Earticle

본 연구는 컴퓨터를 통한 덧셈학습을 낮은 숫자(1 – 5)의 조합인 덧셈 학습과 높은 숫자(6 – 9)의 조합인 덧셈학습으로 나누어 문제 난이도에 따른 뇌 반구성을 분석하였다. 뇌 반구성의 특성을 보기 위하여 암묵적 연합검사(IAT, Implicit Association Test)를 통하여 덧셈학습 형태를 뇌의 반구성을 나타내는 감정과 논리와 연합시켜 덧셈 학습의 난이도에 따른 인지적 차이를 좌우뇌와 연결하여 분석하였다. 연구결과 뇌의 전체영역에서는 두정엽쪽의 저알파파(8-10Hz)와 후두엽의 SMR파(12Hz-15Hz), 남녀별로는 남자는 의미 있는 차이가 없고 여자인 경우 전두엽의 알파파(8-12Hz)에서 의미 있는 차이를 보여주었다. 뇌의 반구성은 측두엽을 중심으로 세타파(4-8Hz)와 베타파(12-30Hz)에서 의미 있는 차이를 보여주었다. 본 연구를 통하여 개인별 뇌기능의 특성에 기반한 컴퓨터 수학학습의 구성과 자료 개발을 위한 생리학적 기반 근거를 마련하였다. 본 연구결과는 수학 정보교육에서의 난이도 구성 및 문제해결과정의 학습자 인지과정에 대한 뇌활성도를 제시한 것으로 다양한 정보교육 과목 및 문제유형의 뇌과학적 규명에 대한 가능성을 보여주었다.

This research analyzed the brainwave activities and brain hemispherity to find out any implications to design the connections between the activities of the brain function and the computerized arithmetic addition in two difficulty levels: easy: 1-5 vs. hard: 6-9. Thus, in developing the brain based math learning for the computer education by implicit association test(IAT) indicated the significant results for the exclusive brain location and the brain hemispherity on the theta, alpha, low alpha, beta brainwaves by QEEG analysis. The results of this study physiologically supported the theoretical background for the computerized math learning skills as well as the math learning material development. It shows the difficulty levels of math information education and the brain activities on cognitive process of the learner continued on the possible investigation of the brain science.

이 연구에서는 태권도 수련 경력자와 비경력자를 대상으로 뇌파와 두뇌활용능력의 차이를 검증함으로써 태권도 수련의 교육적 의의를 탐색하는데 그 연구의 목적이 있었다. 이 연구의 대상자는 D광역시 A초등학교 태권도 선수 중에서 태권도 수련 경력을 기준으로 비확률적 표집(non-probability sampling)의 하나인 목적 표집법(purposeful sampling)을 적용하였다. 그 중에서도 연구의 취지에 동의한 24명을 선정하여 태권도 수련 경력자 12명과 비경력자 12명을 선정하여 태권도 수련 경력자(실험집단)와 비경력자(비교집단)의 뇌파와 두뇌활용능력의 차이를 검증하였다. 이 연구의 결과 및 논의를 토대로 태권도 수련이 신체 활동에 주는 교육적 시사점을 결론으로 제시하면 다음과 같이 정리할 수 있다. 첫째, 태권도 수련 경력자의 Alpha파, SMR파가 높게 나타난 것으로 보아 태권도 수련을 통해서 이완된 집중 상태를 만들어 줌으로써 편안하고 안정된 두뇌 친화적인 환경을 만들 수 있다. 둘째, 태권도 수련 경력자의 H-Beta파, M-Beta파가 높게 나타난 것은 보아 문제 해결 능력, 정보 처리 능력 등 두뇌 기능을 활성화할 수 있다. 셋째, 태권도 수련 경력자의 인지강도와 집중력이 높게 나타난 것으로 보아 태권도 수련을 통해서 평소 갖고 있던 부정적인 스트레스를 해소하고 한 곳에 집중할 수 있는 몰입능력을 향상시킬 수 있다. 이 연구의 결론을 토대로 후속 연구에 대한 제언을 하면 다음과 같다. 첫째, 태권도 수련 경력자와 비경력자를 대상으로 뇌파와 두뇌활용능력의 양적 연구와 심층 면담 등 질적 연구를 병행한 통합 연구를 실시할 필요가 있다. 둘째, 태권도 수련 경력자와 비경력자의 연구 대상자가 적기 때문에 향후 연구 대상자를 더 많이 확보하여 뇌파와 두뇌활용능력의 차이를 검증할 필요가 있다. 셋째, 태권도 수련의 교육적 특성, 다양한 동작의 기능 및 원리 등을 고려한 실험 설계를 통해서 경력자와 비경력자의 뇌파 및 두뇌활용능력을 분석할 필요가 있다. 넷째, 태권도 수련 외에도 다양한 형태의 운동 경력자와 비경력자의 뇌파와 두뇌활용능력을 비교해 봄으로써 연구의 타당도와 신뢰도를 확보할 필요가 있다.

The purpose of this study is to search the educational significance of taekwondo training by verifying the difference between the brainwave and brain application ability targeting an experienced person and a non-experienced person of taekwond training. To this end, this study set the taekwondo players at A Elementary School in D Metropolitan City as the research subject by applying the purposeful sampling, or one of the non-probability samplings on the basis of taekwondo training career. Among others, this study selected 24 taekwondo players who agreed to the purpose of the research, and divided them into 12 experienced persons(experimental group) and 12 non-experienced persons(control group) of taekwondo training to verify the difference the brainwave and brain application ability. On the basis of these research findings and discussion, this study presented the educational implications of taekwondo training given to physical activity as a conclusion as follows: First, seeing that the Alpha wave and SMR wave of an experienced person of taekwondo training were found to be high, it is possible to create a comfortable, stable brain-friendly environment by making a relaxed concentration state through taekwondo training. Second, considering that the H-Beta wave and M-Beta wave of an experienced person of taekwondo training were found to be high, it’s possible to revitalize the function of the brain such as the problem-solving ability and information processing ability, etc. Third, since the cognitive intensity and concentration of an experienced person of taekwondo training were found to be high, it is possible to improve the immersion ability to concentrate oneself on one spot while reducing the negative stress, which one usually had, through taekwondo training. Based on the conclusion of this research, the suggestion as to the follow-up research is as follows: First, there is a need to proceed with the integrated research in combination with the qualitative research on the brainwave and brain application ability, and in-depth interviews, etc. targeting an experienced person and a non-experienced person of taekwondo training. Second, it’s necessary to verify the difference between the brainwave and brain applicationa bility by securing a lot more research subjects as the number of the research subjects of experienced persons and non-experienced persons of taekwond training is small. Third, it’s also necessary to analyze the brainwave and brain application ability of an experienced person and a non-experienced person of taekwondo training through the experimental design in the light of education characteristics and the function and principle of diverse motions, etc. Fourth, it is necessary to secure the validity and reliability of the research by comparing the brainwave and brain application ability of the experienced person of diverse forms of exercise besides taekwondo training with the non-experienced person of them.

최근 많은 사람들이 불면증으로 인한 노동력저하, 인지기능저하, 정신질환 증가 등의 불편을 겪고 있다. 이에 대한 해결책은 인지치료나 약물치료가 거의 전부인 수준이나 부작용과 의존성 문제로 인해 장기적으로는 권장되지 않는 방법이 다. 따라서 본 논문에서는 수면 유도에 도움이 되는 포터블 뇌파 측정기 기반 뉴로피드백 시스템을 제안한다. 그리고 시스템 을 구현하는 데 가장 핵심적인 기능인 뇌파 상태 분류기를 설계하고 평가하며 성능에 영향을 미칠 수 있는 여러 요인들에 대해 최적화된 분류기 모델링 방법을 제시한다. 제안한 분류기를 이용할 시 포터블 뇌파 측정기에서 각성과 수면 단계를 97.9% 정확하게 구분할 수 있었다.

Recently, many people have suffered from insomnia, labor loss, cognitive decline, and mental illness. The solution to this problem is almost entirely cognitive therapy or medication, but it is not recommended in the long term due to side effects and dependency problems. Therefore, in this paper, we propose a neuro feedback system based on portable EEG that helps induce sleeping. We design and evaluate the EEG classifier, which is the most important function to implement the system, and propose an optimized classifier modeling method for various factors that can affect performance. When using the proposed classifier, we could distinguish 97.9% of awakening and sleep phase in portable EEG.

목적: 정량화된 뇌파, 감성 반응 및 성별 간 도출된 뇌파 데이터를 이용하여 컬러의 효과를 객관화시키고, 감성 반응을 색채 조절 중 심리적 효과와 연관 지어 다양한 분야에 활용할 수 있도록 연구하고자 한다. 이 결과를 통하여 색자극에 의한 인지반응이 사람의 뇌 와 감정조절에 미치는 영향을 파악하고자 한다. 방법: 20대 남녀를 대상으로 5가지 기본 색자극에 의한 뇌파와 감성반응을 평가하 였다. 뇌파는 바탕뇌파의 상대 뇌파파워 차이의 비율인 뇌파변동계수(coefficient of variation for the brainwave, CVB)로 분석하였 다. 5가지의 색은 먼셀의 표기법과 RGB값으로 표기하였다. 감성반응은 10쌍의 형용사를 제시하여 선호도(PI), 평균선호도(API), 호 감도(favorability)를 평가하였다. 뇌파와 감성평가에 대한 통계분석은 SPSS를 사용하여 반복분산분석을 실시하였다. 결과: 5가지 색상자극에 대한 뇌파 반응은 남녀 모두 R, P의 자극에서 집중과 각성반응이 컸다. 이완되고 편안하게 느끼는 색상은 남녀 모두 Y 와 G의 자극이었다. 색상별 부분적으로 남녀의 감성은 차이가 있었으나 대체적으로 비슷한 반응이었다. 컬러에 대한 호감도는 남녀 모두 R이 높았고 Y와 P에 대한 호감도가 동일하게 높았다. 호감도가 높은 R컬러에 대한 집중과 각성의 β, γ파가 남녀 모두 크게 활 성되었다. 남녀의 반응이 난색의 자극에서 각성이 되었고 한색의 경우 편안함을 느끼는 것으로 뇌파반응과 감성반응을 통하여 도출 되었다. 남녀간 뇌파와 감성 결과는 비슷하게 도출되었고 컬러자극에 의한 뇌파와 감성은 민감하게 유의미하게 작용되었다. 결론: 정량화된 컬러를 바탕으로 한 뇌파와 감성 반응 결과는 다양한 분야에서 컬러를 활용하는 데 적용할 수 있을 것으로 파악된다. 이러 한 결과를 활용하면 색 인식이 사람의 뇌와 감정 조절에 밀접하게 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.

Purpose: The goal is to use quantified EEG and emotional responses to objectively assess the effects of color using gender-specific EEG data, as well as to analyze emotional responses concerning the psychological effects of color modulation. This study intends to apply these findings in various fields. Through this, we hope to better understand how color stimuli affect cognitive responses, brain activity, and emotional regulation. Methods: In this study, we evaluated the EEG and emotional responses to five basic color stimuli in male and females in their 20s. EEG analysis was performed using the Coefficient of Variation for the Brainwaves (CVBs), which is the ratio of the relative brainwave power difference to the baseline brainwave. The five colors were specified using the Munsell notation and RGB values. Emotional responses were evaluated using 10 pairs of adjectives to calculate the preference index(PI), average preference index(API), and favorability. The EEG and emotional evaluations were statistically analyzed using repeated-measures ANOVA in SPSS 22. Results: The EEG responses to the five-color stimuli revealed that both male and female experienced increased concentration and arousal with the red (R) and purple (P) stimuli. Colors yellow (Y) and green (G) caused relaxation and comfort in both genders. While male and females had different emotional responses to each color, the reactions were generally similar. Both male and females preferred the color R, while Y and P were equally popular. Color R significantly activated β and γ waves associated with concentration and arousal in both genders. Warm colors were found to elicit arousal, while cool colors induced feelings of comfort, as evidenced by EEG and emotional responses. The findings showed that EEG and emotional responses to color stimuli were similar across genders and that color had a significant and meaningful impact on brainwaves and emotions. Conclusion: The quantified findings of color-based brainwaves and emotional responses can be applied to various fields that use colors. By leveraging these findings, color perception is expected to have a strong influence on human brain activity and emotional regulation.

목적: 큰눈과 작은 눈에 5가지 아이라이너의 형태를 변화시킨 자극물을 제시하여 뇌파와 감성평가 결과를 도출하여 여성 이미지구 축을 위한 과학적 데이터를 획득을 목적으로 한다. 방법: 20대 남녀 60명을 대상으로 큰눈과 작은 눈에 다섯 가지 아이라이너 형태 에 의한 뇌파변동계수(coefficient of variation for the brainwave, CVB)와 평균선호도 지수(API) 파악하여 비교하였다. 뇌파와 감성 평가에 대한 통계 분석은 SPSS를 사용하여 반복측정 분산분석(repeated measure analysis of variance)을 실시하였고, 95% 신뢰수 준에서 Tukey's test를 통해 사후검증을 하였다. 결과: 큰 눈과 작은 눈에 5가지 아이라이너를 적용하여 도출된 뇌파 반응 중 남녀 모두 PU의 자극에서 전반적으로 γ파의 활성정도가 높았으며, α파는 감소정도가 다른 주파수대역보다 적었다. 눈의 형태보다 아이 라이너형태에 의한 자극이 뇌파반응에 영향을 미치는 요소로 파악할 수 있었다. 각 자극물에 대하여 남녀의 뇌의 활성부위는 전두 엽 특히 전전두엽(Fp1, Fp2, Fpz)의 활성정도가 두드러졌다. 남녀모두 자극물에 의한 반응은 활성부위와 활성정도의 차이만 있었고 남녀의 반응추이는 비슷하게 작용하였다. 다양한 형태의 아이라이너에 의한 API 반응결과는 PU 자극에 의한 반응만 음(-)의 감성 이었고 나머지 아이라이너의 의한 API 반응은 양(+)의 감성반응이었다. 결론: 큰 눈과 작은 눈에 다양한 아이라이너를 적용하여 도 출된 뇌파와 감성반응차이를 비교 분석한 결과들은 얼굴 이미지 표현을 위한 기본 방향성을 제시할 수 있을 것으로 판단된다. 향후 다양한 눈모양에 아이라이너를 적용하여 생리적•감성적 반응의 상관관계를 도출한다면 여성 이미지구축을 위한 과학적 빅데이터 를 수집할 수 있을 것으로 판단된다.

Purpose: This study aims to obtain scientific data for establishing female images based on results from an evaluation of brainwaves and emotions, after applying five different forms of eyeliners on big and small eyes. Methods: We comparatively analyzed coefficients of variations for the brainwaves and average preference indexes (API) of 60 males and females (age 21–29), after applying five different kinds of eyeliners on big and small eyes. Results: The brainwave responses in males and females were examined by applying five kinds of eyeliners to their big and small eyes. This showed that the activity of the γ-wave was entirely higher in people when they were stimulated by pin-up eyeliner (PU) and the α-wave was less reduced than other frequency bands. The stimulation by the forms of eyeliners, rather than by those of the eyes of the people, could be a factor influencing the brainwave responses. The active sites of the brains of the males and females were examined. The results showed that each stimulus caused prominent activity in the brain, especially in the prefrontal lobe (Fp1, Fp2, Fpz). Differences were found only in the active sites and the degree of activity among their responses to each stimulus, but their response trends were similar. The API responses by various forms of eyeliners indicated negative emotional responses only when the eyes of the people were stimulated by PU, while the other API responses indicated positive emotional responses. Conclusion: The results of the comparative analysis on differences in brainwave and emotional responses, by applying different forms of eyeliners to people with big and small eyes, are thought to suggest a basic direction for expressing facial images. Therefore, it would be possible to collect huge scientific data for establishing female images, if the correlation among physiological and emotional responses can be drawn by applying eyeliners to people with big and small eyes.

目的: 根据利用五种不同形式眼线的大小眼睛的刺激物来推导脑电波和情绪评估结果，以获得构建女性形象的 科学数据。方法: 对20多岁的男性和女性60名为对象，根据大眼和小眼的五种眼线形态比较分析脑波变异系数 (CVB)和平均偏好指数(API)。对于脑电图和情绪评估的统计分析，使用SPSS进行重复测量方差分析，并通过 Tukey检验在95％置信水平下进行事后检验。结果: 在大眼和小眼使用五种眼线笔得出的脑电图反应中，男性和 女性在PU刺激中均表现出高度的γ波活动，并且α波的降低程度小于其他频段。影响脑电图反应的因素确定为 眼线形状的刺激而不是眼睛形状的刺激。对于每种刺激，男性和女性大脑的活跃区域在额叶中都很突出，尤其 是前额叶（Fp1、Fp2、Fpz）。男性和女性仅在对刺激反应的活动部位和活动程度方面存在差异，且男女反应 趋势相似。各类眼线笔的API反应结果，只有PU刺激的反应为负（-），其他眼线笔的API反应为正（+）情绪反 应。结论: 脑电图的比较分析结果和通过将各种眼线笔应用于大小眼睛而得出的情绪反应差异的结果被判断为 能够建议面部图像表达的基本方向。未来，如果将眼线笔应用于各种眼型，并得出生理和情绪反应之间的相关 性，则判断可以收集到构建女性形象的科学大数据。

뇌파는 두뇌 활동의 변화를 시간적, 공간적으로 파악할 수 있는 대표적인 수단으로써 인간의 두피에서 측정 가능한 자발적 전기활동이다. 뇌파 전기활동을 제어하기 위해 다양한 인터페이스 기술들이 제공되고 있으며, 뇌파를 통한 휠체어나 로봇과 같은 기계의 조작이 가능하다. 뇌파 데이터의 특성은 실시간으로 다양한 채널 유형으로 수집되며, 이를 분석하기 위한 서버시스템은 플랫폼에 대해 독립적이고 경량화 된 시스템이 요구된다. 스프링 플랫폼은 독립적이고 경량화 된 서버시 스템으로서, 엔터프라이즈급의 서버 프레임워크로 비즈니스 영역에서 활용되고 있다. 본 논문에서는 독립적이고 경량화 된 스프링 서버시스템을 활용한 뇌파 분석 시스템을 제안한다. 제안된 시스템을 활용하여 뇌파제어의 신뢰성을 높이고, 분석 및 제어 인터페이스 확장이 가능하다. 또한 게임과 의료용 등 다양한 방면으로도 활용이 가능하다.

Electroencephalography (EEG), a representative method of identifying temporal and spatial changes in brain activity, is a voluntary electrical activity measurable in the human scalp. Various interface technologies have been provided to control EEG activity, and it is possible to operate a machine such as a wheelchair or a robot through brainwaves. The characteristics of EEG data are collected in various types of channels in real time, and a server system for analyzing them is required to have an independent and lightweight system for the platform. In these days, the Spring platform is used as a large business server as an independent, lightweight server system. In this paper, we propose an EEG analysis system using the Spring server system. Using the proposed system, the reliability of EEG control can be enhanced, and analysis and control interface expansion can be provided in various aspects such as game and medical areas.

뇌파 정보는 분자 단계에서 행동 및 인지 단계에 이르기까지 생성된 정보의 양이 방대하며, 개인의 고유한 프라이버 시영역을 나타내는 중요한 정보로 활용되고 있다. 이에, 뇌파정보의 다양한 정보를 통합하고 뇌파정보를 보호할 수 있는 프레임워크를 제시한다. 제안된 시스템은 전자정부 프레임워크 서버 시스템에 보안기능을 강화한 프레임워크로써, 메타데이 터를 활용한 의존성 낮은 웹 애플리케이션 서버 시스템이다. 서버 구축을 위해 스프링 플랫폼의 MVC(Model, Vew And Control)프레임워크 웹 기반 환경에 스프링 시큐리티를 적용한다. 본 시스템은 강력한 보안시스템을 탑재한 독립적이고 경 량화된 서버시스템으로 분석된 뇌파 정보를 확인할 수 있다. 이로 인해, 뇌파정보의 웹서비스 보안성을 높이고, 뇌파정보의 프라이버시 보호가 가능하다. 또한, 치매환자나 뇌인지 정보가 요구되는 경우 본 연구를 통해 원격의 실시간 확인 및 분석이 가능하다.

Electroencephalograph(EEG) information, which is an important data of brain science, reflects various levels of information from the molecular level to the behavior and cognitive stages, and the explosively amplified information is provided at each stage. Therefore, EEG information is an intrinsic privacy area of an individual, which is important information to be protected. In this paper, we apply spring security to web based system of spring MVC (Model, View, Control) framework to build independent and lightweight server system with powerful security system. Through the proposal of the platform type EEG analysis system which enhances the security function, the web service security of the EEG information is enhanced and the privacy of the EEG information can be protected.

이 연구는 심리운동과 감각통합 훈련 중재가 지적장애 학생의 뇌파 활성도에 미치는 영향을 규명하기 위한 실험연 구이다. 연구대상은 A광역시에 거주하고 생활연령이 만 9세에서 만 14세의 경도 지적장애를 가진 남자 학생이다. 대상자 수는 총 33명으로 심리운동 집단 12명, 감각통합 집단 11명, 통제 집단 10명으로 무작위 할당되어 참여하였다. 심리운동 은 12주간, 주 3회, 매회 50분으로 진행되었다. SPSS 25.0 통계프로그램을 이용하여 측정된 자료의 평균과 표준편차를 산출하고 집단과 측정시점 간의 차이를 알아보기 위해서 이원복합변량분석을 실시하였다. 모든 통계적 유의수준은 .05로 설정하였다. 연구의 결과는 심리운동과 감각통합 훈련 중재가 주의력과 관련된 뇌파 활성도의 좌·우측 M-Alpha파와 SMR파에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 사후검증 결과, 심리운동은 12주경과 후 효과가 나타나기 시작한 반면, 감각통합 훈련은 6주경과 후 효과가 나타나기 시작하였으며, 심리운동과 감각통합 훈련 모두 종료 후 6주 후에도 효과가 유지되는 것으로 나타났다.

This study is a research study to find out the effects of psychomotor training intervention on electroencephalogram of intellectually disabled students. The subjects of the study were boys with mild intellectual disability aged from 9 to 14 who live in A city. A total of 33 subjects were randomly assigned to three groups, 12 to psychomotor group, 11 to sensory integration group, and 10 to control group. The psychomotor was conducted for 12 weeks, 3 times a week, 50 minutes each time. The SPSS 25.0 statistical program was used to calculate the mean and standard deviation of the measured data and two-way mixed ANOVA was conducted to analyze the difference between groups and points of measurement. All statistical significance levels were set at .05. The results of this study were as follows. psychomotor and sensory integration training intervention had a positive effect on the left and right M-Alpha and SMR waves of attention-related brain waves. Psychomotor started showing effect after 12 weeks, and sensory integration training started showing effect after 6 weeks. Both psychological exercise and sensory integration training remained effective even after 6 weeks.

본 연구의 목적은 뇌파 훈련이 중학생의 집중력과 수면 양상에 미치는 영향을 알아보는 것이다. 실험의 대상자는 중학생 58명(실험군 29명, 대조군 29명)이며 뇌파 훈련을 주 3회 실시하였다. 기간은 2023년 7월부터 2023년 12월까지이며, 뇌파 훈련 전후 집중력과 수면 양상의 차이를 보기 위해 뇌파 측정과 설문지를 진행하였다. 뇌파 측정은 한국뇌과학연구소에서 개발한 뇌파측정기(Neurobrain)를 통해 실시하였고, 뇌파 분석은 뇌기능분석 프로그램(BFM)을 사용하였으며, 수면 양상 설문지를 통해 훈련 전과 후를 비교하였다. 사후 측정 후 공분산분석 을 한 결과 집중력(F=12.088, p=.001), 수면 양상(F=8.287, p=.006)에서 유의미한 차이를 보였다. 이 결과는 뇌파 훈련이 중학생들의 집중력과 수면의 질을 높여 학습 능력을 향상시킬 수 있다는 것을 시사한다.

The purpose of this study is to investigate the effect of brainwave training on concentration and sleep pattern of middle school students. The subjects of the experiment were 58 middle school students (29 in the experimental group and 29 in the control group), and brain wave training was performed three times a week. The period is from July 2023 to December 2023, and EEG measurements and questionnaires were conducted to see the difference in concentration and sleep pattern before and after EEG training. EEG measurement was conducted using an EEG measuring device (Neurobrain) developed by the Korea Neuroscience Research Institute. EEG analysis was performed using the Brain Function Analysis Program (BFM), and comparison was made before and after training through a sleep pattern questionnaire. Analysis of covariance after post-measurement showed significant differences in concentration(F=12.088, p=.001) and sleep pattern(F=8.287, p=.006). Positive changes in concentration and sleep patterns suggest that brain wave training can improve middle school students' learning ability by increasing their sense of immersion and sleep quality.

Brainwave authentication has been researched for over a decade, yet it is not readily available to be used in practical access control systems. In this paper a new duress detection functionality using brainwave is proposed. Existing duress detection methods involve concatenating a duress code to pass a covert message about the situation. Such methods help the user to alert authorities without being distinguished as non-cooperating victim by the attacker. However, they require the victim to remember the duress code in stressful situation. The proposed system detects user stress situation from his brainwave signal collected for login. The method meets the requirements stated in the previous duress detection methods. In addition, unlike previous methods, the user is not required to remember any additional code to alert the authorities about his situation.

본 연구는 2006년 월드컵 기간 중 방송3사 해설자에 대한 시청자 반응의 변화에 대해서 연구하였다. 월드컵 프로그램에 대한 시청자들의 반응을 측정하기 위해 ① 설문지를 활용한 전통적인 태도 측정 방법과 ② 뇌 우두정엽에서 나오는 생리적 뇌파를 각각 측정 분석하였다. 연구의 진행을 위해 본 연구에서는 태도 - 감정 독립가설을 채택하였다. 즉, 뇌 우두정엽은 감정반응을 담당하는 영역이므로 해당 뇌파측정치로 감정적 각성의 정도를 파악할 수 있다는 가정하에 뇌파를 측정함으로서, 대상에 대해 형성된 태도와 감정적 요소와의 연관성을 파악하고자 하였다. 기존 문헌연구를 통해 월드컵 기간 동안 시청자들은 해설자들에 대한 태도와 감정의 변화를 일으키고, 감정과 태도는 U자형 관계가 있을 것으로 예상하였다. 연구목적을 달성하기 위해 월드컵 개막 전에 사전조사를 하고, 폐막 즈음에 사후조사를 하는 사전ㆍ사후 측정연구로 설문방법을 활용한 방송3사 해설자에 대한 태도측정과 뇌파 자료를 수집하였다. 실험결과 월드컵 동안 방송3사 해설자들에 대한 태도는 통계적으로 유의미하게 변화하였으나, 감정은 제한적으로 변화하였다. 반면, 태도와 감정사이에 U자형 관계는 일부에서만 통계적으로 유의미하게 나타났다. 이로서 태도가 극단적으로 갈수록 감정적 각성이 강하게 나타난다는 경향을 관찰할 수 있었다. 결과적으로 본 연구는 인지적으로나 언어적으로 왜곡되지 않은 생리적 지표인 뇌파를 통해 미디어 수용현상을 이해하고자 시도되었다. 나아가 뇌파로 측정한 감정적 각성지표를 태도와 함께 살펴봄으로서 미디어 수용현상 연구에 더욱 정교한 설명이 가능한지를 살펴보고자 하였다.

This research is focused on TV viewers’response to sports broadcasters from three major TV broadcasting stations in South Korea during the 2006 FIFA World Cup. This study is designed to measure two major factors, ① attitude and ② brainwave in the TV audience’s responses. This study is also projected to analyze the audience’s emotional degree by measuring the brainwave in the right parietal lobe at which most emotional responses are known to take place in human brain. This research anticipates that TV viewers might show their attitudes and emotional changes toward the broadcasters during the World Cup period. Thus, the study predicted that there might be a U-shaped relationship between emotion and attitude among TV audiences. In order to conduct the research, this study used the longitudinal method, which collected all available material involved with the TV audience’s attitude and brainwave before and after the World Cup period. The analysis of the data showed that the viewers’ attitude toward the broadcasters changed statistically significant. However, it also showed that there was a marginal change in the audience’s emotion. The research also found that there was a U-shaped relationship between emotion and attitude, which indicates that the viewers’ attitude will likely change as affective responses. Therefore, the main purpose of this study lied in understanding media phenomena through the biological index, brainwave, which is not likely distorted by the cognitive, or linguistic process. This study examined the relationship between the two main factors, attitude and affective responses through brainwave measurement. This study also explored that this newly adapted method might give a more accurate and sophisticate account for media phenomena.

The purpose of this study reveals the changes seen in brainwaves when middle school students look at several pictures, and descriptions written in lies. It also shows the differences between their brainwaves seen when looking at lies, and looking at the truth, which may be used further in criminal investigation. This study shows that people looking at lies have a high change in their alpha waves and theta waves, and therefore predicted to feel high anxiety.

Recent advances in generative modeling have sparked growing interest in image generation from electroencephalography (EEG) signals. A critical yet technically challenging component of this task lies in effectively encoding EEG signals to capture semantic information corresponding to visual stimuli. In this preliminary study, we investigate the feasibility of employing CLIP (Contrastive Language–Image Pre-training), a state-of-the-art pretrained multimodal contrastive learning model, to semantically align EEG representations with image and caption feature vectors. Our analysis explores the potential of CLIP-based EEG encoding as a foundation for brain-to-image generation systems.

배경: 바이노럴 비트(Binaural Beats) 주파수(Frequency, Hz)는 뇌파 공명과 동기화작용을 통해 심신의 이 완과 최적의 뇌파 상태를 유도하고 활성화하는 데에 적용되고 있다. 따라서 바이노럴 비트와 뇌 동기화 (Brain-Synchronization) 그리고 심신의 안정감, 명상적 뇌파등의 상호관계에 대한 고찰이 필요하다. 목적: 본 연구는 바이노럴 비트와 뇌파 공명, 뇌 동시성의 메커니즘을 탐구하고, 소리 진동수(Hz)가 어떻게 이완작용, 명상적 뇌파 그리고 심신의 안정감과 연관이 되는가를 알아보는 것에 목적을 둔다. 방법: 기존 연구와 자료에 대한 문헌 조사를 통해, 첫쨰 바이노럴 비트와 Brain-Sync process 둘째, 공명과 뇌파의 이완유도 셋째, 바이노럴 비트와 Sound 및 뇌파 안정화, 맥놀이현상 네째, 바이노럴 비트와 명상음악과의 관계 등의 이론적 고찰을 하였다. 결과: 바이노럴 비트는 Brain-Sync 과정을 통해 뇌파의 동기화를 촉진하며, 특히 알파(α), 세타(θ), 델타(δ)와 같은 이완 과 관련된 뇌파의 활성화를 유도하여 명상적 상태를 조성할 수 있다. 이는 뇌파가 특정 주파수의 진동에 맞추어 동시 화되면서 깊은 명상 상태나 이완 상태를 유도하는 메커니즘을 기반으로 한다. 따라서 특정 소리 주파수는 심리적 생리적 이완반응을 넘어, 지속적이고 안정된 명상적 뇌파상태로 유도하는데 유의미한 중재역할을 할 수 있다. 결론: 본 연구는 소리 주파수 진동이 심신의 편안함과 뇌파안정성에 기여할 수 있는 의미있는 중재로서 잠재적 역할을 살 펴보았으며, 명상적 뇌파 조절 동기화 매커니즘에 대한 이해를 통해 소리 주파수가 최적의 뇌파 활성화에 미치는 긍정적 영향에 대해 살펴보았다. 명상적 주파수 소리의 체계적인 중재방법과 적용에 대한 이해와 더불어 통합의학 영역 및 다양한 분야에서 단기/장기 효과 검증 및 폭넓은 연구가 필요하다.

Background: Binaural beats frequencies, measured in Hertz (Hz), are applied to induce optimal brainwave states and activate mental and physical relaxation through brainwave entrainment. Therefore, an exploration of the interrelation between binaural beats, brain synchronization, and the tranquility of mind and body, including meditative brainwaves, is necessary. Purposes: This study aims to investigate the mechanisms of binaural beats and brainwave resonance, along with brain synchronicity, and how sound frequencies (Hz) relate to relaxation, meditative brainwaves, and overall mental and physical tranquility. Methods: Through a literature review of existing research and materials, this study examines: first, binaural beats and the Brain-Sync process; second, the induction of relaxation through resonance and brainwaves; third, the stabilization of brainwaves and entrainment phenomena with binaural beats and sound; fourth, the relationship between binaural beats and meditative music. Results: Binaural beats facilitate the synchronization of brainwaves through the Brain-Sync process, particularly activating relaxation-related brainwaves such as alpha (α), theta (θ), and delta (δ), thereby inducing a meditative state. This is based on the mechanism where brainwaves synchronize with specific frequency vibrations, leading to deep meditation or relaxation states. Thus, specific sound frequencies play a significant intermediary role in inducing a sustained and stable meditative brainwave state, beyond mere psychological and physiological relaxation responses. Conclusion: This study explores the characteristics of binaural beats through the interaction between brainwave resonance and synchronization, examining the role of sound frequency vibrations as a significant intervention method contributing to mental and physical comfort and brainwave stability. It suggests the need for systematic intermediary processes in the healthcare domain and various research areas to verify the short-term/long-term effects and the necessity for extensive research on meditative frequency sound interventions.

본 연구는 BCI(Brain Computer Interface) 기반으로 뇌파 유도 및 모니터링이 가능한 시스템으로 개발 된 뇌파측정기기의 효과성을 검증하고자 하였다. 본 연구에서 사용한 뇌파기기(BrainSC)는 뇌파의 측정, 훈련 및 분석 기능을 통합적으로 수행할 수 있는 장치이다. 측정 전극은 2채널을 사용하였으며, 국제 10-20 전극 배치법에 따라 전전두엽 영역인 Fp1과 Fp2에 부착하여 좌우 뇌파를 동시에 측정하였다. 또한 본 기기는 휴대가 간편하며 노트북과 연동하여 모니터 상에서 실시간으로 뇌파를 확인할 수 있는 특징을 지닌다. 연구방법으로는 미국 HP사 의 33120A Function Generator와 일본 Kikusui사의 984A 감쇠기를 활용하여 주파수(Hz)별 진폭 신호를 인가한 후 출력 신호 값을 측정하였다. 그 결과, 원 신호 대비 평균 0.955(p<.001)의 일치도를 나타내어 뇌파 신호 측정에 대한 높은 신뢰성이 확인되었다. 이러한 결과는 해당 장치가 객관적 지표로 활용될 수 있는 가능성을 제시한다는 점에서 의의가 있다. 다만, 보다 다양한 조건과 대상자를 포함한 후속 연구를 통해 경험적 근거를 지속적으로 축 적할 필요가 있을 것으로 사료된다.

This study aimed to verify the effectiveness of an EEG measurement system developed based on a Brain Computer Interface(BCI) for EEG induction and monitoring. The EEG device used in this study (BrainSC) is an integrated system capable of measurement, training, and analysis of brainwave signals. Two electrodes were employed in accordance with the International 10–20 System, positioned at Fp1 and Fp2 in the prefrontal cortex, enabling simultaneous bilateral measurement. The device is portable and allows real-time EEG monitoring through connection to a laptop. For validation, amplitude signals at various frequencies (Hz) were generated using the HP 33120A Function Generator (USA) and attenuated via the Kikusui 984A Attenuator (Japan). The measured output signals showed a mean correspondence of 0.955 (p<.001) compared to the original input signals, demonstrating high reliability in EEG signal acquisition. These findings suggest that the system has potential applicability as an objective measurement tool. Further studies are required to accumulate empirical evidence under diverse conditions and across broader populations.

본 연구는 ETC 기반 구조화 집단미술치료가 중증지적장애인 뇌파변화에 미치는 효과를 뇌파측정으로 알아보는데 목적이 있다. 연구대상은 주간보호센터를 이용하는 중증지적장애 성인 남자 5명 20-30대 편의표집하여 1인은 출석률이 저조하여 중도 탈락으로 결과에 제외시켰다. 기간은 2024년7월 26일부터 2025년 2월 23일, 사전, 사후 검사, 총 17회로 진행되었다. 측정도구는 Neurobrain(Neuro21, Korea), HTP그림검사를 사전 사후 실시하여뇌파는 SPSS 24.0 프로그램을 이용하여 기술통계, 윌콕슨 부호순위 검정(Wilcoxon signed-ranks test)으로 분석하였고 HTP그림검사와 ETC발달적 위계에 따라 회기별 질적 분석하였다. 본 연구 결과는 다음과 같다. 첫째, 좌우뇌 델타파, 세타파, 베타파가 감소하였으나 유의미하지 않았다. 둘째, 육체적 긴장 및 정신적 스트레스 감소의뇌파변화를 확인하였다. 셋째, HTP 그림검사를 미술치료 전․후 실시 질적 분석하였다. 넷째, 지적장애인의ETC 기반 구조화 집단 미술치료는 ‘ETC’ 각 수준이 회기에 분리된 기능이 아닌 서로 연결되면서 매체와의 상호작용과 치료적 출현반응으로 나타났고, 지각능력과 상호작용의 향상은 HTP 그림검사의 질적 분석 결과로 알수 있었다. 따라서 본 연구는 ETC 기반 매체를 통한 치료적 경험이 지적장애인의 육체적 긴장, 스트레스를 감소시키고 인지적 기능의 유지, 향상에 도움이 되는 뇌파 변화를 확인하였고 연구의의와 제한점을 논의하였다.

The purpose of this study was to investigate the effect of ETC-based structured group art therapy on brainwave changes for people with severe intellectual disabilities. The study recurited 5 adult male participants with severe intellectual disabilities visiting their day care center in their 20s and 30s, but one participant was droppted out due to low attendance. The study executed a total of 17 pre- and post-test from July 26, 2024 to February 23, 2025, performed Neurobrain (Neuro21, Korea) and HTP picture test before and after, and analyzed their brainwaves by descriptive statistics and Wilcoxon signed-ranks test using the SPSS 24.0 program. Then, the study performed qualitative analysis for each session according to the HTP picture test and the ETC developmental hierarchy. The results of this study were as follows. First, the level of the left right brain delta wave, theta wave, and beta wave decreased, but they were not significant. Second, it confirmed brainwave changes in the reduction of physical tension and mental stress. Third, the study qualitatively analyzed HTP picture test before and after the art therapy. Fourth, the ETC-based structured group art therapy for participants demonstrated that each level of "ETC" was integrated across sessions rather than functioning separately, resulting in interaction with the medium and therapeutic emergence response. The study revealed their perceptual ability and interaction improvement after the qualitative analysis of the HTP picture test. Therefore, this study identified brainwave changes that therapeutic experiences through ETC-based media reduced physical tension and stress and helped maintain and improve their cognitive functions. Based on these findings, the significance and limitations of the study were discussed.

This paper is written to explicate the working of Quantum Computing and its mechanics. Quantum Computing is basically a minute field from Nanotechnology. The main purpose of this paper is to explain an inexperienced user about the technology and principles used while designing the architect of a quantum computer. This paper is sectioned into 7 parts. Part 1 is a brief introduction to Quantum Computing i.e. basic working principle of a Qubit. Part 2 covers Qubit and the architect of the whole system. It also tells us about the Qubit in more detail like how data is represented and other principles like superposition and state of composite system. Part 3 tells us how quantum Computing can be built using Qubits and applies the above mentioned principles. Part 4 deals with the basic introduction to Quantum Mechanics and some principles of like Dual nature of light, and Uncertainty Principle. Part 5 narrates us about the Advantages of Quantum Computer over present computing systems. Part 6 discusses the overheads of Quantum Computing. Part 7 describes about the implementation of Quantum Computing in today’s world. Finally this paper offers a insight about how and by when we will be able to design a full time Quantum Computer what are the probable consideration to be taken in to account.

삶의 질을 높이기 위하여 무선 애드혹망 기술은 컴퓨터과학과 건강관리 응용산업에서 가장 중요한 분야의 하나로 알려져 있다. 유비쿼터스 건강시스템은 또한 실시간으로 비상상태의 경고기능을 제공해준다. 이러한 기능은 봉사자들의 수를 줄여줄 뿐 아니라 만성적인 병자와 노인들을 살아갈 수 있도록 돕는다. 시스템의 응용을 위하여 효과적이며 적절한 네트워크 시스템은 필수적이다. 따라서, 본 논문에서는 환자 노드가 지속적으로 뇌파를 측정하여 병원에 위치한 서버로 전송하는 다양한 네트워크 환경을 제안한다. 그리고, 이동노드들의 다양한 이동성과 토폴로지로 구성된 네트워크 시스템들을 옵넷 시뮬레이터로 시뮬레이션을 하고 평가할 것이다.

To improve the quality of life, wireless ad-hoc network technologies are considered as one of the key research areas in computer science and healthcare application industries. The ubiquitous healthcare systems also provide alerting mechanisms against ill conditions in real time. This minimizes the need for care-givers and helps the chronically ill and elderly to survive. For the application of the system, supporting the efficient and proper network system is essential. So in this paper, I suggest some hospital network environments including patient mobile nodes continuously sending brainwaves to the server of the hospital area. Finally, the network systems are simulated by OPnet simulator and evaluate the performance among various mobility of the mobile nodes and topologies of the network for the efficient system.

The purpose of this research was to determine the effects of the functional lateralization of the brain variables related to the sex, the scientific attitude and the scientific exploration skills. The science instruction is divided in each type of the lecturing class with the experiment class. As for the degree of SMR brainwave activation in each stage are presented while accumulating the brain waves from the right, left and the whole brain waves are analyzed during the science learning activities. It is therefore reasonable to consider the science instruction types and brain lateralization to enhance the science learning effectiveness. Sensorimotor rhythm brainwave as the low Beta is represented well to show the thought process. Category quantification scores and objective scores are calculated to show the visual positioning map for the relationships of the categories by homogeneity analysis.