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한국감성과학회> 감성과학> 스트레스에 대한 심리 반응 유형과 심박변이도의 관련성

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스트레스에 대한 심리 반응 유형과 심박변이도의 관련성

Relationships of Psychological Factors to Stress and Heart Rate Variability as Stress Responses Induced by Cognitive Stressors

장은혜 ( Eun Hye Jang ) , 김아영 ( Ah Young Kim ) , 유한영 ( Han Young Yu )
  • : 한국감성과학회
  • : 감성과학 21권1호
  • : 연속간행물
  • : 2018년 03월
  • : 71-82(12pages)

DOI

10.14695/KJSOS.2018.21.1.71


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본 연구에서는 스트레스에 대한 심리 반응 요인과 인지 스트레스원에 의해 유발된 심박변이도의 변화와의 관계를 확인하고자 하였다. 33명의 실험참여자는 지난 2주 동안 경험한 스트레스에 대하여 정신적 신체적 증상들을 스트레스반응 척도 상에 평가하였다. 또한 실험참여자가 인지 스트레스 과제를 수행하는 동안 심전도 신호가 기록되었다. 심박변이도 지표로서, R-R간격의 표준편차(SDNN), 연속한 R-R 간격 차이 값의 평균제곱근(RMSSD)과 심박변이도의 저주파 성분(LF)과 고주파 성분(HF)의 비율이 추출되었다. 스트레스 반응은 회복기 동안의 평균에서 기저선의 평균을 뺀 차이값으로 분석에 사용되었다. 분석 결과, 스트레스 요인과 심박변이도 지표들과의 유의한 정적 상관을 보였다. 특히 스트레스에 대한 공격 반응의 증가는 모든 심박변이도 지표의 증가와 연관이 있었다. 모든 심박변이도 지표의 증가는 자율신경계가 동시에 활성화됨을 의미한다. 즉, 공격 반응의 증가는 교감 및 부교감신경계의 활성도의 증가와 관련이 있다. 또한 긴장, 우울, 피로와 좌절은 RMSSD와의 정적 상관이 있었다. RMSSD의 증가는 부교감신경계 활성의 증가를 의미하는 것으로, 긴장, 우울, 피로, 좌절의 증가와 부교감 신경의 활성도의 증가가 연관이 있었다. 이러한 자율신경의 공동 활성화는 주의 집중을 요하는 인지 스트레스원에 대한 통합된 반응으로 여겨진다.
Stress involves changes in behavior, autonomic function and the secretion of hormones. Autonomic nervous system (ANS) contributes to physiological adaptive process in short durations. In particular, heart rate variability (HRV) analysis is commonly used as a quantitative marker depicting the ANS activity related to mental stress. The aim of this study is to investigate correlations between psychological responses to stress and HRV indices induced by the cognitive stressor. Thirty-three participants rated their mental and physical symptoms occurred during the past two weeks on Stress Response Inventory (SRI), which is composed of seven stress factors that may influence the status of mental stress levels. Then, they underwent the psychophysiological procedures, which are collected electrocardiogram (ECG) signals during a cognitive stress task. HRV indices, the standard deviation of R-R interval (SDNN), root mean square of successive R-R interval difference (RMSSD) and low frequency (LF)/high frequency (HF) ratio were extracted from ECG signals. Physiological responses were calculated stress responses by subtracting mean of the baseline from the mean of recovery. Stress factors such as tension, aggression, depression, fatigue, and frustration were positively correlated to HRV indices. In particular, aggression had significant positive correlations to SDNN, RMSSD and LF/HF ratio. Increased aggressive responses to stress correlated with the increases of all HRV indices. This means the increased autonomic coactivation. Additionally, tension, depression, fatigue, and frustration were positively associated with RMSSD reflecting increases in parasympathetic activation. The autonomic coactivation may represent an integrated response to specific cognitive reactions such as the orienting response.

UCI(KEPA)

I410-ECN-0102-2018-500-004179246

간행물정보

  • : 공학분야  > 기타(공학)
  • : KCI 등재
  • : -
  • : 계간
  • : 1226-8593
  • :
  • : 학술지
  • : 연속간행물
  • : 1998-2019
  • : 919


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1차세대 이동공간 대상의 콘텐츠 감성 평가를 위한 우선순위 도출

저자 : 이정민 ( Jung Min Lee ) , 주다영 ( Da Young Ju )

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 3-16 (14 pages)

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제 4차 산업 시대의 도래는 기존 사회와 산업 생태계를 급속히 변화시키며, 기술, 문화, 금융 등의 경계선을 사라지게 하고 있다. 이동공간 산업도 마찬가지로, 기존의 기계공학 중심의 산업이 전자 및 정보통신기술과 융합함에 따라 이동성 및 안전성 중심의 공간을 넘어, 인포테이먼트 및 콘텐츠를 소비할 수 있는 공간으로 변화하고 있다. 현재까지 수행된 차세대 이동공간 관련 이론적 평가 방법은 대부분 사용성 평가, 혹은 수용성 평가방법 등에 집중되어있으나, 실제 동향조사에 의하면 대부분의 자동차 OEM을 포함한 많은 이동공간 업체에서는 감성평가를 중요시하고 있는 것으로 나타났다. 이에 본 연구는 차세대 이동공간에서의 콘텐츠 인터랙션을 개발하는 데에 있어 어떠한 감성 요소들을 평가해야 하는지에 대해 수행한다. 패트릭 조단의 네 가지 즐거움 이론의 감성요소들을 기반으로 국내 운전자 116명을 대상으로 차세대 이동공간에서 콘텐츠 감성평가를 수행할 때 필요한 요소들에 대해 평가하였다. 통계분석 및 AHP(Analytic Hierarchy Process) 분석 결과, 심리적-관념적-사회적-물리적 즐거움 순으로 평가 우선순위를 도출시키는 것이 필요하며, 콘텐츠 소비 유형에 따른 평가를 수행하는 것이 필요할 것으로 나타났다.

2감성적 경험을 위한 완전 자율주행 자동차 실내공간 디자인 방안: 실내행위에 대한 소비자 의식조사를 중심으로

저자 : 권주영 ( Ju Yeong Kwon ) , 주다영 ( Da Young Ju )

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 17-34 (18 pages)

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스스로 완벽하게 목적지까지 주행하는 완전 자율주행 자동차 시대가 가까운 미래에 도래할 것으로 예상되면서 자동차 산업은 1800년대 후반에 자동차가 탄생한 이래 큰 변화를 꾀해야 할 중대한 전환기를 맞이하고 있다. 완전자율주행 자동차는 단순한 이동수단의 개념을 넘어 생활공간으로 정의되어지며, 앞으로 실내공간을 중심으로 큰 변화가 나타나게 될 것이라고 전망되고 있으나 완전 자율주행 자동차 실내공간 디자인에 대한 기존 연구는 미비한 실정이다.
이에 본 연구는 생활공간이라는 개념에 적합하도록 사용자의 감성적 경험을 충족시켜줄 수 있는 근본적인 디자인 요소인 실내행위에 대한 분석을 통해 실내공간 디자인 방안을 제안하고자 한다. 이를 위해 완전 자율주행 자동차의 실내행위에 대한 소비자 의식을 조사하였다. 분석 결과 국내 소비자들은 완전 자율주행 자동차 내에서 '수면 및 휴식', 'TV 및 영화 시청', '음악감상' 등 개인 중심 행위 중에서도 휴식 및 감상 활동과 관련된 실내행위에 대한 필요성을 인지하고 있었으며, 본 연구 결과를 바탕으로 완전 자율주행 자동차 실내공간 디자인 방안을 제안하였다. 본 연구는 소비자 니즈(needs)를 정량적 방법으로 분석하여 실내공간 디자인 방안을 새로운 시각으로 제시한 선도적인 연구라는 점에서 중요한 의미를 지닌다.

3표면적 변화에 기반한 입체적 웨어러블 호흡수 센서의 가능성 탐색

저자 : 이승표 ( Seungpyo Lee ) , 반현성 ( Hyunsung Ban ) , 이주현 ( Joohyeon Lee )

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 35-44 (10 pages)

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본 연구에서는 센서의 표면적 변화에 따른 입체적 호흡수 센서의 센싱 방식을 제안하고, 직물 기반의 입체적 호흡수센서의 성능 평가 및 의복에 적용할 수 있는 디자인 방향성을 탐색하고자 한다. 이를 위해 입체적 구조의 차이에 따라 2가지 유형의 입체적 호흡수 센서를 제작하고 더미와 인체 대상으로 연구를 실시하였다. 연구Ⅰ은 더미 대상실험으로 센서의 유형 및 호흡 속도의 연구변인에 의해 입체적 호흡수 센서의 측정 가능성을 탐색하였다. 연구Ⅱ는 7명의 20대 남성을 대상 실험으로 연구Ⅰ의 연구변인 이외에 3개의 측정 위치별 적합한 유형의 센서를 제안하였다. 입체적 호흡수 센서의 정확도, 재현성, 신뢰도를 평가하기 위해, 의료기기 분야의 대표적 웨어러블 호흡수 센서인 BIOPAC을 사용하여 입체적 호흡수 센서와 동시에 호흡수를 측정하였다. 이상의 연구 결과를 통해 더미 대상으로 입체적 호흡수 센서의 측정 가능성을 탐색하였으며, 인체 대상으로 호흡수를 측정하여 측정 위치별 적합한 유형의 센서를 제안하였다.

4Preliminary Evidence for the Psychophysiological Effects of a Technological Atmosphere in E-Commerce

저자 : Yeo Jin Jung , Yuri Lee , Ha Youn Kim , So-yeon Yoon

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 45-58 (14 pages)

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As information and communication technologies (ICTs) become more advanced, consumers are able to experience retailing activities such as searching for products and services in online retail shops and for Internet-exclusive branded contents. Specifically, fashion retailers are facing the need to develop more novel experiential design than one another to maximize customers' experience in Internet websites and secure sustainable competency. Confirming methods of organic integration of experiential and visual features of both online and mobile channels is an important aspect of the study of extended consumers' interfaces of retail channels. Mehrabian and Russell's stimulusorganism- response (S-O-R) paradigm and Sugiyama and Andree's attention, interest, search, action, and share (AISAS) model were used for this research. Specifically, the present study considered the effect of e-commerce website features on consumers' emotional reactions (pleasure and arousal) and the consequent impact on online consumer behaviors (search, action, and share). Hence, plus the self-reported survey methods, each subject's psychophysiological indicators (i.e., pleasure and arousal) were measured to obtain more objective and reliable data and to redeem the results of the self-reported survey. Findings revealed the implications of the e-commerce website feature by comprehending the S-O-R paradigm and AISAS model and extending the understanding of the role of variables associated with comprehended frameworks based on psychophysiological data.

5대화형 에이전트의 오류 상황에서 사회적 전략 적용: 사전 양해와 사과를 이용한 사례 연구

저자 : 이유미 ( Yoomi Lee ) , 박선정 ( Sunjeong Park ) , 석현정 ( Hyeon-jeong Suk )

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 59-70 (12 pages)

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음성인식 기술의 비약적 발전으로 최근 몇 년 사이 대화형 에이전트는 스마트폰, 인공지능 스피커 등을 통해 널리 보급되었다. 음성인식 기술의 인식의 정확도는 인간의 수준까지 발전하였으나, 여전히 말의 의미나 의도를 파악하는것과 긴 대화를 이해하는 것 등에는 한계를 보이고 있다. 이에 따라 사용자는 대화형 에이전트를 사용함에 있어 다양한 오류 상황들을 경험하고 있으며 이는 사용자 경험에 부정적인 영향을 미칠 수 있다. 또한, 목소리를 주 인터페이스로 하는 인공지능 스피커의 경우, 대화형 에이전트의 기능 및 한계에 대한 피드백의 부족은 지속적 사용을 저해하는 요소로 꼽히고 있다. 따라서 사용자가 대화형 에이전트의 기능 및 한계를 보다 잘 이해하고 오류 상황에서 부정적인 감정을 완화할 수 있는 방안에 대한 연구에 대한 필요성이 높으나, 아직 관련 연구는 미비한 실정이다. 이에 본 연구에서는 사회적 전략 중 '사전 양해'와 '사과'를 대화형 에이전트에 적용하고 이러한 전략이 사용자가 에이전트에 대해 느끼는 인식에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. 이를 위해 사전 양해와 사과 여부를 나누어 사용자가 대화형에이전트와 대화하는 데모 영상을 제작하였고, 실험참가자들에게 영상을 보여준 뒤 느끼는 호감도와 신뢰도를 설문을 통해 평가하도록 하였다. 총 104명의 응답을 분석한 결과, 문헌조사를 토대로 한 우리의 예상과는 상반되는 결과를 얻었다. 사전 양해는 오히려 사용자에게 부정적인 인상을 주었으며, 특히 에이전트에 대한 신뢰도에 부정적인 영향을 주었다. 또한 오류 상황에서의 사과는 사용자가 느끼는 호감도나 신뢰도에는 유의미한 영향을 미치지 않았다. 심층인터뷰를 통해 원인을 파악한 결과, 실험참가자들은 인공지능 스피커를 사람과 같은 인격체보다는 단순한 기계에 가깝다고 인식했기 때문에 인간관계에 작용하는 사회적 전략이 영향력을 발휘하지 못한 것으로 해석된다. 이러한 결과는 사용자가 에이전트를 얼마나 기계, 혹은 사람에 가깝게 인식하는지에 따라 오류 상황에 대한 에이전트의 대처방식 또한 달라져야 함을 보여준다.

6스트레스에 대한 심리 반응 유형과 심박변이도의 관련성

저자 : 장은혜 ( Eun Hye Jang ) , 김아영 ( Ah Young Kim ) , 유한영 ( Han Young Yu )

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 71-82 (12 pages)

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본 연구에서는 스트레스에 대한 심리 반응 요인과 인지 스트레스원에 의해 유발된 심박변이도의 변화와의 관계를 확인하고자 하였다. 33명의 실험참여자는 지난 2주 동안 경험한 스트레스에 대하여 정신적 신체적 증상들을 스트레스반응 척도 상에 평가하였다. 또한 실험참여자가 인지 스트레스 과제를 수행하는 동안 심전도 신호가 기록되었다. 심박변이도 지표로서, R-R간격의 표준편차(SDNN), 연속한 R-R 간격 차이 값의 평균제곱근(RMSSD)과 심박변이도의 저주파 성분(LF)과 고주파 성분(HF)의 비율이 추출되었다. 스트레스 반응은 회복기 동안의 평균에서 기저선의 평균을 뺀 차이값으로 분석에 사용되었다. 분석 결과, 스트레스 요인과 심박변이도 지표들과의 유의한 정적 상관을 보였다. 특히 스트레스에 대한 공격 반응의 증가는 모든 심박변이도 지표의 증가와 연관이 있었다. 모든 심박변이도 지표의 증가는 자율신경계가 동시에 활성화됨을 의미한다. 즉, 공격 반응의 증가는 교감 및 부교감신경계의 활성도의 증가와 관련이 있다. 또한 긴장, 우울, 피로와 좌절은 RMSSD와의 정적 상관이 있었다. RMSSD의 증가는 부교감신경계 활성의 증가를 의미하는 것으로, 긴장, 우울, 피로, 좌절의 증가와 부교감 신경의 활성도의 증가가 연관이 있었다. 이러한 자율신경의 공동 활성화는 주의 집중을 요하는 인지 스트레스원에 대한 통합된 반응으로 여겨진다.

7명상호흡 모니터링용 스마트의류를 위한 호흡수 측정 직물센서 연구

저자 : 황수정 ( Su Jung Hwang ) , 정윤원 ( Yoon Won Jung ) , 이주현 ( Joo Hyeon Lee )

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 83-90 (8 pages)

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본 연구의 목적은 정신적, 신체적 힐링을 위한 명상용 스마트 의류 개발을 위한 기초연구로서 명상 시 복식호흡수를 측정함으로써, 의복을 통해 명상의 진입상태를 모니터링 하기 위한 방법을 연구하는 것이다. 이를 위해 본 연구에서는 Single Wall Carbon Nano-Tube (SWCNT)를 기반으로 한 스트레인 게이지 타입의 직물센서를 구현하고, 1차 실험으로 0.1 Hz의 주기로 복부형태의 더미를 5 cm 길이로 2분간 개폐를 반복하여 명상호흡을 시뮬레이션 한 결과 참조전극인 BIOPAC과 직물호흡센서의 신호가 매우 높은 일치도를 나타냈다(p<0.001). 같은 조건으로 2차 본 실험에서 피험자 4명에게 명상호흡을 수행하도록 하였고, 배꼽점, 횡경막 부근 중심과 측면 총 4군데 위치에서 출력된 전압 값을 비교한 결과 배꼽점 중심 위치와 횡경막 측면에서 신호의 일치도가 높고, 크고 안정된 신호형태를 보여 명상호흡을 측정하기에 적합한 위치로 선정되었다. 따라서 본 연구에서는 긴 호흡주기의 명상호흡을 측정하기 위한 직물센서를 구현하고, 이 센서의 명상 호흡수 측정을 위한 신뢰성과 타당성을 검토하며, 인체 상 측정위치에 따른 호흡 수 측정효율을 비교, 고찰하는 것을 목표로 하였다.

8The Influence of Proportion Preference in Automotive Design: Comparison Between Japanese and German Automobiles

저자 : Joo Young Jung

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 91-98 (8 pages)

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The purpose of this study is to reveal concrete evidence on how aesthetic preference is applied in product design by countries. Since the 19th century, the proportion has been examined various times, and the conclusions consistently showed the strong preference for the golden ratio (1:1.618). However, previous studies are mainly focused on western products that were designed by western designers, so when the same experiment conducted for the first time in Asia with the question of 'Is the Asian subjects also likes the golden ratio?', the result clearly revealed that Korean subjects have a significant preference for the root ratio (1:1.414) and perfect square (1:1). It demonstrates that proportion preference might be different by countries, and it also influences on everyday products. Moreover, there is not enough evidence of Asian product proportions. For this reason, this study will strive to expand the knowledge on Asian aesthetic preference by focusing on Japanese automobiles that were designed and produced in Japan. 55 iconic Japanese automobiles were analyzed for proportion and compared with 50 iconic German automobiles. The result shows that Japanese automobiles have a shorter length of 7:10 (1:1.414) ratio than German automobiles with 13:23 (1:1.769) ratio. This result proves that there is the difference in preference for the proportion of Japan and Germany, and it has already influenced on automobile proportions. This result has a strong value that finding the most appropriate proportion of automotive design is a major issue in new product development, so this can be adapted to various fields of the design process where strong cultural value exists.

9주변에서 찾은 우리 색동의 기원과 감성에 대한 고찰

저자 : 김지수 ( Jisu Kim ) , 나영주 ( Youngjoo Na )

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 99-114 (16 pages)

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색동은 고대부터 사용해 온 우리 고유 원단이며 다양한 색사를 경사로 사용하여 동일간격 세로 줄무늬가 반복적으로 나타나도록 평직, 수자직으로 직조한 것이다. 본 연구는 고대의 색동이 어떻게 발생하였고 그 의미가 무엇인지에 대해 고찰하였다. 연구방법으로는 선행논문 및 단행본, 학술지 등의 문헌자료, 박물관 자료, 신문과 사진 자료, 인터넷 검색 등을 이용하였으며 도자기, 금속공예, 무용 등 복합예술의 다양한 분야에서 나타난 고대문화의 연결고리를 고찰하였다. 또 조선족 자료와 일본의 아스카 문화 및 다카마스총의 고분벽화를 통해서 고구려, 백제의 흔적을 살펴보았다. 색동은 즐거움, 기쁨, 경사, 하늘의 축복, 신령함, 바람, 풍작 등을 의미하며 우리 선조의 낙천적이고 긍정적인 정서를 표현하는데 구체적으로 살펴보면 첫째, 색동으로 나라와 가정의 경사와 즐거움, 기쁨의 감정을 표현하였으며 좋은 일이 반복되고 지속되길 기원하는 마음을 나타내었다. 둘째, 단아한 아름다움을 통해 질서, 평등, 조화를 상징한다. 셋째, 색동은 생명, 힘이며 신성한 존재로서 숭상된 하늘에 속한 신비스러운 새를 나타낸다. 넷째, 부와 풍요로서 비, 바람 또는 밭이랑을 상징한다. 조선족과 일본에 남아 있는 우리 한복과 색동의 경쾌하고 선명한 색사용을 통해 우리 선조의 자긍심과 정체성을 엿볼 수 있었다.

10공간의 깊이감 지각과정에 나타난 시각정보획득 특성

저자 : 김종하 ( Jong-ha Kim ) , 조지영 ( Ji Young Cho )

발행기관 : 한국감성과학회 간행물 : 감성과학 21권 1호 발행 연도 : 2018 페이지 : pp. 115-128 (14 pages)

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디자인 과정과 실제 공간을 사용함에 있어 공간감을 이해하는 것이 매우 중요한 역할을 하는데, 동일한 공간이라도 어떻게 디자인하느냐에 따라 공간의 깊이감에 대한 지각이 달라질 수 있다. 공간의 3차원적인 속성인 넓이, 깊이, 높이 중 넓이와 높이감에 대한 이론과 연구들에 비해 깊이감에 대한 이론이나 연구는 상대적으로 적은데 이는 넓이나 높이에 비해 공간의 깊이감이 초래하는 효과에 대한 관심이 부족했던 원인으로 보인다. 본 연구는 Computer Graphic으로 제작한 실내공간을 대상으로 시선추적장치를 이용하여 깊이감에 대한 지각과정을 이해하고자 하였다. 44명의 실내디자인 전공 학생들이 실험에 참가하여 마주보이는 벽면에 깊이감을 자극하는 구성요소를 달리한 3개의 이미지를 보며 가장 깊어보이는 공간을 탐색하였다. 그 결과 3개의 이미지간에 주시시간의 차이가 나타났고, 가장 깊어 보이는 공간에 대한 응답에 따라서도 주의집중에 통계적으로 유의미한 차이가 발견되었다. 본 연구는 깊이감에 영향을 끼치는 요인과 기존 정설에 대한 정량적인 타당성을 제시하고, 이상적인 공간의 깊이감을 얻을 수 있는 디자인 방법 개발 등에 도움이 될 것으로 본다.

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간행물명 수록권호

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6권 1호 ~ 8권 4호

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4권 1호 ~ 9권 4호

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KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
13권 4호 ~ 13권 4호

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한국산업융합학회 논문집
10권 1호 ~ 12권 4호

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한국산업융합학회 논문집
1권 2호 ~ 3권 4호

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한국산업융합학회 논문집
14권 1호 ~ 17권 4호

KCI등재

복합신소재구조학회논문집
10권 1호 ~ 10권 1호

KCI등재

한국산업융합학회 논문집
19권 1호 ~ 22권 1호

KCI등재

한국산업융합학회 논문집
1권 1호 ~ 22권 2호

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공학기술논문지
12권 1호 ~ 12권 1호

한국화상학회지
24권 4호 ~ 24권 4호

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감성과학
22권 1호 ~ 22권 1호

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KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
13권 3호 ~ 13권 3호

복합신소재구조학회지
10권 1호 ~ 9권 4호

KCI등재

한국안전학회지(구 산업안전학회지)
33권 6호 ~ 33권 6호

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한국안전학회지(구 산업안전학회지)
34권 1호 ~ 34권 1호

KCI등재 SCI SCOUPUS

KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
13권 2호 ~ 13권 2호

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인터넷정보학회논문지
20권 1호 ~ 20권 1호

KCI등재 SCI SCOUPUS

KSII Transactions on Internet and Information Systems (TIIS)
13권 1호 ~ 13권 1호

한국화상학회지
24권 3호 ~ 24권 3호
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