• 감성과학
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• 제23권2호
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• pp.51-60
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• 2020

본 연구의 목적은 심박 측정용 기기 및 의류에 있어 배터리 충전 및 기기의 부피감으로 인한 불편함을 개선하고, 사용자 편의성을 고려하여 목적에 따른 심박 측정을 가능케 하는 심박 측정용 스마트 의류 시스템을 개발하고자 하였다. 심박 측정 기기는 2가지 타입으로 모듈화되어 개발되었으며, 탈부착을 통해 목적형 및 지속적 심박 측정이 가능하도록 구성하였다. 목적형 심박측정 기기는 NFC(Near Field Communication), 심박 센서를 내장하고 필요시에 스마트 폰 태깅을 통해 심박 측정이 가능하게 하는 의류에 부착된 타입으로 개발되었으며, 지속형 심박 측정 기기는 BLE(Bluetooth Low Energy) 통신 및 배터리를 내장하여 목적형 기기와 결합을 통해 통신 및 전원을 지원, 지속적으로 심박 측정이 가능한 시스템으로 구성되었다. 심박 측정을 위한 섬유 전극은 은사 기반의 편물 전극으로, 심박 측정에 용이하도록 대흉근 아래에 위치하도록 디자인되었으며, 목적형 심박측정 기기가 전극과 연결되도록 구성되었다. 연동되는 어플리케이션은 사용자 경험요소, 주요기능 및 사용편의성 등을 고려하여 개발되었으며, 사용성 향상을 위하여 스마트 폰 태깅을 통해 자동 동기화가 되도록 개발되었다. 본 연구에서 개발된 심박측정 스마트 의류 시스템의 심박측정 정확도를 평가하기 위하여, 10명의 20대 남성 피험자를 대상으로 2단계의 실험을 설계하고 진행하였으며, POLAR RS800을 통해 측정되는 신호를 기준 심박으로 비교·분석하였다. 그 결과, 목적형 스마트 의류 시스템의 평균 심박수는 85.37, 기준 기기 심박수는 87.03으로 96.73%의 정확도를 갖는 것으로 분석되었으며, T 값 -1.892 (p=.091)로 두 신호간의 유의한 차이는 없는 것으로 분석되었다. 지속형 스마트 의류 시스템의 평균 심박수는 86.00, 기준 기기 심박수는 86.97로 97.16%의 정확도를 보였으며, T 값 -1.089(p=0.304)로 두 시스템 간의 측정 차이는 없는 것으로 분석되었다. 본 연구에서는 사용자의 목적에 따라 심박측정이 가능한 모듈형 스마트 의류 시스템을 개발하고 검증한 것에 의의가 있다. 또한, 모듈화 된 심박측정 의류 시스템 개발로 불필요한 기능으로 인한 가격 상승을 줄임으로써 이원화된 상품 기획의 가능성을 제시하였다.

• 한국의류산업학회지
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• 제19권6호
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• pp.692-700
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• 2017

The number of elderly citizens has risen in Korea and resulted in an aging society. Correspondingly, the social interest in the aging population has escalated immensely; however, research or product development on the quality of life for seniors has shortcomings. Healthcare smart clothing is required to help the elderly with changes and weaknesses that follow aging; however, there is unfortunately insufficient amounts available. This study explores the feasibilities of smart clothing for seniors based on a universal design. Based on previous research, we analyzed the universal design theory, body shape characteristics and design requirements for seniors, and heart rate measurement method. The design is different according to body shape and body shape is different between sex, age, and body race; therefore, subjects were limited to 70-74 year old Korean males in this study. This study proposes a guideline for heart rate sensing clothing that satisfies the 'universal design' aspects as well as the functionality of heart sensing, senior's physical characteristics and needs. It has broadened the range of smart clothing, which was once limited to the younger generation and provided a foundation for the development of specialized smart clothing for seniors.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.54-59
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• 2001

본 연구는 청각적 감성을 만족시키는 의류소재의 개발을 위해, 직물 마찰음에 대한 인간의 감서을 생리반응측정과 심리적·주관적 평가를 통해 파악하고, 직물 마찰음이 갖는 음향특성과의 관련성을 고찰하였다. 이를 위해 직물 마찰음의 음향특성을 분석하고, 직물 마찰음에 대한 감각·감성 표현어(부드러움, 시끄러움, 유쾌함, 날카로움, 맑음, 거침, 높음)를 이용하여 주관적 평가를 실시하였으며, 생리적 반응으로서의 뇌파 및 혈류량, 심박변화율, 피부전도수준 등을 측정하였다. 주관적 감각·감성은 대부분 직물 소리의 크기와 관련이 깊은 것으로 나타나, loudness(Z)와 총음압 LPT가 증가할수록 시끄럽고 거칠며 딱딱하고 불쾌하며 탁하다고 지각하였다. 생리적 반응과 관련하여서는, 부드럽고 조용하며 맑다고 지각할수록 slow alpha파가 증가하였고, 유쾌하고 매끄럽다고 평가할수록 혈류량은 증가하였다. 또한, 높다고 지각하는 소리에 대한 LF/HF는 증가하였다. 마찰음의 음향특성이 생리적 반응에 미치는 영향으로서, LPT가 혈류량의 감소에, Loudness(Z)가 피부전도수준의 증가에 각각 영향을 미치며, sharpness(Z)가 높고 ΔL이 작을수록 LF/HF는 증가하는 것으로 나타났다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 추계학술대회
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• pp.58-61
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• 2009

최근 직물전극을 의복에 적용하여 의복을 착용한 상태에서 심전도, 심박과 같은 생체신호를 측정하는 방법이 다양하게 연구되고 있다. 그러나 대부분 직물전극의 경우, 높은 임피던스와 피부-전극 간의 불안정한 접촉으로 인해 생체신호를 측정하는 것은 매우어렵다는 문제점들이 지적되어 왔다. 이 논문에서는 피부-전극 간의 접촉을 향상시키기 위한 전극의 구조를 고안하여 의복에 적용함으로써, 착용자의 피부와 직물전극간의 접촉을 안정화 시킨 후, ECG(Electrocardiogram)를 측정하였다. 본 연구의 실험에 사용한 전극의 특성 분석 방법으로는 전극의 임피던스와 그에 따른 ECG 를 측정하여 SNR 분석을 실시하였다. 직물전극의 두 가지 구조와 직물전극과 트랜스미터 연결 스냅간 접촉 방식에 따른 ECG 측정을 비교한 결과, 전극 구조와 전도성 paste 사용 여부는 모두 ECG 측정에 영향을 미쳤다.

• 감성과학
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• 제17권3호
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• pp.49-56
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• 2014

기본 연구의 목적은 스마트 의류에 대한 감성 요인을 분석하여 종래 의류와의 감성 차이를 비교하고 제품과 의류 간의 융합으로 인한 소비자 감성의 변화를 고찰하는 한편 스마트 의류와 종래의 의류 간의 선호도 및 구매의사 차이에 대해 조사함으로써 소비자 감성을 만족시키는 소비자 중심의 스마트 의류 디자인 및 애플리케이션 개발을 위한 상품기획 방안의 기초 자료를 제공하는데 있다. 연구 결과 스마트 의류에 대한 감성 요인은 총 6개의 요인으로, '테크니컬한', '컴포트한', '심미적인', '모던한', '펀', '복합적인' 감성 요인으로 분석되었는데, 이 중 '컴포트한'을 제외한 5개의 감성 요인에서 종래의 스포츠, 캐쥬얼 의류와 스마트 의류 간에 유의미한 감성 차이를 보였다. 또한 스마트 의류와 종래 의류 간에 선호도는 스마트 의류가 약간 높았던 반면, 구매의사는 종래의 의류보다 스마트 의류가 더 낮은 것으로 나타나 선호도가 소비자의 즉각적인 구매로 연결되는 것은 아니며 좀 더 다양화된 애플리케이션의 스마트 의류 개발과 상품화 전략이 요구되는 것으로 분석되었다. 또한 스마트 의류 개발 및 상품화에 관한 자유 응답식 설문 분석 결과 소비자들은 심박, 심전도 등을 측정할 수 있는 헬스케어용 스마트 의류 뿐 아니라 신체 동작으로부터의 에너지 수확 기능, 발열과 발한 기능, 운동량 측정 및 칼로리 소모등 다이어트에 도움을 주는 스마트 의류 개발에도 관심이 많은 것으로 나타났으므로 이러한 소비자의 요구를 반영하여 향후 스마트 의류의 개발 지침으로 활용해야 할 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2009년도 추계학술발표대회
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• pp.277-278
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• 2009

차세대 하이테크 스마트 의류는 복합 차원에서의 감성적인 요소를 섬유 패션기술에 IT융합 기술을 이용하여 제공하고 있다. 생체신호를 이용한 감성은 모호하여 정량적이고 객관적인 측정이 어렵고, 그 표현도 제한된 감성 어휘에 의하여 나타나기 때문에 구체적으로 파악하는 것은 어려운 일이다. 이를 위하여 제품의 기능적 측면뿐만 아니라 정서적 감정과 선호도가 반영된 제품의 설계나 디자인 또한 요구되고 있다. 본 논문에서는 생체신호 측정을 위한 웨어러블 기반의 심전도 측정 의복을 제안하였다. 착용자가 평소 자주 입는 티셔츠를 응용하여 답답해하거나 불편하지 않게 제작하고 소매 형태로 신축성있는 소재를 사용한다. 인체의 형태에 따라 의복과 바이오센서의 전극이 안정적으로 밀착될 수 있도록 고탄력 밴드를 이용하여 일자형으로 제작하였다. 심전도 측정 의복을 착용에 의해 수집된 심전도 ECG 파형을 수집하고 심박변화율을 계산하는 시뮬레이션을 개발한다.

• 감성과학
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• 제4권2호
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• pp.79-88
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• 2001

본 연구는 청각적 감성을 만족시키는 의류소재의 개발을 위해 직물 마찰음에 따른 생리반응 측정 및 심리적·주관적 평가를 통해 감성을 측정하여 이들이 음향특성과 갖는 관련성을 밝히고, 또한 심리생리적 반응 간의 상호 관련성을 파악하고자 하였다. 이를 위해 직물 마찰음의 음향특성으로서 LPT, ΔL, Δf, loudness[Z], sharpness[Z]를 계산하였고, 직물 마찰음에 대한 감각·감성 표현어(부드러움, 시끄러움, 유쾌함, 날카로움, 맑음, 거침, 높음)를 이용하여 주관적 평가를 실시하였으며, 생리적 반응으로서 뇌파, 혈류량, 심박변화율, 피부전도수준 등을 측정하였다. 주관적 감각·감성은 대부분 직물소리의 크기와 관련이 깊은 것으로 나타나, loudness(Z)와 총음압 LPT가 증가할수록 시끄럽고 거칠며 딱딱하고 불쾌하며 탁하다고 지각하였다. 또한 LPT는 혈류량의 감소에, loudness(Z)는 피부전도수준의 증가에 각각 영향을 미치며, sharpness(Z)가 높고 ΔL이 작을수록 LF/HF는 증가하는 것으로 나타났다. 심리생리적 반응간의 관련성은 부드럽고 조용하며 맑다고 지각할수록 slow alpha파가 증가하였고, 유쾌하고 매끄럽다고 평가할수록 혈류량은 증가하였다. 또한, 높다고 지각하는 소리에 대해 LF/HF는 증가하였다. 따라서, 직물 마찰음의 특성에 따라 심리생리적 반응에 영향을 미치는 것으로 나타났다.

• 한국의류학회지
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• 제26권1호
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• pp.74-82
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• 2002

본 연구에서는 서열환경하에서의 안전모 착용과 관련된 생리학적 온열반응을 조사하고 아울러 일반적인 안전모에 통풍을 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 안전모가 작업시 체열방산, 체온의 항상성과 같은 생리반응에 어떠한 영향을 미치는지에 대한 검토를 실시하고자 성인 남자 5명을 대상으로 착용실험을 실시하였다. 구멍이 없는 일반적인 형태의 무공 작업 안전모와 통기를 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공 작업 안전모를 대조군으로 하여, 온도 30$\pm$1$^{\circ}C$, 습도 55$\pm$10%R.H의 인공기후실에서 휴식과 운동을 되풀이하는 총70분간의 실험을 실시하였다. 그 결과를 요약하면 다음과 같다. 1. 직장온과 심박수는 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시 보다 유의하게 낮게 나타났으며, 체열평형과 관련하여 신체기능의 항상성을 유지하는 데에 유공안전모를 착용하는 것이 더 효율적임을 알 수 있었다. 2.각 부위의 피부온과 평균 피부온은 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 유의하게 낮았는데 특히 발한이 다른 부위보다 먼저 시작되는 이마에서 더욱 두드러지게 나타났다. 이는 안전모 착용으로 체온이 상승되어 피부온과 평균 피부온의 상승으로 이어지는 과정에서 유공안전모 착용시 가 무공안전모 착용시보다는 더 유리하다는 것을 알수 있었다. 3. 혈압은 전 구간에 걸쳐 유공안전모 착용시가 무공 안전모 착용시 보다 낮게 나타났다. 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시 보다 혈액을 통해 전달되는 체열의 상승이 억제되고 피부온과 심박수의 상승이 억제되는 것을 알수 있었는데 이것이 곧 혈압의 과다상승 방지와 인체부담의 경감으로 연결되었다고 사료된다. 4. 발한량은 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 낮은 값을 나타내 보였다. 운동으로 인해 높아진 머리부분의 온도는 통풍을 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공안전모를 착용했을 때 통기구멍으로 공기가 순환되어 온도가 과도하게 상승하는 것이 방지된다. 따라서 서열환경하에서의 체온상승이 억제됨에 따라 낮은 발한량을 나타내 보였다. 안전모내의 기후에서 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 유의하게 더 낮은 온도를 나타내었고, 안전모내 습도는 운동시에 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 다소 낮은 경향을 보였다. 통기를 목적으로 구멍을 뚫어 놓은 유공안전모를 착용함으로 인해 모자내의 더운 공기가 외부와 순환되어 무공안전모 착용시 보다는 온도가 낮게 나타났고 땀이 유공안전모의 구멍을 통해 증발을 일으켜 과도하게 습해지는 것을 방지 할 수 있었다. 5. 주관적 감각으로 온냉감, 습윤감, 쾌적감, 피로감을 측정하였는데 유공안전모 착용시가 무공안전모 착용시보다 더 낮은 주관적 감각 수치를 나타내어 착용감이 더 좋았음을 알 수 있었다. 또한 근력측정에서 무공안전모 착용시가 유공안전모 착용시 보다 평가 수치 가 낮게 나타나 더 피로한 것을 알수 있다. 이상의 결과에서 통기를 목적으로 구멍을 뚫어놓은 유공작업안전모가 심부온, 피부온, 혈압, 심박수, 발한량, 모자내 기후 등의 인체생리반응을 고려해 볼 때 더 바람직한 작업 안전모 형태라는 것을 알 수 있었다. 종래의 작업과 관련한 피복연구에서 작업복, 장갑, 신발에 대하여는 생리학적 연구가 이루어졌으나, 안전모에 관한 연구에서는 생리학적인 부분을 고려하지 않고 단지 안전 보호측면에서의 연구가 이루어졌을 뿐이었다. 따라서 서열환경하에서 머리부분의 쾌적성을 고려한 다양한 작업 안전모에 대한 계속적인 연구와 개발이 이루어진다면 물리적 측면에서 작업 안전을 만족시킬 뿐만 아니라 생리적 측면에서 체열 평형을 도모하여 작업 능률의 향상을 가져올 것이다.

• 감성과학
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• 제26권3호
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• pp.149-160
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• 2023

본 연구에서는 뇌혈류 신호를 측정할 수 있는 시변자계 기반의 비접촉식 직물센서를 설계하여 뇌혈류 신호 검출 및 감성평가의 가능성을 탐색하고자 하였다. 직물센서는 40 denier의 은사를 30합사 한 후 컴퓨터 기계 자수하여 코일형 센서로 구현하였다. 뇌혈류 측정 실험을 위해 코일형 센서를 경동맥 부위에 부착하고, ECG (Electrocardiogram) 전극과 RSP (Respiration) 측정 벨트를 부착 및 착용하도록 하였으며, 동시에 초음파 진단기기를 사용해 도플러 초음파 검사(Doppler Ultrasonography)를 수행하여 혈류 속도를 측정하였다. 피험자에게 Meta Quest 2를 착용시키고, 실험을 위해 조작된 영상 시각 자극을 보여주면서 혈류 신호를 측정한 후 시각 자극에 대한 감성평가 설문지를 작성하도록 하였다. 측정 결과, 도플러 초음파 검사를 통해 측정된 혈류 속도 신호에 변화가 생길 때 직물센서로 측정한 신호도 함께 변화하는 것으로 나타났다. 이를 통해 코일형 직물센서를 이용하여 뇌혈류활동 신호를 측정할 수 있다는 것을 검증하였다. 또한, 감성평가를 위하여 ECG 신호와 PLL 신호(직물센서 신호)에서 추출한 HRV를 계산해서 비교한 결과, 시각 자극으로 인한 교감신경계와 부교감신경계의 활성화에 따른 비율의 변화에 대해서는 직물센서로 측정한 신호와 ECG 신호를 이용해 계산한 값이 비슷한 경향을 보이는 것으로 나타났다. 결론적으로, 본 연구에서 개발된 시변자계 기반의 코일형 직물 센서를 통해 뇌혈류 변화 측정 및 감성 모니터링이 가능할 것으로 사료된다.