KR101580628B1 - HRC (Heart Rhythm Coherence)를 이용한 사회 관계성 측정 방법 - Google Patents

Abstract

사회적 친밀도를 판단하는 방법에 대해 기술한다. 판단 방법:은 적어도 두 피험자의 ECG (심전도) 데이터를 검출하는 단계; 두 피험자의 ECG 신호로부터 HRC (Heart Rhythm Coherence) 데이터를 검출하는 단계; 그리고 상기 두 피험자의 HRC 데이터를 비교하여 두 피험자간의 관계성(친밀도)을 판단하는 단계;를 포함한다.

Description

HRC (Heart Rhythm Coherence)를 이용한 사회 관계성 측정 방법{Method for social relationship using Heart Rhythm Coherence}

본 발명은 사회 관계성 측정 방법에 관한 것으로서 상세하게는 심장리듬 동기성에 기초한 친밀도 측정 방법 및 이를 적용하는 시스템에 관한 것이다.

사회적 인지 (Social Cognition) 또는 상호작용 (Social Interaction)은 의사소통 하는 다른 대상의 정신적 상태나 행동을 이해하는 것을 의미한다. 다른 사람의 정신적 상태나 행동을 이해하려면 다른 사람과의 공감적 반응이 반드시 요구된다 (Krueger and Michael, 2012). 최근 사회적 인지나 상호작용에 대한 많은 연구들이 진행되고 있다. 이러한 연구들이 고려하고 있는 중요한 개념 중에 하나가 동기화 (Synchronization) 또는 동조현상 (Entrainment)이다. 동기화는 사람들이 사회적 상호작용을 할 때 사람들 사이에 생체리듬이 하나로 화합되는 현상이다 (Kyongsik et al., 2012). 이러한 동기화 현상은 사람에게서만 나타나는 것이 아니라 사물이나 자연 현상에서도 확인할 수 있다. 예를 들면, 여러 시계의 추가 각기 다른 속도를 가지고 좌우로 흔들리는 상황에서 동기화로 인해 같은 방향성과 속도를 가지고 함께 좌우로 흔들리는 현상 (Bennett et al., 2002), 각각 개별적으로 반짝이고 있는 반딧불이 어느 순간 동기화되어 같은 속도로 동시에 모든 반딧불이 함께 반짝이는 현상 (Buck and Buck, 1976)등이 있다.

사람들 사이에서도 이러한 동기화 현상이 나타난다. 두 사람이 함께 걸을 때, 같은 주기로 발을 맞추어 걷는 현상이 그 대표적인 예이다 (Schmidt and Richardson, 2008; Burgoon et al., 1995). Kyongsik et al., (2012)의 연구에서는 두 피험자 사이에 무의식적인 손가락 움직임을 통해 나타나는 동기화 현상을 비교 하였다. 이 연구는, 두 피험자의 손가락 움직임의 동기화 현상이 협력적인 작업을 수행할 때가 그렇지 않은 경우보다 동기화 되는 현상을 보였고 뇌의 신경적 활성화 또한 크게 증가하였음을 보고 하였다. 또 다른 연구에서는 피험자들의 손가락 움직임에 따른 동기화 현상을 비교하였고 같은 속도로 손가락을 움직일 때가 다른 속도로 움직일 때보다 더 동기화 되는 현상을 보고 했다 (Daniel, 2010). 그리고 이러한 몸의 움직임의 동기화 현상은 사람들 사이에 긍정적인 관계를 증대시키는 것과 관련되어 있음을 보고하였다 (Miles et al., 2010).

앞서 언급한대로, 무의식적인 행동의 동기화 현상은 몸의 동기화뿐만 아니라 생체적 반응의 동기화와 긍정적인 효과를 유발 시킨다. 그러나 다른 사람과의 상호작용에 있어서 공감의 반응은 매우 중요한 요소이고 이것은 어떠한 사람과 사회적 관계를 유지하고 의사소통 하느냐에 따라 다르게 나타날 수 있다. 그리고 그 관계는 사회적으로 강하거나 약한 유대를 가진다. 그러나 현재 연구에서 사회적 관계에 대한 연구는 동기화 현상에서 고려되고 있지 않다. 따라서 사회적 관계에 따라서 생리적 반응의 동기화 정도에 차이가 있을 것으로 예상된다. 사회적 관계에 의해 발생되는 생리적 반응은 무의식적인 것이므로 더욱이 그렇다. 최근, 생리적 반응의 동기화 현상은 사회적 관계 유지 및 증대에 유효한 영향을 미치는 것으로 보고되고 있다.

Bennett. M., Schatz, M., Rockwood, H. and Wiesenfeld, K. (2002). Huygens's clocks. Proceedings: Mathematics, Physical and Engineering Sciences, 458, 563-579. Buck, J. and Buck, E. (1976). Synchronous fireflies. Scientific American. 234, 74-85. Burgoon, J.K., Stern, L.A. and Dillman, L. (2007). Interpersonal adaptation: Dyadic interaction patterns. Cambridge University press. Daniel, L. (2010). Movement synchrony and perceived entitativity. Journal of Experimental Social Psychology, 46(5), 701-708. Krueger, J. and Michael, J. (2012). Gestural coupling and social cognition: Mobius syndrome as a case study. Frontiers in human neuroscience, 6. Kyongsik, Y., Katsumi, W. and Shinsuke, S. (2012). Interpersonal body and neural synchronization as a marker of implicit social interaction. SCI REP-UK, 2(959). Miles, L.K., Griffiths, J.L., Richardson, M.J. and Macrae, C.N. (2010). Too late to coordinate: Contextual influences on behavioral synchrony. European Journal of Social Psychology, 40(1), 52-60. Pan, J. and Tompkins, W.J. (1985). A real-time QRS detection algorithm. IEEE Transactions on Biomedical Engineering, 3, 230-236. Schmidt, R. and Richardson, M. (2008). Coordination: Neural, behavioral and social dynamics. Springer.

본 발명은 심장 리듬의 동기화 현상을 통해 사회적 관계를 정량적으로 평가할 수 있는 방법을 제시한다.

이러한 본 발명은 개인간 심장 동조성 (Entrainment) 분석기술을 통해 두 사람 사이의 사회적 관계성 (Social relationship) 또는 친밀도를 평가할 수 있는 방법 및 이를 적용하는 시스템을 제안한다.

본 발명에 따른 방법:은

두 피험자의 ECG (심전도) 데이터를 검출하는 단계;

두 피험자의 ECG 신호로부터 HRC (Heart Rhythm Coherence) 데이터를 검출하는 단계; 그리고

상기 두 피험자의 HRC 데이터를 비교하여 두 피험자간의 관계성을 판단하는 단계;를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 HRC는 FFT (Fast Fourier Tramsform)에 의해 얻어진 HRV (Heart Rhythm Variability)로부터 얻을 수 있다.

본 발명의 다른 실시 예에 따르면, 상기 HRV 데이터는 상기 ECG 데이터 로부터 추출되는 RRI (R-peak to R-peak interval) 데이터로부터 얻는다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 HRV 데이터는: 상기 ECG 데이터를 얻기 위하여 RRI 데이터는 추출하는 단계; 상기 RRI 데이터를 시계열 데이터로 변환하는 단계; 상기 시계열 데이터를 FFT 분석하는 단계;에 의해 얻어질 수 있다.

본 발명의 또 다른 실시 예에 따르면, 상기 HRC 데이터는 상기 HRV 의 HRC 대역에서 추출된 주파수 값 (Dominant peak frequency)과 주파수의 파워 값 (Dominant peak amplitude)를 포함한다.

본 발명에 또 다른 실시 예에 따르면, 두 사람의 HRC 신호에서 각각의 주파수 값 (Dominant peak frequency)과 주파수의 파워 값 (Dominant peak amplitude)의 차이(difference)와 HRC 신호의 상관분석을 통해 r 스퀘어 (square)값을 추출하여 피험자가 동기화 정도의 판단 변수로 이용한다.

상기 본 발명을 수행하는 본 발명에 따른 시스템:은

상기 피험자들로부터 ECG 데이터를 추출하는 센서;

상기 피험자들 적어도 어느 하나에게 특정 상태의 얼굴 표정을 제시하는 디스플레이;

상기 센서로부터 얻어지는 상기 피험자들의 ECG 데이터를 처리하는 데이터 처리부;

상기 데이터를 분석하여 피험자간의 친밀도를 분석하는 분석부;를 포함한다.

본 발명은 개인간 심장 동조성 (Entrainment) 분석기술을 통해 두 사람 사이의 사회적 관계 (Social relationship)를 평가할 수 있다. 개인간 심장 동조성 분석은 두 사람 사이에 심장리듬의 동기화 정도를 이용한다. 본 발명이 제안하는 친밀감 평가 방법은 두 사람 사이의 사회적 관계를 정량적으로 평가할 수 있으며, 이를 통해 사회적 병리현상 완화에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.

도1은 본 발명에 따라 두 피험자로부터 HRC를 검출하기 위하여 두 피험자의 측정 데이터로부터 심전도 (ECG)를 검사하는 방법의 일례를 도시한다.
도2는 HRC 를 검출할 때에 피험자간의 얼굴 표정 제시 및 흉내의 순서를 설명한다.
도3은 HRC 검출을 위한 심전도 신호 처리 흐름도이다.
도4는 HRC 변수를 설명하는 도면이다.
도5는 친구 그룹 (firiend)과 낯선 그룹 (stranger)의 각각 leader와 follower의 HRC 분석결과를 보이는 주파수 (Frequency) ? PSD (Power Spectrum Density) 그래프이다.
도6은 친구 그룹 (firiend)과 낯선 그룹 (stranger)의 각각 leader와 follower의 HRC의 통계 분석결과를 도시한다
도7은 HRC 변수에 의한 사회적 관계성(친밀도)을 판단하기 위한 룰-베이스를 설명한다.
도8은 검증을 위한 새로운 그룹으로부터 얻어진 HRC를 이용한 룰 베이스 검증결과를 보인다.
도9는 본 발명에 따른 분석 시스템의 개략적 블록다이어그램이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 개인간 관계성 또는 친밀도를 측정하는 방법 및 시스템의 바람직한 실시 예를 설명한다.

현대 사회는 다수의 사람과 접촉하고 커뮤니케이션 해야 하는 상황에 놓여 있다. 최근 이러한 사회 환경에 적응하지 못하고 사회에서 도태되는 사람들의 이야기를 언론을 통해 쉽게 접할 수 있다. 상기의 경우처럼 심하지는 않더라도 우리는 누구나 사회적 관계에 대한 두려움 또는 걱정을 갖고 있다. 사회적 관계 회복을 위해서는 우선적으로 사회적 관계를 정량적으로 평가할 수 있어야 그에 대한 해결책 또한 제시될 수 있다.

이하의 실시 예를 설명을 통해 이해할 수 있는 본 발명은 개인간에 사회적 관계를 정량적으로 평가하는 방법을 제시하며, 이를 통해 사회적 관계 증진 및 병리 현상 해결을 도모할 수 있다.

가. 피험자

대학교 재학생 72 명이 (남자 36 명, 여자 36 명, 평균나이: 24.27±2.24)이 실험에 참여하였다. 실험에 참여한 피험자는 교제기간이 3 년 이상인 사람들을 짝을 이루어 모집하였고 성적 (性的) 효과를 없애기 위해 동성으로만 모집하였다. 모든 피험자는 심혈신경계에 이상이나 병력이 없었고 전날 충분한 수면을 취하도록 하였다. 또한 심혈관계 반응에 영향을 미칠 수 있는 카페인, 흡연, 음주 등의 섭취를 실험 전날 금하도록 하였다. 실험 전, 실험에 참가하는 모든 피험자에게 연구목적을 제외한 실험에 대한 대략적인 사항에 대해 설명한 후 실험을 진행하였고 실험의 대가로 소정의 금액을 지불하였다.

나. 실험 방법

실험에 참여한 피험자는 교제기간을 기준으로 강한 사회적 관계 (친구)와 약한 사회적 관계 그룹 (낯선 사람)으로 나누었다. 강한 사회적 관계 그룹은 피험자를 모집할 때, 교제 기간 3 년 이상인 친구 (friend)를 모집하여 짝을 이루도록 하였고, 약한 사회적 관계 그룹은 모집된 피험자 중 처음 보는 낯선 사람 (stranger)들끼리 짝을 이루도록 하였다. 모집된 피험자의 사회적 관계를 판단 하기 위해 생일, 가족 구성원, 취미 등의 간단한 설문을 실시하였고 통과한 피험자만 실험에 참여하도록 하였다.

두 그룹으로 나뉜 피험자들은 리더 (leader)와 팔로워 (follower)로 다시 나누었다. 도1에 도시된 바와 두 피험자 leader와 follower는 서로 얼굴을 마주본 상태로 편안한 의자에 앉는다. 이때 두 피험자 사이의 거리는 1 미터로 고정 하였다. 두 피험자는 얼굴을 마주본 채로, Ekman이 정의한 6가지 기본 정서 공포 (fear), 혐오 (disgust), 슬픔 (fear), 놀람 (surprise), 화남 (anger), 행복 (happy)에 대한 얼굴표정을 서로 인터랙션 하도록 하였다. 이때 leader는 스크린을 통해 제시되는 얼굴표정 가이드라인을 보고 얼굴 표정을 짓고 follower는 leader의 얼굴 표정을 보고 따라 하도록 하였다. 실험이 진행되는 동안 두 사람 사이의 심장리듬을 비교하기 위해 심전도 (ECG, electrocardiogram)를 측정하였다. 도2에 도시된 바와 같이, 전체 실험 태스크 (task)는 reference 60초, introduction 90초, Practice 90초, imitation 240초로 구성되었다. 각 태스크 사이에는 휴식 30초를 포함시켰으며, introduction 와 paractice는 imitation 태스크에서 자연스러운 표정을 지을 수 있도록 표정을 소개하고 연습할 수 있도록 하기 위해 실험에 포함시켰다. 상기에 설명한 실험 과정은 두 그룹에서 각각 진행하고 다른 그룹과 교차하여 한번 더 진행 하였으며, leader와 follower의 역할은 고정 하였다.

예를 들어, (친밀한) 그룹 A (leader a, follower b), (친밀한) 그룹 B (leader c, follower d)의 피험자 그룹이 있으면, A 그룹끼리 태스크를 수행하고 B 그룹끼리 태스크를 수행 한다. 이것이 친밀할 때의 태스크이고, 피험자인 A 그룹의 leader a와 B 그룹의 follower d가 태스크를 수행하고 B 그룹의 leader c와 A 그룹의 follower b가 태스크를 수행한다. 이것이 친밀하지 않을 때의 태스크이다. 이렇게 총 36 그룹의 피험자가 실험에 참여하였고 랜덤으로 두 그룹을 하나의 큰 그룹으로 묶어서 서로 교차해서 태스크를 수행하였고 leader와 follower의 역할은 바뀌지 않는다. 즉, 친밀 그룹에 대한 태스크에서의 leader는 친밀하지 않을 때의 태스크에서도 leader의 역할을 수행하였다.

도2에서 전체 Task의 각 단계는 아래와 같이 수행된다.

Reference 단계:

자극을 제시하기 전에 어떠한 자극도 제시되지 않는 상태에서 베이스라인의 생체정보를 취득한다.

Introduction 단계:

메인 task (imitation task)에서 원활한 얼굴표정을 짓기 위해 얼굴표정의 종류와 모양을 육안으로 학습한다.

task rest 단계:

앞선 task에서 제시된 자극의 (잔류) 효과를 최소화하여 다음 task에서의 자극에 영향을 줄이기 위한 task 사이에서 휴식한다.

practice 단계:

메인 task (imitation task)에서 원활한 얼굴표정을 짓기 위해 얼굴표정을 직접 따라 해 보고 연습하는 학습하는 단계이다.

task rest 단계:

앞서 제시되는 task의 자극 효과를 최소화하여 다음 task 자극에 영향을 줄이기 위한 task 사이의 휴식 단계

imatation task 단계:

leader가 제시된 얼굴표정을 짓고, follower는 이를 따라 하며, 이때에 ECG 검출을 실시간 진행한다.

Introduction, Practice, Imitation task 모두에서 6 basic emotion의 얼굴표정 (공포(fear), 혐오 (disgust), 슬픔 (fear), 놀람 (surprise), 화남 (anger), 행복 (happy) 이 모두 제시되며, introduction과 practice task는 10초씩, imitation task는 35초씩 6 개의 얼굴 표정이 모두 제시되고 각각의 표정과 표정 사이에는 5초의 rest가 포함된다. 상기 6 개의 얼굴표정이 제시되는 순서는 랜덤 하게 결정되며, 얼굴표정을 선택하는 것이 아니라, 6 개의 얼굴표정을 모두 보고 연습하고 따라 한다.

다. 분석 방법

본 발명의 분석 방법은 도9에 예시된 바와 같은 구조의 분석 시스템을 이용한다. 본 발명에 따른 분석 시스템은 피험자들로부터 ECG 신호 (데이터)를 검출하는 ECG 센서 (10), ECG 신호를 전 처리하는 신호처리부 (20), 전 처리된 ECG로부터 HRC 데이터를 검출하여 피험자간의 친밀도를 평가하는 분석부 (30), 그리고 피험자 중 어느 하나에 얼굴 표정을 제시하는 디스플레이를 포함한다. 상기 디스플레이는 하나 또는 표정을 제시하는 디스플레이와 그 결과를 표시하는 디스플레이를 별개로 하는 멀티 디스플레이의 구조를 가질 수 있다. 이러한 요소를 가지는 본 발명에 다른 시스템은 전체적으로 컴퓨터를 기반으로 하며, 따라서, 키보드나 마우스, 프린터 등과 같은 주변장치가 선택적으로 부가될 수 있다.

심전도 신호 (데이터)는 lead-I 방법을 통해 500 Hz로 샘플링 하였다. 본 발명의 실험에서 심전도 신호는 MP100 power supply와 ECG 100C amplifier (Biopac systems Inc., USA)를 통해 신호를 증폭하고 NI-DAQ-Pad9205 (National instruments, USA)를 통해 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 취득하였다. 취득한 심전도 신호는 QRS 검출 알고리즘을 통해 R-peak을 검출하였다 (Pan and Tompkins, 1985). 검출된 R-peak은 노이즈를 제외하고 정상 R-peak 간격의 차이를 이용해 RRI (R-peak to R-peak interval)를 추출하였다.

도3은 신호처리 순서를 나타내 보인다. 도3을 참조하면, RRI 데이터는 시계열 데이터(Time series data)로 변환하기 위해 2 Hz로 리샘플링(resampling)된 후 인터폴레이션(interporation) 과정을 거친다. 이에 이어 인터폴레이션 된 데이터에 대한 FFT (Fast Furier Transform) 분석을 통해 HRV (Heart Rate Variability) 스펙트럼 (spectrum)을 추출한다. 추출된 HRV 스텍트럼 데이터에서 HRC (Heart Rhythm Coherence) 대역 (band, 0.4 Hz ? 0.26 Hz)에서의 데이터를 추출하고, 추출된 HRC 대역의 데이터에서 가장 큰 파워를 가지는 주파수 값 (Dominant peak frequency)과 주파수의 파워 값(Dominant peak amplitude)을 추출한다.

본 발명에 따르면, 두 사람간의 심장 코히런스 (HRC, Heart Rhythm Coherence)를 통해 심장의 동기화 현상을 분석하고 이를 이용해 사회적 관계를 평가한다.

심장 동기화 분석에 사용되는 HRC 변수는 위의 과정에서 추출된 dominant peak frequency와 dominant peak amplitude 이다. 변수는 두 사람 변수 값의 차이를 계산하고 그 차이가 적을 수록 두 신호의 동기화가 높은 것으로 판단한다. 또한 HRC 신호를 상관분석을 통해 r 스퀘어 (square)값을 추출하여 동기화 정도의 판단 변수로 활용한다.

도4는 친밀도 인식에 사용한 변수를 설명하기 위한 그래프 이다.

도4에 나와 있는 신호는 모두 ECG 신호를 FFT 분석을 통해 HRV spectrum (0 Hz - 0.4 Hz)에서, peak power와 frequency 값을 추출하기 위해 HRC spectrum 대역 (0.04 Hz ? 0.26 Hz)을 표시한 그래프이다. 그래프에서 P1과 P2는 태스크를 수행하는 피험자들로서 leader, follower를 각각 의미한다. 두 피험자의 dominant peak amplitude와 frequency 값의 차이 (difference)가 변수로 이용되었고 또한, 두 피험자의 신호를 상관분석 하여 얻어진 r (상관계수) 값을 제곱하여 r square (r²) 값을 변수로 사용하였다.

또한, 본 실험에 참여한 72 명의 피험자 중에서 32 명의 데이터는 룰 베이스 생성을 위해 사용하고 나머지 40 명의 피험자는 룰 베이스 검증으로 활용하였다. 룰 베이스는 이후에 설명된다.

라. 분석 결과

도5는 친구 그룹 (firiend)과 낯선 그룹 (stranger)의 각각 leader와 follower의 HRC의 예를 보이는 주파수 (Frequency) ? PSD (Power Spectrum Density) 그래프이다. 각 그룹의 HRC 패턴에서 알 수 있듯이, 친구 그룹이 낯선 그룹 보다 leader와 follower의 HRC 데이터의 동조성이 높고 peak frequency의 차이가 적은 패턴을 보인다.

도6은 친구 그룹 (firiend)과 낯선 그룹 (stranger)의 각각 leader와 follower의 HRC의 통계 분석결과는 도시한다. 상관분석에 따른 r 스퀘어(correlation)는 친구 그룹이 낯선 그룹 보다 통계적으로 유의하게 증가하는 것을 확인하였다. 즉 통계적 유의 수준 (p)이 0.001 보다 작은 (p < .001), 즉, 99.9% 이상의 높은 신뢰도를 나타낸다.

또한 difference of peak frequency는 친구 그룹이 낯선 그룹 보다 통계적으로 유의하게 감소하는 것을 확인하였다 (p < .001). 그러나, difference of peak amplitude는 통계적으로 유의한 차이를 확인 할 수 없었다 (p > .05).

두 그룹 사이에 통계적으로 유의한 차이를 나타낸 변수를 통해 사회적 관계를 구별할 수 있는 룰-베이스를, 예를 들어 도7에 도시된 바와 같이 만들었다. 룰-베이스에 사용된 두 변수는 각각 R 스퀘어(X)와 difference of peak frequency(Y)이고 두 변수를 X축과 Y축으로 정의하여 실험에 참여한 피험자의 데이터를 X-Y 좌표 상에 플로팅 (plotting) 하였다. 두 그룹의 데이터 중에서 가장 근접하는 두 데이터의 중심, 예를 들어 (0.046500, 0,095499)와, 0점(0, 0)을 지나는 직선의 방정식을 룰-베이스로 도출하였다. 도출된 직선 방정식 보다 위에 있을 경우를 강한 사회적 관계(Strong Social Relationship), 아래에 있을 경우를 약한 사회적 관계(Weak Social Relationship)로 정의하였다. 도출된 직선의 방정식은 아래의 식과 같다.

위의 1 차 방적식은 32 명 실험데이터를 통해 결정된 임계치 함수 (일반식)로 친밀함을 판단하는 룰-베이스 이다.

HRC의 룰 베이스를 이용하여 검증한 결과는 도8에 도시된 바와 같다. 룰 베이스의 검증은 전술한 바와 같이 실험되지 않은 나머지 40 명의 피험자로부터 HRC 변수 추출하여 룰 베이스 검증에 이용하였다.

그 결과에 따르면, 강한 사회적 관계의 정확도는 전체 20 그룹의 데이터 중에서 20 그룹의 데이터 모두가 강한 사회적 관계로 분류 되었다 (정확도: (20/20)*100% = 100%). 약한 사회적 관계의 정확도는 전체 20 그룹의 데이터 중에서 19 그룹의 데이터가 약한 사회적 관계로 분류 되었고 1 그룹의 데이터만 강한 사회적 그룹으로 분류 되었다 (정확도: (19/20)*100% = 95%). 전체 40 그룹의 데이터 정확도 검증 결과는 95%로 확인 되었다 (정확도: (39/40)*100% = 97.5%).

위에서 설명된 바와 같이 본 발명은 개인간 심장 동조성 (Entainment) 분석기술을 통해 두 사람 사이의 사회적 관계 (Social relationship)를 평가한다. 개인간 심장 동조성 분석은 두 사람 사이에 심장리듬의 동기화 정도가 이용되었는데, 매우 정확하게 친밀감 평가가 가능함을 알 수 있다. 이러한 본 발명은 두 사람 사이의 사회적 관계를 정량적으로 평가할 수 있으며, 이를 통해 사회적 병리현상 완화 또는 해결에 이용될 수 있다.

이러한 본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 해당 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.

Claims (12)

1. 적어도 두 피험자의 ECG (심전도) 데이터를 검출하는 단계;
   두 피험자의 ECG 신호로부터 RRI (R-peak to R-peak Interval) 데이터를 추출하는 단계;
   상기 RRI 데이터를 FFT (Fast Fourier Transform)에 의해 HRV(Heart Rhythm Variability)를 추출하는 단계;
   상기 HRV로 부터 HRC (Heart Rhythm Coherence) 데이터를 검출하는 단계;
   상기 두 피험자의 HRC 신호 각각에서 큰 파워를 가지는 주파수 값 (Dominant peak frequency)의 차이(difference of peak frequency, X)와 HRC 신호의 상관분석을 통한 R 스퀘어 값(R square value, R)을 추출하는 단계; 그리고
   상기 주파수 차이(X)를 아래의 방정식에 대입하였을 때, 그 결과 값(Y)에 비해 상기 R 스퀘어 값(R)이 크면 상기 두 피험자는 친밀하다 판단하고, 그 반대이면 친밀하지 않은 것으로 판단하는 단계;를 포함하는 사회적 관계성 판단 방법.
   <방정식>
   

   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 삭제
7. 제1항에 기재된 방법을 수행하는 것으로서,
   상기 피험자들로부터 ECG 데이터를 추출하는 센서;
   상기 피험자들 적어도 어느 하나에게 특정 상태의 얼굴 표정을 제시하는 디스플레이;
   상기 센서로부터 얻어지는 상기 피험자들의 ECG 데이터를 처리하는 데이터 처리부;
   상기 데이터를 분석하여 상기 방정식에 의해 피험자간의 친밀도를 판단하는 분석부;를 포함하는 사회적 관계성 판단 시스템.
8. 삭제
9. 삭제
10. 삭제
11. 삭제
12. 삭제

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