• 제목/요약/키워드: 온열생리 반응

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생리신호 분석을 통한 감성기류의 온열쾌적성 평가 (Evaluation of Thermal Comfort for the Sensible Wind based on HRV & EEG Spectrum Analysis)

  • 이낙범;임재중;금종수;임금식;최호선;이구형
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1998년도 추계학술발표 논문집
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    • pp.94-98
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    • 1998
  • 최근 온열 환경에서 인간의 쾌적감에 대한 관심이 커지고 있다. 온열쾌적감에 영향을 주는 요인들로는 온도, 습도, 기류 둥의 물리적 요인과 성별이나 체질 둥의 개인적인 요인들 뿐만 아니라 온열환경에서 느끼는 인간의 감성적인 측면도 요인으로 작용하게 된다. 본 연구에서는 여러가지 온열 환경 중에서 기류환경에 따른 인간의 온열 쾌적감을 평가하기 위해 생체반응의 변화 및 감성의 변화에 따른 생리신호를 분석을 통해 살펴보았다. 기류환경은 기존에 사용되고 있는 풍향변화기류 및 풍량변화기류와 새롭게 개발되어진 감성기류의 3가지 기류 조건을 제시하였고, 이에 따른 인체의 자율신경계의 반응과 감성 상태를 관찰하기 위해 심전도(ECG)와 뇌파(EEC)를 측정하여 HRV(Heart Rate Variability) 분석과 EEG 주파수 스펙트럼 분석을 시행하였다. 생리신호 분석결과 심전도의 HRV 분석에서는 감성기류가 풍향변화 기류와 풍속변화기류에 비해 HF/LF 비가 높게 나타났고, 뇌파의 주파수 스펙트럼 분석에서도 $\beta$파에 대한 뇌파의 상대 전력비가 감성기류에서 높게 나타나 감성기류가 제시된 다른 기류인 풍향변화기류나 풍속변화기류에 비해 쾌적한 온열환경 제시를 위한 기류조건이라고 평가되었다. 결론적으로 심전도의 HRV분석과 뇌파의 주파수 분석이 .제시된 기류환경의 온열쾌적감 평가에서 서로 유의한 결과를 나타냄으로써, 이들 생리신호의 분석이 온열환경에 따른 인간의 감성 변화를 객관적으로 나타내고 온열 쾌적감을 평가하는데 있어 유용한 정보가 될 수 있음을 제시하였다.

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각 환경기온하에서의 성인남자 피부온에 관한 연구

  • 심부자
    • 대한인간공학회:학술대회논문집
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    • 대한인간공학회 1996년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.250-251
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    • 1996
  • 인간의 온열환경에 대한 적응은 인간-의복-환경 System사이의 산열과 방열의 열교 환을 통해 보유량을 일정하게 유지하는 항체온 조절에 의해 이루어진다. 이러한 인체와 의 관계와의 열교환은 주로 피부표면을 통해 이루어지므로 피부온은 외계로의 방열을 예측 하여 인간의 체온조절반응을 나타내며, 온열감각을 좌우하는 인자로 의복의 온열생리, 의 복의 보온력, 쾌적성을 평가하는 중요한 생리적인 지표가 되어 착의의 적부를 검토하는 데 의미를 지니면서 의복설게의 기초가 된다. 이에 본 연구는 국내의 기후 및 변화된 온열환경에 적응된 인체의 각 환경기온하에서의 피부온을 기존의 연구와는 달리 장시간의 노출에 의한 변동을 파악하여 쾌적 착의의 관점에서 인체와 환경사이에 존재하는 의복에 있어서 설계의 기초가 되는 피부온의 의의를 재검토함을 목적으로 한다.

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온열쾌적감 평가를 위한 생리신호의 분석 (Analysis of Physiological Signals for Thermal Comfort)

  • 최현배;김동규;임재중;금종수;이구형;최호선
    • 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.

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실내 상하온도차와 기류방식 제어에 따른 온열쾌적성 평가를 위한 생리신호분석 (Evaluation of Thermal Comfort for the Vertical Room Air Temperature Difference and for the Control of Air Stream based on Physiological Signal Analysis)

  • 이낙법;임재중;배동석;금종수;최호선;이구형
    • 감성과학
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    • 제2권1호
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    • pp.147-155
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    • 1999
  • 온열쾌적감에 영향을 주는 중요한 요인들로는 온도, 습도, 기류 등의 물리적 요인과 성별이나 체질 등 뿐만 아니라 온열환경에서 느끼는 인간의 감성적인 측면도 요인으로 작용한다. 본 연구에서는 여러 가지 온열 환경 중에서 실내의 상하온도차와 기류방식의 제어에 따른 생체반응의 변화, 및 감성의 변화를 관찰하여 온열환경에 따른 인간의 온열쾌적감을 평가하기 위해 생리신호를 측정, 분석하였다. 인간에게 가장 쾌적함을 주는 최적의 실내 상하온도차와 기류제어방식을 구현하기 위한 평가방법으로 MST(mean skin temperature)분석 및 HRV(heart rate variability) 분석과 EEG 주파수 스펙트럼 분석을 시행하였다. 그 결과 실내의 상하온도차는 23$^{\circ}C$의 머리부위 온도에서 발 부위와의 온도차가 -3$^{\circ}C$일 때 가장 쾌적한 조건으로 나타났고, 기류제어방식은 감성기류조건에서 가장 쾌적함을 보였다. 본 연구를 통해 실내의 상하온도차와 기류방식에 대한 온열환경의 쾌적조건을 설정하였고, HRV 분석과 EEG의 주파수 분석이 주판신소설문평가와 유의한 결과를 나타내어 이러한 생리신호의 분석이 인간의 감성적 측면을 고려한 온열쾌적성을 펑가하는데 보다 객관적이고 신뢰성 있는 평가지표로 이용될 수 있음을 제시하였다.

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한랭환경하에서 인체의 국소가온 자극이 온열생리.감각반응에 미치는 영향 (Physiological and Psychological Thermal Responses to Local Heating of the Human Body in a Cold Environment)

  • Shin, Jounghwa
    • 한국의류학회지
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    • 제25권10호
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    • pp.1745-1753
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    • 2001
  • 본 연구는 한랭 환경 하에서의 인체의 국소 가온 자극이 생리, 감각반응에 끼치는 영향을 검토했다. 건강한 성인여자 7명을 대상으로, 기온 $25^{\circ}C$, 습도50%의 환경 하에서 균일한 국소 가온을 부하 했을 때 피부온, 고막온, 손가락, 발가락 혈류량, 온냉감, 쾌적감의 반응에 미치는 영향을 검토한 결과는 다음과 같다. 1) 국소가온에 의해 가온 부위 피부온은 유의하게 상승하고 가온 부위에 따라 상승도에는 유의한 차가 보였다. 2) 국소가온에 의해 고막온은 머리의 가온 시에 높은 상승, 전완의 가온 시에 상승하고, 다른 가온 부위에서는 하강의 경향이 보였다. 3) 국소가온에 의해 혈류량의 변화는 3개의 군으로 분류된다. 가온과 함께 손가락 혈류량이 증가하는 군, 발가락 혈류량이 변화하는 군, 양쪽의 혈류량이 적게 변화하는 군으로 나누어진다. 이것을 각 피험자의 평균 피부온 수준 즉 체온조절 수준과 관계 있는 것으로 논할 수 있다 4)국소 가온에 의해 각 부 위 피부온으로의 파급효과는 머리, 상완의 가온 시에 크지만 대퇴, 하퇴 다리의 가온 시에는 대부분의 부위에서 영향이 보이지는 않았다. 5) 이와 같이 국소 가온에 의 한 생리, 감각반응은 가온 부위에 따라 다르고 머리, 상완의 가온 시에는 생리반응이 크고 하퇴, 다리의 가온시에는 국소의 감각변화가 컸다.

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한국인의 온열쾌적감 및 생리신호에 관한 연구 (Part III: 상하온도차에 관한 실험 결과) (Experimental study on thermal comfort sensation and physiological responses of Koreans in various thermal conditions Part III : The effects of vertical air temperature difference in a room)

  • 김동규;배동석;금종수;최광환;김성일;임금식;이구형
    • 한국감성과학회:학술대회논문집
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    • 한국감성과학회 1998년도 춘계학술발표 논문집
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    • pp.264-269
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    • 1998
  • 본 연구에서는 겨울철 대류 난방시 발생하기 쉬운 실내 기온의 상하분포가 인체에 미치는 영향에 관하여 청년층의 피험자를 대상으로 한 체감실험을 수행하여 인체의 생리 및 심리반응에 미치는 영향을 검토하였다. 체감 실험 결과 아래와 같은 결론을 얻었다. 1) 머리부위 공기온도가 23$^{\circ}C$ 인 경우 두한족열의 경우가 두열족한의 경우에 비하여 전신온냉감 및 쾌불쾌감이 양호한 것으로 나타났다. 2)두열족한의 경우 발 부위가 서늘하다는 비율은 상하온도차가 증가($\Delta$t 3$^{\circ}C$ ->6$^{\circ}C$)하면 역시 증가하였고, 두한족열의 경우 머리 부위 온도 23$^{\circ}C$에서는 발부위온도를 증가시키면($\Delta$t 3$^{\circ}C$->6$^{\circ}C$)불쾌 비율이 증가하는 경향을 나타냈다. 3) 신체 부위별 온열감과의 관계를 보면 어깨부위에서 느끼는 온열감이 전반적으로 쾌불쾌감 및 전신온냉감과 유의차를 나타냈다. 얼굴 부위에서의 온열감은 머리부위 공기온도 $25^{\circ}C$이상에서 쾌불쾌감과 유의차를 나타냈고, 발 부위에서의 온열감은 머리부위 공기온도 $25^{\circ}C$ 이하에서 전신온냉감과 유의차를 나타냈다.

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공조방식에 의한 예상 온열감 반응(PMV) 변화에 따른 심리/생리적 감성반응의 변화 (The Changes of Psychological and Physiological Emotional Responses According to Change of the Index of Predicted Mean Vote (PMV) due to Air Conditioning Types)

  • 김보성;민윤기;민병찬;김진호
    • 감성과학
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    • 제14권4호
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    • pp.645-652
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    • 2011
  • 본 연구는 냉 난방공조 조건에서 예상 온열감 반응(predicted mean vote; PMV)의 변화에 따른 심리 생리적 감성반응의 변화를 살펴보고자 하였다. 이를 위해 기존 공조 시스템의 냉 난방 가동에 따라 PMV의 변화를 유도하고, 쾌/불쾌 및 각성/이완 정도를 심리적 감성반응으로, 심박률(heart rate; HR)을 생리적 감성반응으로 활용하여 PMV 변화에 따른 심리 생리적 감성반응을 측정하였다. 그 결과, 동일한 PMV 변화 범위 내에서 재실자의 심리적 쾌/불쾌 및 긴장/이완 반응과 생리적 반응이 공조 조건이 달라짐에 따라 변화하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 난방과 냉방의 공조조건에 따라 재실자의 실내 온열환경에 대한 감성반응이 서로 다를 뿐 아니라 각 공조 조건에 민감한 감성반응이 존재하는 것으로 해석할 수 있다. 이는 실내 온열조건을 재실자에게 가장 적합하도록 조절하고자 할 때, 인간의 심리 및 생리적 감성반응을 모두 고려해야 할 필요가 있음을 시사한다.

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잣나무림의 입목밀도가 여름철 온열환경 및 인체 생리반응에 미치는 영향 (The Effect of Tree Density of Pinus koraiensis Forest on the Thermal Comfort and the Physiological Response of Human Body in Summer Season)

  • 박범진;권치원;최윤호;염동걸;김건우;정다워
    • 한국산림과학회지
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    • 제104권2호
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    • pp.261-266
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    • 2015
  • 본 연구는 잣나무림의 입목밀도에 따른 여름철 온열쾌적감 및 인체의 생리반응을 조사하기 위해서 진행되었다. 본 연구의 온열쾌적감 지표로는 예상평균한서감지수(PMV)와 예상불만족도(PPD)를 사용하였으며, 피험자의 생리지표로는 심박변동성(HRV)을 사용하였다. 피험자는 신체적으로 건강한 20대 남녀 15명(23.7${\pm}$1.7세)이 참가하였다. 피험자는 각 실험구에 앉아 5분 동안 HRV를 측정하였고, 각 실험구의 온열 환경을 측정하였다. 연구 결과, PMV와 PPD를 통하여 입목밀도가 120%인 잣나무림은 80%인 잣나무림보다 열적으로 쾌적하다는 사실을 확인할 수 있었다. 또한 피험자의 생리반응의 경우 입목밀도가 120%인 잣나무림은 80%인 잣나무림보다 HRV의 HF가 유의하게 높았으며, LF/HF가 유의하게 낮은 것을 알 수 있었다. 따라서 본 연구의 결과를 통하여 입목밀도가 120%인 잣나무림은 80%의 잣나무림보다 열적으로 쾌적하며, 인체 생리적으로 안정된다는 사실을 과학적으로 증명할 수 있었다.