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뇌 컴퓨터 인터페이스를 위한 뇌파와 동작 인지와의 동기화에 관한 연구
황민철,김규태,고상태,정병용,Whang, Min-Cheol,Kim, Kyu-Tae,Goh, Sang-Tae,Jeong, Byung-Yong 대한인간공학회 2007 大韓人間工學會誌 Vol.26 No.2
Brain computer interface is the technology of interface for next generation. Recently, user intention has been tried to be recognized for interfacing a computer. EEG plays important role in developing practical application in this area. Much research has focused on extracting EEG commander generated by human movement. ERD/ERS has generally accepted as important EEG parameters for prediction of human movement. However, There has been difference between initial movement indicated by ERD/ERS and real movement. Therefore, this study was to determine the time differences for brain interface by ERD/ERS. Five university students performed ten repetitive movements. ERD/ERS was determined according to movement execution and the significant pattern showed the difference between movement execution and movement indication of ERD/ERS.
황민철 ( Min Cheol Whang ),윤지숙 ( Joo Sook Yun ) 한국감성과학회 2004 추계학술대회 Vol.2004 No.-
본 연구는 아동들의 교육용 게임에 대한 인식과 회피요소를 분석하고, 게임의 흥미요소를 추출하여 흥미로운 교육용 게임을 제작하는 디자인 방향을 제시하기 위하여 수행되었다. 회피요소 분석을 위해 50명의 학생과 10명의 학부모 30명의 게임 전문가들을 대상으로 조사를 실시하였고 흥미요소 분석을 위해 초등학교 4,5,6학년 학생들과 경기도 소재 D초등학교 4,5,6학년 학생들 총 280명 대상으로 조사를 실시하였다. 본 연구의 결과로 제시되는 것은 초등학생을 위한 교육용게임의 회피요소와 흥미요소를 성공적으로 추출하였고 이를 통한 게임 평가모델을 구축하고 초등학교 교육용 게임의 감성 요소를 향상 시킬 수 있는 디자인 평가요소를 제안하였다.
자율신경계 반응 패턴 분석을 통한 2차원 감성 분류에 대한 연구
황민철 ( Min Cheol Whang ),임평규 ( Pyung Kyu Im ),김혜진 ( Hye Jin Chung ),김세영 ( Sei Young Kim ) 한국감성과학회 2002 추계학술대회 Vol.2002 No.-
자율신경계 반응은 인간의 각성을 측정하는 변수가 될 수 있다(황민철 외, 2001). 본 연구에서는 자율신경계 반응만으로 인간의 2차원 감성 분류를 할 수 있는지를 살펴보았다. 5명의 피험자에게 대중가요나 효과음 등과 같은 다양한 청각자극을 제시하여 감성을 유발한 후, 자율신경계의 반응을 3가지 생리신호(GSR, SKT, PPG)를 통해 측정하여 반응 패턴을 분석하였다. 결과적으로, 자율신경계 반응 패턴은 각성/이완뿐만 아니라 쾌/불쾌간 감성 구분의 가능성을 확인할 수 있었다.
황민철 ( Min Cheol Whang ),임좌상 ( Joa Sang Lim ),김혜진 ( Hye Jin Kim ),김세영 ( Sei Young Kim ),한문성 ( Moon Sung Han ) 한국감성과학회 2001 추계학술대회 Vol.2001 No.-
인간의 각성은 감성의 한 차원을 차지하여 인간의 작업수행의 효율성에 미치는 영향을 끼치고 있다. 각성의 정확한 측정 및 분석은 인간의 작업에 생산성 극대화를 제시할 수 있다. 그러나 각성은 자극유형에 따라 모드(mode)가 다르게 나타난다. 본 연구는 이러한 각성의 유형에 따른 생리신호의 반응을 측정하여 각성별 정량화 방법을 제시하고자 한다. 20명의 대학생이 각기 다른 각성 자극인 신체적 각성 및 인지적 각성이 유발되었고, 그에 따른 생리신호 반응을 측정, 분석하였다. 결과적으로 각성의 유형은 중추신경계 및 자율신경계 별로 각각 다른 반응을 보였다.
황민철 ( Min Cheol Whang ),류은경 ( Eun Kyung Ryu ),변은희 ( Eun Hee Beyn ),김철중 ( Chul Jung Kim ) 한국감성과학회 1997 연차 학술대회 논문집 Vol.1997 No.-
본 연구는 뇌파의 주파수 변화특성이 다양한 시각자극에 의해서 유발된 감성을 평가할 수 있는가를 알아보고자 하였다. 특히 쾌감성과 불쾌감성의 차이, 쾌감성내에서의 차이, 불쾌감성내의 차이를 뇌파를 이용하여 객관적으로 변별할 수 있는 가를 알아보았다. 사용된 시각자극은 8개의 긍정자극과 7개의 부정자극이었다. 각각의 자극은 30초씩 무선적으로 제시되었고, 각자극의 제시사이마다 120초씩의 휴식기를 두었다. 매 자극제시 후 피험자는 제시된 자극에 대해 긍정·부정의 정도를 주관적으로 평가하였다. 실험참가자는 20명의 대학생이었으며, 뇌파는 뇌의 21부위에서 기록되었다. 기록된 뇌파에 대해 FFT(Fast Fourier Transformation)분석을 실시한 후, normalized sensitivity를 구하였다. 자극 중 최대긍정(the most positive stimulus), 최대부정(the most negative stimulus), 최소긍정(the least positive stimulus), 최소부정(the least negative stimulus)이라고 주관적으로 평가한 자극을 보고 있을때의 뇌파를 측정하여 비교·분석하였다. 그 결과 뇌파의 주파수변화는 극단의 긍정감성과 부정감성의 차이를 변별할 수 있고, 긍정감성내의 차이와 부정감성내의 차이를 변별할 수 있었다 또한 부정감성을 느낄때보다는 긍정감성을 느낄수록 alpha파의 출현량은 증가하고, delta파와 beta파의 출현량은 감소하고 있음을 보여주었다. 결론적으로, 뇌파의 주파수 변화는 다양한 시각자극에 의해 유발된 감성을 측정할 수 있음을 암시한다.
동작으로 유발된 뇌파의 SMNI 모델을 이용한 BCI 에 관한 연구
황민철 ( Min Cheol Whang ) 상명대학교 소프트웨어·미디어연구소 2003 소프트웨어 미디어연구 Vol.2003 No.2
인간과 컴퓨터의 인터페이스 기술은 새로운 패러다임을 요구하는 시대를 맞이하게 되었다. 인간의 뇌와 컴퓨터를 직접 연결하여 통신하고자하는 연구가 활발히 진행중이다. 본 논문은 인간의 동작간에 발생하는 뇌파를 이용하여 컴퓨터에 의사전달을 하고자 하였다. 11 명의 대학생을 피험자로 하여 사지동작을 실시하여 뇌파를 측정하였다. 뇌파분석은 뇌파의 수리적 모델인 SMNI(Statistical Mechanics of Neocortical Interaction)을 Lagrangian 으로 분석 해석하여 뇌파를 이용하여 사지동작 구분을 실시하였다. 이 모델은 인간 사지동작을 뇌파만을 가지고 구분할 수 있는 가능성을 보여주었다.
스마트 글래스를 활용한 동공 데이터 수집과 사회감성 추정 기술
황민철(Whang, Mincheol),김환진(Kim, Hwan-jin),박상인(Park, Sangin),문성철(Mun, Sungchul),이동원(Lee, Dong Won) 한국방송·미디어공학회 2019 한국방송공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2019 No.11
본 연구에서는 적외선 카메라 기반의 비접촉식 측정 방법을 이용하여 동공 반응 데이터를 수집하여 공감의 사회감성을 객관적이고 정량적으로 추정하는데 그 목적이 있다. 실험에는 10명(남 6명, 여 4명, M ± SD = 24.17 ± 2.16세)의 피험자가 참여하였다. 30초의 참조 데이터 측정 후, 공감 유무에 따라 과제는 얼굴 표정 모방 과제와 얼굴 표정 자발적 표현 과제로 구분되어 두 사람은 표정으로 상호작용하였고, 2번씩 반복 진행하며 적외선 카메라를 통해 동공을 촬영하였다. 이진화 및 원형 윤곽선 검출법의 영상처리를 활용하여 동공 데이터를 수집하였고, 이동 평균 기법을 활용해 눈깜빡임 노이즈를 제거하고 동공 크기 개인차로 데이터 표준화를 진행하였다. 공감 유무에 따른 동공 크기 데이터는 정규성 검증 및 독립표본 t검정을 통해 통계적 유의성을 확인하였다. 분석결과, 공감하는 경우(M ± SD = 0.508 ± 1.278)와 공감하지 않은 경우(M ± SD = 1.681 ± 0.968) 동공 크기가 통계적으로 유의미한 차이를 보였다(t(18) = -2.313, p = 0.033). 판별분석을 통해 동공 크기에 따른 공감의 유무를 추정하는 규칙을 정의하였다. 본 연구에서 제안한 동공 크기 데이터를 이용한 공감의 사회감성 추정 기술은 비접촉식 카메라 기반의 기술로 스마트 글래스와 접목되어 다양한 분야에 활용도가 높을 것으로 기대된다.
동작에 의한 뇌파의 이동평균성 ERD(Event Related Desynchronization)에 관한 연구
황민철(M. C. Whang),최철(C. Choi) 한국정밀공학회 2004 한국정밀공학회 학술발표대회 논문집 Vol.2004 No.10월
BMI(brain machine interface) has been recently applied to give a disabled person mobility. This study is to determine the effective EEG parameters for predicting the movement moment of body limbs thought analysis of moving averaged ERD. The results showed that the proposed method for classifying EEG for predicting the movement seemed to be better than the classical method of determining ERD.