디지털 전시가 뇌파에 미치는 영향: 브루겔 회화 감상의 신경생리학적 비교

초록

본 연구는 브루겔 원작 회화, 180° 몰입형 프로젝션, 그리고 평면 디스플레이 영상이라는 세 가지 전시 방식을 실제 박물관 현장에서 EEG로 측정하여 감정적 몰입도를 비교하였다. 프론탈 알파 비대칭(FAA)과 베타·알파 비율(각성 지수) 등 네 가지 뇌파 지표를 활용한 결과, 디스플레이 영상이 가장 높은 각성을 유발하고 고주파 활동이 증가했으며, 몰입형 프로젝션은 차분하고 존재감 중심의 몰입을, 원작 회화는 내부 조절된 몰입을 촉진한다는 점을 밝혀냈다.

상세 분석

이 연구는 실제 박물관 환경에서 경량형 웨어러블 EEG(Muse S Athena)를 이용해 20명의 성인 참가자를 대상으로 세 가지 전시 매체에 대한 뇌파 변화를 정량화했다. 전처리 단계에서는 0.5–50 Hz 대역 필터링, 50 Hz 노치, ICA 기반 눈·운동 아티팩트 제거 등을 적용해 데이터 품질을 확보했으며, 각 주파수 대역(δ, θ, α, β, γ)의 파워를 계산했다. 주요 지표는 프론탈 알파 비대칭(FAA)과 베타/알파 비율(각성 지수)이며, 두 지표 모두 눈을 뜬 기준 상태와 비교해 정규화하였다. 결과는 FAA가 매체 간 차이를 보이지 않은 반면, 각성 지수와 고주파(β, γ) 파워는 디스플레이 영상에서 유의하게 높았다(p = 0.026). 이는 평면 영상이 시각적 대비와 밝기 변화가 크고, 외부 자극에 대한 인지 부하가 높아 뇌의 각성 시스템을 활성화함을 시사한다. 반면 몰입형 프로젝션은 시야가 180°에 걸쳐 있어 시각적 피로가 감소하고, 저주파(δ, θ) 파워가 상대적으로 증가해 내부 처리와 지속적 주의가 강화되는 형태의 ‘차분한 몰입’을 유도한다. 원작 회화는 전통적인 관람 자세(서서)와 물리적 거리 유지가 특징이며, 저주파와 중주파 활동이 균형을 이루어 ‘내부 조절된 몰입’ 즉, 관람자가 스스로 의미를 탐색하고 감정적 반응을 조절하는 상태를 반영한다. 이러한 뇌파 패턴 차이는 디지털 콘텐츠가 감정의 양을 늘리기보다 스타일을 변형시킨다는 핵심 결론을 뒷받침한다. 또한, 경량 EEG를 활용한 현장 연구가 가능함을 입증함으로써 향후 다중모달(EEG + fNIRS + eye‑tracking) 접근법을 통한 전시 설계 최적화 연구의 기반을 마련한다.