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문제 정의
- 또한 회색 무늬에 여러 바탕색들을 조합하였을 때의 뇌파 변화를 분석한 연구로 텍스타일 디자인이나 의복 디자인에 있어 보다 안정감이나 집중력을 주는 의복 등의 개발에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 본 연구는 무채색인 회색과 흰색을 조합한 무늬에 기본 흰색 및 다섯 종류의 파스텔 톤 배경색 자극에 대한 전반적인 뇌파 반응을 연구한 것으로 명도와 채도가 복합적으로 조합되었을 때의 배경색 변화에 따른 차이를 알아보기 위해 배경색의 톤을 일치시킨 상태 에서 연구를 수행하였다. 따라서 다른 요인을 통제한 상태에서 명도차이나 채도차이에 따른 뇌파 반응에 대한 연구, 즉 무늬특성과 바탕 색상의 명암변화에 따른 뇌파나 채도 변화에 따른 뇌파, 그리고 무늬와 바탕색상의 명도나 채도 차이에 대한 심층 연구가 후속 연구로 이루어져야 할 것이다.
- 본 연구에서는 최근 디자인 작업에 많이 사용하는 개인용 컴퓨터 모니터를 통해 동일한 무늬일 경우 배경색채가 다른 자극 들을 피험자에게 제시하였을 때 뇌파에 어떠한 변화가 있는가를 알아보고자 하였다.
- 이에, 본 연구에서는 동일한 회색 무늬의 배경색으로서 톤이 동일한 파스텔 계열 5가지 색과 흰색을 선정하여 이들 자극을 컴퓨터 모니터를 이용하여 제시할 때 뇌파에 어떠한 변화가 있는가를 알아보고자 하였다. 이를 통하여 추후 마케팅 전략을 수립할 때 유발하고자하는 감성에 따라 바탕색을 선택하는 데에 도움을 주고자 하였다.
- 이에, 본 연구에서는 동일한 회색 무늬의 배경색으로서 톤이 동일한 파스텔 계열 5가지 색과 흰색을 선정하여 이들 자극을 컴퓨터 모니터를 이용하여 제시할 때 뇌파에 어떠한 변화가 있는가를 알아보고자 하였다. 이를 통하여 추후 마케팅 전략을 수립할 때 유발하고자하는 감성에 따라 바탕색을 선택하는 데에 도움을 주고자 하였다.
제안 방법
- 뇌파리듬의 정량적인 양을 반영하는 스펙트럼 수치를 산출하였다. 뇌파 분석 지표는 파장별로 정의(Kim, 2016)되어 있는 AT, AA, AB, AG, AFA, ASA, ALB, AMB, AHB, RT, RA, RB, RG, RFA, RSA, RLB, RMB, RHB, RST, RMT, RSMT, RAHB 등의 지표들을 분석프로그램을 활용하여 일괄 분석하였으며, 각 지표별 주파범위는 Table 3에서 보는 바와 같다.
- Daejeon, Korea)을 이용하여 관심 주파수 대역을 필터링하였고 각 주파수 영역별로 뇌파리듬 데이터를 작성하였다. 뇌파리듬의 정량적인 양을 반영하는 스펙트럼 수치를 산출하였다. 뇌파 분석 지표는 파장별로 정의(Kim, 2016)되어 있는 AT, AA, AB, AG, AFA, ASA, ALB, AMB, AHB, RT, RA, RB, RG, RFA, RSA, RLB, RMB, RHB, RST, RMT, RSMT, RAHB 등의 지표들을 분석프로그램을 활용하여 일괄 분석하였으며, 각 지표별 주파범위는 Table 3에서 보는 바와 같다.
- 뇌파측정을 위한 자극은 일차적으로 알파벳 4종, 기하무늬세모, 원 4종을 가로와 세로로 4×4 형태로 규칙적으로 배치하여 단위무늬를 만들었으며, 이를 가로로 3번 반복하고 세로로 2번 반복하여 제작하였다(Fig. 1).
- 이때 사용된 전극은 금으로 도포된 접시형태의 디스크 전극이며, 피부와의 접촉저항을 최소화하기 위해 먼저 알코올 솜을 이용 하여 머리 표면의 이물질을 닦아낸 후, 접시전극에 EEG Paste 를 묻혀 전극을 부착하였다. 또한 부착된 접시전극 위에 거즈를 덮어줌으로써 전극풀이 빨리 굳지 않고 머리표면에 잘 고정 되도록 하였다. 부착 후 실내등을 끈 후 눈이 적응될 때까지 다시 5분의 휴식을 취하였다.
- 자극은 모니터 화면 크기에 꽉 차도록 확대하여 제시 하였으며, 연구에 사용된 자극의 색상정보는 Table 1에서 보는 바와 같다. 먼저 바탕색의 색 정보를 윈도우 7 그림판에서 모두 찾아서 색상, 채도, 명도를 제시하였고 포토샵에서 Lab 스케일과 RGB로 각각의 배경색과 무늬색을 분석하였다. 또한 선정한 색의 고유번호를 포토샵에서 찾아 Table 1에 제시하였다.
- 실험 측정 시 다른 변인들의 자극을 최소화하기 위해 불을 끈 암막실에서 실험을 진행하였으며, 이때 사용된 자극의 광도는 디지털 광도 측정기(Konika Minolta luminance meter LS-100, Japan)로 측정하였다(Table 2). 평균 광도를 보면 파랑이 64.
- 단일한 색이 아니고 배경색과 다른 색이 혼합된 경우의 연구로 Lee and Suk(2011)은 배경색과 문자색 대비에 대한 LED 조명의 감성적 효과를 발표하였다. 여기에서 생리지표로 알파파의 비율(7.5-13Hz)/(0.5-50Hz)을 분석하였고 심리적으로는 편안함과 가독성 등을 분석하였다. 그 결과, 무늬와 바탕색의 명도 대비가 명백한 흑백보다는 60-80%의 명도차가 있을 때 편안함을 느꼈고, 가독성은 50-60%의 비율일 때 더 높았다.
- 1). 자극별로 무늬의 형태와 색상, 배치 등이 동일하도록 통제하였다. 무늬의 배경색은 모두 6종이었으며 이들 중 5종은 파스텔 톤(분홍색, 연두색, 아이보리색, 노란색, 파란색)을 배치하여 자극물을 완성하였다.
- 18 PPI(1920x1080픽셀)로 32비트의 트루컬러를 갖는 Full High Definition(FHD)을 사용하였으며, 화면의 재생 빈도는 60Hz로 모니터의 가장자리는 광택이 있는 검은색 이었다. 자극은 모니터 화면 크기에 꽉 차도록 확대하여 제시 하였으며, 연구에 사용된 자극의 색상정보는 Table 1에서 보는 바와 같다. 먼저 바탕색의 색 정보를 윈도우 7 그림판에서 모두 찾아서 색상, 채도, 명도를 제시하였고 포토샵에서 Lab 스케일과 RGB로 각각의 배경색과 무늬색을 분석하였다.
- 측정된 뇌전도 아날로그 신호는 샘플링 주파수 250Hz로 표본화한 후 24비트의 디지털 신호로 변환하여 USB 시리얼 통신으로 개인용 컴퓨터에 전송하였다. 전송된 신호는 시계열 생체신호 데이터 분석 프로그램인 BioScan(BioBrain Inc. Daejeon, Korea)을 이용하여 관심 주파수 대역을 필터링하였고 각 주파수 영역별로 뇌파리듬 데이터를 작성하였다. 뇌파리듬의 정량적인 양을 반영하는 스펙트럼 수치를 산출하였다.
- 휴식 후 6개의 자극을 각각 15초간 제시하였으며, 자극과 자극 사이에 검정색 화면을 15초간 제시하였다. 중간에 검정색 화면을 삽입한 것은 검사하고자 하는 항목 간의 영향을 최소화하기 위한 것으로(Lee et al., 2014), 자극제시 역시 순서효과를 최소화하기 위해 변형된 라틴스퀘어방법을 사용하여 제시하였다.
- 측정된 뇌전도 아날로그 신호는 샘플링 주파수 250Hz로 표본화한 후 24비트의 디지털 신호로 변환하여 USB 시리얼 통신으로 개인용 컴퓨터에 전송하였다. 전송된 신호는 시계열 생체신호 데이터 분석 프로그램인 BioScan(BioBrain Inc.
- 부착 후 실내등을 끈 후 눈이 적응될 때까지 다시 5분의 휴식을 취하였다. 휴식 후 6개의 자극을 각각 15초간 제시하였으며, 자극과 자극 사이에 검정색 화면을 15초간 제시하였다. 중간에 검정색 화면을 삽입한 것은 검사하고자 하는 항목 간의 영향을 최소화하기 위한 것으로(Lee et al.
대상 데이터
- 본 연구에 참여한 연구대상자는 총 9명(남: 4명, 여: 5명)으로 색맹이나 색약 등 색채 인지에 대한 질환이 없으며, 뇌 혹은 인지관련 질병이 없고 과거병력이 없는 사람을 대상으로 연구를 진행하였다.
- , Daejeon, Korea)을 사용하였으며, 전극부착 위치는 10-20 시스템(Jasper, 1958)을 참고하여 선정하였다. 본 연구에서는 Fig. 2에서 보는 바와 같이 좌우반구의 전두엽, 측두엽, 후두엽을 대표하는 F3, F4, T3, T4, O1, O2 총 6개의 위치를 선정하여 측정하였으며, 기준전극(reference electrode) A1은 우측 귓불 뒤, 접지전극 (ground electrode)은 이마에 부착하였다.
- 자극제시에 사용된 모니터는 HDTV 27인치(T27B550, Samsung)로 화면의 실제 크기는 60.0×33.5cm(W×H)이었다.
- 5cm(W×H)이었다. 화면의 해상도는 약 8.18 PPI(1920x1080픽셀)로 32비트의 트루컬러를 갖는 Full High Definition(FHD)을 사용하였으며, 화면의 재생 빈도는 60Hz로 모니터의 가장자리는 광택이 있는 검은색 이었다. 자극은 모니터 화면 크기에 꽉 차도록 확대하여 제시 하였으며, 연구에 사용된 자극의 색상정보는 Table 1에서 보는 바와 같다.
데이터처리
- 분석된 자극별 데이터는 SPSS 21.0 Statistics를 이용하여 통계 처리하였으며, 모니터 배경색에 따라 부위별 지표 값에 차이가 있는지를 알아보기 위해 6개 자극물에 대한 뇌파 지표의 차이를 분산분석(ANOVA: Analysis of variance) 및 Duncan 사후검증으로 분석하였다.
이론/모형
- 시계열 뇌전도 데이터 측정을 위해 다원생체신호 계측용 8 채널 폴리그래프 시스템인 BIOS-S8(BioBrain Inc., Daejeon, Korea)을 사용하였으며, 전극부착 위치는 10-20 시스템(Jasper, 1958)을 참고하여 선정하였다. 본 연구에서는 Fig.
성능/효과
- 5-50Hz)을 분석하였고 심리적으로는 편안함과 가독성 등을 분석하였다. 그 결과, 무늬와 바탕색의 명도 대비가 명백한 흑백보다는 60-80%의 명도차가 있을 때 편안함을 느꼈고, 가독성은 50-60%의 비율일 때 더 높았다. 또한, 생리적반응인 알파파의 비율에서는 색도보다는 명도차이에서 야기되었고 색상의 차이는 심리적인 차이를 유도한다고 하였다.
- 뇌파 측정 결과 배경색에 따라 예민한 차이를 보인 부위는 좌측 후두엽 부분(O1)이었으며, 우측 전두엽 부분(F4)과 측두엽 부분(T4)에서도 일부 차이를 발견할 수 있었다. 유의차이가 나타난 뇌파분석지표가 의미하는 바는 Table 4와 같다.
- 자극별로 무늬의 형태와 색상, 배치 등이 동일하도록 통제하였다. 무늬의 배경색은 모두 6종이었으며 이들 중 5종은 파스텔 톤(분홍색, 연두색, 아이보리색, 노란색, 파란색)을 배치하여 자극물을 완성하였다.
- 본 연구 결과 좌측 후두부(O1), 우측 전두부(F4)와 측두부 (T4)에서 유의차가 있는 뇌파 지수 ‘RT’, ‘RA’, ‘RG’, ‘RSA’, ‘RST’, ‘RAHB’에서 모두 노란 바탕색과 파란 바탕색에서 유의미한 차이를 보였다.
- 우측 전두부(F4)에서도 노란색 배경을 사용한 경우 파란색 배경을 사용한 경우보다 집중도를 의미하는 ‘RST’와 ‘RSMT’지표 값이 유의미하게 높게 나타났다.
- 우측 전두엽인 F4부위에서 측정된 뇌파 지표값이 배경색에 따라 차이가 있는지를 알아보기 위해 ANOVA(Analysis of variance)분석한 결과(Table 7), ‘RST’ 지표에서는 배경색에 따라 p<.05에서 유의미한 차이를 보였으며, ‘RSMT’ 지표에서는 차이가 있을 경향성을 보였다(p<.1).
- 우측 측두부(T4)에서 측정한 배경색에 따른 RSA 지표 값을 Duncan post-hoc test로 비교한 결과는 Fig. 4에서 보는 바와 같이 파란 배경색을 사용한 경우가 노란 배경색을 사용한 경우보다 RSA 지표가 더 활성화 되는 경향이 있었다(p<.1).
- 우측 측두부(T4)에서는 배경색에 따른 뇌파 지표 값을 ANOVA(Analysis of variance)분석한 결과(Table 6), 이완과 휴식을 나타내주는 RSA 지표에서만 배경색에 따라 뇌파 반응이 다른 경향을 보여주었다(p<.1).
- 우측 측두부(T4)에서도 좌측 후두부와 동일하게 휴식, 안정을 의미하는 ‘RSA’ 지표에서 파란색 배경이 노란색 배경보다 더 활성화되는 경향이 나타났다.
- , 2014)가 있는데 여기서는 실내 벽면의 색채를 파랑, 녹색, 빨강, 흰색, 노랑 등으로 바꾸면서 자극을 제시하였는데, 거주 공간의 면적이 커질수록 색채에 대한 수용력이 커지는 것을 알 수 있었다. 즉, 거실에서는 푸른색, 녹색, 붉은색, 노랑색의 변화에 따르는 생리반응의 영향이 작았고, 공부방, 침실, 주방에서는 흰색보다 다른 네 가지 색으로 각성, 흥분, 불안이 커지는 것으로 나타났다.
- 즉, 좌측 후두부(O1)의 ‘RG’지표 결과와 유사하게 회색 글씨에 노랑 배경색을 사용했 을 경우가 다른 색들에 비해 더 주의집중을 하게 하여 주의도가 높아짐을 알 수 있었다.
- 1). 즉, 좌측후두부(O1)에서 나온 결과와 유사하게 파란색 배경을 사용했을 경우 좀 더 편안한 느낌을 줄 수 있는 것을 알 수 있었다.
- 본 연구 결과 좌측 후두부(O1), 우측 전두부(F4)와 측두부 (T4)에서 유의차가 있는 뇌파 지수 ‘RT’, ‘RA’, ‘RG’, ‘RSA’, ‘RST’, ‘RAHB’에서 모두 노란 바탕색과 파란 바탕색에서 유의미한 차이를 보였다. 즉, 파란색 배경의 경우 명상, 졸음, 차분한 상태, 이완과 휴식 등을 의미하는 지표가 높게 나타났으며, 노란색 배경의 경우에는 기억, 집중력, 학습 등을 나타내는 지표가 유의미하게 높게 활성화되었다. 또한 좌측 후두부(O1) 에서는 집중을 의미하는 ‘RG’ 지표를 제외하고 대부분 휴식과 이완, 차분함을 의미하는 ‘RT’, ‘RA’, ‘RSA’, ‘RAHB’ 지표가 활성화된 반면, 전두부(F4)에서는 집중을 의미하는 ‘RST’ 지표가 활성화되었다.
- 즉, 회색의 무늬에 파스텔 톤 파란색 배경이 모니터 화면을 통해 제시될 경우 좀 더 차분하고 안정적, 편안하게 느끼고 있음을 알 수 있었으며, 동일한 회색 무늬에 파스텔 톤 노란색 배경이 사용될 경우 좀 더 집중(Concentration)을 하도록 유도하는 것을 알 수 있었다. 또한 배경색에 대하여 예민하게 반응한 뇌 부위는 특히 좌측 후두부(O1)였으며 우측 전두부(F4)와 측두부(T4)에서도 일부 차이를 발견할 수 있었다.
- 지표별로 각각의 배경색에 따른 차이를 Duncan post-hoc test로 비교한 결과(Fig. 5), ‘RST’와 ‘RSMT’ 지표에서 차이를 보인 자극(배경색)은 노랑(Yellow)과 파랑(Blue) 배경색이었다.
- 지표별로 배경색에 따른 차이를 Duncan post-hoc test로 비교한 결과(Fig. 3), ‘RT’, ‘RA’, ‘RG’, ‘RSA’, ‘RAHB’지표에서 모두 차이를 보인 자극(배경색)은 노랑(Yellow)과 파랑 (Blue) 배경색이었다.
- 실험 측정 시 다른 변인들의 자극을 최소화하기 위해 불을 끈 암막실에서 실험을 진행하였으며, 이때 사용된 자극의 광도는 디지털 광도 측정기(Konika Minolta luminance meter LS-100, Japan)로 측정하였다(Table 2). 평균 광도를 보면 파랑이 64.78cd/m2로 가장 어두웠으며, 연두, 분홍, 노랑, 아이보리, 흰색 순이었다. 여기서 검정은 자극과 자극사이에 모니터가 꺼져있는 상태에서의 광도로서 평균 0.
후속연구
- 뇌파에 대한 연구는 자극의 방법이나 환경 및 대상이 무한하고 분석 방법도 정립이 되어 있지 않은 실정으로서 기본적인 결과를 제외하고는 실험 설정과 분석 지표에 따라 다양한 분석결과가 보고되고 있는 실정이다. 그러나, 뇌파의 측정이나 분석도구가 지속적으로 개발되고 있으므로 다양한 피험자를 대상으로 실제 현장을 고려한 색채자극과 뇌파 반응을 포함한 인체 생리 반응에 대해 활발한 분석 연구가 필요하다.
- 그러나 본 연구는 무채색인 회색과 흰색을 조합한 무늬에 기본 흰색 및 다섯 종류의 파스텔 톤 배경색 자극에 대한 전반적인 뇌파 반응을 연구한 것으로 명도와 채도가 복합적으로 조합되었을 때의 배경색 변화에 따른 차이를 알아보기 위해 배경색의 톤을 일치시킨 상태 에서 연구를 수행하였다. 따라서 다른 요인을 통제한 상태에서 명도차이나 채도차이에 따른 뇌파 반응에 대한 연구, 즉 무늬특성과 바탕 색상의 명암변화에 따른 뇌파나 채도 변화에 따른 뇌파, 그리고 무늬와 바탕색상의 명도나 채도 차이에 대한 심층 연구가 후속 연구로 이루어져야 할 것이다. 특히 산업체에 서의 활용성을 좀 더 높이기 위해서는 좀 더 다양한 무늬와 색, 바탕색의 조합 시 뇌파연구도 추후 이루어져야 할 것이다.
- 본 연구 결과는 최근 개인용 컴퓨터를 활용하여 디자인 작업을 하고 컴퓨터 모니터 화면을 통해 다양한 정보를 주거나 광고 등 다양한 마케팅 전략 수립에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 또한 회색 무늬에 여러 바탕색들을 조합하였을 때의 뇌파 변화를 분석한 연구로 텍스타일 디자인이나 의복 디자인에 있어 보다 안정감이나 집중력을 주는 의복 등의 개발에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다. 그러나 본 연구는 무채색인 회색과 흰색을 조합한 무늬에 기본 흰색 및 다섯 종류의 파스텔 톤 배경색 자극에 대한 전반적인 뇌파 반응을 연구한 것으로 명도와 채도가 복합적으로 조합되었을 때의 배경색 변화에 따른 차이를 알아보기 위해 배경색의 톤을 일치시킨 상태 에서 연구를 수행하였다.
- 본 연구 결과는 최근 개인용 컴퓨터를 활용하여 디자인 작업을 하고 컴퓨터 모니터 화면을 통해 다양한 정보를 주거나 광고 등 다양한 마케팅 전략 수립에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 또한 회색 무늬에 여러 바탕색들을 조합하였을 때의 뇌파 변화를 분석한 연구로 텍스타일 디자인이나 의복 디자인에 있어 보다 안정감이나 집중력을 주는 의복 등의 개발에도 도움을 줄 수 있을 것으로 기대된다.
- 따라서 다른 요인을 통제한 상태에서 명도차이나 채도차이에 따른 뇌파 반응에 대한 연구, 즉 무늬특성과 바탕 색상의 명암변화에 따른 뇌파나 채도 변화에 따른 뇌파, 그리고 무늬와 바탕색상의 명도나 채도 차이에 대한 심층 연구가 후속 연구로 이루어져야 할 것이다. 특히 산업체에 서의 활용성을 좀 더 높이기 위해서는 좀 더 다양한 무늬와 색, 바탕색의 조합 시 뇌파연구도 추후 이루어져야 할 것이다.
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