뇌전위에서 개인차가 없는 일반적인 규칙을 지닌 두개의 정보 변수, 즉 ILF와 IHF를 발견하였다. 이러한 일반성을 지닌 정보 변수가 청각, 후각, 촉각 자극에 의해 유발된 쾌하거나 불쾌한 감성 상태를 구분할 수 있으며 전두엽에서 그 경향이 두드러짐을 확인하였다. 전두엽의 뇌전위에서 감성 자극이 주어지가 전과 자극이 주어지는 동안의 ILF, IHF값을 정규화함으로써 새로운 변수, Relative Quantified Emotional State(RQES)를 구현하였다. RQES는 쾌, 중립, 불쾌한 감성의 정도를 선형적으로 정량화하였다. 따라서 하나의 전극으로 측정한 전두엽부분의 뇌전위로부터 RQES값을 계산하면 인간의 쾌, 불쾌 감성을 신뢰도있게 정량화 할 수 있다.

Background : Brain waves are generated by the neurons in the brain. Many scientists fixed the electrodes of the electroencephalogram (EEG) on the scalp to record the signal expression of continuous cerebral activity. EEG is widely used in clinical diagnosis. It can be used to screen epilepsy, depression, ementia, stroke, encephalitis, ADHD and other brain diseases. Also, many local and foreign studies on aromatherapy focused on the discussion of human skin absorbing essential oils. This study discusses the level of relaxation efficacy of inhaled essential oils via the human olfactory organs. Thus, this study intended to observe the effects of essential oil of Aucklandiae Radix and Cyperi Rhizoma on EEG activity. Methods and Results : We evaluated the effects of essential oil of Aucklandiae Radix and Cyperi Rhizoma, on human EEG activity. For this purpose, essential oil was extracted from Aucklandiae Radix and Cyperi Rhizoma by the supercritical extraction method. The effect of its inhalation on EEG activity was evaluated by measuring the EEG power spectrum in 20 healthy participants. EEGs signals were recorded using QEEG-8 system (LAXTHA Inc., Daejeon, Korea) from 8 grounding electrodes. The subjects were instructed to sit quietly, close their eyes and to breathe normally during the measurement. The fragrance stimulus was dipped in a paper (14 ㎝2) then placed about 3 cm in front of the subject's nose. EEG was recorded before and during the fragrance exposure for 30 seconds. The mean power values (μV) calculated for fast fourier transform (FFT) analysis indicators. The results were as essential oils of Aucklandiae Radix and Cyperi Rhizoma decreased the overall brain relative theta (θ waves), but increased relative beta (β waves), absolute gamma (γ waves), spectral edge frequency (SEF) and spectral edge frequency 95% (SEF95). Conclusion : The changes in the EEG activities following inhalation of Aucklandiae Radix and Cyperi Rhizoma suggest that the oil can improve psychological well-being by increasing attention and relaxation.

연구는 ‘파종하기’을 작업구간별 20대 여성의 뇌파 변화를 분석한 단일사례 연구이다. 파종하기는 ‘흙섞기’를 1단계로 시작하여 ‘흙채우기’.‘씨앗뿌리기’,‘라벨작성’, ‘물주기’의 5단계로 분류하였다, 뇌파의 측정을 위하여, BIOS-S24(Biobrain, 2016)에서 개발한 24채널 system으로 이중 21채널을 사용하였고, Eaton사의 Electro-cap을 이용하여 측정하였다. 뇌 파는 파종하기 전 1분, 파종하기 중, 파종완료 후 1분 측정되었다. 실험결과, 정신적 안정을 나타내는 상대적 세타파는 파종 과정 시작 전에 비해 과정 완료 후 다소 증가한 경향을 보였다. 정신적 안정을 나타내는 상대적 알파파도 파종 과정 시작 전에 비해 과정 완료 후 다소 증가 한 경향을 보였다. 각성과 불안을 나타내는 상대적 베타파는 파종 과정 시작 전에 비해 과정 완료 후 후두엽 부분에서 현저히 증가하였다. 이는 시각기능을 담당하는 후두엽이 파종 과정동안 활성화(각성) 되었기 때문으로 여겨진다. 또한 스트레스 상태를 의미하는 상대적 감마 파는 파종 과정 시작 전에 비해 과정 완료 후 다소 감소한 경향을 보였다.

Purpose: The purpose of the study is to examine the influence of physical fitness on a nonverbal intelligence score and cortical networking. Methods: Participants were twenty four high-fit and twenty one low-fit middle school students. K-CTONI-2 was used to measure nonverbal intelligence less influenced by educational experience and verbal ability. Cortical activation at F3, F4, C3, C4, P3, P4, T3, T4, O1, and O2 has been recorded during intelligence test. Inter-hemispheric and intra-hemispheric coherences were calculated to examine cortico-cortical communication. Results: As the behavioral results, nonverbal intelligence score and accuracy were not significant different according to physical fitness. The result of coherence revealed that coherence at right hemisphere which is related to visual-spatial processing was higher in high-fit but coherence at left hemisphere related to verbal-analytic processing was higher in low-fit group. Conclusion: The results imply the greater neural efficiency during intelligence test in high-fit relative to low-fit group.

본 논문에서는 차세대 게임 인터페이스를 활용한 기능성 런닝게임을 제시한다. 게임은 2인용 대 결방식으로 개발하였으며, 방식은 다음과 같이 나뉜다. 첫째, 뇌파측정기를 이용하여 사용자1의 감정 변화, 집중력의 강도, 안면의 움직임을 측정한다. 둘째, 모션 캡쳐 장치인 키넥트를 이용하여 사용자 2의 달리기, 좌우 방향전환, 점프 등의 모션을 측정한다. 본 게임의 핵심은 사용자의 뇌파 그래프가 실시간으로 게임내의 맵의 형태로 표현되는 것이다. 사용자는 자신의 뇌파가 게임 내의 맵으로 시 각화되는 것을 보며 뇌파를 스스로 조절하는 학습능력을 배울 수 있다. 따라서 사용자1은 이러한 기능성 게임을 플레이하면서 뇌의 활성화를 통한 집중력 향상을 꾀할 수 있고, 사용자2는 실제로 달리고 점프하는 동작을 통한 운동능력을 증진하는 효과를 얻을 수 있다.

뇌파 및 심전도 생체신호를 복합적으로 이용한 감정인식을 통한 실시간 사용자 인터페이스를 제안한다. 기존에 뇌파를 통한 감정인식의 문제점이었던 낮은 정확도를 개선하기 위해 뇌파의 Theta, Alpha, Beta, Gamma의 상대파워 값과 심전도의 자율신경계 비율을 혼합하는 복합 생체 신호 감정 인식 시스템을 개발했다. 기쁨, 공포, 슬픔, 즐거움, 화남, 혐오에 해당하는 6가지 감 정을 인식하기 위해 사용자별 확률 값을 저장하는 데이터 맵을 생성하고, 채널에 대응하는 감 정 인식의 정확도를 향상시키기 위해 가중치를 갱신하는 알고리즘을 제안한다. 또한 뇌파로 구 성된 단일 데이터와 뇌파/심전도 생체신호 복합 데이터의 실험 결과를 비교한 결과 23.77%의 정확도 증가를 보였다. 제안된 인터페이스 시스템은 높은 정확도를 통해 게임 및 스마트 공간 의 제어에 필요한 인터페이스로 기기에 활용이 가능할 것이다.

실재감, 몰입, 각성은 비디오가 제공하는 흥미로운 사용자 경험이다. 사용자들은 개인의 관심 에 응해줄 수 있는 미디어에 대한 요구가 강해지고 있다. 본 연구는 이러한 사용자의 요구를 바탕으로 설문조사방법과 뇌파측정을 결합하여 비디오 시청과 게임을 비교한 연구이다. 연구결 과, 비디오 게임이 비디오 시청에 비해 실재감, 몰입, 각성이 높은 수준으로 확인되었으며, 몰입 의 상태와 관련이 있다고 알려진 뇌파 역시 높은 수준으로 확인되었다. 마지막으로 게임몰입에 영향을 주는 요인으로 실재감, 각성, 뇌파(α, β, δ)변인이 영향을 주는 것으로 확인되었다. 이 연 구는 자기보고와 더불어 뇌파측정을 통해 실증적으로 분석하고 관련분야의 이론적, 방법론적 발전에 기여하고자 하였다.

Purpose: of the study was to investigate whether aerobic exercise has a positive effect on executive function and EEG with Attention Deficit Hyperactivity Disorder(ADHD) children and provides a basic data for relieving symptom and treatment to ADHD children. Methods: Research participants were totally 44 children. The group distribution was combination of exercise and methylphenidate group(n=16), methylphenidate group(n=14), and the control group(n=14). Research subjects pre․post measurement was made equally on executive function(WCST), and brain wave(EEG). Also, exercise program was progressed 3 times a week(every 60 minutes) during totally 8 weeks. Data processing in the experimental result was used PASW-PC 18.0 statistical program. The basic test on general characteristics and psychological variables in ADHD children before exercise was carried out one-way ANOVA. Also, a change in difference according to three groups and measurement period was carried out repeated measure analysis. To correctly analyze a change by factor, the paired t-test and repeated measured one-way ANOVA were carried out. Results: The 8-week aerobic exercise participation of children with ADHD was indicated to have positive effect on a change in executive function and EEG. Also, aerobic exercise was helpful to executive function and EEG. Based upon those results, we might expect to use for relax and improvement of negative symptoms with ADHD children.

뇌파는 초기에 원숭이가 모터로 팔을 조작하기 위한 방법에 관한 연구로 시작되었다. 최근에는, 측정한 뇌파를 치매 환자의 치매 진행 정도를 늦추거나 집중력결핍 과잉행동장애 아이들의 집중력을 높이기 위한 연구들이 진행되고 있다. 그리고 저가의 뇌파 측정 장치가 출시되면서 게임 인터페이스로도 사용된다. 뇌파로 게임을 제어할 때의 문제점은 사람마다 평균 진폭, 평균 파장 그리고 평균 진동 횟수가 다르다는 것이다. 뇌파 차이는 뇌파로 게임을 제어할 때 형평성 문제를 발생시키기 때문에 뇌파를 정규화해서 사용하는 방법이 필요하다. 이 논문에서는 정규분포를 사용해서 측정한 뇌파를 정규화하고 제어로 사용할 파형을 계산하는 방법을 제안한다. 이를 위해서 뇌파 변환 과정을 7단계로 나누어 처리하는 프레임워크를 제안하고 각 단계에 필요한 계산과정을 기술한다. 실험에서는 BCI 영어단어 학습 프로그램에 제안한 방법을 적용하여 두 피험자 파형을 비교했다. 실험에서는 두 피험자의 파형 유사 정도를 상관계수로 측정했다. 명상 값은 제안한 방법을 적용할 때 약 13%가 증가되었고 집중 값은 약 8%정도 증가되었다. 제안한 정규화 방법은 뇌파에 반영된 개인의 특성을 줄여서 제어에 적합한 파형으로 변환하기 때문에 게임과 같은 응용프로그램에 적합하다.

본 연구의 목적은 1) 시각적 심상이 대뇌활성화와 사격수행에 미치는 영향과, 2) 심상시에 유도된 뇌파와 사격수행간의 상관관계를 조사하는 것이다. 본 연구의 피험자는 사격 경험이 없는 K대학교에 재학 중인 24명의 남녀 대학생 자원봉사자로 구성되었다. 피험자들의 연령은 18세에서 28세이고 평균연령은 21.3세이며, 모두 오른손잡이였다. 이들은 시각적 심상과 통제집단에 각각 12명씩 무선할당 되었다. 뇌파분석을 위해서 시각적 심상집단의 경우 1분씩 총 3회 심상동안의 EEG(electroencephalography)가, 통제집단의 경우 1분씩 총 3회 휴식을 하는 동안에 측정된 EEG 가 분석되었다. 집단별 뇌파(세타, 알파, 베타파) 파워값의 차이와 사격점수의 차이를 검증하기 위하여 이원분산분석(two way ANOVA)을 실시하였다. 또 시각적 심상시에 측정된 뇌파와 사격수행간의 관계를 조사하기 위해 각 주파수 대역의 파워값과 분단별 사격수행 점수간의 상관분석을 실시하였다. 연구결과, 시각적 심상 집단은 무심상 집단보다 대뇌활성화의 효율성(neural cortical efficiency)이 컸고, 심상 후 습득단계와 파지단계 모두에서 사격점수가 높았다. 또 심상 시의 뇌파와 사격수행간의 관계를 조사하기 위한 상관분석은 심상시의 세타파가 높을수록 사격점수가 높다는 것을 보여주어 심상으로 인해 유도된 뇌파가 사격수행을 중재할 수도 있을 가능성을 제시하였다.

본 논문에서는 뇌파 측정 장비를 활용하여 집중력 지표를 구하고 이를 게임에 활용함으로써 집중력을 향상시키는 기능성 게임을 구현한다. 이를 위하여 뇌파의 정의 및 종류에 대해 알아 보고 집중력 향상과의 연관관계를 도출한다. 이러한 관계에 의하여 집중력 지표를 산출하고 이 지표를 집중력 향상 게임 개발에 적용하여 사용자가 게임에 더욱 집중하게 함으로써 집중력 향상 훈련이 가능한 게임을 구현하였으며, 실험자를 대상으로 집중력 향상에 관한 실험을 한 결과 집중력 향상에 대한 기대도가 높은 것으로 분석되었다.

본 연구는 초등학교 4학년과 6학년 17명을 대상으로 e-Sports 게임 활동 시의 두뇌기능 상태를 뇌파를 통해 살펴보고자 하였다. 뇌파 측정은 게임 전, 구축시, 공격시, 게임 후 총 4차에 걸쳐 각 3분씩 측정하였으며 측정부위는 10/20 국제 전극배치법에 따라 Fp1, Fp2, F3, F4, T3, T4, O1, O2 위치에 부착하였다. 측정 된 뇌파는 주파수 필터링과 ICA(독립성분분석)에 의해 잡파가 제거되었고 상대파워 스펙트럼을 구하였다. 집단간 두뇌 부위와 게임 단계에 따른 상대파워 스펙트럼의 차이를 비교하기 위하여 이원분산분석을 실시하였고 게임 활동시 베타파 좌우뇌의 상대파워 스펙트럼을 비교하기 위해 대응비교 검정(paired samples t-test)을 실시하였다. 분석결과 정신적 안정과 주의집중에 관련된 세타파는 주로 좌측 전두엽인 F3에서 출현하였으며 4학년은 게임 활동시에 세타파의 활성이 유의하게 높았다. 알파파는 게임 활동시에 현저하게 줄어들어 알파파 억제현상을 보였으며 4학년은 게임 후에 알파파의 활성이 유의하게 높아지는 결과를 보였다. 베타파는 6학년만 유의한 차이가 있었는데 좌측 전전두엽 Fp1, 우측 전전두엽 Fp2에서 주로 출현하여 e-Sports 활동 중의 인지․사고활동은 주로 전두엽 부위와 관련이 있었다. 좌우뇌 베타파 상대파워 스펙트럼 비교 결과 6학년은 우측 전전두엽 Fp2가 좌측 전전두엽 Fp1보다 높았고 4학년은 우측 전두엽 F4가 좌측 전두엽 F3보다 유의하게 높았고 우측 후두엽 O2 부위의 값이 유의하게 높아 4학년이 6학년보다 우뇌의 활성이 더 높았다.

본 연구는 뇌호흡 수련에 따른 여성노인의 ‘생활만족도’ 및 인지능력을 평가하는 ‘레이븐 유사도형 구분과제’ 수행시의 뇌파를 통한 두뇌 활성상태를 알아보고자 하였다. 여성노인 38명을 대상으로 실험집단과 비교집단에 각각 19명씩을 배정하고, 실험집단에게 12주간, 주 3회, 회당 60분간의 뇌호흡 프로그램을 실시하였다. 실험 전후 총 2차례의 측정을 통해 집단간 비교분석을 실시하였다. 뇌파 측정부위는 10/20 국제 전극배치법에 의해 Fp1, Fp2의 위치에 전극을 부착하고 과제 수행시의 실시간 활성뇌파를 측정하였다. 반복측정 이원분산분석(repeated measure two way ANOVA) 결과, 주파수 대역별 뇌파는 쾌적한 두뇌상태를 의미하는 알파파 그리고 주의집중과 관련된 SMR파와 M-Beta파에서 실험집단이 비교집단에 비해 유의한 증가를 보였다. 생활만족도는 실험집단이 비교집단에 비해 유의한 증가를 보였다. 이러한 결과는 뇌호흡 수련이 여성노인들의 둔감했던 뇌를 자극하여 효율적인 상태로 활성화시킴으로써 인지능력 향상을 유도하였다. 또한 긍정적 정서유발을 촉진시켜 생활만족도를 향상시킴으로써 여성노인들의 정서와 뇌 건강증진을 위한 유익한 도구로 활용될 수 있음을 시사하였다.

본 연구는 65세 이상 저소득층 여성노인을 대상으로 실험군 27명과 비교군 27명으로 구분하고 실험군에게 12주간, 주 3회, 회당 60분간 뇌호흡 프로그램을 실시하여 뇌파를 통한 뇌 기능 상태와 우울상태를 알아보고자 하였다. 뇌파 측정부위는 10/20 국제 전극배치법에 의해 차례로 Fp1, Fp2, C3, C4, T3, T4, P3, P4의 위치에 전극을 부착하여 배경뇌파를 측정하였고, 각 채널별 상대파워를 구하였다. 반복측정 이원분산분석(repeated measure two way ANOVA) 결과, 각 주파수 대역별 상대파워는 알파파와 베타파에서 집단간 유의한 차이를 보였다. 알파파에서는 실험군이 비교군에 비해 T4를 제외한 7채널에서 유의한 증가를 보였고, 베타파에서는 T4와 P4를 제외한 6채널에서 유의한 감소를 보였다. 특히, 실험군의 우측 측두엽(T4) 부위는 알파파 감소와 베타파 증가를 보여 다른 부위에 비해 뇌세포가 유의하게 활성화되었다. 우울 상태는 실험군이 비교군에 비해 유의한 감소를 보였다. 이러한 결과는 뇌호흡 수련이 여성노인들의 둔감했던 뇌 반응성을 활성화시켜 뇌 기능을 보다 안정적이고 효율적인 상태로 유지시키고 우울성향을 개선시킴으로써 노년기의 건강한 삶을 유도하는데 유익한 도구로 활용될 수 있음을 시사하였다.