• 한국과학교육학회지
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• 제41권5호
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• pp.371-390
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• 2021

이 연구의 목적은 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과학 과제를 해결하는 과정에서의 두뇌 활성 영역을 신경과학적 모델에 기반하여 영역 일반적 능력과 영역특수적 능력으로 구분하여 설명하는 것이다. 이를 위해 남자 대학생 24명이 공간능력 검사지 문항과 빛과 그림자 과제를 해결하는 동안의 시선이동과 EEG를 동기화하여 측정하였으며, 과제 해결 전략에 대한 사후면담과 RVP를 실시하였다. 시선 이동, 두뇌 활성 영역, 참여자의 사고 과정과 전략을 통합하여 공간능력 구성요소에 대한 신경과학적 모델을 개발하고, 빛과 그림자 관련 과제 해결 과정을 분석하였다. 연구의 결과는 다음과 같다. 첫째, 공간 시각화와 심적 회전 요소는 주로 두정엽의 활성을 필요로 했으며, 공간 방향화 요소는 전두엽의 활성을 필요로 했다. 구체적으로, 공간 시각화 요소는 문제를 탐색하는 과정에서 전두엽이 활성화되었고, 문제와 답지를 비교하는 과정에서 측두엽과 두정엽이 활성화되었다. 심적 회전 요소는 회전된 정보를 탐색하는 구간에서는 전두엽이, 심적 회전을 할 때에는 두정엽이, 문제와 답지를 비교하는 구간에서는 측두엽이 활성화되었다. 공간 방향화 요소는 문제를 탐색하는 과정과 문제와 답지를 비교하는 과정 모두 전두엽이 활성화되었다. 둘째, 빛과 그림자 과제를 해결 할 때에는 영역 일반적 기능인 공간 능력과 과학적 원리를 적용하는 영역 특수적 사고가 함께 필요하였다. 평행광의 그림자 모양 추론과 빛의 방향이 바뀔 때의 그림자 모양을 추론에서의 두뇌 활성 패턴은 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 유사하였다. 여러 방향에서의 그림자를 통해 원래 물체를 추론할 때에는 공간 방향화 요소, 점광원의 그림자 모양을 추론할 때에는 공간 시각화 요소에 대한 신경과학적 모델과 두뇌 활성 패턴이 유사하였다. 빛과 그림자 과제를 해결할 때 추가적으로 활성화 된 부위는 주로 연역적 추론, 작업 기억, 행동에 대한 계획 기능을 담당하는 중측두이랑, 중심앞이랑, 하전두이랑, 중전두이랑이었다. 따라서 빛과 그림자 과제를 해결하는 과정에서는 공간능력 외에도 그림자 생성 원리를 기반으로 한 연역적 추론, 빛의 진행 방향을 작업 기억에 유지시키는 것, 광원의 특징에 따른 과제 해결 과정 계획, 빛-물체-스크린의 공간적 관계 인지 등이 추가적으로 필요하다.

• 정보처리학회논문지:컴퓨터 및 통신 시스템
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• 제12권5호
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• pp.171-180
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• 2023

우리나라 3대 수면 질환으로는 코골이, 수면무호흡증, 불면증이 있다. 수면 부족은 만병의 근원이며 수면 부족으로 인한 질병은 심혈관계 질환, 인지장애, 비만, 당뇨, 대장염, 전립선암에 이르기까지 다양하게 나타난다. 수면 관리 중요성을 인식한 정부도 2018년 7월부터 수면다원검사를 국민건강보험 혜택을 적용해서 작은 부담으로 검사를 받아볼 수 있도록 하고 있다. 그럼에도 불구하고 불면증 환자는 시간적·공간적·경제적 부담감을 해소하고 일상생활 속에서 수면의 질을 관리할 필요가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해서 본 논문에서는 병원이 아닌 일상생활 속에서 수면관리에 활용할 수 있는 안대형 생체신호 측정기기를 개발하였다. 측정기기에서는 6개 생체신호(안구동작, 뒤척임, 체온, 산소포화도, 심박수, 오디오)를 측정할 수 있다. 사용되는 센서로는 안구동작, 뒤척임은 자이로스코프센서(MPU9250, InvenSense, 미국)가 사용되었다. 센서값 입력 범위는 258~460°/sec 단위로 조정되며, 입력 범위값 내에서 작동상태를 확인하였다. 체온, 산소포화도, 심박수는 센서(MAX30102, Analog Devices, 미국)를 사용하였다. 체온은 30~45℃ 작동상태를 확인했으며, 산소포화도 사용범위는 미사용상태는 0%이고 사용상태는 20~90%의 작동상태를 확인하였다. 심박수의 범위는 40~180 bpm에서 작동상태를 확인하였다. 오디오 신호는 센서(AMM2742-T-R, PUIaudio, 미국)를 통해서 생체신호를 측정하며 감도는 -42±1 dB이며 주파수 범위는 20~20 kHz에서의 작동상태를 확인하였다. 시스템 구성은 생체신호 측정기기와 데이터수집 장치로 PC 및 모바일 애플리케이션으로 구성되었다. 측정된 데이터는 모바일과 PC로 수집되며 수집된 데이터는 수면의 단계를 판단하고 수면 유도와 수면장애에 대한 사전 선별기능을 진행할 수 있는 기초자료로 사용될 수 있다. 앞으로 간편하게 가정에서 불면증 환자들에게 수면의 질을 측정할 수 있게 되어 불면증 환자들의 치료에 도움이 될 것으로 예상한다.

• 만화애니메이션 연구
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• 통권33호
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• pp.383-402
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• 2013

본 연구에서는 감성 변화에 따라 나타나는 얼굴 표정에 대한 해부학적 접근방식으로 근육 체계에 의해서 부호화하는 얼굴 움직임 부호화 시스템(FACS, Facial Action Coding System)을 얼굴표정에 적용하고 이를 바탕으로 듀센스마일(Duchenne smile)을 가상 캐릭터에 적용하여 검증해 보고자 한다. 인간의 표정을 인식하는 방식이 동일하게 가상의 캐릭터에도 적용된다는 선행연구를 바탕으로 애니메이션, 게임 등의 캐릭터에 보다 사실적인 표정을 담을 수 있는 연구 방식을 제안하고자 한다. 실험을 위해 훈련된 연극전공 학생들에게 정서 유발 실험을 통해 듀센 스마일과 일반 스마일을 추출하였다. 추출된 표정을 바탕으로 얼굴 근육 데이터를 표집하여 입과 입술주변의 근육과 다른 부위의 얼굴 표정 빈도를 산출하여 얻어진 데이터를 가상 캐릭터에 적용해 보았다. 그 결과 미소 표정에서 근육의 움직임은 협골 대근육의 수축으로 인한 입술 끝이 상향운동을 하며 안륜근이 수축하며 뺨이 올라가고 눈의 아래쪽 외측 눈꺼풀이 올라가는 표정이 나타났다. 개방성과 관련된 입주변 근육(AU25, AU26, AU27)과 코주위 근육(AU9)이 함께 협골근과 광대근 주변 근육의 움직임이 표현되었다. 그중 듀센 미소는 협골 대근육과 안륜근이 동시에 움직이는 형태로 발생되었다. 이를 바탕으로 본인의 의지에 의해 수행 가능한 광대근육과 감성적 정서에 공감하여 웃음의 형태로 나타나는 안륜근을 구분하고 이를 가상의 캐릭터의 근육에 적용하여 인간의 표정과 가상의 캐릭터 표정이 서로 구분 가능한지를 설문을 통해 알아보고자 하였다.

• 전기전자학회논문지
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• 제23권2호
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• pp.727-734
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• 2019

본 논문은 인간의 의지가 뇌로부터 전달되는 과정에서 근육의 움직임이나 동작이 뇌의 특정 부위에서 유의미한 특징을 나타내는 신호를 찾아낼 수 있는지를 확인한다. 일반적으로 뇌파의 발생은 특정한 동작을 유발하고 유발된 동작으로부터 신호를 받아 변화를 보인다. 이러한 신호는 불확실성이 높으며 육안으로 판별하기엔 그 차이를 파악하기 어렵다. 따라서 분류에 앞서 어떤 신호를 분석할 것인지 정의하는 과정이 필요하다. 뇌파 혹은 뇌전도의 형태는 주파수 대역별로 분류하였을 경우, 알파, 베타, 델타, 쎄타, 감마의 영역으로 나눌 수가 있다. 뇌파의 측정 부위에 따라 활성화되는 주파수의 대역이나 에너지의 차이가 다르기 때문에 이들 신호의 특정한 크기가 정확한 동작이나 의지를 표현한다고 할 수는 없지만, 특정한 영역에서 다른 동작을 했을 경우의 뇌파 활성도를 기준으로 동작을 분류하거나, 동작에 영향을 미치는 뇌파의 경향성을 판단할 수 있다. 따라서 본 논문에서는 1차적으로 근육의 좌우 이두근의 근전도가 활성화 되는 시점을 기준으로 뇌파의 발현형태를 관찰하고, 이후 좌완과 우완의 근육 활성화에 따른 뇌파의 유의미한 차이를 뇌파를 통해 유추할 수 있는지를 검증한다. 근전도의 좌우활성화에 따른 뇌파의 분류기준을 찾을 수 있다면, 뇌로부터 발현된 신호가 각각의 근육에 전달되는 과정에서 전이된 신호의 형태를 파악하는데 도움을 줄 수 있으며, 향후 더욱 복잡한 뇌신호의 발생 유형을 통해 알려지지 않은 많은 뇌파의 정보를 활용할 수 있을 것으로 판단한다.

• 대한한방내과학회지
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• 제43권6호
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• pp.1264-1273
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• 2022

Posterior communicating artery aneurysms (PcomAAs) are the second most common type of aneurysm. Large cerebral aneurysms show various neurological symptoms, especially oculomotor nerve palsy (ONP), due to PcomAAs. Recent research has shown that stent-assisted coil embolization has many side effects. We report the effectiveness of Korean medicine in the treatment of ONP due to PcomAAs after stent-assisted coil embolization. A patient with ptosis and limitation of eye movement was treated with Korean medicine, including herbal medicine (Samlyeongbaegchul-san-byeonbang [參苓白朮散變方] and Uwhangchungsim-won [牛黃淸心元]), acupuncture, electroacupuncture, cupping, and moxibustion. Clinical symptoms were observed by images of the inter-palpebral fissure and eyeball movement. After the treatment, the inter-palpebral fissure and eyeball movement were noticeably improved. These findings suggest that treatment with Korean medicine can be an effective option for the treatment of ONP due to PcomAAs after stent-assisted coil embolization.

• 인지과학
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• 제35권2호
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• pp.129-159
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• 2024

글 읽기 과정에서 독자는 시선이 고정된 중심와(fovea)뿐만 아니라 중심와에서 오른쪽으로 벗어난 중심와주변(parafovea)에서도 정보를 처리할 수 있다. 다수의 안구운동 추적 실험 연구에서 경계선 기법을 사용하여 중심와주변 의미 미리보기 효과(parafoveal semantic preview effect)를 확인하였지만 현재 의미적 관련 정도에 따라 중심와주변 미리보기 효과가 어떻게 달라지는지에 대한 연구는 부족한 상황이다. 본 연구에서는 표적단어와의 의미적 관련 정도에 따른 중심와주변의 미리보기 효과를 관찰하였다. 실험은 중국어-한국어 이중언어자를 대상으로 한국어와 중국어 혼합 문장을 실험 자극으로 사용하였다. 각 문장의 표적단어에 대한 중심와주변 미리보기 조건은 (1) 표적단어와 동일한 단어인 한국어 동일조건(예: 나라), (2) 표적단어와 동일한 의미를 가진 중국어 동일의미조건(예: 国家), (3) 표적단어와 관련된 의미를 가진 중국어 관련의미조건(예: 政权), (4) 표적단어와 의미적으로 관련이 없는 중국어 무관의미조건(예: 围裙)이다. 실험 결과, 중심와주변에서 제시된 한국어 표적단어와 의미적 관련 정도가 높은 중국어 동일의미조건에서 고정시간이 짧았다. 또한 표적단어와 의미적 관련 정도가 상대적으로 낮은 중국어 관련의미조건에서도 무관의미조건과 비교하여 고정시간이 짧았다. 본 연구는 중심와주변에 제시된 미리보기 단어와 표적단어 간의 의미적 관련 정도가 독자의 글 읽기 과정에 영향을 미칠 수 있음을 시사한다. 이를 통해 독자의 시선 이동 및 독해 과정에 대한 이해를 높일 수 있으며 효과적인 독해 전략과 교육 방법 개발에 기여할 것으로 기대한다.

• 생명과학회지
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• 제14권3호
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• pp.375-384
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• 2004

FGFs는 Xenopus의 초기 배발생에서 중배엽 형성, 전후축패턴형성, scatter factor로서 낭배기의 기관형성에 관여하는 등 다양한 기능을 가지고 있는 것으로 알려져 있다 그 중 bFGF는 배양 분리편으로부터 다양한 기관을 유도해낼 수 있으며 그 효과는 처리시간 및 농도 의존적이라고 알려져 왔다. 본 연구는 Xenopus의 예정표피역을 분리하여 bFGF와 HGF을 단독 및 복합처리 하였을 때 기관분화 및 유도효과를 검토하기 위하여 실시하였다. 단독처리 및 복합 처리된 배양액에 동물극 분리편을 정상배가 st. 43에 이를 때까지 2$0^{\circ}C$에서 3일간 배양하여 조직학적 및 면역조직화학적 방법으로 조직의 분화양상을 확인하였다. 성장인자는 bFGF를 0, 0.5, 1. 10. 50 ng/ml의 농도와 HGF를 0, 1, 10, 50, 100ng/ml의 농도로 조합하여 처리한 결과 bFGF 단독처리 때보다 HGF와의 혼합처리에서 기관분화율의 상승효과가 관찰되었다. 분화된 기관은 1 ng/ml의 bFGF 와 10ng/ml의 HGF, 10ng/ml의 bFGF와 1ng/ml의 HGF의 농도에서 매우 다양한 것으로 나타났다. 눈은 1과 10ng/ml의 bFGF ,그리고 1과 10 ng/ml의 HGF 농도조합에서 높은 비율로 분화하였다. 또한 분리편 배양에 의해 유도된 눈과 정상 배의 눈에서 RPE65를 인식하는 단일클론 항체 40All, 25F5를 사용하여 AP 반응이 강하게 나타나 눈의 유도를 확인할 수 있었다.

• 감성과학
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• 제21권2호
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• pp.15-28
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• 2018

본 연구는 대형공간을 대상으로 시선추적 실험을 실시하고, 성별에 나타난 동공의 주시특성을 분석하였다. 시선추적 실험 시간의 흐름에서 생겨나는 동공변화를 분석함으로써 성별 주시행태를 객관적이면서도 과학적으로 분석할 수 있는 틀을 제시했다. 나아가 동공의 크기가 안정적으로 변하는 시간과 성별에 따른 차이를 정리하였는데 성별에 따른 시지각 정보 획득 시간의 특성을 발견할 수 있었으며 여자가 남자보다 1~2초 정도 늦게 관심과 흥미요소를 시각정보로서 받아들이기 시작한 것을 알 수 있었다. 초기 "1초${\rightarrow}$2초"에서 남자는 도약, 여자는 고정에서 동공크기가 확대되었다. 또한 고정 주시에 국한하여 성별 변화율을 보면 9초를 전환점으로 해서 9초 이하 시간에서는 여자가, 9초 이후 시간에서는 남자의 동공크기가 더 커졌다. 즉 1-8초 시간에서는 여자가, 10-15초 범위에서는 남자가 상대적으로 더 큰 동공확대를 통해 시지각 정보를 획득한 것으로 보인다. 하지만 주시시간의 시간의 변화에 따라 여자의 동공크기가 더 크게 확대된 것에서부터 여자의 경우가 일정 시간이 경과한 후에는 관심이나 흥미가 있는 요소를 더 많이 주시하려는 움직임이 활발했다.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제6권3호
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• pp.444-454
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• 2003

심장 운동의 분석은 인체에 혈액을 공급하는 역할에 대한 평가이다. 심근의 움직임을 평가하기 위해서 본 논문에서는 좌심실 심근 모델을 수학적으로 구축하였으며, 심장의 움직임에 대한 파라미터를 이용하여 운동성을 상세화 하였다. 구축한 모델을 심장의 생화학적 반응을 보이는 게이트 심근 SPECT 영상에 적용시켜서, 모델과 게이트 심근 SPECT 영상 사이의 운동성을 분석하였다. 심근 모델은 sinusoidal 함수를 이용한 3차원 super-ellipsoidal 모델을 기반으로 생성하였으며 움직임과 형태의 변화를 주기 위한 파라미터 함수를 이용하여 좌심실 심근의 형태와 움직임에 대한 유사성을 모델화 하였다. 이 모델과 심근 게이트 SPECT 영상 데이터와 LSF 알고리즘을 이용하여 fitting 시킨 후 생성된 모델을 토대로 하여 심근 게이트 SPECT 영상의 영역별 운동성 방향과 크기를 산출하여 분석하였으며, 지역적 운동성의 표현을 위해 심장기능 평가에 사용되는 Bull's Eye형식의 map을 만들었다. SPECT를 이용한 심장의 기능평가로 움직임과 수축능, 혈류 등을 이용해서 하고 있으나 운동량에 대한 평가는 없다. 본 논문에서 제안한 모델을 이용한 심근 SPECT의 운동성 분석은 심장 기능 평가에 유용한 지표가 될 것으로 기대한다.

• 한국안광학회지
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• 제8권1호
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• pp.35-39
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• 2003

본 연구는 안과 실명 질환의 가장 많은 부분을 차지하는 망막을 실시간으로 3차원 영상화하기 위한 장치의 광학설계에 관한 것이다. 3차원 망막 영상을 얻기 위해 광원으로 He-Ne 레이저를 사용하였으며, 이는 초점 조절을 위한 슬래지부, 안구의 망막을 스캔하는 2차원 평면 주사선을 위한 scan system부, 그리고 망막에서 반사되어 나오는 반사 선을 센서로 보내주기 위한 반사 광학계부로 구성되어 있다. 구성된 시스템들은 레이저빔의 입사각과, 망막으로부터 반사되는 레이저 반사 가상선의 출사각을 일정하게 유지하게 했으며, 또한 망막에서 레이저빔의 입사와 반사가상선의 출사가 수직 및 수평 방향으로 일치시키도록 하였다. 이렇게 구성되어진 각 부운을 광학설계 프로그램인 Code-V를 이용하여 설계하였고, 최적화하였다. 결론적으로 3차원 망막 영상을 얻기 위한 장치의 최적 시스템을 다시 구성 하기전, 해상력이 높은 망막의 영상을 얻을 수 있는 광학장치를 구성하기 위하여 광학설계 프로그램인 Code-V를 이용하여 초기설계를 하고 최적화를 하였다. 그 결과 광학 수차가 적고 높은 해상력을 갖는 광학 시스템을 구현할 수 있는 광학적 데이터를 얻을 수 있었다.