• 공업화학전망
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• 제21권1호
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• pp.3-18
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• 2018

전자피부(Electronic skin)는 외부 환경과의 상호작용하는 인간 피부의 기능을 대체하여 외부 자극 신호를 전기적 신호로 변환하는 센서들로 이루어진 인공피부로써, 최근 인간과 전자기기 간의 인터페이스에 대한 관심이 급증하면서 이에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 그중에서도 피부의 주된 기능인 외부 물리적 자극을 인지하는 촉각을 모방하는 촉각센서는 많은 발전을 거쳐 왔으며, 한계를 극복하고자 다양한 연구들이 진행되고 있다. 촉각센서는 압력, 인장, 굽힘과 같은 물리적 자극에 반응하며, 물리적 자극 신호를 아날로그 및 디지털 신호로 변환하여 인지하는 연구들이 폭넓게 개발되고 있다. 또한, 소자의 구조에 따라 물리적 자극을 전달하는 다양한 변환 방식들이 있으며, 최근에는 각 신호 변환 방식의 민감도, 반응속도, 자극 인지 범위 등의 한계점을 극복하고, 소재의 기계적 물성을 향상시키기 위해 소재의 변형을 주거나 생체의 기관 구조 및 외부 자극 인지 원리 등을 모사한 연구들이 많은 관심을 받고 있다. 본 기고에서는 이러한 촉각센서의 물리적 자극 신호 변환 방식과 소재 변형 및 생체 모사를 통한 다양한 연구들을 소개하고자 하며, 이를 통하여 촉각센서의 나아갈 방향을 제시하고자 한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제32권6호
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• pp.579-583
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• 1999

배경: 다한증에 대한 교감신경절단술은 안전하며 확실한 치료방법으로 인정받고 있다. 다한증 환자의 교감신경절단술의 객관적 평가와 추적 관찰을 위해 수술 전후 교감신경 피부반응검사(Sympathetic Skin Response, SSR)를 시행하였고 그 임상적 유용성을 검증하고자 하였다. 대상 및 방법: 수장부다한증 환자 15명을 대상으로 교감신경절단술 전후에 Medelec Sapphire Plus 근전도 기기를 이용하여 교감신경 피부반응을 검사하였다. 환자는 앙와위 자세에서 우측 정중신경을 전기자극하여 이를 네 개의 채널로 우측 손바닥, 좌측 손바닥, 우측 발바닥, 좌측 발바닥에서 동시에 기록하였으며 피부 온도도 같이 측정하였다. 모든 환자에서 비디오 흉강경을 이용한 T2,3 교감신경절단술을 시행하였다. 2명의 환자에서는 수술 한달 후에 교감신경피부반응검사를 시행하였다. 결과: 임상적으로 15명 모두에서 만족스러운 증상의 호전을 보였으며, 수술 후 합병증으로 5명의 환자에서 적은양의 잔유 기흉이 있었으나 자연 흡수되었다. 추적 관찰에서 재발은 없었고 10명(66%)의 환자에서 보상성 다한증을 호소하였다. 수술후 모든 환자에서 교감신경 피부반응의 변화를 보였고 15명중 양손에서는 12명(80%), 양발에서는 6명이 교감신경 피부반응의 완전소실을 보였고, 나머지 환자에서도 잠복시간은 양측 손과 발에서 현저히 지연되어 나타났으며 진폭도 현저히 감소하였다. 수술 한달 후 검사 할수 있었던 2명의 환자에서 수술 직후 검사와 비슷한 결과를 얻을 수 있었다. 피부 온도는 수술전 양쪽 손과 발에서 정상보다 낮았으며 수술 후 양측 손과 발에서 모두 상승하였고 통계학적으로 유의하였으며(p<0.05), 발에서 보다 손에서 더 많이 상승하였다. 결론: 수장부 다한증 환자의 교감신경절단술후 모든 환자에서 양쪽 손과 발에서 피부온도의 상승과 교감신경 피부반응의 변화를 보였고, 12명의 환자(80%)에서는 양손에서 교감신경 피부반응이 완전히 소실되었으며, 추적관찰에서도 술후 검사와 비슷한 결과를 보였다. 교감신경 피부반응검사는 다한증 환자의 교감신경절단술후의 평가와 재발 등의 추적관찰에 있어서 객관적인 방법으로 이용될 수 있으리라 생각된다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2001년도 추계학술대회 논문집
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• pp.96-103
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• 2001

그동안 정서의 실험적 유도의 어려움과 많은 제약으로 인해 성인 위주로만 이루어져 오던 정서연구가 최근 수 년 간의 정서연구에 대한 방법론의 발달로 아동에게까지 그 범위가 확대되고 있다. 본 연구에서는 아동의 다섯 가지 정서 (기쁨, 분노, 슬픔, 스트레스, 놀람)에 의해 유발되는 아동의 자율신경계 패턴을 확인하고자 한다. 놀람 정서를 추가한 "아동용 정서유발 프로토콜 (양경혜 등, 2000)"을 사용하여 아동에게 정서를 유발시키고, 정서가 유발되는 도안의 자율신경계 반응(KST, ECG, EDA, PPG)을 측정하였다. 초등학교 1, 2 학년인 34명(남: 18, 여:16)의 아동이 실험에 참여하였다. 실험 결과 다섯 가지 정서가 아동들에게 적절하고 효과적으로 유발되었으며, 정서에 따른 생리반응 변화가 관찰되었다. 분석에 사용된 12개 생리반응 변수 중 8개 변수에서 정서에 따른 차이가 발견되었으며, 정서에 따라 다른 자율신경계 반응 패턴을 얻을 수 있었다. 또한, 동일한 방법으로 수행한 본 연구실의 선행 연구와도 일치하는 결과를 보였다. 이는 아동용 정서유발 프로토콜이 표준화된 아동정서 유발자극으로 사용될 수 있으며, 생리반응 주형(template)을 이용하여 아동정서를 구분할 수 있음을 제시한다.

• Child Health Nursing Research
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• 제20권3호
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• pp.142-148
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• 2014

목적 본 연구는 아동의 정맥 천자 시 국소마취크림 도포가 통증에 미치는 효과를 규명하고자 시도하였다. 방법 경피적 국소마취크림 도포가 아동의 정맥 천자 시 통증에 미치는 효과를 측정하기 위한 유사 실험 설계로 반복 측정연구이다. 경피적 국소마취크림의 적용시간을 기존 1시간 적용보다 30분 단축한 30분으로 하였고, 대상자를 입원 시의 학령기 아동으로 하여 국소마취크림이 정맥 천자 시 통증에 미치는 영향을 연구하였다. 정맥 천자 시 통증에 대한 반응을 피부 전기반응, 아동의 자가 보고와 심박동수 측정으로 조사하였다. 결과 정맥 천자 시 통증에 대한 피부 전기반응의 최대값과 평균값은 실험군이 대조군보다 유의하게 낮아 경피적 국소마취크림 도포가 정맥 천자 시 아동의 통증을 감소시키는 효과가 있음을 알 수 있다. 결론 본 연구 결과 경피적 국소마취크림 도포가 아동의 정맥 천자 시 통증을 감소시키는 효과가 있었다. 또한 기존에 사용되던 통증의 생리적 변수 이외에 피부 전도도(SCL)라는 변수를 통증반응의 지표로 측정하였고, 이는 통증의 새로운 지표를 아동의 통증 연구에 시도하였다는 데 의의가 있다. 아울러 아동의 경피적 국소마취크림의 적용 시간을 단축하여 향후 간호 실무에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다.

• 감성과학
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• 제4권2호
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• pp.39-45
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• 2001

본 연구는 향에 대한 연령별 감성구조를 밝히고, 향 감성에 따른 자율신경계 반응을 규명하기 위해 수행되었다. 실험 참여자는 연령별(10대, 20대, 40대)로 24명씩 총 72명이고, 자극향은 cederwood, grapefruit, teebaum, peppermint, rose향을 사용하였다. 향이 제시되는 동안 혈류량, 피부온도, 피부전기 반응, 심전도 반응을 측정하였고, 향에 대한 주관적 감성을 측정하였다. 향에 의한 심리적 감성구조는 심미성, 강도, 자연성, 개성성, 낭만성의 다섯 요인이 확인되었고, 연령별로 차이가 나타나지 않았다. 향 선호도를 예측하는 감성요인은 연령별에 따라 부분적으로 차이가 있었다. 감성적으로 “나쁜” 향은 “좋은” 향보다 교감신경계 활동에 의한 자율신경계 반응이 더 크게 일어났다.

• 한국감성과학회:학술대회논문집
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• 한국감성과학회 2009년도 춘계학술대회
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• pp.149-152
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• 2009

향에 대한 심리생리적 효과는 널리 알려져 있으며 다양한 연구방법을 통하여 보고되고 있다. 본 연구에서는 에센스 제품 향에 대한 심리적, 생리적 반응을 조사하고, 심리적 향 이미지와 생리적 변화간의 변화를 알아보았다. 실험은 피실험자의 EEG, ECG, SKT, GSR을 이용하였다. 실험 결과, 향 종류에 따른 중추신경반응을 뇌파로 측정하여 알파파의 활성을 비교한 결과, Relaxing Fragrance(Neuro $Fragrance^{TM}$) 및 뉴로 에센스, Grapefruit 향 조건에서 알파파의 활성 비율이 높았으며, 좌뇌보다는 우뇌에서 알파파의 활성도가 높았고 Relaxing Fragrance(Neuro $Fragrance^{TM}$)와 뉴고 에센스가 고른 알파파의 활성을 보였다. 향 종류에 따른 자율신경반응을 비교한 결과, 평균 R-R 간격은 Relaxing Fragrance(Neuro $Fragrance^{TM}$)와 뉴로 에센스 조건에서 무향에 비해서 증가하였다. 피부온도와 피부전기저항에서는 무향에 비해서 전체적으로 내려가는 경향을 띄였으며, Relaxing Fragrance(Neuro $Fragrance^{TM}$)와 뉴로 에센스 조건에서 가장 낮았다.

• 감성과학
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• 제14권4호
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• pp.503-512
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• 2011

최근 HCI 분야에서 정서 인식은 정서 지능을 구현하기 위한 핵심적인 단계 중의 하나이다. 생체신호를 이용하여 정서 인식을 시도하는 연구들이 시도되고 있으나, 기본 정서 이외의 다른 정서에 대한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 본 연구의 목적은 무료함, 통증, 그리고 놀람의 세 가지 정서 간 자율신경계 반응의 차이를 확인하는 것이다. 실험자는 217명의 실험참여자(남 96명)들을 대상으로 시/청각 자극을 조합하여 무료함과 놀람 정서를 유발하였고, 혈압기를 이용하여 통증 정서를 유발하였다. 정서 자극이 제시되는 동안 피부전기활동, 피부온도, 심전도와 광혈량도를 측정하였고, 실험참여자들이 경험한 정서 범주와 강도를 정서평가척도 상에 평정하게 하였다. 정서 자극에 대한 평가 결과, 사용된 정서 자극은 평균 92.5%의 적합성과 5.43의 효과성을 보였는데, 이는 각 정서 자극이 해당 정서를 효과적으로 유발한 것을 의미한다. 자율신경계 측정 결과, 피부전기활동, 피부온도, 심박률, 심박률의 저주파수 성분과 평균 혈류량은 안정 상태와 정서 상태 간의 유의한 차이를 보였다. 또한 각 정서에 의해 유발된 자율신경계 반응은 정서 간에도 유의한 차이가 있는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 정서이론의 확장과 자율신경계 반응 측정 지표를 활용하여 정서를 인식하는 알고리즘 및 인간 정서를 변별하는 컴퓨터 시스템 개발에 응용 가능할 것이다.

• 월간산업보건
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• 통권107호
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• pp.2-10
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• 1997

직업성 피부질환은 1988년 미국 전체 직업성 질환중 20%에 해당된다(미 노동부 자료 참고). 그 비율은 주에 따라 크게 달라지기도 한다. 피부질환은 어떤 주에서는 보상되는 직업성 질환의 대다수를 차지하기도 한다; 예를 들어, 캘리포니아와 플로리다주에서는 농작물에 의한 접촉성 피부염이 흔하다. 접촉성 피부염은 직업성 피부질환으로 보고되는 가장 흔한 피부질환이다. 이러한 사례의 4/5는 유기용제, 절삭유, 세척유, 알칼리, 산 등과 같은 자극성 화학물질에 대한 노출과 관련이 있다. 자외선은 어떤 화학물질(예를 들면, 코울 타르, 크레오소오트)과 반응하여, 이 화학물질 및 빛에 노출되는 부위에 자극성 접촉성 피부질환을 유발하기도 한다. 1/5의 사례는 에폭시 수지, 크롬, 식물 수지, 그 밖의 많은 것 등 특수 접촉 감광제와 관련될 수 있다. 강한 자극제에 노출되어 발상하는 화학적 화상은 비교적 흔하게 일어난다. 백반과 유사한 피부탈색은 드물게 일어나며 피부 접촉을 통하여 야기하는 특수 화학물질과 관련될 수 있다. 여드름과 모낭염은 기름 및 유지들과의 피부 접촉을 통하여 생겨날 수 있다. 10대 여드름과 구별되는 염소성 여드름이라고 불리는 질환은 여러 종류의 염화 탄화수소들(예를들면 다브롬화 디페닐, 다염화 디페닐, 디옥신)에 노출되어 발생되기도 한다. 신체적인 손상으로 반복되는 외상부위에 가골이 형성되기도 한다. 여러 종류의 일에 특징적인 것(예를 들면 바이올린 연주자의 목에 가골)이 소위 "직업적인 표지" 이다. 전기톱 작동 기술자, 분쇄기 작동기술자, 지하 광산 암석 천공 기술자에게서 발생하는, 손 - 팔 부위의 진동은 오랜기간 혹은 심하게 노출된 노동자에 있어서 - 손에 혈관수축질환 - 진동장애 백색 수지질환을 일으킬 수 있다. 피부암은 직업과 관련이 있다고 할 수 있다. 하지만 몇몇 사례가 산재 관련 기관에 보고외어 있지만, 암등록소에 보고는 불완전하며, 피부암으로 인한 사망은 드물기 때문에 피부암의 발생률은 알 수 없다. 예방적인 방법은 개인보호구(장갑, 구두 등), 기계공학적 통제, 노동자 교육, 피부에 노출되는 것을 피하기 위해 주어진 일을 맡는 노동자들의 교대와 같은 관리적인 통제가 있다. 이러한 방법들은 화학적 화상, 알러지성 접촉성 피부염과 같은 피부염, 진동장애, 직업관련성 질환(예를 들면, 건선, 단순태선, 백반)을 예방하는데 도움이 된다. 만성 자극성 접촉성 피부염은 아직 잘 이해하고 있지 못하여 현재 예방하는 방법은 아직 만족스럽지 못하다.

• 월간산업보건
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• 통권105호
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• pp.16-25
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• 1997

직업성 피부질환은 1988년 미국 전체 직업성 질환중 20%에 해당된다(미 노동부 자료 참고). 그 비율은 주에 따라 크게 달라지기도 한다. 피부질환은 어떤 주에서는 보상되는 직업성 질환의 대다수를 차지하기도 한다; 예를 들어, 캘리포니아와 플로리다주에서는 농작물에 의한 접촉성 피부염이 흔하다. 접촉성 피부염은 직업성 피부질환으로 보고되는 가장 흔한 피부질환이다. 이러한 사례의 4/5는 유기용제, 절삭유, 세척유, 알칼리, 산 등과 같은 자극성 화학물질에 대한 노출과 관련이 있다. 자외선은 어떤 화학물질(예를 들면, 코울 타르, 크레오소오트)과 반응하여, 이 화학물질 및 빛에 노출되는 부위에 자극성 접촉성 피부질환을 유발하기도 한다. 1/5의 사례는 에폭시 수지, 크롬, 식물 수지, 그 밖의 많은 것 등 특수 접촉 감광제와 관련될 수 있다. 강한 자극제에 노출되어 발상하는 화학적 화상은 비교적 흔하게 일어난다. 백반과 유사한 피부탈색은 드물게 일어나며 피부 접촉을 통하여 야기하는 특수 화학물질과 관련될 수 있다. 여드름과 모낭염은 기름 및 유지들과의 피부 접촉을 통하여 생겨날 수 있다. 10대 여드름과 구별되는 염소성 여드름이라고 불리는 질환은 여러 종류의 염화 탄화수소들(예를들면 다브롬화 디페닐, 다염화 디페닐, 디옥신)에 노출되어 발생되기도 한다. 신체적인 손상으로 반복되는 외상부위에 가골이 형성되기도 한다. 여러 종류의 일에 특징적인 것(예를 들면 바이올린 연주자의 목에 가골)이 소위 "직업적인 표지" 이다. 전기톱 작동 기술자, 분쇄기 작동기술자, 지하 광산 암석 천공 기술자에게서 발생하는, 손 - 팔 부위의 진동은 오랜기간 혹은 심하게 노출된 노동자에 있어서 - 손에 혈관수축질환 - 진동장애 백색 수지질환을 일으킬 수 있다. 피부암은 직업과 관련이 있다고 할 수 있다. 하지만 몇몇 사례가 산재 관련 기관에 보고외어 있지만, 암등록소에 보고는 불완전하며, 피부암으로 인한 사망은 드물기 때문에 피부암의 발생률은 알 수 없다. 예방적인 방법은 개인보호구(장갑, 구두 등), 기계공학적 통제, 노동자 교육, 피부에 노출되는 것을 피하기 위해 주어진 일을 맡는 노동자들의 교대와 같은 관리적인 통제가 있다. 이러한 방법들은 화학적 화상, 알러지성 접촉성 피부염과 같은 피부염, 진동장애, 직업관련성 질환(예를 들면, 건선, 단순태선, 백반)을 예방하는데 도움이 된다. 만성 자극성 접촉성 피부염은 아직 잘 이해하고 있지 못하여 현재 예방하는 방법은 아직 만족스럽지 못하다.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
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• 제7권5호
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• pp.438-446
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• 1994

인류는 지금 2차석기시대를 맞이하고 있으며 이 시대는 인공으로 만들어지는 돌인 세라믹이 단순히 용기나 도구로 사용되는 것 이외에 정보화사회에 있어서 기술의 관건이 될 지능소자로서 사용되고 있다. 세라믹은 내열성, 내식성, 내마모성이라는 특성으로 인해 많이 이용되어 왔지만 이러한 특성 이외에도 전자적 기능, 광학기능, 화학기능 등 "두뇌"도 우수한 재료라 할 수 있다. 더구나 세라믹은 인간을 대신하여 감지하는 것이 가능한 각종 센서로서도 폭넓게 이용되고 있다. 인간에 있어서 눈, 코, 귀, 혀, 피부 등 오감이 센서이며, 눈은 물체를 식별하는 것으로 빛을 검출하고 귀는 소리를 듣는 것으로 압력과 음파를 검출하고, 코는 냄새로 가스나 온도를 검출하고, 혀는 맛으로 미각을 검출하고, 피부는 촉각에 의한 압력, 온도, 습도를 검출하며, 인간의 오감에 대응되지 않는 것으로 세라믹 센서는 자기장을 감지할 수 있다. 이와같이 센서는 용도에 따라 수많은 센서가 개발되어 그 종류가 대단히 많기 때문에 모든 센서에 대해서 기술한다는 것은 어렵다. 그러므로 여기서는 센서중에서 기본적인 가스센서와 습도센서에 대해 소개하기로 한다. 소개하기로 한다.