• 감성과학
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• 제20권2호
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• pp.161-170
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• 2017

감정은 학습능력, 행동, 판단력 등 삶의 많은 부분에 영향을 끼치므로 인간의 본질을 이해하는 데 중요한 역할을 한다. 그러나 감정은 개인이 느끼는 강도가 다르며, 시각 영상 자극을 통해 감정을 유도하는 경우 감정이 지속적으로 유지되지 않는다. 이러한 문제점을 극복하기 위하여 총 4가지 감정자극(행복, 슬픔, 공포, 보통) 시 생체신호(뇌전도, 맥파, 피부전도도, 피부 온도)를 획득하고, 이로부터 특징을 추출하여 분류기의 입력으로 사용하였다. 감정 패턴을 확률적으로 해석하여 다른 공간으로 매핑시켜주는 역할을 하는 Restricted Boltzmann Machine (RBM)과 Multilayer Neural Network (MNN)의 은닉층 노드를 이용하여 비선형적인 성질의 감정을 구별하는 Deep Belief Network (DBN) 감정 패턴 분류기를 설계하였다. 그 결과, DBN의 정확도(약 94%)는 오류 역전파 알고리즘의 정확도(약 40%)보다 높은 정확도를 가지며 감정 패턴 분류기로서 우수성을 가짐을 확인하였다. 이는 향후 인지과학 및 HCI 분야 등에서 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 디지털콘텐츠학회 논문지
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• 제18권1호
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• pp.87-91
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• 2017

최근, 스포츠, 디자인, 감성 과학 등의 분야 등에서 IoT 웨어러블 디바이스를 활용하는 여러 가지 연구들이 매우 활발하게 진행되고 있다. 시계, 스마트밴드, 안경 등 IoT 웨어러블 디바이스로부터 얻어지는 혈압, 심전도, 피부온도, 피부전도도 등과 같은 인간 생체 데이터는 의미있는 미래 응용들에 적용될 수 있다. 이러한 생체데이터는 인간의 감성변화와 물리적 상태등의 개인의 상태 정보를 얻을 수 있으며, 개인의 감성과 물리적 상태는 고객들의 가치있는 소비와 유관하게 연결되어 있기 때문에 이러한 방법은 현재 시점에서 그 중요성이 더해가고 있다. 그러므로, 개인적인 정보는 고객의 감성을 다루는 문화 산업의 마케팅에 효과적으로 활용될 수 있다. 본 연구에서는 예술과 기술 사이의 융합 연구의 전체적인 구조를 활용하기 위한 구현 스텝들을 보인다. 이러한 예술과 과학의 융합을 통해, 뮤지컬 산업의 창작과 마케팅의 효율화를 증대하고자 한다.

• 공업화학
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• 제27권2호
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• pp.115-122
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• 2016

사람의 머리카락, 눈, 피부 등에서 발견되는 멜라닌은 자연의 생물체에 존재하는 어두운 색소를 가르치는 통칭이다. 멜라닌은 자유 라디컬을 흡수해서 제거하는 특성을 가지고 있어, 해로운 UV 광선이 생체로 침투할 때, 세포 및 조직을 보호하는 역할을 한다. 또한, 전기적 전도성 및 이온 전도성을 가지고 있으며, 항산화성, 젖은 상태에서의 접착성, 금속이온 킬레이팅 등 다기능성으로 인해, 다양한 분야에서의 응용이 주목받고 있다. 자연계에 존재하는 생체 멜라닌의 구조를 정확하게 정의할 수는 없지만, 멜라닌의 응용 분야는 센서, 의료기기 등으로 확대되고 있다. 본 미니총설에서는 멜라닌의 원천과 합성, 구조와 특성, 그리고 다양한 분야로의 응용 가능성에 대해서 구체적으로 논의한다.

• 감성과학
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• 제21권1호
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• pp.177-186
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• 2018

감성은 복잡하고 다양한 요인들에 의해 영향을 받기 때문에 다각적인 측면에서 고려되어야 한다. 본 연구에서는 심리 평가 척도의 하나인 각성(arousal) 지표와 다중 생체신호에서 추출된 생체지표 반응을 이용하여 중립 및 부정 감성(슬픔, 공포, 놀람)의 분류하였다. 이를 위하여 감성에 따른 생체지표 반응의 차이를 확인하였고, 다중 신경망 알고리즘 기반의 감성 인식기를 적용하여 이들 감성이 얼마나 정확하게 분류되는가를 확인하였다. 총 146명의 실험 참가자(평균 연령 $20.1{\pm}4.0$, 남성 41%)를 대상으로 감성 유발 자극을 제시하고 동시에 생체신호(심전도, 혈류맥파, 피부전기활동)를 측정하였다. 또한 감성 유발 자극에 대한 심리 반응을 감성 평가 척도로 평가하였다. 측정된 생체신호에서 심박률(HR), NN 간격의 표준편차(SDNN), 혈류량(BVP), 맥파전달시간(PTT), 피부전도수준(SCL), 피부전도반응(SCR)을 추출하였다. 결과 분석을 위하여 감성 자극에 대한 각성도와 안정 상태와 감성 상태의 생체지표 반응을 활용하였다. 또한 감성 분류를 위하여 다중 신경망 기반의 감성 인식기를 활용하였다. 그 결과, 감성에 따른 생체지표 반응의 차이를 확인하였고, 이들 감성의 분류 성능은 각성도와 모든 생체지표 특징들을 조합하였을 때 정확도가 가장 높음(86.9%)을 확인하였다. 본 연구는 심리 및 생체지표 추출과 기계학습 기술의 적용을 통하여 부정 감성을 분류할 수 있음을 제안하며, 이는 인간의 감성을 탐지하는 감성 인식 기술을 확립하는데 기여할 것으로 예상한다.

• 감성과학
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• 제6권1호
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• pp.11-16
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• 2003

본 연구에서는 가상현실사용자들이 모션베이스를 사용함에 따라 가상현실에 대한 평가가 어떻게 달라지는지를 조사하였다. 33명의 피험자를 대상으로 모션베이스 평가설문과 자기보고를 통해 가상현실에서의 현실감, 재미, 멀미감을 조사하고 가상주행 전, 중, 후에 내장근전위, 피부전도도, 말초체온, 말초혈류량, 심박률, 눈 깜박임의 생리신호를 측정, 분석함으로써 모션베이스 유무에 따른 심리ㆍ생리적인 변수들에서의 차이를 알아보았다 모든 피험자는 2주 간격으로 모션베이스 사용조건과 모션베이스를 사용하지 않는 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 가상현실에 대한 현실감, 재미항목에서 모두 모션베이스를 사용한 조건이 높은 점수를 나타냈다. 또한 모션베이스를 사용한 조건에서 멀미보고수가 감소하는 경향이 나타났다. Tachyarrythmia의 상대파워 변화량과 PPG 최대진폭의 평균변화량 비교는 모션베이스를 사용한 가상현실 조건이 생리적인 요동을 적게 일으키는 것으로 나타났다 이러한 결과들은 시각제시기와 동기화된 모션베이스를 도입함으로써, 가상현실에 대한 현실감은 높이면서 멀미감은 줄일 수 있다는 가능성을 보여준다.

• 한국컴퓨터그래픽스학회논문지
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• 제22권5호
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• pp.37-47
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• 2016

최근 인간과 에이전트 간의 감성적인 상호작용을 지원하기 위해 에이전트의 기쁨, 슬픔 등의 얼굴 표정에 대한 사용자의 반응을 분석하는 연구들이 진행되었다. 그러나 기존의 연구에서는 사용자가 긍정적 혹은 부정적으로 평가하는 지를 검증하기 위해 주로 설문지를 통해 사용자 피드백을 획득하는 방법을 사용하였다. 본 연구에서는 인간과 에이전트 상호작용에서 에이전트의 얼굴 표정에 대한 사용자의 생체신호를 측정하여 감성적인 영향이 있는지 살펴보았다. 일관성 있는 생체 신호 해석 결과를 도출하기 위해 실시간으로 심박수와 피부전도도 등의 생체 신호를 획득하고, 명시적 혹은 비명시적인 피드백 분석방법을 통합하여, 해석을 안정적으로 하도록 하였다. 실험결과 에이전트의 긍정(혹은 부정)적인 얼굴 표정이 사용자의 긍정(혹은 부정)적인 반응을 이끌어 냄을 확인할 수 있었다. 또한, 인간과 에이전트와의 상호작용에서도 인간과 인간의 상호작용과 유사하게 에이전트의 긍정적인 얼굴 표정이 사용자의 부정적인 감정을 감소시킴을 확인할 수 있었다. 본 연구는 인간과 에이전트의 감성적인 상호작용을 위해 에이전트의 얼굴 표정을 디자인하기 위한 근거로 활용할 수 있다.

• 감성과학
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• 제5권2호
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• pp.11-22
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• 2002

본 연구의 목적은 단기적 쾌 또는 불쾌 자극의 생리적 반응지표로서의 전기 피부반응[electrodermal response(EDR) 또는 Galvanic Skin Response(GSR)로 총칭의 유용 가능성을 탐색하고, 이를 위한 자료수집 절차를 확립하기 위한 예비연구의 수행에 있다. 이를 위해 쾌 또는 불쾌를 유발하는 미약한 심상자극과 인지적 암산과제가 피부 전도도(skin conductance level : SCL)에 미치는 영향을 조사하였다. 피험자는 9명의 대학생(남자 5명, 여자 4명)이었다. 쾌 불쾌 자극의 선정방법으로서 각 피험자에게 일련의 단어를 제시하고 머리 속에 떠오르는 대로 좋아하는 대상과 싫어하는 대상을 적게 한 후 그 중 가장 좋아하는 대상과 싫어하는 대상을 선택하게 하였다 이 대상을 각각 쾌\ulcorner불쾌를 유발하는 심상자극으로 사용하였다 세 번째로 제시된 정신적 내면자극은 전통적으로 그 효과가 입증된 인지적 암산과제(숫자 빼기)였다. 자극자료 수집절차는 기저수준 기간, 쾌를 유발하는 심상, 기저수준, 불쾌심상, 기저수준, 암산과제의 순으로 진행되면서 매 10초 간격으로 SCL을 기록하였다. 선행연구와 달리 본 연구에서는 사전 조사연구를 실시하고 이 결과를 토대로 심상의 미세한 심리적 효과가 보다 잘 드러나도록 자료수집 절차가 수정 \ulcorner보완되었다. 즉, 심상자극을 상상한 후 심상자극에 몰입을 충실히 하면서 잡음신호(Irtifact)를 극소화하기 위하여 생생한 심상에 몰입하고 나면 손가락을 살짝 들어서 실험자에게 신호를 보내도륵 하였으며, 기저수준으로의 원상회복을 촉진시키기 위하여 이완의 수준을 깊게 해 주는 데 초점을 둔 지시문을 읽어 주었다. 연구결과, 3회의 기저수준의 SCL상에는 통계적으로 유의미한 차이가 없었다. 이는 선행연구에서 사용된 절차와 달리 본 연구에서 사용된 절차가 여러 자극의 효과비교에 필요한 기저수준의 안정성을 달성하였음을 알려 준다. 또한 암산과제시의 SCL수준이 가장 높게 나타났고, 괴로운 심상자극의 경우보다도 SCL 수준이 유의미하게 높은 것으로 나타났다. 이는 암산과제가 가장 큰 생리적 흥분을 일으킴을 시사한다. 종합하면, 본 연구에서 사용된 절차와 자극과제는 장차 내면의 심리자극의 정신생리적 효과를 연구할 때 좀더 많은 피험자를 대상으로 적용해 볼 가치가 있다고 여겨진다.

• 수면정신생리
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• 제8권1호
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• pp.45-51
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• 2001

목 적 : 교통사고경험은 환자에게 정신사회적 스트레스요인으로 작용하며, 이로 인한 자율신경계의 생리적 각성수준이 항진되어 있을 것이다. 저자들은 교통사고와 관련된 환자중 교통사고에 대한 기억이 있는 군과 없는 군사이의 정신생리반응양상의 차이를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 전북대학교병원 정신과 외래 및 입원환자들중 24명을 대상으로 하였다. 모든 대상자들은 교통사고 관련 환자들이었으며, 연구목적상 이들을 교통사고상황을 기억하고 있는 환자군(12명, 연령 $41.42{\pm}9.10$세 ; 교육수준 $10.33{\pm}3.14$년)과 전혀 기억하지 못하고 있는 환자(12명, 연령 $44.08{\pm}9.83$세 ; 교육수준 $10.92{\pm}3.40$년)군으로 양분하였다. 심리적 평가항목으로서 불안, 우울 수준은 상태특성불안척도, Beck 우울 척도, Hamilton 불안 및 우울 척도로 평가하였다. 생리적 평가항목으로서 자율신경계의 정신생리반응을 측정하였는데, 맥박, 피부전도반응, 근전도 등은 J & J I-330모델을 이용하였고, 수축기 및 이완기의 혈압은 DINAMAP XL Monitor mode 9340을 이용하였다. 스트레스작업은 '대본이용 및 상상기법'을 이용하였다. 연구 대상자들에게 그들이 실제로 경험했던 교통사고상황을 대본으로 작성된 것을 읽어주고 사고상황을 상상하도록 교육시켰다. 정신생리반응의 측정순서는 생리반응 측정전 약 15분간의 휴식후 '기저기간(3분)-대본낭독기간(30초)-교통사고상황의 상상(3분)-휴식기간(3분)'으로 하였다. 두 군사이의 스트레스작업에 따른 심리적, 생리적 평가항목들의 차이를 분석하였다. 결 과 : 정신생리반응중 피부전도반응은 통계적으로 유의한 차이는 없었지만, 기억군의 기저기간과 상상기간, 휴식기간의 측정치가 비기억군에 비해서 상당히 높게 나타났다. 근전도는 휴식기의 측정치가 기억군이 비기억군에 비해 통계적으로 유의하게 낮았다(p=0.028). 그러나, 다른 생리반응항목들은 두군사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 결 론 : 상기 결과, 저자들은 교통사고상황을 기억하고 있는 군에서 기억하지 못하고 있는 군보다 피부전도반응과 같은 일부 자율신경계의 생리적 각성수준이 더 높은 경향을 보임을 확인할 수 있었다. 따라서 교통사고관련 환자의 치료시, 그들이 경험했던 교통사고의 반복적인 기억(재경험)을 최소화시키고, 일부 자율신경계반응의 각성수준을 감소시키는 치료적 기법이 필요하다고 생각한다.

• 감성과학
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• 제20권3호
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• pp.169-180
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• 2017

특성불안이 높은 자들은 분노 표현을 억제하려하기 때문에 주관적인 행동평가로는 특성불안자의 분노 경험을 측정하는데 한계가 있다. 보다 객관적으로 특성불안자의 분노 경험을 측정하기 위하여 본 연구에서는 분노에 의해 유발된 자율신경계 반응이 특성불안 수준에 따라 차이가 있는지를 확인하고자 한다. 실험참가자들을 불안집단과 통제집단으로 구분하였으며, 분노자극을 제시하기 전과 후에 심전도(ECG), 호흡(RESP), 피부전기활동(EDA), 그리고 피부온도(SKT)를 측정하였다. ECG에서 심박률(HR), NN 간격의 표준편차(SDNN), 심박주기 제곱의 평균제곱근(RMSSD), 심박변이도의 저주파성분(LF), 심박변이도의 고주파성분(HF), 저주파성분과 고주파성분의 비율(LF/HF ratio), RESP에서 호흡주기(RR)를, EDA에서 피부전도수준(SCL)을, SKT에서 최대피부온도(maxSKT)를 산출하였다. 두 집단 간 분노자극에서 유발된 분노정서 강도의 차이를 검증한 결과, 집단 간 차이는 유의하였다. 자율신경계 반응 차이를 확인한 결과, 불안집단에서 유의미한 SDNN와 LF의 증가, HF, LF/HF ratio, 그리고 RR의 감소가 나타났다. 본 연구 결과는 특성불안이 높은 이들의 분노 경험을 측정하는데 자율신경계 반응이 객관적인 지표로 활용이 가능함을 시사한다.

• Child Health Nursing Research
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• 제20권3호
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• pp.142-148
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• 2014

목적 본 연구는 아동의 정맥 천자 시 국소마취크림 도포가 통증에 미치는 효과를 규명하고자 시도하였다. 방법 경피적 국소마취크림 도포가 아동의 정맥 천자 시 통증에 미치는 효과를 측정하기 위한 유사 실험 설계로 반복 측정연구이다. 경피적 국소마취크림의 적용시간을 기존 1시간 적용보다 30분 단축한 30분으로 하였고, 대상자를 입원 시의 학령기 아동으로 하여 국소마취크림이 정맥 천자 시 통증에 미치는 영향을 연구하였다. 정맥 천자 시 통증에 대한 반응을 피부 전기반응, 아동의 자가 보고와 심박동수 측정으로 조사하였다. 결과 정맥 천자 시 통증에 대한 피부 전기반응의 최대값과 평균값은 실험군이 대조군보다 유의하게 낮아 경피적 국소마취크림 도포가 정맥 천자 시 아동의 통증을 감소시키는 효과가 있음을 알 수 있다. 결론 본 연구 결과 경피적 국소마취크림 도포가 아동의 정맥 천자 시 통증을 감소시키는 효과가 있었다. 또한 기존에 사용되던 통증의 생리적 변수 이외에 피부 전도도(SCL)라는 변수를 통증반응의 지표로 측정하였고, 이는 통증의 새로운 지표를 아동의 통증 연구에 시도하였다는 데 의의가 있다. 아울러 아동의 경피적 국소마취크림의 적용 시간을 단축하여 향후 간호 실무에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.