• 제목/요약/키워드: 인체생리반응

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

  • 최현배;김동규;임재중;금종수;이구형;최호선
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1997년도 한국감성과학회 연차학술대회논문집
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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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색채 환경 기반의 인체 반응 정보 측정 시스템 (A Measurement System for Color Environment-based Human Body Reaction)

  • 김지언;정창원;주수종
    • 인터넷정보학회논문지
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    • 제17권2호
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    • pp.59-65
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    • 2016
  • 색채 환경에 따라 인지반응의 상관관계를 분석한 결과가 다양한 산업분야에 적용되고 있다. 특히, 의학 분야에서 색채 환경기반 생체신호를 수집하여 환자 상태의 파악과 치료 그리고 뇌활동의 규명에 관련된 연구가 활발하게 진행되고 있다. 그러나 기존 연구들은 색채조명 또는 LED를 이용한 색채 환경을 구축하여 다양한 실험을 진행하고 있으나 다른 광원에 노출 되어 심리적인 영향을 주는 문제점을 갖고 있다. 따라서, 본 논문에서 제안하는 시스템은 HMD(Head-Mounted-Display)를 이용하여 피험자에게 완벽한 색채 환경조건을 제공하고자 한다. 그리고 인체반응정도 측정을 위해 기억력-주의력 테스트하는 동안 BMS(Bio-Medical-System)으로 생체정보를 수집하여 색채별 인체반응정도 측정뿐만 아니라 심리적인 변화에 대한 상관관계를 확인할 수 있는 시스템을 제안한다. 제안한 시스템을 통하여 수집하는 생체정보는 심전도(ECG), 호흡(Respiration), 산소포화도(SpO2), 임피던스(Bio-Impedance), 혈압(Blood-Pressure) 이며 데이터베이스에 저장한다. 이와함께, 인체의 인지반응을 측정하기위해 기억력-주의력 테스트는 앱으로 구현하여 색채 조건별 인지반응 정보를 측정하고 결과를 확인 할 수 있다. 제안한 시스템을 통하여 수집된 인체반응정보를 활용하여 생리학적 정보의 정량화하는 연구를 진행할 수 있으며, 색채 환경과 생리학적 정보의 상관관계를 분석하여 의학적 진단 및 치료에 응용이 될 것으로 기대한다. 향후 연구로 구축한 시스템을 통해 수집된 데이터를 분석 및 시각화 기능을 추가하고, 치매 질환의 예측 및 치료를 위한 시스템으로 확장하여 재활프로그램으로서의 유효성을 평가하고자 한다.

제품의 물리적 사용성 평가를 위한 3차원 동작분석 S/W의 개발 (Development of a three-dimensional motion analysis software for the physical usability test of product)

  • 박재희;강신길
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1998년도 춘계학술발표 논문집
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    • pp.25-29
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    • 1998
  • 제품이나 환경에 대한 인간의 반응은 생리적 변화로 나타나기도 하지만, 동작 반응(motor-response)으로 나타나기도 한다. 특히 제품으 감성적 설계를 위해서는 가장 기본적으로 이를 조작하는 인체의 자세와 동작에 대한 분석을 필요로 한다. 본 연구는 이를 위해 3차원 동작측정시스템과 힘판(forceplatform)에서 얻어진 원시 데이터로부터 인체의 자세와 동작을 평가하는 소프트웨어를 개발하는 것을 목표로 하였다. 개발된 소프트웨어는 누락 (mission)된 데이터의 보간(interpolation), 동작 애니메이션, 관절의 각도계산, 관절에서의 모멘트(momint)계산 기능등을 포함하고 있다. 본 논문은 진공청소기를 사용하는 동작을 기준으로, 이러한 S/W 개발 과정에 사용한 인체 모델과 각 관절의 모멘트 계산 방법에 대해 주로 기술 하였다. 3차원 동작측정시스템과 본 소프트웨어를 이용하면, 진공청소기, 냉장고 등의 제품을 사용할 때의 사용자의 작업 자세와 부하 평가가 가능해져 감성공학적 제품 개발에 활용할 수 있을 것이다.

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컬러광을 활용한 발반사요법이 인체 생리적 반응 변화에 미치는 영향에 관한 연구 (Study on Effect of Varience of Physiological Responses in Color Foot Reflexology Using Color Light)

  • 진혜련;유미;박경준;김남균;정성환;김동욱
    • 감성과학
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    • 제13권1호
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    • pp.187-196
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    • 2010
  • 최근 늘어나고 있는 스트레스로 인한 피로와 심리적 장애로 인해 현대인들은 고통 받고 있다. 다수의 사람들이 고통을 완화시키기 위해 약물치료에 의존하고 있는 추세이며 대체의학이나 대체요법으로 치료하는 사람들도 많이 있다. 그러나 약물치료는 약물 복용 후 더 많은 스트레스를 겪는 등 여러 가지 부작용을 가지고 있다. 이에 비해 대체요법의 테라피분야, 마사지, 발반사요법 등은 비 약물치료로써 인체에 부담이 덜하며 편안한 심신을 유지하며 치료받을 수 있는 부분이다. 이에 본 저자는 컬러테라피요법과 발반사요법의 장점을 종합하여 고통이 없이 간단한 방법으로 치료효과를 볼 수 있는 컬러 발반사요법(color foot reflexology)을 전 연구에서 공동개발한 바 있다. 이를 본 논문에서는 자극시 효과에 플라시보 효과를 대조군으로 비교하여 인체생리신호측정반응을 평가하여 발 컬러 반사요법이 인체생리반응에 어떠한 영향을 미치는지 정량적으로 연구하였다. 최적화된 실험환경과 객관화된 시스템에서 건강한 성인군을 대상으로 실험하였다. 그 결과 자극을 주었을 때는 HRV에서 부교감신경의 증가세가 나타났으며 혈압, 맥박, 체온 말초혈류량이 활발하게 작용하는 변화를 보였다. 그러나 플라시보에서는 거의 변화가 없거나 뷸규칙적인 결과가 나타났다. 이결과는 컬러 발반사요법이 자율신경계와 인체생리적반응에 긍정적인 영향에 관계됨을 알 수 있으며 이는 개발 기기의 유효성을 증명하는데 좋은 자료로써 충분한 근거이다. 그리고 이의 연구결과를 바탕으로 향 후 발과 관련하여 불규칙적인 생리현상에 의한 질병이나 질환에 관하여 특정군을 대상으로 실험 연구하여 객관적인 실험검증을 할 계획이다.

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서열환경하에서 안전모 착용시의 인체생리학적 반응 (Thermophysiological Responses of Wearing Safety Hat for Working at a Hot Environment)

  • 박소진;김희은
    • 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.

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

  • 박범진;권치원;최윤호;염동걸;김건우;정다워
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권2호
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    • pp.261-266
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    • 2015
  • 본 연구는 잣나무림의 입목밀도에 따른 여름철 온열쾌적감 및 인체의 생리반응을 조사하기 위해서 진행되었다. 본 연구의 온열쾌적감 지표로는 예상평균한서감지수(PMV)와 예상불만족도(PPD)를 사용하였으며, 피험자의 생리지표로는 심박변동성(HRV)을 사용하였다. 피험자는 신체적으로 건강한 20대 남녀 15명(23.7${\pm}$1.7세)이 참가하였다. 피험자는 각 실험구에 앉아 5분 동안 HRV를 측정하였고, 각 실험구의 온열 환경을 측정하였다. 연구 결과, PMV와 PPD를 통하여 입목밀도가 120%인 잣나무림은 80%인 잣나무림보다 열적으로 쾌적하다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 피험자의 생리반응의 경우 입목밀도가 120%인 잣나무림은 80%인 잣나무림보다 HRV의 HF가 유의하게 높았으며, LF/HF가 유의하게 낮은 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 통하여 입목밀도가 120%인 잣나무림은 80%의 잣나무림보다 열적으로 쾌적하며, 인체 생리적으로 안정된다는 사실을 과학적으로 증명할 수 있었다.

비타민 E 소재의 인체생리반응 및 쾌적성 평가 (Evaluation of Thermal Physiological Responses and Comfort in Vitamin E Fabric)

  • 임순;정명희
    • 복식문화연구
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    • 제13권3호
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    • pp.406-413
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    • 2005
  • This study performed the evaluation of skin temperature, heart rate, temperature and relative humidity of microclimate, and subjective sensation, such as thermal sensation, wet sensation and comfort sensation to estimate physiological responses of the human body and its comfortable feeling to the vitamin E fabric. Experiments were performed on the five healthy adult women whose average age was 21, at climate chamber in which temperature, relative humidity and air current were set up below $30{\pm}\;1^{\circ}C$, $50{\pm}\;15\%$ and 0.2m/s, respectively. Two kinds of clothes were used for experiments: unfinished sports clothes, with the same form and the same size, of short-sleeved knit shirt and long trousers made with $100\%$ cotton, and finished sports clothes printed with the vitamin E solution of the level of $0.88\%$. Exercises of walking (about 105 steps/minute) with the exercise intensity of 2.5 were performed for 20 minutes using treadmill. In result, the study showed significant difference (p<0.01) in average skin temperature between unfinished and finished sport clothes, and represented higher value with having unfinished sport clothes in wear than with finished one. The study also showed significant difference (p<0.01) in heart rate only during the period of exercise, and represented higher value generally with unfinished sport clothes than with finished one. There were significant differences not only in temperature of microclimate (p<0.01) but also in humidity of microclimate (p<0.05) between two sport clothes. As for the evaluation of subjective sensation, the study showed significant difference (p<0.05) in thermal sensation between the two kinds of sport clothes, significant difference in wet sensation only during the period of exercise, and significant difference (p<0.05) in comfort sensation only during the period of recovery.

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$15^{\circ}C$ 환경에서 의복기후와 인체생리반응과의 관련성 (The Relationship between Clothing Microclimate and Physiological Responses at $15^{\circ}C$ Environment)

  • 박준희;최정화
    • 대한가정학회지
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    • 제46권4호
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    • pp.97-105
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    • 2008
  • The objective of this study is to investigate the relationship between clothing microclimate and physiological responses, including subjective sensations, when, in a $15^{\circ}C$ environment, a range of temperatures inside clothing is broadly produced from using various combinations of upper and lower garments. Six male subjects participated in the investigation and the results were as follows. For all types of inside garments, the temperature of the clothing was lower than the skin temperature for the whole body in each case. The mean temperature for inside clothing ($\bar{T}_{cl}$) significantly showed the highest correlation with mean weighted skin temperature (r = 0.816) and was less positively correlated with the temperature of the inside clothing at the chest (r = 0.326) (p < .01). Values for both the energy expenditure and the heart rate were less positively correlated with the clothing microclimate (p < .01). The change of body heat content showed a negative correlation with the surface temperature of the innermost clothing (r = -0.519) and there was a difference between the innermost surface temperature and the outermost surface temperature of the clothing at the chest (r = -0.577). As td increased, the increase of body heat content declined (p < .01). There was a negative correlation between body fat and some of the temperatures inside the clothing (p < .01) and body fat had no significant correlation with the humidity inside the clothing. Subjective sensations were more highly correlated with $\bar{T}_{cl}$ than with the temperature of the inside clothing at the chest and had not significantly correlation with the humidity of the inside clothing. In conclusion, through these results, it can be seen that the temperature inside the clothing was related to various physiological responses and subjective sensations, and that the mean temperature of the inside clothing ($\bar{T}_{cl}$) showed a higher relationship with the temperature of the inside clothing at the abdomen than that at the chest.

인체 질상피세포와 반응시킨 질편모충의 주사전자현미경적 관찰 (Scanning Electron Microscopic Observation of Trichomonas vaginalis Contacted with Human Vaginal Epithelial Cells)

  • 김승룡;류재숙
    • Applied Microscopy
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    • 제31권3호
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    • pp.235-244
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    • 2001
  • 여성의 질에서 분리한 질편모충을 생리주기 $5\sim10$일 사이의 인체 질상피세포와 10 : 1의 비율로 $37^{\circ}C$ 항온기에서 30분 반응시킨 후 주사전자현미경으로 질편모충의 형해를 관찰하였다. 정상 질편모충은 난원형 모양인데 비해 인체 질상피세포와 반응시킨 충체는 위족을 길게 내밀고 몸이 얇게 퍼져 아메바모양으로 변화하면서 질상피세포에 강하게 부착하는 것이 관찰되었다. 반면 HeLa세포에 부착된 질편모충은 난원형모양을 유지하면서 부착하는 것이 관찰되었다. 이 결과를 종합할 때 질편모충은 질상피세포에 부착할 때 질편모충의 생존에 유리한 아메바모양으로 변하는 것을 알 수 있었다.

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인조유방의 감촉에 대한 주관적 평가와 인체 생리적 반응 연구 (A Study Measuring the Subjective Sensation and Objective Physiological Responses of Breast Prostheses)

  • 오희경;오희선;김주용
    • 한국의류학회지
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    • 제44권4호
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    • pp.610-625
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    • 2020
  • This study suggests an alternative breast-prosthesis-making process for female breast cancer patients. From June 2018 to July 2018, we conducted a study using nine females between the ages 40-50 who never had breast cancer. We recorded the reported subjective sensations and objective physiological responses to different types of artificial breast materials: Trulife silicon breast prostheses (TS) and hand-made silk breast prostheses (HS). Considering the materials used in TS and HS individually, we studied the subjective sensation with regards to how each material functioned in a photo (VP), movement (VM) and the visual tactility (VT) sense. The results showed that comparing VP and VT led to more significant differences than those comparing VM and VT. In addition, there was a significant difference in terms of tactile sensation when comparing TS and HS with respect to subjective responses to texture. Subjects reported that HS felt more comfortable and gave a better cooling sensation. However, the measured objective physiological responses indicated that skin temperature was higher with HS than TS when touched. This research contributes to scholarship around alternative and new materials to build breast prostheses for women with breast cancer.