• 국제학술발표논문집
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• The 9th International Conference on Construction Engineering and Project Management
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• pp.760-767
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• 2022

This paper introduces alert fatigue and presents methods to measure alert fatigue by using physiological signals. Alert fatigue is a phenomenon that which an individual is constantly exposed to frequent alarms and becomes desensitized to them. Blind spots are one leading cause of struck-by accidents, which is one most common causes of fatal accidents on construction sites. To reduce such accidents, construction equipment is equipped with an alarm system. However, the frequent alarm is inevitable due to the dynamic nature of construction sites and the situation can lead to alert fatigue. This paper introduces alert fatigue and proposes methods to use physiological signals such as electroencephalography, electrodermal activity, and event-related potential for the measurement of alert fatigue. Specifically, this paper presents how raw data from the physiological sensors measuring such signals can be processed to measure alert fatigue. By comparing the processed physiological data to behavioral data, validity of the measurement is tested. Using preliminary experimental results, this paper validates that physiological signals can be useful to measure alert fatigue. The findings of this study can contribute to investigating alert fatigue, which will lead to lowering the struck-by accidents caused by blind spots.

• 동력기계공학회지
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• 제11권2호
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• pp.32-37
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• 2007

The present study describes the effects of music and vibroacoustic stimuli to the relaxation of human body. We have carried out the experiment on 6 human subjects of which are composed 3 men and 3 women. We have investigated the electroencephalogram(EEG) of all subjects before and after the stimuli of which are made a strong noise or the meditatiom music and the acoustic vibration. The vibroacoustic device has transmitted meditation music as vibration between 20Hz and 250Hz to the body. From the experimental results, we made sure the effects that the meditation music and vibroacoustic stimuli influenced the stress reduction of human body for good as alpha wave was increased continuously during the good stimuli and after that.

• 대한임상검사과학회지
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• 제49권3호
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• pp.300-307
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• 2017

뇌파검사는 영상검사와는 달리 기능검사로 간질을 진단하고 뇌와 관련된 질환들의 진단에 도움이 된다. 뇌파검사를 시행하는 임상병리사의 가장 중요한 점은 정확한 전극 부착 위치를 확인하여 전극을 부착하고 인공산물을 제외한 순수한 뇌파를 기록하는 것에 있다. 이를 위하여 교과과정에서 이론적인 부분과 함께 실습을 포함시키고 있다. 그러나 고가의 장비와 실습시간의 부족 때문에 충분한 실습을 할 수 없는 실정이다. 본 연구에서는 위에 언급된 사항을 해결하고자 연습용 10-20 Electrode system을 제작하여 설문지를 통해 만족도와 실용성을 확인하고자 한다. 연습용 10-20 Electrode system을 사용한 실습시간은 $43.58{\pm}9.647$분으로 측정되어 효율성을 확인하였다. 또한 교과과정 중 뇌파검사 실습을 진행한 학생(유경험자)의 만족도는 $7.21{\pm}2.285$점, 연습용 10-20 Electrode system을 사용한 실습 만족도는 $9.46{\pm}1.166$점으로 상당 부분 향상되었다. 세부적으로 보면 유경험자는 교과과정 중 실습할 때 전극 부착 위치만 확인하고, 전극은 단체로 붙여보는 실습을 했고. 애로사항 중 전극 부착위치가 찾기 어려움이 가장 높게 나타났다. 무경험자는 교과과정 중 뇌파 장비의 부재로 인해 실습을 하지 못했다. 연습용 10-20 Electrode system을 사용하여 실습했을 때는 전극 부착위치를 찾는 것과 전극(풀)을 부착하는 어려움이 교과과정 중 실습할 때와 마찬가지로 가장 많이 아쉬움으로 나타났다. 위에 언급된 내용을 보면 연습용 10-20 Electrode system을 사용하여 실습을 하게 되면 부족한 장비와 실습시간으로 인한 문제점을 해결 가능할 것이라고 사료된다. 그러나 연습용 10-20 Electrode system의 실제 뇌파 확인, 정확한 부착위치 확인 등 한계점을 개선하여 좀 더 실현성 있는 실습도구가 되도록 연구가 필요하고 더 나아가 다른 분야도 마찬가지로 고가의 장비로 인해 어려운 부분을 해결할 수 있을 것이라 기대한다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제19권1호
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• pp.615-621
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• 2018

본 연구에서는 에너지절감과 실내쾌적성을 높이기 위하여 색온도, 아로마 및 소리 변동리듬의 자극을 가하여 비교분석하였다. 온도$25[^{\circ}C]$, 상대습도 50[RH%], 기류속도 0.02[m/s] 및 조도 1000[lux]가 유지되는 항온항습실에서 뇌파, 심박동 변이 및 바이브라이미지가 측정되었다. 자극 종류는 자극을 가하기 전, 소리 변동리듬 a=1.106 재즈 음원으로 이루어지는 단일자극 그리고 붉은 조명, 아로마향기 및 소리 변동리듬 a=1.106 재즈 음원으로 이루어지는 다감각자극의 세종류로 측정이 이루어졌다. 변동리듬 a=1.106의 재즈 음원, 붉은 조명 및 아로마향기의 다감각자극에서 생산성과 집중력이 향상되었고, 스트레스지수와 피로도가 감소되었다. 또한 변동리듬 a=1.106의 재즈음원, 붉은 조명 및 아로마향기의 다감각자극에서 심박동이 안정되게 유지되었으며, 바이브라이미지의 긴장도와 스트레스 역시 감소되었다. 변동리듬 a=1.106 음원, RED조명 및 쟈스민 향기의 다감각자극이 쾌적성과 집중력 향상에 효과적이라는 것을 알 수 있었으며, 단일감각에 노출되기 전보다 뉴로에너지가 증가한다는 것을 알 수 있었다. 변동리듬 a=1.106 음원, RED조명 및 쟈스민 향기의 다감각자극이 자극을 가하기전보다 또한 단일감각자극을 가했을 때 보다 뉴로에너지가 증가된다는 것을 알 수 있었다.

• 인지과학
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• 제33권1호
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• pp.51-75
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• 2022

경두개 직류전기자극(transcranial Direct Current Stimulation; tDCS)은 지각, 인지, 운동 등의 뇌기능 향상 및 발달 효과가 입증되며, 다양한 분야에서 활용 및 응용되는 비침습적 뇌자극술이다. tDCS 효과는 뇌의 해부학적 구조, 뇌의 노화 정도 등의 뇌신경활성화 특징에 따라 다르게 나타난다는 연구결과들이 보고되고 있다. 일주기 리듬(circadian rhythm)은 대략 하루 주기의 수면과 각성의 생리적 변화패턴을 의미하며 뇌신경활성화 상태는 일주기 리듬에 따라 다르게 나타난다. 일주기 유형(chronotype)은 하루 중에 발현되는 각성도의 크기에 따라 아침의 각성도가 큰 유형은 아침형으로 저녁의 각성도가 큰 유형은 저녁형으로 나누어진다. 본 연구는 일주기 리듬에 의해 변하는 뇌기능 특징이 tDCS 효과에 미치는 영향을 알아보고자 한다. 총 20명의 건강한 성인 대상으로 실험을 진행하였고, 참가자들은 일주기 유형을 분류하기 위해 아침형-저녁형 설문지에 의해 주간형(아침형, 중간형)과 야간형(저녁형)으로 분류했다. 본 실험은 Zoom 프로그램을 이용하여 참가자와 실험자가 온라인으로 만나서 실험을 진행했다. 실험이 확정된 참가자는 실험자로부터 뇌파 기기, 뇌파 데이터를 획득하는 앱이 있는 핸드폰, 핸드폰 거치대, 뇌자극 기기의 사용방법에 대한 설명을 듣고 기기를 테스트해보고 기기를 전달받았다. 기기사용의 어려움을 가진 2명의 참가자는 대면 실험을 진행하여, 실험자가 기기작동을 하여 실험에 참여했다. 일주기 리듬의 상태에 따른 뇌자극 효과를 알아보기 위해 1주일 간격으로 아침과 저녁에 실험했으며, tDCS 자극 전과 후의 신경활성화 반응의 차이를 뇌파를 이용하여 측정하였다. 뇌자극에 의한 뇌기능 변화를 확인하기 위해 자극 전의 뇌파와 자극 후 뇌파가 다른 패턴을 보이며 분류가 잘되는 지를 예측 정확도로 분석했으며, 뇌기능 특징 변화가 일주기 리듬과 일주기 유형에 따라 다르게 나타나는지 확인하기 위해 각 조건의 분류조건(아침/저녁, 주간형/야간형)에서 추출된 주요 EEG 특성을 비교했다. 54개의 뇌파 특성값을 추출하여 SVM(Support Vector Machine) 기계학습 알고리즘으로 분류 모델을 구축하였고, 구축된 모델을 Leave-One-Out 교차검증(Leave-One-Out Cross-Validation)을 사용하여 자극 전과 후의 뇌파 반응을 예측하는지 평가하였고, 분류예측모델의 주요 예측 인자를 확인하는 주요 특성 분석을 진행하였다. 아침과 저녁의 tDCS에 따른 뇌파 특징을 분류하는 예측 정확도는 모두 98%로 나타났으며, 주간형의 아침 자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 92%와 96%이며, 야간형의 아침자극 조건과 저녁 자극 조건의 예측 정확도는 모두 94%로 나타났다. 아침 자극 전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성결과는 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 좌측 측두 두정엽과 전전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽의 뇌파 특성값들만 나타났다. 저녁 자극전과 후의 뇌파를 분류하는 상위 3개의 주요 EEG 특성 결과 또한 주간형과 야간형에 따라 다르게 나타났다. 주간형은 우측 측두 두정엽과 좌측 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났으며, 야간형은 측두 두정엽과 전두엽의 뇌파 특성값이 나타났다. 이와 같은 연구결과는 일주기 리듬과 유형에 따라 아침과 저녁의 뇌기능 특징이 다르게 나타나서 뇌자극 효과가 다르게 나타날 수 있음을 확인한 결과이다. 본 연구의 결과는 효과적인 뇌자극을 위해 개인의 뇌신경 활성화 상태 및 특징에 따라서 뇌자극 프로토콜을 조정할 필요성을 제시한다는 데에 의의를 찾을 수 있다.

• 동력기계공학회지
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• 제14권4호
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• pp.29-36
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• 2010

인체에 음향진동장치에 의하여 자극을 가하였을 경우 영향을 고찰한다. 5명의 건강한 남자 대학생을 대상으로 하여, 3가지 형태의 음악을 음향과 진동자극의 신호원으로 사용해서 실험을 행하였다. 모든 피험자에 대하여, 자극 전, 음악자극, 진동자극, 자극 후로 나누어 뇌파를 측정하였다. 실험의 모든 피험자의 측정 데이터의 t-검정을 수행하여 유의성이 있는 데이터에 한하여 뇌파를 고찰하였다. 결과로서, 음악과 음향파와 진동자극이 뇌파에 미치는 영향은 음향진동장치에 따른 진동자극 형태, 피험자의 몸과 정신 상태에 따라 현저하게 달라질 수 있다는 것을 알 수 있다. 그리고 적절한 음악과 음향진동장치를 사용하여 특정의 뇌파 상태를 유도 할 수 있음을 확인하였다.

• 디지털융복합연구
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• 제13권6호
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• pp.177-184
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• 2015

뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI: Brain Computer Interface)는 뇌파를 활용하여 뇌의 활동이 컴퓨터에 직접 입력되어, 마우스나 키보드 같은 입력장치가 없이도 컴퓨터와 커뮤니케이션을 할 수 있는 장치를 말한다. 뇌파 인터페이스 관련 하드웨어제작기술이 발전함에 따라 고가이면서 대형이었던 뇌파측정장비가 최근에는 소형화되고 저렴한 가격대로 출시되면서 앞으로 다양한 멀티미디어 분야에서 응용이 될 것으로 예상된다. 본 논문은 BCI의 다양한 연구 가운데 일반인들이 가장 먼저 접할 수 있는 응용영역인 게임에 대하여 BCI가 어떻게 적용되고 있는지 현재까지의 국내외 기술수준과 동향을 파악하고자 한다. 다음으로 BCI를 사용한 게임의 문제점을 살펴보고 향후 국내 BCI 연구 및 개발방향을 제시하고자 한다.

• 대한기계학회:학술대회논문집
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• 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회A
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• pp.1063-1068
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• 2007

개인마다 소음, 음악과 음향진동 자극에 대한 인체의 반응은 상당한 차이가 발생하는 것을 고려하여 뇌파 파워의 상대적인 비율로 비교.고찰하였다. 우선 강한 소음 자극에 대한 뇌파의 변화는 긴장과 스트레스 증가를 의미하는 베타파의 증가 및 긴장완화와 안정을 의미하는 알파파의 감소를 보였고, 좋은 자극에 대해서는 그 반대의 효과를 보였다. 즉, 좋은 자극에 의한 스트레스저감의 효과가 있음을 확인하였다. 자극 후의 변화에서는 좋은 자극시와 마찬가지로 대체로 알파파가 증가하는 경향이 있지만 이와 반대의 경우도 발생하고있어 이 역시 개인차가 있음을 알았다.

• International Journal of Air-Conditioning and Refrigeration
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• 제8권1호
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• pp.73-83
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• 2000

The purpose of this study is to analyze and characterize the correlation of the thermal comfort sensation with physiological responses for men in winter indoor environment. A number of experiments were conducted under twenty different environmental conditions with college male students. Clinical information on each participant was reported in terms of electrocardiogram (ECG), electroencephalogram (EEG) and self-centered evaluation. The comfort zone in winter is found, throughout the study, at Standard New Effective Temperature (SET$T^+$) of 25.2$^{\circ}C$, Predicted Mean Vote (PMV) between 0.27 and 0.62, and Thermal Sensation Vote (TSV) in the range of -0.76 and 0.36. The largest difference in skin temperature is measured at the calf area with respect to air temperature changes. Skin sensitivity to environment temperature is explained as calf, head, chest and abdomen in descending order. Change in heat rate is analyzed to be in parallel with that of SET$T^+$.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제20권1호
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• pp.24-30
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• 2019

현대인들은 불안정한 소득과 타인과의 갈등 등 다양한 요소로 인하여 정신건강 관리가 필요하다는 주장이 있다. 최근에는 웨어러블 장비에 심전도(Electrocardiogram, ECG)를 측정할 수 있는 장비가 보급되고 있으며, 해외의 경우 의학적 보조수단으로 활용된 사례를 볼 수 있다[14]. 이와 같은 기능을 활용하는 것으로 대표적인 감정(기쁨, 슬픔, 분노 등)을 객관적인 수치로 구별하는 연구들이 진행되고 있다. 그러나 대부분의 연구는 제한적인 환경에서 복합적인 생체 신호를 수집하는 것으로 정확도를 높이고 있다. 따라서 각각의 자극에 대한 생체 정보의 변화와 판별에 가장 많은 영향을 미친 요소를 살펴본다.