• 전자공학회논문지
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• 제50권11호
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• pp.206-216
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• 2013

감성은 학습, 행동, 의사결정, 상호대화를 포함한 인간의 일상생활에 중요한 요소이다. 본 논문에서는 시스템의 복잡도를 줄이기 위하여 생체신호로부터 최소한의 중요한 특징만을 추출하여 사용하는 감성 분류기를 설계하고자 한다. 생체신호는 맥파, 피부온도, 피부전도도, 뇌파신호(전두엽, 두정엽)를 사용하였으며, 4가지 감정(보통, 슬픔, 공포, 행복)은 영화 관람을 통하여 유도하였다. 측정한 생체신호로부터 추출한 24개의 특징으로부터 최적의 특징 집합의 결정은 서포트벡터머신 기반 적합도 함수를 사용하는 유전알고리즘을 적용하였다. 최적의 4감정 분류 정확도는 96.4%이었으며, 서포트벡터머신만을 사용하였을 경우보다 17% 높았다. 선택된 최소에러 특징은 맥파 심박변이도의 평균, NN50, 맥파 유도 맥파 전달 시간의 평균, 피부전도도의 평균과 두정엽 뇌파의 ${\delta}$, ${\beta}$ 주파수 대역에너지였다. 실험을 통하여 두정엽 뇌파, 맥파, 피부전도도의 조합이 고정밀 감정 장비에 적합하였으며, 79% 성능을 보인 맥파와 피부전도도의 조합이 간단한 감성장비에 적절하게 적용할 수 있다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2002년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.71-78
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• 2002

본 연구에서는 아동 성격검사지(Personality Inventory for Children: PIC)의 하위척도 중의 하나인 비행척도 점수가 높은 아동과 낮은 아동의 안정상태 시의 생리반응 특성을 밝히고, 다양한 정서 유발조건에서의 생리반응 변화의 특성을 규명하고자 하였다. 87명의 아동이 실험에 참여하였으며, 아동의 연령범위는 7∼9세였다. 안정상태와 각 정서(기쁨, 분노, 슬픔, 스트레스)를 유발하는 동안에 심전도(Electrocardiogram: ECG)와 피부전기활동(Electrodermal activity: EDA)을 측정하였다. 각 정서 유발자극이 제시된 후, 아동들은 자신이 느낀 정서를 보고하였다. 한국판 아동용 성격검사지에 포함되어 있는 비행척도 문항을 이용해 아동의 비행점수를 계산하였으며, 비행척도 점수가 높은 아동과 낮은 아동을 각각 임의로 12명씩 선정하였다 비행척도 점수가 높은 아동은 비행척도 점수가 낮은 아동에 비해 안정상태에서 피부전도수준(Skin conductance level: SCL)과 심장박동률(Heart rate: HR)이 낮은 것으로 나타났다. 정서를 유발하는 조건에서도 비행척도 점수가 높은 아동은 비행척도 점수가 낮은 아동에 비해 피부전도수준 변화와 심박률 변화가 적었다.

• 수면정신생리
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• 제4권1호
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• pp.107-119
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• 1997

연구목적 : 범불안 장애환자에서 스트레스작업에 의한 정신 생리적 반응양상이 건강대조군과의 사이에 어떠한 차이가 있고, 정신생리적 반응과 불안평가척도들 사이에 어떠한 관계가 있는지를 알아보기 위해 본 연구를 시행하였다. 연구방법 : 범불안장애환자 23명과 건강군 23명을 대상으로, 기저기전 해밀턴 불안평가척도, 상태-특성불안검사, 기저기직전 스트레스작업직후 검사종료시 주관적 스트레스정도, 기저기와 휴식기 및 두 가지 스트레스작업(암산과 이야기작업) 동안의 정신생리적 측정치들(피부온도, 근전도, 맥박, 피부전도반응)을 평가분석하였다. 연구결과 : 1) 근전도는 암산작업 직후 및 이야기작업 직후 휴식기간에, 맥박수준은 암산작업 기간을 제외한 나머지 전체기간에 불안장애군이 대조군보다 유의하게 더 높았다. 2) 피부온도의 경우 암산작업시 놀람반응, 근전도의 경우 암산작업시 놀람 및 회복반응 모두, 피부전도반응의 경우 암산작업 직후 회복 반응에서 불안장애군이 대조군보다 통계적으로 유의하게 더 적은 변화량을 보였다. 불안장애군내에서 스트레스작업시 피부전도반응만 놀람반응에 비해 회복반응이 통계적으로 유의하게 더 적었다. 3) 기저기전 상태불안점수가 높을수록 이야기작업 직후 휴식기간의 피부전도반응이 통계적으로 유의하게 더 높았다. 해밀턴 불안평가척도와 특성불안점수가 높을수록 암산과 이야기 작업기간중, 특성불안점수가 높을수록 이야기작업 직후 휴식기간중 피부전도반응수준은 통계적으로 유의하게 더 높았다. 4) 근전도에서 상태불안점수가 높을수록 이야기작업시 회복반응이 통계적으로 유의하게 더 적었다. 피부전도반응에서 해밀턴 불안척도점수가 높을수록 암산작업시 놀람반응이, 이야기작업시 놀람반응이, 상태불안수준이 높을수록 이야기작업시 놀람 반응이 통계적으로 유의하게 더 컸다.

• 한국통신학회논문지
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• 제35권2B호
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• pp.232-243
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• 2010

본 논문에서는 다양한 생체신호들을 이용하여 심리상태와 생체정보를 판별하고, 외부환경 정보와 함께 이용자의 현재 상황을 인식하여 그에 맞는 적절한 서비스를 제공하는 생체정보기반 상황인식시스템(Bio-Signal Context aware system :BSC)을 설계하고 구현한다. 본 논문에서 구현한 생체정보기반 상황인식시스템은 센서를 통하여 측정된 뇌파(EEG), 심전도(ECG), 피부전도도(GSR) 등의 생체신호들로부터 특징들을 추출하고 분석하였으며, 분석된 결과를 입력받아 평온, 집중, 긴장, 우울의 네 가지 심리상태를 판별하였다. 판별된 심리상태의 결과와 함께 심박변이도(HRV), 피부전도도, 체온 등의 생체신호로부터 분석된 생체 상황정보, 그리고 외부 환경의 상황정보로부터 이용자의 현재 상황을 추론하고 인식하여 현재 생체 상황에 맞는 적절한 서비스를 제공하였다.

• 감성과학
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• 제22권4호
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• pp.57-64
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• 2019

분노는 알코올 사용 장애자들이 재발하기 전에 가장 흔하게 경험하는 정서 중 하나이다. 본 연구는 알코올 사용장애자의 분노 경험에 따른 자율신경계 반응 특성을 규명하고자 하였다. 본 연구에는 알코올 사용 장애로 진단받고 치료 중인 남성 환자 12명과 이들과 연령 및 학력수준이 유사한 일반인 남성 14명이 참여하였다. 분노를 유발하기 위하여 시청각 동영상을 제시하고, 이때 나타난 심리 및 자율신경계 반응(피부전기 활동)을 측정하였다. 연구 결과, 참여자들이 경험한 정서의 강도에서는 알코올 집단과 일반인 집단에서 차이가 나타나지 않았다. 반면, 알코올 집단은 안정 상태에 비해 분노 상태에서 비중독자에 비해 피부전도 수준, 피부전도 반응 그리고 피부전도반응 수가 유의하게 낮았다. 이 결과는 알코올 중독자들이 분노를 처리하는 동안에 생리 반응에서 이상이 나타남을 시사하였다. 알코올 사용 장애자들의 분노 경험 동안에 나타난 생리 반응 이상을 완화할 수 있는 개입방법을 개발한다면 알코올 사용 장애자들의 정서 처리 문제를 해결할 수 있어 그들의 재발 방지에 도움을 줄 수 있을 것이다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.54-59
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• 2001

본 연구는 청각적 감성을 만족시키는 의류소재의 개발을 위해, 직물 마찰음에 대한 인간의 감서을 생리반응측정과 심리적·주관적 평가를 통해 파악하고, 직물 마찰음이 갖는 음향특성과의 관련성을 고찰하였다. 이를 위해 직물 마찰음의 음향특성을 분석하고, 직물 마찰음에 대한 감각·감성 표현어(부드러움, 시끄러움, 유쾌함, 날카로움, 맑음, 거침, 높음)를 이용하여 주관적 평가를 실시하였으며, 생리적 반응으로서의 뇌파 및 혈류량, 심박변화율, 피부전도수준 등을 측정하였다. 주관적 감각·감성은 대부분 직물 소리의 크기와 관련이 깊은 것으로 나타나, loudness(Z)와 총음압 LPT가 증가할수록 시끄럽고 거칠며 딱딱하고 불쾌하며 탁하다고 지각하였다. 생리적 반응과 관련하여서는, 부드럽고 조용하며 맑다고 지각할수록 slow alpha파가 증가하였고, 유쾌하고 매끄럽다고 평가할수록 혈류량은 증가하였다. 또한, 높다고 지각하는 소리에 대한 LF/HF는 증가하였다. 마찰음의 음향특성이 생리적 반응에 미치는 영향으로서, LPT가 혈류량의 감소에, Loudness(Z)가 피부전도수준의 증가에 각각 영향을 미치며, sharpness(Z)가 높고 ΔL이 작을수록 LF/HF는 증가하는 것으로 나타났다.

• 감성과학
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• 제2권2호
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• pp.43-52
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• 1999

정서는 생리적 반응을 수반하는 주관적인 경험이다. 뇌파와 자율신경계 반응의 차이에 의한 기본정서 구분 연구는 보고된 바가 없다. 본 연구에서는 1) 여섯 기본정서를 뚜렷하게 유발하는 정서자극을 선정하고, 이를 사용하여 2) 기본정서를 구분할 수 있는 심리생리적 복합 지표 모델을 개발하고자 하였다. 국제정서사진체계에서 여섯 기본정서 (행복, 슬픔, 분노, 혐오, 공포, 놀람) 각각을 신뢰롭게 유발하는 여섯 쌍의 슬라이드를 선택하였다. 슬라이드 제시에 의하여 유발되는 뇌파, 심전도, 호흡, 피부전기반응을 기록하여 분석/비교하였다. 주요결과를 요약하면 다음과 같다. 첫째, 뇌파의 상태적 출현량, 심박률, 호흡률, 피부전도반응은 안정상태와 정서상태간의 비교에서 유의미한 차이가 나타났다. 둘째, 뇌파분석결과에서는 theta (F4, 01), slow alpha (F3, F4), fast alpha (O2), fast beta (F4, O2)파의 상대적 출현량 변화값이 일부 정서들간에 유의미한 차이가 있었다. 셋째, 자율신경계 분석결과에서는 심박률, 호흡률, 피부전도반응이 일부 정서들간에 유의미한 차이를 보여주었다. 이들 결과를 토대로 기본정서를 특정적으로 구분할 수 있는 심리생리적 복합 지표 모델을 구성하였다. 네 기본정서 (공포, 혐오, 슬픔, 분노)는 뇌파와 자율신경계 반응패턴에 의한 구분이 가능하였으나, 행복과 놀람은 본 연구에서 사용한 심리생리지표에 의한 최종 구분이 불가능하였다. 여섯 기본정서를 모두 구분할 수 있는 적절한 지표를 찾아내는 후속연구가 필요하다.

• 대한기계학회논문집B
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• 제39권2호
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• pp.147-152
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• 2015

본 논문은 감동, 두려움 등 인간의 급격한 감정이나 온도 변화에 따른 피부 입모근 수축 (소름)현상 감지를 위한 정전용량형 전도성 폴리머 센서를 제안하였다. 전도성 폴리머를 이용한 소자 제작을 통해 소자의 착용감을 향상시켰으며, 기존 정성적 소름측정 방식에 비해 정확하고 객관적인 측정을 가능케 하였다. 인공적인 소름돌기를 이용한 실험결과, $0{\sim}326{\mu}m$ 의 정적인 소름의 높이를 $-0.00252%/{\mu}m$의 민감도, 25.9 %의 비선형도로 측정하였다. 또한, 실제 인간의 피부에 부착하여 갑작스런 체온변화의 조건에서 -6.2 fF 과 -9.2 fF 의 정전용량 변화를 측정함으로써 높이 $145{\mu}m$ 와 $194{\mu}m$ 의 피부 소름을 측정하였다. 제안된 소자는 피부 입모근 수축현상에 따른 인간의 소름을 객관적이고, 정량적으로 측정함으로써 인간이 느끼는 급격한 감정변화나 환경변화 정도를 수치화 할 수 있는 방법을 제시하였다.

• 감성과학
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• 제10권2호
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• pp.273-280
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• 2007

많은 정서 연구에서 주관적 경험인 정서를 보다 객관적으로 측정하기 위하여 다양한 생리 반응을 통하여 객관적인 지표로 활용하고 있다. 특히 자율신경계 반응은 그 반응 패턴을 통하여 생리적 각성 여부를 추정할 수 있기 때문에 정서 연구에서 오랫동안 중요한 역할을 해왔다. 본 연구에서는 아동이 부정정서(공포와 혐오)를 느낄 때 나타나는 심리생리반응을 검증하고자 하였다. 47명의 아동(연령: 11-13세, 남: 23명, 여: 24명)을 대상으로 시청각 동영상(Audiovisual Film Clips)을 이용하여 공포와 혐오정서를 유발시킨 후, 이 때의 심리반응 및 자율신 경계 반응(ECG, EDA, PPG, SKT)을 측정하였다. 심리반응 결과, 공포정서는 100%, 혐오정서는 89.4%의 적합성을 보였고, 아동이 경험한 정서 강도(효과성)는 공포 4.05, 혐오 4.07 (5점 만점)인 것으로 나타났다. 자율신경계 반응 결과, 두 정서 모두 대부분의 생리지표에서 안정상태와 정서상태 간의 유의한 차이를 보여주었다. 정서에 따른 차이를 분석한 결과, 공포 정서에서는 피부전도수준, 피부전도반응 수, 심박률, 호흡주기관련 심박률, 호흡수, 심박률 분산의 고주파수 성분에서 유의하게 증가하였다. 반면, 혐오 정서에서는 피부전도수준은 감소하고 피부전도반응의 수는 증가하는 패턴을 보여 공포 정서와 구분되는 것으로 나타났다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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• pp.186-189
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• 2001

본 연구에서는 2종류의 색온도(4000 K, 2700 K)조건 하에서 작업자의 피로도를 평가하기 위하여 피험자에게 검색작업을 부가하고 주관평가 및 생리신호를 측정하였다. 주관평가는 ME(Magnitude Estimation)법의 설문지를 사용했으며, 생리신호는 ECG, 맥파, 피부전도도, 피부온도, 호흡, 뇌파를 측정하여 그중 ECG신호를 분석하였다. ECG신호 파라미터로서 IBI, BPM, 평균 BPM, LF/HF, CSI, CVI, CV-RR를 분석한 결과, 특히 CSI, CVI, CV-RR가 피로도와 상관관계가 높았다.