감성과학은 현대 사회에서 점차 중요한 부분을 차지하고 있는 과학, 공학적 영역이다. 감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다. 그러나 감성연구의 가장 큰 어려움은 측정의 문제이다. 기존 감성 측정은 자기보고, 인터뷰, 뇌파 및 자율 신경계 반응, 심장혈관 활동도 등에 국한되어 있고 여전히 객관적인 측정이라 할 수 없다. 따라서 우리는 혈액, 침, 땀 등의 체액을 이용해 실시간으로 인간의 감성을 정확하게 측정하는 Eomotion-on-a-chip (EOC)로 명명한 새로운 이름의 바이오칩 기술에 대해 제안한다. EOC는 감성을 측정하기 위한 바이오 마커와 신호를 얻기 위한 전극, 신호를 변환하기 위한 변환기, 그리고 측정의 결과를 보여주는 부분으로 구성된다. 최근 나노/마이크로 기술의 발달은 체액 내 감성 바이오 마커를 찾아내고 그것의 유무와 뇌과학 연구결과와 의 상관관계를 규명하고 미래에 피 한 방울로 인간의 심리상태를 정확히 파악 할 수 있는 초소형 감성진단칩을 개발하게 할 수 있다. 본 논문은 이제 막 연구가 시작되고 있는 미래 바이오칩기술의 하나인 EOC의 개념을 보고하는 리뷰논문이다.
감성과학은 현대 사회에서 점차 중요한 부분을 차지하고 있는 과학, 공학적 영역이다. 감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다. 그러나 감성연구의 가장 큰 어려움은 측정의 문제이다. 기존 감성 측정은 자기보고, 인터뷰, 뇌파 및 자율 신경계 반응, 심장혈관 활동도 등에 국한되어 있고 여전히 객관적인 측정이라 할 수 없다. 따라서 우리는 혈액, 침, 땀 등의 체액을 이용해 실시간으로 인간의 감성을 정확하게 측정하는 Eomotion-on-a-chip (EOC)로 명명한 새로운 이름의 바이오칩 기술에 대해 제안한다. EOC는 감성을 측정하기 위한 바이오 마커와 신호를 얻기 위한 전극, 신호를 변환하기 위한 변환기, 그리고 측정의 결과를 보여주는 부분으로 구성된다. 최근 나노/마이크로 기술의 발달은 체액 내 감성 바이오 마커를 찾아내고 그것의 유무와 뇌과학 연구결과와 의 상관관계를 규명하고 미래에 피 한 방울로 인간의 심리상태를 정확히 파악 할 수 있는 초소형 감성진단칩을 개발하게 할 수 있다. 본 논문은 이제 막 연구가 시작되고 있는 미래 바이오칩기술의 하나인 EOC의 개념을 보고하는 리뷰논문이다.
Emotion science is one of the rapidly expanding engineering/scientific disciplines which has a major impact on human society. Such growing interests in emotion science and engineering owe the recent trend that various academic fields are being merged. In this paper we propose the potential importanc...
Emotion science is one of the rapidly expanding engineering/scientific disciplines which has a major impact on human society. Such growing interests in emotion science and engineering owe the recent trend that various academic fields are being merged. In this paper we propose the potential importance of the biochip technology in which the human emotion can be precisely measured in real time using body fluids such as blood, saliva and sweat. We firstly and newly name such a biochip an Emotion-On-a-Chip (EOC). EOC consists of biological markers to measure the emotion, electrode to acquire the signal, transducer to transfer the signal and display to show the result. In particular, microfabrication techniques made it possible to construct nano/micron scale sensing parts/chips to accommodate the biological molecules to capture the emotional bio-markers and gave us a new opportunities to investigate the emotion precisely. Future developments in the EOC techniques will be able to help combine the social sciences and natural sciences, and consequently expand the scope of studies.
Emotion science is one of the rapidly expanding engineering/scientific disciplines which has a major impact on human society. Such growing interests in emotion science and engineering owe the recent trend that various academic fields are being merged. In this paper we propose the potential importance of the biochip technology in which the human emotion can be precisely measured in real time using body fluids such as blood, saliva and sweat. We firstly and newly name such a biochip an Emotion-On-a-Chip (EOC). EOC consists of biological markers to measure the emotion, electrode to acquire the signal, transducer to transfer the signal and display to show the result. In particular, microfabrication techniques made it possible to construct nano/micron scale sensing parts/chips to accommodate the biological molecules to capture the emotional bio-markers and gave us a new opportunities to investigate the emotion precisely. Future developments in the EOC techniques will be able to help combine the social sciences and natural sciences, and consequently expand the scope of studies.
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문제 정의
따라서 경제적이며 간편한 정량적 감성측정의 한 방법으로써 미래형 바이오칩 기술로 감성 진단칩(EOC; Emotion-on-a-chip)을 제안한다. 감성 진단칩(EOC)는 신개념의 바이오칩기술이며 본 논문을 통해서 최초로 소개되는 것으로 기존 감성측정기법과 비교하여 감성진단칩의 장점와 활용에 대해서 기술하고자 한다.
현재 본 연구진이 구상하고 있는 감성진단칩의 초기 형태는 일단 체액 내 존재하는 감성지표(카테콜아민 또는 코티졸 등)의 농도를 측정할 수 있는 간단한 스트립형태의 키트를 개발하려고 한다. 그 방식은 감성지표를 인식하는 항체와 금 콜로이드를 이용하는것(Lateral flow immunoassay방식)으로 현재 약국에서 쉽게 구입할 수 있는 임신진단 키트와 유사한 형태가 될 것이다.
제안 방법
곧, 간편하고 경제적인 방법을 통해 개인의 감정 상태를 점검하고 측정할 수 있다면 감성측정의 결과는 다양한 분야에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 경제적이며 간편한 정량적 감성측정의 한 방법으로써 미래형 바이오칩 기술로 감성 진단칩(EOC; Emotion-on-a-chip)을 제안한다. 감성 진단칩(EOC)는 신개념의 바이오칩기술이며 본 논문을 통해서 최초로 소개되는 것으로 기존 감성측정기법과 비교하여 감성진단칩의 장점와 활용에 대해서 기술하고자 한다.
대상 데이터
그림 1. 미국 affymetrix사에서 1994년부터 연구용으로 판매하기 시작한 DNA chip(GeneChip)(from company homepage http://www.affymetrix.com/).
후속연구
우리나라도 고도로 발달된 반도체기술과 함께 축적된 바이오칩기술을 고감도 감성측정분야로 진화시켜야 할 것이다. 가까운 미래에 약국에서 임신진단키트와 함께 감성진단키트를 누구나 손쉽게 구매할 수 있고 타액이나 소변 등으로 본인의 감성상태를 정확하게 파악할 수 있는 시대를 기대해 본다.
사회적인 관점에서 과중한 업무와 경쟁적 인간관계에서 오는 스트레스는 이상적 변화에 해당한다고 할 수 있으며, 이를 인지함으로써 휴식, 운동 등을 통해 긍정적인 상태로의 회복을 유도할 수 있다. 곧, 간편하고 경제적인 방법을 통해 개인의 감정 상태를 점검하고 측정할 수 있다면 감성측정의 결과는 다양한 분야에서 유용하게 활용될 수 있을 것으로 사료된다. 따라서 경제적이며 간편한 정량적 감성측정의 한 방법으로써 미래형 바이오칩 기술로 감성 진단칩(EOC; Emotion-on-a-chip)을 제안한다.
감성의 정확하고 객관적인 측정을 통해서 사회적/심리적 갈등을 해소할 수 있는 방안이 마련될 수 있다. 또한 계측된 인간 감성을 인간과 기계의 인터페이스에 도입함으로써 감성컴퓨터의 발달을 촉진할 수 있을 것이다.
물론 어레이 형태 이전에 단일 감성지표를 정확하게 측정하는 EOC의 개발이 선행되어야 하는 것은 당연하다. 어레이 형태의 바이오칩은 금전극을 여러 개 붙여서 만드는 MEAs (Multielectrode Arrays)나 IMEs (Interdigitated microsensor electrodes) 등이 잘 확립된 기술이며 새롭게 발견된 감성지표물질 감지용 바이오마커 개발과 함께 감성진단칩 제작에 활용될 것이다. 최근 nanowire 또는 carbon nanotube 등과 같은 나노물질을 이용하여 어레이 형태의 감성진단칩을 제작할 수 있겠다.
최근 미국, 유럽 등 선진국에서는 질병 진단용 바이오칩 기술이 매우 성숙되어 있고 일반 의료용 진단시장에서 탈피하여 새로운 콘텐츠를 발굴하여 노력하고 있다. 우리나라도 고도로 발달된 반도체기술과 함께 축적된 바이오칩기술을 고감도 감성측정분야로 진화시켜야 할 것이다. 가까운 미래에 약국에서 임신진단키트와 함께 감성진단키트를 누구나 손쉽게 구매할 수 있고 타액이나 소변 등으로 본인의 감성상태를 정확하게 파악할 수 있는 시대를 기대해 본다.
최근 의료분야에서는 암과 같은 질병을 진단하기 위한 암 바이오마커의 연구가 활발히 진행되고 있으며 그러한 마커는 암진단칩에 활용되고 있다. 이렇게 기존의 잘 확립된 질병의 바이오마커를 탐색하는 기법을 감성진단칩에 활용하게 되면 최근 상용화되고 있는 진단용 바이오칩처럼 감성진단칩도 빠른 시간안에 시장에 진입할 것으로 기대된다.
특히 감성 바이오 마커 연구는 매우 초기단계이다. 체액 내 상당히 많은 수의 감성 바이오마커의 발견과 개발이 감성진단칩의 개발과 함께 이루어져야 할 것이다. 최근 의료분야에서는 암과 같은 질병을 진단하기 위한 암 바이오마커의 연구가 활발히 진행되고 있으며 그러한 마커는 암진단칩에 활용되고 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
감성과학은 무엇인가?
감성과학은 현대 사회에서 점차 중요한 부분을 차지하고 있는 과학, 공학적 영역이다. 감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다.
감성은 무엇인가?
감성과학은 현대 사회에서 점차 중요한 부분을 차지하고 있는 과학, 공학적 영역이다. 감성은 외부의 물리/화학적인 자극에 대한 인간 내부의 고차원적인 심리적 체험으로 기쁨, 슬픔, 쾌적, 불쾌 등에 대한 복합적인 감정이라 할 수 있다. 그러나 감성연구의 가장 큰 어려움은 측정의 문제이다.
지금까지는 개인의 주관적 판단이나 고도의 숙련된 기술이 요구되는 전문 장비를 사용한 감정 측정(인터뷰, 뇌파, 심혈관활동 등) 기법에 의존해 왔다면, 미래는 어떻게 변화하는가?
지금까지는 개인의 주관적 판단이나 고도의 숙련된 기술이 요구되는 전문 장비를 사용한 감정 측정(인터뷰, 뇌파, 심혈관활동 등) 기법에 의존해 왔다. 그러나 미래는 인간체액(혈액, 타액, 땀 등)을 통해 누구라도 현장에서 실시간으로 감성을 측정할 수 있는 감성 진단칩(EOC)의 시대이다. 최근 미국, 유럽 등 선진국에서는 질병 진단용 바이오칩 기술이 매우 성숙되어 있고 일반 의료용 진단시장에서 탈피하여 새로운 콘텐츠를 발굴하여 노력하고 있다.
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