• 전자공학회논문지
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• 제54권7호
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• pp.71-78
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• 2017

감정을 분류하는 대표적인 알고리즘에는 Support-vector-machine (SVM), Bayesian decision rule 등이 있다. 하지만 기존의 연구자들은 위와 같은 방법에는 문제점이 있다고 지적하였다. 이를 보완하기 위해 다른 연구자는 경사도를 이용하여 새로운 패턴인식 알고리즘을 제안하였다. 본 논문에서는 이 알고리즘을 통해 새로운 EEG 기반의 감정 인식 알고리즘을 제안하고 기존의 연구와 비교한다. 본 논문에서는 신뢰도 높은 자료를 얻기 위해 여러 논문에서 사용된 DEAP (a database for emotion analysis using physiological signals)를 사용하였다. 또한, 객관적인 검증을 위해 기존의 연구에서 사용된 4개의 뇌파 채널(Fz, Fp2, F3, F4)의 PSD (Power Spectral Density)를 특징으로 사용하여 감정의 2개 척도 (Arousal, Valence)를 분류하였다. 본 논문에서 실시한 교차검증 (4-fold)에 의하면 Valence 축에서 85%, Arousal 축에서 87.5의 정확도를 얻을 수 있었다.

• Journal of the Korean Data and Information Science Society
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• 제20권3호
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• pp.541-550
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• 2009

본 연구는 영어학습 영역별 (듣기쓰기능력, 단어수준, 스피킹, 단어기억, 리스닝) 성취도에 따른 대뇌피질 내의 뇌기능 활성화에 대한 관련성을 규명한 것이다. 좌뇌 기반으로 알려진 영어학습에 대한 우뇌적 요인에 대한 연구들이 진행되었다. 뇌기능 영상화 중에서 정량뇌파분석를 사용하여 영어학습에 관여하는 뇌 영역별 정량뇌파 결과를 분석함으로써 영어학습을 뇌 영역별 활성화로 변별할 수 있는 기준을 마련한 것이다. 영어학습의 좌우뇌 균형발달을 위한 지침을 제시하였으며 특정 학습영역과 연계한 뇌의 활성화를 제시함으로써 개인별 뇌 기능에 따른 영어학습 향상을 위한 뇌기능을 훈련할 수 있는 이론적 토대를 마련하였다 (권형규, 2008). 이를 통하여 단순한 이미지와 오감을 활용한 우뇌적 학습방향이 아니라 개인별 정량뇌파 데이터에 의한 통합뇌 훈련모형을 개발하였다. 정량뇌파 분석을 위해서는 피험자 개인별 영어능력 검사점수에 대한 뇌파지표를 도출하여 단계적 변수선택법에 의한 다중회귀분석을 실시하였다.

• 전자공학회논문지
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• 제50권12호
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• pp.254-260
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• 2013

뇌전도 분석에 의한 제어신호의 검출은 다양한 분야에 활용될 수 있다. 다채널 뇌파 연구는 측정 시스템이 복잡해지고 착용이 불편해진다는 단점이 있어서 본 논문에서는 실용적인 응용을 우선으로 하였고 단 채널 기반으로 집중에 의한 on/off 제어 신호를 신뢰성 있게 검출할 수 있는 방법을 연구하였다. 평상시 휴식 상태와 집중하였을 때의 알파, 베타 및 세타파의 대역 신호를 분석하였으며 이 때 파워스펙트럼과 히스토그램에서의 차이를 검출하였다. 세타파를 이용하였을 때 보다 베타/세타를 이용해 집중력 검출을 하는 것이 더 좋은 결과를 나타내었다. 세타파만을 이용하였을 때보다 평균 검출 시간이 단축되었으며 또한 집중 전 휴식시간이 길어질수록 검출 성공률이 낮아지며, 검출 시간도 상대적으로 길어졌다. 휴식시간 10초의 경우 개인마다 검출 성능의 차이는 있었지만 평균 91%의 검출 성공률과 검출 시간은 평균 20.2초의 결과를 얻었다.

• 인간식물환경학회지
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• 제24권6호
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• pp.573-584
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• 2021

Background and objective: This study was conducted with 10 men and women in their 50s-60s to investigate the effect of agro-healing activities on the improvement of mental health. Methods: The experimental group participated in total 8 sessions of agro-healing activities, once a week for 2 hours each, at a care farm in Wanju-gun. Physiological measurements were taken with an electroencephalogram (EEG), Salivettes samples, and blood pressure before and after the activities. Results: As a result of analyzing the changes in brainwaves of the experimental group before and after agro-healing activities, relative slow alpha (RSA), relative fast alpha (RFA), and ratio of alpha to high beta (RAHB), the indices of stability and relaxation, increased after the program with statistical significance. Also, the ratio of SMR to theta (RST) of the attention index increased on the right frontal lobes, temporal lobes, and left occipital lobes, and relative low beta (RLB) increasd on the frontal lobes, temporal lobes, and occipital lobes after the program with statistical significance. The sympathetic nervous system activity, which is a stress index, decreased after the program, whereas the parasympathetic nervous system activity, which is a relaxation index, increased, showing statistical significance (p < .05). As a result of analyzing the changes in blood pressure after the program, systolic blood pressure and diastolic blood pressure decreased from prehypertension to normal blood pressure, showing statistical significance. SThese results indicate that participating in agro-healing activities at a care farm for the 50-60s helps reduce stress and improve stability and relaxation as well as attention. Conclusion: Thus, developing and applying customized agro-healing programs for participants will have a positive effect on brain activity and psychophysiological improvement by relieving tension and stress. However, there are limitations in generalizing the results of this study since most of agro-healing farms have low accessibility that leads to a low level of participants.

• 한국의류학회지
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• 제46권2호
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• pp.310-320
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• 2022

This study aimed to ascertain the most efficient level of compression to be applied on a particular area along the upper extremities whilst developing functionality to prevent musculoskeletal disorders among workers who frequently use their arms. The compression areas were divided into upper arm, forearm, and wrist. The compression levels were applied using three types of bands. Comparisons on these bands' usability were based on evaluations of recorded brainwaves and subjective sensation response. Nine men in their twenties were selected for the experiment. The results revealed that when compression was applied, the left and right occipital lobes, plus the parietal lobe, were activated. Also, the alpha wave activity tended to increase, thereby exemplifying the compression's positive effects. The most physiologically efficient and subjectively preferred compression levels were 1.3 and 2.6 kPa for the upper arm and wrist. Furthermore, the compression level at the forearm should be at least 2.0 kPa.

• 한국멀티미디어학회논문지
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• 제20권8호
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• pp.1258-1270
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• 2017

'Semantic gap' has been a year-old problem in automatic video summarization, which refers to the gap between semantics implied in video summarization algorithms and what people actually infer from watching videos. Using the external EEG bio-feedback obtained from video watchers as a solution of this semantic gap problem has several another issues: First, how to define and measure noises against ERP waveforms as signals. Second, whether individual differences among subjects in terms of noise and SNR for conventional ERP studies using still images captured from videos are the same with those differently conceptualized and measured from videos. Third, whether individual differences of subjects by noise and SNR levels help to detect topic-irrelevant shots as signals which are not matched with subject's own semantic topical expectations (mis-match negativity at around 400m after stimulus on-sets). The result of repeated measures ANOVA test clearly shows a 2-way interaction effect between topic-relevance and noise level, implying that subjects of low noise level for video watching session are sensitive to topic-irrelevant visual shots, while showing another 3-way interaction among topic-relevance, noise and SNR levels, implying that subjects of high noise level are sensitive to topic-irrelevant visual shots only if they are of low SNR level.

• 정보교육학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.635-644
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• 2011

본 연구는 컴퓨터를 통한 덧셈학습을 낮은 숫자(1 - 5)의 조합인 덧셈 학습과 높은 숫자(6 - 9)의 조합인 덧셈학습으로 나누어 문제 난이도에 따른 뇌 반구성을 분석하였다. 뇌 반구성의 특성을 보기 위하여 암묵적 연합검사(IAT, Implicit Association Test)를 통하여 덧셈학습 형태를 뇌의 반구성을 나타내는 감정과 논리와 연합시켜 덧셈 학습의 난이도에 따른 인지적 차이를 좌우뇌와 연결하여 분석하였다. 연구결과 뇌의 전체영역에서는 두정엽쪽의 저알파파(8-10Hz)와 후두엽의 SMR파(12Hz-15Hz), 남녀별로는 남자는 의미 있는 차이가 없고 여자인 경우 전두엽의 알파파(8-12Hz)에서 의미 있는 차이를 보여주었다. 뇌의 반구성은 측두엽을 중심으로 세타파(4-8Hz)와 베타파(12-30Hz)에서 의미 있는 차이를 보여주었다. 본 연구를 통하여 개인별 뇌기능의 특성에 기반한 컴퓨터 수학학습의 구성과 자료 개발을 위한 생리학적 기반 근거를 마련하였다. 본 연구결과는 수학 정보교육에서의 난이도 구성 및 문제해결과정의 학습자 인지과정에 대한 뇌활성도를 제시한 것으로 다양한 정보교육 과목 및 문제유형의 뇌과학적 규명에 대한 가능성을 보여주었다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제43권6호
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• pp.375-381
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• 2022

Brain-computer interface (BCI) is a technology that allows users with motor disturbance to control machines by brainwaves without a physical controller. Motor imagery (MI)-BCI is one of the popular BCI techniques, but it needs a long calibration time for users to perform a mental task that causes high fatigue to the users. MI is reported as showing a similar neural mechanism as motor execution (ME) and motor observation (MO). However, integrative investigations of these three tasks are rarely conducted. In this study, we propose a new paradigm that incorporates three tasks (MI, ME, and MO) and conducted a comparative analysis. For this study, we collected Electroencephalograms (EEG) of motor imagery/execution/observation from 28 healthy subjects and investigated alpha event-related (de)synchronization (ERD/ERS) and classification accuracy (left vs. right motor tasks). As result, we observed ERD and ERS in MI, MO and ME although the timing is different across tasks. In addition, the MI showed strong ERD on the contralateral hemisphere, while the MO showed strong ERD on the ipsilateral side. In the classification analysis using a Riemannian geometry-based classifier, we obtained classification accuracies as MO (66.34%), MI (60.06%) and ME (58.57%). We conclude that there are similarities and differences in fundamental neural mechanisms across the three motor tasks and that these results could be used to advance the current MI-BCI further by incorporating data from ME and MO.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제30권2호
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• pp.135-142
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• 2013

목적 : 본 연구는 노년층의 여성에게 신맥(BL62), 조해(KI6)혈에 대한 저주파자극이 뇌파에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고 뇌 기능을 개선하는데 비화학적이고 비침습적인 자극 방법의 후보로써 가능성을 탐구해보고자 실시된 탐색적 연구이다. 방법 : 31명의 건강한 여성 피험자(평균연령, 54.5세)를 대상으로 이중맹검 무작위배정 임상연구가 12세션동안 실시되었다. 시험군에서는 감지할 수 없는 최대의 저주파자극이 실시되었으며(평균전류량, $0.04{\mu}A$), 대조군에서는 거짓자극이 실시되었다. 결과분석을 위해 12세션을 전후로 배경뇌파가 측정되었다. 결과 : 12세션의 자극이 실시된 후 대조군에 비해 실험군의 알파파 상대값은 11채널에서 유의한 증가를 보였으며(p<0.05), 감마파의 상대값은 7채널에서, 세타파의 상대값은 10채널에서 유의한 감소를 보였다. 결론 : 발목관절에 있는 신맥(BL62), 조해(KI6)혈에 대한 저주파 자극은 노년의 여성의 뇌에 베타, 세타, 감마파의 감소를 일으키는 반면 알파파를 선택적으로 증가시켜 뇌를 안정시키는 효과가 있는 것으로 보인다. 이러한 결과는 저주파자극이 향후 스트레스와 관련된 인지 문제를 치료하는 비침습적이고 비화학적인 도구로써의 가능성을 제공할 수 있을 것으로 보이며, 그 기전에 대한 추가적 연구가 필요할 것으로 보인다.