• Proceedings of the Korean Society for Emotion and Sensibility Conference
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• 2009.05a
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• pp.209-210
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• 2009

수면단계는 수면감성을 평가하는데 있어서 중요한 생리지표로서 사용되어왔다. 그러나 수면다원검사를 이용한 전통적 수면단계 분류방법은 뇌전도, 안전도, 심전도, 근전도 등을 종합적으로 측정하므로 수면단계를 비교적 정확히 분류할 수 있지만 피험자에게 심한 구속감을 주는 문제가 있다. 본 연구에서는, 각성상태에서 교감신경계가 지배적인 반면에 수면 중에는 부교감신경계가 더 활동적인 점에 착안하여 수면단계를 간단히 분류할 수 있는 방법을 찾고자 수면단계에 따른 심박동변이도(heart rate variability: HRV)를 분석하였다. 단일채널 심전도를 이용하여 수면단계별로 HRV 의 교감신경계/부교감신경계 활성도의 비율을 분석한 결과, W(wakefulness) 단계가 NREN(non REM) 2 단계, 3 단계, 4 단계에 비하여 높게 나타났으며, NREM 4 단계는 REM(rapid eye movement) 단계와 NREM 1단계에 비하여 낮게 나타났다. 또한 교감신경계/부교감신경계 활성도 비율의 수면단계에 따라 변화하는 양상은 W, REM, NREM 1, 2, 3, 4 단계의 순으로 단조 감소하였다.

• Proceedings of the ESK Conference
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• 1997.10a
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• pp.386-390
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• 1997

SAC 847 컴퓨터를 통해서 뇌파를 기본으로 턱과 다리의 근전도, 몸의 뒤척임, 심전도, 혈중 산소 농 도, 안전도 등을 동시에 기록하는 다원수면검사(polysomnogram)를 전자기가 차폐된 수면실에서 실시하 였고 수면단계기록 국제기준에 의한 수면단계와 최근 새롭게 제시되고 있는 수면의 경과에 따른 수면방 추파(sleep spindle)의 변동추적에 의한 수면단계 판정방법을 비교 분석하였다. 또한, 수면경과에 따른 .beta. .alpha. .theta. .delta. 파형의 발생빈도를 제시하고 평가하였다. 이러한 수면단계 분석은 종합 수면생리신호의 일환으로 인간공학적인 쾌적침대개발에 활용될 수 있을 것이다.

• Proceedings of the ESK Conference
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• 1997.04a
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• pp.190-195
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• 1997

Medilog SAC847 수면종합분석시스템을 이용하여 침대와 온돌에서 성인 남 자가 수면시 피험자의 뇌전도, 턱근전도, 다리근전도, 심전도, 안전도(눈) 등의 생리신호를 동시 측정하여수면단계기록국제기준에 근거하여 NREM 4단 계와 REM 단계의 수면시간을 산정 하였다. 수면감을 평가하기 위하여 침대 와 온돌에서 수면시 입면지연시간과 NREM 단계4의 수면시간 비중을 고찰한 결과 침대수면이 온돌수면보다 입면지연 시간이 더짧게 나타났으며 나머지 NREM 4단계와 REM 단계에 소요된 수면시간은 서로 비슷하게 나타났다. 본 연구를 통한 수면생리신호 분석연구는 쾌적침대개발에 활용하고자 한다.

• Science of Emotion and Sensibility
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• v.6 no.4
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• pp.9-14
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• 2003

Sleep stages have been useful indicator to check a person's comfortableness in a sleep, But the traditional method of scoring sleep stages with polysomnography based on the integrated analysis of the electroencephalogram(EEG), electrooculogram(EOG), electrocardiogram(ECG), and electromyogram(EMG) is too restrictive to take a comfortable sleep for the participants, While the sympathetic nervous system is predominant during a wakefulness, the parasympathetic nervous system is more active during a sleep, Cardiovascular function is controlled by this autonomic nervous system, So, we have interpreted the heart rate variability(HRV) among sleep stages to find a simple method of classifying sleep stages, Six healthy male college students participated, and 12 night sleeps were recorded in this research, Sleep stages based on the "Standard scoring system for sleep stage" were automatically classified with polysomnograph by measuring EEG, EOG, ECG, and EMG(chin and leg) for the six participants during sleeping, To extract only the ECG signals from the polysomnograph and to interpret the HRV, a Sleep Data Acquisition/Analysis System was devised in this research, The power spectrum of HRV was divided into three ranges; low frequency(LF), medium frequency(MF), and high frequency(HF), It showed that, the LF/HF ratio of the Stage W(Wakefulness) was 325% higher than that of the Stage 2(p＜.05), 628% higher than that of the Stage 3(p＜.001), and 800% higher than that of the Stage 4(p＜.001), Moreover, this ratio of the Stage 4 was 427% lower than that of the Stage REM (rapid eye movement) (p＜.05) and 418% lower than that of the Stage l(p＜.05), respectively, It was observed that the LF/HF ratio decreased monotonously as the sleep stage changes from the Stage W, Stage REM, Stage 1, Stage 2, Stage 3, to Stage 4, While the difference of the MF/(LF+HF) ratio among sleep Stages was not significant, it was higher in the Stage REM and Stage 3 than that of in the other sleep stages in view of descriptive statistic analysis for the sample group.

• Proceedings of the Korea Water Resources Association Conference
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• 2011.05a
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• pp.64-68
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• 2011

본 연구에서는 일반 좌표계를 사용함으로써 자유수면이 매시간 변화하는 계산격자를 구성해야하는 문제점을 해결하였고, 또한 유한차분법의 단점인 지형변화의 적용성을 보완할 수 있었다. 자유수면과 동수압을 고려하기 위하여 계산단계를 3단계(정수압 계산단계, 동수압 보정단계, 자유수면 보정단계)로 나누어 해석하였고, 개발된 수치모형을 이용하여 실험값이 존재하는 수중방파제를 지나는 비선형파의 전파문제에 대해 수치모의를 실시하였다. 전반적으로 수치모의에 의한 결과는 실험값과 일치하는 경향을 나타내었다.

• Sleep Medicine and Psychophysiology
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• v.13 no.2
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• pp.45-51
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• 2006

Obstructive sleep apnea (OSA) syndrome disrupts normal sleep. However, there were few studies to evaluate the asymmetric distribution, the one of the important factors of normal sleep in OSA subjects. We hypothesized that asymmetry would be broken in OSA patients. 49 male subjects with the complaint of heavy snoring were studied with polysomnography. We divided them into two groups based on the apnea-hypopnea index (AHI) fifteen: 13 simple snoring group (SSN, average AHI $5.9{\pm}4.4$) and 32 OSA group (average AHI $47.3{\pm}23.9$). We compared split sleep variables between the first half and the second half of sleep within each group with paired t-test for the evaluation of asymmetry. Changes of sleep architecture of OSA were higher stage 1 sleep% (S1), total arousal index (TAI), AHI, and mean heart rate (HR) and lower stage 2 sleep% (S2), REM sleep%, and mean arterial O2 saturation (SaO2) than SSN subjects. SWS and wake time after sleep onset (WASO) were not different between two groups. In split-night analysis, OSA subjects showed higher S2, slow wave sleep% (SWS), spontaneous arousal index (SAI), and mean HR in the first half, and higher REM sleep% and mean SaO2 in the second half. Those were same pattern as in SSN subjects. Mean apnea duration and longest apnea duration were higher in the second half only in the OSA. No differences of AHI, ODI, WASO, and S1 were found between the first and the second half of sleep in both groups. TAI was higher in the first half only in the SSN. SWS and WASO seemed to be influenced sensitively by simple snoring as well as OSA. Unlike our hypothesis, asymmetric distributions of major sleep architecture variables were preserved in OSA group. Losing asymmetry of TAI might be related to pathophysiology of OSA. We need more studies that include large number of subjects in the future.

• Sleep Medicine and Psychophysiology
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• v.25 no.2
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• pp.82-91
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• 2018

Objectives: Synchronous electroencephalogram (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI) has been used to explore sleep stage dependent functional brain networks. Despite a growing number of sleep studies using EEG-fMRI, few studies have conducted network analysis on whole night sleep due to difficulty in data acquisition, artifacts, and sleep management within the MRI scanner. Methods: In order to perform network analysis for whole night sleep, we proposed experimental procedures and data processing techniques for EEG-fMRI. We acquired 6-7 hours of EEG-fMRI data per participant and conducted signal processing to reduce artifacts in both EEG and fMRI. We then generated a functional brain atlas with 68 brain regions using independent component analysis of sleep fMRI data. Using this functional atlas, we constructed sleep level dependent functional brain networks. Results: When we evaluated functional connectivity distribution, sleep showed significantly reduced functional connectivity for the whole brain compared to that during wakefulness. REM sleep showed statistically different connectivity patterns compared to non-REM sleep in sleep-related subcortical brain circuits. Conclusion: This study suggests the feasibility of exploring functional brain networks using sleep EEG-fMRI for whole night sleep via appropriate experimental procedures and signal processing techniques for fMRI and EEG.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2010.02a
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• pp.52.2-52.2
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• 2010

본 연구에서는 자유수면의 계산을 위해 동수압을 해석하는 수치모형을 제시하였다. 동수압과 자유수면을 고려하기 위해, 비점성 Navier-Stokes 방정식을 3단계로 나누어 해석하였다. 제1단계에서는 동수압과 자유수면을 전번 시간단계에서 계산된 값으로 대입하여 차분하였으며 이 차분식은 NGMRES(Newton-Generalized Minimal Residual) 방법을 이용해 음해적으로 해석되었다. 이때 계산된 유속장은 연속방정식을 고려하지 않았으므로 각 계산격자에서 질량보존법칙을 만족하지 않을 수도 있다. 제2단계에서 유속과 동수압 보정항으로 이루어진 식을 연속방정식에 대입하여 얻어지는 타원형 방정식인 동수압-포와송 방정식을 해석하므로 여기서 얻어지는 유속은 질량보존법칙을 만족하게 된다. 마지막 3 단계에서는 자유수면과 최종 유속을 계산하였다. 새로 개발된 수치모형을 검증하기위해 정사각형 탱크에서 수면의 자유 진동 문제에 적용한 결과 수치해는 해석해와 잘 일치하였다.

• 한국방재학회:학술대회논문집
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• 2011.02a
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• pp.44-44
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• 2011

저수지와 같은 갇혀진 수체는 상류에서 유입되는 오염물질 뿐만 아니라 성층현상에 의해서도 오염될 수 있다. 안정된 성층은 혐기성 조건을 제공하여 바닥에서의 과도한 조류성장을 유발하고 연직순환흐름을 방해한다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 환경적인 문제를 감소시킬 수 있도록 중요한 역할을 한다. 갇혀진 수체에서의 연직순환은 이러한 오염을 줄이는데 중요한 역할을 하는데, 연직순환을 일으키는 인자로는 빛의 입사, 바람, 물의 온도 및 열의 확산 등이 있으며, 그중에서도 가장 중요한 것은 바람의 영향이다. 그러므로 성층화된 흐름에서 바람에 의해 발생하는 연직순환에 대한 수치모형을 개발하고 적용하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 수온성층흐름에서의 순환흐름을 해석하기 위하여 유속성분을 계산하고 자유수면 변위와 온도, 염도등과 같은 스칼라양의 해석을 위해 다음과 같은 3단계의 방법을 이용하였다. 첫 번째 단계(정수압 계산단계)에서는 운동량 방정식의 경사항을 음해적으로 해석하고, 두 번째 단계(자유수면 보정단계)에서는 자유수면의 변화를 계산하고 수평방향 유속성분을 계산한다. 예측-수정자 방법(predictor-corrector step method)을 이용하여 자유수면변위와 유속을 구하였다. 마지막으로 세 번째 단계(이송-확산단계)에서는 이송-확산 방정식을 이용하여 스칼라양을 계산하였다. 본 연구에서 제시한 모형의 정확도를 검증하기 위하여 정사각형수조에서 진동하는 자유수면의 해석해와 비교하였고, 성층화된 흐름에서 발생하는 연직순환에 대하여 수치모의를 실시하였다. 그 결과, 본 연구에서 개발된 수치모형이 흐름 내부의 현상을 잘 묘사함을 알 수 있었다.

• Journal of Biomedical Engineering Research
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• v.24 no.6 s.81
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• pp.487-494
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• 2003

The sleep stages provides the most basic evidence for diagnosing a variety of sleep diseases. for staging sleep by analysis of EEG(electroencephalogram), it is especially important to detect the characteristic waveforms from EEG. In this paper, sleep EEG signals were analyzed using Fourier transform and continuous wavelet transform as well as discrete wavelet transform. Proposeed system methods. Fourier and wavelet for detecting of important characteristic waves(hump, sleep spindles. K-complex, hill wave, ripple wave) in sleep EEG. Sleep EEG data were analysed using Daubechies wavelet transform method and FFT method. As a result of simulation, we suggest that our neural network system attain high performance in classification of characteristic waves.