자율주행 차량의 스티어링 휠 디자인에 따른 사용자 경험 측정 도구 개발

우민선(Min Sun Woo),이인규(In Gyu Lee),김법민(Beop Min Kim),연규필(Kyupil Yeon),김용민(Yong Min Kim) 한국자료분석학회 2023 Journal of the Korean Data Analysis Society Vol.25 No.6

본 연구의 목적은 자율주행 5단계 차량 내에서 스티어링 휠 디자인에 따른 탑승자의 사용자 경험을 측정하는 표준화된 도구를 개발하는 것이다. 문헌 고찰을 통해 구성된 사용자 경험 예비문항에 대해 전문가 집단을 대상으로 내용타당도를 증명한 후 문항 분석을 시행하였으며 문항 20개를 초기 문항으로 선정하였다. 이후 18개의 스티어링 휠 디자인에 대해 21명의 실험 참가자를 대상으로 사용자 경험 설문을 진행하였다. 각각의 디자인은 독립적인 상황으로 간주되어 21명의 실험 참가자에게 수집된 378부의 설문 데이터를 기반으로 도구의 타당도와 신뢰도를 검증하였다. 타당도 분석 결과, 총 19개의 문항을 통해 인자 4개가 추출되었으며 각 인자의 이름을 ‘신뢰감’, ‘사용 의도’, ‘공간 활용성’, ‘정보 접근성’으로 명명하였다. 신뢰도 분석 결과, 인자 4개와 전체 도구의 신뢰도는 모두 Cronbach’s α 계수가 0.7 이상인 것을 확인하였다. 본 연구에서는 자율주행 차량의 다양한 스티어링 휠 디자인을 대상으로 활용될 수 있는 사용자 경험 측정 도구를 개발하였으며, 추후 개발될 스티어링 휠 디자인에 대해 사용자 경험을 평가하는 표준화된 측정 도구로서 활용될 수 있을 것으로 기대한다. The purpose of this study is to develop a standardized scale for measuring the user experience of passengers regarding the steering wheel design in Level 5 autonomous vehicles. Preliminary items for user experience were constructed through literature review, and content validity was proved for the expert group. After a pilot test of 20 items, a user experience survey was conducted with 21 participants, evaluating 18 steering wheel designs. Each design was considered an independent case, and reliability and validity were confirmed based on 378 survey data collected from 21 participants. As a result of the validity analysis, four factors were extracted through a total of 19 items. Each factor was named ‘Trust', ’Intention to use', ‘Space utilization', and ’Information accessibility'. The reliability of four factors and the total scale confirmed that Cronbach's α coefficient was higher than 0.7. In this study, a user experience measurement scale that can be applied to various steering wheel designs of autonomous vehicles was developed. It is expected that it can be used as a standardized measurement scale to evaluate user experience for the steering wheel design to be developed in the future.

대화에서 감정반응을 고려한 멀티모달 기반 발화자 감정인식 모델 개발

김향경(Hyang Kyung Kim),우민선(Min Sun Woo),박선정(Sun Jeong Park),김법민(Beop Min Kim),김용민(Yong Min Kim) 한국정보과학회 2023 한국정보과학회 학술발표논문집 Vol.2023 No.6

주파수 영역 확산광 단층촬영 장치를 이용한 광 팬텀 및 인체조직의 광 계수 측정

호동수,권기운,엄기윤,이승덕,김법민,Ho, Dong-Su,Kwon, Ki-Woon,Eom, Gi-Yun,Lee, Seung-Duk,Kim, Beop-Min 대한의용생체공학회 2007 의공학회지 Vol.28 No.2

Diffuse optical tomography (DOT) is a relatively new medical imaging modality which uses near infrared light to image large-sized tissues noninvasively. We constructed a frequency-domain DOT system to measure the optical properties of optical phantoms and human tissues. The FD-DOT uses the intensity-modulated infrared light source that illuminates the biological tissues. The phase shift and modulation changes at each detector site are separately processed to measure the optical properties. The absorption and scattering coefficients are separately estimated using inverse algorithms.

근적외선 분광법 및 확산 광 영상법의 최근 연구 동향

이승덕,권기운,고달권,김법민,Lee, Seung-Duk,Kwon, Ki-Won,Koh, Dal-Kwon,Kim, Beop-Min 대한의용생체공학회 2008 의공학회지 Vol.29 No.2

NIRS (Near-infrared Spectroscopy) and DOI (Diffuse Optical Imaging) are relatively new, non-invasive, and non-ionizing methods that measure or image optical properties (Scattering and Absorption Coefficient) and physiological properties (Water Fraction, concentration of Oxy-, Deoxy-Hemoglobin, Cytochrome Oxidase, etc) of biological tissues. In this paper, three different types of NIRS systems, mathematical modeling, and reconstruction algorithms are described. Also, recent applications such as functional brain imaging, optical mammography, NIRS based BMI (Brain-Machine Interface), and small animal study are reviewed.

3차원 연골 광간섭 단층촬영 이미지들에 대한 영상 재구성 알고리듬 연구

호동수,김이화,김용민,김법민,Ho, Dong-Su,Kim, Ee-Hwa,Kim, Yong-Min,Kim, Beop-Min Korean Society of Medical Physics 2009 의학물리 Vol.20 No.2

최근에 광간섭 단층촬영은 생물학적 조직을 비 침습적으로 이미지를 얻는데 많이 사용되고 있다. 그러나, 광간섭 단층촬영은 노이즈 때문에 해석하는데 아직까지는 어려움을 갖고 있다. 본 논문에서는 인체와 토끼의 연골 이미지들의 이미지에서 잡음을 제거하는 다양한 영상처리 기술을 적용해 보았다. 또한 광간섭 단층촬영으로 얻은 이미지들을 영상 분할 방법을 통해 얻고자 하는 부위를 구별 하였으며 대부분의 이미지들이 영상분할 알고리즘에 적합함을 볼 수 있었다. 그리고, 광간섭 단층영상에 적합한 영상분할 방법을 선택한 후 영상을 재구성 하였다. 광간섭 단층촬영은 작은 깊이와 거리에 제한을 가지고 있기 때문에 영상처리장치에 단점을 가지고 있다. 광간섭 이미지가 매우 작은 공간에서 이루어 짐으로 같은 지역의 영상을 재구성 하기는 어려운 점이 있다. 그래서, 광간섭 단층영상 재구성을 할 때 좋은 매칭 알고리즘 방법이 필요하다. 본 논문에서는 챔퍼 매칭 알고리즘을 사용하여 재구성 하였다. 본 연구에서는 OCT 연골 이미지를 얻어 노이즈 제거, 영상 분할, 3D 광간섭 단층 영상을 재구성 할 수 있었다. Recently, optical coherence tomography (OCT) has demonstrated considerable promise for the noninvasive assessment of biological tissues. However, OCT images difficult to analyze due to speckle noise. In this paper, we tested various image processing techniques for speckle removal of human and rabbit cartilage OCT images. Also, we distinguished the images which get with methods of image segmentation for OCT images, and found the most suitable method for segmenting an image. And, we selected image segmentation suitable for OCT before image reconstruction. OCT was a weak point to system design and image processing. It was a limit owing to measure small a distance and depth size. So, good edge matching algorithms are important for image reconstruction. This paper presents such an algorithm, the chamfer matching algorithm. It is made of background for 3D image reconstruction. The purpose of this paper is to describe good image processing techniques for speckle removal, image segmentation, and the 3D reconstruction of cartilage OCT images.

편광 민감 광결맞음 단층 촬영 장치를 이용한 자궁경부의 조기 진단(A Preliminary Study)

강진호,이상원,유지영,강문식,김법민,윤보성,김영태,조남훈,Kang, Jin-Ho,Lee, Sang-Won,Yoo, Ji-Yeong,Kang, Moon-Sik,Kim, Beop-Min,Yoon, Bo-Sung,Kim, Young-Tae,Cho, Nam-Hoon 한국광학회 2007 한국광학회지 Vol.18 No.5

자궁경부 상피이형성증(cervical dysplasia)은 세포핵/세포질(nuclear/cytoplasmic, N/C) 면적비의 변화를 포함하는 자궁경부 상피에서의 형태학적 변화를 일으킨다. 세포핵은 중요한 산란 원인중에 하나이기 때문에 N/C 면적비의 변화는 깊이에 따른 원형 편광장도를 반영한다. 따라서 우리는 편광 민감 광결맞음 단층촬영장치(polarization-sensitive optical coherence tomography, PS-OCT)를 이용하여 산란에 의해 발생하는 편광의 변화를 측정하였다. 자궁 경부 조직 샘플은 고등급 상피내종양(high-grade squamous intraepithelial, H-SIL)을 가진 한 명의 환자와 정상인 네 명의 환자에게서 얻어졌다. 우리는 자궁경부의 깊이에 따른 원형 편광의 유지 정도(degree of circular polarization, DOCP) 평균을 구하였고, 상피층의 깊이에서 최소 제곱 1차 선형 함수(least-square linear fit)를 사용하여 기울기를 획득하였다. 획득된 기울기를 가지고 DOCP의 변화율을 정량화 하였다. 그 결과 H-SIL에서의 DOCP의 감쇄가 정상 조직에서 보다 빠르게 나타남을 확인할 수 있었다. 이는 PS-OCT를 이용하여 산란 변화에 따른 DOCP의 변화율을 측정하는 것이 자궁경부상피 이형성증의 진단을 하는데 있어서 유용한 진단법이 될 수 있음을 의미한다. Cervical dysplasia induces morphologic changes in the cervical epithelium which involve changes in the nuclear/cytoplasmic (N/C) ratio. Since the nucleus is one of the significant scattering sources, the N/C ratio change reflects the degree of circular polarization (DOCP) with the depth of signals. Therefore, we used the polarization-sensitive OCT (PS-OCT) technique to measure the polarization changes caused by scattering. Cervical tissues were obtained from a high-grade squamous intraepithelial lesion (H-SIL) of one woman and from low normal women. We obtained the mean of the DOCP as a function of depth in the cervix and quantified the change ratio of the DOCP using slopes that were determined by linear fits in the epithelium layer. We found that DOCP of H-SIL decayed faster than that of normal tissue because of the higher scattering in H-SIL as expected. This result indicates that the PS-OCT system might be useful in measurements of change ratio of DOCP with depth for screening of cervical dysplasia.

싸이의 유튜브 뮤직비디오에 대한 뇌파 및 혈류역학 반응

양승은(Yang, Seungeun),이은주(Lee, Eun-Ju),백승호(Paik, Seung-Ho),김법민(Kim, Beop-Min) 한국마케팅학회 2015 마케팅연구 Vol.30 No.2

2012년 한 해를 강타하며, 유튜브(YouTube) 선정 ‘올해의 비디오’ 1위에 등극한 싸이의 ‘강남스타일’은 첫 해 동안 세계 신기록인 17억뷰를 달성하였다. 싸이는 이 뮤직비디오로 전례가 없는 성공을 거두며 글로벌 마켓에서 K팝과 한류의 위상을 한껏 높였다. 본 연구에서는 싸이의 ‘강남스타일’ 뮤직비디오에 반응하는 전두엽의 뇌 반응을 뇌파 측정기(EEG: Electroencephalogram)와 기능성근적외선분광뇌영상(fNIRS: functional Near-Infrared Spectroscopy)을 이용하여 측정하였다. 실험 1에서는 뇌파 측정을 위해, 유튜브 조회수가 가장 높은 수준의 뮤직비디오인 싸이의 ‘강남스타일’과 ‘젠틀맨’(유튜브 조회수 최상위 2개)을 선정하고, 대조되는 실험 자극으로서 같은 시기에 나왔으나 유튜브 조회수가 낮은 대조뮤직 비디오를 두 편(‘It’s cold in the D.’와 ‘Bitch, don’t kill my vibe’)을 선정하여, 42명의 피험자들이 네 가지 비디오를 시청하게 하였다. 뇌파분석 결과 싸이 뮤직비디오의 경우, 저주파에 해당하는 알파 대역에서 파워스펙트럼밀도(PSD: power spectral density) 값이 대조뮤직비디오보다 낮게 나타나는 경향을 보였다. 알파 대역은 시각적 자극에 대한 주의 정도와 역상관을 보이는 주파수 대역으로 선행 뇌 과학 연구에서 알려져 있다. 실험 2에서는 fNIRS로 측정된 전두엽의 옥시헤모글로빈(oxy-Hb) 농도 변화 반응의 파워스펙트럼밀도를 분석하였다. 그 결과, 강남스타일을 1분간 연속 시청한 경우 생성된 파워값이 대조 뮤직비디오인 ‘It’s cold in the D.’를 볼 때 보다 상대적 저주파( < 0.1Hz)구간에서 더 크게 나타났다. 이 같은 결과는 향후 미디어 시장에서의 컨텐츠 성공 가능성을 미리 가늠해 볼 수 있는 지표로써 활용이 가능할 것으로 여겨져, 앞으로 뉴로마케팅의 성장이 기대된다. Gangnam Style, is the most viewed music video(MV) in the history of YouTube. Gangnam Style set the world record of 1.7 billion views within the first year of release. In order to discover the neural correlates of the popularity of MV in the broadest sense, we investigated prefrontal blood oxygenation responses to the MV of Psy’s ‘Gangnam Style’ by using electroencephalogram (EEG) and functional near infrared spectroscopy (fNIRS). In a pilot behavioral survey, all subjects evaluated Psy’s MVs to be more enjoyable than the contrast MVs(t=17.02, p < 0.0001). In Study 1, a within-subject design was used wherein 42 subjects watched four music videos to include two Psy’s MVs, and two other contrast MVs. Signals from EEG, F3, on the frontal channel were analyzed and revealed that the electrophysiological activities during the time when subjects watched Psy’s MVs represented lower power spectra of the low-frequency alpha band, and the pattern was significantly different from the EEG alpha signals recorded during the time subject viewed two contrast MVs. Lower alpha-band signals are known to represent heightened visual attention in previous neuroscience studies. In Study 2, we recorded subjects’ hemodynamic responses to Psy’s Gangnam Style and a contrast MV using fNIRS, which is one of optical-based neuroimaging techniques. In particular, fNIRS signals, which may represent cerebral blood flows of hemoglobin oxygenation associated with functional brain responses. There were significant differences in the low frequency oscillations (LFO) between Psy’s ‘Gangnam Style’ and the contrast MV such that the power spectral densities of LFO for ‘Gangnam Style’ was significantly higher than those of the contrast MV in both the fundamental ( < 0.05 Hz) and harmonic (0.07-0.09Hz) bands. These results may indicate that we now can investigate the neural correlates of the worldwide success of MV contents.