[논문]색채심리치료를 위한 VR색채영상의 영향

홍기윤; 이언석

doi:10.5392/jkca.2017.17.10.376

색채심리치료를 위한 VR색채영상의 영향
The Influence of VR Color Image for Color Psychotherapy 원문보기

한국콘텐츠학회논문지 = The Journal of the Korea Contents Association, v.17 no.10, 2017년, pp.376 - 384

홍기윤 (순천향대학교 의료과학대학 의료IT공학과) , 이언석 (순천향대학교 의료과학대학 의료IT공학과)

초록
AI-Helper

색채치료는 고유의 진동과 주파수를 가진 색을 이용하여 심리적인 문제를 치료하는 진단 방법이다. 색은 주관적인 심리가 강하여 개인적으로 좋아하는 색이나 안정이 되는 색을 봄으로서 심리 안정에 효과를 줄 수 있다. 또한 감정에 다양한 영향을 주는데, 이러한 감정을 평가하기 위해 뇌파를 통해 정보를 얻을 수 있다. 본 연구에서는 휴대용 단말기를 통해 스트레스 설문지(BEPSI-K)에 응답한 뒤, 빨간색과 파란색 두 가지의 VR색채영상을 시청하였다. 이 때, 뇌파를 통해 측정 가능한 4가지의 감정 데이터를 이용하여 사용자의 감정 상태를 파악하여 실시간 변화를 분석하였다. 또한 스트레스 설문지를 사용하여 감정 지수를 수치화하였고, 3D 가상현실 상에서 색채 이미지 영상이 감정 변화에 미치는 영향을 비교분석하였다.

Abstract ▼ AI-Helper

Color therapy is a diagnostic method for treating psychological problems using unique vibration and frequency color. The color has strong subjective psychology, it can give psychological stabilization effect as a spring as a favorite color and stability become personally personal. Also, to give various influences on emotion, we can obtain information via brain wave to evaluate these emotions. In this research, before viewing two kinds of VR color images of red and blue, responding to the stress questionnaire(BEPSI-K) via a mobile terminal. At this time, we analyzed the real-time we used four emotional data measurable via brain waves and grasped the user's emotional state. In addition, the stress questionnaire was used to quantify the emotion degree, and comparative analysis was made on how the color image affects the change of emotions with 3D virtual reality.

주제어

표/그림 (8)

표 표 1. BEPSI-K 설문지 문항
그림 그림 1. 시스템 구성도
표 표 2. 색의 영향들(빨간색, 파란색)
그림 그림 2. VR색채영상 심리측정 시스템
그림 그림 3. 제작한 안드로이드 어플리케이션
그림 그림 4. 빨간색 영상
그림 그림 5. 파란색 영상
그림 그림 6. 감정 데이터 평균과 표준편차 (a) 몰입(Engagement) (b) 스트레스(Frustration) (c) 명상(Meditation) (d) 흥분(Excitement)

AI 본문요약
AI-Helper

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문제 정의

어플리케이션에서 사용자의 기본 입력 정보를 입력한 뒤, 스트레스 측정 설문지를 작성하도록 프로그래밍 하였다. 그 다음 어플리케이션 안의 프로그램에 의해 설문지 점수 결과를 확인 할 수 있도록 하였다.
기존의 연구에서는 평면인 2D 공간상에서 색채 영상을 보며 심리치료를 해왔다. 그러나 본 연구에서는 3D 공간에서 색채 이미지 영상을 통해 감정 변화를 분석하여 심리치료에 도움이 되는 것을 목적으로 하였다.
VR은 가상 환경이 사용자의 오감을 자극하고 사용자와 상호작용하여 몰입하게 하는 것이 핵심이다. 따라서 단순히 색채 영상을 2D의 평면이 아닌 3D로 시청하여 그 영향을 분석하고자 하였다. 과거에는 주로 컴퓨터 그래픽을 이용하여 가상현실이 만들어지고 체험되어 졌다.
가상현실의 몰입(Immersion)은 충분한 시각적 상상력에도 영향을 미치기 때문에 사용자가 색채 영상 속에 둘러싸여 있는 것만 같은 느낌을 전달할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 색채 이미지 영상을 보다 생동감 있고 몰입할 수 있도록 3D 공간에서 시청할 수 있도록 하였다.
또한 단색이 아닌 색채 이미지에 관하여 선행 연구와 동일한 결과가 나오는가에 대하여 분석하였다. 따라서 본 연구에서는 앞서 설명한 뇌파 측정 시 감정인식과 스트레스 설문지를 휴대용 단말기를 통하여 실행한 뒤 VR 기기를 통해 색채 영상을 시청하며, 시청 전과 후의 감정 변화를 분석하고자 하였다.
하지만 단색을 짧은 시간 안에 응시하는 것만으로는 심리치료에 한계가 있다. 따라서 짧은 시간이라도 2D 공간이 아닌 3D 가상현실 공간 속에서 몰입(Immersion)감 있게 색채를 영상으로 시청할 때 기존의 연구와 동일한 결과가 나오는지에 관하여 실험을 하였다. 또한 단색이 아닌 색채 이미지에 관하여 선행 연구와 동일한 결과가 나오는가에 대하여 분석하였다.
본 연구를 수행하기 위하여 VR색채영상 심리측정 시스템을 구축하였다. 이 시스템은 JAVA 언어로 안드로이드 어플리케이션을 통해 [그림 3]과 같이 구현하였다.
본 연구에서는 뇌파 측정기로 측정 가능한 4가지 감정 인식을 통해 사용자의 감정을 분석하였다. 4가지의 감정으로는 몰입(Engagement), 스트레스(Frustration), 명상(Meditation), 흥분(Excitement)이 있다.
본 연구에서는 색채 영상을 몰입(Immersion)할 수 있도록 3D로 제작하였다. 제작한 VR(virtual reality) 영상에 대한 심리 상태의 변화를 관찰 및 분석하고자 하였다. 이 때, 기존의 연구에서도 많이 연구된 색채인 빨간색과 파란색을 사용하였다.

가설 설정

반대로 파란색을 제시하면 흥분을 억제함으로서 스트레스가 낮아진다는 결과가 도출되었다[16]. 이와 같은 연구를 토대로 본 연구에서도 빨간색 이미지 영상을 시청하였을 때 스트레스가 증가하고, 파란색 이미지 영상을 시청하였을 때 스트레스가 낮아진다고 가정을 하에 연구를 진행하였다.

제안 방법

문항이 적고, 간단하여 일차 진료 상황에서 간편하게 사용할 수 있다는 장점이 있다[15]. 각 문항에 대해 사용자가 느끼는 정도에 따라 0-4점으로 평가한 뒤, 합산하여 항목수로 나누어 평가한다. 1.
이 때, 감정 변화의 값은 프로그램을 통해 값을 얻을 수 있다. 그 다음, 설문지 결과 값을 기준으로 감정 변화를 측정을 하고 나서 현재 상태에서 어떤 감정이 변화되었는지 시간에 따라 분석하였다.
선행 연구에의 색채치료에 쓰인 색채는 단색의 이미지를 사용하여 연구를 하였다. 그와는 다르게 본 연구에서는 단색이 아닌 전체적인 색채 계열을 나타낼 수 있는 배경 이미지를 사용하였다. 실제 세계에서 볼 수 있는 색채 환경은 단색보다는 여러 색채의 조합과 색채 계열들로 이루어져있다.
총 4분간의 실험에서 첫 번째 휴식 시간은 색채 이미지 영상을 시청하기 전 시각적으로 자극을 받지 않은 상태인 평온한 상태에서 진행하기 위하여 진행하였다. 두 번째 휴식 시간은 먼저 시청한 빨간색 자극의 잔상이 남지 않도록 하기 위하여 진행하였다.
실제 세계에서 볼 수 있는 색채 환경은 단색보다는 여러 색채의 조합과 색채 계열들로 이루어져있다. 따라서 배경 이미지를 사용함으로써 실제 세계 공간 속의 색채 환경과 비슷한 느낌을 받을 수 있도록 연구에 활용하였다.
따라서 짧은 시간이라도 2D 공간이 아닌 3D 가상현실 공간 속에서 몰입(Immersion)감 있게 색채를 영상으로 시청할 때 기존의 연구와 동일한 결과가 나오는지에 관하여 실험을 하였다. 또한 단색이 아닌 색채 이미지에 관하여 선행 연구와 동일한 결과가 나오는가에 대하여 분석하였다. 따라서 본 연구에서는 앞서 설명한 뇌파 측정 시 감정인식과 스트레스 설문지를 휴대용 단말기를 통하여 실행한 뒤 VR 기기를 통해 색채 영상을 시청하며, 시청 전과 후의 감정 변화를 분석하고자 하였다.
본 연구는 연구대상자 한 명당 4분씩 진행되었다. 먼저 60초간은 눈을 감고 편안한 상태의 휴식 시간을 뇌파 측정기를 통하여 감정 상태를 측정하였다. 휴식을 취한 후 60초간은 빨간색의 이미지 영상을 Cardboard VR을 통하여 시청한 뒤 다시 60초간 눈을 감고 편안한 상태의 감정을 측정하였다.
본 연구는 연구대상자 한 명당 4분씩 진행되었다. 먼저 60초간은 눈을 감고 편안한 상태의 휴식 시간을 뇌파 측정기를 통하여 감정 상태를 측정하였다.
뇌의 구조 중 인지영역은 전두부이고 시각 영역 부위는 후두부이다. 본 연구에서는 뇌파를 측정하기 위해 EPOC Headset(Emotiv System, San Francisco, USA)을 사용하였다.
본 연구에서는 색채 영상을 몰입(Immersion)할 수 있도록 3D로 제작하였다. 제작한 VR(virtual reality) 영상에 대한 심리 상태의 변화를 관찰 및 분석하고자 하였다.
스트레스에 대한 평가척도는 최초 1988년 Frank 등에 의해 개발되었으며[13], 1996년에 Yim 등에 의해 한국어판 Brief encounter psychosocial instrument (BEPSI, BEPSI-K)이 개발되었다[14][15]. 본 연구에서는 심리적 문제에 대하여 뇌파를 이용하여 시각적으로 분석하였다. 뇌파를 통해 알 수 있는 값 중에서도 감정 변화의 기준 척도를 정하기 위해 스트레스 측정 설문지 (BEPSI-K)를 이용하였다.
앞서 설명한 색채의 효과들을 보기 위하여 본 연구에서는 난색 계열의 빨간색과 한색 계열의 파란색, 두 가지의 색채를 사용하였다. 빨간색과 파란색은 단색으로 보여주는 것이 아닌 같은 색 계열의 여러 이미지를 영상으로 제작한 뒤, 2D 이미지 영상을 3D 이미지 영상으로 변환하였다. [그림 4]와 [그림 5]는 빨간색과 파란색 3D 이미지 영상 중 한 가지의 이미지 영상을 나타낸다.
스마트폰 어플리케이션을 통하여 스트레스 설문지 (BEPSI-K)에 응답한 뒤 뇌파 측정기를 두부에 착용하고, ‘Cardboard VR’(MAX 1.5White, Google, USA)를 통하여 색채 영상에 대하여 시각적 검증을 하였다.
스트레스 설문지(BEPSI-K) 응답을 통해 10명의 연구대상자를 고 스트레스군, 중등도 스트레스군, 저 스트 레스 군으로 나누었다. 스트레스 설문지 응답을 통한 결과는 10명의 연구대상자가 처음 안정기 상태의 감정 지수를 정량화할 수 있고, 색채 이미지 영상을 시청한 후 감정 지수의 변화의 차이를 제시할 수 있을 것이다.
시스템 구성도에 따라 제작한 어플리케이션에서 사용자의 기본 입력 정보를 입력한 다음, 스트레스 설문 지(BEPSI-K)에 응답한다. 응답한 결과와 뇌파 측정기 (EPOC)를 통해 실시간으로 얻어지는 감정 상태를 분석하였다.
앞서 설명한 색채의 효과들을 보기 위하여 본 연구에서는 난색 계열의 빨간색과 한색 계열의 파란색, 두 가지의 색채를 사용하였다. 빨간색과 파란색은 단색으로 보여주는 것이 아닌 같은 색 계열의 여러 이미지를 영상으로 제작한 뒤, 2D 이미지 영상을 3D 이미지 영상으로 변환하였다.
이 시스템은 JAVA 언어로 안드로이드 어플리케이션을 통해 [그림 3]과 같이 구현하였다. 어플리케이션에서 사용자의 기본 입력 정보를 입력한 뒤, 스트레스 측정 설문지를 작성하도록 프로그래밍 하였다. 그 다음 어플리케이션 안의 프로그램에 의해 설문지 점수 결과를 확인 할 수 있도록 하였다.
시스템 구성도에 따라 제작한 어플리케이션에서 사용자의 기본 입력 정보를 입력한 다음, 스트레스 설문 지(BEPSI-K)에 응답한다. 응답한 결과와 뇌파 측정기 (EPOC)를 통해 실시간으로 얻어지는 감정 상태를 분석하였다.
이를 이용하여 본 연구에서 설문지 평가는 연구대상자들이 실험에 들어가기 전, 현재의 심리 상태를 알아보기 위한 기준 척도로서 사용하였다. 현재 상태의 기준 척도와 비교하여 상대적으로 변화된 감정 데이터 값을 쉽게 분석하는데 사용되었다.
[그림 4]와 [그림 5]는 빨간색과 파란색 3D 이미지 영상 중 한 가지의 이미지 영상을 나타낸다. 장시간 시각적 자극이 가해지면 나타나는 사이버 멀미를 최소화하기 위하여 영상 시청은 60초로 제작하였다. 두 가지의 색채 이미지 영상은 Cardboard VR를 사용하여 시청하였다.
총 4분간의 실험에서 첫 번째 휴식 시간은 색채 이미지 영상을 시청하기 전 시각적으로 자극을 받지 않은 상태인 평온한 상태에서 진행하기 위하여 진행하였다. 두 번째 휴식 시간은 먼저 시청한 빨간색 자극의 잔상이 남지 않도록 하기 위하여 진행하였다.
먼저 60초간은 눈을 감고 편안한 상태의 휴식 시간을 뇌파 측정기를 통하여 감정 상태를 측정하였다. 휴식을 취한 후 60초간은 빨간색의 이미지 영상을 Cardboard VR을 통하여 시청한 뒤 다시 60초간 눈을 감고 편안한 상태의 감정을 측정하였다. 마지막 60초간은 파란색 이미지 영상을 시청하였다.

대상 데이터

본 연구에 참여한 연구대상자 10명에 의하여 데이터를 얻었다. 10명의 연구대상자는 색맹을 가지고 있지 않고 인지기능에 장애가 없는 20대의 건강한 여자 5명, 남자 5명의 대학생들로 선정하여 실험하였다.(20.
장시간 시각적 자극이 가해지면 나타나는 사이버 멀미를 최소화하기 위하여 영상 시청은 60초로 제작하였다. 두 가지의 색채 이미지 영상은 Cardboard VR를 사용하여 시청하였다.
본 연구에 참여한 연구대상자 10명에 의하여 데이터를 얻었다. 10명의 연구대상자는 색맹을 가지고 있지 않고 인지기능에 장애가 없는 20대의 건강한 여자 5명, 남자 5명의 대학생들로 선정하여 실험하였다.
제작한 VR(virtual reality) 영상에 대한 심리 상태의 변화를 관찰 및 분석하고자 하였다. 이 때, 기존의 연구에서도 많이 연구된 색채인 빨간색과 파란색을 사용하였다. 하지만 단색을 짧은 시간 안에 응시하는 것만으로는 심리치료에 한계가 있다.

이론/모형

본 연구에서는 심리적 문제에 대하여 뇌파를 이용하여 시각적으로 분석하였다. 뇌파를 통해 알 수 있는 값 중에서도 감정 변화의 기준 척도를 정하기 위해 스트레스 측정 설문지 (BEPSI-K)를 이용하였다. BEPSI-K 설문지는 지난 한달간의 누적 스트레스에 대해 평가 할 수 있으며, 총 다섯 가지의 문항으로 이루어져 있다.

성능/효과

그러나 [그림 6(c)]에서 두 가지 색채 영상을 시청하였을 때 비슷한 지수의 값을 볼 수 있다. 가정에 의해 예상되는 결과로는 파란색 이미지 영상을 시청할 때, 명상(Meditation) 감정의 지수가 더 높아야 하지만 실제 결과는 예상 결과와는 다른 결과를 보였다. 이는 기존의 VR시스템을 활용한 3D 색채영상 시청은 사람마다의 미간거리를 고려하지 않았기 때문에, 어지러움을 동반할 가능성이 있다.
위의 설명과 같이 설문지는 적은 문항과 누적 스트레스를 평가할 수 있기 때문에 그 순간의 스트레스가 아닌 쌓여온 스트레스를 평가할 수 있다. 결과적으로 그 사람에게 누적 되어있는 스트레스를 평가하여 현재의 심리 척도로 설정한 뒤, 상대적으로 변화된 감정 데이터 값을 쉽게 분석하 는데 사용되었다. 다음은 스트레스 측정 설문지 (BEPSI-K)의 문항을 설명하였다.
따라서 불안한 심리상태에서 색채를 선정 하여야 할 상황이 발생했을 때, 본 연구의 분석결과에 따라 빨간색 이미지 계열의 영상 보다는 파란색 이미지 계열의 영상을 시청하도록 권장한다. 또한 우리는 이전의 다른 연구결과와 마찬가지로 VR영상시청을 통해 사용자의 집중력을 유도할 수 있음을 확인하였다. 이로써 집중력을 요구하는 상태에서 색채를 선정할 때, 빨간색 이미지 계열의 영상 시청을 권장한다.
본 연구에서는 3D 영상 시청을 통해서도 색채심리치료에 도움이 되는 것으로 볼 수 있었다. 3D 영상 시청에서의 몰입(Immersion)은 가장 큰 장점으로 시각적 상상력에 많은 영향을 미친다.
본 연구에서의 분석 결과 그림들을 보면, 선행 연구에서와 같이 빨간색 이미지 영상을 시청할 때가 파란색 이미지 영상을 시청할 때보다 4가지의 감정 모두가 증가한 결과를 얻었다. 선행 연구에서의 결과에 따라 본연구에서도 빨간색 이미지 영상을 시청하였을 때 흥분 그림, 스트레스(Frustration)의 두 가지 감정 지수가 높아졌고, 파란색 이미지 영상을 시청하였을 때 낮아졌다.
스트레스 설문지(BEPSI-K) 응답을 통해 10명의 연구대상자를 고 스트레스군, 중등도 스트레스군, 저 스트 레스 군으로 나누었다. 스트레스 설문지 응답을 통한 결과는 10명의 연구대상자가 처음 안정기 상태의 감정 지수를 정량화할 수 있고, 색채 이미지 영상을 시청한 후 감정 지수의 변화의 차이를 제시할 수 있을 것이다.

후속연구

3D 가상현실 속에서의 몰입(immersion)을 이용하여 여러 응용 분야에서 치료하는 데에 도움을 주며, 많은 연구가 진행되고 있다. 본 연구에서의 결과를 이용하여 심리적 분야뿐만 아니라, 건축 분야에서도 도움이 될 것으로 예상하고 있다. 실제 건축 완공을 하기 전에 가상공간을 만들고 색채의 환경까지 더해져 실제 공간을 먼저 체험해봄으로써 수정에 많은 활용이 될 것으로 기대한다.
스트레스를 받는 등의 심리적인 문제가 야기되는 상황에서 본 연구에서 제작한 시스템은 색채심리치료에 도움이 되는 자료가 될 것이다.
본 연구에서의 결과를 이용하여 심리적 분야뿐만 아니라, 건축 분야에서도 도움이 될 것으로 예상하고 있다. 실제 건축 완공을 하기 전에 가상공간을 만들고 색채의 환경까지 더해져 실제 공간을 먼저 체험해봄으로써 수정에 많은 활용이 될 것으로 기대한다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	사람의 심리 상태에 대해 뇌파검사를 통하여 정확한 상태 파악이 가능한 이유는 무엇인가?	성격의 대부분을 형성하는 무의식은 여러 가지 특징적인 상태에 대해서 유사한 증상을 보여 정확한 상태진단이 어려운 경우가 있다. 그러나 사람의 뇌파는 상태별 특징이 서로 뚜렷한 차이를 보이고 연관된 상황에 따라 반응하는 뇌의 부위 또한 정해져 있어 뇌파검사를 통한 정확한 상태파악이 가능하다[3]. 최근에는 뇌파를 활용하여 집중력 측정, 색채에 대한 심리 분석 및 감정 상태를 판단하기 위한 지표로서 활발한 연구가 진행되고 있다.
	3D 영상을 사용할 때의 단점은 무엇인가?	본 연구에서도 가상현실 공간 속에서의 연구를 진행한 이유로는 가상현실의 중요한 특징은 몰입(immersion)으로서 VR시스템을 통하여 3D 공간 속에 존재하고 있다는 느낌을 받게 하는 것이다. 그러나 3D 영상은 평면인 2D영상에 비해 깊이감 (depth)과 부피감(volume) 등 시각적 정보가 더욱 풍부해진 형태이지만 영상에서의 정보가 원활히 처리되지 않을 경우 시각적 피로감과 같은 역효과를 발생시킬 수 있다[23].
	색채심리에서 특정 색을 이용하여 사람의 심리적으로 편안한 안정감, 균형과 조화에 영향을 미칠 수 있는 이유는 무엇인가?	이에 색채심리 (color therapy)는 특정 색을 이용하여 사람의 심리적으로 편안한 안정감, 균형과 조화에 영향을 미친다. 색채는 하나의 에너지 형태로서 가지고 있는 고유의 파장과 진동수에 따라 움직이고 있기 때문이다[5]. 이러한 색채의 구성은 난색계열과 한색계열로 나뉘며, 제2의 심리적인 언어로서 표현되어진다[7].

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원문보기 상세보기
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저자의 다른 논문 :

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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