EEG는 준 궤도 우주 파일럿이 되는 스트레스를 드러냅니다.

유인 반궤도 우주 비행의 수가 증가할 것으로 예상됨에 따라, 이들이 인간의 뇌에 미치는 영향을 이해할 필요성도 커지고 있습니다. 사실, 반궤도 우주 조종사가 되는 것은 쉽지 않습니다, 특히 일이 잘못될 때는 더욱 그렇습니다. 엠브리리들 항공대학에서 진행된 이번 연구는 무선 EEG 헤드셋을 활용하여 반궤도 조종사의 비행 중 인지 성능을 모니터링하는 가능성을 탐구합니다. 반궤도 비행 시뮬레이션 중의 뇌파 활동은 비상 상황에서의 인지 기능을 드러내어, 조종사 안전을 개선하기 위한 미래 연구에 정보를 제공합니다.

이 연구 결과는 엠브리리들 항공대학의 항공/우주 교육 및 연구 저널에 발표되었습니다. 저자 에릭 시드하우스 박사는 반궤도 우주선 비행 중 조종사의 안전에 있어 인간 요인의 중요성을 강조합니다(2024).

네 명의 참가자 중 세 명은 남성, 한 명은 여성으로 엠브리리들 항공대학(ERAU)의 항공 대학에서 모집되었습니다. 참가자들의 평균 나이는 20.4세였습니다. 저자는 2023년 스페이스십투 조종사 중 40세 이하가 없었던 점을 비교하며 언급합니다. 각 대학생은 EMOTIV EPOC 시리즈 14-채널 EEG 헤드셋을 착용하고 일반적인 낮과 밤 조건에서 일련의 비행 시뮬레이션을 수행하는 동안 모니터링되었습니다. 시뮬레이션은 HUD 손실 또는 엔진 고장과 같은 추가적인 비상 상황이 발생한 경우에 다시 실행되었습니다. 저자는 각 세션 동안 정신적 피로와 정신적 작업량을 나타내는 세타 밴드에 특히 주의를 기울였습니다.

“조종사의 인지 상태는 반궤도 우주선 비행 중 성능에 영향을 미칠 수 있는 중요한 요소입니다, 특히 비상 상황에 반응할 때는 더욱 그렇습니다,”라고 시드하우스는 말합니다(2024). “이런 상황에서는 조종사의 반사 신경, 의사 결정, 그리고 우주선의 조정이 그들의 인지 상태에 의해 영향을 받을 수 있습니다.”

결과는 시드하우스가 각 반궤도 비행 시뮬레이션의 가장 정신적으로 요구되는 부분을 식별하는 데 도움이 되었습니다. 그들은 비상 훈련에서 인간 요인 연구의 맥락적 EEG의 중요성을 입증했습니다.

시드하우스(2024)는 이 연구가 “반궤도 조종사의 신경 생리학적 작업량을 추적하는 데 도움이 되는 인지 모니터링 절차와 신경 측정 기법 개발을 위한 첫걸음이 되기를 희망합니다.”라고 말합니다.

그림 2. 참고. E. 시드하우스의 반궤도 우주 비행 시뮬레이터, n.d. Copyright n.d. 에릭 시드하우스.

“신경 생리학과 우주 비행의 적용에 대한 연구는 불완전하며, 조종사의 인지 성능을 평가할 수 있는 후보 신경 측정 기법이 몇 가지 연구에서 확인되었습니다,”라고 시드하우스는(2024) 말하며, 역동적인 시뮬레이터 및 VR 환경에서 더 많은 연구가 이루어져야 함을 제안합니다.

연구 결과 EPOC 시리즈 EEG 시스템이 “비파괴적이며, 착용하기 편안하고, 인지 작업량의 정확성을 좋은 해상도로 제공한다.”는 결론에 도달했습니다. 또한 참가자들은 헤드셋이 착용하기 편안하다고 보고했습니다.

EMOTIV 수석 연구원 닉 윌리엄스 박사는 이 파일럿 연구의 중요성과 미래에 미치는 함의에 대해 논의했습니다.

“이 파일럿 연구는 안전하고 더 적응력 있는 항공 관행 개발을 위한 도구로서 EEG 신경 기술 통합의 가능성을 지지합니다,”라고 윌리엄스는 말합니다. “학생들을 위한 맞춤형 훈련과 재향군인을 위한 향상된 상황 인식을 제공함으로써 비침습적인 EEG 기술이 산업의 미래를 형성하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.

“더 큰 참가자 샘플, 더 미세한 정신 작업량에 대한 신경 측정, 그리고 향상된 실험 설계가 이러한 발견을 더욱 명확히 할 후속 연구를 기대합니다.”

시드하우스, E. (2024). 시뮬레이션된 반궤도 비행에서 인지 작업량을 모니터링 하기 위한 EEG 활용 가능성 평가. 항공/우주 교육 및 연구 저널, 33(1). DOI: https://doi.org/10.58940/2329-258X.1989