• 대한인간공학회:학술대회논문집
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• 대한인간공학회 1995년도 추계학술대회논문집
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• pp.37-37
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• 1995

CNS의 인간공학적 실험 평가 항목중 중요 요소의 하나인 운전원의 인지적 작업부하(정보입력, 의사결정, 및 정서적 부하)를 평가하기 위해 인지적부하를 부과할 수 있는 사건 시나리오 구성방법, 피실험자에 대한 훈련 방법, 실험과 디브리핑을 통한 운전원 행위 및 사건 경위 기록 체계를 개발하였다. 운전원 행위자료 데이타베이스에는 특정 요소행위 시점, 관측행위 분류, 사용된 표시장치, 의사결정내용, 사용된 조종장치, 조종행위분류, 운전원간 의사소통 내용, 정서상태, 표시장치 및 조종장치의 사용편의성 여부 및 불편이유, 주요사건 발생시점에 관한 정보가 기록되었다. 운전중 CNS 운전원에 제시되는 자극의 변화에 수반되는 운전원의 생리적 변화를 측정하여 이로부터 운전원이 받는 정신부하를 측정하는 체계를 개발하였다. 이를 위해 ECG, EEG, 호흡패턴,피부온도, 수평EOG, 수직EOG, 심박률, 및 호흡률의 생리변수에 대한 측정이 이루 어졌으며 각각의 신호를 초당 100개씩 샘플링하여 A/D 변환하고 정신부하 추정 알고리즘을 거쳐 정신부하 여부를 판정하는 점수를 구하였다. 다차원의 정신부하 판정 점수는 OR gate에 의해 통합되어 정신부하 발생시점과 함께 정신부하데이터베이스에 기록되었다.

• 감성과학
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• 제2권2호
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• pp.1-10
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• 1999

본 연구의 목적은 중추신경계 반응과 자율신경계 반응을 이용하여 향이 인간에 미치는 영향을 평가하고자 하는 것이다. 본 연구는 20-26세의 남자 10명, 여자 10명으로 구성된 피험자를 대상으로 이루어졌고, 100% Rose oil bulgrian, Lemon oil misitano, Jasmine abs., Lavender oil france (KIMEX.co.ltd) 등 4가지의 향을 사용하여 실험을 수행하였다. 전두엽 (Fz)과 두정엽 (Cz)에서 EEG를 기록하여 대역별 relative power spectrum 값을 구하고 $\alpha$대역에 대한 $\beta$대역의 비($\beta$/$\alpha$)를 통하여 향에 대한 감성 평가를 시도하였다. 또한 자율신경계 반응은 심전도, 피부온도, 피부저항의 생리신호를 측정하였다. 주관적 평가는 향의 세부적인 이미지를 나타내는 후각 감성 형용사를 이용하여, 양극의 7점 척도 25문항, 단극의 5점 척도 40문항, 그리고 각 향의 전반적인 선호도를 묻는 양극의 7점 척도 2문항으로 구성하여 자극제시 전, 후에 각각 실시하였다. 전체적으로 피험자들은 Lemon을 가장 쾌하고 연하다는 평가를, Rose를 가장 불쾌하며 진하다고 평가하였다. $\beta$/$\alpha$의 비는 쾌하고 연할수록 감소하였고 불쾌하고 진할수록 증가하였다. 또한 심박 변화율과 피부온도는 쾌하고 연할수록 감소하였고, 불쾌할수록 반대 결과를 나타내었다. 결론적으로 쾌하고 연한 향과 불쾌하고 진한 향 사이에 $\beta$/$\alpha$의 비와 자율 신경계 반응의 차이를 관찰할 수 있었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2017년도 춘계학술발표대회
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• pp.1163-1165
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• 2017

헬스케어와 IT가 결합한 융합산업이 발전하면서 웨어러블 디바이스와 스마트폰을 연계하여 운동정보를 제공하는 제품이 증가하고 있다. 특히 손목에 착용하는 스마트밴드를 통해 생체신호 및 움직임을 감지하고 신체상태 및 활동량을 제공하고 있다. 그러나 단순한 운동 동작의 횟수나 시간만을 알려주는 서비스를 제공하고 있어 정확한 운동 및 건강의 관리가 힘들다. 이에 본 논문에서는 사용자에게 운동의 정확성 여부를 알려주고 건강 및 운동에 대한 통계 정보를 제공하는 클라우드 서비스 기반의 운동 정보 제공 시스템을 제안한다. 제안 시스템은 스마트밴드와 모션 디바이스를 통해 모션 및 심박데이터를 취득하여 스마트폰을 통해 실시간으로 운동의 정확도 여부 및 활동 정보를 제공한다. 또한 클라우드 플랫폼의 서비스 가상 머신을 통해 세밀한 운동 자세 및 운동량, 신체 상태 통계 등의 피드백 서비스를 제공한다.

• 감성과학
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• 제1권1호
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• pp.135-143
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• 1998

이 연구에서는 국제 사진 정서체계(International Affective Picture System: IAPS)중에서 가장 강한 부적 정서를 유발하는 6장의 슬라이드를 1분 동안 연속적으로 보여주어 스트레스 상태를 야기한 뒤 1분동안 정서를 유발하는 청각자극인 1/f음악이나 which noise를 들려주거나 또는 아무소리도 들려주지 않는 각 조건에서 뇌파의 상대적 출현량(reltive power)및 호흡률, 심박률, 피부전도수준 등의 자율신경계 반응의 변화를 분석하였다. 스트레스 정서 상태에서 이완상태로의 회복을 촉진시켜줌을 시사한다. 한편, 스트레스정서유발 상태에서 1/f 음악과 white noise이 제시되었을 때의 자율신경계 반응은 현저한 대비를 보여주었다. 그러나 스트레스 정서유발 이전의 기저선 수준과 비교할 때 1/f 음악에 의한 반응수준이 white noise 에 의한 반응수준 보다 기서선 수준에서 훨씬 더 벗어나 있었다. 따라서 이 결과는 부적정서상태에 부가된 정적 유발이 활성화된 자율신경계 반응의 안정상태로의 회복을 촉진한다는 가설을 지지하거나 부정하기에는 불충분하다. 이 연구에서 정서자극 제시 후의 회복단계에서 뇌파 반응과 자율신경계 반응의 시간경과에 따른 변화가 일치하지 않는 이유는 이들 생리신호의 반응속도가 다르기 때문일 수 있다. 이 실험은 시각과 청각의 복합 감각체계를 사용하여, 스트레스 정서상태에 정적정서유발자극이 부가되었을 때 스트레스 뇌파반응에서 이완된 뇌파반응으로의 회복이 촉진됨을 보여준 최초의 연구이다.

• 감성과학
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• 제3권2호
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• pp.103-112
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• 2000

본 연구는 Graphic simulator에서 자동차 속도 변화에 따른 운전자의 감성변화를 주관적 평가와 자율신경계의 반응을 통해 알아보고자 한다. 속도 변화는 정차(0km/h), 40km/h, 100km/h, 160km/h로 제시하였고, 건강한 10명의 피험자를 대상으로 심박변화율, 피부저항, 피부온도, 맥파 등의 생리신호를 측정하였다. 본 연구 목적에 적절한 속도 관련 어휘를 추출하여 각 속도에서의 주관적 감성 변화를 평가하였다. 또한, 각 속도 실험 전 후에 Simulator Sickness를 측정하여 Simulator Sickness가 실험 결과에 미치는 영향을 분석하였다. 속도가 증가함에 따라 긴장도와 쾌도가 증가한다는 주관적 평가 결과를 얻었다. 실험 전에 비해 실험 후의 Simulator Sickness 값은 증가하였지만 실험 전, 후의 통계적 차이는 관찰할 수 없었다. 속도 증가에 따라, 평균 R-R간격, 피부온도의 진폭은 감소하였고, 피부저항은 증가하였고, 맥파의 평균 진폭은 감소하였다. 그러므로 본 연구를 통해 Simulator Sickness의 큰 영향 없이 Graphic Simulator에서 속도의 증가에 따라 교감신경계가 활성화됨을 관찰할 수 있었고, 이는 실제 동적 환경에서 속도 변화에 따른 자율신경계의 반응 및 주관적 평가 결과와 일치하는 것이다. 향후 복합 감각 자극이 가능한 시뮬레이터가 구축이 될 것이고, 이를 통해 보다 현실감 있는 동적 환경 제시와 감성 측정이 가능할 것이다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2016년도 춘계학술대회
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• pp.515-517
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• 2016

본 논문에서는 신체 정보를 추출하여 감성인지 서비스를 제공할 수 있는 스트레처블 웨어러블 디바이스를 개발한다. 감성인지를 위한 생체신호는 직물센서를 활용한 피부전도도(EDR), 피부 온도(SKT) 및 심박수(HRV)를 통하여 수집되며 감성정보 검출 알고리즘을 이용하여 사용자에게 필요한 서비스를 제공한다. 또한 제안한 스트레처블 웨어러블 디바이스는 현재 유통 중인 웨어러블 디바이스의 주요 불만 요소인 짧은 배터리 수명, 스마트폰에 의존할 수밖에 없는 네트워크 범위 및 액세서리 제품으로서의 개성을 살릴 수 없는 디자인 문제점을 해결할 수 있다.

• 전기학회논문지
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• 제66권7호
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• pp.1072-1077
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• 2017

Mean-reverting analysis refers to a way of estimating the underlining tendency after new data has evoked the variation in the equilibrium state. In this paper, we propose a new method to interpret the specular portraits of Premature Ventricular Contraction(PVC) arrhythmia by applying K-means unsupervised learning algorithm on electrocardiogram(ECG) data. Aiming at this purpose, we applied a mean-reverting model to analyse Heart Rate Variability(HRV) in terms of the modified poincare plot by considering PVC rhythm as the component of disrupting the homeostasis state. Based on our experimental tests on MIT-BIH ECG database, we can find the fact that the specular patterns portraited by K-means clustering on mean-reverting HRV data can be more clearly visible and the Euclidean metric can be used to identify the discrepancy between the normal sinus rhythm and PVC beats by the relative distance among cluster-centroids.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 추계학술발표대회
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• pp.502-505
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• 2019

노인들이 많이 이용하는 이동 보조 기구인 기존 보행기에 다양한 기능이 부족하여 안전 서비스, 알림 서비스, 스마트폰 애플리케이션 서비스로 분류하여 기능을 추가하였다. 안전 서비스 부문의 기능으로는 경사로 사고 방지 시스템, 장애물 알림 시스템, 밝기에 따른 전조등 시스템, 손잡이에서 손이 떨어지면 자동으로 동작되는 브레이크 시스템, 겨울철 손을 따뜻하게 유지하기 위한 난방 시스템이 있다. 알림 서비스로는 현재의 온·습도 및 미세먼지 농도를 알려준 후 외출하기에 부적합할 시 경고등으로 알려주는 시스템이 있다. 스마트폰 애플리케이션 서비스는 심박 및 체온을 알려주고, 노인의 위치와 SOS신호, 운동량을 알 수 있고, 도난 방지 시스템이 있는 스마트 안전 노인 보행기를 설계하였다.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제12권12호
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• pp.2159-2164
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• 2008

유비쿼터스 헬스케어 시스템은 사용자의 건강 정보를 감독하고 관리하는 시스템이며, 이 헬스케어 시스템에서 가장 중요한 점은 측정된 건강 데이터의 정확성이다. 그러나 실생활에서는 사용자의 움직임 에 따라 그 정확성이 현저하게 달라진다. 따라서 건강 정보 정확성을 향상시키기 위해 본 연구에서는 심박수 추출에 있어 새로운 맥파 최대점 검출 알고리즘을 제안하였고, 제안된 알고리즘은 다중 하위 대역 필터와 퍼지 추론기를 이용하여 동잡음이 포함된 PPG 신호에서 맥파의 최대점을 검출하기 위한 것이다. 제안된 알고리즘에 대한 성능평가 실험에서 복잡한 동잡음에서도 맥파 최대점 추출이 가능함을 보였다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2022년도 춘계학술대회
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• pp.660-662
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• 2022

COVID-19 장기화의 여파로 인해 스트레스 및 정신적 질환을 겪는 현대인이 늘어나고 있다. 최근에는 LED 조명을 이용하여 집중력 향상, 스트레스 완화, 피부관리, 수면의 질 개선 등을 위해 다양한 방법으로 컬러테라피가 연구 되고 있다. 본 논문에서는 사람의 심신 상태를 분석하기 위해 PPG(Photoplethysmogram) 센서를 이용하여 맥파를 계측하고 심박변이도를 추출한다. RGBLED와 아두이노를 이용하여 심리상태 안정에 주로 사용되는 여러 파장의 색상조명을 제작하고, 심신상태의 변화에 따라 자동으로 색상을 변경해주는 무드등 시스템을 제안한다.