초록 ▼

□ 연구개요
뇌-컴퓨터 인터페이스(brain-computer interface, BCI)는 사람의 뇌 신호를 디코딩하여 사용자의 의도를 검출하고 외부 기기를 제어할 수 있도록 하는 기술임. 현재까지 BCI 기술은 다양한 한계점들로 인하여 상용화 단계에 이르지는 못하고 있음.
본 연구의 최종목표는 BCI 기술이 지닌 기존 한계점들을 극복할 수 있는 새로운 신호처리 및 딥 러닝 알고리즘들을 개발하고, BCI 기술의 상용화에 이바지할 수 있도록 하는 것임. (1) 뇌파 신호의 낮은 측정-재측정 안정성(test-retest re

□ 연구개요
뇌-컴퓨터 인터페이스(brain-computer interface, BCI)는 사람의 뇌 신호를 디코딩하여 사용자의 의도를 검출하고 외부 기기를 제어할 수 있도록 하는 기술임. 현재까지 BCI 기술은 다양한 한계점들로 인하여 상용화 단계에 이르지는 못하고 있음.
본 연구의 최종목표는 BCI 기술이 지닌 기존 한계점들을 극복할 수 있는 새로운 신호처리 및 딥 러닝 알고리즘들을 개발하고, BCI 기술의 상용화에 이바지할 수 있도록 하는 것임. (1) 뇌파 신호의 낮은 측정-재측정 안정성(test-retest reliability) 문제 - data-driven 기반의 새로운 신호처리 알고리즘으로 제안; (2) 뇌파 측정의 편의성 개선 문제 - 두피가 아닌 귀 주변에서 측정되는 뇌파 신호를 활용하는 딥 러닝 알고리즘 기반의 새로운 BCI 시스템 제안; (3) BCI 시스템의 낮은 성능 문제 - multi-modality 기반의 딥 러닝 알고리즘을 활용하는 Hybrid BCI 시스템 제안; (4) 실용적인 BCI 어플리케이션의 부재 – Internet of Things(IoT) 기술과 BCI 기술을 융합 활용하는 실용적인 주변 환경 제어 시스템 제안.

□ 연구 목표대비 연구결과
본 연구에서 극복하고자 하는 BCI 기술들은 아래와 같으며, 각 문제들을 해결하기 위해 다음과 같은 연구들을 수행 완료함
[1차년도] 뇌파 신호의 낮은 측정-재측정 안정성 문제 해결
a) Data-driven 기반의 새로운 신호처리 알고리즘 개발 완료
b) 뇌파 신호의 측정-재측정 안정성 문제 해결을 위한 뇌파데이터베이스 구축 완료
c) 개인별로 측정-재측정 안정성이 높은 지표를 개인화 할 수 있는 알고리즘 개발 완료
[2차년도] 뇌파 측정의 편의성 문제 해결
a) 두피가 아닌 귀 주변에서 측정된 뇌파 신호를 활용하는 딥 러닝 알고리즘 기반의 BCI 시스템 개발 완료 (상위 10% SCIE 논문 게재)
[2차년도] BCI 시스템의 낮은 성능 문제 해결
a) 다중 뇌파 신호를 활용하는 하이브리드 BCI 시스템 개발 완료
[3차년도] 실용적인 BCI 어플리케이션의 부재
a) IoT 기술과 BCI 기술을 동시에 활용하는 주변환경제어시스템 개발 완료

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구의 수행을 통해 기존 뇌-컴퓨터 인터페이스 시스템들이 직면하고 있던 여러 한계점들을 성공적으로 개선하였으며, 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술의 진보를 한 단계 이끌고 나아가 관련 기술의 상용화에 매우 큰 기여를 할 수 있을 것으로 예상함
본 과제에서 개발한 다양한 “신호 처리 및 딥 러닝 기반 기계학습 알고리즘”들은 기존 뇌-컴퓨터 인터페이스 관련 분야의 기폭제가 될 것으로 예상하며 다양한 원천기술의 지적재산권을 확보하기 위한 작업을 수행 중임
또한, 관련 기술을 활용하는 기업으로의 기술이전 등을 통해 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야 국가 산업경쟁력 향상을 이끌 수 있을 것으로 예상함

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1) 연구개발과제의 최종목표 ... 4
• 2) 연구개발과제의 세부 연구 목표 ... 4
• 3) 연구개발과제의 추진전략․방법 ... 5
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 12
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 12
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 12
• 3) 목표 달성 수준 ... 12
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 13
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 13
• 6. 자체점검표 ... 14
• 7. 참고문헌 ... 14
• 끝페이지 ... 27