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문제 정의
- 이 연구에서는 인체에 대한 음악과 음향진동에 의한 자극을 주어 긴장감의 완화에 미치는 영향을 실험적으로 고찰한다.
제안 방법
- 개인마다 소음, 음악과 음향진동 자극에 대한 인체의 반응은 상당한 차이가 발생하는 것을 고려하여 뇌파 파워의 상대적인 비율로 비교·고찰하였다.
- 뇌파는 심전도, 맥파, 호흡, 피부전기전도, 동시 측정이 가능한 다원 생체 계측기인 PolyG-I 장비를 이용하였다. 피험자의 뇌파는 256Hz 샘플링 주파수, 0～50Hz의 통과필터를 사용하였으며, 뇌파의 분석은 TeleScan이라는 전용프로그램을 사용하였다.
- 뇌파에 지속적인 영향을 미칠 수 있는 인자를 가지고 있지 않은 학생을 선발하기 위한 설문지의 내용은 당일의 신체 상태, 6시간 이상의 충분한 수면, 과거 병력, 최근 3일 사이의 주사나 치과 진료 경험, 약물 복용 여부, 각종 질병 여부 및 평균 수면 시간과 기상시간 등이다. 또한 이 실험은 헬싱키 선언의 표준을 준수하고 있다.
- 뇌파측정은 조용한 환경을 유지하기 위하여 유동인구 및 차량통행이 적은 10시경에 측정하였으며, 피험자는 몸을 움직이지 않고 가만히 누워있는 상태에서 수행되었다. 눈 움직임에 의한 잡음 혼입을 막기 위해 측정 시, 피험자가 눈을 감도록 하였으며, 조명은 가능한 어두운 상태를 유지하였으며, 실험 수행 시 피험자의 성실한 자세를 유도하기 위해 피험자에게 충분한 사전 설명을 실시하였다.
- 뇌파측정은 조용한 환경을 유지하기 위하여 유동인구 및 차량통행이 적은 10시경에 측정하였으며, 피험자는 몸을 움직이지 않고 가만히 누워있는 상태에서 수행되었다. 눈 움직임에 의한 잡음 혼입을 막기 위해 측정 시, 피험자가 눈을 감도록 하였으며, 조명은 가능한 어두운 상태를 유지하였으며, 실험 수행 시 피험자의 성실한 자세를 유도하기 위해 피험자에게 충분한 사전 설명을 실시하였다.
- 사용된 전극은 금으로 도포된 접시형태의 디스크전극이며, 피부와의 접촉저항을 최소화하기위해 먼저 알코올 솜을 이용하여 머리표면의 이물질을 닦아낸 후 접시전극에 뇌파전용 전극 풀을 묻혀 부착 하였다. 또한 부착된 접시전극위에 거즈를 살짝 덮어줌으로써 전극풀이 빨리 굳지 않고 머리표면에 잘 고정되어 있도록 처치하였다.
- 이 연구는 성년의 건강한 피험자를 선정하고, 고안된 실험장치에 의하여, 음악과 음향진동의 자극을 인체에 가한다. 자극전, 자극중, 자극후의 뇌파의 변화를 비교, 분석 평가하여서 긴장완화와 스트레스저감의 효과를 검토한다.
- 인체의 반응실험은 자극전, 자극1, 자극2, 자극 후로 나누어 뇌파측정기로 뇌파를 측정하고, 취득한 데이터는 파워스펙트럼분석을 통하여 주파수에 대한 파워값(uV2)으로 나타내었다. Fig.
- 이 연구는 성년의 건강한 피험자를 선정하고, 고안된 실험장치에 의하여, 음악과 음향진동의 자극을 인체에 가한다. 자극전, 자극중, 자극후의 뇌파의 변화를 비교, 분석 평가하여서 긴장완화와 스트레스저감의 효과를 검토한다.
- 뇌파측정은 1인당 4단계를 거쳐서 측정하였다. 처음 5분은 충분한 휴식 후의 편안한 상태(자극전)에서 측정되었으며, 다음 5분 동안은 스트레스를 유발시키기 위하여 60데시벨 정도의 쇠 긁는 소리인 강한 소음자극 (자극1)을 스피커를 통하여 청취하게하여 측정하였으며, 다음 단계에서는 명상 음악 및 그에 따른 진동(자극2)을 인체에 가하여 긴장완화를 유도하였으며, 마지막 단계에서는 좋은 자극에 대한 지속도를 관찰하기 위하여 음악 및 진동을 제거한 상태(자극후)로 측정하였다.
- 측정부위는 Fig. 2에서 보는 것과 같이 머리표면 총 8부위에서 모노폴라 방식으로 뇌파를 측정하였으며, 10/20-국제전극배치법에 의해 차례로 Fp1, Fp2, F3, F4, T3, T4, P3, P4 위치에 측정전 극을 부착하였다(Fig. 2의 작은원). 기준전극은 A1, 접지전극 A2는 목뒤에 부착하였다.
대상 데이터
- 기준전극은 A1, 접지전극 A2는 목뒤에 부착하였다. 사용된 전극은 금으로 도포된 접시형태의 디스크전극이며, 피부와의 접촉저항을 최소화하기위해 먼저 알코올 솜을 이용하여 머리표면의 이물질을 닦아낸 후 접시전극에 뇌파전용 전극 풀을 묻혀 부착 하였다. 또한 부착된 접시전극위에 거즈를 살짝 덮어줌으로써 전극풀이 빨리 굳지 않고 머리표면에 잘 고정되어 있도록 처치하였다.
- 피험자는 대학 2~4학년에 재학 중인 만 20세에서 만 25세까지의 신체 건강한 남녀학생을 대상으로 설문조사를 통하여 선발하였다(남학생 3명, 여학생 3명).
데이터처리
- 뇌파는 심전도, 맥파, 호흡, 피부전기전도, 동시 측정이 가능한 다원 생체 계측기인 PolyG-I 장비를 이용하였다. 피험자의 뇌파는 256Hz 샘플링 주파수, 0～50Hz의 통과필터를 사용하였으며, 뇌파의 분석은 TeleScan이라는 전용프로그램을 사용하였다.
성능/효과
- 또한 β파의 파워에 대한 α파의 파워비율 역시 자극1에서 감소하고, 자극2에서 대체로 증가하고 있으므로, 결국 강한 소음자극인 자극1에 대해서는α 파가 감소하고, β파가 증가하여 스트레스가 증가되었음을 의미하고, 좋은 자극, 자극2 에 대해서는 β파가 감소하고 α파가 증가하고있어 긴장이 완화되어 스트레스 저감의 효과가 있음을 알 수 있다.
- 개인마다 소음, 음악과 음향진동 자극에 대한 인체의 반응은 상당한 차이가 발생하는 것을 고려하여 뇌파 파워의 상대적인 비율로 비교·고찰하였다. 우선 강한 소음 자극에 대한 뇌파의 변화는 긴장과 스트레스 증가를 의미하는 베타파의 증가 및 긴장완화와 안정을 의미하는 알파파의 감소를 보였고, 좋은 자극에 대해서는 그 반대의 효과를 보였다. 즉, 좋은 자극에 의한 스트레스저감의 효과가 있음을 확인하였다.
- 우선 강한 소음 자극에 대한 뇌파의 변화는 긴장과 스트레스 증가를 의미하는 베타파의 증가 및 긴장완화와 안정을 의미하는 알파파의 감소를 보였고, 좋은 자극에 대해서는 그 반대의 효과를 보였다. 즉, 좋은 자극에 의한 스트레스저감의 효과가 있음을 확인하였다. 자극 후의 변화에서는 좋은 자극시와 마찬가지로 대체로 알파파가 증가하는 경향이 있지만 이와 반대의 경우도 발생하고있어 이 역시 개인차가 있음을 알았다.
후속연구
- 그러나 이 입력파에 대한 피험자 각 개인의 반응은 상당한 차이를 보이고 있어서 진동입력파와 뇌파의 변화를 정량적으로 상관시키는 것은 쉽지 않으나, 앞으로 다수의 다양한 음악과 그에 따른 음향진동에 의한 피험자에 대한 연구검토를 한다면 보다 유용한 연구결과를 얻을 수 있을 것으로 생각된다.
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