심장과 호흡의 연결성을 이용한 감성인식 방법

서지정보

ㆍ발행기관 : 한국감성과학회 ㆍ수록지정보 : 감성과학 / 20권 / 3호
ㆍ저자명 : 이동원, 박상인, 황민철

목차

1. 서론
2. 이론적 배경
3. 연구방
3.1. 실험 참가자
3.2. 자극 구성
3.3. 실험 절차
3.4. 데이터 수집 및 신호처리
3.5. 통계분석
4. 연구결과
4.1. 스펙트럼분석 결과
4.2. 통계분석 결과
5. 논의
6. 결론
REFERENCES

한국어 초록

감성을 인식하는데 있어 생리적 반응은 중요하다. 생리적 반응은 인체의 주요 기관들과 밀접한 관련이 있지만 감성을 인식하는데 연결성은 고려되지 않고 있다. 자율신경계는 감성과 밀접한 관련이 있는데, 심장과 폐와 같은 인체 내주요 내장기관에 분포되어 기능적 상보작용을 통해 생리적 반응을 조절하기 때문이다. 따라서 본 연구는 심장과 호흡의 연결성을 분석하고 감성을 인식하는 중요한 연결 변수를 찾고자 하였다. 피험자 18명(남 10명, 평균 나이 24.72 ± 2.47)은 소리 자극을 이용한 감성 유발 실험에 참여하였고 심전도와 호흡 데이터를 측정하였다. 수집된 심장과 호흡 데이터는 스펙트럼 분석을 이용하여 HRV와 BRV spectrum을 구하였고, 감성에 따른 HRV와 BRV spectrum의 동기화 차이를 일원배치분산분석을 통해 통계적 유의성을 확인하였다. Tukey 검증 결과, arousal-relaxation은 HF 대역에서 심전도와 호흡의 동기화 차이로 인식 가능하였고(p = 0.008, d = 1.4274), negative-positive는 LF 대역에서 인식이 가능하였다(p = 0.002, d = 1.7377). 본 연구 결과로 심장과 호흡의 연결성을 통해 차원적 감성을 정량적으로 평가할 수 있음을 확인하였고, 복합적인 원인으로 발현되는 감성을 인식하는데 생리적 반응들의 연결성 변수의 활용도가 높을 것으로 기대된다.

영어 초록

Physiological responses have been measured to recognize emotion. Although physiological responses have been interrelated between organs, their connectivities have been less considered for emotion recognizing. The connectivities have been assumed to enhance emotion recognition. Specially, autonomic nervous system is physiologically modulated by the interrelated functioning. Therefore, this study has been tried to analyze connectivities between heart and respiration and to find the significantly connected variables for emotion recognition. The eighteen subjects(10 male, age 24.72 ± 2.47) participated in the experiment. The participants were asked to listen to predetermined sound stimuli (arousal, relaxation, negative, positive) for evoking emotion. The bio-signals of heart and respiration were measured according to sound stimuli. HRV (heart rate variability) and BRV (breathing rate variability) spectrum were obtained from spectrum analysis of ECG (electrocardiogram) and RSP (respiration). The synchronization of HRV and BRV spectrum was analyzed according to each emotion. Statistical significance of relationship between them was tested by one-way ANOVA. There were significant relation of synchronization between HRV and BRV spectrum (synchronization of HF: F(3, 68) = 3.605, p = 0.018, ηp2 = 0.1372, synchronization of LF: F(3, 68) = 5.075, p = 0.003, ηp2 = 0.1823). HF difference of synchronization between ECG and RSP has been able to classify arousal from relaxation (p = 0.008, d = 1.4274) and LF's has negative from positive (p = 0.002, d = 1.7377). Therefore, it was confirmed that the heart and respiration to recognize the dimensional emotion by connectivity.

참고 자료

없음