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문제 정의
- 본 연구에서는 침구 중에서 베개의 충전물 재료가 쾌적수면에 미치는 영향을 살펴보고자 수면뇌파를 측정하여 얻은 주요 결과는 다음과 같다.
- 본 연구에서는 침구 중에서 베개의 충전물 재료가 쾌적수면에 미치는 영향을 살펴보고자, 수면 뇌파를 측정하여 숙면을 취할 수 있는 수면환경을 제시하는데 기초자료를 제시하고자 한다.
- 인간의 생활은 밤이 되면 자고 아침이 되면 일어나 활동하는 휴식과 활동의 생체리듬이 약 24시간을 주기로 반복되어진다. 휴식을 취하는데 중요한 역할을 하는 수면은 생리적인 리듬을 지속시켜주는 것과 동시에 인체의 피로를 회복시켜주고 심신을 휴양시켜, 새로운 활동력을 재생시켜주는데 그 목적이 있다.
제안 방법
- 먼저 전극의 부착상태와 리드선들의 결합여부를 확인하고 모니터링 되어지는 신호를 관찰하여 전원이나 전극 접촉불량 등으로 인한 노이즈가 없는지 확인하였다. 그 후 피험자가 눈을 감고 잠자리에 들 수 있게 하였으며 불을 끄고 데이터를 저장하도록 하였으며 이후 8시간 동안 수면데이터를 측정하였다.
- 뇌파(EEG : electroencephalogram) : 전극부위는 국제표준 10-20 EEG 전극배치법에 따라 실시간 측정하였으며, C3-A2 부위와 데이터의 손실이나 그 이외의 문제에 대비하여 백업용으로 C4-A1 부위를 추가 측정하였다.
- 또한 신체움직임을 파악하기 위해 전 수면시간 동안 피험자의 행동을 비디오로 녹화하였고, 수면 전후 피험자의 심리적, 생리적 상태를 파악하기 위해 실험수면 전후에 설문을 작성하게 하였다.
- 먼저 전극의 부착상태와 리드선들의 결합여부를 확인하고 모니터링 되어지는 신호를 관찰하여 전원이나 전극 접촉불량 등으로 인한 노이즈가 없는지 확인하였다. 그 후 피험자가 눈을 감고 잠자리에 들 수 있게 하였으며 불을 끄고 데이터를 저장하도록 하였으며 이후 8시간 동안 수면데이터를 측정하였다.
- 베개의 충전물에 따른 수면의 질을 평가하기 위하여 시판 중인 베개 3종류의 충전물을 사용하였다. 베개의 크기와 베개커버의 소재는 모두 동일하게 하였으며, 베개의 높이는 쾌적한 수면을 도와주는 6~8 cm 범위 내에서 피험자가 조절하도록 하였다. 실험에 사용한 충전물의 특징은 Table 2와 같다.
- 피험자는 실험에 영향을 줄 수 있는 무리한 운동이나 과로, 과식, 음주 등을 금하게 하였고 평상시와 동일한 각성-수면 주기를 유지하도록 통제하였다. 수면다원검사를 위해 필요한 전극을 모두 부착하였으며, 실험에 들어가기 앞서 피험자와 실험장비에 대한 교정을 실시하였다.
- 수면실험에 앞서 피험자들에게 실험에 대한 충분한 이해를 시켰으며 실험기간 중 실험에 영향을 줄 수 있는 무리한 운동이나 과로, 과식, 음주 등을 금하게 하였고, 평상시와 동일한 각성-수면 주기를 유지하도록 통제하였다.
- 심부온(RT : rectum temperature) : 심부온으로 직장온을 측정하였으며, LT-8의 thermistor sensor를 직장에 6~8 cm 삽입하여 1분 단위로 측정하였다.
- 안전도(EOG : electrooculogram) : LOC는 왼쪽눈 바깥끝으로부터 1 cm 수평으로, 1 cm 수직 아래로 내려간 지점을, ROC는 오른쪽눈 바깥끝으로부터 1 cm 수평으로, 1 cm 수직 위로 올라간 지점을 실시간 측정하였다.
- 측정은 예비실험 및 준비기간을 거쳐 2005년 1월 17일부터 2월 7일 사이에 한국표준과학연구원의 주거/사무환경 시험평가동에서 실시하였다.
- 피험자는 실험에 영향을 줄 수 있는 무리한 운동이나 과로, 과식, 음주 등을 금하게 하였고 평상시와 동일한 각성-수면 주기를 유지하도록 통제하였다. 수면다원검사를 위해 필요한 전극을 모두 부착하였으며, 실험에 들어가기 앞서 피험자와 실험장비에 대한 교정을 실시하였다.
대상 데이터
- 베개 평가시의 환경조건은 가장 쾌적한 수면을 유도하는 기온 24±2℃, 습도 60±10%로 조절하였으며, 실험에 사용한 의복은 면으로 된 바지와 반소매 셔츠로 구성하였다.
- 베개의 충전물에 따른 수면의 질을 평가하기 위하여 시판 중인 베개 3종류의 충전물을 사용하였다. 베개의 크기와 베개커버의 소재는 모두 동일하게 하였으며, 베개의 높이는 쾌적한 수면을 도와주는 6~8 cm 범위 내에서 피험자가 조절하도록 하였다.
- 피험자는 2004년 국립기술표준원의 한국인 인체사이즈의 표준 사이즈(키 : 174±5 cm, 몸무게 : 68.9±8 kg)에 해당하는 남자 대학생으로, 이들의 신체적 특징은 Table 1과 같다.
데이터처리
- 모든 자료 분석은 SPSS/Window 10.0 통계 프로그램을 사용하였으며, 유의한 차이에 대한 사후검정은 Duncan을 실시하였다.
이론/모형
- 심전도(ECG : electrocardiogram) : 표준사지 유도법인 LeadII 방법을 적용하여 측정하였다.
성능/효과
- 1. 침구의 쾌적감의 측면에서, 수면잠재시간(SL)이 베개A가 가장 짧게 나타나 우모를 사용한 베개가 쾌적감이 높음을 알 수 있었다. 그러나 이는 인간의 의식을 반영한 쾌적감으로 수면시 무인지하에 일어나는 육체나 정신적 피로의 회복과는 거리가 있는 것으로 사료된다.
- 2. 폴리에틸렌을 사용한 베개B는 서파수면(SWS)의 비율이 가장 높아 육체의 피로회복 목적에 가장 적합한 것으로 사료되나 통계적으로 유의한 차이는 인정되지 않았다.
- 3. 천연목을 사용한 베개C는 인간의 인지/기억에 영향을 미치는 REM 수면의 시간이 가장 길게 나타났다.
- 4. 천연목을 사용한 베개C는 베개와 두부의 접촉면적이 가장 작고, 베개아래온도의 상승시간이 가장 늦은 것으로 나타나 숙면에 영향을 미치는 온열쾌적감이 큰 것으로 나타났다.
- non-REM 수면 중 깊은 수면을 의미하는 서파수면비율(SWS)은 3단계 수면과 4단계 수면을 포함하는 것으로, 베개A는 16.4%, 베개B는 20.8%, 베개C는 14.9%로 나타났다. 통계적으로 유의한 차이는 인정되지 않았으나 베개의 충전물에 따라 서파수면 비율이 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다.
- 7은 베개의 충전물에 따른 얕은 수면과 깊은 수면의 비율을 나타낸 것이다. non-REM 수면 중, 얕은 수면을 의미하는 1단계 수면과 2단계 수면을 전체 시간에 대한 비율로 환산한 결과, 베개A는 64.3%, 베개B는 60.1%, 베개C는 61.4%로 나타났다. 베개A는 서파수면에 진입하는 시간은 짧게 나타났으나 얕은 수면의 비율이 다른 베개에 비해 높게 나타난 것으로 보아 입면시간은 빠른데 비해 깊은 수면을 취하지 못한 것으로 사료된다.
- 각 수면단계의 잠재기에 미치는 영향 : 베개에 따른 총 수면시간(TST : Total Sleep Time)은 베개A가 465분, 베개B가 468분, 베개C가 464분으로 나타났다.
- 그러나 수면시작 2시간 이후부터 깊은 수면에 들어가 정상적인 수면 패턴을 나타냈다. 모든 피험자가 공통적으로 수면 초기에 stage REM이 검출되었는데 이는 전극 부착 등의 불편함이 무의식적으로 반영되어 나타난 안구의 움직임에 의한 오류로 판단되었다. 그러나 전체 경향에 큰 영향을 미치지 않는 것으로 사료되어 분석시에는 고려하지 않았다.
- 10은 베개의 충전물에 따른 주관평가 결과를 나타낸 것이다. 베개의 충전물에 따라 평소 수면에 비해 어느 정도 얕은 수면을 취하였는가를 보면 ‘얕은 수면감’에서 대체로 ‘전혀 아니다’의 경향을 보였으나 베개A의 얕은 수면감이 가장 큰 것으로 나타났다. 이는 깊은 수면을 취하지 못한 것으로 non-REM 수면의 얕은 수면이 베개A에서 가장 높은 것과 일치하는 것을 알 수 있었다.
- 따라서 정상적인 생활 패턴에서 베개의 소재에 따라 REM 수면의 비율이 커졌다는 것은 보다 쾌적한 수면을 취했다고 말할 수 있다. 본 실험에서는 REM 수면의 비율이 베개A는 16.4%로, 베개B는 12.8%, 베개C는 15.0%로 나타났으며, 수면 효율성(sleep efficiency)은 베개A는 92%, 베개B는 95%, 베개C는 94%로 나타나 모든 베개에 대한 수면효율성이 높은 것으로 나타났다.
- 8분으로 나타났다. 서파수면 잠재기는 얼마나 빨리 깊은 수면에 들어가는지를 확인할 수 있는 것으로 베개A, 베개C, 베개B의 순으로 길게 나타나 베개A에서 깊은 수면으로 빨리 들어갔음을 알 수 있었다.
- 11은 베개의 충전물에 따른 숙면정도를 평가한 것으로 모든 베개에 있어 ‘보통이다’ 이상의 값을 보였지만, 베개A, 베개C, 베개B의 순으로 크게 나타난 것을 알 수 있었다. 이는 non-REM 수면 중 깊은 수면을 나타내는 서파수면(SWS)의 비율이 베개B에서 가장 크게 나타나고, 베개A에서 가장 낮은 값을 나타낸 것과 일치하는 것을 알 수 있었다.
- 쾌적한 수면을 가져오는 베개의 조건으로는 열전도성, 베개의 높이, 크기, 탄성, 형태안정성, 흡습성, 통기성, 온도, 체동의 용이성 등을 들고 있다(楠幹 외, 1981; 永田, 1981). 이들을 종합하여 보면, 베개의 열적특성과 형태, 높이, 감촉이 고려되어야 함을 알 수 있다.
- 이상의 결과를 종합해 볼 때 베개의 충전물에 따른 수면 파라미터의 통계적 유의차는 인정되지 않았으나 수면의 질에 어느 정도 영향을 미치는 것으로 판단된다. 그러나 본 연구에서는 초야효과를 배제하고 실험을 한번만 실시하였으며, 초야효과를 배제하였다고는 하나 한번의 검사가 대상자의 평소 수면양상을 대표한다고 보기는 어려울 것이다.
- 9%로 나타났다. 통계적으로 유의한 차이는 인정되지 않았으나 베개의 충전물에 따라 서파수면 비율이 다르게 나타나는 것을 알 수 있었다. 베개B의 경우에는 서파수면(SWS)에 도달하는 시간은 다른 베개에 비해 길게 나타났으나 깊은 수면을 평가할 수 있는 서파수면의 비율에 있어서는 다른 베개보다 높게 나타난 것을 알 수 있었다.
후속연구
- 따라서 보다 신뢰할 수 있을만한 연구결과를 얻기 위해서는 수일간의 평소 수면기록을 확보하여 그에 대한 평균치를 가지고 대상 자료와 함께 비교해야 할 것으로 생각한다.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.