[논문]소리의 종류와 크기에 따른 일과성 청력 역치 상승과 회복의 차이

이채관

doi:10.15269/jksoeh.2020.30.4.387

소리의 종류와 크기에 따른 일과성 청력 역치 상승과 회복의 차이
Differences in Temporary Threshold Shift and Recovery Patterns Depending on Sound Type and Pressure 원문보기

한국산업보건학회지 = Journal of Korean Society of Occupational and Environmental Hygiene, v.30 no.4, 2020년, pp.387 - 393

이채관 (인제대학교 의과대학 환경산업의학연구소, 부산백병원 직업환경의학과)

Abstract ▼ AI-Helper

Objective: This study aimed to investigate the differences in temporary threshold shift (TTS) and recovery patterns according to different types of sound and volume. Methods: TTS and recovery patterns were assessed for eight students after 30-minute exposure to both 70.0 dB and 90.0 dB of factory noise (noise) as well as music. TTS was measured before exposure and two minutes post exposure, and recovery patterns were evaluated every 10 minutes for one hour. The subjects performed activities of daily life and sleeping times as usual but taking drugs or drinking alcohol were prohibited. The experiment was repeated three times with an interval of at least 16 hours. ANOVA and T-test were carried out using SPSS 19.0 for Windows. Results: The hearing threshold of all subjects before exposure was less than 30 dB at all frequencies. Mean TTSs of 70 dB noise and 90 dB noise exposure were 0.14 and 4.48 dB (p<0.001). Meanwhile, the difference in music was insignificant (-0.63 dB and 0.55 dB, p=0.063). A significance in the difference was also found between the mean TTS of music and noise exposure, more obviously at 90.0 dB (p<0.001) than at 70 dB (p=0.232). The TTS differences were found frequency-wise in terms of sound type. Mean TTS by frequency was higher at 4,000 and 6,000 Hz than at other frequencies, and higher in noise than music at the same sound pressure. The TTS difference in each frequency between both sound types was significant at 90 dB (p<0.001). Subjects mostly recovered from TTS in one hour after exposure, but not with 90 dB-noise exposure. Conclusion: TTS and recovery patterns were different depending on the sound type. When exposed to factory noise, TTS was greater and recovery time was longer compared to music at the same sound pressure. These results suggested that the difference in cognitive processes and psychological factors according to the type of sound causes a change in TTS and recovery.

주제어

표/그림 (4)

그림 Figure 1. Mean TTS for eight subjects after the exposure to 70 dB/30 min and 90 dB/30 min music and noise according to the exposure strategy. (A) Mean TTS by sound type and sound level. (B) Mean TTS of 4 type of exposure conditions by frequency
표 Table 1. Strategy of noise and music exposure and TTS assessment
그림 Figure 2. Mean restitution time course TTS for all 8 subjects after the exposure to 70 dB/30 min and 90 dB/30 min music and noise by exposure strategy
그림 Figure 3. Mean restitution time course TTS by frequencies for all 8 subjects after the exposure to 90 dB/30 min music (A) or Noise (B)

AI 본문요약
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문제 정의

이 연구의 제한점은 첫째로 조사대상자가 20대 남녀 각각 4명씩으로 구성되어 검사 결과에 대한 객관적 신 뢰도가 다소 떨어진다는 것이다. 그러나 이 연구는 이러한 제한점을 보완하기 위하여 음원의 준비와 노출 조건, 그리고 노출 후 TTS 검사과정 등의 과정을 청력 노출 근로자들의 특수건강검진 시스템에 준하여 수행하였다. 두번째로는 음악과 소음 간 주파수대 별 구성의 차이이다.
이 연구는 소리 노출 시 주관적 인지 과정과 심리적 요인의 차이가 청력 역치 변화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 원하지 않는 소리로 사업장 소음과 원하는 소리로 선호하는 음악을 음원으로 각각 70 dB과 90 dB에 30분간 노출한 후 일과적 청력 역치 변화(TTS)와 회복 양상의 차이를 비교하였다. 동일한 크기에 노출될 경우 음악에 비하여 소음 노출 시 TTS가 크게 나타났 으며, 노출된 소리가 클수록 그 차이도 크게 나타났다.
이 연구에서는 소리에 대한 주관적 인지 과정과 심리 적 요인이 청력 역치 변화와 회복에 미치는 영향을 조 사하기 위하여 음악과 소음을 음원으로 같은 크기로 노 출 시 TTS 변화와 회복 양상을 비교하였다. 동일한 크 기에서 음악에 비하여 소음 노출 시 TTS가 컸으며, 노 출된 소리가 클수록 그 차이도 크게 나타났다.
이 연구에서는 이러한 참고문헌의 내용을 근간으로 “음악”과 “사업장 소음” 두 가지 음원을 사용하여 다른 종류의 소리 노출에 따른 TTS와 회복 양상의 차이를 비교하여 다른 소리에 대한 주관적 인지 과정과 심리적 요인의 차이가 청력 역치 변화와 회복에 미치는 영향을 실험을 통하여 연구하고자 하였다.

제안 방법

0 dB 소음 순이었다. 70 dB 이상의 소음이 발생하는 작업장에서 작업을 한 경우 일정시간 이상의 소 음 격리 시간(noise free interval)을 거친 후 청력 검 사를 수행해야 정확한 검사가 가능하다는 참고문헌에 근거하여 각각의 음원 노출 실험은 최소 16시간 이상 (하루)의 시간차를 두었다(choi et al, 1996). 4가지 조 건의 음원에 대하여 순서에 따라 노출과 청력검사 과정을 3회 반복하였다.
Figure 1. Mean TTS for eight subjects after the exposure to 70 dB/30 min and 90 dB/30 min music and noise according to the exposure strategy. (A) Mean TTS by sound type and sound level.
노출 수준은 70 dB 이상의 소음에서부터 TTS를 일으킨다는 보고와 OSHA, 1983)과 이를 근거로 미국 산업안전보건청 (Occupational Safety and Health Administration, OSHA)에서 제정한 소음노출기준(85 dB)을 반영하여 70 dB과 90 dB로 정하였다. 노출 방법은 음악을 들을 때 학생들이 가장 많이 사용하는 이어폰 (a-JAYS Four+ earphone, Jays, Sweden)을 사용 하였으며, 소리의 크기(dB)는 스마트폰의 소리 조절 기능으로 설정한 후 Edge4 dosimeter(3M, USA)로 실 측정한 후 보정하였다.
, Canada)를 사용하여 500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 3,000 Hz, 4,000 Hz, 6,000 Hz 에 대하여 주파수대별 소리의 크기를 상호 동일하게 설 정하여 각각 30분 분량을 준비하였다. 노출 수준은 70 dB 이상의 소음에서부터 TTS를 일으킨다는 보고와 OSHA, 1983)과 이를 근거로 미국 산업안전보건청 (Occupational Safety and Health Administration, OSHA)에서 제정한 소음노출기준(85 dB)을 반영하여 70 dB과 90 dB로 정하였다. 노출 방법은 음악을 들을 때 학생들이 가장 많이 사용하는 이어폰 (a-JAYS Four+ earphone, Jays, Sweden)을 사용 하였으며, 소리의 크기(dB)는 스마트폰의 소리 조절 기능으로 설정한 후 Edge4 dosimeter(3M, USA)로 실 측정한 후 보정하였다.
음원 노출 전 안정상태에서 피실험자의 순음 청력 역 치(hearing threshold)를 각 주파수대 별로 검사하여 그 값을 기록하였다. 실험 순서에 따라 이어폰(a-JAYS Four+)을 통하여 각 조건의 음원에 30분 동안 노출하였으며, 종료 2분, 10분, 20분, 30분, 40분, 60분 후에 청력검사를 수행하고 노출 전과 비교하여 일과성 역치변화(TTS) 값을 계산하였다. 검사한 주파수는 500, 1000, 2000, 3000, 4000, 6000 Hz이었으며, 음원의 노출 순서는 70.
음악은 조사대상자들이 평소 즐겨 듣는 음악을 중심으로 선정하였고, 소음은 조선업 사업장을 포함한 5개 사업장에서 녹취한 작업 현장의 소음을 사용하였다. 확 보한 2종류의 음원은 GoldWave Digital Audio Editor (GoldWave Inc.
음원 노출 전 안정상태에서 피실험자의 순음 청력 역 치(hearing threshold)를 각 주파수대 별로 검사하여 그 값을 기록하였다. 실험 순서에 따라 이어폰(a-JAYS Four+)을 통하여 각 조건의 음원에 30분 동안 노출하였으며, 종료 2분, 10분, 20분, 30분, 40분, 60분 후에 청력검사를 수행하고 노출 전과 비교하여 일과성 역치변화(TTS) 값을 계산하였다.
음악은 조사대상자들이 평소 즐겨 듣는 음악을 중심으로 선정하였고, 소음은 조선업 사업장을 포함한 5개 사업장에서 녹취한 작업 현장의 소음을 사용하였다. 확 보한 2종류의 음원은 GoldWave Digital Audio Editor (GoldWave Inc., Canada)를 사용하여 500 Hz, 1,000 Hz, 2,000 Hz, 3,000 Hz, 4,000 Hz, 6,000 Hz 에 대하여 주파수대별 소리의 크기를 상호 동일하게 설 정하여 각각 30분 분량을 준비하였다. 노출 수준은 70 dB 이상의 소음에서부터 TTS를 일으킨다는 보고와 OSHA, 1983)과 이를 근거로 미국 산업안전보건청 (Occupational Safety and Health Administration, OSHA)에서 제정한 소음노출기준(85 dB)을 반영하여 70 dB과 90 dB로 정하였다.

대상 데이터

실험 순서에 따라 이어폰(a-JAYS Four+)을 통하여 각 조건의 음원에 30분 동안 노출하였으며, 종료 2분, 10분, 20분, 30분, 40분, 60분 후에 청력검사를 수행하고 노출 전과 비교하여 일과성 역치변화(TTS) 값을 계산하였다. 검사한 주파수는 500, 1000, 2000, 3000, 4000, 6000 Hz이었으며, 음원의 노출 순서는 70.0 dB 음악, 70.0 dB 소음, 90.0 dB 음 악, 90.0 dB 소음 순이었다. 70 dB 이상의 소음이 발생하는 작업장에서 작업을 한 경우 일정시간 이상의 소 음 격리 시간(noise free interval)을 거친 후 청력 검 사를 수행해야 정확한 검사가 가능하다는 참고문헌에 근거하여 각각의 음원 노출 실험은 최소 16시간 이상 (하루)의 시간차를 두었다(choi et al, 1996).
조사대상은 건강한 20대 대학생 8명이었으며, 남녀 비율은 4:4 이었다. 이들의 음원 노출 전 양쪽 귀의 순 음 청력 역치(hearing threshold)는 500, 1000, 2000, 3000, 6000 Hz에서 모두 30 dB 미만, 4000 Hz에서 는 모두 25 dB 미만이었으며, 청력 기관의 질환은 없었다.

데이터처리

각 노출 조건의 TTS 값은 평균과 표준편차로 제시하였으며, 실험군들 간의 비교에는 ANOVA를, 두군 간의 비교에는 t-test를 수행하였다. 통계프로그램은 SPSS (version 19, IBM Corp.

성능/효과

90 dB 음 악의 경우 500 Hz를 제외한 모든 주파수에서 노출 전 또는 그 보다 낮은 수준으로 회복되었으나[Figure 3A], 소음의 경우 모든 주파수에서 노출 전 보다 높은 수준 을 유지하여 회복 속도가 느렸다[Figure 3B]. 4가지 조 건의 노출 후 따른 회복 과정에서 주파수대 별 TTS 값 의 변화에는 일정한 경향은 없었다.
소리의 종류와 크기에 따른 4가지 노출 조건에 대한 TTS 평균을 [Figure 1A, B]로 나타내었다. 70 dB 음 악의 노출 후 TTS 평균은 -0.63 dB, 70 dB 소음의 TTS 평균은 0.14 dB, 90 dB 음악의 TTS 평균은 0.55 dB, 그리고 90 dB 소음의 TTS 평균은 4.48 dB로 조 사되어 90 dB 소음의 TTS 값이 가장 컸다. 그리고 동일한 크기에서 음악과 소음 간의 노출 후 TTS 값을 비 교하면, 소음의 TTS 값이 음악에 비하여 컸으며, 그 차이는 70 dB 노출(p=0.
22 dB이었다. 70.0 dB 소 음의 경우 노출 전 대비 노출 종료 2분 후 TTS 평균은 0.14 dB, 노출 종료 1시간 후에는 -0.70 dB이었고, 90.0 dB 음악의 경우도 노출 전 대비 노출 종료 2분 후에 0.55 dB, 노출 종료 1시간 후에는 -0.44 dB로 조 사되어 노출 종료 1시간 후에는 노출 전 또는 그 이상의 수준으로 회복되었다. 그러나 90.
4가지 노출 조건에 대하여 노출 전 청력 역치를 기준으로 노출 종료 2분 후, 그리고 10분 간격으로 1시간 동안의 TTS 회복 양상을[Figure 2]로 나타내었다. 70.0 dB 음악의 경우, 노출 전 청력 역치 평균 대비 노 출 종료 2분 후 TTS 평균은 -0.63 dB, 그리고 노출 종 료 1시간 후 TTS 평균은 -1.22 dB이었다. 70.
동일한 크기에 노출될 경우 음악에 비하여 소음 노출 시 TTS가 크게 나타났 으며, 노출된 소리가 클수록 그 차이도 크게 나타났다. TTS의 회복 양상은 70 dB 음악과 소음, 그리고 90 dB 음악 노출의 경우 노출 종료 1시간 후에는 노출 전 수 준으로 회복되었으나, 90 dB 소음 노출의 경우 1시간 후에도 여전히 높은 TTS 유지하여 느린 회복 양상을 나타냈었다. 이러한 결과는 소리의 종류에 따른 주관적 인지 과정과 심리적 요인이 TTS와 회복에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다.
48 dB로 조 사되어 90 dB 소음의 TTS 값이 가장 컸다. 그리고 동일한 크기에서 음악과 소음 간의 노출 후 TTS 값을 비 교하면, 소음의 TTS 값이 음악에 비하여 컸으며, 그 차이는 70 dB 노출(p=0.232)에 비하여 90 dB 노출에서 는 유의하였다(p<0.001). 음악과 소음을 구분하여 각각의 소리 크기에 따른 TTS를 비교하면 소음(70 dB vs 90 dB, p<0.
이 연구에서는 소리에 대한 주관적 인지 과정과 심리 적 요인이 청력 역치 변화와 회복에 미치는 영향을 조 사하기 위하여 음악과 소음을 음원으로 같은 크기로 노 출 시 TTS 변화와 회복 양상을 비교하였다. 동일한 크 기에서 음악에 비하여 소음 노출 시 TTS가 컸으며, 노 출된 소리가 클수록 그 차이도 크게 나타났다. 회복 과 정에서는 70 dB 음악과 소음, 그리고 90 dB 음악 노출 의 경우 노출 후 1시간 후에는 노출 전 수준 또는 그 이하로 회복되었으나, 90 dB 소음 노출의 경우 1시간 후에도 여전히 TTS 평균이 2.
이 연구는 소리 노출 시 주관적 인지 과정과 심리적 요인의 차이가 청력 역치 변화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 원하지 않는 소리로 사업장 소음과 원하는 소리로 선호하는 음악을 음원으로 각각 70 dB과 90 dB에 30분간 노출한 후 일과적 청력 역치 변화(TTS)와 회복 양상의 차이를 비교하였다. 동일한 크기에 노출될 경우 음악에 비하여 소음 노출 시 TTS가 크게 나타났 으며, 노출된 소리가 클수록 그 차이도 크게 나타났다. TTS의 회복 양상은 70 dB 음악과 소음, 그리고 90 dB 음악 노출의 경우 노출 종료 1시간 후에는 노출 전 수 준으로 회복되었으나, 90 dB 소음 노출의 경우 1시간 후에도 여전히 높은 TTS 유지하여 느린 회복 양상을 나타냈었다.
실험 결과 중 이전의 연구결과와 비교하여 고찰이 필요한 부분은 70 dB 음악과 소음 노출, 그리고 90 dB 음악 노출 중 일부 주파수에서 음의 값(전체의 22%)을 나타낸 것이다. 이는 음악 또는 소음을 듣고 난 뒤 일부 에서 일시적으로 오히려 청력이 좋아졌음을 의미한다.
이 연구에서 수행한 2가지 음원에 대하여 70 dB과 90 dB의 조건에서 노출한 결과 주파수대 별 TTS는 모든 주파수 영역에서의 임상적으로 유의한 TTS 정도인 10 dB 이하(Hellström et al., 1998)이었다. 이는 노출 시간이 30분으로 음악 청취나 사업장에서의 소음 노출 등 실제의 노출 시간에 비하여 짧았기 때문으로 볼 수 있다, 그러나 노출 조건을 실제 생활에서의 노출 조건을 고려하여 확대한다면 음악과 소음 노출에 따른 TTS와 회복 양상, 그리고 청력 손상의 정도에는 차이가 있을 것이며, 음악과 소음 간의 차이도 더 커질 것으로 예상 할 수 있다.
소리에 대한 “컨디셔닝 관련 보호 현상” 이란 중간 크기의 비외상성 소리에 대한 반복적인 노출이 외유모세포를 자극하여 이어지는 외상성 소리 노출로부터 청신경을 보호한다는 이론을 말한다(Yoshida, 2000; Niu & Canlon, 2002). 이 연구에서도 70 dB의 음악과 소음, 그리고 90 dB의 음악 노출에서 음의 TTS 값을 확인할 수 있었으며, 이는 특히 비외상성 영역으로 볼 수 있는 70 dB에서, 그리고 소음에 비하여 음악노출에서 더 크게 나타나 위 이론과 유사한 결과를 나타내었다. 그러나 이러한 이론 은 아직은 동물실험결과를 기반으로 보고된 것이 대부 분이므로 이를 사람에 적용하여 하나의 이론으로 설명 하기는 어렵다.
그러나 소리의 종류에 따른 주관 적인 인지 과정, 그리고 심리적 효과를 반영하여 TTS를 조사한 연구는 아직은 부족한 실정이다. 이 연구의 결과에 의하면 동일한 크기에서 음악과 비교하여 소음에 노 출될 경우 TTS가 더 컸으며, 회복 양상 또한 90 dB 노 출의 경우 소음이 음악 노출에 비해 느리게 진행되었다. 이러한 결과는 소리의 종류가 TTS에 영향을 미칠 수 있으며, 따라서 소리와 TTS의 관계를 단순히 청신경에 전달되는 물리적인 에너지량으로만 평가하기 보다는 소 음의 정의에서 명시한 바와 같이 “원치 않는 소리”와 음 악과 같이 “원하는 소리”를 구분하는 주관적인 인지 과 정과 심리적 효과를 반영하여 평가해야 함을 의미한다.
13 dB을 유지하여 회복 이 느렸다. 이러한 결과에 의하면 소리의 종류와 크기 모두 TTS에 영향을 미쳤으나, 동일한 크기에서 비교하 면 소리의 종류에 따라 TTS는 차이가 있었다.
그러나 90 dB 소음의 경우 모든 주파수에서 양의 TTS를 나타내었다. 주파수대 별 TTS의 변화는 일정한 경향은 없었으며, 음악에 비하여 소음에서, 그리고 소리 가 클수록 그 값이 컸으며, 90 dB 노출에서는 500 HZ 를 제외한 모든 주파수에서 음악과 소음 간 유의한 차이를 나타내었다(p<0.001)[Figure 1B].
동일한 크 기에서 음악에 비하여 소음 노출 시 TTS가 컸으며, 노 출된 소리가 클수록 그 차이도 크게 나타났다. 회복 과 정에서는 70 dB 음악과 소음, 그리고 90 dB 음악 노출 의 경우 노출 후 1시간 후에는 노출 전 수준 또는 그 이하로 회복되었으나, 90 dB 소음 노출의 경우 1시간 후에도 여전히 TTS 평균이 2.13 dB을 유지하여 회복 이 느렸다. 이러한 결과에 의하면 소리의 종류와 크기 모두 TTS에 영향을 미쳤으나, 동일한 크기에서 비교하 면 소리의 종류에 따라 TTS는 차이가 있었다.

후속연구

이러한 결과는 소리의 종류에 따른 주관적 인지 과정과 심리적 요인이 TTS와 회복에 영향을 미칠 수 있음을 의미한다. 그리고 이러한 결과들은 다양한 노 출 환경에 따른 청력 손상 평가와 적절한 노출 관리방 안 마련을 위한 자료로 활용할 수 있을 것이다.
아울러 이러한 결과는 같은 소리 일지라도 작업장에서 발생하는 소음이 청력에 미치는 영향이 다른 소리에 비하여 더 크다는 사실을 의미하며, 따라서 작업장에서 청력보호장비 사용의 중요성을 반증하는 결과 이기도 하다. 그리고 청소년들의 삽입형 이어폰 사용 에 따른 청력손상 평가와 적절한 사용 방법 마련을 위한 기초자료로서 활용 가치가 있을 것으로 생각한다.
이 연구의 제한점은 첫째로 조사대상자가 20대 남녀 각각 4명씩으로 구성되어 검사 결과에 대한 객관적 신 뢰도가 다소 떨어진다는 것이다. 그러나 이 연구는 이러한 제한점을 보완하기 위하여 음원의 준비와 노출 조건, 그리고 노출 후 TTS 검사과정 등의 과정을 청력 노출 근로자들의 특수건강검진 시스템에 준하여 수행하였다.

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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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