• 센서학회지
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• 제12권3호
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• pp.121-127
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• 2003

본 논문에서는 포터블 뇌파 바이오피드백시스템을 위한 전치증폭부 및 디지털 신호처리부의 하드웨어 구현에 대한 연구를 수행하였다. 뇌파의 특성을 고려하여 외부 잡음을 제거할 수 있는 뇌파 획득용 전치증폭부를 구현하였다. 측정된 뇌파에는 안전도, 근전도, 심전도 등의 신호들이 포함되어 있으며 이들은 뇌파 분석에 방해가 된다. 따라서 이러한 신호들을 제거하기 위하여 적응여파기 알고리즘을 수행하고 전치증폭부를 실시간으로 구동하는 디지털신호처리부를 구현하였다. 시뮬레이션 파형과 실제 뇌파를 적용한 실험결과를 통하여 개발된 시스템의 성능을 확인 할 수 있었으며 휴대형 뇌파바이오피드백 시스템에 적용 가능함을 확인하였다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제7권12호
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• pp.1650-1656
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• 2004

In this paper, a multi-adaptive filter is proposed for removing EOG and the 60 Hz power supply noise from EEG measured in the frontal lobe and the feedback output control method is implemented for biofeedback. The multi-adaptive filter has been implemented on the TMS320C6711 DSP system and the feedback output control algorithm has been realized by calculating the ratio of alpha wave on the TMS320C31 DSP system with real time performance. Through the experiment using the implemented multi-adaptive filter and feedback output controller, we demonstrate that the proposed adaptive filter effectively removes EOG and the 60 Hz power supply noise from the measured EEG in the frontal lobe and the feedback algorithm controls the level of stimulation by the ratio of the alpha wave.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제25권3호
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• pp.227-233
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• 2004

본 논문에서는 뇌전도 바이오피드백 시스템을 위한 4채널 전두엽 전극 배치 및 JADE를 사용한 잡음 제거 방법을 제안하였다. 망막-각막 쌍극자 모델을 기반하여 4채널 전두엽 전극 배치를 제안하였으며, 이 배치에 의해서 얻은 신호에 대해서 JADE를 적용하여 4개의 독립 성분을 획득하였다. 각 독립 성분들 중에서 순수 뇌전도 성분을 추정하기 위해서 전체 신호에 대한 알파파비를 측정하여 그 값이 가장 큰 독립 성분을 잡음이 제거된 순수한 뇌전도로 추정하였다. 그 실험 결과 제안한 방법이 뇌전도 획득 과정에서 효과적으로 잡음을 제거함을 확인하였다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제23권2호
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• pp.155-163
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• 2002

Attention Deficit Hyperactivity Disorder(ADHD) is a childhood syndrome characterized by short attention span. impulsiveness, and hyperactivity, which often leadㄴ to learning disabilities and various behavioral problems. For the treatment of ADHD, medication and cognitive-behavior therapy is applied in recent yearn Although psycho-stimulant medication has been widely used for many rears. current findings suggest that, as the sole treatment for ADHD, it is an inadequate form of intervention in that parents don't want their child to use drug and the effects are limited to the period in which the drugs are physiologically active. On the other hand, EEG biofeedback treatment studies for ADHD have reported promising results not only in significant reductions in hyperactive, inattentive, and disruptive behaviors, but also improvements in academic performance and IQ scores. However it is too boring for children to finish the whole treatment. The recent increase in computer usage in medicine and rehabilitation has changed the way health care is delivered. Virtual Reality technology provides specific stimuli that can be used in removing distractions and providing environments that get the subjects'attention and increasing their ability to concentrate. VR technology can hold a patient's attention for a longer period of time than other methods can, because VR is immersive, interactive and imaginal. Based on these aspects, we developed Attention Enhancement System (AES) using VR technology, EEG biofeedback, and cognitive training method for enhancing attention and made a clinical trial to people who have attention difficulty and behavioral problems.

• 한국콘텐츠학회논문지
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• 제5권1호
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• pp.19-26
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• 2005

본 논문은 생체신호(EEG/EOG)를 이용한 기계 작동 시스템을 구현하는 방법을 소개한다. 더 나아가서는 EEG/EOG 반응 컴퓨터 시스템이나 일반 바이오피드백(biofeedback) 시스템과 접목시키는 목적도 포함하고 있다. 이를 위해서 선정된 뇌파 대역의 스펙트럼 특성이나 EEG 리듬 요소, 그리고 그것들의 조합지수 및 EOG파라미터에 반응하여 기능을 수행하는 무선 완구 원격조종 시스템을 구현하고자 한다. 이러한 생체신호 처리 모듈 전체를 헤드셋에 내장 시켜서 사용자의 편의성을 제공하고 기존의 BCI 시스템과는 새로운 차원의 시스템 구현 방법을 제시한다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권4호
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• pp.461-470
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• 2007

Human can learn how to shape their brain electrical activity in a desired direction through continuous feedback of the electroencephalogram (EEG), and this technique is known as Neurofeedback (or EEG biofeedback), which has been used since the late 1960s in clinical applications. In this study, a portable wireless EEG (named wEEG) has been designed and implemented, which consists of a mobile station (a wireless two-channel EEG acquisition device) and a base station (a bridge between mobile station and computer). Moreover, a SensoriMotor Rhythm (SMR) training system was also implemented with the wEEG for enhancing attention with virtual environment. Experiment results based on 16 volunteers' (8 females and 8 males, average age is $27{\pm}4$) were reported in this paper. The results show that the SMR ratio of 87.5% subjects increased about 0.7% in training status than that in the stable status. With the proposed system, many training protocol scan be designed easily and can be done at home in our daily life conveniently. Additionally, the proposed system will be useful for disabled and aged people.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2000년도 춘계 학술대회 및 국제 감성공학 심포지움 논문집 Proceeding of the 2000 Spring Conference of KOSES and International Sensibility Ergonomics Symposium
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• pp.91-96
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• 2000

본 연구는 이러한 뇌파 바이오피드백 원리를 적용하여 뇌파를 유도하고 유도된 상태에 대한 피드백을 제공함으로써 사용자 스스로 자신의 뇌파 상태를 조절하도록 하는 장치로 개발된 Q0jump 시스템의 효과성을 밝히고자 하였다. 연구 방법에 있어서 뇌파 측정 장비와 Q-jump를 동시에 측정함으로써 Q-jump 시스템의 타당성을 검증하였으며, 또한 뇌파유도 프로그램을 사용하여 그 효과성을 입증하려 했다. 그 결과 Q-jump 시스템과 뇌파 측정장비에서 얻어진 결과가 유의한 상관을 가짐을 보았다. 상대적 출현량에 있어서 뇌파 유도프로그램을 사용했을 때, 전두엽 부분에서 slow alpha 는 유의한 증가를, fast beta는 유의한 감소를 나타냈다. 후속 연구에 있어서는 통제집단을 이용한 보다 면밀한 검증 연구가 필요하다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2015년도 추계학술발표대회
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• pp.1715-1717
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• 2015

최근 의학 및 게임 분야에서 뉴로 피드백에 관한 연구들이 활발하다. 뉴로 피드백이란 뇌의 전기적 활동을 뜻하는EEG(Electroencephalogram)을 대상으로 하는 바이오피드백(biofeedback) 시스템의 일종이다. 좌 우뇌의 불균형은 불안과 우울 등의 정서적 장애를 초래한다. 본 논문에서는 좌, 우뇌 활성도를 대칭적으로 향상시켜 뇌기능의 최적화를 위한 시스템을 제안하며 뇌파를 분석하여 정서 상태 파악 후 규칙적 훈련을 통한 우울, 불안 등의 정서적 문제를 개선하는 뉴로 피드백 시스템 개발에 대한 결과를 보고한다. 실험을 통한 시스템의 검증으로 3주간 진행한 훈련 결과를 비교하였으며 그 증가율을 살펴보았다. 1주차와 3주차의 데이터를 비교해본 결과 평균적으로 26.18%의 증가율을 보였고 좌, 우뇌의 활성도의 대칭이 향상된 것을 알 수 있었다.

• 감성과학
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• 제5권2호
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• pp.29-34
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• 2002

이전 연구에서 가상현실에 몰입하는 동안 넓은 시야(field of view : 150˚)와 빠른 운행속도(70km/sec)가 사이버 멀미를 심화시킨다는 결과를 얻었다. 피험자의 90%가 좁은 시야(50˚)와 느린 운행속도(30km/sec)에서 사이버멀미 증상이 적었다. 본 실험에서는 피험자가 생리적인 동요를 경험할 때마다 바이오피드백 방법을 사용하여 사이버 멀미 감소 가상환경(cybersickness alleviating virtual environment ; CAVE)을 제시한 후, 그 효과를 관찰하였다. 피부전도도, 말초체온, 말초 혈류량, 심박률, 눈 깜박임, 뇌전위의 변수들을 입력하는 인공 신경망으로 구성된 실시간 멀미 탐지 시스템과 CAVE-제시 피드백 시스템을 구축하였다 이 시스템들은 생리적 측정치들이 사이버 멀미의 출현을 신호할 때마다 피드백 출력으로 좁은 화면과 감소된 운행속도를 일시적으로 제공하였다. 36명의 피험자를 대상으로 SSQ(simulator sickness questionnaire)와 자기보고를 이용하여 사이버 멀미의 빈도와 심각도를 조사하였다. 모든 피험자는 한달 간격으로 CAW 조건과 non-CAYE 조건에서 두 번 가상현실을 경험하였다. 사이버멀미의 빈도와 심각도는 non-CAVE 조건보다 CAVE 조건에서 유의미하게 감소하였다. 즉, 전기 생리학적 특징들에 기반한 인공 신경망에 의해 제공된 좁은 시야와 느린 운행의 가상환경은 사이버 멀미 증상들을 감소시켰다 이러한 결과들은 생체신호 피드백 시스템을 이용하여 인간 친화적 가상환경을 구축할 수 있는 가능성을 보인 것이다.

• 한국지능시스템학회논문지
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• 제24권6호
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• pp.609-614
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• 2014

소뇌 운동실조는 점차 진행되는 신경퇴행질병이며 운동 조절을 위한 기능의 상실을 동반하기에 환자의 삶을 심각하게 저하시킨다. 소뇌 운동실조 환자는 운동제어 과정에서 부적절한 폐회로 소뇌 반응으로 인해 운동 명령이 제한된다. 본 논문에서는 최근 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술을 이용하여 소뇌의 이상으로 인한 운동실조 환자들이 외부기기를 제어할 수 있도록 운동상상 기반의 뇌파의 특성을 분석하고 이를 이용한 뇌-컴퓨터 인터페이스 기법을 제안한다. 뇌파 기반의 뇌-컴퓨터 인터페이스의 효용성을 검증하기 위하여 소뇌 운동실조 환자와 정상인 그룹에서 운동상상에 따른 뮤밴드 파워를 조절하는 능력을 비교하였다. 이를 통하여 소뇌 운동실조 환자에의 뇌-컴퓨터 인터페이스의 가능성을 보여준다.