이 연구의 목적은 BCI(Brain-Computer Interface)을 이용하여 바둑 전문인의 뇌 기능 특성을 분석하는 데 있다. 바둑 전문인의 뇌 기능 특성을 알아보기 위하여 연구생(초등학생) 15명, 한국기원 원생 16명, 프로기사 26명의 뇌파를 측정하여 표준화된 일반인 695명(초등학생 423, 중고등학생 161, 성인 111명) 과 비교한 결과 자기조절 지수 p=.002, 주의 지수(좌) p=.002, 정서 지수 p=.027, 항스트레스지수(좌) p=.002, 브레인 지수 p=.006 에서 바둑 전문인 집단이 일반인 집단보다 뇌 기능의 평균이 높게 유의미한 차이를 나타냈다. 이 결과는 두뇌를 많이 사용하는 바둑인 집단의 뇌 기능이 일반인 집단의 뇌 기능 과 적지 않은 차이가 있을 보여주고 있다. 바둑 전문인 집단간의 뇌 기능 차이를 비교하여 직업적인 특성이 뇌 기능에 미치는 영향의 차이점도 분석해 보았다. 분석의 결과 활성 지수에서만 유의미하였으며 집단간에는 차이가 없는 것으로 본다.
이 연구의 목적은 BCI(Brain-Computer Interface)을 이용하여 바둑 전문인의 뇌 기능 특성을 분석하는 데 있다. 바둑 전문인의 뇌 기능 특성을 알아보기 위하여 연구생(초등학생) 15명, 한국기원 원생 16명, 프로기사 26명의 뇌파를 측정하여 표준화된 일반인 695명(초등학생 423, 중고등학생 161, 성인 111명) 과 비교한 결과 자기조절 지수 p=.002, 주의 지수(좌) p=.002, 정서 지수 p=.027, 항스트레스지수(좌) p=.002, 브레인 지수 p=.006 에서 바둑 전문인 집단이 일반인 집단보다 뇌 기능의 평균이 높게 유의미한 차이를 나타냈다. 이 결과는 두뇌를 많이 사용하는 바둑인 집단의 뇌 기능이 일반인 집단의 뇌 기능 과 적지 않은 차이가 있을 보여주고 있다. 바둑 전문인 집단간의 뇌 기능 차이를 비교하여 직업적인 특성이 뇌 기능에 미치는 영향의 차이점도 분석해 보았다. 분석의 결과 활성 지수에서만 유의미하였으며 집단간에는 차이가 없는 것으로 본다.
This study has been made to research on the brain wave characteristics of baduk expert by BCI(Brain Computer Interface). The test was based on the researches from 1th September, 2005 to 30th December, 2005, compared with the ones of the standardized general public. The number of the general public a...
This study has been made to research on the brain wave characteristics of baduk expert by BCI(Brain Computer Interface). The test was based on the researches from 1th September, 2005 to 30th December, 2005, compared with the ones of the standardized general public. The number of the general public are 695 (elementary school students 423, middle and high school students 161, adults 111) and the number of the baduk players are 57 (researchstudents 15, Korean baduk club students 16, professional baduk players 26). The research data show that the baduk players have the higher indexes than the general public in Self Regulation quotient p=.002, Attention Quotient(left) p=.002, Emotion Quotient p=.027, Stress Quotient(left) p=.002 and Brain Quotient p=.006. There are some differences in brain functions between baduk players and the ordinary people. Difference in functions of the brain among baduk experts is also analyzed. That result shows that there is no different brain function between professional baduk player.
This study has been made to research on the brain wave characteristics of baduk expert by BCI(Brain Computer Interface). The test was based on the researches from 1th September, 2005 to 30th December, 2005, compared with the ones of the standardized general public. The number of the general public are 695 (elementary school students 423, middle and high school students 161, adults 111) and the number of the baduk players are 57 (researchstudents 15, Korean baduk club students 16, professional baduk players 26). The research data show that the baduk players have the higher indexes than the general public in Self Regulation quotient p=.002, Attention Quotient(left) p=.002, Emotion Quotient p=.027, Stress Quotient(left) p=.002 and Brain Quotient p=.006. There are some differences in brain functions between baduk players and the ordinary people. Difference in functions of the brain among baduk experts is also analyzed. That result shows that there is no different brain function between professional baduk player.
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문제 정의
따라서 바둑 분야에서도 스포츠심리학 분야에서 사용하는 BCI 연구 방법을 사용할 수 있을 것이다. 본 연구는 뇌의 기능과 매우 밀접한 관계가 있어 다양한 심리적 효과성에 대해 논급되고 있음에도 실제로는 과학적 검증이 이루어지지 않은 바둑 분야를 대상으로 바둑전문인의 뇌 기능을 BCI로 조사해 보려는데 목적이 있다.
본 연구의 목적은 직업적 특성상 지속적으로 사고기능을 사용하는 바둑 전문인들의 뇌 기능을 BCI를 이용하여 분석하고 일반인들과 기능상의 차이가 있는가를 알아보려는 데 있다.
이 연구의 목적은 바둑 전문인의 뇌파적 특성을 분석하여 일반인들과 기능상의 차이가 있는가를 알아보려는데 있다. 2005년 9월 1일부터 2005년 12월 30일 까지 뇌파측정을 통하여 바둑전문인 집단과 일반인 집단과 뇌 기능 차이를 비교하였으며 바둑 전문인 간의 뇌 기능 차이도 비교하여 보았다.
가설 설정
가설1 : 바둑인 집단은 바둑과 관련된 특정한 뇌 기능이 발달되었을 것이다.
가설1-1 바둑 전문인의 뇌 기능과 일반인의 뇌 기능은 차이가 있을 것이다.
둘째, 바둑 전문인 집단간에 뇌 기능 차이가 있을 것이다라는 가설은 활성 지수에서만 유의미하기 때문에 집단 간에 차이가 없다라고 볼 수 있다.
가설 1-2. 바둑 전문인 집단 간에 뇌 기능은 차이가 있을 것이다.
가설 1-1. 바둑 전문인의 뇌 기능과 일반인의 뇌 기능은 차이가 있을 것이다
제안 방법
있다. 2005년 9월 1일부터 2005년 12월 30일 까지 뇌파측정을 통하여 바둑전문인 집단과 일반인 집단과 뇌 기능 차이를 비교하였으며 바둑 전문인 간의 뇌 기능 차이도 비교하여 보았다.
뇌파 측정은 '한국정신과학연구소에서 개발한 2Channel System 이동식 뇌파 측정기를 컴퓨터에 장착하여 사용하였다. 뇌파 측정을 위하여 뉴로피드백 시스템의 프로그램으로 고속 퓨리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)분석을 통하여 주파수별 진폭의 세기를 계산하였다.
사용하였다. 뇌파 측정을 위하여 뉴로피드백 시스템의 프로그램으로 고속 퓨리에 변환(FFT: Fast Fourier Transform)분석을 통하여 주파수별 진폭의 세기를 계산하였다. 진폭의 세기는 전압(μV)으로 나타내어 활성도 (activity) 값으로 사용되었다.
연구 대상자에게 뇌파 측정의 내용과 순서를 미리 알려준 후, 의자에 가장 편안한 자세로 앉도록 하였으며 이때 조명은 너무 밝지 않도록 하였다. 뇌파를 측정 하는 동안 전자파와 금속 물질이 닿지 않도록 준비하여 측정하였다. 헤드밴드에 부착된 전극을 이용하여 실험을 하였다.
첫째, 바둑전문인 집단과 일반인 집단과의 뇌 기능 차이를 분석한다. 둘째, 바둑전문인 간의 뇌 기능 차이도 비교하여 본다.
바둑전문인 집단의 뇌파 측정 방법과 장소 등을 조사한 후 피험자들을 개별적으로 측정하는 방식으로 수행하였다. 연구 대상자에게 뇌파 측정의 내용과 순서를 미리 알려준 후, 의자에 가장 편안한 자세로 앉도록 하였으며 이때 조명은 너무 밝지 않도록 하였다.
같다. 첫째, 바둑전문인 집단과 일반인 집단과의 뇌 기능 차이를 분석한다. 둘째, 바둑전문인 간의 뇌 기능 차이도 비교하여 본다.
뇌파를 측정 하는 동안 전자파와 금속 물질이 닿지 않도록 준비하여 측정하였다. 헤드밴드에 부착된 전극을 이용하여 실험을 하였다. 헤드밴드에 부착된 전극은 금색 도금된 고체 전극으로 4cm 간격으로 고정 배치된 FP1, FPz, FP2의 채널을 통하여 좌우 전두엽으로부터 뇌파를 측정하고 좌측 귓볼을 기준 전극(groundelectrode)으로 사용하였다.
대상 데이터
연구의 대상은 바둑을 전문으로 하는 바둑인 집단 57 명이다. 전문바둑선수인 프로기사 26명, 한국기원 원생16 명, 한국기원 원생 후보에 해당하는 초등학생 15명으로 이들은 모두 바둑을 공부한 기간이 3년 이상이며 고급수준의 기력을 보유하고 있다.
전문바둑선수인 프로기사 26명, 한국기원 원생16 명, 한국기원 원생 후보에 해당하는 초등학생 15명으로 이들은 모두 바둑을 공부한 기간이 3년 이상이며 고급수준의 기력을 보유하고 있다. 이들과 비교하기 위한 일반인 집단은 2005년 9월에서 12월까지 한국 정신과학연구소에 뇌파 의뢰한 질병이 없는 대체로 건강한 사람을 기준으로 선정한 자료이다. 초등학생 423, 중고등학생 161 명, 일반성인 111명으로 총 695명이다.
이들과 비교하기 위한 일반인 집단은 2005년 9월에서 12월까지 한국 정신과학연구소에 뇌파 의뢰한 질병이 없는 대체로 건강한 사람을 기준으로 선정한 자료이다. 초등학생 423, 중고등학생 161 명, 일반성인 111명으로 총 695명이다. 이 대상자들은 정신질환 병력 및 약물남용의 경험이 없었고, 대체로 건강하였다.
각 주파수별로 살펴보면, a 파의 파장대(band)에 대한 주파수 영역은 8-12Hz, SMR 파는 12-15Hz, 저。파는 16-20HZ, 고。파는 21-30Hz, 。파는 4~가lz, 5파는 0-3Hz로 설정하였다. 측정주파수 범위는 1-30니z, 샘플링 주파수는 256Hz, 측정 정밀도는 ±0.6μ V 로서 매초 256 샘플링, 8비트로 변환하여 디지털 신호를 출력하였다.
헤드밴드에 부착된 전극을 이용하여 실험을 하였다. 헤드밴드에 부착된 전극은 금색 도금된 고체 전극으로 4cm 간격으로 고정 배치된 FP1, FPz, FP2의 채널을 통하여 좌우 전두엽으로부터 뇌파를 측정하고 좌측 귓볼을 기준 전극(groundelectrode)으로 사용하였다. 프로기사집단은 재단법인 한국기원의 제2기사실에서 타인의 출입을 통제한 상태로 검사를 하였고, 한국기원 원생과 초등학생은 니도장의 수련실에서 검사를 실시하였다.
데이터처리
0 ) 통계 프로그램을 이용하여 분석하였다. 바둑전문인과 표준화된 일반인의 뇌 기능 차이 비교는 독립표본 4검증을 하였고, 바둑전문인 집단간 비교는 일원분산분석(ANOVA)을 사용하였다.
성능/효과
둘째, 대상자들의 뇌파 측정 과정에서 생길 수 있는 미미한 작용이나 환경적인 요인이 결과에 영향을 미쳤다고 본다. 영향을 최소한으로 줄이기 위하여 사전 준비와 환경에 각별히 주의하여야 하며 추후 연구에서는 보다 다양한 방법으로 대상자들의 뇌파를 측정하여 다각적으로 비교해 보는 연구가 필요하다고 생각한다.
항스트레스 지수는 육체적, 정신적인 긴장, 불안, 흥분 상태를 이겨낼 수 있는 저항 지수이다. 또, 바둑인 전문 집단과 일반인 집단의 뇌 지수의 평균 값은 자기조절 지수는 바둑전문인은 7L15점, 일반인은 64.08점으로 나타났으며, 주의 지수(좌) 는 바둑 전문인이 59.옹3점, 일반인은 53.06점으로 나타났다. 정서 지수는 바둑 전문인이 66.
84점으로 나타났다. 위 분석 결과를 종합해보면, 바둑 전문인 집단은 일반인 집단보다 위 5 가지 지수에서 차이가 있음을 보여주고 있다. 따라서 바둑인 집단과 일반인 집단의 뇌 기능에 차이가 있을 것이라는 가설 1은 지 지되고 있음을 알 수 있다.
일반적으로 다채널이 정확도에서 신뢰성이 높을 가능성이 있으나 병원만을 이용해야 하는 점과 실험 과정에서 파생되는 경비 문저】, 시간적인 점을 감안 한다면 본 연구에서 적용한 전전두엽 2 channel 의 장점도 간과 할 수가 없다.이 연구에서 적용한 실험 기구는 뇌파 측정의 기능과 뉴로피드백 기술을 적용한 훈련겸용이라는 점이 사용자에게 편리함을 주고 있다. 아울러이 연구가 바둑계에 미력하나마 연구 문제 해결에 도움이 되기를 기대한다.
[표 3]에서 보는 바와 깉. 이바둑 전문인의 뇌 기능은 일반인의 뇌 기능 중에서 자기조절 지수(尸 주의 지수(좌)0=.002), 정서지수 衍.02 27), 항스트레스 지수(좌)0=.002), 브레인 지수 (p=.OO6)에서 유의미한 차이가 있는 것으로 분석되었다. 자기조절 지수는 뇌의 건강 과 뇌 기능의 척도로 자율적이며 자생적인 가능성과 뇌의 자기조절 능력을 수치화한 것이고, 주의지수는 뇌의 각성정도 [11], 주의력, 사회성, 자신과 주변과의 관계성을 의미하며 정서 지수는 정서적인 균형 상태를 나타내는 지수이다.
첫째, 바둑인 집단이 일반인에 비하여 특정한 뇌 기능이 발달되었을 것이다라는 가설은 지지 되었다. 두뇌를 많이 사용하는 바둑인 집단의 뇌 기능 특성이 일반인 집단의 뇌 기능 특성과 적지 않은 차이가 있음을 보여주고 있다.
후속연구
이처럼 바둑과 인간의 심리와의 관련성이 점점 부각되고 있음에도 불구하고 바둑이 두뇌의 기능에 어떤 작용을 하는지에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 따라서 바둑 분야에서도 스포츠심리학 분야에서 사용하는 BCI 연구 방법을 사용할 수 있을 것이다. 본 연구는 뇌의 기능과 매우 밀접한 관계가 있어 다양한 심리적 효과성에 대해 논급되고 있음에도 실제로는 과학적 검증이 이루어지지 않은 바둑 분야를 대상으로 바둑전문인의 뇌 기능을 BCI로 조사해 보려는데 목적이 있다.
영향을 최소한으로 줄이기 위하여 사전 준비와 환경에 각별히 주의하여야 하며 추후 연구에서는 보다 다양한 방법으로 대상자들의 뇌파를 측정하여 다각적으로 비교해 보는 연구가 필요하다고 생각한다.
또한, 바둑과 관련하여 뇌의 어떤 부분이 사용되며 어떤 효과를 가져 오는가에 관한 연구가 아주 미흡한 실정인데최일히 14], 조선희[15]의 연구에서는 뇌 기능 영상 기술을 이용하여 사고 과정에서 작동하는 신경세포의 활동성을 직접 측정함으로써 뇌기능 차이를 문답식 평가가 아닌 객관적 방법을 도출 하였다고 하지만 뇌 기능 영상 측정법은 비용과 측정 시간 등 현실적으로 극복해야 할 문제점이 많다. 이 연구에서 적용한 뇌파 측정은 실시간 뇌 기능을 파악 할 수 있고 접근이 용이하므로 뇌 기능 차이를 객관화할 수 있으며 영상 측정법의 한계점을 해결하리라 기대한다.
첫째, 실험에 참가한 바둑인 집단이 뇌파 측정 참여도의 어려움 때문에 단 한 번의 측정을 한 결과로 분석했다는 점을 연구의 제한점으로 들 수 있는데, 그렇다 하더라도 바둑이 뇌 기능에 긍정적인 기능을 할 수 있음을 강력하게 시사해 준다. 추후 연구에서 보다 다양한 바둑인 집단별 뇌파차이를 측정한 자료로써 다각적으로 비교해 보는 연구가 필요하다고 생각한다.
시사해 준다. 추후 연구에서 보다 다양한 바둑인 집단별 뇌파차이를 측정한 자료로써 다각적으로 비교해 보는 연구가 필요하다고 생각한다.
참고문헌 (15)
신승철, 류창수, 송윤선, 남승훈(2002), "뇌.컴퓨터. 인터페이스를 위한 EEG 기반의 피험자반응시간 감지", 정보과학회논문지: 소프트웨어 및 응용, 제 29권, 제 11호, pp.837-850.
음태완, 김응수(2004), "뇌파기반 뇌-컴퓨터 인터페이스기술", 정보과학회지, 제 22권, 제2호.
박만상(1992), 정신생물학, "한국인의 두뇌개발 III" 서울: 지식산업사, pp. 221-249.
김대식 .최창옥(2001), "뇌파검사학" 서울: 고려의학.
박병운(2005), "뉴로피드백 입문", (재)한국정신과학연구소.
김용진(2000), "학습활동의 뇌파분석에 기초한 두뇌순환 학습모형의 개발과 과학학습의 적용", 박사학위논문, 서울대학교 대학원.
Lubar, J.O., Lubar, J.F.(1984), "Electroencephalographic Biofeedback of SMR and Beta for Treatment of Attention Deficit Disorders in a Clinical Setting," Biofeedback & Self Regulation, Vol. 9, pp. 1-23.
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