가. 뇌파 분석
실험을 통해 측정된 뇌파의 분석을 위하여 Laxtha사에서 제공하는 프로그램인 Telescan을 이용하여 분석을 진행하였다. 각 뇌파 데이터는 온도 조건 및 사용된 시 트의 종류에 따라 나누어 분석 되었으며, 측정 위치별 뇌파의 분석은 상대파워값을 구하여 온도 조건에 따라 증감경향을 분석하였다. 식(3-1)은 상대파워값(relative power) 분석에 사용된 수식을 나타내고 있다.
(3-1)
또한 안정감을 나타내는 Alpha파, 각성도를 나타내는 Beta파의 상호 비율을 구하 여 조건에 따라 뇌의 전 영역에서 Alpha파와 Beta파의 활성도를 파악하고자 하였으 며 이는 식(3-2)에 나타내었다.
(3-2)Theta파의 경우 일반적으로 4~7.99 Hz 영역으로 나타나는데 주로 졸음이나 지루함 을 느끼는 경우 Theta파와 동시에 증가하게 되며 Beta파는 감소하게 된다. 이를 이 용해 피험자의 졸음상태를 검출하였다.
Table 3.6은 중추 신경계에서 측정된 파라미터의 형태를 보여주고 있다. 피험자의 상태에 따라 뇌파의 신호 및 특징이 변화한다. 피험자가 각성, 흥분 상태일 경우 Beta파가 활성화되며 졸음이나 지루할 경우 Alpha파와 Theta파가 활성화된다. 이에 따라 작업 시 안정감을 나타내는 식(3-2)를 도출하였다.
Condition Parameter Patten
Alert, Arousal, Excited
↑Concentration index
↑
Increased mental workload
↑Pleasant
↑Sleepiness
↑Sleepiness, Boredom
↑Table 3.7 Pattern of the measured parameters in the central nervous system
나. 맥파 분석
실험을 통해 측정된 맥파를 분석하기 위하여 바이오센스 크리에이티브사에서 제공하 는 Ubiomacpa Vital을 사용하여 분석을 진행하였다. 맥파는 심장에서 분출되는 혈액을 손 가락 말초혈관에 적외선을 조사하는 방법으로 측정 및 분석을 수행하기 때문에 기존의 심전도 분석과 같은 분석방법을 이용하여 분석을 수행한다.
피험자의 맥파신호를 통해 스트레스지수와 교감신경계와 부교감신경의 비를 나타내는 LF/HF, 항스트레스 지수, 항상성의 지표로 쓰이는 맥파 표준편차인 SDNN(Standard Deviation of N-N Interval), 심장 부교감신경 조절 능력을 평가하는 지표인 맥박평균편차 RMSSD(Root Meas Square of Standard Deviation)를 분석하였으며 이 두 지수는 각성 또 는 긴장상태에서 낮은 값을 가진다.
스트레스 지수가 25이하일 경우 스트레스가 거의 없는 상태로 해석되며, 25~35인 경우 일시적인 스트레스 상태, 35~45 초기 스트레스 상태, 45~60 일시적인 스트레스가 반복적 으로 쌓이며 스트레스 내성이 약해지기 시작하는 시기, 60이상일 경우 만성 스트레스로 진행되는 상태로 해석된다. LF/HF는 약 1.5 전후로 나타나며 수면 상태에서 낮게 나타나
며 공포, 스트레스, 불안 상태에서는 높게 나타나는 것으로 보고되었다. SDNN과 RMSSD 는 심장에 관여하는 부교감 신경의 활동의 영향을 받으며 심장에 이상이 있는 경우나 이 상 징후가 나타나기 전 건강한사람에 비해 저하된다, 또한 SDNN과 RMSSD가 10이하의 값을 나타내는 경우 심장 질환의 발병위험이 높다는 것을 시사한다.
다. 온도 변화 분석
피험자의 피부온도를 측정하기 위하여 시트에 T-type 열전대를 등과 허벅지에 각각 6 개씩 총 12개를 부착하여 시트와 접촉된 온도를 측정하였으며, 시트와 접촉되지 않은 부 분인 복부, 안면, 팔, 다리 등의 표면 온도를 측정하기 위하여 비접촉식 온도측정기인 적 외선 열화상 카메라를 활용하여 측정하였다.
라. 주관설문조사 분석
피험자는 각 실험이 종료될 때마다 준비되어 있는 시트에 온열감 설문(TSV), 쾌적감 설 문(CSV), 주의집중력 설문 (CLV)를 평가하도록 하였으며, ASHRAE 7-point를 기준으로 피 험자가 느끼는 열적 상태의 강도를 –3~3점으로 7척도로 표시하는 설문조사로 따라서 0은 중립을 나타낸다. 본 논문에서는 평가된 설문과 측정된 뇌파, 맥파, 피부온도의 상관관계 에 대해 분석하고자 하였다.
마. 주의집중력 검사
피험자는 각 실험이 종료될 때마다 AB Math by Nicolas Lehovetzki를 통하여 80초 동 안 주의집중력 검사를 진행하였다. 주의집중력 검사는 간단한 덧셈과 뺄셈 등의 숫자가 무작위로 나열되어있는 숫자 중 가장 작은 숫자부터 오름차순으로 선택하는 것으로 피험 자는 80초 동안 간단한 테스트를 진행하였다. 온도조건 및 시트 사용에 따른 주의집중력 을 평가하였고 평가결과와 주관설문조사와 상관관계를 분석하고자 하였다.