초록 ▼

□ 연구개요
본 연구의 목표는 인간의 감성을 측정하기 위한 신체의 변수를 심장활동·폐활동·뇌활동으로 한정하고, 인덕티브 센싱 방식을 기반으로 무구속적인 자연 상태에서 심장활동·폐활동·뇌혈류활동 신호를 측정하여 인간의 감성을 모니터링하는 인덕티브센서 (inductive sensor) 및 웨어러블 플랫폼 시스템(wearable platform system)을 구현하는 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 심장활동 및 호흡 신호 동시 측정
자계유도 기반의 비접촉식 직물센서의 개발과 측정 회로 설계 및 알고리

□ 연구개요
본 연구의 목표는 인간의 감성을 측정하기 위한 신체의 변수를 심장활동·폐활동·뇌활동으로 한정하고, 인덕티브 센싱 방식을 기반으로 무구속적인 자연 상태에서 심장활동·폐활동·뇌혈류활동 신호를 측정하여 인간의 감성을 모니터링하는 인덕티브센서 (inductive sensor) 및 웨어러블 플랫폼 시스템(wearable platform system)을 구현하는 것이다.

□ 연구 목표대비 연구결과
● 심장활동 및 호흡 신호 동시 측정
자계유도 기반의 비접촉식 직물센서의 개발과 측정 회로 설계 및 알고리즘을 고도화를 통해 심장활동 및 호흡 신호의 동시 측정 기술을 개발하였음.
- 동잡음에 강하면서 각 측정변수 측정의 정확도를 높이기 위한 직물센서 구조 개선 연구
- 동잡음이 적으면서 각 측정변수 측정에 적합한 심장활동 및 호흡 신호 센서의 최적의 위치 탐색
- 시변자계를 기반으로 한 측정회로 설계 및 최적화
- 비접촉식 유도용량성 직물센서가 탑재된 심장활동 신호, 호흡 신호 센싱 웨어러블 플랫폼의 구현
● 뇌혈류활동 신호 측정 전극 및 모듈 설계
뇌혈류활동을 측정할 수 있는 자계유도 기반의 비접촉식 직물센서의 개발과 측정 회로설계 및 알고리즘 개발을 통해 뇌혈류활동 측정 기술을 구현하였음.
- 동잡음에 강하면서 뇌혈류활동 신호의 측정에 적합하고, 신호의 정확도를 높일 수 있는 최적의 자계유도 기반의 비접촉식 직물센서 구현
- 측정 모듈은 콜피츠 발진기와 PLL 보드로 구성. PLL 보드는 콜피츠 발진기에서 발생한 신호의 주파수 변화를 전압의 변화로 변환하여 신호를 디지털화하여 설계
● 감성분석 연구
실험연구를 통해 감성 자극 시에 뇌혈류활동의 변화를 분석함으로써 감성분석의 가능성을 탐색하였음.
- 감성측정 설문지 및 자극물 개발
- 뇌혈류 신호와 PLL, ECG, RSP 신호, HRV(Heart Rate Variability) 등 간의 상관관계 분석을 통한 감성측정

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 본 연구를 활용하여 다양한 생체신호를 측정할 수 있는 의류형 웨어러블 플랫폼 시스템을 개발한다면, 착용자의 건강 상태를 실시간으로 모니터링하여 신체 이상 상황을 체크하고 위험 상황을 미리 예방할 수 있을 것이다. 특히, 뇌신호 모니터링 기술개발을 통해 경도인지장애, 알츠하이머 등 뇌질환 예방 및 관리에도 기여할수 있을 것이다.
- 착용자의 행위 패턴, 위험인자 요소, 라이프케어 데이터베이스 구축 및 표준화를 통해 실생활 안전보호 지표로 사용할 수 있으며, 구축된 데이터베이스를 활용하여 고령자, 만성질환자 등을 위한 보건의료 정책 방향을 수립하는데 기여할 수 있다.
- 생체신호 측정 기술, 스마트 의류 기술, 웨어러블 테크놀로지 등 전 세계적으로 성장기에 있는 유망 기술 연구를 통해, 향후 스포츠산업, 의류산업, 웰니스 및 헬스케어 산업, 방위산업 등 광범위한 산업 분야에 활용이 가능한 제품 및 서비스를 개발할수 있다.
- 본 연구는 섬유과학, 의학공학, 인체공학적 의류 디자인 및 설계, 사용자 만족도를 극대화시킬 수 있는 감성디자인을 연구하는 등 다양한 학문 분야가 유기적으로 연계되어, 스마트 헬스케어 의류의 융복합 연구 수준을 한 단계 발전시킬 수 있을 것으로 기대된다.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구의 필요성 ... 4
• 2) 연구의 목표 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 11
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 11
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 18
• 3) 목표 달성 수준 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 20
• [붙임1] 세부 정량적 연구개발성과 ... 23
• [붙임2] 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 25
• 끝페이지 ... 34