속 개별시도 훈련(DTT: Discrete trial training)기법이 적용된다. 공동 주의 훈련에서 사용자의 집중과 긴장 정도를 확인하기 위해 3가지 훈련자극용 콘텐츠를 구성한 후, 캐릭터 형태의 탁상 로봇을 이용하여 사용자에게 훈련자극을 수행하게 된다. 그런 다음, 비전 기반 헤드 포즈 인식기와 기하학 연산모델로 사용자 응시반응을 추정하고, PPG와 GSR의 생체신호를 심박변이도와 히스토그램 기법으로 신경계 반응을 분석한다. 로봇을 활용한 실험에서 공동 주의에 대한 각 콘텐츠 별 훈련에 사용자의 심리반응을 정량화 할 수 있음을 확인하였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제11권7호
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• pp.35-40
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• 2020

최근 초소형 생체신호를 측정할 수 있는 스마트 워치 등의 장비들이 출시됨에 따라, 체성분, 혈압, 심박동수, 산소포화도 등 다양한 정보를 쉽게 얻을 수 있다. 그러나 사용자에게 신뢰를 얻지 못하는 부분이 바로 정확성이다. 이러한 생체신호는 외부 환경에 대해 민감하며, 대상자 신체 내부의 조건에 따라 변동값이 크다. 특히 혈압 측정은 아직 신체 내부의 조건들의 처리에 따라 결과값이 다르다. 따라서 실험에서는 PPG 알고리즘에서 혈관 상태를 정의하는 인자를 특정값으로 처리하고 PPG를 분석하였으며, PTT 측정에 있어서 최고점 80%, 100%의 두 지점 PTT 측정값이 SBP와 DBP에 미치는 영향을 분석하였다. 또한 정확도를 높이기 위한 방안 중 하나를 제시하고자 하였다. 연구결과 PPG 최고점 80%에서 측정값 PTT값이 100%에서 측정한 값보다 SBP, DBP 혈압추정에 효과적이며, 변화율 혈압추정의 회귀분석에서 SBP(80%)의 결정계수가 0.6946, DBP(100%)는 0.547로 나타났다. 결론적으로 ECG와 PPG를 통해 PTT를 측정할 경우 PPG 80% 지점의 측정값이 혈압추정의 정확도를 향상시킬 수 있다.

• 수산해양기술연구
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• 제36권4호
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• pp.314-321
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• 2000

제주 연안역에 있어서 수중 가청 저주파수음을 이용한 자원관리형 어업, 또한 어장에서 음향을 이용해서 어류를 유집할 수 있는 음향 어법 개발의 기초 자료를 얻기 위해 자리돔을 대상으로 측정 주파수 80∼800Hz의 수중음과 7V의 직류 전원의 전기 자극을 이용하여 육상 수조에서 조건 학습을 시킨 후 측정 주파수와 음압을 임의로 변화시켜 가면서 실험어 심전도를 도출하여 심박 간격의 변화로부터 청각 문턱치 곡선과 함께 백색 잡음에 의한 청각 임계비 및 청각 능력 지수를 조사한 결과는 다음과 같다. 자리돔의 청각 임계비는 측정 주파수 80Hz, 100Hz, 200Hz, 300Hz, 500Hz, 800Hz에서 음압이 각각 31dB, 35dB, 33dB, 23dB, 34dB, 41dB이고, 음압 73dB, 78dB, 83dB의 3단계 백색 잡음을 방성하였을 때 청각 문턱치는 백색 잡음이 없을 때보다 높게 나타나며 마스킹 효과가 측정 주파수 100Hz, 200Hz, 300Hz에서 보다 뚜렷하게 나타났다. 마스킹 현상은 약 음압 60∼65dB의 백색 잡음 레벨에서 나타나기 시작하였으나, 측정주파수 200Hz에서는 음압 57dB 이상에서, 측정주파수 800Hz에서는 73dB 이상의 백색 잡음 레벨에서 나타났으며 주파수 측정 주파수 300Hz에서 신호음을 인식하기 위해서는 대략 음압 88dB 이상과 함께 백색 잡음 레벨보다 음압 23dB 이상 높은 신호음이 요구되었으며 배경 잡음시 자리돔의 청각능력지수는 81로 나타났다.

• 감성과학
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• 제12권2호
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• pp.161-168
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• 2009

본 연구에서는 무구속, 무자각, 무침습적인 패치형 심장활동 모니터링 시스템(HAMS)을 개발하였다. 이 심전도 모듈은 무선 통신을 사용하여 신호를 컴퓨터로 전송 받아 실시간으로 피검자의 심장 활동 상태를 언제 어디서나 장시간 동안 손쉽게 모니터링 측정할 수 있는 이동성을 갖추고 있다. 가슴에 부착이 가능한 패치 타입의 소형 전극을 자체 제작하였고, 측정된 심전도 신호에 대한 신뢰성 검증이 이루어졌다. HRV에 대한 스트레스의 영향을 평가하기 위하여 HAMS을 이용하여 동일한 피험자를 대상으로 HRV 파라미터와 불안, 스트레스 항목에 대한 설문지 평가, 스트레스 호르몬(코티졸)양을 측정하였다. 일상 상태와 스트레스 상황에서의 값들을 비교한 결과, 많은 파라미터에서 유의미한 차이가 나타났다. 또한 피어슨 상관계수로부터 스트레스와 상관성이 높은 파라미터를 검토하였다. 이는 HAMS를 이용하여 자율신경계 기능 평가가 충분히 가능하다는 것을 보여주는 것이다. 이러한 결과로부터 HAMS를 통하여 일상생활에서 심장 이상을 예측할 수 있으며, 건강 모니터링 시스템으로 활용도가 높을 것으로 기대된다.

• 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.

• 감성과학
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• 제6권3호
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• pp.13-20
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• 2003

본 실험은 자동차 시뮬레이터의 속도 변화(40, 70, 100km/h)와 롤러코스터 시뮬레이터의 운동성 구현 방법(washout 필터 적용, washout 필터 비적용)에 따른 인간 감성을 탑승자의 심리ㆍ생리적 반응을 통하여 비교 평가하였다. 자동차 시뮬레이터, 롤러코스터 시뮬레이터에 각각 건강한 20대 남자 12명, 8명을 대상으로 simulator sickness, 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감에 대한 주관적 평가 및 생리신호로 뇌파의 변동리듬, 심전도, 피부전기저항을 주행 전후에서 측정하였다. 결과, 자동차 시뮬레이터에서의 저속 주행보다 운동 형태가 다양한 롤러코스터 시뮬레이터 주행시 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감, 뇌파 변동리듬을 통한 쾌적도가 높았다. 뇌파의 알파파 대역의 평균 주파수는 롤러코스터 주행보다 자동차 주행에서 더 높았고, 심박률과 피부전기저항은 각 주행조건에서 주행 전후간 유의하게 변화하였다. 이상에서 주행 속도의 증가, 다양한 운동 형태의 시뮬레이터 주행시 주관적 감성은 높았고, 생리적 반응은 주행 속도 증가에 따라 활성화됨을 알 수 있었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권3호
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• pp.251-260
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• 1998

홀터 심전계는 심장 이상으로 인한 급사 위험이 있는 환자를 위한 비관혈인 진단 장비이다. 본 연구에서는 일상생활 중에 심전도 데이터를 획득할 수 있도록 원칩 마이크로프로세서와 대용량메모리인 플레쉬 메모리(flash memory) 카드를 이용하여 2채널의 홀터 심전계를 설계하였다. 시스템 하드웨어는 크게 원칩 마이크로프로세서(68HC11E9)의 아날로그 심전도 처리회로, 플레쉬 메모리 카드로 구성하였다. 아날로그 심전도 처리회로는 250,500,1000의 이득을 갖는 증폭기와 0.05-100Hz의 대역폭을 갖는 대역통과 필터, 호흡으로 인한 기저선의 이동을 제거하기 위한 auto-balancing 회로와 포화-보정회로를 사용하였다. 심전도 신호는 240샘플/초 샘플링하여 A/D 변환하였다. 심전도는 필터링 및 전처리 과정을 통하여 특징점인 Q-R-T파를 검출하고, 이를 근거로 템플리트 생성, ST레벨, 심박수, QT간격 측정과 부정맥을 검출하였다. 또한 장시간동안의 심전도 데이터와 측정된 진단파라미터를 저장하기 위해 실시간 압축 알고리즘인 MFan과 delta modulation 방법을 이용하여 데이터를 압축, 저장하였다. 20M 바이트 용량의 플레쉬 메모리 카드에 기록된 데이터는 PC의 DOS나 Windows 환경의 ambulatory monitoring 분석시스템과 쉽게 인터페이스가 가능하도록 FFS(Flash File System)의 호환 가능한 SBF(Symetric Block format)포맷으로 저장하여 분석시스템에서 데이터 처리 및 관리할 수 있게 하였다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제42권5호
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• pp.576-587
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• 2009

배경: Nitric oxide (NO)-cGMP 신호전달체계의 상향 조절(up-regulation)이 급성심근경색 3일 후 흰쥐의 혈관반응성의 변화에 관여한다고 알려져 있으나 그 기전에 대해서는 명확히 규명되지 않았다. 대상 및 방법: 좌전하행관상동맥을 30분간 폐쇄한 후 급성심근경색을 유도한 군을 AMI군으로, 동일한 모의 수술(sham operation)을 하였으나 관상동맥을 폐쇄하지 않은 군을 SHAM군으로 하였다 AMI 혹은 SHAM수술 3일 후 흰쥐의 대동맥 고리절편(내피를 보존한 대동맥 절편을 E(+), 내피를 제거한 대동맥 절편을 E(-))에서 phenylephrine (PE), KCl, acetylcholine (Ach) 및 sodium nitroprusside (SNP)에 대한 농도-반응 관계를 측정하였다 AMI군의 E(+) 대동맥 절편에서 PE의 농도-반응 관계를 NO synthase (NOS) 억제제인 $N{\omega}$-nitro-L-arginine methyl ester (L-NAME)와 cyclooxygenase 억제제인 indomethacin으로 각각 전처치한 대동맥 절편과 비교하였다. 혈장 nitrite/nitrate 농도는 Griess reaction으로 측정하였고, 방사면역 분석법을 이용한 흉부 대동맥 절편의 cGMP정량과 real time PCR을 이용한 endothelial nitric oxide synthase (eNOS) mRNA 발현양상 측정을 하였다. 결과: AMI군에서의 심근경색의 평균 크기는 $21.3{\pm}0.62%$였다. AMI군에서 심박수와 수축기 및 이완기 혈압은 의미있는 변화가 없었다. E(+)와 E(-) 대동맥 절편에서 PE와 KCl에 대한 수축반응의 민감도는 AMI군 대동맥 절편에서 의미 있게 감소하였다(p<0.05). L-NAME은 이러한 수축반응을 완전하게 역전시켰으나 indomethacin은 효과가 없었다(p<0.05). 또한 AMI군에서 Ach에 대한 이완반응의 민감도가 의미 있게 감소하였다(p<0.05). AMI군에서 SHAM군에 비해 혈장 nitrite/nitrate 농도(p<0.05), 기저 cGMP 농도(p<0.05), 및 eNOS mRNA 발현양상(p=0.056)이 증가하였다. 결론: 이상의 결과들로 보아 eNOS의 발현 증가와 NO-cGMP 신호전달체계의 상향조절이 급성심근경색 3일 후 흰쥐 흉부대동맥에서의 수축 및 이완 반응성 감소의 원인으로 생각된다.