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KAIST、皮膚の硬度で人間の熱的快適感を判断する指標を提示

気候と関係なく個人の暑さ寒さに合わせられる冷暖房器の開発に期待


大徳所在のKAIST(シン・ソンチョル総長)はバイオおよび脳工学科のチョ・ヨンホ教授研究チームが皮膚の硬度をもとに人間の熱的快適感を判断するための指標を提示したと8月29日に発表した。

人間は個人ごとに体質や気候環境により同一の温度湿度でも感じる暑さや寒さ、即ち熱的快適感が異なる。こうしたことから個人の体質とは関係なく人間が実際に感じる熱的快適感を知り、快適な状態を維持する新たな概念の個人別冷暖房システムに関する研究が活発に進められている。

人間は誰でも暑さを感じれば皮膚の温度は上昇し発汗量が増加し、反対に寒さを感じると皮膚の温度は低下して発汗量が減少する。研究チームは2018年2月にこのような皮膚の温度と発汗率の指標を通じて人間の熱的快適感を測定する機器を開発た。しかし皮膚の温度と発汗率だけでは信頼度が充分でなく正確さと信頼性を高め得る指標が要求されていた。

研究チームは既存の熱的快適感指標以外に人間の皮膚の硬度を追加の指標として活用できることを発見した。人間が寒さや暑さを感じると毛根についている非常に小さい筋肉である立毛筋が収縮したり弛緩する。寒さを感じると起きる「鳥肌」と呼ばれる身体反応も立毛筋が収縮して皮膚の硬度が増し発生する。反対に暑さを感じると毛孔から汗が出る反応も立毛筋が弛緩して発生する。研究チームは立毛筋により皮膚の硬度が変化する点に注目して皮膚の硬度を人間の熱的快適感の新たな指標として提示した。

研究チームは既存の指標である皮膚の温度、発汗率と皮膚の硬度は人間の熱的快適感を判断できるそれぞれ独立した指標で、既存の二つの指標に加えて皮膚の硬度を追加すれば快適感の判断に対する信頼度が23.5%向上することを実験により立証した。そして皮膚の硬度を測定するセンサーを開発し、これを用いて自動車内や室内などで既存の冷暖房器より人間との交感機能の優れた個人別冷暖房器を開発する計画。

研究に当ったチョ・ヨンホ教授は「皮膚の硬度を利用して個人の体質や気候環境とは関係なく実際に感じる熱的快適感予測の信頼度を高められた。ゆくゆくは身体的な健康状態だけでなく精神的健康や感情状態をも勘案した人間と機械の交感も可能になるだろう」と話している。

研究成果は『Scientific Reports』電子版に8月13日付で掲載された。




[2018-08-31]

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