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.
본 연구에서는 인체의 미약한 신호들을 검출하여 정확하게 복원한 뒤, 사용자에게 다양한 방법으로 알려주는 인체신호 측정 모듈 구현에 대하여 기술한다. 본 연구에서 구현한 모듈은 적색 광을 이용하여 인체의 맥박을 측정하는 광전용 적맥파 방식의 센서부와 온도 센서를 이용한 체온 측정부, SoC 설계 기법으로 구현된 컨트롤러로 구성된다. 맥박은 0.1 Hz ~ 10Hz 주파수 영역신호를 검출하여 증폭한 뒤 상용 노이즈를 제거하여 검출되며, 체온은 디지털 타입의 센서가 체온을 측정한 뒤 출력하는 값으로부터 검출된다. 또한, 이 모듈에 대한 SoC 구현의 노력으로서, 시스템 컨트롤러를 대체할 수 있도록 VHDL 기반의 마이크로프로세서를 구현하였다. 구현된 프로세서는 10MHz로 동작하며, FPGA 칩인 Spartan 3XC3S1000 안에서 매크로 블록으로 구성된 메모리들과 함께 검증되었다.
인체에 대한 정밀측정과 분석체계의 구축은 인체공학 연구에 중요한 의미를 지니고 있다 본 연구는 인체형상 모니터링을 위한 수치영상의 정확도 향상에 관한 연구로서 다양한 기하학적 조건에 따른 수치영상의 정확도를 분석하고 도출한 최적의 촬영조건을 인체형상에 적용하였다. 표준편차 1mm 이내의 3차원 수치자료를 획득하여 다양한 공간분석과 3차원 모니터링을 수행함으로써 인체공학 분야에 기초자료를 제공할 것으로 기대된다.
눈의 시력을 진단하는 도구 또는 장비로는 자각식 측정법인 시력표, 타각식 계측기로는 검영기와 자동굴절력측정기 등이 있다. 이들 방법으로 얻는 결과는 시력 또는 굴절력 값으로 제한된다. 그러나 인체안도 일반 광학계와 같이 공간적으로 불균일한 광학적 특성을 가지기 때문에, 눈의 광학적 기능을 정확하게 진단하기 위해서는 공간에 따른 광학수차 분포를 측정할 필요가 있다. 특히 엑시머레이저를 이용한 굴절각막교정수술에서, 광학수차 정보는 정교한 교정수술을 위한 기초 자료가 될 수 있다. (중략)
고령화 사회에 진입하면서, 고령자 사고 중 낙상이 차지하는 비율은 연령의 증가에 따라 높아지고 있는 실정이다. 본 연구에서는 고령자의 인체 활동 중 에너지 소비 추정 및 낙상의 유무를 판별하기 위하여 단일 칩으로 구성된 3축 가속도 센서와 다채널을 고려한 2.4GHz대역의 RF 칩을 이용하여 설계하였다. 제안하는 시스템은 인체 활동을 측정할 수 있는 신호 측정부와 RF통신부로 구성되어 있으며, 인체 활동 측정부는 인체 활동 중 소비된 에너지를 추정하고 고령자의 낙상 상태를 파악하기 위한 것으로 3축 가속도 센서를 활용하여 센서의 신호를 분석함으로써 인체 활동 및 낙상의 유무를 판별한다. RF통신부는 nRF24L01p로 구현하고, 프로세서는 저전력 8bit 마이크로 컨트롤러인 ATmega88로 구성한다. 에너지 소비를 추정한 결과 트레드밀과 비교시 제안하는 시스템과 7.8%의 오차를 보여 인체 활동 중 에너지 소비를 추정할 수 있는 가능성을 제시하였다. 인체활동과 낙상 검출을 위한 모니터링은 신호 벡터크기(Signal Vector Magnituge, SVM) 및 신호 크기 범위(Signal Magnitude Area, SMA)의 임계값으로 판별하며 무구속적 측정에 의한 판단이 가능하도록 구성하였다.
감성은 동일한 대상에 대해서도 개인의 생활경험에 따라 다양하게 나타나며 시간과 환경에 따라 변화한다. 감성은 개인의 생활경험을 바탕으로 환경 자극에 직관적, 순간적으로 반응하기 때문에, 뇌의 복잡한 정보처리단계를 거치지 않으므로 그 개인은 느낀 감성을 잘 설명할 수 없고, 이러한 이유로 뚜렷한 심리반응이 유도되지 않으며, 뇌가 어떻게 생각하느냐에 따라 반응하는 신체반응 또한 미약할 수밖에 없다. 결론적으로, 감성은 종족유지를 위한 본능에 관련되어 직관적으로 나타나며, 그 측정방법도 이러한 차원에서 시도되어야 할 것이다. 본 연구에서는 행동인체운동역학에 기초하여 감성형 콘텐츠의 감성자극에 의한 인체 흉선의 생명에너지 흐름 제어력 변화를 이용하여 콘텐츠로부터 유발되는 감성을 측정하는 방법을 제안하고자 한다.
최근 전자파에 일반인에 대한 관심이 높아지고 있고, 기업들의 환경경영의 일환으로 전자파환경 관리도 하나의 이슈로 대두되고 있다. 초고속인터넷서비스 속도개선을 위해 통신장치를 기존의 전화국사내에서 가입자 주택 가까이 또는 주택 건물의 내부로 이동하여 설치하고 있다. 이런 경우 주변 거주자들은 전자파의 인체 유해성에 대한 우려를 하게 되며, 이로 인해 일부 장치설치 곤란하여 서비스제공에 어려움이 발생하기도 한다. 본 논문은 초고속서비스 제공을 위해 가입자 가까이에 설치된 여러 지역의 옥외 통신설비 주변에서 전자파 측정기술을 서술하고 측정된 결과를 국내 기준과 비교 분석하였다. 측정결과 국내 기준보다 매우 낮은 결과를 보였다.
본 연구에서는 차량 충돌 시험시 결과에 관하여 측정하는 방법 중 인체 상해 기준에 따른 평가를 지원해주기 위한 시스템에 관한 것이다. 차량 충돌시험의 가장 큰 분류인 정면 충돌과 측면충돌 2가지에 대찬 내용을 기준으로 인체 모형 각 부분의 결과 값에 따른 기준과 계산 방법 및 법규 규정을 제시하여 준다. 이러한 시스템은 인체 모형의 구성과 차량 충돌 시험시 중요시하는 인체 부분에 대한 이해를 돕는다 실제 인간의 대신한 인체 모형의 이해는 실제 인간이 승차하고 있는 차량의 안전도의 이해를 돕는다. 본 연구에서는 차량 충돌 시험 평가와 인체 상해 기준에 대해 차량충돌 안전부문 관련자들에게 온라인으로 이용할 수 있는 정보지원시스템에 대하여 기술하였다.
한국과학기술정보연구원(KISTI)는 2000년부터 한국인의 고유한 인체 특징을 나타낼 수 있는 디지털코리언, 비저블 코리언이라는 한국인 인체정보 구축사업을 시작하였다. 비저블 코리언 사업은 한국인 시신에 대해 CT, MRI 영상을 촬영한 다음 연속 절단하여 절단면 영상을 얻고 이 절단면 영상에서 인체장기를 구역화하여 구역화 영상을 제작하였다. 남성 및 여성 전신과 남성 머리 및 여성 골반의 절단면영상 제작을 마쳤으며 현재 구역화 영상을 이용한 3D 영상 제작이 진행 중이다. 디지털 코리언 사업은약 100여명의 한국인 시신에 대해 촬영한 CT 영상으로 구성되어 있는데 CT 영상으로부터 개별 뼈를 구역화하여 3D 골격 모델을 제작하였고 피부 모델도 추가하였다. 또한 개별 뼈들의 기계적 물성값도 측정하여 제공하고 있다. 이러한 인체정보들은 2001년부터 국내외 연구자들에게 제공되어 왔는데 지금까지 국내 약 70여개 기관, 해외 약 20여개 기관들이 한국인의 인체 데이터를 제공받아 연구 활동을 진행하고 있으며 지금까지 약 160여 논문이 발표되었다. 향후에도 이러한 한국인의 인체정보는 의료 교육, 생체공학, 가상현실 등의 다양한 분야에 활용될 의료정보 인프라의 역할을 담당할 것으로 기대하고 있다.
최근 들어 리얼 버라이어티가 TV 프로그램의 주를 이루면서 인체 기관에 자극을 주는 다양한 음식을 먹는 것이 게임에 등장하고 있다. 특히, 까나리액젓이나 레몬 빨리 씹어 먹기 등 인체에 자극을 주는 벌칙 게임들이 펼쳐지고 있다. 레몬은 모든 독의 해독제라고 할 만큼 우리 몸에 이로운 점이 많으나 과하거나 급할 경우 오히려 병이 될 수도 있다. 따라서 본 논문에서는 대체 및 예방의학에 이용되는 중요한 요소 중 하나인 식이요법에 대한 효능을 입증하기 위한 방법으로 음성신호 분석 기술을 적용하여 레몬 섭취에 따른 성대 진동의 변화를 측정하고 이에 대한 분석을 통해 레몬과 음성과의 관계를 규명하는 연구를 수행하고자 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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