물질적 풍요로움뿐만 아니라 품질이 다변화 되어가는 생활환경 속에서 감성에 따른 생체신호를 파악하는 것은 감성공학 전략의 중요한 성공요소가 되고 있다. 이를 위하여 제품의 기능적 측면뿐만 아니라 정서적 감정과 선호도가 반영된 제품의 설계나 디자인 또한 요구되고 있다. 본 논문에서는 웨어러블 기반의 심전도 측정 의복을 이용한 시각감성과 생체신호간의 상관관계를 제안하였다. 심전도 측정 의복을 착용함으로 심전도 ECG 파형을 측정하였다. 심전도 측정 의복을 착용에 의해 수집된 심전도 파형으로부터 심박변화율을 계산한다. 그리고 고속 퓨리에 변환을 이용한 파워 스펙트럼 분석은 시각감성과 생채신호의 상관관계를 평가한다. 제안된 방법에 대해서 논리적 타당성과 유효성을 검증하기 위해 실험적인 적용을 시도하고자 한다.
감성은 인간의 삶과 밀접한 관련을 가지고 있으며 이는 집중력, 학습능력 등 많은 부분에 영향을 주어 다양한 행동 패턴을 가지게 한다. 따라서 본 논문의 목적은 부정감성을 구분하기 위하여 생체신호를 기반으로 주요한 특징들을 추출하는 것이다. 이를 위해 본 논문에서는 심전도, 뇌파, 피부 온도와 피부전도도를 기반으로 생체신호를 측정한 후, 선형분류기와 유전 알고리즘의 조합으로 정확하고 신속한 알고리즘 개발하고, 주요 특징을 추출하였다. 그 결과, 알고리즘은 최대 96.4%의 정확도를 가짐을 확인할 수 있었고, 추출된 파라미터는 심박변이도의 Mean, RMSSD, NN50과 뇌파의 전두엽 영역에서의 ${\sigma}$파와 ${\alpha}$파의 주파수 파워, 두정엽 영역에서 ${\alpha}$파, ${\beta}$파, ${\gamma}$파와 의 주파수 파워, 그리고 피부온도의 평균과 표준편차 값이었다. 이에 따라 각 각의 생체신호를 기반으로 한 추출 된 특징들은 부정감성의 분류에 있어 중요한 역할을 함을 확인할 수 있었다.
Background: Mahuang (Ephedra sinica STAPF) is well known as an herbal medicine and has been widely used to reduce body weight and increase athletic ability. However, as a result of reporting many cases of adverse effects on the cardiovascular system, use of dietary supplements containing ephedra was prohibited by the FDA. Objectives : The object of this study was to find the effectiveness of ephedra on weight loss without severe adverse effect. Methods : 16 healthy volunteers consisting of an ephedra group (N=8) and a placebo group (N=8) were investigated. Study form was a randomized, controlled, double-blind clinical trial. The ephedra group took 12g of ephedra while the placebo group took 12g of glutinous rice powder. Both groups were measured with BCA (body composition analysis) on weight loss and with HRV (heart rate variability) on its adverse effect before and after medication. Results : The following results were obtained after taking 12g of ephedra for 14 days. In the ephedra group, body weight reduced significantly. In the placebo group, there were no significant differences of body weight between before and after placebo treatment. There was a slight increase of heart beat rate and deactivation of cardiac activity. Parasympathetic nerves were deactivated, but balances of autonomic nervous system were well maintained. Conclusions : The results suggest that ephedra in healthy adults tends to reduce body weight and deactivation of autonomic nervous system and cardiac activity.
Objectives : This study was designed to analyze the characteristic of heart rate variability(HRV) changes between Deficiency Pattern and Excess Pattern in Stroke Patients admitted to the hospital. Methods : We measured heart rate variability of stroke patients who were admitted to the Department of Korean Internal medicine, Stroke and Neurological Disorders Center from February 1, 2015 to May 30, 2016. We recruited a total of 28 stroke patients and heart rate variability tests were performed on the first day of admission, 2weeks after admission, and 4 weeks after admission. Results : VLF and LF/HF ratio significantly increased over time in Deficiency Pattern group compared with those in the Excess Pattern group. Conclusions : This results suggest that the parasympathetic function of Deficiency Pattern group is lower than that of the Excess Pattern group, resulting in imbalance of the autonomic nervous system.
Objectives: This study was performed to investigate the effect of cold stress on heart rate variability and peripheral blood flow by Doppler ultrasound in healthy subjects. Methods: We classified the subjects by their Yin or Yang tendency using a Yin-Yang questionnaire. Cold stress was taken on the left hand of subjects for 10 seconds. Heart rate variability and peripheral blood flow were measured on the right radial artery before and after cold stress. Results: The Yang tendency group showed a significant decrease of heart rate after cold stress which was not seen in the Yin tendency group. The Yang tendency group showed a decrease of LF, total power, and increase of HF after cold stress, while the Yin tendency group showed the opposite. However, there were no statistically significant differences of heart rate variability analysis between the results of the two groups before and after cold stress. Recovery time of blood flow velocity by ultrasound Doppler was significantly different between the Yin and Yang tendency groups after cold stress. Conclusion: These results suggest that people with Yin or Yang tendency may show different responses in the autonomic nervous system. Further modified studies may include the responses to various manipulation techniques in acupuncture treatment and the individual responses according to pattern identification in traditional Korean medicine.
연구의 목적은 가정에서 안정 시 인체의 생리적 활력 정보를 센서와 ICT 정보 기술을 통해 연속적으로 수집하는 시스템과 수집된 정보를 이용하여 당뇨병증 유무를 예측하는 인공신경망 기계학습 방법과 필수적인 기본 변수 값을 제시하였다. 연구 방법은 정상인(DM-) 20명과 당뇨병(DM+) 15명을 대상으로 BCG와 ECG 센서의 심박수 측정값의 상관 관계를 분석하였으며 상관 계수는 R2=0.959이다. Artificial Neural Network(ANN) 기계학습 프로그램을 이용하여 당뇨병증 예측 가능성을 확인하였고 입력 변수는 심박변이도의 시계열정보와 심박수, 심박변이도, 호흡율, 박동량 정보, 최저혈압, 최고혈압, 년령, 성별이며 ANN 기계학습 예측 정확도는 99.53%이다. 그리고 향후 ANN 기계학습 방법을 활용하여 BMI 정보를 이용한 당뇨예측 모델, 심장 기능 장애 예측 모델, 수면장애 분석 모델 등의 계속적인 연구가 필요하다.
Problem solving and/or decision making process usually encountered in human living consists of a sequence of human behaviors based upon his/her knowledge. Thus, Rasmussen introduced Skill-Rule-Knowledge paradigm to countermeasure human errors that can occur in Nuclear Power Plants. Unfortunately however, it was not so easy as expected since objective evidence have not been obtainable with conventional research techniques. With the help of EEG band pawer ratio techniques, this study tried to get psycho-physiological symptoms of human errors, if any, while human beings perform knowledge-based behaviors such as simple arithmetic computations with different difficulty level. A set of simulated works was carried out with a computer station. Four kinds of arithmetic computation tasks were given to 10 health male under-graduate students on different day individually, and during the experiment, EEG and ECG was measured continuously for objective psycho-physiological analysis. According to the results, ${\alpha}$/(${\alpha}+{\beta}$) as well as ${\alpha}/{\beta}$ band power ratio were sensitive to task difficulty level which consistently decreased both. However, any one of them failed to reveal the influence of tasks with different difficulty level in the aspect of task duration time. On the contrary, Heart Rate Variability was more suggestive than expected. To make a conclusion, it can be said that band power of EEG waves will be helpful in not only assessment of work difficulty level but also assessment of workers' skill development if supported by cardiac function such as HRV.
본 논문의 목적은 불안과 우울 상태를 평가하는데 널리 사용되고 있는 주관적 설문 평가지(Beck의 우울척도, 상태-특성불안척도)의 지표 값과 심박 변이도의 파라미터 간의 상호-상관관계를 통계적으로 분석하여, 주관적 설문평가지의 지표 값을 대신 할 수 있는 심박 변이도 파라미터를 선정하기 위함이다. 그리고 심박 변이도 측정 시, 휴식 및 업무 상태를 인위적으로 유도하였고 각 유도된 상태에서의 심박 변이도를 이용하여 추출된 생리학적 특징값들과 주관적 설문 평가지의 지표 값의 상관관계를 통계적으로 분석하여 주관적 감성지표를 대체 할 수 있는 객관화된 정량적 지표를 도출하고자 한다. 본 논문의 결과로부터 얻을 수 있는 사실은 심박 변이도의 비 정규화 파라미터가 상태불안척도와 우울척도보다 특성불안척도와 더욱 높은 상관관계를 나타냈다는 점이다. 반면, 업무 상태와 휴식 상태의 비율인 정규화 파라미터 m_RRI(MeanRR interval), SDNN(Standard deviation of all NN intervals), LF(Low-Frequency), LF/HF(LF/HF ratio)는 특성불안척도, 우울척도보다 상태불안척도와 더 높은 상관관계를 나타냈다. 이 중, LF/HF는 상태불안뿐만 아니라, 특성불안을 반영할 수 있는 정량적인 생리학적 파라미터로 나타났다.
This study analyzed the changes in Electroencephalogram(EEG) and Electrocardiogram(ECG) depending on the healing environment in order to find a way to improve the forest healing program based on the healing environment in response to the demand for qualitative improvement of the program since the program is a charged service. This study selected eight sites running forest healing programs at four national healing forests (i.e., Saneum, Cheongtaesan, Daegwanryeng, and Jangseong) - two routes per national healing forest - considering forest environments. This study chose NUMBER standard sampling plots ($20{\times}20m$) and measured three atmospheric environment items, seven physical environment items, two soil environment items, and eight vegetation environment items including forest sound and anion at each plot to evaluate physiological changes in it. EEG and ECG, which have been widely used in forest healing evaluation, were utilized as criteria. Seventy three subjects were selected with taking the age, drug, caffeine, smoking, and the time of last meal into consideration. As a result, EEG changes were correlated with three atmospheric environment items, six physical environment items, one soil environment item, and two vegetation environment items. ECG changes were significantly correlated with two atmospheric environment items, six physical environment items, two soil environment items, and two vegetation environment items (p<.05). It is expected that 11 environmental factors such as temperature, density, and altitude affecting EEG (e.g., alpha balance and gamma balance) and ECG (e.g., HRV mean) could be used as effective tools in developing more differentiated programs for improving healing effects.
본 연구의 목적은 사회복지생활시설종사자의 대인관계기술 향상과 직무스트레스 감소를 위해 개발된 프로그램인 TSL-JSM(Job Stress Management)의 효과를 사회과학과 의생명과학적 방법을 융합적으로 적용하여 검증하는 것이다. 프로그램 효과성 검증을 위해 유사실험 설계를 활용하여 비동일 통제집단 설계를 적용하였다. 연구대상은 경남소재 사회복지법인 산하 생활시설의 종사자 중 자발적 참여자로 구성된 실험집단 7명, 비교집단 7명, 통제집단에 7명이 배정되었으며, 실험집단에는 12회기로 이루어진 TSL-JSM 프로그램을 적용하였고, 비교집단에는 12회기의 시설 종사자들의 대인관계기술 강화프로그램을 적용하였다. 최종 자료 분석은 SPSS 25.0 프로그램을 이용하여 공분산분석, 윌콕슨 순위검증을 실시하였다. 연구결과, 타집단에 비해 실험집단에서 유의미한 대인관계 기술 향상 및 직무스트레스 감소를 보였으며 의생명과학지표인 심박변이도와 코티졸의 긍정변화가 검증되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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