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온도 및 하중 영향을 고려한 임피던스 기반 조류발전용 재킷 구조물의 장기 건전성 모니터링 (Impedance-based Long-term Structural Health Monitoring for Jacket-type Tidal Current Power Plant Structure in Temperature and Load Changes)

  • 민지영;김유청;윤정방;이진학
    • 대한토목학회논문집
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    • 제31권5A호
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    • pp.351-360
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    • 2011
  • 일반적으로 해양개발을 위하여 사용되는 재킷식 해양 구조물은 염분, 조류, 파도, 바람 등 극심한 환경적 요인에 의해 육상 시설물에 비해 열악한 환경에 노출되어 있으나, 이러한 구조물의 구조적 안전성 및 성능 확보를 위한 모니터링 시스템의 적용사례는 그다지 많지 않다. 임피던스 기반의 구조물 건전성 모니터링은 구조물의 국부적인 손상을 모니터링하는 기술로서 최근 실 구조물에의 적용에 대한 연구가 국내외에서 활발하게 이루어지고 있으나, 온도, 하중 등의 환경적 요인에 의한 영향을 최소화하고 손상에 의한 특성만을 효과적으로 추출하는 기술은 미흡한 상태이다. 따라서 본 연구에서는 재킷식 조류발전 지지구조물의 축소모형을 제작하여 온도와 정적 하중이 변하는 환경 하에서 임피던스 기반의 국부적 손상 모니터링에 관한 연구를 수행하였다. 환경에 의한 영향을 보상하기 위하여 기존의 손상지수에 대해 주성분 분석을 수행하였으며 환경 변화에 민감하게 반응하는 주성분을 선택하여 제거하였다. 이 후 손상지수를 모니터링한 결과, 제안된 주성분 분석 기반 접근법이 환경 영향 하에서의 장기 모니터링에 유효하게 사용될 수 있음을 확인하였다.

전산플랫폼을 이용한 초고층구조물의 감쇠장치 최적화 설계 (Optimization Design of Damping Devices for a Super-Tall Building Using Computational Platform)

  • 정보라;이상현;정란;최현철
    • 한국전산구조공학회논문집
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    • 제28권2호
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    • pp.145-152
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    • 2015
  • 본 연구에서는 파라매트릭 모델링 기법을 통해 다양한 대안을 고려할 수 있도록 개발된 StrAuto(이하 전산플랫폼)을 이용하여 감쇠장치에 따른 감쇠비 증가 효과와 풍하중 저감효과를 평가하였다. 비정형 초고층구조물의 수많은 구조시스템 대안 선정을 지원하는 전산플랫폼은 설계자 또는 엔지니어에게 초기 대안을 결정하는데 있어 유용한 도구가 된다. 감쇠장치의 용량 및 추가 요구감쇠비의 크기를 산정하는 과정에서 중요한 원 구조물의 감쇠비에 대한 추정은 풍하중에 대한 실계측 자료를 기반으로 수행된 국내외 관련 연구의 결과를 사용하였다. 감쇠장치는 층간 설치형 수동형 감쇠장치와 질량형 능동형 감쇠장치 두 가지 유형을 고려하였다. 감쇠장치에 의해 추가되는 감쇠비는 FEMA에서 제안한 식을 이용하여 등가 정적 해석을 수행하여 산정하였다. 전산 플랫폼 내부에 감쇠장치의 용량을 최적화하는 알고리즘을 내장함으로써 최적의 감쇠장치 설계안을 자동적으로 도출할 수 있다. 감쇠장치 설치에 따른 물량저감 효과는 풍하중 저감계수로 평가될 수 있으며, 455m 높이의 초고층구조물을 대상으로 제안한 방법의 유효성을 검증하였다. 제안한 방법을 사용하여 비선형 시간이력 해석을 통해 얻어진 지붕층 변위와 층별 전단력을 근사적으로 추정할 수 있음을 확인하였다.

강화 학습에서의 탐색과 이용의 균형을 통한 범용적 온라인 Q-학습이 적용된 에이전트의 구현 (Implementation of the Agent using Universal On-line Q-learning by Balancing Exploration and Exploitation in Reinforcement Learning)

  • 박찬건;양성봉
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제30권7_8호
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    • pp.672-680
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    • 2003
  • shopbot이란 온라인상의 판매자로부터 상품에 대한 가격과 품질에 관한 정보를 자동적으로 수집함으로써 소비자의 만족을 최대화하는 소프트웨어 에이전트이다 이러한 shopbot에 대응해서 인터넷상의 판매자들은 그들에게 최대의 이익을 가져다 줄 수 있는 에이전트인 pricebot을 필요로 할 것이다. 본 논문에서는 pricebot의 가격결정 알고리즘으로 비 모델 강화 학습(model-free reinforcement learning) 방법중의 하나인 Q-학습(Q-learning)을 사용한다. Q-학습된 에이전트는 근시안적인 최적(myopically optimal 또는 myoptimal) 가격 결정 전략을 사용하는 에이전트에 비해 이익을 증가시키고 주기적 가격 전쟁(cyclic price war)을 감소시킬 수 있다. Q-학습 과정 중 Q-학습의 수렴을 위해 일련의 상태-행동(state-action)을 선택하는 것이 필요하다. 이러한 선택을 위해 균일 임의 선택방법 (Uniform Random Selection, URS)이 사용될 경우 최적 값의 수렴을 위해서 Q-테이블을 접근하는 회수가 크게 증가한다. 따라서 URS는 실 세계 환경에서의 범용적인 온라인 학습에는 부적절하다. 이와 같은 현상은 URS가 최적의 정책에 대한 이용(exploitation)의 불확실성을 반영하기 때문에 발생하게 된다. 이에 본 논문에서는 보조 마르코프 프로세스(auxiliary Markov process)와 원형 마르코프 프로세스(original Markov process)로 구성되는 혼합 비정적 정책 (Mixed Nonstationary Policy, MNP)을 제안한다. MNP가 적용된 Q-학습 에이전트는 original controlled process의 실행 시에 Q-학습에 의해 결정되는 stationary greedy 정책을 사용하여 학습함으로써 auxiliary Markov process와 original controlled process에 의해 평가 측정된 최적 정책에 대해 1의 확률로 exploitation이 이루어질 수 있도록 하여, URS에서 발생하는 최적 정책을 위한 exploitation의 불확실성의 문제를 해결하게 된다. 다양한 실험 결과 본 논문에서 제한한 방식이 URS 보다 평균적으로 약 2.6배 빠르게 최적 Q-값에 수렴하여 MNP가 적용된 Q-학습 에이전트가 범용적인 온라인 Q-학습이 가능함을 보였다.

웨이블릿 분해신호를 이용한 변위응답의 추정 (Estimation of Displacement Responses Using the Wavelet Decomposition Signal)

  • 정범석;김남식;국승규
    • 콘크리트학회논문집
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    • 제18권3호
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    • pp.347-354
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    • 2006
  • 본 논문에서는 웨이블릿 변환이론을 동적 응답변환 알고리즘에 적용하였다. 응답변환 알고리즘에서는 변환응답의 정의에 따라 변위자료를 평가할 수 있는 기법이 제시되었으며, 측정된 가속도신호의 적분에 의한 속도와 변위응답의 추정에서 속도와 변위성분의 초기조건에 대한 정보가 불필요하도록 유도되었다. 웨이블릿 변환은 순수한 스펙트럼 해석뿐만 아니라 시간영역에서의 분해신호를 추출하는데 있어 시간-주파수 공간에서의 실제 신호형상을 제공하는 장점을 갖고 있다. 웨이블릿 분해신호를 사용한 응답변환에서는 추정된 변위곡선에서 정적성분을 추출하거나 동적 변위성분의 모우드별 분리를 가능하게 한다. 제시된 응답변환 알고리즘의 타당성을 평가하기 위해 이동하중이 재하된 실 교량의 현장시험자료를 적용하였다. 교량의 동적 재하시험에서 추정응답의 신뢰도가 확보될 경우에 제시된 방법에 의한 보다 정확한 충격계수의 평가가 가능할 것으로 사료되며, 직접적인 변위의 측정이 곤란한 대형구조물에 대한 동특성의 평가에서도 유용하게 적용될 수 있을 것으로 판단된다.

합성가스와 공기를 혼합한 예혼합화염의 셀 불안정성에 있어서 탄화수소 계 연료첨가에 대한 효과 (Effects of Hydrocarbon Addition on Cellular Instabilities in Expanding Syngas-Air Spherical Premixed Flames)

  • ;송원식;박정;권오붕;배대석;윤진한;길상인
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제35권2호
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    • pp.179-188
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    • 2011
  • 본 연구에서는 합성가스-공기 화염의 셀 불안정성에 있어서 탄화수소 연료의 첨가효과를 알아보기 위하여 상온, 고압, 정적상태의 연소실에서 실험을 수행하였다. 층류화염전파속도는 상세반응기구와 전달물성치를 사용하여 계산하였고 이를 실험으로 측정된 값과 비교하였다. 탄화수소 연료가 첨가된 합성가스-공기 화염의 셀 불안정성은 수력학적 불안정성과 확산-열 불안정성의 관점에서 평가되며 희박예혼합 화염에 대해 실험으로부터 측정된 셀불안정성을 유발하는 임계 Peclet 수는 이론적으로 얻어진 값과 비교하였다. 실험결과는 반응혼합물에 탄화수소 계 연료의 첨가량이 증가할수록 화염전파속도는 감소함을 보였다. 합성가스-공기화염에 프로판과 부탄을 첨가하였을 경우 수력학적 불안정성과 확산-열 불안정성이 감소하여 셀 형성은 현저하게 감소하였다. 반면 메탄을 첨가하였을 경우 셀 불안정성이 완화되는 효과는 없었다.

간호대학생의 핵심기본간호술에 대한 학습경험, 중요성인식과 학습 자기효능감이 수행자신감에 미치는 영향 (The Influence of Nursing Students' Learning Experience, Recognition of Importance and Learning Self-efficacy for Core Fundamental Nursing Skills on their Self-confidence)

  • 김순옥;강복희
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권8호
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    • pp.172-182
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    • 2016
  • 본 연구는 핵심기본간호술에 대한 학습경험, 중요도인식과 학습 자기효능감이 수행자신감에 미치는 영향을 알아보기 위해 질문지를 통해 조사 분석한 서술적 조사연구이다. 연구대상자는 D지역 소재 일개대학 간호학과에 재학중인 간호학생 231명이었으며, 자료수집은 2015년 5월11일에서 6월18일까지 실시하였다. 자료분석은 SPSS 21.0 Program을 이용하여 t-test, ANOVA, 피어슨 상관관계(Pearson's correlation coefficients), 다중회귀분석(Multiple regression) 통계방법을 활용하여 분석하였다. 연구결과를 살펴보면 학습경험은 활력징후, 근육주사, 피하주사 순으로 높았고, 중요성인식은 정맥요법, 근육주사, 활력징후 순으로 높았으며, 수행자신감은 활력징후, 격리실 출입시 보호 장구 착용 및 폐기물관리, 입원관리하기 순으로 높게 나타났다. 일반적 특성에 따른 학습경험은 학년, 학습 자기효능감과 수행자신감은 전공만족도와 실습만족도에 따라 통계적으로 유의한 차이가 있었다. 핵심기본간호술에 대한 학습경험, 중요성인식, 학습 자기효능감, 수행자신감과의 상관관계에서는 학습경험과 수행자신감, 학습 자기효능감과 수행자신감에서 정적 상관관계를 보였고, 수행자신감에 영향을 미치는 요인은 학습 자기효능감과 학습경험 순으로 높게 나타났다. 따라서 본 연구결과를 근거로 핵심기본간호술 수행자신감을 향상시키기 위한 교육전략 수립 시 학습 자기효능감을 강화시키고, 학습경험을 증가시키는 방안이 필요할 것으로 사료된다.

비내진상세를 가지는 철근콘크리트 기둥의 정량적 손상도 평가 기준 (Quantitative Damage Index of RC Columns with Non-seismic Details)

  • 김경민;오상훈;최광용;이정한;박병철
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제17권6호
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    • pp.11-20
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    • 2013
  • 5층 이하 비내진상세를 가지는 철근콘크리트 건축물의 지진시 긴급 위험도 평가를 위한 부재의 정량적 손상도 평가 기준을 제시하기 위하여 실대형 크기의 철근콘크리트 1층 1경간 골조 실험체의 정적실험을 실시하였다. 실험결과, 실험체는 기둥의 휨항복후 전단파괴에 의하여 파괴되었으며, 기둥과 접합부에 균열, 압괴 등의 손상이 발생한 반면, 보에는 균열 등의 손상이 거의 발생하지 않았다. 이와 같이 비내진상세를 가지며 휨항복후 전단파괴하는 철근콘크리트 기둥의 손상도를 5단계로 분류하고 손상단계별 한계상태를 평가하기 위한 정량적 기준으로서 지진시 상대적으로 측정이 용이한 잔류 층간변형각과 잔류 균열폭을 이용하였다. 손상한계상태의 잔류 층간변형각 및 잔류 균열폭은 실험결과에 따른 손상한계상태의 최대 층간변형각과의 관계에 의하여 결정하였으며, 한계 최대 층간변형각은 실험결과에 의한 부재의 하중-변형 관계 및 손상발생 현황을 바탕으로 결정하였다. 한계 잔류 층간변형각은 해당 최대 층간변형각에 의한 잔류 층간변형각 중의 최대값 이상이 되도록 하였으며, 한계 잔류 균열폭은 해당 최대 층간변형각에 의한 잔류 전단균열폭의 최소값 및 잔류 휨균열폭의 평균값으로 결정하였다. 한편, 본 논문을 통하여 제시한 손상한계상태의 잔류 층간변형각과 잔류 균열폭은 지진으로 동일한 부재 변형이 발생할 경우 내진설계가 실시된 부재를 대상으로 하는 국외 손상도 평가 기준에 의한 값보다 작은 것으로 나타났다.

대학병원간호사의 자기효능감, 업무수행능력이 직무만족도에 미치는 영향요인 (A Study on The Influence Factors of Self-Efficacy, Job Performance, and Job Satisfaction of University Hospital Nurses)

  • 김미영;이혜경
    • 한국응용과학기술학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.726-736
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    • 2019
  • 본 연구의 목적은 대학병원간호사의 자기효능감, 업무수행능력이 직무만족도에 미치는 영향을 파악하기 위함이다. 연구대상은 C시에 소재한 대학병원에 근무하는 간호사 130명을 대상으로 구조화된 설문지를 이용하여 자료 수집하였다. 수집된 자료는 spss 25.0을 이용하여 평균, 표준편차, t-test, ANOVA, Pearson's correlation, 다중회귀분석을 통해 분석하였다. 연구결과 자기효능감은 5점 만점에 평균 3.24점, 업무수행능력은 5점 만점에 평균 2.74점, 직무만족도는 5점 만점에 평균 3.10점으로 나타났다. 자기효능감, 업무수행능력, 직무만족도과의 관계는 정적상관관계가 있었다. 직무만족도에 영향을 미치는 요인으로 자기효능감(${\beta}=.39$, p<.001), 30~34세의 연령(${\beta}=-.27$, p=.001), 근무부서 중 수술실(${\beta}=-.17$, p=.029), 내과병동(${\beta}=-.17$, p=.025), 미혼(${\beta}=-.20$, p=.012)순이었고, 모형의 설명력은 30.4%이었다. 본 연구결과를 바탕으로 병원간호사의 자기효능감, 연령, 근무부서 등을 고려한 직무만족도를 증진시키기는 프로그램 개발이 필요하다.

유방암 환자의 전초림프절 생검에서 유방림프신티그라피와 수술 중 감마프로우브의 유용성 (Use of Mammary Lymphoscintigraphy and Intraoperative Radioguided Gamma Probe in Sentinel Lymph Node Biopsy of Breast Cancer)

  • 김순;전석길;김유사
    • 대한핵의학회지
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    • 제34권6호
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    • pp.478-486
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    • 2000
  • 목적: 조직 검사에서 유방암으로 확진된 환자 15명 (평균 연령 50.4세)을 대상으로 수술 전에 시행한 유방림프신티그라피(lymphoscintigraphy)와 수술 중 감마프로우브를 이용하여, 림프관 유입형태 및 전초림프절(sentinel lymph node)을 찾아, 전초 및 액와림프절을 각각 절제, 생검하여, 전초 림프절의 림프신티그라피 발현율, 전초림프절 전이와 액와림프절 전이의 상관 관계 등을 보고자 하였다. 대상 및 방법: 환자의 임상병기는 병기 I-II 이었고, 4례에서 액와림프절이 촉지되었다. 침습성 관암 13명, 수질암 및 포도당 풍부암이 각각 1명씩이었다. 유방림프신티그라피는 다음과 같이 시행하였다. 방사성의약품 Tc-99m antimony sulfide colloid $30{\sim}37MBq$을 총 0.4 ml 용량으로 만들어, 원발 종괴에서 $2{\sim}3mm$ 떨어진 위치의 12, 3, 6, 9시 방향에 각각 0.1 ml를 피내 주사하고 약 2분 동안 마사지하였다. 저에너지, 고해상도 평행 조준기를 이용하여 초기 동적 영상(10 sec/frame)을 10분간 시행하였으며, 이어서 5분 간격으로 $30{\sim}60$분에 걸쳐 초기 정적영상을 얻었고, 주사 후 2시간에 지연영상을 획득하였으며, 각각의 영상을 비교하여 전초림프절과 유입 림프관을 확인하였다. 유방림프신티그라피검사가 끝나면 즉시 수술실로 옮겨 전초림프절이라고 판독된 부위를 감마프로우브로 찾아 림프절의 계수와 배후 방사능을 측정하였고, 이 부위를 절개하여 조직을 떼어내 표지하고 생검하였으며, 그 외에 배후 방사능보다 높은 계수를 보인 부위가 있으면 따로 표지하여 조직 검사를 하였다. 모든 환자에서 원발 종양의 절제술과 액와림프절 절제술을 시행하였다. 결과: 전체 환자 15명 가운데 14명에서 유방림프신티그라피 및 수술 중 감마 프로우브로 전초림프절이 발견되었다(전초 림프절 검출율: 93.3%). 유방림프신티그라피로 발견된 평균 전초림프절수는 $2.47{\pm}2.00$개였으며, 감마프로우브를 이용하여 수술로 절제된 평균 전초림프절 수는 $2.36{\pm}1.96$개였다. 초기 동적 유방림프신티그라피에서 전초림프절로 유입되는 림프관이 총 15명 중 3명에서 관찰 할 수 있었으며(20%), 3명에서는 전초림프절이 2시간 지연 영상에서만 발견되었다(20%). 유방림프신티그라피에서 전초림프절이 나타난 시간은 평균 $33.4{\pm}48.4$분이었다. 전초림프절의 조직 생검 결과 14명 가운데 7명의 전초림프절에서 전이 소견이 관찰되었고(50%), 이 중 5명 환자의 액외림프절에서 전이가 보였다(예민도: 71.2%). 그러나 전초림프절에 전이가 있었던 7명 가운데 2명은 액와림프절에서 전이 소견은 관찰되지 않았다. 전초림프절에 전이가 없었던 7명 환자에서는 모두 액와림프절에서도 전이 소견을 관찰 할 수 없었다(특이도: 100%). 유방림프신티그라피 및 수술 중 감마프로우브로 전초림프절을 발견 할 수 없었던 1명에서 액와절제술 후 액와림프절 조직에서 림프절에 전이가 관찰되었다. 결론: 따라서 유방암 환자에서 유방림프신티그라피와 수술 중 감마프로우브를 이용한 전초림프절 생검은 액와림프절 전이 평가에 있어 높은 예민도와 특이도를 나타내므로 불필요한 액와림프절 절제술을 줄이는데 도움이 될 것이다.

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청각 및 후각자극에 의한 뇌파(EEG)와 진동이미지기술의 상관성 분석에 관한 연구 (A Study on the Correlation Analysis of EEG and Vibraimage due to Auditory and Olfactory Stimulation)

  • 김정민;김명호
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제16권6호
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    • pp.4291-4297
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    • 2015
  • 실내공간에서 인간의 쾌적감 및 불쾌적감 등의 감성을 측정하기 위하여 뇌파(EEG)측정을 많이 사용하고 있으나, 뇌파(EEG)측정은 접촉식으로써 실험에 제한적이다. 그러나 진동이미지기술은 웹캠 카메라를 이용하여 인간의 감성을 측정할 수 있는 비접촉식 방법으로써 실내공간에 적용하기에 적합하다고 판단된다. 따라서 인간의 감성을 측정할 수 있는 접촉식인 뇌파(EEG)와 비접촉식인 진동이미지기술의 상관변수를 도출하고자 한다. 본 연구에서는 소리크기 60[dB] 및 90[dB]과 로즈마리 및 쟈스민 향기에 대한 피험자의 뇌파(EEG)와 진동이미지기술의 상관분석을 하였다. 피험자는 건강상태를 점검하여 대학생 남자 3명으로 선별하여 10회 반복 실험하였고, 실험기간은 약 한 달간 진행되었으며, 측정실의 조건은 온도 25[$^{\circ}C$], 상대습도 50[%], 조도 1.000[lux] 및 기류속도 0.02[m/sec]로 하였다. 뇌파(EEG) 23가지 지표(절대${\theta}$, 상대${\theta}$, 절대$S{\alpha}$, 상대$S{\alpha}$, 절대${\alpha}$, 상대${\alpha}$, 절대${\beta}$, 상대${\beta}$, 절대$\gamma$, 상대$\gamma$, 절대$F{\alpha}$, 상대$F{\alpha}$, 절대SMR, 상대SMR, $SMR/{\theta}$, $SMR+M{\beta}/{\theta}$, 절대$H{\beta}$, 상대$H{\beta}$, $H{\beta}/{\alpha}$, 절대$M{\beta}$, 상대$M{\beta}$, SEF50, ASEF50)와 진동이미지기술 10가지 지표(긴장/불안, 억제, 신경과민증, 밸런스, 매력, 자신감, 의심, 스트레스, 공격성, 에너지)를 상관 분석한 결과 뇌파(EEG)의 상대${\gamma}$파와 진동이미지기술의 신경과민증 지표가 (${\pm}$).414와 (${\pm}$).424로 높은 정적상관관계로 분석되었다.