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제목
LED조명 색온도·밝기 따라 청년·노인 뇌파도 달라진다
작성자
관리자
작성일
2016.09.02
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추천수
2
조회수
315
내용

청년은 색온도, 노인은 밝기에 민감, 플리커 없는 조명 인지기능 향상에 도움


LED조명의 색온도와 밝기 변화에 따라 청년층과 노년층의 뇌파변화에 큰 차이가 있다는 객관적인 연구결과가 나왔다.



또 플리커(빛의 깜빡임)가 없는 조명이 사람의 인지기능 향상에 도움이 되는 것으로 나타났다.
과거 조명이 뇌파에 미치는 영향을 연구한 외국 논문은 있었지만 LED조명의 빛과 뇌파의 상관관계를 연령별로 비교해 조사한 것은 이번 연구가 세계 최초다.


따라서 이번 결과는 앞으로 소비자의 연령과 활동시간, 환경, 업무 등에 최적화된 LED조명 개발의 기초적인 자료로 활용할 수 있다는 점에서 상당한 의미를 갖는다는 평가다.


서울대 의대 의생명연구원 정기영 교수팀은 24일 서울 연건동 서울대병원 의학연구혁신센터에서 ‘LED조명이 인체 뇌파에 미치는 효과 연구’에 대한 최종 발표회를 가졌다.


이번 연구는 LED조명기업인 미미라이팅이 LED조명의 빛이 인체의 뇌파에 미치는 영향을 객관적으로 확인하기 위해 서울대 정기영 교수팀에 공식 의뢰한 것으로, 올해 2월부터 6개월에 걸쳐 진행됐다.
연구는 크게 ▲LED조명의 색온도와 밝기 변화에 따른 뇌파변화와 LED조명의 효과분석 ▲LED조명의 플리커가 작업기억에 미치는 영향 등을 각각 분석했다.


LED조명의 색온도와 밝기 변화에 따른 뇌파변화는 청년그룹 30명(평균 29.1세), 노년그룹 30명(평균 64.8세)을 대상으로 했으며, LED조명의 색온도(3000K, 6500K)와 밝기(300lx, 700lx)를 달리해 피험자에게 4회(3000K, 300lx/3000K, 700lx/ 6500K, 300lx/6500K, 700lx)의 자극을 랜덤하게 가했다.


또 플리커가 작업기억에 미치는 영향조사는 청년그룹 30명(평균 30.4세)을 대상으로 했으며, 플리커가 발생하는 LED조명(40% 수준)과 플리커를 줄인 LED조명(2% 이하 수준)을 피험자에게 각각 조사(照射)하되 순서는 대상자별로 차별을 뒀다.


연구결과 LED조명의 색온도와 밝기 변화는 연령에 따라 뇌파에 영향을 주는 것으로 조사됐다.
청년그룹의 경우 밝기보다는 색온도에 더 영향을 받아 높은 색온도(6500K)에서 베타파워(중심엽)와 SMR파워(전두엽)가 증가하는 것으로 밝혀졌다. 또 색온도의 효과는 어두운 조명(300lx)에서 뚜렷하게 나타났다.


주파수 대역이 빠른 베타파워와 SMR파워는 집중력과 관련된 지표로, 이번 연구결과는 높은 색온도의 조명이 청년층의 집중력 향상에 효과적일 수 있다는 점을 시사한다고 연구팀은 밝혔다.


정기영 교수는 “높은 색온도가 청년층의 집중력 향상에 효과적인 것처럼 유아나 청소년에 미치는 영향도 유사할 것으로 생각된다”면서 “다만 초등학생이나 중학생의 경우 뇌의 발달이 빠른 시기라 조명에 대한 반응도 다를 수 있는 만큼 앞으로 연령대에 맞는 조명의 최적 파라미터(매개변수)를 찾는 것도 중요하다”고 강조했다.


반면 노년그룹에서는 LED조명의 밝기에 더 민감한 반응을 보였다.

밝은 조명(700lx)에서 전두엽의 델타파워와 쎄타파워가 증가했다.

그러나 색온도에 따른 뇌파 변화는 관찰되지 않았다.


연구팀 관계자는 이에 대해 “전두엽의 쎄타파워는 노인층의 건강한 인지기능 지표다.

노년층에서 쎄타파워가 높일수록 정상적인 인지기능을 보인다”면서 “노년층이 밝은 조명에 노출되면 느린파(쎄타파워)가 증가하고, 이는 건강한 인지기능 유지에 기여할 가능성이 높다는 것을 제시하는 것”이라고 설명했다.


플리커가 작업기억에 미치는 영향분석에서는 플리커 저감 LED조명하에서 사건유발전위 전두엽의 P300 진폭과 쎄타파워 대역(4~6Hz)의 기능적 연결성이 증가하는 것으로 나타났다.
이는 집중력을 요하는 과제 수행 과정에서 플리커 저감 LED조명이 효과적인 정보처리에 기여하고, 사무실 및 학교 등과 같은 공간에서는 인지기능 향상에 도움을 줄 수 있다는 것을 의미한다.


정기영 교수는 “기능적 연결성은 최근에 나온 개념인데, 파워 스펙트럼이 뇌의 일정영역에서의 반응을 본 것이라면 기능적 연결성은 뇌의 영역과 영역 사이가 어떻게 연결되는지를 보는 것”이라며 “따라서 기능적 연결성이 증가한다는 것은 뇌의 각 영역이 제대로 연결돼 인지기능이 향상된다는 것을 의미한다”고 설명했다.


연구팀은 다만 이번 연구를 통해 조명이 뇌기능에 미치는 영향에 대한 이론적 가능성을 제시했지만 단기간의 뇌파 변화를 확인하는 수준이었다면서 이런 반응이 일시적인 것인지, 직접적인 효과인지를 파악하기 위해서는 추후 전향적인 대조군에 대한 임상시험이 필요하다고 밝혔다.


연구팀은 그러나 이번 연구가 세계에선 처음으로 LED조명의 빛과 뇌파의 상관관계를 연령별로 비교한 조사라는 점에서 의미를 찾을 수 있는 만큼 앞으로 국제적인 학술지에 실험결과를 게재해 해외에도 소개할 예정이라고 밝혔다.

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