요약
최근 연구에 따르면 실내 이산화탄소 농도의 변화가 재실자의 인지능력 저하와 뇌 기능 변화에 직접적인 영향을 미치는 것으로 나타났습니다. 본 기술은 인지 관련 태스크 결과와 뇌파 데이터를 통합 분석하여 CO2 농도 변화에 따른 인지능력 저하를 객관적으로 정량화합니다. 이를 통해 업무 생산성 향상 및 건강한 실내 환경 조성을 위한 새로운 평가 기준을 제시하며, 건물 환기 시스템 개선과 스마트 빌딩 구축에 기여할 수 있습니다.
기본 정보
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특허명: 이산화탄소 농도 기반의 실내 거주환견 평가장치 및 그 동작 방법
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발명자: 구충완 교수
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출원번호: 10-2021-0040468
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등록번호: 10-2284871
상세 정보
배경 기술
발명의 배경
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실내 이산화탄소 농도 변화가 재실자 인지능력에 미치는 부정적 영향을 객관적으로 평가하는 방법이 부재함
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이산화탄소 농도는 재실자 수 증가 및 장시간 환기 부재 시 증가하며, 인지능력 저하 및 업무 생산성 저하를 야기함
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실내 이산화탄소 농도 변화가 인지능력에 미치는 영향을 객관적으로 평가하는 방안이 필요함
기술의 필요성
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실내 이산화탄소 농도 변화에 따른 재실자 인지능력 변화를 객관적으로 평가하는 장치 및 방법이 필요함
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인지능력 태스크 결과와 신경학적 반응(뇌파 데이터)을 통합 분석하여 이산화탄소 농도 변화의 영향을 다각적으로 평가해야 함
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업무공간 생산성 향상 및 건강한 실내 환경 조성을 위해 객관적인 평가 기준 마련이 중요함
구현 방법
기술의 원리
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본 발명은 실내 이산화탄소 농도 변화가 재실자 인지능력에 미치는 영향을 객관적으로 평가하는 장치 및 방법에 관한 것임
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이산화탄소 농도 변화에 따른 인지능력 태스크 결과와 뇌파 데이터를 수집하여 인지능력 저하 영향을 평가함
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수집된 데이터를 바탕으로 이산화탄소 농도 변화가 인지능력에 미치는 영향을 평가하는 지표를 산출함
구체적인 구현 방법
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서로 다른 이산화탄소 농도의 실내 환경에서 인지능력 태스크를 수행하고 뇌파 데이터를 수집하는 수집부를 사용함
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수집된 인지능력 태스크 결과와 뇌파 데이터를 분석하여 평가 지표를 산출하는 산출부를 사용함
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산출부는 역효율점수(IES)와 통합성능점수(IPS)를 계산하여 이산화탄소 농도와 인지능력의 상관관계를 분석함
기술의 장점
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실내 이산화탄소 농도 변화에 따른 인지능력 저하 영향을 객관적으로 평가할 수 있음
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뇌파 데이터 분석을 통해 인지능력 변화의 신경학적 기전을 이해하는 데 도움을 줌
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업무 공간의 생산성 향상 및 건강한 실내 환경 조성에 기여함
실험 및 결과
실험 목적
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실내 이산화탄소 농도 변화가 재실자 인지능력에 미치는 영향을 객관적으로 평가하는 방법을 제시함
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업무 공간 생산성에 미치는 이산화탄소 농도의 부정적 영향을 규명하고자 함
실험 방법 및 과정
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다양한 이산화탄소 농도의 실내 환경에서 재실자의 인지능력 태스크 결과와 뇌파 데이터를 수집함
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인지능력 태스크는 학습, 기억, 사고, 지각 관련 태스크를 포함하며, 역효율 점수(IES)를 측정함
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뇌파 데이터는 전두엽, 두정엽, 후두엽의 세타, 알파, 베타 파장 반응을 측정함
실험 결과
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뇌파 데이터와 인지능력 태스크 결과를 통합 분석하여 이산화탄소 농도 변화에 따른 인지능력 영향을 평가함
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세타, 알파, 베타 파장을 이용한 통합 성능 점수(IPS)를 평가 지표로 산출함
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이산화탄소 농도 증가에 따른 인지능력 저하 및 뇌 기능 변화를 객관적으로 분석함
활용 방안 및 기대효과
활용 방안
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본 발명은 실내 이산화탄소 농도 변화가 인지능력에 미치는 영향을 객관적으로 평가하는 장치 및 방법임. 업무 공간, 교육 시설 등 다양한 실내 환경에 적용 가능함.
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이산화탄소 농도에 따른 인지능력 변화 데이터를 수집 분석하여, 실내 환경 개선 및 효율적인 공간 설계에 활용할 수 있음. 건물 에너지 관리 시스템과 연동하여 최적의 환기 시스템 구축에 기여함.
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측정된 뇌파 데이터는 인지능력 저하 예측에 활용 가능하며, 개인 맞춤형 환경 제어 시스템 개발에 적용될 수 있음. 사용자의 인지 상태에 따라 실내 환경을 실시간으로 조절하는 스마트 빌딩 시스템 구축에 기여함.
기대효과
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객관적인 데이터 기반으로 실내 이산화탄소 농도 관리 기준 마련 및 개선에 기여함. 업무 생산성 향상 및 건강한 실내 환경 조성에 도움을 줌.
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뇌파 측정 기술을 활용하여 인지능력 저하를 조기에 예측하고, 적절한 조치를 취함으로써 건강 문제 예방 및 생산성 유지에 기여함.
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개인 맞춤형 환경 제어 시스템을 통해 사용자 만족도를 높이고, 쾌적하고 효율적인 업무 환경을 조성함으로써 경제적 효과를 창출할 수 있음.
시장 동향
실내 거주 환경(IEQ) 시장 동향
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실내 이산화탄소 농도가 1,000 ppm을 초과하면 불쾌감, 피로, 졸음 등이 발생하며, 2,000 ppm 이상에서는 두통, 현기증 등 건강에 악영향을 미치는 것으로 나타남.[웹 출처]
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이에 따라 사무실, 학교, 공공시설 등에서 실내 이산화탄소 농도를 모니터링하고 관리하는 수요가 증가하고 있음.
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특히 업무 공간이나 학습 환경에서 생산성과 학습 효율을 유지하기 위해 이산화탄소 농도 관리의 중요성이 부각되고 있음.
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