• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권6호
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• pp.230-237
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• 2005

본 연구에서 우슈 도장에서의 수련자 신체활동량을 과학적, 정량적으로 분석하여 스포츠의학의 중요한 관심사인 질병의 예방과 만성퇴행성 질환의 조절과 관리 그리고 건강을 증진할 수 있는 방안을 제안한다. 신체활동량을 측정하기 위해 신호획득 장비는 body media사에서 개발한 SenseWear PRO2 Armband를 사용하였다. Armband내에는 체온계(skin temperature sensor), 온도계(near-body temperature sensor), 가속도센서(accelerometer), 몸에서 발산되는 열량을 측정하는 센서(heat flux sensor), 피부의 전기전도도를 측정하는 센서(galvanic skin response sensor)가 있다. 각각의 센서로부터 획득한 데이터는 Armband내의 저장장치에 기록하였다. Armband에 저장된 데이터를 InnerView Wearer Software를 이용하여 우슈 도장에서 수련자의 신체활동에 따른 피부온도변화, 칼로리 소모, 활동량 추이변화를 분석하였다. 연구결과 지속적으로 오랜 기간 동안 운동을 한 사람은 단시간에 많은 에너지 소모를 하는 것으로 나타났으며 Physical activity가 활발하면 에너지 소모가 증가하고 동시에 피부 온도가 상승하는 것을 알 수 있었다. 에너지 소모가 증가하면서 피부온도가 증가하고 난 후 열 발산이 일어나는 것을 실험결과 알 수 있었다. 그리고 피부전도는 Physical activity, 에너지 소모, 피부온도 증가 등의 인자에 아무런 영향을 받지 않는 것으로 나타났다.

• 수면정신생리
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• 제16권2호
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• pp.79-84
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• 2009

목 적: 바이오피드백은 정신생리연구에서 중요한 위치에 있으며 정신생리장애 치료에도 유용하다. 만성통증은 매우 흔히 관찰되는 대표적 정신생리장애이다. 이 연구에서는 바이오피드백 기기를 이용한 스트레스 반응 검사로 만성통증 환자와 정상인 간에 생리신호의 특성을 비교하였다. 방 법: 만성통증 환자 42명(남자 17명, 여자 25명, 44.67${\pm}11.10$세)에게 치료 첫째 시간에 바이오피드백 기기를 이용하여 스트레스 반응검사를 하였다. 그 결과를 정상인 42명(남자 17명, 여자 25명, 45.17${\pm}10.46$세)과 비교하였다. 스트레스 반응검사에서는 기저, 스트레스, 그리고 회복 상태에서 각각 전두근 근전도(frontalis electromyography), 피부전도(skin conductance), 피부체온(skin temperature)을 각각 2분씩 측정하여 평균값을 산출하였다. 측정값들의 양 군간 비교에는 독립 t-검정(independent t-test), 각 상태에 따른 측정값의 변화는 대응표본 t-검정(paired-test)로 분석하였다(양측검정, p<0.05). 결 과: 만성 통증 환자는 정상인에 비해 기저, 스트레스, 그리고 회복 상태 모두에서 전두근이 더 긴장해 있었다 (기저: $8.10{\pm}10.465.97{\mu}V$ vs $4.72{\pm}1.52{\mu}V$, t=-3.56, p<0.01; 스트레스: $11.25{\pm}6.89{\mu}V$ vs $8.49{\pm}4.78{\mu}V$, t=-2.13, p<0.05; 회복: $7.12{\pm}3.77{\mu}V$ vs $4.78{\pm}1.59{\mu}V$, t= -3.70, p<0.01). 또한 만성 통증 환자는 세 상태 모두에서 피부전도가 더 잘 되었다(기저: $1.06{\pm}1.0{\mu}S$ vs $0.42{\pm}0.29{\mu}S$, t=-4.0. p<0.01; 스트레스: $1.87{\pm}2.05{\mu}S$ vs $1.03{\pm}0.86{\mu}S$, t=-2.47, p<0.05; 회복: $1.74{\pm}1.77{\mu}S$ vs $0.64{\pm}0.59{\mu}S$, t=-3.8, p<0.01). 그러나 피부체온은 기저, 스트레스, 그리고 회복 상태 모두에서 두 군 사이에 유의한 차이가 없었다(p<0.05). 결 론: 만성 통증 환자는 정상인에 비해 전두근 근전도와 피부전도 측정값이 전반적으로 증가된 소견을 보였다. 이는 통증으로 인하여 교감신경계가 정상인에 비해 자극에 더 예민한 상태에 있음을 시사한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제19권3호
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• pp.261-268
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• 1998

위전도는 피부전극을 이용하여 위에서 발생하는 전기신호를 측정하여 위운동상태를 측정하는 비관혈적인 검사방법이다. 본 연구에서는 임상적으로 유용한 위전도신호 측정 및 분석시스템을 개발하였으며, 개발시스템은 크게 하드웨어(생체증폭기, 필터)와 소프트웨어(유저인터페이스, 분석알고리듬, 환자데이터베이스)로 구성된다. 개발시스템의 생체신호증폭기는 신호분석에 용이하도록 3채널로 구성되어 있으며, 신호의 저장 및 분석은 PC에서 수행하도록 구성되어 있다. 위수축 정보의 획득을 위해서 분석신호는 16Hz로 샘플링하였으며, 위전도신호분석은 임상이용에 유용한 여러 가지 분석 파라메터를 추출할 수 있도록 하였다. 개발된 시스템은 동물실험을 통하여 성능을 평가하였으며, 현재 환자를 대상으로 임상시험이 진행중이다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.90-94
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• 2002

이전연구에서 가상현실에 몰입하는 동안 넓은 시야 (Field of view: 150$^{\circ}$)와 빠른 운행속도 (70 km/sec)가 사이버멀미를 심화시킨다는 결과를 얻었다: 피험자의 90%가 좁은 시야 (50$^{\circ}$)와 느린 운행속도 (30 km/sec)에서 사이버멀미 증상이 적었다. 본 실험에서는 피험자가 생리적인 동요를 경험할 때마다 바이오피드백 방법을 사용해서 사이버멀미 감소 가상환경 (cybersickness alleviating virtual environment, CAVE)을 제시한 후, 그 효과를 관찰하였다. 피부전도도, 말초체온, 말초혈류량, 심박률, 눈 깜박임, 뇌전위의 변수들을 입력으로 하는 인공신경망으로 구성된 실시간 멀미 탐지 시스템과 CAVE-제시 피드백 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 생리적 측정치들이 사이버멀미의 출현을 신호할 때마다 피드백 출력으로 좁은 화면과 감소된 운행속도를 일시적으로 제공했다. 36명의 피험자를 대상으로 SSQ (simulator sickness questionnaires)와 자기보고를 이용하여 사이버멀미의 빈도와 심각도를 조사하였다. 모든 피험자는 한달 간격으로 CAVE 조건과 non-CAVE 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 사이버멀미의 빈도와 심각도는 non-CAVE 조건보다 CAVE 조건에서 유의미하게 감소하였다. 즉, 전기생리학적 특징들에 기반한 인공신경망에 의해 제공된 좁은 시야와 느린 운행의 가상환경은 사이버멀미 증상들을 의미있게 감소시켰다. 이러한 결과들은 생체신호 피드백 시스템을 이용하여 인간 친화적 가상환경을 구축할 수 있는 가능성을 보인 것이다.

• 한국임상수의학회지
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• 제25권5호
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• pp.400-404
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• 2008

10살된 암컷 요오크셔테리어(체중 3 kg)가 심한 호흡곤란 청색증, 간헐성 발작 증상으로 진료가 의뢰되었다 신체검사 결과 지속성 맥박결손을 동반한 불규칙 서맥이 부정기적으로 관찰되었다. 심전도 검사에서 고도의 방실차단이, 방사선검사에서 중증 기관허탈이 진단되었다. 피부경유 심박조절 하에 자동확장 기관내 스텐트를 성공적으로 장착할 수 있었다.

• 문화기술의 융합
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• 제8권5호
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• pp.749-754
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• 2022

다양한 의료 응용 분야에서 웨어러블 및 피부 부착형 전자 패치에 피부 표면의 높은 접착력과 내수성이 요구된다. 본 연구에서는 탄소 기반 전도성 고분자 복합 소재에 개구리 발바닥의 육각 채널와 문어 빨판의 흡착 구조 패턴을 모사한 신축성 있는 전자 패치를 보고한다. 개구리의 발바닥을 모사한 육각 채널 구조는 수분을 배수하며, 균열억제 효과를 통해 점착력을 향상 시키며, 문어 빨판을 모사한 흡착 구조는 젖은 표면에서 높은 점착력을 나타낸다. 또한 고점착 전자패치는 실리콘(max. 4.06 N/cm²), 피부 복제 표면(max. 1.84 N/cm²) 등 다양한 표면에 건조 및 젖은 조건에서 우수한 접착력을 가지고 있다. 고분자 매트릭스와 탄소 입자를 기반으로한 고분자 복합소재를 통해 제작된 고점착 전자 패치는 건조 및 습한 환경에서 심전도(ECG)을 안정적으로 감지할 수 있다. 이 연구에서 보여진 특성을 기반으로 제안된 전자 패치는 다양한 생체 신호의 진단을 위한 웨어러블 및 피부 부착 센서 디바이스를 구현하는 잠재적 응용 가능성을 제시한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제18권3호
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• pp.273-283
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• 1997

위전도는 피부전극을 이용하여 위에서 발생하는 전기신호를 측정하여 위운동 상태를 측정하는 검사방법이다. 여러 연구자들이 위전도를 이용하여 위수축과 관련된 정보를 얻으려고 노력하였지만 아직까지 임상적으로 유용한 정보를 주는 방법을 제시하지 못하고 있다. 본 연구에서는 위전도신호를 주파수영역 분석 및 벡터분석을 이용하여 위수축을 측정할 수 있는 방법을 제시하였다. Running spectrum analysis를 이용한 주파수영역분석에서는 주주파수와 이의 고조파의 크기변화를 위수축신호(스트레스인게이지신호, 위내압신호)와 비교하였다. 벡터분석에서는 피부전극에서 얻은 위전도신호를 이용하여 위전도벡터를 구한 후, 이 위전도벡터의 분포에 대한 분석을 실시하였다. 제시된 방법은 동물실험 및 임상실험을 통하여 그 타당성을 검정하였다. 주파수영역분석에서 위수축이 일어나는 경우 주주파수의 크기에 비해 제1고조파의 크기가 상대적을 증가하는 것을 발견하였다. 위전도 벡터분석에서는 위수축유무에 따라 위전도벡터의 분포가 변함을 알 수 있었으며, 위전도벡터의 분포로부터 계산한 회귀곡선의 기울기 및 회귀곡선에 대한 분산이 위수축유무에 따라 유의한 차이를 가지는 값을 가짐을 알 수 있었다.

• 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.

• 수면정신생리
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• 제8권1호
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• pp.52-58
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• 2001

목 적 : 정상 대조군보다 공황장애환자의 생리적 각성수준이 더 높고 생리적 유연성이 더 적을 것이다. 이러한 가정을 확인하기 위해 공황장애환자와 정상대조군사이의 정신생리반응의 차이를 알아보았다. 방 법 : 환자군은 DSM-Ⅳ의 공황장애 진단기준에 맞는 외래 및 입원 환자 10명(남성 9명, 여성 1명；연령 $47.5{\pm}14.3$세), 정상 대조군(남성 9명, 여성 1명 ; 연령 $47.3{\pm}10.1$세)은 전북의대 학생 및 전북대학교병원직원 10명으로 선정하였다. 심리적 평가항목으로서, 불안, 우울 수준은 상태특성불안척도, Beck 우울 척도, Hamilton 불안 및 우울 척도로 평가하였다. 생리적 평가항목으로서 자율신경계의 정신생리반응을 측정하였는데, 맥박, 호흡속도, 피부전도반응, 근전도 등은 J & J I-330모델을 이용하였다. 스트레스작업은 4가지로서 암산, 비디오게임, 과호흡, 스트레스사건 이야기작업을 이용하였다. 정신생리반응의 측정순서는 생리반응 측정전 약 15분간의 휴식후 각각 3분씩의 '기저기간-암산작업 기간-휴식기간(3분)-비디오게임 기간-휴식기간-과호흡 기간-휴식기간-트레스사건 이야기작업 기간'으로 하였다. 두 군사이의 스트레스작업에 따른 심리적, 생리적 평가 항목들의 차이를 통계 분석하였다. 결 과 : 대조군보다 공황장애군에서 우울, 불안수준이 유의하게 더 높았다. 생리반응 중 피부전도반응(p=.017), 근전도(p=.047), 맥박(p=.049)의 기저치가 대조군보다 공황장애군에서 유의하게 더 높았다. 또한, 피부전도반응의 경우, 과호흡시 놀람반응이 대조군보다 공황장애군에서 유의하게 더 컸다(p=.001). 맥박의 경우, 암산작업시 놀람 및 회복반응이 대조군보다 환자군에서 유의하게 더 적었다(각각 p=.007, p=.002). 환자군내에서 피부전도반응의 경우, 암산(p=.0001) 및 비디오게임(p=.021) 작업시 놀람반응이 회복반응보다 유의하게 더 컸다. 또한 호흡반응의 경우, 환자군내에서 과호흡시(p=.035) 놀람반응보다 회복반응이 유의하게 더 컸다. 결 론 : 상기 결과로 미루어보아, 공황장애환자는 정상 대조군보다 기저기에서 대부분 자율신경계의 생리적 각성수준이 더 높았으나, 측정항목에 따라 생리적 유연성의 기복이 있었다. 따라서, 공황장애환자의 치료시 자율신경계의 각성수준을 감소시키고, 일부 스트레스에 대한 생리적 유연성 회복이 필요하다고 생각한다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.11-18
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• 2015

오늘날 스트레스는 인간의 정신적, 신체적 건강을 위협하는 주된 요인 중의 하나이다. 본 논문에서는 대학생들에 대해 수업 전과 후에 측정한 심박변이도, 전기피부반응, 피부 온도가 스트레스 환경에서 생체 신호에 미치는 영향을 분석, 조사하였다. 본 연구에는 21세에서 27세 사이의 학생 30명이 참여하였으며, 이들의 평균 나이는 22.31세, 표준편차는 1.45세이다. 실험을 통해 시간영역과 주파수영역 모두에서 HRV의 제어 그룹에 대해 비교한 결과, 실험군에 대한 RMSSD(p=0.033), LF 첨두값(p=0.003), VLF(p=0.045)가 통계적으로 유의한 것으로 확인되었다. 평균 피부 전도도는 수업 후의 측정 결과(평균=5.993(uS), 표준편차=3.406)가 수업 전의 측정 결과(평균=3.039(uS), 표준편차=2.628)보다 평균적으로 97.2% 높게 나타났으며, 피부 온도는 수업 후의 측정 결과($34.835{\pm}0.305$)가 수업 전의 측정 결과($34.471{\pm}0.281$)보다 평균적으로 1.055% 높게 나타남을 알 수 있었다. 본 연구결과는 스트레스 관련 임상 연구에서 자율신경계의 반응을 조사하는 연구에 활용될 수 있을 것으로 사료된다.