심전도를 이용한 교통수단 생산성 평가 연구

초록

열차의 승차감을 정량적으로 평가하기 위한 생체신호 분석 알고리즘 개발에 관한 것이다. 정량적 감성평가를 위해 사용되는 각 생체신호를 열차차량에 맞게 신호 처리하여 분석의미를 지니는 매개변수를 추출하는 것을 목적으로 한다. 신체가 긴장되거나 스트레스를 받게 되면 교감신경계가 활성화되는데, 교감신경계의 활성화는 심박수의 증가, 말초체온의 감소, 피부저항의 감소, 호흡율의 증가를 가져온다. 본 실험에서는 새마을, 무궁화, KTX 각 열차의 상행 및 하행시, 총 8명의 피험자에게서 심전도(ECG), 전기피부반응(GSR), 호흡율의 생체신호를 측정하였고 각 생체신호들을 정량적으로 분석하기 위하여 4개의 매개변수를 추출하였다.심전도에서는 각 초별로 분당 심박수(beat per minute, BPM)와 교감신경계 활성도를 평가하는 심박변이도(heart rate variability, HRV)를 추출하였다. 전기피부반응은 고주파 노이즈를 제거한 뒤, 1초 단위로 재샘플링하여 데이터를 추출하였다. 호흡율은 가변 역치법을 활용하여 호흡 주기를 검출하였다.