색은 우리가 생활하는데 촉매 역할을 함과 동시에 물체를 구별할 수 있도록 하고 컬러가 주는 이미지는 사람에게 다양한 감성반응에 영향을 미치기 때문에 과학적인 근거(연구)를 활용하여 기능적으로 색채 계획을 세운다. 최근 다양한 분야에서는 단순한 색채 사용을 넘어 기능, 문화, 아름다움 등이 요구됨에 따라 객관적이고 합리적인 색채의 효과에 대한 데이터가 필요하게 되었다. 컬러 사용이 각 분야에 확대됨에 따라 색채 계획은 이미지 연상, 상징, 기능성, 안전색, 금지색 등 복합적인 요소를 적용하여 계획하게 되었다. 게다가 색을 적용할 분야에 적당한 의도와 미적인 감각을 더하여 색채 계획을 한다(Moon, 2010). 최근 컬러를 적용하여 활용하는 도시 개발, 환경, 디자인 분야에서 이러한 색채 계획을 위해 컬러효과에 대한 정량적 데이터를 요구하게 되었다. 컬러에 대한 효과에 대한 선행연구로는 인테리어 색상이 사람의 뇌에 영향을 미치는 연구(Kim & Lee, 2009; Küller et al. 2009), 조명색에 의한 지각반응(Noguchi & Sakaguch, 1999; Küller, 2002; Shin et al., 2013), 색상자극이 사람의 생활에 끼치는 영향(Ohkado, 2004: Smeesters & Liu, 2011; Elliot et al., 2007; Mehta & Zhu, 2009; Yoto et al., 2007)등이 있었다. 이러한 연구들 통해 색상자극이 감성과 생체반응에 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 그 외 컬러에 대한 생리학적 효과와 미학을 바탕으로 한 선행 연구로는 컬러가 체온변화를 주고(Noguchi & Sakaguchi, 1999), 수면질의 향상(Kozaki et al., 2005), 집중도를 높이는데 큰 역할을 하였다(Ecker et al., 2007). 그리고 그림의 색자극에 의한 인지반응(Cyowicz et al., 2008), 컴퓨터의 바탕색자극에 의한 집중도(Boucsein et al., 2001; TaKano et al., 2009)등의 연구결과 등으로 보아 컬러가 감성영역에 크게 영향을 미치는 것을 파악할 수 있었다. 이러한 연구들은 컬러가 주는 효과에 대한 정량적인 데이터를 획득하기 위하여 연구가 이루어졌으나 단편적인 색상에 대한 연구결과이므로 표준화된 색상에 대한 연구결과가 없었고, 다양한 측면에서 보는 연구가 미흡하였다. 더불어 정량화된 컬러에 대한 생리적 반응과 남녀간 차이를 연구한 감성연구가 작아서 객관화된 컬러 데이터로 활용하기에는 다소 부족하였다. 따라서 단순한 색의 이름으로만 효과를 도출하는 것이 아니라 본 연구에서는 먼셀의 5가지 기본 색상인 빨강(R), 노랑(Y), 초록(G), 파랑(B), 보라색(P)의 정량화 된 표기된 컬러에 대하여 뇌파와 감성반응을 남녀간 차이를 도출하려고 한다. 정량화된 뇌파와 감성반응을 이용하여 다양한 분야에서 성별간 도출된 뇌파 데이터와 감성반을 이용하여 객관화하는 것이 목적이다. 또한, 색채의 효과를 심리적 효과와 연관하여 도출한 결과를 다양한 분야에 활용할 수 있도록 연구하여, 색 자극에 의한 인지반응이 사람의 뇌와 감성반응에 미치는 영향을 파악하고자 한다.

먼셀의 5가지 기본색상에 의한 뇌파반응은 남녀가 모두 R의 자극에서 β, γ파의 활성정도가 큰 것으로 도출되어 집중과 각성반응이 두드러졌으며, P의 자극에서도 작용이 컸다. α파의 활성정도로 이완되고 편안하게 느끼는 색상은 남녀 모두 Y와 G의 자극에서 다른 색상보다 편안하게 작용하였다(Figure 1). 집중과 각성의 컬러는 R, P의 작용에서 △SEF50과 △SEF90의 활성정도가 정도가 높았다(Figure 2). 색상자극에 의한 뇌파의 활성정도는 여성보다 남성이 더 크게 작용하였다. 5가지 색상에 대한 호감도는 남녀가 R와 P의 호감도가 높았다(Figure 4).

Yeh et al.(2013)에 의하면 제시된 아이콘의 가독성과 EEG반응과 시각유발전위 P300의 반응이 낮은 선호도 색상조합보다 높은 선호도 색상조합에서 더 유의미한 결과가 도출되었다. 본 연구에서 남녀가 모두 R, P의 자극에서 호감도가 높았으며 호감도가 높은 컬러인 R과 P에서 각성과 집중의 뇌파주파수 대역이 활성되었다. 이는 본 연구결과의 내용과 비슷한 결과인 β, γ파가 활성되어, 호감도가 있는 색상에서 집중과 각성이 되었다. Bower et al.(2022)에 의하면 파란색의 방에서 전두엽 중간선 전력과 전두엽 반구의 측면화가 유의하게 증가했으며, 파란색 조건에서 모든 전극에서 θ, α 및 β파 대역폭에 걸쳐 전력 스펙트럼 밀도가 증가한 것으로 감지되었다. 본 연구 결과에서 남녀 모두 B의 자극에서 다른 색상보다 θ, α파가 활성된 결과는 파란색이 자율신경계의 범위를 증가시키고 감정처리와 관련된 뇌활동에 연관이 있음이 증명되었다. 또한 선행연구에서 세가지 감정반응 시스템(생리학, 행동, 심리학) 측면에서 여덟 가지 색상(검정, 흰색, 노란색, 빨간색, 녹색, 주황색, 보라색)에 대한 감정 반응을 시도한 결과 흑색이 파란색, 주황색, 빨간색 세가지 색상보다 어휘작용에 효과적이었고 특히 파란색 전경에서 더 암기가 잘되었다. 반면 노란색과 보라색에서 어휘를 기억하는 효과적이지 않는 결과가 도출되었다(Hosseini & Ghabanchi, 2022). 본 연구의 결과는 색상이 어휘 기억의 효과를 파악하려고 하는 것은 아니지만 색상이 집중과 각성에 영향을 미치는 것은 동일한 결과로 파악된다. 또다른 선행연구에서 사람들에게 풍경 이미지, 흑백의 구조 이미지, 구조를 필터링한 색상 이미지를 보여줄 때 베타파가 풍경 사진에 대한 인식이 높았고, 감마파는 색상 인식의 정확도가 높았다(Wang et al., 2021). 이 결과는 본 연구에서 색상자극에 따라 베타파와 감마파의 활성정도가 높은 결과의 내용을 지지하였다.

전두엽 영역에서는 녹색 자극에 대한 반응이 일관성이 증가한 반면, 파란색은 감소하였다. 따라서 RGB 색 공간에서 색 지각의 뇌 활동 메커니즘을 해석하고 인지 활동이 효율적인 수행을 위한 적절한 색상을 선택할 수 있었다(Khadir et al., 2023). 녹색과 빨간색 및 파란색의 자극시 후두엽에서 변화가 많았으며, 파란색의 자극에서는 θ파 활성정도가 다른 색상에 비해 현저히 감소하였다. 본 연구에서 뇌의 측정부위별로 결과를 도출한 것은 아니지만 B의 자극에서 θ파의 활성정도가 다른 색상에 비하여 높은 것과 일치하였다. 이러한 결과는 뇌파측정을 이용하여 색 지각의 유의미한 차이가 있음을 파악할 수 있었다. 따뜻한 색상(빨간색, 주황색)과 차가운 색상(파란색, 초록색)은 뇌에서 다르게 처리되며, 뇌가 색상을 인식하고 범주화 하는 방식이 얼마나 동적이고 복잡함을 파악할 수 있었다(Rosenthal et al., 2021). 본 연구결과에서도 난색인 R에서 뇌파반응이 자극되고 G과 B의 색상에서 다른 색상에 비하여 이완되는 뇌파 반응이었다(Figure 1). 이는 뇌가 색상에 의하여 민감을 강조할 수 있었다. 배색과 레이아웃에 의한 감성효과는 다양하게 도출되어 색에 의하여 감성 효과가 크게 작용하였다(Cho et al., 2004). 본 연구에서도 R, Y, G, B, P을 보고 정적인-활동적인, 인공적인-자연적인, 멋진-사랑스러운, 남성적인-여성적인, 딱딱한-부드러운, 서양적인-동양적인, 나이든-젊은, 강한-약한, 무거운-가벼운, 탁한-맑은 등의 감성반응의 차이가 있었다(Figure 5). 이렇듯 남녀의 감성은 색에 의하여 다양한 영향을 미치는 것으로 파악할 수 있었으며, 젠더간의 큰 차이 없이 뇌파와 감성에 미치는 영향이 큰 것으로 파악되었다.

20대 남녀를 대상으로 먼셀의 5가지 기본색상에 의한 남성과 여성의 뇌파와 감성반응은 다음과 같았다.

R, Y, G, B, P 색상자극에 대한 뇌파 반응은 남녀 모두 R의 자극에서 집중과 각성반응이 두드러졌으며, 다음 순으로 P의 자극에서도 큰 반응이 도출되었다. 이완되고 편안하게 느끼는 색상은 남녀 모두 Y와 G의 자극에서 다른 색상보다 편안하게 작용하였다. 색상자극에 의한 뇌파의 활성정도는 여성보다 남성이 더 크게 작용하였다. 남녀가 5가지 색상을 보고 느끼는 감성은 R, Y, G, P에서 활동적, 인공적, 서양적, 탁한 이미지로 공통되었다. 색상별로 부분적으로 남녀의 감성은 차이가 있었으나, 대체로 비슷한 감성반응이었다. 컬러에 대한 호감도는 남녀 모두 R가 높았고 Y와 P에 대한 호감도도 동일하게 높았다. 남녀의 반응은 난색의 자극에서 각성이 되었고, 한색은 편안함을 느끼는 것으로 뇌파와 감성반응을 통하여 도출되었다. 남녀 간 뇌파와 감성 결과는 비슷하게 도출되었고 컬러자극에 의한 뇌파와 감성은 민감하게 유의미하게 작용되는 것으로 파악되었다. 향후 정량화된 다양한 컬러를 바탕으로 한 뇌파와 감성반응 결과는 컬러를 활용하는 다양한 부분에 적용하여 활용 또는 접목할 수 있을 것으로 파악되며, 이러한 결과를 적용하면 색인식이 사람의 뇌와 감성반응에 밀접하게 영향을 미칠 수 있을 것으로 사료된다.