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by SY Chun Aug 12. 2020

인지 집중력 향상을 위한 색의 활용

창의성과 집중력 1

인간의 삶과 분리될 수 없는 자연에너지 가운데 빛과 소리는 건강 치유의 세러피로도 활용된다. 하지만 이에 대한 과학적 연구결과는 매우 희소하다. 생리적으로나 감성적으로 " 빛과 소리"가 인체에 어떤 영향을 미치는지에 대한 의문이 내 연구의 출발점이었다.

인간의 감성 변화는 사고능력에 어떻게든 영향을 주기 마련이다. 감성을 자극하면 생리적으로 자율신경이나 호르몬의 변화를 유발할 수 있기 때문이다. 어려서부터 우리는 오랜 기간 획일적인 백열등이나, 형광등 불 빛 아래에서 생활하며 성장했는데 만일 개인의 감성에 적합한 색조명 하에서 성장한다면 우리의 사고능력에는 어떤 변화가 생겼을까? 인간의 감성은 계절에 따라서, 기후에 따라서, 기분에 따라서 달라지기 때문에 자신의 감정을 읽을 수 있는 감성조명이 생긴다면 어떨까? 과연 색을 이용한 감성조명이 인간의 인지집중력 향상에 도움이 될 수 있을까?

참고로, 색은 가시광선 영역의 빛과 같은 의미로 이해해도 된다. 빛이 물체에 반사, 흡수, 굴절, 산란 등의 물리적 작용을 통해 인간의 눈을 자극하는 지각 현상으로 빛깔과 색깔은 같은 의미이다. 색체(color)는 시감각을 통해 거리감, 질감, 대비 등과 같은 느낌이 주는 생리적 심리적 현상을 포함하는 포괄적 의미를 담고 있다.

2010년부터 이에 대한 답을 구하기 위해 의학분야와 공학분야의 석박사 과정 학생들로 구성된 연구팀을 꾸렸다.

먼저, 광범위한 빛의 영역 중 색이 인간의 인지 집중력에 미치는 영향을 규명하기 위한 뇌 반응 계측이 필요했다. 인지와 사고에 대한 뇌과학 연구는 오랫동안 지속되어 왔음에도 어떻게 하면 인지 집중력을 향상할 수 있는가에 대해 제시하는 과학적 연구 결과는 거의 없었기 때문이다.

초기의 기초연구를 통해, 감성의 변화를 유발하는 색을 인지 집중력의 향상에 사용할 수 있도록 하는 것이 우리 연구의 최종 목표가 되었다. 우리는 세 가지 형태의 실험 장치를 고안했다. 우선 개인의 색 감성이 주의 집중력에 어떻게 영향을 미치는가를 확인하기 위해, 색조명 룸과 색 감성 의자와 색 감성 테이블을 설계했다. 그리고 개인의 색감 성 자극에 따른 뇌 반응을 계측하기 위한 연구를 시작했다.

그간의 연구결과를 토대로 결론부터 말한다면 "사람의 인지 집중력과 관련한 두뇌 활동은 개인의 감성을 자극하는 색 조명환경을 통해 증진시킬 수 있다"는 것이다.

뇌질환이 없고 색맹이 아닌 20대 성인 남녀를 대상으로 기본 8색의 조명하에 반응하는 뇌파를 측정하고 개인의 선호색과 비선 호색에서 반응하는 뇌파를 계측해서 비교해 보면 유의미한 차이를 보인다. 뇌의 후두부보다는 사고와 인지능력을 담당하는 전두부에서 뚜렷한 패턴의 차이가 나타나며 비선 호색의 조명에서 세타파는 증가하고 알파파는 감소하는 반면 선호색의 조명환경에서는 세타파는 감소하고 베타파가 증가하는 경향을 갖기 때문이다. 이것은 선행연구에서 알려진 뇌 집중 지표로 정의되는 식을 근거로 선호색에서 집중력이 증가한다는 것을 의미한다.

그렇다고, 선호색에서 모든 사람의 주의집중력이 증가된 다고 단정하는 것은 아니다. 일부는 선호색보다 다른 색에서 더 좋은 반응을 보이기도 하고, 색조명 환경이 집중력에 큰 영향을 주지 않는 대상도 있었다. 그럼에도 이 실험은 Color 조명에 반응하는 뇌 활동을 처음 계측하는 의미 있는 시도이며, 계측의 결과를 다방면에서 활용이 가능할 수도 있을 거라는 확신을 가졌다.

10년이 넘도록 매달린 연구의 막바지에서 개인의 감성에 맞는 색조명 환경만 만들어 주면 전 세계 모든 학부모들의 숙원인 학생의 인지 집중력 향상에 획기적인 도움을 주게 될 것이라는 희망에 가슴이 벅찼다. 하지만 난관이 하나 생겨났다.

채도나, 명도, 조도, 휘도에 대해 반응하는 개인의 미묘한 아날로그 적인 색감 성에 일치하도록 하는 color 조명을 하드웨어적으로 완벽히 구현하는 것이 어렵고, 좋다고 말하는 선호색이 관념적으로 좋아하는 것인지, 아니면 정말 좋아하는 것인지를 구분해 내기가 쉽지가 않다는 것이다. 하지만 이 실험에 참여한 대다수의 사람들은 긍정적인 반응을 나타냈으며 유치원 아이들을 대상으로 한 실험에서는 한 자릿수 연산의 정답률이나 연산속도 모두 개발한 알고리즘을 통해 선정한 개인의 감성 색상 하에서 수행한 것이 월등한 결과를 보였다.

이후 사람의 감성을 표현하는 30여 가지 형용사 단어를 활용한 질문 양식을 통해 색감 성 척도라는 것을 만들어 개인이 느끼는 색감 성을 정량적으로 확인할 필요가 생겼고, 실제의 선호색이 갖는 색감 성 척도를 확인해서 두뇌활동을 증진시키도록 하는 알고리즘을 보완하는 후속 연구가 몇 년간 지속되어 왔다. 아날로그 적인 색 감성을 구현하는 하드웨어를 개발하는 연구는 아직도 지속되고 있다.