• 대한자기공명의과학회:학술대회논문집
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• 대한자기공명의과학회 2003년도 제8차 학술대회 초록집
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• pp.76-76
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• 2003

목적： fMRI와 뇌파의 동시측정 방법은 높은 시간적-공간적 해상도를 동시에 달성할 수 있는 뇌기능 측정을 가능케 하고, 각각의 방법이 제공하는 정보를 상호보완적으로 동시에 이용할 수 있도록 하는 유용한 방법이다. 그러나 자기공명영상을 얻기 위한 경사자계가 유발하는 잡음과 높은 자기장 내에서의 심장박동으로 인한 미세한 움직임 때문에 생기는 잡음이 뇌파신호의 질을 크게 저하하는 요소로 작용하여 이를 해결하기 위한 계측시스템의 최적화와 신호처리 방법의 개발이 요구된다. 본 논문에서는 평균차감법과 recursive least square 적응 필터링 방법에 기반한 심장 박동잡음의 감소를 위한 신호처리 방법의 개발 결과에 대한 연구 결과를 제시한다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 1997년도 한국감성과학회 연차학술대회논문집
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• pp.90-93
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• 1997

외부환경의 변화에 의한 감성의 상태를 특정 자극을 인식한 후 나타나는 생리신호의 정량적인 분석기법을 개발함으로써 감성과 생리신호간의 상관관계를 찾고자 하는 연구가 절실히 요구되고 있다. 본 연구에서의 자극은 모터를 이용하는 자극기를 제작하여 부드러운 천과 거친사포를 피검자의 왼손바닥에 제시하였다. 그리고, 피검자에게 피부자극을 제시할 때 피검자가 자극의 특성을 인식하는 과정에서 발생되는 뇌파를 검출, 분석하고자 하였다. 분석방법으로서는 nonstationary한 신호분석에 유용한 특성을 가지고 있는 wavelet변환을 이용한 시간-주파수 EEG 신호의 특정범위에서의 시간-주파수 에너지성분의 변화를 관찰하였다. 그 결과 무자극시의 뇌파와 자극시으 뇌파를 비교하였을 때 부드러운 자극을 제시한 경우에는 낮은 주파수 대역에서 에너지가 우세함을 보였으며, 거친 자극에 대해서는 20-30Hz대역에서의 우세한 에너지 분포가 관찰되었다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2019년도 춘계학술발표대회
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• pp.721-722
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• 2019

본 연구는 외부 환경 제어를 위해 안정적인 뇌파 신호를 추출하기 위한 알고리즘을 제안한다. 본 알고리즘은 다중 회귀의 원리를 사용한 머신러닝을 통하여 뇌파의 경향성을 분석하여, 측정 시 발생할 수 있는 불안정한 노이즈를 필터링하고, 제어 신호를 빠른 시간 안에 판단하는 것을 목적으로 한다. 측정은 CZ 측정 위치에서 1 채널의 EEG 기기로 이루어진다. 본 연구를 바탕으로 BCI 분야에서 효과적으로 외부 디바이스 제어를 위한 입력 신호를 추출하는 방법이 될 수 있을 것으로 예상한다.

• 한국방사선학회논문지
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• 제17권7호
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• pp.1179-1187
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• 2023

최신 이동수단 발달과 관련하여 다양한 생체 신호 및 의료영상 측정용 의료기술 개발이 활발히 이루어 지고 있다. 특히, 인지/신경과학 분야에서 뇌파(electroencephalography, EEG) 측정의 중요성과 이동 중 차량에서의 정확한 뇌파 측정기술 개발은 매우 도전적인 분야이다. 본 연구에서는, 운전 중 뇌파를 이용한 기술에 대해 광범위하게 조사하고, 기술 연구의 동향을 분석하고자 하였다. 이를 위해, Scopus 데이터베이스를 활용하여 2000년 이후 진행된 뇌파 관련 연구를 탐색하였으며, 약 40여편의 논문을 선정하였다. 이를 통해 신호처리 기술, EEG 측정 디바이스 개발, 차량 내 운전자 상태 모니터링 기술의 현재 동향과 미래 방향을 조명하였다. 또한, 이를 위한 초소형 32채널 뇌파 측정 시스템을 설계해 보았으며, 간단히 이를 구현하여 뇌파 신호를 측정 분석함으로써 검토해 보았다. 본 연구는 운전 중 생체신호 측정 및 분석 기술이 자율주행 시대에 맞추어 운전자 케어와 건강 모니터링에 기여할 것으로 기대한다.

• 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.

• 감성과학
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• 제6권4호
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• pp.15-23
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• 2003

근래에 들어 질병으로 인하여 의사표현이 곤란한 환자에게 뇌파에 기초한 BCI(Brain Compute, Interface)와 같은 새로운 인터페이스를 제공하고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 특정 자극에 대해 유발되는 뇌파의 측정과 분석은 BCI를 위한 뇌파의 패턴과 인터페이스의 설계에 중요한 역할을 한다. 이 연구의 목적은 시청각 자극 인가 후 피험자의 반응시간을 측정하는 시스템을 EEG와 같은 생체 신호 계측 시스템과 연동이 가능한 형태로 개발하는 것이다. 제안된 시스템은 기능적으로 자극신호 발생부, 반응시간 측정부, 유발뇌파 측정부, 동기신호 발생부로 나뉘어진다. 자극신호 발생부는 실험에 이용되는 자극신호를 제작하는 부분으로서 Flash를 사용하여 구현하였다. 반응시간 측정부는 문제에 대한 답 선택 요청시각으로부터 피험자의 반응까지의 시간을 측정하는 부분으로서 마이크로컴퓨터를 이용하여 구현하였다. 유발뇌파 측정부는 시판용 하드웨어와 소프트웨어를 그대로 사용하였다. 동기신호 발생부는 전체 시스템의 동기를 맞추기 위한 신호를 발생하는 부분으로서 문제제시, 답 요구와 동기한 화면상의 명암신호와 이를 검출하는 광센서로 구성하였다. 본 논문에서 제시한 방법에서는, 기존의 유발전위 측정 및 자극시스템에 특정 모듈(반응시간 측정 장치, 동기신호 발생장치)만을 추가하여 실험자의 의도에 맞는 시스템을 설계할 수 있어 유발응답 및 반응시간의 측정을 필요로 하는 연구를 가속화 할 것이 기대된다.

• 대한전기학회:학술대회논문집
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• 대한전기학회 2000년도 하계학술대회 논문집 D
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• pp.3227-3229
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• 2000

본 논문은 청각 자극이 제시되었을 때 변화되는 뇌파로부터 의미 있는 특징을 찾아내서 정량화 할 수 있는 변수 추출 및 분류 기법을 제시한다. 건강한 피실험자로부터 방향성 있는 청각 자극을 인가했을 때의 뇌파를 검출, 분류하였다. 뇌파의 변수 추출 방법으로는 짧은 시간영역에서의 신호의 갑작스런 변화량도 정량적으로 분석할 수 있는 Mallat's A1gorithm을 이용한 웨이블릿 변환(wavelet transform)을 적용하였고, 분류 방법으로는 그 결과로 나온 웨이블릿 계수를 변수로 하여 Neural Network을 학습하여 사용하였다. 향후 피실험자의 훈련을 통해서 청각 자극이 없이 순수한 생각만으로 방향을 검출할 수 있는 뇌파분석기를 만든다면 생각만으로도 물체의 방향을 제어할 수 있을 것이다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2002년도 추계학술발표논문집 (상)
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• pp.801-804
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• 2002

뇌기능 연구 수단으로 널리 사용되고 있는 뇌파의 시각적 분석 및 정량적 분석시 오차를 증가시키는 원인이 되어 왔던 잡파(artifact)를 제거 대상이 아닌 제어 신호로써 활용한다. 본 연구에서는 다양한 잡파 중 뇌파 측정시 가장 잘 포함되고, 시각적으로 쉽게 구별이 가능한 안면근(facial muscle) 신호를 이용한다. 측정된 뇌파에 파워스펙트럼(power spectrum)을 적응하여 뇌파를 분석하고, Backpropagation 알고리즘을 이용하여 전 처리된 뇌파를 인식하는 2 채널 실시간 인식(recognition) 및 분류(classification) 시스템을 구현한다. 이와 같이 구현된 시스템을 이용하여 5 방향(상, 하, 좌, 우, 정지) 제어를 실시함으로써 뇌-컴퓨터간 통신을 통한 방향제어 시스템을 구현하였다.

• 한국정보처리학회:학술대회논문집
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• 한국정보처리학회 2013년도 추계학술발표대회
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• pp.1673-1675
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• 2013

인간 활동의 전 영역을 총괄하는 대뇌정보기능을 대표하는 뇌파는 대뇌피질에서 발현된다고 알려져 있다. 의학적인 연구 결과에 의하면 인지 사고 등의 역동적인 지식 활동, 다양한 감성 행동, 및 고차원적인 정신활동까지도 뇌파 분석을 통해서 어느 정도는 기계적인 인식이 가능한 것으로 알려져 있다. 뇌-컴퓨터 인터페이스는 인간 중심의 시스템을 위한 핵심 연구로서 뇌파 신호 분석에 의한 사용자 의도 인식 시스의 개발을 목표로 한다. 이에 따라서, 범용적으로 적용 가능한 뇌파신호 분석 기법 및 자동 처리 시스템에 관한 연구가 활발히 진행 중이다. 특히, 뇌는 부위별로 그 기능이 세분화 되어 있으며 의식 상태와 정신활동에 따라 뇌파가 수시로 변하면서 특정한 패턴을 갖는다. 이러한 뇌의 정보처리 메커니즘을 밝혀내면 전자장치와의 통신 인터페이스를 통해 기기를 제어할 수 있다. 본 논문은 사용자의 의도를 분석하는 방법과 이를 통해 다른 장치의 인터페이스를 제어할 수 있는 시스템을 설계했다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제15권4호
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• pp.2170-2178
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• 2014

본 연구에서는 작업수행시의 집중상태 변화를 검출하기 위하여 2011년 1~2월 동안 집중을 유발하는 시각유발자극에 대하여 생체신호를 측정한 피험자들 중 한명의 뇌파신호를 분석하였다. 두피에서 측정한 뇌파신호로부터 집중관련 뇌 안에서의 발원 신호와 안구운동잡음 신호를 분리하기 위하여 독립성분 분석기법을 측정뇌파 신호에 적용하였다. 안구운동잡음신호가 제거된 집중관련 신호원을 단시간 푸리에 변환하여 주파수 성분 신호를 연속적으로 축적함으로서 시변 특징 형태를 나타내는 에포크 그래프와 스펙트럴 칼라 맵에서의 도식 표현상 규칙성을 향상 시킬 수 있었다. 추출한 감각운동리듬 (SMR: 12-15Hz)과 세타파 리듬 (4-7Hz)관련 집중 지표는 집중시험시간이 경과함에 따라 증가 하였다. 실험을 통하여 단시간 푸리에 변환과 결합한 독립성분 분석기법은 참여자의 집중상태 변화를 분석하는데 사용 할 수 있을 것이다.