• Title/Summary/Keyword: 온열생리반응

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Evaluation of Thermal Comfort for the Sensible Wind based on HRV & EEG Spectrum Analysis (생리신호 분석을 통한 감성기류의 온열쾌적성 평가)

  • 이낙범;임재중;금종수;임금식;최호선;이구형
    • Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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    • 1998.11a
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    • pp.94-98
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    • 1998
  • 최근 온열 환경에서 인간의 쾌적감에 대한 관심이 커지고 있다. 온열쾌적감에 영향을 주는 요인들로는 온도, 습도, 기류 둥의 물리적 요인과 성별이나 체질 둥의 개인적인 요인들 뿐만 아니라 온열환경에서 느끼는 인간의 감성적인 측면도 요인으로 작용하게 된다. 본 연구에서는 여러가지 온열 환경 중에서 기류환경에 따른 인간의 온열 쾌적감을 평가하기 위해 생체반응의 변화 및 감성의 변화에 따른 생리신호를 분석을 통해 살펴보았다. 기류환경은 기존에 사용되고 있는 풍향변화기류 및 풍량변화기류와 새롭게 개발되어진 감성기류의 3가지 기류 조건을 제시하였고, 이에 따른 인체의 자율신경계의 반응과 감성 상태를 관찰하기 위해 심전도(ECG)와 뇌파(EEC)를 측정하여 HRV(Heart Rate Variability) 분석과 EEG 주파수 스펙트럼 분석을 시행하였다. 생리신호 분석결과 심전도의 HRV 분석에서는 감성기류가 풍향변화 기류와 풍속변화기류에 비해 HF/LF 비가 높게 나타났고, 뇌파의 주파수 스펙트럼 분석에서도 $\beta$파에 대한 뇌파의 상대 전력비가 감성기류에서 높게 나타나 감성기류가 제시된 다른 기류인 풍향변화기류나 풍속변화기류에 비해 쾌적한 온열환경 제시를 위한 기류조건이라고 평가되었다. 결론적으로 심전도의 HRV분석과 뇌파의 주파수 분석이 .제시된 기류환경의 온열쾌적감 평가에서 서로 유의한 결과를 나타냄으로써, 이들 생리신호의 분석이 온열환경에 따른 인간의 감성 변화를 객관적으로 나타내고 온열 쾌적감을 평가하는데 있어 유용한 정보가 될 수 있음을 제시하였다.

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각 환경기온하에서의 성인남자 피부온에 관한 연구

  • 심부자
    • Proceedings of the ESK Conference
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    • 1996.04a
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    • pp.250-251
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    • 1996
  • 인간의 온열환경에 대한 적응은 인간-의복-환경 System사이의 산열과 방열의 열교 환을 통해 보유량을 일정하게 유지하는 항체온 조절에 의해 이루어진다. 이러한 인체와 의 관계와의 열교환은 주로 피부표면을 통해 이루어지므로 피부온은 외계로의 방열을 예측 하여 인간의 체온조절반응을 나타내며, 온열감각을 좌우하는 인자로 의복의 온열생리, 의 복의 보온력, 쾌적성을 평가하는 중요한 생리적인 지표가 되어 착의의 적부를 검토하는 데 의미를 지니면서 의복설게의 기초가 된다. 이에 본 연구는 국내의 기후 및 변화된 온열환경에 적응된 인체의 각 환경기온하에서의 피부온을 기존의 연구와는 달리 장시간의 노출에 의한 변동을 파악하여 쾌적 착의의 관점에서 인체와 환경사이에 존재하는 의복에 있어서 설계의 기초가 되는 피부온의 의의를 재검토함을 목적으로 한다.

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Analysis of Physiological Signals for Thermal Comfort (온열쾌적감 평가를 위한 생리신호의 분석)

  • 최현배;김동규;임재중;금종수;이구형;최호선
    • Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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    • 1997.11a
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    • pp.118-122
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    • 1997
  • 본 연구에서는 온열환경에 따른 쾌적감을 조사하기 위하여 온열환경을 평가할 수 있는 지표로서 생리신호를 분석하였다. 생리신호로는 인체의 자율신경계에 대한 반응을 나타내는 HRV변수 및 대뇌의 각성수준을 나타내는 CNA파형의 변이도를 이용하였다. HRV스펙트럼분석을 통해 얻어진 HF/LF변수를 이용하여 주어진 환경하에서 교감 및 부교감 신경의 활동성을 조사하였고, CNA 파형에서는 경고신호가 주어진 뒤 0.5-1초 구간의 면적값을 이용하여 온열쾌적감과의 상관성이 높게 나타나지 않은 반면, HRV스펙트럼분석에서는 휴지기에 비해 발과 얼굴부위에 대한 HF/LF값이 높은 사실을 통해 교감신경에 비해 부교감신경이 지배적이라는 사실을 알 수 있었다. 이러한 결과는 바과 얼굴이 주위온도에 따른 인체의 쾌적감을 변화시키는데에 있어서 주된 부위임을 나타내며 HRV스펙트럼분석 및 CNV파형의 관찰이 온열환경에 대한 쾌적감을 평가하는데 유용한 지표로 사용될 수 있음을 말해준다.

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Evaluation of Thermal Comfort for the Vertical Room Air Temperature Difference and for the Control of Air Stream based on Physiological Signal Analysis (실내 상하온도차와 기류방식 제어에 따른 온열쾌적성 평가를 위한 생리신호분석)

  • 이낙법;임재중;배동석;금종수;최호선;이구형
    • Science of Emotion and Sensibility
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    • v.2 no.1
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    • pp.147-155
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    • 1999
  • 온열쾌적감에 영향을 주는 중요한 요인들로는 온도, 습도, 기류 등의 물리적 요인과 성별이나 체질 등 뿐만 아니라 온열환경에서 느끼는 인간의 감성적인 측면도 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 여러 가지 온열 환경 중에서 실내의 상하온도차와 기류방식의 제어에 따른 생체반응의 변화, 및 감성의 변화를 관찰하여 온열환경에 따른 인간의 온열쾌적감을 평가하기 위해 생리신호를 측정, 분석하였다. 인간에게 가장 쾌적함을 주는 최적의 실내 상하온도차와 기류제어방식을 구현하기 위한 평가방법으로 MST(mean skin temperature)분석 및 HRV(heart rate variability) 분석과 EEG 주파수 스펙트럼 분석을 시행하였다. 그 결과 실내의 상하온도차는 23$^{\circ}C$의 머리부위 온도에서 발 부위와의 온도차가 -3$^{\circ}C$일 때 가장 쾌적한 조건으로 나타났고, 기류제어방식은 감성기류조건에서 가장 쾌적함을 보였다. 본 연구를 통해 실내의 상하온도차와 기류방식에 대한 온열환경의 쾌적조건을 설정하였고, HRV 분석과 EEG의 주파수 분석이 주판신소설문평가와 유의한 결과를 나타내어 이러한 생리신호의 분석이 인간의 감성적 측면을 고려한 온열쾌적성을 펑가하는데 보다 객관적이고 신뢰성 있는 평가지표로 이용될 수 있음을 제시하였다.

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Experimental study on thermal comfort sensation and physiological responses of Koreans in various thermal conditions Part III : The effects of vertical air temperature difference in a room (한국인의 온열쾌적감 및 생리신호에 관한 연구 (Part III: 상하온도차에 관한 실험 결과))

  • 김동규;배동석;금종수;최광환;김성일;임금식;이구형
    • Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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    • 1998.04a
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    • pp.264-269
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    • 1998
  • 본 연구에서는 겨울철 대류 난방시 발생하기 쉬운 실내 기온의 상하분포가 인체에 미치는 영향에 관하여 청년층의 피험자를 대상으로 한 체감실험을 수행하여 인체의 생리 및 심리반응에 미치는 영향을 검토하였다. 체감 실험 결과 아래와 같은 결론을 얻었다. 1) 머리부위 공기온도가 23$^{\circ}C$ 인 경우 두한족열의 경우가 두열족한의 경우에 비하여 전신온냉감 및 쾌불쾌감이 양호한 것으로 나타났다. 2)두열족한의 경우 발 부위가 서늘하다는 비율은 상하온도차가 증가($\Delta$t 3$^{\circ}C$ ->6$^{\circ}C$)하면 역시 증가하였고, 두한족열의 경우 머리 부위 온도 23$^{\circ}C$에서는 발부위온도를 증가시키면($\Delta$t 3$^{\circ}C$->6$^{\circ}C$)불쾌 비율이 증가하는 경향을 나타냈다. 3) 신체 부위별 온열감과의 관계를 보면 어깨부위에서 느끼는 온열감이 전반적으로 쾌불쾌감 및 전신온냉감과 유의차를 나타냈다. 얼굴 부위에서의 온열감은 머리부위 공기온도 $25^{\circ}C$이상에서 쾌불쾌감과 유의차를 나타냈고, 발 부위에서의 온열감은 머리부위 공기온도 $25^{\circ}C$ 이하에서 전신온냉감과 유의차를 나타냈다.

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The Changes of Psychological and Physiological Emotional Responses According to Change of the Index of Predicted Mean Vote (PMV) due to Air Conditioning Types (공조방식에 의한 예상 온열감 반응(PMV) 변화에 따른 심리/생리적 감성반응의 변화)

  • Kim, Bo-Seong;Min, Yoon-Ki;Min, Byung-Chan;Kim, Jin-Ho
    • Science of Emotion and Sensibility
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    • v.14 no.4
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    • pp.645-652
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    • 2011
  • This study examined changes of both psychological and physiological emotional responses according to change of the PMV (predicted mean vote) in the heating and the cooling air conditions. For this purpose, the changes of PMV were induced by the heating and cooling operations of the HVAC (heating, ventilation, and air conditioning) systems. In addition, positive/negative and arousal/relaxation were measured as the participant's psychological emotional responses, and HR (heart rate) was measured as the participant's physiological emotional responses. As a result, in same range of the PMV, both psychological and physiological emotional-responses were changed by air conditioning. It is suggested that occupant's emotional responses would depend on the operational conditions of heating and cooling in indoor thermal environments, and both psychological and physiological emotional response should be considered when occupants try to match the indoor thermal environments to their thermal expectations.

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The Effect of Tree Density of Pinus koraiensis Forest on the Thermal Comfort and the Physiological Response of Human Body in Summer Season (잣나무림의 입목밀도가 여름철 온열환경 및 인체 생리반응에 미치는 영향)

  • Park, Bum-Jin;Kyeon, Chiwon;Choi, Yoonho;Yeom, Dong-geol;Kim, Geonwoo;Joung, Dawou
    • Journal of Korean Society of Forest Science
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    • v.104 no.2
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    • pp.261-266
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    • 2015
  • This study was conducted to examine the effect of tree density of Pinus koraiensis forest on the thermal comfort and the physiological response of human body in summer season. As the indicators of thermal comfort were used the predicted mean vote (PMV) and predicted percentage of dissatisfied (PPD), while the heart rate variability was used for the physiological indicator of subjects. The subjects were 15 physically healthy men and women in their 20s ($23.7{\pm}1.7$ years old). The subjects sat in each site to measure HRV for 5 minutes and the thermal comfort of each site was measured. As a results, it was proven by PMV and PPD that the Pinus koraiensis forest with 120% tree density was thermally more comfortable than the Pinus koraiensis forest with 80% tree density. In case of the subjects' physiological response, the Pinus koraiensis forest with 120% tree density showed significantly higher HF of HRV than the Pinus koraiensis forest with 80% tree density and significantly lower LF/HF. Therefore, the findings of this study scientifically proved that the Pinus koraiensis forest with 120% tree density is thermally more comfortable and physiologically more relaxing than the Pinus koraiensis forest with 80% tree density.

Thermal Physiological Response of Functional Knitwears for Health and Comfort (건강 쾌적 니트의류가 온열생리반응에 미치는 영향)

  • Kang, Mi-Jung;Kwon, Young-Ah;Kim, Tae-Kyu
    • Journal of the Korean Society of Clothing and Textiles
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    • v.31 no.11
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    • pp.1645-1652
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    • 2007
  • The purpose of this study was to evaluate physiological response and subjective sensation of functional knitwears with different materials and designs. The three different types of knitwears were knitted(polar-neck with cotton/chitosan-C, V-neck with cotton/chitosan-CV and polar neck with cotton/chitosan/silver yarn-CS) and evaluated by four healthy female subjects. Eardrum temperature, mean skin temperature, clothing microclimate, and heart rate were measured in climatic chamber($30^{\circ}C$, 50%RH, 0.5m/sec). The results were as follows. 1. Eardrum temperature was generally evaluated as lower in CV and CS than in C. Mean skin temperature was lower in knitwears with silver yarn than in knitwears without silver yarn. 2. Clothing microclimate temperature on the chest was lower in knitwears with silver yarn than in knitwears without silver yarn. 3. Clothing microclimate humidity was generally lower knitwears with silver yarn than knitwears without silver yarn. 4. Heart rate was lower in knitwears with silver yarn than in knitwears without silver yarn and lower in V-neck than in polar neck. 5. Thermal sensation was slightly warmer in knitwears without silver yarn than in knitwears with silver yarn. Overall comfort sensation was evaluated as more comfortable in CV and CS than in C.