디지털미디어의 사운드는 인간의 감각을 자극하여 커뮤니케이션을 수행한다. 소리 자극은 생리적 흥분을 가져오고 반응에 민감한 상태로 각성시키는데, 이는 심장박동, 혈압, 뇌파신호로 나타난다. 본 논문에서는 이완효과가 있는 백색잡음을 혼합한 게임음악과 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 듣는 게임 플레이어의 뇌파변화를 검사했다. 실험은 두 그룹으로 나누어 진행되었으며 A 그룹은 백색잡음이 섞인 게임음악을, B 그룹은 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 들으며 게임을 플레이했다. 두 그룹의 전전두엽 뇌파 변화를 측정한 결과 좌뇌에서는 백색 잡음의 이완효과가 나타났으며, 우뇌의 경우는 기대치에 미치지 못했다. 본 연구는 백색잡음의 이완효과를 이용한 기능성 심리치료 게임을 개발하기 위한 기본 연구가 될 것이다.
디지털미디어의 사운드는 인간의 감각을 자극하여 커뮤니케이션을 수행한다. 소리 자극은 생리적 흥분을 가져오고 반응에 민감한 상태로 각성시키는데, 이는 심장박동, 혈압, 뇌파신호로 나타난다. 본 논문에서는 이완효과가 있는 백색잡음을 혼합한 게임음악과 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 듣는 게임 플레이어의 뇌파변화를 검사했다. 실험은 두 그룹으로 나누어 진행되었으며 A 그룹은 백색잡음이 섞인 게임음악을, B 그룹은 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 들으며 게임을 플레이했다. 두 그룹의 전전두엽 뇌파 변화를 측정한 결과 좌뇌에서는 백색 잡음의 이완효과가 나타났으며, 우뇌의 경우는 기대치에 미치지 못했다. 본 연구는 백색잡음의 이완효과를 이용한 기능성 심리치료 게임을 개발하기 위한 기본 연구가 될 것이다.
The sound of digital media would be able to perform communication by stimulating body's senses. Because the sound stimuli could arouse a person into the physiological excitement and sensitivity, which appear as the changes of heartbeat, blood pressure, brain waves(EEG) signals. In this paper, we wou...
The sound of digital media would be able to perform communication by stimulating body's senses. Because the sound stimuli could arouse a person into the physiological excitement and sensitivity, which appear as the changes of heartbeat, blood pressure, brain waves(EEG) signals. In this paper, we would like to examine whether the game music mixed with relaxing white noises has an effect to relax game player or not through the EEG changes of game players. For the experiment, we divided game players into group A that plays game while hearing game music mixed with white noises, and group B that plays game while hearing game music not mixed. And we measured the EEG changes of the prefrontal lobe between two groups. The result shows that the game music mixed with white noises has an relaxing effect for the left brain, but fall short of the expectations for the right brain. It would be a basic research which will contribute to the development of serious games for psychotherapy using relaxing white noises.
The sound of digital media would be able to perform communication by stimulating body's senses. Because the sound stimuli could arouse a person into the physiological excitement and sensitivity, which appear as the changes of heartbeat, blood pressure, brain waves(EEG) signals. In this paper, we would like to examine whether the game music mixed with relaxing white noises has an effect to relax game player or not through the EEG changes of game players. For the experiment, we divided game players into group A that plays game while hearing game music mixed with white noises, and group B that plays game while hearing game music not mixed. And we measured the EEG changes of the prefrontal lobe between two groups. The result shows that the game music mixed with white noises has an relaxing effect for the left brain, but fall short of the expectations for the right brain. It would be a basic research which will contribute to the development of serious games for psychotherapy using relaxing white noises.
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문제 정의
본 논문에서는 소리 자극에 의한 전전두엽2)의 뇌파변화를 검사하기 위해 백색잡음을 사용하여 실험을 했다. 실험은 두 그룹으로 나누어 진행되었으며 A 그룹은 백색잡음이 섞인 게임음악을, B 그룹은 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 들으며 게임을 플레이했다.
본 논문에서는 전전두엽 뇌파를 측정해서 이완효과가 있는 백색잡음을 혼합한 게임음악이 게임을 하고 있는 게임 플레이어에게 실제로 이완효과를 주는지 알아보고자 했다. 전전두엽의 뇌파 변화를 분석한 결과 좌측 뇌파에서는 백색잡음에 의한 이완효과가 나타났으나 우측 뇌파에서는 기대했던 수준에 미치지 못하는 결과를 보였다.
본 연구에서는 소리에 의한 좌뇌와 우뇌의 뇌파 반응을 단계별로 측정하기 위해 실험 진행 60초마다 뇌파의 반응 데이터(3차 실험의 평균수치)를 사용하여 각 집단의 시간별 변화, 집단별 시점의 차이에 대해 분석한다. 실험 과정은 [표 2]와 같다.
제안 방법
본 논문에서는 피험자를 두 그룹으로 나누어 백색잡음이 섞인 게임음악을 듣는 실험집단 A와 섞이지 않은 게임음악을 듣는 통제집단 B의 뇌파 변화를 측정한다.
본 연구에서는 단계별 좌우뇌파의 반응을 측정하기 위해 실험 진행 60초마다 뇌파의 반응 데이터(3차 실험의 평균수치)를 사용하여 각 집단의 시간별 변화, 집단별 시점의 차이에 대해 분석한다.
하지만 이 상태가 계속되면 정신적 또는 신체적 장애나 질병의 원인이 될 수 있다[7]. 본 연구에서는 스트레스에 의한 자극의 정도를 확인하기 위해 두 종류의 연구내용을 참조했다.
시간의 흐름에 따른 뇌파 반응 데이터를 검증하기 위해서 시점별 대비 검정을 실시했다. [그림 3]은 실험집단과 통제집단의 좌측 뇌파 변화를 시점별로 표시한 그래프이다.
의 뇌파변화를 검사하기 위해 백색잡음을 사용하여 실험을 했다. 실험은 두 그룹으로 나누어 진행되었으며 A 그룹은 백색잡음이 섞인 게임음악을, B 그룹은 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 들으며 게임을 플레이했다. 이 실험은 백색잡음의 이완효과를 이용해 기능성 심리치료 게임3) 개발을 위한 기본 연구가 될 것이다.
대상 데이터
본 실험에는 (주)네오플에서 제작, 현재 넥슨에서 서비스하고 있는 게임 던전 앤 파이터를 사용한다. 실험용 게임 선정 이유는 창 모드에서 실험용 사운드 실행도구를 조작하며 플레이하기 쉬운점, 마을과 전투지역의 이동이 자유로운 점, 그리고 오랜 서비스로 게임 실행 환경이 안정적인 점 등이다.
본 연구는 20대∼30대의 남자 8명, 여자 2명을 대상으로 실험에 대한 사전 동의를 얻었다.
본 연구는 20대∼30대의 남자 8명, 여자 2명을 대상으로 실험에 대한 사전 동의를 얻었다. 피험자 10명은 실험집단 A(5명)와 통제집단 B(5명)로 임의 구분했다. [표 2]의 3단계 내용과 같이 실험집단 A의 피험자들은 같은 상황에서 백색잡음이 섞인 게임사운드를 청취하게 한다.
데이터처리
첫째, 게임음악의 백색잡음 혼합여부에 따른 피험자들의 뇌파 변화를 1분 단위로 살펴보기 위해 반복측정 분산분석을 실시한다.
측정된 뇌파를 분석하기 위해 구형성 검정을 했다. 구형성 검정은 반복 측정된 데이터의 등분산조건을 나타내는 것으로, 데이터 처리 내 상관과 분산들이 동일함을 의미한다.
이론/모형
05보다 작으므로 구형성 가정이 만족되지 않았다. 따라서 귀무가설을 기각하며 다변량 분석기법을 이용했다. [표 7]의 시간 항목에서는 유의확률이 .
05보다 크므로 구형성 가정이 만족됨을 알 수 있다. 따라서 좌측 뇌파는 일변량 분석기법을 사용했다. 그 결과는 [표 5]와 같이 나타났으며, 시간에 따른 개별적 데이터, 그리고 집단의 차이에 의해 조합된 데이터를 분석했다.
실험에 앞서 측정기기를 운용한 경력이 많은 뇌파측정기 교육담당자를 통해 이용에 대한 사전교육을 받고 실험을 준비했다. 실험은 피험자의 안전을 위해 센서를 두피 표면에만 부착하는 비침습형(Non-Invasive) 방식으로 진행한다. 센서는 10%∼20% 국제표준전극부착법을 기준으로 부착하며, 위치는 다음과 같다.
성능/효과
마지막 3단계(5분∼8분)의 휴식상황에서는 급격하게 ‘-’ 뇌파값을 가지며 급격히 하락한 후 점차 상승하는 것으로 나타나 실험집단이 통제집단보다 안정적인 뇌파상태를 보였다.
실험 결과를 전체적으로 정리해보면 시점별 관찰 측면도[그림 3,4]에서 살펴본 것과 같이 5분 이후의 뇌파 변화가 두 집단 모두 크게 나타나 게임 중 휴식의 효과가 큰 것으로 나타났다. 좌뇌와 우뇌로 구분해서 살펴본 결과 좌측 뇌파에서는 백색잡음의 뇌파 안정 효과를 확인했다.
하지만 우측 뇌파의 경우 같은 내용에서 미약한 수준의 효과를 보였다. 실험 시간을 기준으로 한 시점별 분석에서는 3단계에 해당하는 휴식 상황에서 백색잡음을 청취한 실험집단의 뇌파 변화가 통제집단보다 크게 나타나 뇌파 안정 효과가 있는 것으로 분석되었다.
실험 시작 후 2분까지의 1단계 게임접속(0분∼2분) 상황과 5분까지의 2단계 게임플레이(2분∼5분) 상황에서는 두 집단 모두 ‘+’뇌파 값이 측정되며 시점에 따른 차이를 불균형하게 보였다.
이것은 안정된 상태가 아닌 게임플레이 도중 뇌파를 측정하여 실험환경의 안정성을 확보하지 못했기 때문으로 추정된다. 인상적인 결과는 게임플레이 도중 긴장상황에서 휴식상황으로 전환될 때의 급격한 뇌파 안정효과였다. 하지만 아무 것도 하지 않는 상태에서 휴식상황이 길어질 경우 다시 뇌파가 긴장상태로 변화하는 것을 볼 수 있었다.
본 논문에서는 전전두엽 뇌파를 측정해서 이완효과가 있는 백색잡음을 혼합한 게임음악이 게임을 하고 있는 게임 플레이어에게 실제로 이완효과를 주는지 알아보고자 했다. 전전두엽의 뇌파 변화를 분석한 결과 좌측 뇌파에서는 백색잡음에 의한 이완효과가 나타났으나 우측 뇌파에서는 기대했던 수준에 미치지 못하는 결과를 보였다. 이것은 안정된 상태가 아닌 게임플레이 도중 뇌파를 측정하여 실험환경의 안정성을 확보하지 못했기 때문으로 추정된다.
실험 결과를 전체적으로 정리해보면 시점별 관찰 측면도[그림 3,4]에서 살펴본 것과 같이 5분 이후의 뇌파 변화가 두 집단 모두 크게 나타나 게임 중 휴식의 효과가 큰 것으로 나타났다. 좌뇌와 우뇌로 구분해서 살펴본 결과 좌측 뇌파에서는 백색잡음의 뇌파 안정 효과를 확인했다. 하지만 우측 뇌파의 경우 같은 내용에서 미약한 수준의 효과를 보였다.
우측 뇌파의 측정값은 [표 6]과 같이 나타났다. 좌측 뇌파와 마찬가지 방법으로 집단 간의 통계적 유의수준 내에서 구형성을 검정한 결과 유의확률(p=.019)이 유의수준 .05보다 작으므로 구형성 가정이 만족되지 않았다. 따라서 귀무가설을 기각하며 다변량 분석기법을 이용했다.
총 9회의 반복측정 구분없이 집단 간 차이를 검정한 결과 [표 8]과 같이 좌측 뇌파는 두 집단의 뇌파차이가 유의하게 나타나지 않았음을 알 수 있다(F=.003, p>.05).
111로 유의수준을 크게 벗어나지 않아 미약한 집단 간의 차이가 있는 것으로 해석되었다. 측정된 뇌파 데이터를 분석한 결과 백색잡음에 의한 이완 효과가 부분적으로 나타났지만, 전체적으로 일관적이지 못한 결과를 보였다. 더 명확한 분석을 위해 3.
표에서 Sig는 유의확률을 뜻하며 집단의 측정 데이터가 얼마나 다른지를 검증하기 위한 기준 값이다. 측정된 좌측 뇌파를 분석한 결과 유의확률(p=.227)이 유의수준 0.05보다 크므로 구형성 가정이 만족됨을 알 수 있다. 따라서 좌측 뇌파는 일변량 분석기법을 사용했다.
특히 백색잡음을 청취하기 시작한 3단계 초반(5분∼7분)의 이완 효과가 실험집단에서 크게 나타났다.
후속연구
하지만 아무 것도 하지 않는 상태에서 휴식상황이 길어질 경우 다시 뇌파가 긴장상태로 변화하는 것을 볼 수 있었다. 게임 중의 휴식 효과를 높이기 위한 게임 디자인 방법에 대해서는 앞으로의 연구를 통해 검증할 것이다. 전체적으로 실험과 분석 과정에서 시간에 따른 뇌파의 안정도를 측정하여 비교한 것만으로는 통제집단과 실험집단의 상태 차이를 분석하는데 한계가 있었다.
실험은 두 그룹으로 나누어 진행되었으며 A 그룹은 백색잡음이 섞인 게임음악을, B 그룹은 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 들으며 게임을 플레이했다. 이 실험은 백색잡음의 이완효과를 이용해 기능성 심리치료 게임3) 개발을 위한 기본 연구가 될 것이다.
게임 중의 휴식 효과를 높이기 위한 게임 디자인 방법에 대해서는 앞으로의 연구를 통해 검증할 것이다. 전체적으로 실험과 분석 과정에서 시간에 따른 뇌파의 안정도를 측정하여 비교한 것만으로는 통제집단과 실험집단의 상태 차이를 분석하는데 한계가 있었다. 향후 실험에서 파워 스펙트럼 분석을 통한 뇌파의 종류별 비율을 연구하고, 실험자의 수와 실험 횟수를 증가시킨다면 더 신뢰도 높은 결과가 기대된다.
전체적으로 실험과 분석 과정에서 시간에 따른 뇌파의 안정도를 측정하여 비교한 것만으로는 통제집단과 실험집단의 상태 차이를 분석하는데 한계가 있었다. 향후 실험에서 파워 스펙트럼 분석을 통한 뇌파의 종류별 비율을 연구하고, 실험자의 수와 실험 횟수를 증가시킨다면 더 신뢰도 높은 결과가 기대된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
디지털미디어의 사운드는 어떻게 커뮤니케이션을 수행하는가?
디지털미디어의 사운드는 인간의 감각을 자극하여 커뮤니케이션을 수행한다. 소리 자극은 생리적 흥분을 가져오고 반응에 민감한 상태로 각성시키는데, 이는 심장박동, 혈압, 뇌파신호로 나타난다.
소리 자극이 생리적 흥분을 가져오고 반응에 민감한 상태로 각성시킬때,무엇을 통해 나타나는가?
디지털미디어의 사운드는 인간의 감각을 자극하여 커뮤니케이션을 수행한다. 소리 자극은 생리적 흥분을 가져오고 반응에 민감한 상태로 각성시키는데, 이는 심장박동, 혈압, 뇌파신호로 나타난다. 본 논문에서는 이완효과가 있는 백색잡음을 혼합한 게임음악과 백색잡음이 섞이지 않은 게임음악을 듣는 게임 플레이어의 뇌파변화를 검사했다.
백색잡음은 인간에게 어떤 감성을 유발시킬 수 있는가?
백색잡음4)은 인간의 가청범위(20Hz∼20kHz) 내에서 모든 주파수를 같은 양으로 포함하고 있는, 의미를 가지지 않는 소리이다. 이 소리는 특별한 패턴으로 인식되지 않으며, 인체에 편안하고 안정적인 감성을 유발시킨다[4]. 특정 의미나 패턴을 가지지 않는 백색잡음의 주파수 형태를 시각적으로 표현하면 [그림 1], [표 1]과 같다.
참고문헌 (14)
문덕홍, "음악과 음향진동자극에 의한 인체에의영향", 한국동력기계공학회지, 제12권, 제5호,p.59, 2008.
Michael L. Stanchina, Muhanned Abu-Hijleh, Bilal K. Chaudhry, Carol C. Carlisle, Richard P. Millman, "The influence of white noise on sleep in subjects exposed to ICU noise", Sleep Medicine, p.423, 2005.
손인훈, 이임갑, Estate Sokhadze, 김지은, 최상섭, "1/f 음악이 스트레스에 따른 정서생리반응에 미치는 영향", 한국감성과학회지, Vol 1, No1, p.135, 1998.
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