• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권10호
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• pp.105-112
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• 2010

의료 분야의 감성 및 심리 치료를 확장하여 이와 관련된 기술을 일반 생활에 접목하고, 또한 생체신호를 이용하여 보다 쾌적한 삶의 환경을 구축하려는 연구가 활발하게 진행되고 있다. 본 논문에서는 뇌전도(EEG : electroencephalogram)와 심전도(ECG : electrocardiogram)의 심박변이도(HRV : Heart Rate Variability)의 패턴을 분석하여 평온, 집중, 긴장, 우울의 네 가지 감성을 분류하고 추론하기 위한 감성추론시스템을 설계하고 구현하였다. 많은 감성 인식 연구가 얼굴이나 음성의 인식에 의하여 이루어지고 있으며, 생체신호를 이용한 추론 연구의 경우에도, 뇌전도나 심전도 등의 단일 생체신호의 분석에 의하여 이루어지고 있다. 본 논문에서는 단일 생체신호가 아닌 뇌전도와 심전도신호를 조합하여 복합적으로 분석함으로서 단일 생체신호의 분석 연구보다 추론의 정확도를 높였으며, 감성 추론을 위한 엔진으로지도 학습과 비지도학습의 RBFN(Radial Basis Function Network) 신경망을 적용하여 오류역전파 알고리즘의 지역 최소점과 수렴속도가 느린 단점을 보완하였다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제15권2호
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• pp.65-74
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• 2010

본 연구에서는 비행슈팅게임을 플레이하는 피험자의 긴장 또는 이완상태를 자동으로 인식하는 시스템을 제안한다. 기존 연구에서는 피험자에게 자극원을 제시하여 나타난 변화 값을 비교하기 때문에 자동으로 분류하는데 한계가 있었다. 본 연구에서는 피험자의 상태 변화를 자동으로 분류하여 인식할 수 있도록 비지도학습의 SOM을 적용한다. 긴장과 이완상태의 자동인식을 위한 SOM의 적용은 두 가지 단계로 구성된다. 첫 번째 단계는 ECG측정 및 분석으로 피험자에게 게임을 플레이하게 한 후 ECG를 측정하여 HRV 분석으로 특징벡터를 추출한다. 두 번째 단계는 SOM 학습 및 인식으로 특징이 추출된 심박신호의 입력벡터들을 SOM으로 학습하여 피험자의 긴장과 이완상태를 분류하여 인식 한다. 실험 결과는 세 가지로 나누어진다. 첫 번째, HRV의 주파수변화와 두 번째 심박신호의 SOM 학습결과를 나타냈다. 세 번째 단계는 SOM학습의 성능을 알기 위해서 매칭율을 분석했다. HRV의 주파수분석의 LF/HF 비율을 1.5 기준으로 SOM의 승자뉴런 거리와 매칭한 결과 평균 72%의 매칭율을 보였다.

• 대한한방체열의학회지
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• 제7권1호
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• pp.30-36
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• 2009

Purpose : The purpose of this study is investigate the characters of DITI, HRV and Body composition analysis in Amenorrhea. Methods : We studied 47 patients visiting OO hospital from 1st October 2007 to 19st September 2009. The subjects were categorized in two groups, amenorrhea group(26) and normal group(21). We studied the difference of DITI, HRV and Body composition analysis between two groups by Mann-whitney test using SPSS for windows(version 12.0). Results : there is not statistically significant difference of DITI, HRV and BMI between amenorrhea group and normal group. But there is statistically significant difference of percent body fat and waist-hip ratio between amenorrhea group and normal group. Conclusion : Percent body fat and Waist-Hip ratio of amenorrhea groups is lower than normal groups. Percent body fat and Waist-Hip ratio can be diagnosis index.

• 대한의용생체공학회:의공학회지
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• 제28권4호
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• pp.503-511
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• 2007

Heart rate variability(HRV) is the clinical consequence of various influences of the autonomic nervous system(ANS) on heart beat. HRV can estimate the potential physiologic rhythm from the interval between consecutive beats(RR interval or HRV data), but cardiovascular system governed by ANS is in relation to respiration and autonomic regulation. It is known as RSA representing respiration-related HR rhythmic oscillation. Because the mechanism linking the variability of HR to respiration is complex, it has so far been unknown well. In this paper, we tried to evaluate 5-min RR interval segments under control of respiration in order to find out a proper respiration rate that can estimate the ANS function. 10 healthy volunteers were included to evaluate 5-min HRV data under 4 different respiration-controlled environments; 0.03Hz, 0.1Hz, 0.2Hz, and 0.4Hz respiration. HRV data were analyzed both in the frequency and the time domain, with cross-correlation coefficient(cross-coeff.) for HRV and respiration signal. The results showed maximum cross-coeff. of 0.84 at 0.1 Hz and minimum that of 0.16 at 0.4Hz respiration. Cross-coeff was decreased at a faster rate from 0.1Hz respiration. All mean SDNN, RMSSD, and pNN50 of time domain measures were 108.7ms, 71.85ms, and 28.47%, respectively, and LF, HF, and TP of frequency domain measures were $12,722ms^2,\;658.8ms^2$, and $7,836.64ms^2$ at 0.1Hz respiration, respectively. In conclusion, 0.1Hz respiration was observed to be very meaningful from time domain and frequency domain analysis in relation to respiration and autonomic regulation of the heart.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제25권6호
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• pp.35-46
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• 2008

Objectives : Chronic pain affects and is affected by physical and psychosocial factors. It also has a complicated and indefinite mechanism. This research is for clarifying relations with chronic pain, stress, and autonomic nerve system by comparing HRV and Stress Reaction Index(SRI) of chronic pain patients with those of acute pain patients. Methods : The subjects were 32 patients who visited Kangnam Kyunghee Hospital for nuchal pain or low back pain treatment from March 2008 to September 2008. Among them, 16 patients who suffered over 6 months are classified chronic pain group and 16 patients who suffered under 6 months as acute pain group. All subjects had their HRV(SA-2000E: Medicore Co..Ltd. Korea) and SRI measured at first visit. We studied the difference of HRV between two groups.(Statistics by Student t-test, p<0.05) Results : R-MSSD, TP, VLF, LF, HF and LF/HF ratio of the chronic pain group were significantly lower than those of the acute pain group. Compared with those of the acute pain group, total SRI of the chronic pain group were low but it's not significant except frustration. Conclusion : The results of HRV of the chronic pain group patients show that chronic pain is related to psychosocial factor and autonomic disturbance.

• 감성과학
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• 제8권1호
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• pp.29-36
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• 2005

본 연구에서는 관상동맥질환 환자들의 누운 자세가 자율신경계의 균형에 미치는 효과를 알아보고자 하였다. 관상동맥질환군 43명과 통제군 31명을 대상으로 세 가지 자세-똑바로 누운 자세(supine), 왼쪽으로 누운 자세(left), 오른쪽으로 누운 자세(right) -에서의 심박동변이도(HRV)를 측정하였다. HRV 변수들에 대한 분석 결과, 오른쪽으로 누운 자세에서 normalized high-frequency power가 가장 높았고, normalized low-frequency power는 가장 낮았다. 즉, 오른쪽으로 누운 자세에서 심장교감신경계의 활성도를 나타내는 HRV 변수들은 가장 낮은 반면에 심장부교감신경계의 활성도를 나타내는 HRV 변수들은 가장 높은 것으로 나타났다.

• 한국학교보건학회지
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• 제30권3호
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• pp.266-273
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• 2017

Purpose: This study was performed to compare the mental health of school age children residing in urban and rural areas and to analyze the correlations between the subjective mental health indicators such as depression and attention deficit-hyperactivity behavior and heart rate variability (HRV) indicators. Methods: For this study, a convenience sample of one hundred and three children was recruited. Depression and attention deficit-hyperactivity behavior were measured using self-reported questionnaires and HRV indicators were measured using an electronic instrument. Results: Among the HRV parameters of the rural children, their normalized LF and the LF / HF were significantly lower than those of the urban children. The RMSSD and the normalized HF were statistically significantly higher. The level of depression showed a significant positive correlation with the normalized LF and LF/HF, but showed a negative correlation with the normalized HF. Also, the level of attention deficit-hyperactivity behavior was significantly correlated with the normalized LF, LF/HF, and the normalized HF. Conclusion: Based on the findings, we expect that HRV indicators can be applied to predict the level of depression and attention deficit-hyperactivity behavior in elementary school children.

• 대한한방부인과학회지
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• 제22권4호
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• pp.93-100
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• 2009

Purpose: The purpose of this study is investigate the characters of DITI, HRV and Body composition analysis in Amenorrhea. Methods: We studied 47 patients visiting ○○ hospital from 1st October 2007 to 19st September 2009. The subjects were categorized in two groups, amenorrhea group(26) and normal group(21). We studied the difference of DITI, HRV and Body composition analysis between two groups by Mann-whitney test using SPSS for windows(version 12.0). Results: there is not statistically significant difference of DITI, HRV and BMI between amenorrhea group and normal group. But there is statistically significant difference of percent body fat and waist-hip ratio between amenorrhea group and normal group. Conclusion: Percent body fat and Waist-Hip ratio of amenorrhea groups is lower than normal groups. Percent body fat and Waist-Hip ratio can be diagnosis index.

• 전자공학회논문지SC
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• 제47권2호
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• pp.43-49
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• 2010

자율신경계는 불수의적 활동 기능을 조절해 주는 신경계통으로, 자율신경계의 활성 정도를 정량적으로 평가하기 위해 심박 변이도가 이용된다. 그러나 심박 변이도는 환경 변화나 심리 상태의 변화 등에 민감하게 반응하며, 자세와 수면 박탈에 의해서도 심박 변이도가 달라질 수 있다. 특히 전자파 자원자 연구에서는 자각 증상 및 인지 여부에 의한 수면 박탈로 심박 변이도가 달라질 수 있다. 이에 본 연구에서는 자세에 따른 수면 박탈 횟수와 심박 변이도를 30분간 6 stage에서 측정하였고, 앉은 자세와 누운 자세에서 측정된 심박 변이도를 비교하여 앉은 자세나 누운 자세에서 심박 변이도를 측정하는 실험에 어떠한 자세가 적합한지 결정하고자 하였다. 심박 변이도 분석은 전력 스펙트럼을 이용한 주파수 영역에서의 LF (low frequency) / HF(high frequency)를 이용하였고, stage 1을 100%로 하여 개인 및 성별에 따른 초기 LF/HF 차이를 상쇄시켜 주었다. LF/HF 증가는 교감 신경의 활성 증가를 나타내고 감소는 교감 신경의 활성 감소를 나타낸다. 교차 분석 결과 수면 박탈은 자세의 영향을 받는 것으로 나타났으며 (p=0.002), LF/HF에 대하여 자세만을 변수로 고려하였다. 앉은 자세에서 수면 박탈 횟수는 모든 stage에서 누운 자세보다 유의하게 적었다 (p<0.05). 자세는 LF/HF에 유의한 영향을 끼쳤으며 (p=0.033), 앉은 자세에서는 stage 1과 비교하여 LF/HF가 stage 4, 5, 6에서 유의하게 증가하였고 (p<0.05), 누운 자세에서는 stage 1과 비교하여 모든 stage에서 LF/HF가 유의하게 증가하였다 (p<0.05). 따라서 앉은 자세가 누운 자세보다 수면 박탈 횟수가 적고 LF/HF 변화가 작기 때문에 피험자가 깨어 있어야 하는 심박 변이도 측정 실험에 있어서 더 적합한 자세라고 사료된다.

• 한국산업정보학회논문지
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• 제20권3호
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• pp.87-93
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• 2015

졸음 운전 등 운전자의 상태 변화에 따른 자동차 사고가 급증하고 있으며 이를 방지하기 위한 시스템 구축 및 운전자의 상태를 판단하는 알고리즘 개발이 요구되어 지고 있다. 본 논문에서는 모의 주행 시스템을 통한 운전자의 심박변이도, 산호 포화도 (SPO2), 체온을 측정하여 운전자의 상태를 알려 주는 실험을 수행하였다. 즉, 심박변이도 (Heart rate variability, HRV) 분석을 위해 운전자의 심전도(Electrocardiogram, ECG) 신호를 획득 한 후 심전도 P,QRS, T 파형 중 R peak 을 자동으로 검출하였고 이를 통해 구한 R-R interval을 이용하여 HRV의 주요 파라메타를 시간영역(time domain)으로 해석하여 작업 환경에 따른 운전자의 상태를 비교 분석하였다.