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문제 정의
- 본 연구에서는 우리가 일상생활에서 많이 접하고 즐기는 대중음악이 뇌파에 미치는 영향을 파악하기 위해 실험을 통해 분석하고 이 결과를 작업장의 안전이나 생산성 향상문제에 응용할 수 있는 기초자료로 제시하고자 한다. 실험은 현재 사용되고 있는 대중음악의 일반적인 분류를 사용하여 5가지 종류로 분류하고 실험 당일 피험자로 하여금 실험직전에 좋아하는 음악의 종류와 좋아하지 않는 음악의 종류를 선택하게 한 뒤 음악을 랜덤하게 들려주고 뇌파의 변화상태를 분석하였다.
제안 방법
- 뇌파 측정을 위해 두피상의 21개 부위에 각각 전극을 부착하고 전극부착때 발생한 스트레스를 감소시키기 위하여 약 30분간의 휴식시간을 주었다. 실험은 현재 사용되고 있는 대중음악의 일반적인 분류를 사용하여 5종류로 분류하고 선택한 음악을 이용하여 종류별 · 음량별로 4번의 청각실험을 하였다.
- 뇌파(EEG ; Electroencephalogram)를 측정하기 위해 전극(electrode)을 [그림 1]과 같이 International 10/20 system을 이용하여 19부위에 부착하였고, 눈썹사이와 Fp1 과 Fp2 사이에 기준전극을 부착하였다. 또한 샘플링 주파수는 256Hz를 사용하였으며 뇌파측정장비는 디지털 뇌파측정기(TECA사의 Profile)를 사용하였다.
- 실험절차는 [그림 2]와 같이 1분 동안 안정취한 다음 1분 동안 청각자극을 하였으며, 피험자가 헤드폰을 사용함으로써 발생되는 귀의 압박에 의한 통증을 제거하고, 안정을 취할 수 있도록 하기 위하여 5분 정도의 휴식 시간을 주었다. 뇌파측정은 안정 상태 1분과 청각 자극 상태의 1분으로 각각 측정하였다.
- 본 연구는 여건상 눈을 감고 각성된 상태에서만 데이터를 추출하였다. 작업동안 또는 쉬는 동안 음악을 들려주었을 때의 변화에 관해 보다 더 연구를 세분하고, 계속한다면 음악이 근로환경 및 안전과의 상관관계를 규명할 수 있게 되리라고 본다.
- 실험은 현재 사용되고 있는 대중음악의 일반적인 분류를 사용하여 5종류로 분류하고 선택한 음악을 이용하여 종류별 · 음량별로 4번의 청각실험을 하였다. 실험은 눈을 감고 각성된 상태에서 시행되었다. 실험절차는 [그림 2]와 같이 1분 동안 안정취한 다음 1분 동안 청각자극을 하였으며, 피험자가 헤드폰을 사용함으로써 발생되는 귀의 압박에 의한 통증을 제거하고, 안정을 취할 수 있도록 하기 위하여 5분 정도의 휴식 시간을 주었다.
- 응용할 수 있는 기초자료로 제시하고자 한다. 실험은 현재 사용되고 있는 대중음악의 일반적인 분류를 사용하여 5가지 종류로 분류하고 실험 당일 피험자로 하여금 실험직전에 좋아하는 음악의 종류와 좋아하지 않는 음악의 종류를 선택하게 한 뒤 음악을 랜덤하게 들려주고 뇌파의 변화상태를 분석하였다.
- 감소시키기 위하여 약 30분간의 휴식시간을 주었다. 실험은 현재 사용되고 있는 대중음악의 일반적인 분류를 사용하여 5종류로 분류하고 선택한 음악을 이용하여 종류별 · 음량별로 4번의 청각실험을 하였다. 실험은 눈을 감고 각성된 상태에서 시행되었다.
- 실험은 눈을 감고 각성된 상태에서 시행되었다. 실험절차는 [그림 2]와 같이 1분 동안 안정취한 다음 1분 동안 청각자극을 하였으며, 피험자가 헤드폰을 사용함으로써 발생되는 귀의 압박에 의한 통증을 제거하고, 안정을 취할 수 있도록 하기 위하여 5분 정도의 휴식 시간을 주었다. 뇌파측정은 안정 상태 1분과 청각 자극 상태의 1분으로 각각 측정하였다.
- 전극의 부착 위치별로 β/α [(13-25 Hz의 power 값)/(8-13 Hz의 power 값)]값을 계산하였고, 이를 이용하여 안정상태를 기준으로 청각 자극별 증감을 비교 · 분석하였다. 비교 분석된 결과에 대한 유의성을 검증하기 위하여 통계 분석 프로그램(SPSS 8.
- 8명의 피험자들이 실험에 들어가기 전에 좋아하는 음악과 좋아하지 않는 음악을 선택하도록 하였고, 각각의 피험자가 선호에 따라 선택한 음악의 종류는 [표 2]와 같다. 측정의 정확성을 높이고 외부의 자극을 피하기 위하여 조용한 방을 택하고, 선택된 곡은 CD Player와 헤드폰을 사용하여 청각 자극을 하도록 하였다. 피험자가 선택한 음악을 종류별로 각각 100%의 볼륨과 50%의 볼륨으로 조절하여 랜덤하게 청각 자극을 주면서 실험을 하였다.
- 측정의 정확성을 높이고 외부의 자극을 피하기 위하여 조용한 방을 택하고, 선택된 곡은 CD Player와 헤드폰을 사용하여 청각 자극을 하도록 하였다. 피험자가 선택한 음악을 종류별로 각각 100%의 볼륨과 50%의 볼륨으로 조절하여 랜덤하게 청각 자극을 주면서 실험을 하였다.
대상 데이터
- 피험자는 현재 청각에 이상이 없고 과거 몇 년 동안 청각 장애가 없었던 20대의 대학생 8명(남 5, 여 3)을 대상으로 실시하였다. 실험 당일에는 청각에 영향을 줄 수 있는 카페인, 약물, 기타 음악 등을 금하였다.
데이터처리
- 전극의 부착 위치별로 β/α [(13-25 Hz의 power 값)/(8-13 Hz의 power 값)]값을 계산하였고, 이를 이용하여 안정상태를 기준으로 청각 자극별 증감을 비교 · 분석하였다. 비교 분석된 결과에 대한 유의성을 검증하기 위하여 통계 분석 프로그램(SPSS 8.0)으로 통계분석(T-test)을 실시하였다.
이론/모형
- 눈을 감고 각성된 상태에서 안정상태와 청각자극별로 19개 부위에서 측정한 뇌파의 데이터는 주파수 분석을 하기 위하여 FFT(Fast Fourier Transform)를 사용하였다. 전극의 부착 위치별로 β/α [(13-25 Hz의 power 값)/(8-13 Hz의 power 값)]값을 계산하였고, 이를 이용하여 안정상태를 기준으로 청각 자극별 증감을 비교 · 분석하였다.
성능/효과
- 19개 부위에서 측정된 뇌파는 전극의 위치별로 β/α를 계산하여 안정상태를 기준으로 청각자극별 β/α값의 증감을 비교 분석한 결과 전체 피험자에 대하여 피험자 본인이 좋아하는 음악의 종류를 100%의 볼륨으로 청각 자극을 받았을 때는 좌측 전두엽 (Fpl, F3), 우측 측두엽(T4, T6), 두정엽(P4, Pz), 후두엽(O1,O2) 에서 β/α 값이 낮아지는 성향이 나타났으며, 좋아하는 음악의 종류를 50%의 볼륨으로 들었을 경우는 우측 측두엽(T6), 우측 후두엽(O2)에서 낮아지는 성향이 나타났다. 반면에 좋아하지 않는 음악의 종류를 100%의 볼륨으로 들었을 경우는 전체의 모든 부위 에서 β/α값이 증가되는 성향이 보였으나, 좋아하지 않는 음악의 종류를 50%의 볼륨으로 들었을 경우는 Fp1, Fp2, F7, Fz, F4, F8의 부위를 제외한 중앙 및 후두부의 광범위한 부위에서 β/α값이 감소되는 성향을 볼 수 있었다.
- 그러나 본 연구결과에서는 좋아하지 않는 음악의 청각자극시 볼륨이 낮아짐에 따라 β/α값이 감소하는데 반해 좋아하는 종류의 음악을 들었을 때는 음량(db)이 낮아짐에도 불구하고 오히려 좋아하지 않는 음악을 100%로 들었을 때보다 높게 나오는 성향도 볼 수가 있었다. 이점에 대해서는 개인차가 크게 나타나는 것으로 보아 좋아하는 음악일지라도 본인이 좋아하는 음량(db)이 있으리라고 추정된다.
- 그리고 좋아하지 않는 종류의 음악으로 청각 자극시 100%의 볼륨으로 자극하는 것보다 50%로 자극하는 것이 전체 측정부위에서 β/α 값이 낮아지는 성향을 보였다. 반면에 좋아하는 종류의 음악일 경우에는 100%의 볼륨으로 자극하는 것보다 50%로 자극하는 경우가 전두엽(F4, F3)과 측두엽(T3, T5, T6)의 부위를 제외하고는 β/α값이 증대되는 성향을 보였다.
- 그러므로 우측 후두부와 인간의 감성과 어떤 연계성이 있을 것으로 보인다. 다만 1차 실험에서는 F3부위에서 안정 상태와 좋아하지 않는 음악 100%의 상태, 좋아하지 않는 음악 50%의 상태와 좋아하는 음악 50%의 상태에서 각각 유의한 것으로 나타난 반면 4명을 추가한 본 실험에서는 유의하지 않은 것으로 나타났다. 이점에 대해서는 앞으로 보다 많은 실험을 통해 규명해야 할 과제라 생각된다.
- 우측 후두엽(O2)에서 낮아지는 성향이 나타났다. 반면에 좋아하지 않는 음악의 종류를 100%의 볼륨으로 들었을 경우는 전체의 모든 부위 에서 β/α값이 증가되는 성향이 보였으나, 좋아하지 않는 음악의 종류를 50%의 볼륨으로 들었을 경우는 Fp1, Fp2, F7, Fz, F4, F8의 부위를 제외한 중앙 및 후두부의 광범위한 부위에서 β/α값이 감소되는 성향을 볼 수 있었다.
후속연구
- 이점에 대해서는 개인차가 크게 나타나는 것으로 보아 좋아하는 음악일지라도 본인이 좋아하는 음량(db)이 있으리라고 추정된다. 그러므로 이에 관한 연구를 보다 세분하고 계속 추진한다면 음반이나 음악테이프를 제작할 경우 음악의 기본 볼륨을 설정시나 근무환경 개선방안 수립시 등 여러 부문에서 활용할 수 있는 정보획득이 가능하다고 사료된다.
- 본 연구는 여건상 눈을 감고 각성된 상태에서만 데이터를 추출하였다. 작업동안 또는 쉬는 동안 음악을 들려주었을 때의 변화에 관해 보다 더 연구를 세분하고, 계속한다면 음악이 근로환경 및 안전과의 상관관계를 규명할 수 있게 되리라고 본다.
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