초록 ▼

□ 연구개요
○ 본 연구는 뇌-컴퓨터 인터페이스(brain-computer interface; BCI)의 상용화를 가로막고 있는 가장 큰 난제인 ‘BCI 문맹’을 해결하기 위하여 외부 자극이나 분석방법을 개선하는 것보다 경두개전기자극을 통하여 뇌의 상태를 변화시킴으로써 BCI 문맹을 해결하고자 함
○ 본 연구과제의 최종 목표는 뇌-컴퓨터 인터페이스(의 성능을 실험 전에 예측하여‘BCI 문맹(BCI illiteracy)’여부를 사전에 판단하고 이를 극복하기 위한 최적자극/대체 패러다임 탐색 알고리즘 개발과 경두개전기자극법을

□ 연구개요
○ 본 연구는 뇌-컴퓨터 인터페이스(brain-computer interface; BCI)의 상용화를 가로막고 있는 가장 큰 난제인 ‘BCI 문맹’을 해결하기 위하여 외부 자극이나 분석방법을 개선하는 것보다 경두개전기자극을 통하여 뇌의 상태를 변화시킴으로써 BCI 문맹을 해결하고자 함
○ 본 연구과제의 최종 목표는 뇌-컴퓨터 인터페이스(의 성능을 실험 전에 예측하여‘BCI 문맹(BCI illiteracy)’여부를 사전에 판단하고 이를 극복하기 위한 최적자극/대체 패러다임 탐색 알고리즘 개발과 경두개전기자극법을 이용한 BCI 문맹을 극복을 목표로 함

□ 연구 목표대비 연구결과
□ BCI 문맹 여부 및 최적 자극 선택을 위한 새로운 시각 자극 및 판별 알고리즘 개발
○ 기존 BCI 시스템에서 고수해오던 고정 주파수 시각 자극 혹은 적합한 주파수를 탐색하기 위한 시간을 획기적으로 줄일 수 있는 새로운 다중 주파수 시각 자극 2종 개발 (기존대비 최대 자극 선정시간을 25%로 줄일 수 있음)
○ 사용자의 BCI 문맹 여부를 판별하기 위한 지표 및 분류 알고리즘 개발
○ 문맹이 아닌 사용자에게 최고의 BCI 성능을 확보할 수 있는 최적의 자극 주파수를 추천하기 위한 뇌파기반 지표 및 판별 알고리즘 개발
□ 경두개전기자극을 통한 BCI 문맹 극복 가능성 평가
○ 그간 난제로 남아있던 BCI 문맹 사용자들에게 분류방법이나 새로운 시각자극이 아닌 근원적으로 문맹을 해결할 수 있는 근거 마련
○ 경두개직류자극을 통한 안정상태시각유발전위 반응을 전체적으로 향상시킴으로써 BCI 문맹 극복 타당서 확보 완료
○ 경두개교류자극을 이용하여 특정 주파수에 대한 미약한 안정상태시각유발전위 반응을 향상시킬 수 있는 극복 시스템 타당성 확보 완료
□ 종합 실험 프로토콜 수립, 데이터 수집
○ 종합 실험 프로토콜 수립 및 데이터 수집을 위한 실험 프로토콜 설계 및 IRB 승인 (IRB no.1040198-210708-HR-103-03)
○ SSVEP 기반 BCI 시스템의 문맹 및 BCI 성능 예측, 문맹 극복 가능성 유무를 검증하기 위한 뇌파 데이터베이스 확보

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
○ 본 연구로 가장 강조될 수 있는 기여는 실제 피험자가 BCI 문맹일 경우 외부의 자극이나 분석방법을 개선하여 간접적으로 문맹을 극복하려는 것이 아닌, 경두개전기자극을 활용하여 직접적으로 피험자의 “뇌 상태”를 BCI 시스템에 적합하게 조절하는 뇌 튜닝(brain-tuning) 기술의 적용 가능성을 타진한 연구결과임
○ 따라서 이러한 연구들은 추후 다른 BCI 시스템에 적용되어 누구나 사용 가능한 범용성있는 BCI를 개발하는데 활용될 수 있으며, BCI 시스템을 이용하기 전 최적 패러다임 탐색을 실시하고 tES 자극을 통하여 “BCI 문맹”을 극복할 수 있는 원천기술을 확보하여 BCI의 대중화에 큰 초석이 될 것으로 예상됨

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 문맹 및 BCI 성능 예측 가능성 평가 ... 5
• 2) 문맹 극복 가능성 평가 ... 10
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 14
• 1) 정성적 연구개발성과 (연구개발결과) ... 14
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 15
• 3) 목표달성 수준 ... 15
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 15
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 16
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 17
• 6. 참고문헌 ... 17
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 21
• 끝페이지 ... 23