• 센서학회지
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• 제4권3호
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• pp.30-36
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• 1995

교통사고의 가장 큰 원인 중의 하나는 운전자의 각성수준의 저하이다. 적절한 각성수준을 갖는 운전자 만이 자동차를 안전하게 운전하여 목적지에 도착할 수 있다. 본 연구에서는 이러한 운전자의 각성도를 측정하기 위하여 피부 임피던스를 이용한 측정 시스템을 구성하고 이를 이용하여 6인의 피검자의 피부 임피던스의 변화와 뇌파를 동시에 측정하여 각성수준의 변화에 따른 세 측정 요소간의 상관관계를 검토하고 피부임피던스 지표를 구하였으며 측정에 따른 문제점들을 분석하여 운전자의 각성도 측정 및 평가와 모니터 개발을 위한 기초적인 연구를 하였다.

• 대한교통학회지
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• 제20권2호
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• pp.17-26
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• 2002

본 연구에서는 직선도로와 일반도로 구간을 운전하는 운전자의 각성변화비교와 적정한 도로의 직선길이를 알아보기 위하여 10명의 피실험자를 대상으로 실제 운전 중에 운전자의 좌우측 전두엽과 후두염의 뇌파를 측정하였다. 수집된 Data를 FFT(Fast Fourier Transform)분석에 대해 상대 파워스펙트럼 값을 구하였으며 $\beta$파의 값을 중심으로 분석하였다. 본 연구에서 얻은 결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째 운전자의 각성수준 치를 측정하여 새로운 최대 허용 직선길이 기준정립에 활용가능한 방법론을 제시하였다. 둘째 직선구간을 주행하는 경우 일반구간 주행보다 각성정도가 낮은 것으로 나타났다 특히, 운전 중 운전자의 각성을 가장 잘 설명하는 것으로 알려진 후두염에서는 현저한 각성의 감소가 일어났다. 일반구간은 0.821, 직선구간은 2.219로 직선구간에서 약 3배정도의 각성치가 낮아져서 운전자의 운전능력이 현저하게 떨어지는 것으로 평가되었다. 셋째, 운전자 각성수준은 직선도로 진입 후 4.2km지점에 0.428로 나타나 통계적으로 유의한 수준으로 각성이 크게 감소되었으나 3.6km가지는 운전자의 각성수준이 유의한 수준으로 감소하지 않고 있다. 넷째 따라서 20~30대 남성을 대상으로 한 실험조건에서 직선구간의 최장 허용 길이를 기존의 설계속도의 20배로 규정한 2.0km 값보다는 설계속도의 30배인 3.0km로 완화하여도 운전자의 운전능력에 부정적인 영향이 없을 것으로 판단되었다.

• 대한교통학회지
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• 제17권2호
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• pp.69-79
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• 1999

본 연구에서는 고속도로의 기본구간과 비교해 볼 때, 고속도로 합류부에서의 운전자의 각성정도의 변화를 생리적 신호 중 후두엽부(Occipital Lobe)의 뇌파 중 $\beta$파를 측정하여 정량화하여 살펴보았다. 고속도로 기본구간 3지점과 합류부 구간 3지점에서 실험차량을 이용하여 남자 8명, 여자 2명, 총 10명의 피실험자를 대상으로 실험한 결과 고속도로 운전자는 합류부 구간(램프주행구간, 가속차로시점에서 합류직전 구간, 합류부 영향이 남아 있는 주행구간)에서 운전시 기본 주행구간에 비하여 가속차로 시점에서 합류 직전구간에서 2.21배로 가장 큰 각성정도를 보였다. 또한 고속도로 운전자는 합류를 완료한 후에 4초간 합류과정으로 인한 영향이 남아 있는 것으로 분석되었다. 특히 운전자들은 고어지점으로부터 80m구간이내에서 합류하는 것이 충분한 가속주행을 한 것보다 더 각성 정도를 보였다.

• 대한교통학회지
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• 제27권1호
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• pp.17-25
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• 2009

본 연구에서는 중부고속도로 대전${\sim}$통영구간의 장대터널인 육십령터널(L=3.1km)을 대상으로 터널진입부에서부터 터널구간주행을 포함한 터널 진출부까지의 운전자의 시각적 각성수준(Workload)변화를 뇌의 후두엽부분의 생체신호 중 베타파를 이용하여 분석하였다. 실험에 참여한 피실험자는 총 10명으로 다음과 같은 결론을 도출하였다. 첫째, 운전자의 시각적 각성수준은 터널 진입전 200m지점과 비교시 터널입구에서는 약 41% 증가하는 것으로 나타났다. 둘째, 장대터널내에서 주행중인 운전자의 시각 각성값은 터널진입전 200m 지점과 비교시 34.5%증가하였다. 셋째, 장대터널구간을 200m 단위구간으로 나누어 분석한 결과 터널진입후 1.0km구간과 2.4km구간에서 타 구간과 통계적으로 유의한 차이를 보였다. 장대터널내에서 운전자는 안전한 운전을 위해 평균적인 시각 각성수준을 유지한다고 가정할 때, 시각 각성수준이 터널주행시의 평균수준 이하로 내려간다는 것은 적절한 주행상황이라고 볼 수 없다. 따라서 이 구간은 터널을 주행 중인 운전자가 교통사고를 유발할 수 있는 개연성이 존재하는 지점으로 볼 수 있다.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제21권2호
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• pp.175-180
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• 2000

본 논문은 주행 중의 졸음방지를 목적으로 하는 각성시스템의 평가에 관한 연구이다. 졸음운전을 방지하는 데에는 각성도의 저하상태를 높은 정확도로 검출하는 기술과 그것을 해소하는 기술이 필요하다. 본 논문에서는 졸음운저자를 위해서 졸음각성시스템을 향상시켰다. 개발된 각성시스템의 평가를 위해서 졸음을 유도하는 단조로운 행위를 수행하면서 뇌파, 심전도, 안전도와 같은 생체신호를 측정하였다. 피험자가 졸음상태에 있을 때에 산소, 향, 여러 가지 색 자극을 제시함으로써 각성효과를 평가하였다. 졸음의 해소에 효율적인 일정한 양의 산소와 멘톨 성분이 함유된 향을 동시에 각성자극으로 제시하였을 때와, 노란색의 색 자극을 주었을 때 가장 각성에 효과적임을 확인할 수 있었다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.177-181
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• 2002

본 연구에서는 동적환경 감성 시험평가 시스템(driving simulator)을 이용하여 다양한 운전속도(40, 70, 100km/h)에서 주행시 운전자의 감성평가를 실시하였다. 그 결과, 주행속도가 증가할수록 쾌활성, 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감이 높게 나타났고, 심박수는 증가하였다. 안정시에 비하여 주행시에 뇌파의 알파파는 감소하고 베타파는 증가하였으며 호흡수가 증가하였으나, 조건간의 유의차는 나타나지 않았다. 또한 70km/h이상에서 GSR의 증가와 SKT의 감소가 인정되었으며, 70km/h이하에서 눈깜박임율이 증가하였다. 이상의 결과로부터, 운전자는 속도가 증가할수록 주관적으로 긍정적인 감성을 느끼지만, 70km/h이상에서 자율신경계 반응에 차이가 있음을 알 수 있었다. 또한 이러한 결과는 실제차량 및 시뮬레이터에서 수행한 선행연구의 결과와 대체로 일치하여 본 시스템으로 운전자 감성평가가 충분히 수행될 수 있음을 시사하였다.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제17권2호
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• pp.77-82
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• 2016

운전자에게 각성뇌파를 생성할 수 있는 SSVEP기반의 졸음퇴치 도로시설물 시제품 개발을 위하여 실험을 통한 표준 인터페이스 모델의 개발 및 실험 검증 자료를 구축하는데 있다. 먼저 프로그램 시뮬레이션으로 SSVEP 자극 프로그램을 만들어서 체커 보드의 자극패턴을 만들었고 SSVEP의 주파수를 베타파 영역(13~30Hz) 내에 설정하였다. 고속도로 졸음취약지점에서 설치하여 운전중에 SSVEP 광자극에 대한 효과검증에 관한 실험 결과 주간과 야간 모두 고속도로 운전 중 SSVEP 광자극을 받으면 순간 베타파가 증가하는 것을 확인하였고, 5분 유지기 동안 보다 높은 각성상태를 유지하는 것으로 확인되었다.

• 한국ITS학회 논문지
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• 제12권2호
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• pp.45-51
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• 2013

본 논문에서 호흡 기반의 운전자 졸음 감지 센서 시스템에 대해 언급하였다. 센서 시스템은 운전자의 복부 부분 안전벨트에 장착된 PZT 압력센서와 개인용 컴퓨터로 구성됐다. PZT 압력센서는 호흡 시 운전자 복부의 움직임에 의해 압력센서에 가해지는 압력의 변화를 측정하기 위해 사용되었고 운전자의 졸음을 감지하기 위한 신호처리는 Labview를 사용하여 개발됐다. 30세 남자 운전자를 상대로 운전자 졸음 감지 관련 실험들이 수행되어 졌다. 운전자가 각성상태일때 호흡의 크기는 졸음상태일 때보다 컸으며 반대로 호흡 주파수는 낮았다. 이런 실험을 바탕으로 제작된 졸음 감지 센서 시스템은 운전자의 졸음을 성공적으로 실시간 감지할 수 있었다.

• 수면정신생리
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• 제1권1호
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• pp.68-75
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• 1994

저자들은 각성도의 일주기 리듬이 교통사고 발생에 어떤 영향을 미치는가를 알아보기 위해 교통량을 고려한 시간대별 교통사고 현황과 시간대별 전체사고에 대한 사망사고의 상대적 빈도를 조사하여 주관적 각성도의 일주기 리듬과 비교하여 보았다. 그 결과 일주기 리듬 상 각성도가 가장 떨어지는 시기라 알려져 있는 오전 $3{\sim}4$시 전후 시간대에 교통사고 발생율과 치명적인 사고 발생율이 상대적으로 가장 높게 나타나고, 주관적 각성도와의 상관관계를 살펴본 결과도 통계적으로 유의한 수준의 역상관관계를 보여 주관적 각성도의 일주기 리듬이 교통사고 발생에 유의한 영향을 미칠 것으로 시사되었다. 교통사고 발생에는 이런 운전자의 생리적 요인 이외에도 운전환경에 해당되는 여러 가지 다른 요인들도 복합적으로 관련되게 마련이므로 본 연구결과만으로 주관적 각성도의 일주기 리듬이 교통사고 발생에 얼마만큼이나 직접적인 영향을 미치는지 정확하게 평가하기는 어렵다. 하지만 교통사고 발생의 원인을 생리적인 현상인 각성도의 일주기 리듬이란 관점에서 조명하여 이들 사이의 상관관계를 살펴봤다는 점에서 본 연구의 의의를 찾을 수 있겠다. 앞으로 양자간의 좀더 구체적인 인과관계를 입증하기 위해서는 교통사고 발생에 영향을 줄 수 있는 여러 가지 교란변인들을 가능한 최소화시킨 잘 통제된 연구가 필요하리라 생각된다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.123-127
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• 2003

본 실험은 자동차 시뮬레이터의 속도 변화(40, 70, 100km/h)와 롤러코스터 시뮬레이터의 운동성 구현 방법(washout 필터 적용, washout 필터 비적용) 에 따른 인간 감성을 탑승자의 주관적 평가를 통하여 비교 평가하였다. 자동차 시뮬레이터, 롤러코스터 시뮬레이터 실험은 각각 건강한 20대 남자 12명, 8명을 대상으로 simulator sickness, 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감에 대한 주관적 평가를 실시하였다. 결과, 자동차 시뮬레이터에서의 저속주행보다 운동형태가 다양한 롤러코스터 시뮬레이터 주행시 쾌적감, 긴장감, 각성감, 속도감이 유의하게 높았다. 즉 자동차 시뮬레이터에서는 주행시 주행속도가 증가함에 따라 운전자의 감성의 정도는 상승하였고 시뮬레이터간 비교에서는 자동차 시뮬레이터의 저속 주행에 비해 롤러코스터 시뮬레이터 주행시 감성변화는 더 컸다. 이상에서 시뮬레이터 구현 방법에서 속도 요소와 다양한 운동성 요소가 탑승자의 감성에 영향을 주는 것으로 나타났다.