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문제 정의
- 카페인을 적당량 섭취하면 몸에 좋은 영향을 주지만 자주 장기간 섭취하게 되면 우리 인체에 좋지 않은 영향을 줄 수 있다. 따라서 본 논문에서는 카페인 섭취량에 따른 음성의 변화를 성대 진동 요소 및 조음기관의 다른 Formant와 음압의 변화를 나타내는 Spectrum을 이용하여 분석 연구 하였다.
제안 방법
- 피실험자는 20대 초반의 건강한 남성 10명으로 구성 하였으며, 밀폐된 공간에서 동일한 녹음기로 동일한 거리에서 목소리를 녹음하여 분석 하였다. C₈H10O2N4 섭취량에 따라 음성을 녹음하기 위해 한잔에 C₈H10O2N4 함유량이 250mg인 자판기 블랙커피를 사용하여 섭취전, 250mg섭취 후 음성, 500mg섭취 후 음성, 750mg섭취 후 음성, 1000mg섭취 후 음성을 녹음하여 분석 하였다. 그리고 C₈H10O2N4 섭취량을 누적하기 위하여 250mg을 섭취 후 음성을 녹음하고 바로 다시 250mg을 섭취하여 누적 시켰다.
- 본 논문에서는 카페인의 섭취량에 따른 음성의 변화를 측정하기 위해 음성 분석학적 요소 기술 중 성대 진동 요소인 Jitter와 음의 압력 레벨을 나타내는 Spectrum, 그리고 조음기관의 변화에 따른 인체 내의 공명음인 Formant를 적용하여 실험을 수행하였다.
- 그리고 C₈H10O2N4 섭취량을 누적하기 위하여 250mg을 섭취 후 음성을 녹음하고 바로 다시 250mg을 섭취하여 누적 시켰다. 음성늘려 나가면 분석 요소로는 단위시간 안의 발음에서 성대의 진동변화율을 나타내는 Jitter와, 성도의 모양 변화를 연속적으로 볼 수 있는 Spectrum, 조음기관의 열고 닫힘으로 인한 인체내의 공명음인 Formant 값을 분석하여 실험을 실시하였다.
대상 데이터
- 본 논문에서의 카페인의 섭취량에 따른 음성의 변화를 측정하기 위해 음성분석 전용 프로그램인 Praat를 사용하였다. 피실험자는 20대 초반의 건강한 남성 10명으로 구성 하였으며, 밀폐된 공간에서 동일한 녹음기로 동일한 거리에서 목소리를 녹음하여 분석 하였다. C₈H10O2N4 섭취량에 따라 음성을 녹음하기 위해 한잔에 C₈H10O2N4 함유량이 250mg인 자판기 블랙커피를 사용하여 섭취전, 250mg섭취 후 음성, 500mg섭취 후 음성, 750mg섭취 후 음성, 1000mg섭취 후 음성을 녹음하여 분석 하였다.
이론/모형
- 본 논문에서의 카페인의 섭취량에 따른 음성의 변화를 측정하기 위해 음성분석 전용 프로그램인 Praat를 사용하였다. 피실험자는 20대 초반의 건강한 남성 10명으로 구성 하였으며, 밀폐된 공간에서 동일한 녹음기로 동일한 거리에서 목소리를 녹음하여 분석 하였다.
성능/효과
- 그리고 500mg을 섭취 후 음성은 250mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다. 750mg 섭취 후 음성은 500mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 증가하였고, 마지막으로 1000mg 섭취 후 음성은 750mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다. 결과적으로 피실험자의 100%가 카페인을 250mg 섭취 하였을 때는 값이 증가 하다가 500mg 섭취 하였을 때는 값이 감소하고, 750mg을 섭취한 후에는 값은 증가하였다.
- 750mg 섭취 후 음성은 500mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 증가하였고, 마지막으로 1000mg 섭취 후 음성은 750mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다. 결과적으로 피실험자의 100%가 카페인을 250mg 섭취 하였을 때는 값이 증가 하다가 500mg 섭취 하였을 때는 값이 감소하고, 750mg을 섭취한 후에는 값은 증가하였다. 그리고 1000mg을 섭취한 후의 값은 감소하였다.
- 마지막으로 1000mg 섭취 후 음성은 750mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다. 결과적으로 피실험자의 90%가 카페인을 250mg, 500mg을 섭취 하였을 때는 값이 증가 하다가 750mg, 1000mg을 섭취 한 후에는 값이 감소하였다. 이는 처음 카페인을 250mg, 500mg을 섭취하면 성대를 자극하여 긴장 시키지만 750mg, 1000mg로 섭취량을 늘려 나가면 성대가 카페인에 적응하여 수치 값이 감소하는 것으로 분석 된다.
- 위의 <표 3>은 카페인의 섭취 전과 각각 250mg, 500mg, 750mg, 1000mg을 섭취한 후 음성의 Formant4 값의 변화를 나타낸 표이다. 그 결과 C₈H10O2N4을 250mg 섭취한 후 음성이 섭취 전 음성 보다 100%가 값이 상승하였다. 그리고 500mg을 섭취 후 음성은 250mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 상승하였다.
- 위의 <표 2>는 카페인의 섭취 전과 각각 250mg, 500mg, 750mg, 1000mg을 섭취한 후 음성의 Formant3 값의 변화를 나타낸 표이다. 그 결과 카페인을 250mg 섭취한 후 음성이 섭취 전 음성 보다 100%가 값이 상승하였다. 그리고 500mg을 섭취 후 음성은 250mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다.
- 위의 <표 1>은 카페인의 섭취 전과 각각 250mg, 500mg, 750mg, 1000mg을 섭취한 후 음성의 Jitter값의 변화를 나타낸 표이다. 그 결과 카페인을 250mg 섭취한 후 음성이 섭취 전 음성 보다 90%가 값이 상승하였다. 그리고 500mg을 섭취 후 음성은 250mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 상승하였다.
- 그리고 500mg을 섭취 후 음성은 250mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 상승하였다. 또한, 750mg 섭취 후 음성은 500mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다. 마지막으로 1000mg 섭취 후 음성은 750mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다.
- 또한, 750mg 섭취 후 음성은 500mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다. 마지막으로 1000mg 섭취 후 음성은 750mg 섭취 후 음성보다 100% 값이 감소하였다. 결과적으로 피실험자의 90%가 카페인을 250mg, 500mg을 섭취 하였을 때는 값이 증가 하다가 750mg, 1000mg을 섭취 한 후에는 값이 감소하였다.
- Formant4는 Jitter와 마찬가지의 결과가 나왔는데 이는 Jitter값의 변화의 이유와 같은 것으로 분석 된다. 마지막으로 Spectrum은 섭취 전과 200mg, 500mg 까지는 음압의 레벨이 높아지다가 750mg, 1000mg에서는 음압의 레벨이 감소하였다. 이는 Jitter와 Formant4와 마찬가지의 이유로 위와 같은 결과가 나온 것이라 분석된다.
- 인도 원자연구소의 조지박사팀은 카페인을 주입시킨 쥐와 그렇지 않은 쥐에 치사량의 방사능을 가한 결과 카페인을 주입시킨 쥐만 생존한다는 연구 결과를 발표했다. 연구팀이 471마리의 쥐에 감마선을 노출시킨 뒤 25일이 지나자 한 마리당 80mg의 카페인이 주입된 쥐는 70%가 생존한 반면, 카페인을 주입시키지 않은 쥐 196마리는 모두 죽었다. 또 같은 조건에서 한 마리당 100mg의 카페인을 주입시킨 결과 대부분의 쥐가 생존했으며 50mg을 주입시켰을 때는 거의 모두 죽었다[2].
후속연구
- 이는 Jitter와 Formant4와 마찬가지의 이유로 위와 같은 결과가 나온 것이라 분석된다. 앞으로 더욱더 많은 피실험자들을 대상으로 분석 할 수 있다면 보다 신빙성 있고 객관화된 결론을 도출할 수 있을 것으로 생각된다.
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