[논문]음악요법의 한의학적 활용을 위한 신뢰도 및 적용 가능성 연구

송민선; 최찬헌

doi:10.17208/kjopp.2014.12.28.6.674

음악요법의 한의학적 활용을 위한 신뢰도 및 적용 가능성 연구
A Study on Reliability and Applicability of Oriental Medical Music Therapy Using 원문보기

동의생리병리학회지 = Journal of physiology & pathology in Korean Medicine, v.28 no.6, 2014년, pp.674 - 682

송민선 (건양대학교 간호학과) , 최찬헌 (동신대학교 한의과대학 생리학교실)

Abstract ▼ AI-Helper

The purpose of this study was to identify the effect of applying oriental music therapy and reliability of electroencephalogram(EEG) equipment. The study was approved by the critical trial judge committee from ${\bigcirc}{\bigcirc}$(IRB No. 2013-07) university. In order to measure test-retest reliability for 15 subjects, EEG for same participants were measured using same method mentioned above after 2 hours from the first measurement. Same provider implemented to each person at same time. Firstly, EEG was measured for 5 minutes after the subject with attached electrodes sat on chair comfortably for 10 minutes. Then, the subject was given mental stress using the four fundamental arithmetic operations for 5 minutes, and measured EEG for another 5 minutes. After that the subject sat on the chair comfortably listening oriental medicine music therapy for 5 minutes, and EEG was measured for 5 minutes again. There was no side effect regarding music therapy reported. Raw data, which was measured in each step, were converted through FFT(fast fourier transform) and analyzed after divided into certain frequency including ${\alpha}$ wave, ${\beta}$ wave, ${\theta}$ wave, immersion wave, stabilization wave, sef100 wave, and sef95 wave. Data were analyzed using wilcoxon signed rank test, Intraclass correlation coefficient(ICC), repeated measures ANOVA with the SPSS program. In test-retes method, there were significantly differences in ${\alpha}$ wave, ${\beta}$ wave, immersion wave, stability wave, ${\theta}$ wave, sef100 wave, sef95 wave. ICC has shown a high degree of reliability that it was ${\alpha}$ wave .877, ${\beta}$ wave .855, ${\gamma}$ wave .895, immersion wave .897, stability wave .816, ${\theta}$ wave .904, sef100 wave .910, sef95 wave .776. Also, there was a statistically significant difference in ${\alpha}$ wave after applying oriental music therapy. Based on these results, it is considered that average of the channel EEG and application of oriental music therapy would be practiced by increase of sample size using this machine.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

이렇듯 기존의 연구 결과들을 종합한 결과 한의학적이론에 기반한 청각신호가 기기승강의 경향성 혹은 체질별로 상이하게 반응할 것이라는 가설을 설정하게 되었으며, 이러한 상이한 반응을 측정하는 도구로 뇌파를 활용해 변화양상을 분석하고 이를 통해 최종적으로는 체질별 음악청취 시 발생하는 뇌파의 경향성을 파악하여 한의학적 이론에 근거한 한방음악치료를 실제 적용할 수 있는 기초적인 자료를 제공하고자 하는 것이 장기적인 연구주제였고, 이에 대한 실험을 진행하면서 100여 건의 사례를 수집하여 음악요법과 뇌파와의 분석하였고 몇몇의 유의한 결과가 도출되었으나 만족할 만한 수준은 아니었다. 결국에는 연구를 진행해 나가는데 있어 기본적으로 뇌파의 변화가 재현성 있게 측정될 수 있는지에 대한 검증이 우선되어야 한다는 결론에 도달하게 되었고 본 연구에서 사용하고 있는 기기에 대한 신뢰성에 대한 분석 자료가 부재했기에 이번 실험을 기획하게 되었다.
본 연구는 음악치료의 한의학 적용 방법론에 관한 연구를 진행하면서 뇌파기기의 신뢰도에 평가와 한의학적 음악요법에 대해 뇌파기기가 재현성 있게 측정되고 있는가를 관찰하기 위해서 기획되었다. 기존의 음악치료에 관련된 한의학 연구 동향을 정리해 보면 角商宮徵羽五音의 음을 인체의 기기승강과 연관시킨 연구⁷⁾와 오음의 특성을 이용하여 콩나물⁸⁾과 누에⁹⁾와 같은 생물의 성장 등에 미치는 영향을 관찰한 연구가 있었고 임상에서는 혈액암 환자¹⁰⁾, 火熱病¹¹⁾ 에 적용한 바가 보고되었으며 한방음악치료가 정신적 스트레스를 가한 정상 성인의 심박변이도에 미치는 영향을 관찰한 연구¹²⁾와 한방음악치료를 체질과 연관시킨 연구¹³⁾가 있었다.
이를 위해 검사-재검사 방법을 통해 신뢰도를 분석하였고, 다른 한편으로는 한방음악요법 적용을 위한 프로토콜을 동일한 사람을 대상으로 반복적으로 측정한 후 이들이 변화하는 경향성을 분석하여 재현성 있는 데이터 확보를 위한 채널선정 방안에 대해 검토해보았으며 다음과 같은 결과가 있었기에 보고하는 바이다.
이전 실험을 통해 인체에게 많은 조절할 수 없는 변수가 있으며 이것을 뇌파를 통해 실험적으로 구현할 수 있을지에 우려가 있을 수 있었지만 본 연구는 실제로 실험을 통해 데이터를 획득하여 분석해 보고 이를 통해 뇌파의 활용가능성이 있는가와 혹은 실험적용을 한다면 어느 방식이 타당한지 등의 기초적인 자료를 얻고 이를 기반으로 앞으로 이러한 연구를 진행하는데 일정부분 도움이 되고자 하였다.

제안 방법

검사실은 외부 환경에 의하여 피검자가 영향을 받지 않기 위하여 조명이 적당하게 설정하고 외부 환경으로부터 차단되게 하였으며 뇌파의 측정장비는 8채널 뇌파측정장비인 QEEG-8(LAXTHA, Korea)를 사용하였고, S/W로는 Telescan(LAXTHA, Korea)을 이용하여 EEG신호를 전송받아 분석하였다. 전극(electrode)의 부착은 Fp1, Fp2, F3, F4, T3, F4, P3, P4의 8채널을 사용하였다.
두 번째 실험은 동일한 대상을 동일한 시간대에 동일한 시술자가 총 10회에 걸쳐 측정하여 어느 정도의 범위에서 각각의 뇌파가 측정되는가에 대한 실험을 진행하였다. 이에 대한 실험방법은 먼저 전극을 부착한 후 편안한 의자에 앉아 10분간 안정한 후 5분간 뇌파를 측정하고 5분 여간 4칙연산을 이용한 정신적 스트레스를 주었다.
음악은 기존 한방음악치료 연구⁹⁾에서 土氣와 관련된 음악으로 분류된 ‘문재숙 김죽파류 가야금산조 靑調’ 앨범 중 4번 track 중중모리 장단부분을 사용하였으며, 음악 재생은 CD플레이어(CDC5506, Inkel, Korea)와 앰프(RD6602, Inkel, Korea)에서 출력된 음원을 헤드폰(DT860, Beyedynamic, German)을 이용하여 청취하였으며 음향의 크기는 60dB 정도로 설정하였다.
그리고 검사-재검사의 신뢰도를 측정하기 위하여 1차 측정 후 위에서 언급한 방법에 따라 2시간이 경과 후 동일 대상의 뇌파를 같은 방법으로 측정하였다. 이 후 수집된 데이터는 특정주파수로 구분하여 Telescan(Laxtha, Korea)을 이용하여 알파(α), 베타(β), 감마(γ), 세타(θ), 몰입, 안정, sef100파, sef95파로 구분하여 비교, 분석하였다(Fig 3).
스트레스를 가하는 방법은 4개의 숫자를 보여준 뒤 4개의 숫자 사이에 사칙연산을 이용하여 20초 동안 10을 만들도록 하며 이 때 4개의 숫자는 한 번만 사용하도록 하였다¹²⁾. 이렇게 스트레스를 가한 후 다시 5분간 같은 방법으로 뇌파를 측정한 후 다시 5분간 대상자는 편안한 의자에 앉은 채로 한방음악요법에 사용되는 음악을 청취한 후 5분 동안 뇌파를 측정하였다(Fig 4).
이렇듯 기존의 연구 결과들을 종합한 결과 한의학적이론에 기반한 청각신호가 기기승강의 경향성 혹은 체질별로 상이하게 반응할 것이라는 가설을 설정하게 되었으며, 이러한 상이한 반응을 측정하는 도구로 뇌파를 활용해 변화양상을 분석하고 이를 통해 최종적으로는 체질별 음악청취 시 발생하는 뇌파의 경향성을 파악하여 한의학적 이론에 근거한 한방음악치료를 실제 적용할 수 있는 기초적인 자료를 제공하고자 하는 것이 장기적인 연구주제였고, 이에 대한 실험을 진행하면서 100여 건의 사례를 수집하여 음악요법과 뇌파와의 분석하였고 몇몇의 유의한 결과가 도출되었으나 만족할 만한 수준은 아니었다. 결국에는 연구를 진행해 나가는데 있어 기본적으로 뇌파의 변화가 재현성 있게 측정될 수 있는지에 대한 검증이 우선되어야 한다는 결론에 도달하게 되었고 본 연구에서 사용하고 있는 기기에 대한 신뢰성에 대한 분석 자료가 부재했기에 이번 실험을 기획하게 되었다.
이를 위해 기기의 신뢰도를 알아보기 위하여 뇌파기기를 이용하여 검사-재검사 및 측정자내 신뢰도를 검증하였고 다른 한편으로는 검증된 뇌파기기를 이용하여 한방음악요법 중재 효과를 확인하기 위해 동일 대상자를 동일한 조건으로 한방음악요법의 경향성을 판단하기 위한 프로토콜을 적용하여 10회의 반복을 통해 측정되는 뇌파의 범위를 관찰하였다. 이를 통해 검사 방법과 측정프로토콜의 적용에 있어서의 신뢰도를 확인해 보고자 하였고 이를 기반으로 저자들이 설정한 측정프로토콜로 한방음악요법의 뇌파 측정 가능성을 살펴보고자 하였으며 그 결과를 보면 다음과 같았다.
두 번째 실험은 동일한 대상을 동일한 시간대에 동일한 시술자가 총 10회에 걸쳐 측정하여 어느 정도의 범위에서 각각의 뇌파가 측정되는가에 대한 실험을 진행하였다. 이에 대한 실험방법은 먼저 전극을 부착한 후 편안한 의자에 앉아 10분간 안정한 후 5분간 뇌파를 측정하고 5분 여간 4칙연산을 이용한 정신적 스트레스를 주었다. 스트레스를 가하는 방법은 4개의 숫자를 보여준 뒤 4개의 숫자 사이에 사칙연산을 이용하여 20초 동안 10을 만들도록 하며 이 때 4개의 숫자는 한 번만 사용하도록 하였다¹²⁾.
저자들 역시 이러한 점에 착안하여 한의학적 관점에서 뇌파를 생리신호로 활용하여 인체의 변화를 관찰해 보려는 연구를 구상하였고 기존에 시행된 한의학에서의 뇌파활용가능성을 검토한 후 음악치료⁴⁾와 한의학을 융합한 실험을 기획하였다.

대상 데이터

2013-07) 후 실험을 진행하였다. 검사-재검사를 위한 실험에서는 연구 대상자를 총 15명을 대상으로 하였으며 고혈압, 부정맥, 허혈성 심질환, 전도장애 등을 포함하는 심장질환, 당뇨, 갑상선 질환 등을 포함하는 내분비계 질환 등이 없는 것을 확인하였고 검사는 일중 변동에 따른 뇌파 및 자율신경 변화를 배제하기 위해 일정한 시간간격을 두고 같은 측정자가 반복 측정하였으며 검사 1시간 전부터 담배, 술, 커피, 카페인이 함유된 음료를 금하도록 하였다.
첫 번째 실험에 해당되는 test-retest reliability 연구 대상자들은 총 15인으로 남자 7명, 여자 8명으로 평균연령은 남자 24.4세, 여자 31.0세였으며 두 번째 실험에 해당되는 10회 반복 측정 실험은 1명을 대상으로 매일 같은 시간에 같은 조건으로 측정하였다. 대상자들에게 실험에 대한 충분한 설명과 함께 IRB 승인 시 제출한 양식의 동의서에 서면으로 동의한 자를 대상으로 실험에 임하였다.

데이터처리

각 단계별로 측정된 raw data는 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 변환한 후 특정주파수로 구분하여 알파(α), 베타(β), 감마(γ), 세타(θ), 몰입, 안정, sef100파, sef95파로 구분하여 비교․분석하였다.
두 번째 실험에서는 1인의 연구 대상자의 안정시 뇌파 측정치를 초기값으로 하고, 정신적 스트레스를 받은 후 뇌파 측정치를 중기값, 한방음악요법 청취 후 뇌파 측정치를 후기값으로 하였다. 측정시점의 동질성 경향을 파악하기 위하여 초기, 중기, 후기값의 시점별 차이는 repeated measures ANOVA로 분석하였고, 유의한 차이가 있는 경우 Bonferroni를 시행하였다.
0) 통계 프로그램을 이용하였다. 첫 번째 실험에 적용한 통계방법은 먼저 연구 대상자 15인을 동일 측정자가 1차 측정한 후 시간간격을 두고 2차 측정한 후 1차와 2차 측정값에 대한 비모수검정인 wilcoxon 분호순위검정으로 분석하였고, 측정자내 신뢰도를 위해 급간내상관계수(Intraclass correlation coefficient: ICC)를 측정하였다. ICC 값은 .
두 번째 실험에서는 1인의 연구 대상자의 안정시 뇌파 측정치를 초기값으로 하고, 정신적 스트레스를 받은 후 뇌파 측정치를 중기값, 한방음악요법 청취 후 뇌파 측정치를 후기값으로 하였다. 측정시점의 동질성 경향을 파악하기 위하여 초기, 중기, 후기값의 시점별 차이는 repeated measures ANOVA로 분석하였고, 유의한 차이가 있는 경우 Bonferroni를 시행하였다. 유의수준(α)은 .

이론/모형

각각의 파형의 값을 추출할 때 기본적으로 근전도로 발생할 수 있는 저주파영역 등을 삭제하고, 의미 없는 고주파영역을 삭제하기 위해 분모를 전체주파수로 하지 않고 4~50Hz까지의 주파수로만 삼아 Band to Band Power Analysis 방법을 활용하였다.
실험은 크게 2가지로 나누어 진행하였다. 먼저 첫 번째 실험은 검사-재검사방법을 통한 신뢰도 분석을 위해서는 전극을 부착한 후 편안한 의자에 앉아 10분간 안정한 후 5분간 뇌파를 측정하고 측정된 raw data는 FFT(Fast Fourier Transform)를 통해 변환한 후 저장하였다. 그리고 검사-재검사의 신뢰도를 측정하기 위하여 1차 측정 후 위에서 언급한 방법에 따라 2시간이 경과 후 동일 대상의 뇌파를 같은 방법으로 측정하였다.

성능/효과

sef100파에서는 유의한 차이가 없었으며, sef95파에서는 채널별로 4, 5, 6, 7채널에서 유의한 차이가 있었으나, 4, 5, 6채널에서는 안정상태 값보다 스트레스 자극 후나 음악청취 후에 유의하게 높아졌으며, 7채널에서는 스트레스 자극 후에 유의하게 높아졌다. 결론적으로 8채널 통합 뇌파결과에서는 유일하게 α파에서는 유의한 차이를 보였으며, 안정상태 값보다 스트레스 자극 후나 음악청취 후에 유의하게 낮아진 것을 확인할 수 있었다.
또한, 프로토콜의 적용가능성을 알아보기 위하여 안정상태 값을 초기값, 스트레스 자극 후의 값을 중기값, 음악요법 청취 후의 값을 후기값으로 동일한 대상자에게 동일한 조건으로 10회 측정한 결과를 분석한 결과 채널별로는 몰입과 sef100파를 제외하고는 모든 채널에서 유의한 채널들이 있었으며, 채널의 통합을 통해 α파에서만 유의한 결과를 도출해 낼 수 있었다.
본 연구는 뇌파의 한의학적 적용을 기획하면서 기기의 신뢰도 및 적용가능성을 알아본 것으로 먼저 기기의 신뢰도를 측정하기 위해 1차와 2차 측정치간의 전후 비교를 한 결과 α파, β파, 몰입파, 안정파, θ파, sef100파, sef95파의 채널별과 전체 평균을 낸 값은 신뢰할 만 하다고 결론지을 수 있었다. 특히, 각각의 채널별로 값을 산출하는 것 보다는 전체 평균값을 구한 것이 높은 신뢰도를 보였다.
본 연구는 신뢰도가 검증된 뇌파기기를 가지고 한명의 대상자를 10회 반복측정한 결과로 채널별로 안정상태 값보다 스트레스 자극 후나 음악요법 청취 후의 값이 감소하는 채널도 있었으며, 증가하는 채널도 있어 결과의 일관성을 확인할 수는 없었다. 그러나, 신뢰도 검증에서와 마찬가지로 채널의 통합을 통해 α파의 유의한 차이를 확인하였으며, 추가적으로 표본수를 확대하여 반복연구하는 것이 필요할 것으로 사료된다.

후속연구

본 연구는 신뢰도가 검증된 뇌파기기를 가지고 한명의 대상자를 10회 반복측정한 결과로 채널별로 안정상태 값보다 스트레스 자극 후나 음악요법 청취 후의 값이 감소하는 채널도 있었으며, 증가하는 채널도 있어 결과의 일관성을 확인할 수는 없었다. 그러나, 신뢰도 검증에서와 마찬가지로 채널의 통합을 통해 α파의 유의한 차이를 확인하였으며, 추가적으로 표본수를 확대하여 반복연구하는 것이 필요할 것으로 사료된다.
본 연구의 결과를 요약하자면, 검사-재검사 신뢰도는 측정자내 신뢰도가 1차 측정과 2차 측정에서 ICC는 α파 .877, β파 .855, γ파 .895, 몰입파 .897, 안정파 .816, θ파 .904, sef100파 .910, sef95파 .776으로 높은 신뢰도를 나타내어 앞으로 이를 기초하여 보다 더 심도 있는 연구를 진행한다면 뇌파에 대한 신뢰성을 더 확보할 수 것이며, 본 연구자가 시행하고자 하는 음악요법에도 신뢰할만한 측정기구로서 적용해볼 수 있을 것으로 생각한다.
연구의 제한점을 지적하자면 측정자간의 1차와 2차 신뢰도를 조사하였으나, 다수의 측정자간의 신뢰도를 측정하지 못하였다는 점을 보완하여 측정도구의 신뢰도를 검정하여야 할 것이다.
이러한 결과들을 토대로 결론지어 본다면 본 기기를 활용하여 표본수를 확대한다면 채널의 평균값을 활용한 뇌파와 한의학적 음악요법 적용을 위한 프로코콜을 작성하는 데 기초적인 자료로 활용할 수 있을 것으로 생각된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	한방음악요법에 기반한 청각신호가 기기승강의 경향성 혹은 체질별로 상이하게 반응할 것이라는 가설을 세우게 된 배경은 무엇인가?	본 연구는 음악치료의 한의학 적용 방법론에 관한 연구를 진행하면서 뇌파기기의 신뢰도에 평가와 한의학적 음악요법에 대해 뇌파기기가 재현성 있게 측정되고 있는가를 관찰하기 위해서 기획되었다. 기존의 음악치료에 관련된 한의학 연구 동향을 정리해 보면 角商宮徵羽五音의 음을 인체의 기기승강과 연관시킨 연구7)와 오음의 특성을 이용하여 콩나물8)과 누에9)와 같은 생물의 성장 등에 미치는 영향을 관찰한 연구가 있었고 임상에서는 혈액암 환자10), 火熱病11) 에 적용한 바가 보고되었으며 한방음악치료가 정신적 스트레스를 가한 정상 성인의 심박변이도에 미치는 영향을 관찰한 연구12)와 한방음악치료를 체질과 연관시킨 연구13)가 있었다.
	뇌파란 무엇인가?	뇌파(EEG, electroencephalogram)는 대뇌피질의 자발성 전위 변동을 시간과 공간의 개념으로 표현하는 것으로 객관적이고 비침습적이며 연속적으로 대뇌의 기능을 평가할 수 있으며1,2), 흥분성 신경세포와 억제성 신경세포의 상호 작용으로 나타나는 전기적 신호들을 주파수 대역으로 구분하여 α, β, γ, δ, θ파로 명명1,3) 하여 인체의 미세한 변화를 관찰하는 것으로 뇌파에서 얻은 정보를 판독하여 각종 질환의 진단, 치료효과 등을 관찰하는데 활용된다1).
	뇌파의 원리는 무엇인가?	뇌파(EEG, electroencephalogram)는 대뇌피질의 자발성 전위 변동을 시간과 공간의 개념으로 표현하는 것으로 객관적이고 비침습적이며 연속적으로 대뇌의 기능을 평가할 수 있으며1,2), 흥분성 신경세포와 억제성 신경세포의 상호 작용으로 나타나는 전기적 신호들을 주파수 대역으로 구분하여 α, β, γ, δ, θ파로 명명1,3) 하여 인체의 미세한 변화를 관찰하는 것으로 뇌파에서 얻은 정보를 판독하여 각종 질환의 진단, 치료효과 등을 관찰하는데 활용된다1).

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Lee, S.W. Inter-individual and inter-individual difference of subjects and technicians in repeated EEG measurement. Unpublished doctoral dissertation, Kyungbook National University, 2013.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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