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연구 분야

기술 도입 효과 및 상용화 단계

경제적/시장 적용 및 기대 효과

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스트레스와 정신 건강을 위한 생체 신호 및 신경 신호 연구
  • HRV, fNIRS, EEG 분석 기술을 활용한 스트레스 평가 시스템은 기업 임직원 건강 관리 프로그램, 디지털 헬스케어 플랫폼 등에 적용되어 정신 건강 관리 서비스의 질을 향상시킬 수 있습니다.
  • PTSD 치료 결과 예측 모델은 정신과 병원 및 상담 센터에서 환자 맞춤형 치료 계획 수립에 기여하며, 현재 파일럿 테스트 및 임상 데이터 확보 단계에 있습니다.

정신 건강 관리 시장은 지속적으로 성장하고 있으며, 특히 AI 기반 솔루션 도입을 통해 객관적 데이터 기반의 효율적인 스트레스 관리 및 정신 질환 예방이 가능해집니다. 이는 의료비 절감 및 생산성 향상으로 이어져 기업 경쟁력 강화에 기여할 것으로 기대됩니다. 전 세계적으로 감정 인식 기술 시장은 2032년까지 연평균 15.3% 성장하여 약 701억 달러에 이를 것으로 전망됩니다.

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생체 신호와 머신러닝을 활용한 인간-컴퓨터 상호작용(HCI)
  • IR 및 RGB 영상 융합 기반 비접촉형 생체 신호 모니터링 기술은 스마트홈, 차량 내 운전자 모니터링 시스템, 비대면 건강 관리 서비스 등에 즉시 적용 가능하며, 시제품 개발 및 성능 검증 단계에 있습니다.
  • MR 기반 스트레스 완화 콘텐츠는 기업의 EAP(근로자 지원 프로그램), 교육기관의 심리 안정 프로그램, 웰니스 센터 등에서 활용될 수 있으며, 사용자 피드백을 반영한 콘텐츠 고도화가 진행 중입니다.

비접촉 생체 모니터링 기술 도입은 사용자 편의성을 극대화하고 지속적인 건강 관리를 가능하게 하여 관련 서비스 시장의 성장을 촉진합니다. MR/VR 시장의 확대와 함께 생체 반응형 콘텐츠는 사용자 몰입도와 만족도를 높여 새로운 비즈니스 모델 창출 및 시장 경쟁 우위 확보에 기여할 것입니다. 감정 인식 기술은 2027년까지 429억 달러 규모로 성장할 것으로 예상되며, 이는 다양한 산업에서의 기술 도입 확대를 의미합니다.

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실시간 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 설계 연구
  • EEG-fNIRS 융합 BCI 기술은 집중력 향상 훈련 시스템, 뇌졸중 환자 재활 보조 장치, 사용자 맞춤형 게임 및 교육 콘텐츠 개발에 활용될 수 있으며, 핵심 알고리즘 개발 및 프로토타입 제작 단계에 있습니다.
  • 실시간 사용자 상태 추정 기술은 스마트 팩토리의 작업자 안전 모니터링, 고위험 직군 스트레스 관리 시스템 등 산업 현장 적용을 목표로 연구 개발 중입니다.

BCI 기술은 차세대 인터페이스로서 의료, 국방, 엔터테인먼트 등 다양한 산업에서 혁신적인 제품 및 서비스 개발을 가능하게 합니다. 초기 시장 형성 단계에 있으나, 기술 성숙도 증가에 따라 높은 투자 수익률과 시장 선점 효과가 기대됩니다. 특히 신경 기술 분야는 헬스케어, 접근성 향상 등 사회적 가치 창출과 함께 높은 성장 잠재력을 지니고 있습니다.

대표 연구 분야

연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야

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스트레스와 정신 건강을 위한 생체 신호 및 신경 신호 연구

이 연구는 생체 신호와 뇌 신호를 활용한 정신 건강 평가 및 스트레스 관리 기술을 개발하는 데 중점을 둡니다. 연구팀은 HRV(심박 변이도), fNIRS(기능적 근적외선 분광법), EEG(뇌파)와 같은 신호를 분석하여 스트레스가 신체와 뇌에 미치는 영향을 규명합니다. 이를 기반으로 개인 맞춤형 정신 건강 관리 시스템과 신경 치료 예측 모델을 설계하여, 치료 결과의 예측 가능성과 스트레스 관리의 효율성을 높이는 혁신적 솔루션을 제공합니다. 주요 연구 주제: HRV 및 fNIRS 기반 스트레스 평가 시스템 설계 PTSD 치료 결과를 예측하는 EEG 딥러닝 모델 구축 정신 건강 관리용 생체 신호 기반 진단 및 관리 기술

생체 신호 분석 (HRV, fNIRS)

정신 건강 관리 시스템

스트레스 평가 및 관리

뇌파 데이터 기반 예측 모델

PTSD 치료 결과 예측

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생체 신호와 머신러닝을 활용한 인간-컴퓨터 상호작용(HCI)

본 연구는 생체 신호 처리와 딥러닝 기반 인간-컴퓨터 상호작용(HCI) 기술을 통해 인간의 경험을 풍부하게 하고 디지털 인터페이스를 개선하는 데 중점을 둡니다. 특히 rPPG(원격 광용적맥파)와 같은 비접촉형 생체 신호 추출 기술을 발전시키며, IR(적외선) 및 RGB 영상 융합을 통한 심박수 및 심박 변이도 추정 모델을 개발합니다. 또한, 혼합 현실(MR)을 활용하여 스트레스를 줄이고 정서적 웰빙을 증진하는 인터랙션 콘텐츠를 제작하여 HCI의 새로운 가능성을 탐구합니다. 주요 연구 주제: IR 및 RGB 융합 영상 기반 비접촉형 생체 신호 모니터링 MR 기반 스트레스 완화 콘텐츠 개발 생체 신호를 활용한 인간 중심 HCI 기술 설계

원격 광용적맥파(rPPG)

딥러닝 기반 신호 처리

비접촉형 생체 신호 모니터링

혼합 현실(MR) 기반 인터랙션

인간 중심 HCI 기술

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실시간 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 설계 연구

본 연구는 EEG(뇌파)와 fNIRS(기능적 근적외선 분광법)를 활용하여 실시간 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 개발하는 데 중점을 둡니다. EEG는 고해상도의 시간적 정보를 제공하며, fNIRS는 산소화 혈류 변화를 기반으로 한 뇌의 국소적 활성화 패턴을 측정합니다. 이 두 신호를 융합함으로써 뇌의 전기적 활동과 혈류 역학적 변화를 동시에 분석하여 보다 정밀한 사용자 상태 추정이 가능해집니다. 연구의 목표는 실시간 뇌 신호 해석을 통해 사용자의 의도나 정서 상태를 정확히 파악하고, 이를 기반으로 개인화된 피드백과 인터랙션을 제공하는 것입니다. 이를 통해 인지 기능 향상, 정신 건강 관리, 그리고 다양한 응용 환경에서의 효율적인 인간-기계 상호작용을 지원하는 혁신적인 BCI 시스템을 설계합니다. 주요 연구 주제: EEG-fNIRS 융합 기반 사용자 상태 추정 모델 개발 실시간 신호 처리 및 피드백 시스템 설계 정신 건강 관리 및 인지 기능 향상을 위한 인터랙션 디자인 신경 신호 기반 개인화 인터페이스 기술

Electroencephalogram (EEG)

fNIRS

BCI 시스템

실시간 BCI