• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제24권1호
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• pp.1-8
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• 2003

장시간 운전을 하는 동안 운전자는 외부상황을 계속해서 주시하고 경계하게 하므로 운전자에게는 정신적 부하로 작용하게 되며 이로 인해 발생하는 운전피로는 자동차 사고의 원인이 될 수 있다. 본 연구에서는 심박변동신호를 분석하여 운전시간의 증가에 따른 발생하는 운전피로도를 알아보았다. 심박변동신호의 분석방법에는 이전 연구들에서 널리 사용되어져 왔던 선형분석방법들과 함께 ApEn, Poincare Plot등을 이용한 비선형 분석방법들을 이용하였다. 3년 이상의 운전경력을 가진 5명의 실험자가 참가하였으며 모든 실험자는 4대의 승용차를 2번씩 운전하여 총 40회의 실험을 실시하였다. 운전구간은 고속도로 300km구간을 왕복해서 주행하도록 하였으며 약 3시간 정도가 소요되었다. 운전하는 동안 30분 간격으로 심전도 데이터를 측정하였다. 측정된 심전도 신호로부터 유도된 심박변동신호(HRV : heart rate variability)로부터 시간영역 변수, 주파수 영역변수, 비선형 특성 등을 구한다음, 안정 상태의 데이터라 비교하여 통계석 유의성을 살펴보았다. 분석결과 시간영역의 변수인 평균심박동수는 운전시간의 증가에 따라 계속적으로 감소하였으며 심박동율의 표준편차와 연속적인 RR간격의 차이는 90분 이후로는 일정 수준을 유지하였다. 주파수 영역에서 구한 L $F_{norm}$, LF/HF는 운전시간에 따라 증가함을 보였다. 비선형 특성을 알아보기 위해서 ApEn, Poincare plot을 이용하였는데 모두 시간에 따라 감소함을 나타내었다. 대부분의 변수에서 통계적 유의성은 1시간 이후부터 나타남을 볼 수 있었다.

• 감성과학
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• 제14권2호
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• pp.269-278
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• 2011

본 연구에서는 집중력 시에 통상적인 방법으로 사용되는 EEG 선호의 theta/alpha 값과 심박변이도(HRV) 변수들의 상관관계를 분석하기 위함이다. 각 주파수 대역에 따른 EEG 선호의 파행과 자율신경계 변화를 연구한 논문들을 바탕으로, 본 연구에서는 집중상태에 따른 theta파의 변화와 alpha파의 신호를 분석하여 theta/alpha 값으로 중추신경계 변화를 평가하였다. 또한 자율신경계에서 생리학적 변화는 HRV 변수들(beat interval, SDNN, RMSSD, NN50, LF, HF, LF/HF)로 평가/해석하였다. 실험방법은 신경 인지 검사 프로그램인 CNT 4.0을 이용하여 21 명의 건강한 피험자들의 청각 집중력 테스트를 수행하였고, EEG 신호와 PPG 신호를 분석하였다. EEG로부터 추출한 theta/alpha값과 PPG로부터 추출한 HRV변수들은 중다회귀분석을 이용하여 각각의 조합에 따른 두 지표간의 상관관계를 평가하였다. theta/alpha와 심혈관계의 변수들의 상호연관성은 {SDNN(2), HF(6)} 변수가 포함된 3차원 이상의 조합에서 상대적으로 유효하게 나타났다. 결과적으로 고차원 HRV 변수 조합이 저차원 조합보다 theta/alpha 와 상대적으로 높은 상관관계($R^2=0.253$; 7차원)를 나타내었고, 통계적 유의성(p<0.05)을 만족하였다.

• 정신신체의학
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• 제28권1호
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• pp.81-88
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• 2020

연구목적 이 연구는 심박변이도(Heart rate variability, HRV) 지표를 이용하여, 불안장애, 우울장애, 외상 및 스트레스 관련 장애의 차이를 비교하고 증상 심각도와의 연관성을 보고자 한다. 방 법 2017년부터 2018년까지 국립정신건강센터 스트레스 클리닉 내원 환자의 후향적 의무기록을 분석하였다. 총 473명 환자(불안장애 166명, 우울장애 184명, 외상 및 스트레스 관련 장애 123명)의 HRV 지표의 진단 군간 차이를 비교하였다. 또한 지표와 전반적 임상 인상 심각도(Clinical Global Impression-Severity Scale, CGI-S)의 연관성이 진단군에 따른 차이를 보이는지 분석하였다. 결 과 세 군에서 HRV 지표는 유의한 차이를 보이지 않았다. 그러나, 심박도 간격(normal-to-normal, NN)의 표준 편차(standard deviation of normal RR intervals, SDNN)와 연속된 NN 간격들의 변이의 제곱 평균값의 루트 값(the square root of the mean squared differences of successive NN intervals, RMSSD)의 CGI-S와의 관련성은 그룹 간 유의한 차이가 나타났다(SDNN, p=0.017 ; RMSSD, p=0.034). 불안장애와 우울장애에서는 CGI-S에 따른 SDNN, RMSSD가 음의 관련성을 보였지만, 외상 및 스트레스 관련 장애에서는 양의 관련성을 보였다. 결 론 본 연구에서 세 군의 HRV 지표는 차이를 보이지 않았지만, 각 군에서 지표와 임상적 심각도와의 연관성은 다른 양상을 보였다. 본 연구 결과는 외상 및 스트레스 관련 장애군은 HRV의 특징 및 임상적 활용이 불안 및 우울장애와 다를 수 있음을 시사한다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.190-193
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• 2001

본 연구는 색채환경이 정상인의 심전도에 미치는 영향을 정량적으로 분석하여 색채 환경이 인체에 미치는 영향을 규명하고자 하였다. 피험자는 색맹을 가지고 있지 않고 인지기능에 장애가 없는 정상 성인 남, 여 50명을 대상으로 하였다. 색채환경의 제시는 암실에서 백색 광원에 채색 필터를 사용하여 제시하였다. 피검자는 6가지 색채 환경 안에서 심전도를 측정하였으며, HRV 분석을 하였다. HF/LF의 비를 비교 분석하여 본 결과, 남자는 녹색에서 색채 자극전보다 자극후가 HF/LF의 비가 0.508(p<0.07) 상승한 것을 볼 수 있었으며, 여자는 파랑색에서 색채자극전보다 자극후 HF/LF의 비가 0.677상승한 것을 볼 수 있었다. 이는 남자는 녹색에서 여자는 파랑색에서 더욱 편안함과 안락감을 느끼게 된다는 것을 의미한다. 따라서 본연구의 결과는 색채 환경이 인체에 미치는 영향을 규명함으로써 좀 더 편안한 색채 환경의 설계에 도움을 줄 것으로 기대된다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.200-203
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• 2001

감성평가 실험시 피험자가 받는 작업부하의 영향을 실시간으로 평가하기 위하여 측정된 심전도 신호로부터 R-peak를 자동적으로 검출하여 심전도 관련 파리미터를 분석하는 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 심전도 증폭기, A/D변환기, PC로 구성되었으며 National Instrument 사의 LabVIEW를 사용하여 소프트웨어를 개발하였다. 시스템 동작환경은 Microsoft사의 Window OS를 기반함으로서 시스템 이용자들에게 보다 친숙한 실험환경을 제시할 수 있다. 구현된 시스템은 실시간 HRV, Lorentz plot, LF/HF, HRV power spectrum의 3차원 선도를 디스플레이할 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권4호
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• pp.441-448
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• 2007

Heart rate variability (HRV) in electrocardiogram (ECG) is an important index for understanding the health status of heart and the autonomic nervous system. Most HRV analysis approaches are based on the proper heart rate (HR) data. Estimation of heart rate is thus a key process in the HRV study. In this paper, we report an innovative method to estimate the heart rate. This method is mainly based on the concept of periodicity transform (PT) and instantaneous period (IP) estimate. The method presented is accordingly called the "PT-IP method." It does not require ECG R-wave detection and thus possesses robust noise-immune capability. While the noise contamination, ECG time-varying morphology, and subjects' physiological variations make the R-wave detection a difficult task, this method can help us effectively estimate HR for medical research and clinical diagnosis. The results of estimating HR from empirical ECG data verify the efficacy and reliability of the proposed method.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2006년도 제37회 하계학술대회 논문집 D
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• pp.2157-2158
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• 2006

Heart Rate Variability (HRV) system is useful for evaluating the balance in homeostasis of autonomic nervous system. In this study, we implement HRV monitoring system by performing real time FFT spectrum analysis on R-R intervals data acquired from Electrocardiogram (ECG) acquisition and transmitting the data by RF communication module.

• 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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• 제어로봇시스템학회 2000년도 제15차 학술회의논문집
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• pp.543-543
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• 2000

A new method for HRV(heart rate variability) detection from the R-wave signal, based on the IPFM(integral pulse frequency modulation) model and its similarity to pulse position modulation, is presented. The proposed method exert lowpass filtering with a Kaiser window. In this paper, The proposed method presents a powerful, but simple, tool for investigation of HRV. It also guarantees real-time behavior. simplicity in design, and phase linearity. Even without the basic assumption of IPFM model. the new algorithm can still be used on-line and with higher performance. It is thoroughly proved that lowpass filtering is an ideal method for PSD(Power Spectrum Density) analysis of HRV.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1997년도 한국감성과학회 연차학술대회논문집
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• pp.118-122
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• 1997

본 연구에서는 온열환경에 따른 쾌적감을 조사하기 위하여 온열환경을 평가할 수 있는 지표로서 생리신호를 분석하였다. 생리신호로는 인체의 자율신경계에 대한 반응을 나타내는 HRV변수 및 대뇌의 각성수준을 나타내는 CNA파형의 변이도를 이용하였다. HRV스펙트럼분석을 통해 얻어진 HF/LF변수를 이용하여 주어진 환경하에서 교감 및 부교감 신경의 활동성을 조사하였고, CNA 파형에서는 경고신호가 주어진 뒤 0.5-1초 구간의 면적값을 이용하여 온열쾌적감과의 상관성이 높게 나타나지 않은 반면, HRV스펙트럼분석에서는 휴지기에 비해 발과 얼굴부위에 대한 HF/LF값이 높은 사실을 통해 교감신경에 비해 부교감신경이 지배적이라는 사실을 알 수 있었다. 이러한 결과는 바과 얼굴이 주위온도에 따른 인체의 쾌적감을 변화시키는데에 있어서 주된 부위임을 나타내며 HRV스펙트럼분석 및 CNV파형의 관찰이 온열환경에 대한 쾌적감을 평가하는데 유용한 지표로 사용될 수 있음을 말해준다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1997년도 한국감성과학회 연차학술대회논문집
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• pp.91-94
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• 1997

Objective of this stuey was to find the corrdlation between emotiona changes and the parameters of HRV spectrum evoked by tactile stimualtion. Twenty-one subjects were useds and five different types of materials, dry cottn, wet cotton, paper, sandpaper, and vinyl were applied to the left hand of each subject as a tactile stimulation. The results showed that HF/LF(ratio of high to low frequency amplitude calculated from power spectrum of HRV) decreased as the subject experienced the unpleasant emotion caused by wet cotton and sandpaper. On the othr hand, when the subject experienced the comfort, HF/LF increased. It was concluded that the proprsed methods can be applied to evaluate the characteristic changes in the autonomic nervous system which regulates the human emotion in the psychological aspects.