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향은 인간의 생활 전반에 걸쳐 다양하게 영향을 미치며 향의 효과 측면에서 크게 감성효과, 인지적 효과로 구분할 수 있다. 향의 감성적 효과를 규명하는 과학 연구를 아로마콜로지(Aromachology)라고 총칭한다. 최근 향의 감성 작용에 대한 연구가 활발해지면서, 향의 특성뿐 아니라 향 자체가 사람의 마음과 정신에 작용하는 감성 연구가 주목되고 있다. 향을 맡는다는 것은 내적 감성을 끌어낸다는 것이며 그것이 즐거움이든지 혹은 불쾌함이든지 감정으로 표현하게 된다. 또한, 여기에 특정한 향에 관한 과거의 경험들이 다르게 반영되어 각기 다르게 감성을 불러일으킨다. 예를 들어 바닐라 아이스크림에서 달콤한 향의 즐거움을 느낄 수 있고, 어떤 이에게는 그것이 모성애의 감성을 불러일으켜서 따뜻한 감성을 불러일으킬 수 있다. 이러한 다양한 후각의 경험은 문화적, 성별, 연령별, 외부환경에 대해 다르게 반응한다. 향의 작용은 상호간의 관계에서도 심리적인 표현 방식으로 중요하며, 평상시에 개성의 표현뿐만 아니라 장소와 대상의 구별하는 역할을 한다. 또한, 향의 심리적 효과로는 개인의 내면 느낌, 이미지, 감정 등을 전달하는 비언어적 커뮤니케이션 신호(sign)로, 패션 영역에서는 향수로써 패션 이미지와 정체성을 전달한다.

선행연구를 살펴 본 결과로 향의 종류, 향의 강도(농도), 향의 인지도에 따라 향의 이미지와 향의 선호도에 미치는 것으로 연구되었으며 향은 감정과 감성에 대한 연관성이 많으며, 향에 대한 감성 연구는 형용사 어휘를 사용한 평가가 주로 진행되었다(Min et al., 2000). 또한, Cha, Son, & Lee(2018)는 패션 매장 환경에서 브랜드 이미지와 향의 일치성에 따라 소비자의 제품에 대한 긍정적인 태도 및 제품에 대한 만족도가 높은 결과를 제시하였다.

향과 관련된 뇌파 연구를 살펴보면 향은 인간의 신체에 각성, 진정, 집중, 편안함 등의 현상을 유발한다. 예를 들면, 재스민 향은 흥분을 유도하고 라벤더 향은 진정작용이 있어 편안한 수면을 이끌며, 로즈마리향은 집중을 유도한다(Kang, Kim, & Ryu, 2013).

이러한 연구 결과를 이해하기 위해서는 향이 후각을 통해서 뇌에 도달하는 메커니즘을 이해해야 한다. 과정을 살펴보면 눈에 보이지 않을 정도로 떠다니는 냄새 분자가 코 안에 있는 후수용체에 들어가면 신호를 발신하고 신호가 뇌 안쪽 부분에 있는 후구를 거쳐 이상피질, 편도 대뇌피질의 후각야에 전해져 반응한다(Lee, Kim, Sarmandakh, Cho, & Yi, 2018). 이러한 과정을 살펴보면 감각 중 전달 과정이 가장 짧은 것이 후각인 것이다. 또한, 뇌가 정보를 얻는 것은 냄새 분자가 아니라 신경임펄스(전기적 흥분 신호)이다. 후각만이 아니라 시각, 청각, 촉각, 미각 감각 자극은 모두 신경임펄스로 변환되어 뇌에 전달된다(Lee, 2020).

선행연구를 살펴보면, 플로럴(로즈, 넬로리, 재스민)은 대체적으로 알파파의 상대 증가로 이완반응으로 분석되었으나, Kim, Seo, & Kim(2015)과 Sayowan, Siripornpanich, Hongratanaworakit, Kotchabhakdi, & Ruangrungsi(2013)에서는 재스민은 베타파의 상대 증가로 각성 반응을 보였다. 후레쉬(레몬, 오렌지, 그레이프 프릇)는 대체적으로 이완 반응을 보였으며, 페파민트는 각성 반응으로 분석 되었다(Hulshof, 2013). 우디향으로 주로 사용된 자극물인 샌달우드는 각성 또는 이완으로 나타났고, 오리엔탈(페츄리, 일랑일랑, 시더우드)는 베타파의 활성으로 각성으로 나타나며, 반면 바닐라는 알파파의 할성도가 높은 이완을 나타냈다(Hulshof, 2013; Krbot Skorić et al., 2015). 이러한 내용을 살펴보면, 뇌파 활동에서 향 자극 제시는 몇 가지 한계가 드러났다. 향의 농도에 따라 농도가 높을수록 뇌파 활동이 더 높아지기 때문에 향의 농도가 다른 경우 결과가 다를 수 있다는 것을 의미한다. 위의 분석 결과와 같이 재스민, 샌달우드에서는 실험 환경에 따라 분석 결과가 다르게 분석되었다.

Kim(2013) 연구에서는 뇌파의 유형에 따라 후두엽에서 상대α파 활성도가 전두엽에서 상대α파 활성도 유형보다 향에 민감하게 반응하는 것을 알 수 있었다. 그리고 Picton et al.(2000)은 후각을 냄새와 향으로 분류하여 유쾌한 향과 불유쾌한 냄새 자극물을 제시하였을 때 실험자의 확실한 주관적 평가가 있더라도, 생리학적인 반응에서는 유의미한 차이가 나타나지 않았다. 이로써 후각의 감성평가와 인지 반응은 다르게 측정 돨 수 있음을 의미한다. 연구 결과를 보았을 때 향 자극물은 동일했으나, 생리학적 반응은 다르게 분석될 수 있음을 말한다.

(1) 따뜻한 향 대 차가운 향

디자인 영역에서 따뜻함, 차가움은 감성평가에 있어 범용적으로 활용되고 있는 의미론적 언어이며, 마케팅 활동까지 적용되는 대표적 항목이다(Coke, Batson, & McDavis, 1978). Back(2016)는 매장에서 감성적 따뜻함, 차가움이 마케팅 측면과 제품 전달력에서 미치는 영향에 대해 제시하였다.

이와 같이, 향에 대한 심리학적 측면인 감성적 반응과 EEG 신호 평가와의 메커니즘을 밝혀낸다면, 감성평가 분석에서 한계가 있는 인지적 감성지표를 설계하는 데에 도움이 될 것이다. 뉴로마케팅 기법을 이용한 판매확률을 높이는 인쇄 매체광고 제작에 관한 연구(Yu, 2015), EEG 실험을 통해 TV 광고의 공감각 표현 효과에 관한 연구, 신경과학적 접근을 통한 공간 디자인 연구 방향탐색(Hwang, 2015) 등 다양하게 인지과학적 측면에서 시각적 자극물과 다양한 측면에서 연구가 진행되고 있으나 패션 매장과 향 자극물을 활용한 연구는 극히 제한적인 실정이다.

그러므로 패션 매장 환경에서 향에 대한 인지연구는 중요하며, 향의 주관적 감성 특성으로 분류한 따뜻함과 차가움에 대한 인지 반응에 대한 상응 관계를 제시하여 패션 매장의 적합한 감각적 경험을 통해 긍정적인 반응을 얻어 낼 수 있다.

(2) 향의 속성에 따른 효과 분석 요약

향의 따뜻함과 차가움에 대한 선행연구 결과를 정리하면 다음과 같다. 플로럴 향에 대한 변화량 연구에서 농도가 강하면 따뜻함을 더 느끼고 적으면 차가움을 느낀다는 결과를 제시하였고(Jung, Kim, & Ryu, 2015; Sayowan et al., 2013), 바닐라와 샌달우드는 따뜻한 향으로 인식하고, 시트러스는 시원하고 가벼운 느낌으로 나타났다(Hulshof, 2013; Krbot Skorić et al., 2015; Kang et al., 2013).

Lee(2020)는 색온도와 향에 대한 조건을 제시하여 일치 조건에서는 중립적인 느낌이 있었으나 불일치 시에는 차갑거나 따뜻함에 대한 조건으로 치우친다는 결과를 나타내며, 일치할 때 이미지와 영상의 실감을 더 높게 평가하였다. 향의 여러 가지 계열에 따른 연구에서는 시나몬 향과 바닐라 향이 가장 따뜻하며, 페퍼민트는 차가운 향으로 인식된다는 결과를 제시하고 있다(Oh, 2012; Krishna et al., 2010; Sohn, 2002).

차가운 향으로 분류된 페파민트는 강한, 남성적, 경계심, 차가운 감성 속성을 보이며, 행동 연구에서 기억력과 집중을 향상시켜 작업 능률 시간이 향상되었다(Moss, Hewitt, Moss & Wesnes, 2008). 인지 반응에서는 베타(β)파의 뇌파 활성도가 상승한 것으로(Jung & Ryu, 2020; Krbot Skorić et al., 2015; Hulshof, 2013; Raudenbosh, Grayhem, Sears, & Wilson, 2009)으로 분석되었다.

Raudenbosch et al.(2009)는 운전 중에 차가운 향인 페파민트 흡입시 따뜻한 향인 시나몬에 비해 베타파의 활성도가 증가하여 각성의 상태로 분석하였다. 종합적으로 차가운 향은 심리적, 정서적으로 강한 감성을 주며, 남성적, 경계심, 차가운 감성효과를 보이며 인지 반응 역시 주의, 집중, 몰입의 각성 반응 경향을 갖게 되므로 향에 대한 감성반응을 생체신호로부터 확인할 수 있음을 의미한다(Lee et al., 2018).

따뜻한 향인 재스민과 바닐라는 편안한, 여성적인, 따뜻한 감성 속성을 나타나며 알파파 활성화로 이완 상태를 보인다(Jung et al., 2015). 반면, 다른 연구에서 재스민은 베타(β)파의 활성으로 분석 되어지기도 하였다(Sayowan et al., 2013), 아직까지 향 자극에 관련 뇌파 반응이 일관된 결과를 나타내고 있지는 않는다.

따뜻한 향은 편안한, 여성적인, 따뜻한 감성효과를 보이며 뇌파 반응에서 알파파 지표인 이완적, 편안한, 차분한 상태와 비슷하게 나타나므로 심리적 감성 반응과 신체적 인지 반응이 비슷한 경향으로 보여진다<Table 2>.

이러한 내용을 정리하면 감성과 인지 반응의 메커니즘이 대체적으로 비슷하게 상관관계가 있다는 것을 의미한다. 그러나, 의학적 바탕을 둔 설문연구와 감성 형용사 어휘연구와는 차이가 존재하기 때문에 디자인 영역에서 뇌파 반응 연구 진행이 어려운 상황이다. 향후 향 자극에 대한 뇌파반응과 감성 반응에 대한 상응 연구는 매우 중요한 향후 연구 방향성이라 하겠다.

자극에 대한 인체 반응 실험연구는 2010년 이후 더욱더 활발하게 진행되고 있으며 이를 선행연구 분석을 통하여 확인하였다. 이러한 결과는 인지과학(Cognitive Science)의 발전에 의한 것이며 4차 산업혁명과 연계되어 중요한 역할을 하고 있다. 뇌파(EEG: Electroencephalogram) 측정은 뇌의 상태 및 뇌 기능에 따라 시·공간적으로 변화하는 파장을 측정하여 이를 바탕으로 커뮤니케이션의 작용 기제를 밝히려는 연구 방법이다(Lee, 2020; Lee, 2014; Larsen & Sherlin, 2013). EEG의 사용 목적은 의학적으로 병변을 측정하기 위해 사용되었으나 최근 활용 범위가 다양해지고 있다. 주로 적용되는 연구는 두 가지로 나눌 수 있다. 하나는 임상적 이용을 위한 경우로 간질의 진단과 기타 관련된 뇌 병변을 위한 것이다. 다른 하나는 학문연구를 위한 경우로 감성과 인지 반응과의 관계를 연구하는 것이다. 기존의 연구방법을 보면 인간이 가지고 있는 사고를 설문자료에 의존하여 통계적으로 분석하거나 행동 데이터 맵(map)을 이용한 분석으로 결과 도출방법이었다면 뇌파(EEG) 연구는 직접적인 신체의 생리적 반응 결과를 객관적이고 과학적으로 연구하는 방법이다.

본 연구의 표본은 ASTM E1808-96(2009)의 표준에 따라 실험하였다(Lee & Kim, 2018). 실험에 참여하는 피험자는 약 5분간 정해진 위치에 전극을 부착하고 실험에 대한 주의사항 및 설명을 들으며 실험 환경에 적응하였다. 실험은 향 자극시 갑작스런 자극에 의한 뇌파의 오류를 방지하기 위하여 실험 시작 5초 전에 자극 제시를 알려주었다.

EEG 실험의 향 자극물은 다음과 같다. 향 자극은 향의 분류 기준으로 통용되고 있는 Fragrance Wheel 시스템을 기준으로 상위 계열인 플로럴(Floral)과 후레쉬(Fresh),우디(Woody), 오리엔탈(Oriental)에서 사용 빈도가 높은 향과 향 전문가 의견을 반영하여 재스민향(Jasmine), 페퍼민트향(Peppermint), 샌달우드(Sandalwood mysore), 바닐라향(Vanilla)을 실험의 자극물로 선정하였다(Lee, 2020).

그리고 향 자극 실험 기기는 균일한 농도를 유지하기 위해 전자 방식의 디퓨저(diffuser)를 이용하였다. 실험환경 및 피험자 상태 및 실험 인원 등에 있어 설계 기준은 ASTM(American Society for Testing And Materials; 미국 실험재료 학회) E1808-96(2009)을 참조하였다(Lee & Kim, 2018). 실험 대상자에 대한 의학적 기준 선정과 안정적인 측정을 위하여 뇌파의 전극 및 측정 위치를 적용하여 4가지 향의 자극에 대하여 실험하였다.

자극별 EEG 실험에 사용된 EEG 기기는 대한 민국의 실험기기 허가를 받고 EEG 성능 및 안전성을 인증하는 KFDA(Korea Food and Drug Administration) 기준을 획득한 (주)‘LAXTHA’의 QEEG 64FX 실험기기를 사용하므로 실험기기의 객관성을 높혔다. 측정 후 데이터 분석에 있어서는 QEEG 64FX에 내장되어 있는 Telescan Batchpro-Addon 일괄처리 프로그램 기능을 이용하여 실험 결과값을 수집하고 Excell 값으로 제시하였다. 발향기는 일정량의 농도를 지속성 있게 배출되며 안정성에 대해서는 KS인증을 받은 M사의 제품을 사용하였다. 각각의 다른 향이 발향기에 흡수되는 것을 방지하기 위하여 향 자극물 별 발향기를 사용하였다 <Table 4>.

Eexperimental Equipment
QEEG 64FX of LAXTHA.Co.Ltd.	Scenting Machine

향의 자극물은 다음과 같다<Table 5>.

향 자극물은 전문가와 연구자의 의견을 바탕으로 하였다. 선행연구에 사용된 횟수, 사용도, 국제 아로마 협회의 기준에 부합하는 것, 환경 및 소비자 보호 측면에서 통제되는 유기농 에센셜 오일을 농도(1%)를 유지하여 실험하였다. 실험 환경 및 피험자 상태 및 실험 인원 등에 있어 설계 기준은 ASTM E1808-96(2009)을 참조하여 실험 대상자에 대한 의학적 기준 선정과 안정적 측정, 그리고 뇌파의 전극 및 측정 위치를 제시하였다(Lee, 2020).

실험에 적용된 측정 두피의 전극 접착 부위는 뇌의 광범위하면서 긴밀한 반응을 실험하여야 하므로 19채널 cap을 착용하였고, 기준은 국제 10-20 전극 배치법(International Ten-twenty electrode system)에 따라 뇌의 좌, 우측에 균등한 실험을 실행하였다. 측정 뇌파를 정리하면 다음과 같다.

좌, 우 전전두엽(Pre-Frontal) Fp1(Ch1), Fp2(Ch2) / 좌, 우 전두엽(Frontal) F3(Ch3), F4(Ch4) / 좌, 우 중심구(Central) C3(Ch5), C4(Ch6) / 좌, 우 두정엽(Parietal) P3(Ch7), P4(Ch8) / 좌, 우 후두엽(Occipital) O1(Ch9), O2(Ch10) / 좌, 우 전부 측두엽(Anterior temporal) F7(Ch11), F8(Ch12) / 좌, 우 중앙 측두엽(Middle temporal) T3(Ch13), T4(Ch14) / 좌, 우 후부 측두엽(Posterior temporal) T5(Ch15), T6(Ch16) / 중앙전전두부(Anterior Midline-Frontal) AFZ(Ch17) / 중앙 중심부(Midline-Central) CZ(Ch18) / 중앙 전두부(Midline-Frontal) FZ(Ch19) / 귓 불(Earlobe)의 접지전극(Ground electrode) A1, 기준전극(Reference electrode) A2이다.

성인의 뇌파는 알파파가 평상시에 활성도가 높고 베타파가 적게 활성되는 양상이 정상적인 뇌파의 주기로 보고 있다(Kang, 2019). 뇌의 구조를 살펴보면 중추 신경계의 일부로 대뇌(cerebrum), 소뇌(cerebellum), 간뇌(diencephalon), 뇌간(braistem)으로 구성되어 있으며, 대뇌는 뇌의 가장 큰 부위로 좌우 대뇌반구로 나뉜다. 좌우 대뇌반구는 전두엽(frontallobe), 후두엽(occipitallobe), 두정엽(parietallobe), 측두엽(temporallobe)으로 나누어진다(Laren & Sherlin, 2013). 전두엽은 신체의 운동기능, 언어 문법을 숙지하고, 감정조절, 주의 집중, 사고와 후각 기능 등 총체적인 기능과 역할이 다양하다. 측두엽은 양쪽 귀 근처의 영역으로 기억, 청각 기능과 관련이 있으며 사물에 대해 인식하는 기능이 있다. 후두엽은 감각인지, 시공간 인지 능력 및 정보가 저장되는 공간이며 시각 정보의 인지반응 생성은 뒤쪽 부위에 위치하고 있다(Lee, 2020).

이러한 분류를 통하여 델파타(δ, 0~4Hz), 쎄타파(θ, 4~8Hz), 알파파(α, 8~13Hz), 베타파(β, 13~30Hz), 감마파(γ, 30~50Hz)로 나누고 본 실험 연구에 있어서는 사고와 활동에 관련된 알파(α)파와 베타(β)파에 대하여 분석하였다.

실험에 적용된 EEG 결과값 분석을 위하여 본 연구에서는 주파수 대역별 지표를 2가지로 적용하였으며, 이완과 관련된 알파(α)파에서는 상대 알파인 RA, 각성과 관련된 베타(β)파에서는 상대 베타인 RB 지표를 구분하여 측정과 분석을 하였다.

실험에 있어 향 자극 순서는 실험자마다 각기 다른 무작위에 의한 자극을 적용하였다.

이와 같은 단계별 과정은 향 자극 간의 영향을 최소화하여 연구 결과에 유의한 뇌파 결과를 얻기 위한 실험 방법이며, 순서는 다음과 같다.

• ① 실험 대상자에게 편안한 옷을 착용하고 착석 후 안정적 상태를 유지한다.
• ② 실험에 필요한 cap과 가슴 패드를 착용한 후 전극을 연결한다.
• ③ 정확한 실험 뇌파 결과값을 도출하기 위하여 Telescan 프로그램을 이용하여 전극 연결 상태를 체크하고 상태를 확인한다.
• ④ 안정 상태를 확인한 후 Telescan 프로그램을 통하여 안정된 뇌파 상태를 확인 후 실험을 실시한다.
• ⑤ 실험 시간은 한 자극 당 30초를 측정하고, 다음 향 자극은 잔향을 제거하기 위한 환기를 5~10분 소요한 후에 다음 실험을 진행한다.

실험 설계에 있어서는 ‘ASTM E 1499’를 기준으로 관찰자의 피로도에 따른 심리적, 생리적 변인 요인에 대해 관찰시간, 횟수를 제한하여 정확성이 저하되지 않도록 주의하였다(Lee, 2020).