• 대한인간공학회지
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• 제35권5호
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• pp.371-381
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• 2016

Objective:This study aims to evaluate the features of heart rate variability (HRV) and respiratory signals as indices for a driver's drowsiness and waking status in order to develop the classification model for a driver's drowsiness and waking status using those features. Background: Driver's drowsiness is one of the major causal factors for traffic accidents. This study hypothesized that the application of combined bio-signals to monitor the alertness level of drivers would improve the effectiveness of the classification techniques of driver's drowsiness. Method: The features of three heart rate variability (HRV) measurements including low frequency (LF), high frequency (HF), and LF/HF ratio and two respiratory measurements including peak and rate were acquired by the monotonous car driving simulation experiments using the photoplethysmogram (PPG) and respiration sensors. The experiments were repeated a total of 50 times on five healthy male participants in their 20s to 50s. The classification model was developed by selecting the optimal measurements, applying a binary logistic regression method and performing 3-fold cross validation. Results: The power of LF, HF, and LF/HF ratio, and the respiration peak of drowsiness status were reduced by 38%, 22%, 31%, and 7%, compared to those of waking status, while respiration rate was increased by 3%. The classification sensitivity of the model using both HRV and respiratory features (91.4%) was improved, compared to that of the model using only HRV feature (89.8%) and that using only respiratory feature (83.6%). Conclusion: This study suggests that the classification of driver's drowsiness and waking status may be improved by utilizing a combination of HRV and respiratory features. Application: The results of this study can be applied to the development of driver's drowsiness prevention systems.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제57권4호
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• pp.193-198
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• 2014

Purpose: This study aimed to evaluate the autonomic imbalance in syncope by comparing the baseline heart rate variability (HRV) between healthy children and those with vasovagal syncope. Methods: To characterize the autonomic profile in children experiencing vasovagal syncope, we evaluated the HRV of 23 patients aged 7-18 years and 20 healthy children. These children were divided into preadolescent (<12 years) and adolescent groups. The following time-domain indices were calculated: root mean square of the successive differences (RMSSD); standard deviation of all average R-R intervals (SDNN); and frequency domain indices including high frequency (HF), low frequency (LF), normalized high frequency, normalized low frequency, and low frequency to high frequency ratio (LF/HF). Results: HRV values were significantly different between healthy children and those with syncope. Student t test indicated significantly higher SNDD values (60.46 ms vs. 37.42 ms, P =0.003) and RMSSD (57.90 ms vs. 26.92 ms, P=0.000) in the patient group than in the control group. In the patient group, RMSSD (80.41 ms vs. 45.89 ms, P =0.015) and normalized HF (61.18 ms vs. 43.19 ms, P =0.022) were significantly higher in adolescents, whereas normalized LF (38.81 ms vs. 56.76 ms, P =0.022) and LF/HF ratio (0.76 vs. 1.89, P =0.041) were significantly lower in adolescents. In contrast, the control group did not have significant differences in HRV values between adolescents and preadolescents. Conclusion: The results of this study indicated that children with syncope had a decreased sympathetic tone and increased vagal tone compared to healthy children. Additionally, more severe autonomic imbalances possibly occur in adolescents than in preadolescents.

• 지구물리와물리탐사
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• 제19권2호
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• pp.67-75
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• 2016

저주파 (${\leq}5Hz$) 무작위 지진잡음의 시공간적 변화 특성을 밝히기 위하여, 국내 지표 가속도 관측소에서 2014년도 1년간 기록된 자료를 저주파(< 1 Hz)와 고주파(${\geq}1Hz$) 성분으로 분리한 후, 평균제곱근 진폭과 파워 스펙트럼 밀도를 계산하였다. 지진잡음은 주로 섬과 해안가 관측소에서 크게 기록되었으며, 고주파 성분은 내륙의 대도시 지역에서도 큰 진폭으로 관찰되었다. 고주파 성분은 야간시간대보다 주간시간대에 약 34% 크고, 일요일 및 명절연휴에는 평일보다 감소하여 인간 활동과 밀접한 연관이 있는 것으로 분석된다. 저주파 성분은 일변화 및 주간변화가 뚜렷하지 않지만, 겨울철에 크게 기록되어 계절별 차이를 보인다. 유의파고와도 높은 상관성을 보여 바다 등 주로 자연적 기작에 의해 발생된 것으로 해석된다. 또한 저주파 성분의 진폭은 태풍 중심까지의 거리에 따라 지수함수 형태로 감소하며, 지수 -0.76은 표면파뿐만 아니라 실체파 성분도 함께 포함되어 있을 가능성을 제시한다. 파워 스펙트럼 밀도의 정곡 주파수는 이중주파수 범위에 해당하는 0.34 Hz 정도로, 뚜렷한 시간적 변화를 보이지 않는다.

• Animal Bioscience
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• 제34권10호
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• pp.1663-1673
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• 2021

Objective: Pork belly is considered as the most commercially important and preferable primal cut by consumers worldwide. Thus, this study was conducted to determine the effects of fat levels on the meat quality characteristics of pork bellies. Methods: Seventy-eight growing-finishing pigs collected from different commercial pig farms were slaughtered and used in the present study. After slaughter 24 h, bellies were fabricated according to the Korean Pork Cutting Specification, and immediately sampled for analysis of their fat content. Based on the fat levels, the bellies were segregated into three different groups: low fat (LF, fat ≤20%, n = 15), medium fat (MF, fat 21% to 30%, n = 30), and high fat (HF, fat ≥31%, n = 33). The bellies were then analyzed for meat quality traits, fatty acids, flavor compounds and eating quality properties. Results: The HF group had lower moisture and cooking loss levels compared to the other groups (p<0.05). The LF group presented higher proportions of polyunsaturated fatty acids compared to the other groups (p<0.05). The LF group showed higher amounts of the Maillard reaction-derived flavor compounds (e.g., 2,5-dimethyl pyrazine, 2-ethyl-3,5-dimethyl, and 4-methylthiazole) associated with meaty and roasty flavors whereas, the HF group showed higher amounts of oleic acid- derived compounds (e.g., nonanal and octanal) associated with the fatty and oily flavors. Interestingly, significantly higher scores for all the eating quality attributes (flavor, juiciness, tenderness, and overall acceptance) were found in the HF group compared to those in the LF or MF group (p<0.05). Conclusion: The high-fat bellies (fat ≥31%) had a better technological quality and eating quality compared to the low-fat bellies (fat ≤20%). Thus, increasing the fat content may improve the technological quality and eating quality traits of pork bellies, however, this increase may also result in more trimmed loss due to excessively deposited body fat.

• 감성과학
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• 제24권4호
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• pp.107-116
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• 2021

본 연구의 목적은 운전상황에서 운전자의 스트레스가 유발되었을 시, 다감각 자극이 운전자의 스트레스 저감 효과에 미치는 영향을 분석하였다. 본 연구에서는 운전상황의 운전자의 스트레스를 저감을 목적으로 조명과 사운드 및 향의 조합을 통한 다감각 자극을 제시함으로써, 스트레스 저감에 대한 효과를 확인하고자 하였다. 운전 시 스트레스 상황을 정의하고, 두 종류의 스트레스 유발 시나리오를 구성하였다. 실험은 신체 건강한 20-50대 남녀 30명을 대상으로, 10분간의 운전 상황을 연출하였다. 스트레스 저감에 효과적인 자극조합을 확인하기 위해 시각, 청각, 후각의 자극을 이용하였으며, 시각 자극의 경우 LED 조명을 이용하여 블루, 그린, 옐로우 색상을 제시하였으며, 청각 자극은 화이트, 핑크, 브라운노이즈 사운드를, 후각 자극의 경우는 로즈마리, 라벤더, 레몬향을 각각 사용하였다. 또한, 스트레스 저감에 대한 효과를 살펴보기 위해, 다감각 자극 제시 전후로 주관평가 및 심박변이도를 측정하였다. 심장 반응의 결과, 그린(조명), 핑크노이즈(사운드), 로즈마리(향)의 자극 조합에서 HF(%) 증가 및 LF(%), LF/HF(%)의 감소를 확인할 수 있었으며, 이는 부교감반응의 활성화가 이루어짐을 알 수 있었다. 주관평가 또한 다감각 자극에 노출되었을 때, 다감각 자극이 없는 경우보다 스트레스 저감 효과가 있는 것으로 확인되었다. 이러한 결과는 다감각 자극에 노출되기 전보다 다감각자극을 경험할 때 운전시 스트레스 저감에 효과를 보이는 것으로 사료된다. 향후 연령별이나 성별에 대한 차이나 개인이 선호하는 자극에 대한 연구를 통해 맞춤형 스트레스 저감 자극에 대한 효과를 확인하는 것이 필요하다.

• 한국자연치유학회지
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• 제7권2호
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• pp.39-46
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• 2018

교래자연휴양림을 탐방한 대상자들이 삼림욕을 한 후에 자율신경의 활성도에 미치는 영향을 평가하는 것이 목적이었다. 방법: 삼림욕 전후에 유비맥파기를 이용하여 맥파를 측정하였다. 결과: 삼림욕 후에 교감신경 활성(LF)의 변화에서는 대조군의 사전과 사후의 평균치 차이는 유의성이 없었으나, 실험군에서는 사전보다 사후에는 증가하여 유의성이 있었으며(p<.038), 분산분석에서는 그룹간(p<.014), 전후 차( p<.026) 및 그룹과 전후 차에서도 유의하였다(p<.018). 부교감신경 활성도(HF)의 변화에서는 대조군과 실험군 간에 모두 유의성이 없었다. LF/HF 비율에서는 실험군에서는 사전보다 사후에 증가하여 유의성이 있었고(p<.019), 그리고 분산분석에서는 그룹간, 사전 및 사후 차간에서도 유의성이 있었다(p<.04). 평균맥박의 변화에서는 대조군은 사전보다 사후에 유의성이 없이 감소하였으나, 실험군에서는 사전보다 사후에 증가하여 유의성이 있었다(p<.026). 맥박표준편차(SDNN)의 변화에서는 대조군 및 실험군의 사전보다 사후의 평균치는 감소하였으나 유의성이 없었으나, 분산분석에서는 그룹간에서는 유의성이 있었다(p <.014). 심박변이평균편차(RMSSD)의 변화에서는 대조군 및 실험군의 사전과 사후의 평균치 차이는 유의성이 없었다. 결론: 교래곶자왈 숲 삼림욕 후에는 자율신경의 활성이 변화되고 평균맥박도 높아져서 자연치유의 장소로 유용하다고 판단한다.

• 한국컴퓨터정보학회논문지
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• 제29권3호
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• pp.137-146
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• 2024

이 연구는 전신 전기근자극 훈련이 비만 수준에 따른 여성의 신체조성 및 심박변이도에 미치는 영향을 분석하는 것이다. 연구 대상은 폐경 전 여성으로 BMI<25는 BMI-N(n=15), BMI=25~29.9는 BMI-1(n=16), BMI>30은 BMI-2(n=9) 집단으로 분류한 후, 12주간 주당 3회의 전신 전기근자극 훈련을 실시하였다. 실험처치 전·후 신체조성과 심박변이도를 측정하여 반복 이원 변량분석과 대응 표본 t-검정을 실시하였고, 사후검증은 Tukey의 방법을 사용하였다. 유의수준(α)은 0.5로 설정, 다음과 같은 결과를 얻었다. 첫째, Weight, BMI, FFM, FM은 BMI-2 집단이 가장 많이 감소하였고, BMI-1, BMI-N 집단 순으로 감소하였다. %BF와 VF는 BMI-2 집단이 가장 많이 감소하였다. 둘째, BPM은 모든 집단에서 차이가 나타났으며, BMI-2 집단이 가장 크게 감소하였다. SDNN과 RMSSD는 각 집단에서 차이가 나타났으며, 비만 수준에 따른 차이는 없었다. LF, HF 및 LF/HF 비율은 차이가 없었다. 결론적으로, 전신 전기근자극 훈련은 비만수준이 높은 여성들의 체구성 변화와 심장 순환계에 긍정적 효과를 미치는 운동요법이 될 수 있음을 확인하였다.

• 대한한방내과학회지
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• 제27권3호
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• pp.698-705
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• 2006

Objectives : This study was designed to investigate the effect of PC6 and SP4 on autonomic nerve system in healthy adults. Methods : 22 healthy adults were recruited and randomized into the study group or control group. The study group (real acupuncture group) was acupuncturcd on PC6 and SP4. The control group (sham acupuncture group) was acupunctured superficially near PC6 and SP4 but not the exact points. The subjects rested for 10 minutes, and were then acupunctured. After 15 minutes, acupuncture needles were removed and the subjects rested for another 15 minutes. Heart rate variability(HRV) was continuously measured during the study period by FM-150 (digital Holter ECG recorder). Results : In the real acupuncture group. LF(low frequency) significantly decreased during the acupuncture period(p<0.05). LF/HF ratio also had a significant decrease during acupuncture period and the decrease was maintained during the post-treatment period as compared with the pre-treatment period. In the sham acupuncture group. LF significantly increased during the acupuncture period but LF/HF ratio had no significant changes. Conclusions : The results suggest that acupuncture on PC6 and SP4 can increase parasympathetic activity and balance autonomic nervous system.

• 감성과학
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• 제14권2호
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• pp.269-278
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• 2011

본 연구에서는 집중력 시에 통상적인 방법으로 사용되는 EEG 선호의 theta/alpha 값과 심박변이도(HRV) 변수들의 상관관계를 분석하기 위함이다. 각 주파수 대역에 따른 EEG 선호의 파행과 자율신경계 변화를 연구한 논문들을 바탕으로, 본 연구에서는 집중상태에 따른 theta파의 변화와 alpha파의 신호를 분석하여 theta/alpha 값으로 중추신경계 변화를 평가하였다. 또한 자율신경계에서 생리학적 변화는 HRV 변수들(beat interval, SDNN, RMSSD, NN50, LF, HF, LF/HF)로 평가/해석하였다. 실험방법은 신경 인지 검사 프로그램인 CNT 4.0을 이용하여 21 명의 건강한 피험자들의 청각 집중력 테스트를 수행하였고, EEG 신호와 PPG 신호를 분석하였다. EEG로부터 추출한 theta/alpha값과 PPG로부터 추출한 HRV변수들은 중다회귀분석을 이용하여 각각의 조합에 따른 두 지표간의 상관관계를 평가하였다. theta/alpha와 심혈관계의 변수들의 상호연관성은 {SDNN(2), HF(6)} 변수가 포함된 3차원 이상의 조합에서 상대적으로 유효하게 나타났다. 결과적으로 고차원 HRV 변수 조합이 저차원 조합보다 theta/alpha 와 상대적으로 높은 상관관계($R^2=0.253$; 7차원)를 나타내었고, 통계적 유의성(p<0.05)을 만족하였다.

• 대한의료기공학회지
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• 제10권1호
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• pp.130-157
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• 2007

The purpose of this research is to seek for efficient health maintenance device and to suggest desirable daily habit, based on the inquiry on interrelationship between workers' daily lives and their heartbeat change level. The paper survey about general features, case history and daily habits was conducted on workers during medical examination in Jeollabukdo, and examined their change of heartbeat as well. The results of research deducted from data analysis are as follows; 1. There found very positive interrelations between time-domain analysis and frequency-domain analysis, and MHR and LF/HF ratio had negative connection with other analyses. 2. The recipient showed high time-domain analysis when they are younger, have worked shorter or have spouse, and it contributes to stable sympathetic nerve and parasympathetic nerve as it stimulates autonomic nervous system. 3. According to the result of frequency-domain analysis, recipients showed higher TP and LF when they are younger, and the highest HF when they are under 34.The level of VLF was higher for university graduates than the ones who finished high school. The recipients showed higher TP and HF when they don't have spouse, and lower TP, LF and HF when they have worked longer. 4. The level of RMSSD and TSRD was high for the people who don't have case history, and HF was high when they don't have any disease in progress. 5. According to the result concerning correlation of daily habits with time-domain analysis and frequency-domain analysis, cigarette, alcohol and sleeping hours don't affect heartbeat change, but the ones who regularly workout showed higher result in every analysis. It shows that the autonomic nervous system of recipients who regularly exercise response more actively. The result mentioned above suggests that the change of heartbeat is a direct index which shows the change of autonomic nervous system, and it depends on the exercise the most. Thus, workout is proved to be the best method in order for workers to take care of their health.