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감성을 평가하기 위한 생체신호 분석 시스템에 관한 연구
A Study of Biosignal Analysis System for Sensibility Evaluation 원문보기

한국컴퓨터정보학회 2010년도 제42차 하계학술발표논문집 18권 2호, 2010 July 08, 2010년, pp.35 - 38  

이지형 (단국대학교 공학대학 전자전기공학과) ,  김경호 (단국대학교 공학대학 전자전기공학과)

초록
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본 논문에서는 일상생활 속에서 무자각적으로 생체신호를 측정하고 분석하여 감성을 평가할 수 있는 임베디드 시스템에 관하여 연구하였다. 지속적으로 변화하는 감성을 일관적이며 신뢰성이 높은 생리적인 방법으로 평가하기 위해 심전도(ECG:Electrocardiogram), 맥파(PPG:Photoplethysmogram)의 두 가지 생체신호를 측정하고, 무선전송(Bluetooth) 장치를 이용하여 측정한 생체신호를 실시간으로 노트북PC로 전송하여 분석하였다. 생체신호의 분석방법은 FFT(Fast Fourier Transform)과 전력스펙트럼밀도(Power Spectrum Density)를 이용한 주파수 분석방법으로 두 생체신호의 특정 주파수 대역이 가지는 자율신경계의 활성도의 비율을 분석하여 비교 연구하였다. 또한 보다 빠르고 정확한 감성을 평가하기 위하여 분석알고리즘의 연산을 최소화 하였으며 그래프를 이용한 분석결과의 시각화를 하였다. 본 논문에서는 무자각적인 생체신호 측정 시스템을 이용하여 다양한 상황에서 생체신호를 측정하고, 개발한 분석 알고리즘으로 분석한 결과의 차이를 연구하여 정확도 및 신뢰도를 기준으로 감성을 평가하기 위한 분석 시스템을 평가하였다.

AI 본문요약
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문제 정의

  • 본 연구에서는 센서를 이용하여 정량적으로 측정한 생리신호를 무선전송하고, 감성을 분석하는 방법으로 일상생활 속에서 휴대할 수 있는 핸드폰과 같은 임베디드기기에 적합한 분석 시스템을 개발하여 두 가지의 생리신호에 대한 분석결과를 연구하였다. 그리고 개발한 시스템을 이용하여 이전 연구들에서 검증된 분석결과와 비교하여 감성 평가에 필요한 측정된 생체신호 분석 결과의 정확도와 신뢰도를 확인하고자 하였다.
  • 생체신호 측정기기를 소형화 재설계하여 생체정보를 측정하고 개발한 알고리즘을 이용하여 주파수 분석한 결과의 정확성을 검증 하였다. 또한 심전도와 맥파의 움직임에 따른 분석결과의 비교연구를 통하여 보다 정확한 분석결과를 획득할 수 있는 방법을 연구하여 보았다. 향후, 개발한 시스템을 활용하여 보다 정확하게 감성에 대한 평가가 이루어지며, 상황에 따른 Feedback이 가능하여 정서적 안정을 보조하는 시스템으로 보완이 되어야 할 것이다.
  • 본 연구에서는 센서를 이용하여 정량적으로 측정한 생리신호를 무선전송하고, 감성을 분석하는 방법으로 일상생활 속에서 휴대할 수 있는 핸드폰과 같은 임베디드기기에 적합한 분석 시스템을 개발하여 두 가지의 생리신호에 대한 분석결과를 연구하였다. 그리고 개발한 시스템을 이용하여 이전 연구들에서 검증된 분석결과와 비교하여 감성 평가에 필요한 측정된 생체신호 분석 결과의 정확도와 신뢰도를 확인하고자 하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
IT 기술의 발전은 보건의료 시스템에 어떤 변화를 가져왔는가? IT 기술의 발전으로 전통적인 보건의료가 시간이나 공간의 제약 없이 언제 어디서나 예방, 진단, 치료 및 사후관리의 보건의료 서비스를 제공하는 u-health라는 새로운 패러다임 변화하게 되었고, 생체정보 및 의료정보의 측정, 전송, 분석 및 피드백 기술도 IT기술과 융합하며 변화하기 시작하였다. 이러한 변화는 일반인, 환자 및 노인 등 모두에게 일상생활 속에서 건강관리의 편리성을 증가 시켰으며, 육체적 건강관리를 넘어 정신적 건강관리의 중요성도 함께 커지며 정서 및 감성에 대한 연구가 필요하게 되었다.
심전도와 맥파의 분석결과가 움직임에 따라 큰 차이를 보이는 이유는 무엇인가? 그리고 심전도와 맥파의 분석결과가 거의 일치하였지만 움직임이 커질수록 차이가 발생하였다. 이는 맥파가 심전도의 Peak보다 보다 정확하게 검출되었기 때문이다.
고객중심으로 서비스를 제공하기 위해 어떤 서비스가 제공되어야 하는가? 이는 IT 연구의 전체적인 방향이 PC중심에서, 네트워크 중심을 거쳐, 고객중심으로 가고 있는 흐름과도 관계가 있다. 고객중심으로 서비스를 제공하기 위해서는 그 고객의 행동은 물론 감정, 기호 등을 종합적으로 파악하여 맞춤형 서비스를 제공하는 것이 중요하기 때문이다. 이에 발맞추어 국외의 경우 미국, 영국, 일본 등에서 감정인식분야가 중요한 연구주제로 대두되고 있으며 일관적이며 신뢰성이 높은 생리적 방법으로 맥박, 체온, 심전도, 피부저항 등의 생체신호를 정량적으로 측정하여 인간의 감정 상태를 결정하는 연구들이 진행되고 있다[7].
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