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뇌파 신호를 이용한 전신마비환자의 감정표현
Rendering of general paralyzed patient's emotion by using EEG 원문보기

대한전기학회 2007년도 심포지엄 논문집 정보 및 제어부문, 2007 Oct. 26, 2007년, pp.343 - 344  

김수종 (충북대학교 전자공학과) ,  김영철 (충북대학교 전자공학과) ,  이태수 (충북대학교 의공학과)

초록
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본 논문은 의사표현이 어려운 전신마비환자의 뇌파(EEG)를 이용하여 긍정과 부정을 표현할 수 있는 방법에 대해서 소개한다. 더 나아가 인간의 감정에 따라 긍정과 부정을 민감하게 반응하는 뇌 영역을 분석하였다. 해당영역의 뇌파(EEG)변화를 측정하기 위해 컴퓨터 시스템과 접목시키는 목적도 포함하고 있다. 이를 위해서 미약한 뇌파를 증폭 시키는 전치 증폭기를 구현하였고 인공산물과 뇌파 주파수영역만을 통과시키는 아날로그 전자회로를 구현하였다. 또한 인간의 두뇌피질로부터 측정된 신호는 컴퓨터 시스템에 전송된다. 수신된 신호를 실시간 Fast Fourier Transform(FFT) 신호처리과정을 거쳐 뇌파의 주파수 영역을 분류하게 된다. 이때 분류된 뇌파를 바탕으로 인간의 긍정과 부정을 표현할 수 있는 방법을 제시한다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 또한 계측 시스템은 고가에 판매되기 때문에 일반인이 구입하여사용하기에는 어려운 점이 있었다. 본 논문에서는 이러한 기존의 뇌파 계측시스템의 활용도를 벗어나 식물인간(전신마비)과 같은 략인신트름(Lxeked in Syndrome)환자에게 부착하여 긍정과 부정을 대답할 수 있는 시스템 구성 및 방법에 대해 제시한다. 이를 위해 인간의 감정에 따라 긍정과 부정을 민감하게 반응하는 뇌 영역을 찾아 분석하였고 해당 뇌 영역을 생체전극 한 개만을 사용하여 측정된 신호를 컴퓨터 시스템에 무선전송(Bhietooth)하게 된다.
  • 본 논문에서는 전신마비 환자처럼 대화가 불가능한 환자의 대뇌피질에서 추출한 뇌파를 이용하여 특정 목적에 따른 환자의 긍정과 부정의 표현을 얻는데 목적이 있다. 위와 같은 목적을 구현하기 위해서 아래 그림3과 같은 시스템을 구현하였다.
  • 표1에서 제시한 바와 같이 생체신호 중 인간의 정보를 가장 많이 가지고 있는 뇌파(EEG)를 측정하여 인간의 감정표현 및 스트레스를 판단 할 수 있는 시스템과 그 방법에 관해 설명하고자 한다. 기존의 뇌파계측 시스템은 10-20전극 배치법에 따라 수십 개의 생체전극을 사용하고 계측된 뇌파 신호를 분석하여 특정한 목적의 정신 상태(예, 표1참조)를 분석하는 것이 대부분 이였다.
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