Introduction
색채는 인간의 시각 경험과 정서 반응에 직접적인 영향을 미치는 중요한 요인으로, 화장품 산업에서는 제품의 색채 계획(color planning)과 설계 단계에서 소비자의 심리적·생리적 반응을 고려하는 것이 필수적이다(Kim, 2018; Choi et al., 2024). 특히 메이크업 제품 중 아이쉐도우는 얼굴의 인상과 분위기를 결정하는 핵심 요소로, 색상·명도·채도의 변화가 착용자의 이미지와 감성 반응에 상당한 변화를 유발할 수 있다(Kiritani et al., 2017).
명도와 채도는 색채를 구성하는 3속성 중 하나이며, 시각 자극의 밝기와 순도를 결정함으로써 인간의 시각 처리 과정과 감정적 반응에 큰 영향을 준다(Moon, 2010). 명도 변화는 특히 시각 피질의 활동성을 조절하며(Eroğlu et al., 2020; Lee et al., 2017), 저명도의 자극은 인지 및 각성 상태를 높이고, 고명도의 자극은 상대적으로 편안함을 유발하는 것으로 보고되었다(Choi et al., 2024). 반면 채도의 변화는 색의 선명도와 자극 강도를 결정하며, 일부 연구에서는 고채도의 색상이 저채도보다 더 강한 각성과 주의 집중을 유발한다고 제시하여 마케팅 전략의 효과에 따른 기대감을 얻을 수 있었다(Kim & Chung, 2021).
성별에 따른 색채 자극 반응의 차이도 다수의 연구에서 보고되고 있다. 남성은 주로 무채색이나 강렬한 색상(예: 빨강, 검정, 회색)을 선호하는 경향이 있는 반면, 여성은 핑크와 퍼플 계열의 색상에 더 긍정적인 감성 반응을 보인다(Kim et al., 2004; Jue & Ha, 2022; Bonnardel et al., 2017). 또한 시각 자극에 대한 뇌파 반응에서도 남녀 간의 차이가 나타나는데, 남성은 유쾌한 이미지에, 여성은 불쾌한 이미지에 더 민감하게 반응하는 경향이 보고되었다(Sabatinelli et al., 2004). 이러한 차이는 화장품 색채 설계 과정에서 성별 맞춤형 전략 수립의 필요성을 시사하였다.
뇌파(EEG)는 시각 자극이 뇌의 인지·정서 처리 과정에 미치는 영향을 실시간으로 분석할 수 있는 생리학적 측정 방법으로, α파, β파, γ파 및 θ파 등의 주파수 대역과 스펙트럼 엣지 주파수(SEF50, SEF90) 지표를 활용하면 각성도, 주의 집중, 정서 상태 등을 정량화 할 수 있다(Kim, 2023; Chang et al., 2017). 선행연구에서는 색상 자극에 따른 α파의 변화와 SEF값의 증감이 주의력과 창의성 향상과 관련이 있음을 보고하였다(Kim, 2023). 그러나 기존 연구들은 특정 색상에 대한 반응이나 명도 변화의 영향에 국한되는 경우가 많아, 명도와 채도의 변화를 모두 포함한 종합적 분석이 부족하다. 또한 화장품 색채계획 설계 관점에서 명도·채도 변화가 남녀의 뇌파 반응과 감성 평가에 미치는 영향을 통합적으로 검토한 연구는 제한적이었다.
따라서, 본 연구는 먼셀(Munsell) 색채 체계의 기본 색상 중 퍼플(purple)을 중심으로 명도와 채도를 체계적으로 변화시킨 아이쉐도우 자극물을 활용하여, 20대 성인 남녀의 뇌파 반응 및 감성 평가 차이를 분석하고자 하였다. 이를 통해 화장품 색채계획 설계 시, 목표로 하는 생리적·심리적 반응을 고려한 명도·채도 조절 전략 수립과 성별 차별화 가능성을 탐색하고자 한다.
Materials and Methods
1) 실험대상 및 자극물
먼셀의 10색상환 중 기본 색상 5가지 컬러 중 purple을 중심으로 명도와 채도를 변화시킨 자극물을 모니터로 피험자에게 제시하였다.
시각자극물은 먼셀의 표기법인 색상(H) 명도(V)/채도(C)로 표기하였다. 명도변화 자극물은 5단계인 5P 2/1, 5P 4/12, 5P 6/4, 5P 8/4, 10N로 만들어 제시하였다. 채도변화 자극물은 5단계인 5P 4/0, 5 P 4/2, 5P 4/4, 5P 4/8, 5P 4/12로 제작하여 제시하였다(Table 1).
시각 자극에 대한 뇌의 반응은 22-27세 성인 남성 30명과 여성 30명을 대상으로 측정하였다. 모든 피험자에게 비침습적 뇌파 측정 절차와 감성 평가 과정에 대해 사전에 충분히 설명한 후, 안정된 상태에서 실험을 진행하였다. 또한 자극물에 대한 순응 효과(adaptation effect)를 최소화하기 위하여 측정 과정 중간에 휴식 시간을 부여하였다.
실험은 조도 150 lux, 실내 온도 23-24℃로 일정하게 유지되는 항온·항습 환경에서 진행되었으며, 선정된 시각 자극물을 제시하여 뇌파 반응을 기록하였다. 참가자들은 사전에 Beck Depression Inventory (BDI)를 통해 평가되었으며, 신경학적 또는 정신질환 병력이 없고 색각 이상이나 인지 장애가 없는 대상자만을 선별하였다.
본 연구는 「헬싱키 선언(Declaration of Helsinki)」의 윤리 원칙과 임상시험기준(GCP)을 준수하였으며, 보건복지부 지정 공용기관 생명윤리위원회(IRB)의 승인을 받아 수행되었다(승인번호: P01-201807-11002).
2. 실험방법
1) 뇌파 측정
본 연구의 뇌파(EEG) 생리 신호는 QEEG-32 system (Laxtha Inc., Korea)을 이용하여 수집하였다. 전극은 국제표준법 10-20 체계에 따라 Fp1, Fp2, F3, F4, F7, F8, Fz, T3, T4, C3, C4, Cz, P3, P4, Pz, T5, T6, O1, O2의 19개 부위에 단극 유도 방식으로 부착하였다. 시각 자극으로는 아이 쉐도우 이미지를 사용하였으며, 모든 자극은 모니터(피험자와 모니터 거리를 60-70 cm)를 통해 제시하였다. 먼저 눈을 감은 편안한 상태에서 30 초간 기저 뇌파를 기록하였다. 기저 뇌파 측정 중 과도한 변동(안구 운동·안면 근육 수축 등)이 관찰된 피험자는 분석에서 제외하였다. 이후 피험자는 눈을 감은 채 10-20 초간 간단한 명상으로 안정화 과정을 거친 뒤, 눈을 뜨고 15초 동안 모니터에 제시된 아이 쉐도우 색채 자극을 응시하였다. 자극 제시 순서는 명도 변화를 준 이미지들을 먼저 제시한 후, 채도 변화를 준 이미지를 무작위로 제시하였다.
2) 뇌파 데이터 분석 방법
EEG 데이터는 256 Hz의 표본화 주파수로 수집되었으며, 0.5-50 Hz 범위의 대역통과 필터를 적용하였다. 신호 변환은 16-bti A/D 컨버터를 사용하였으며, 수집된 원시 데이터는 TeleScanTM (ver. 2.99) 소프트웨어를 이용하여 전처리 및 분석을 수행하였다. 이 과정에서 안면 근육 활동에 기인한 델타파(0-4 Hz)와 눈 깜빡임으로 발생한 아티팩트는 모두 제거하였다. 잔여 신호는 Fast Fourier Transform (FFT)를 적용하여 파워 스펙트럼을 산출한 후, 각 주파수 대역을 선형 결합하여 상대 뇌파 지표(relative power)로 변환하였다. 자극이 없는 상태를 기준선(baseline)으로 정의하고, 시각 자극 제시 시의 상대 뇌파와 비교하여 변화를 분석하였다.
아이쉐도우 색상 자극에 따른 뇌파 변화를 정량화하기 위해, 기준선에서의 상대 뇌파 파워(relative power values, RPV)를 참조값으로 설정하고, 자극 시 RPV의 변화율을 산출하여 뇌파 변동계수(coefficient of variation for the brainwave, CVB)로 계산하였다.
CVB (%)=(xi-Xi)/Xi×100
xi: 자극물에 대한 i-뇌파 지표값
Xi: 바탕 뇌파의 i-뇌파 지표값
또한, 각 시각 자극에서의 스펙트럼 엣지 주파수(spectral edge frequency, SEF) 50% (SEF50) 및 90% (SEF90)의 변화는 기저 상태 SEF의 평균 대비 편차(ΔSEF50, ΔSEF90)로 산출하여 분석하였다(Kim, 2018; Kim, 2022: Kim, 2023).
ΔSEF (50 or 90)=SEFi-SEFback
SEFi: 뇌파지표값
SEFback: 바탕뇌파의 i-뇌파값
총 19개 전극 부위 간의 상호 관계는 피어슨 상관 분석으로 평가하였으며, 반복 측정 분산분석(repeated-measures ANOVA)은 SPSS Statistics 29 (IBM Corp., Armonk, USA)를 사용하여 수행하였다.
3) 감성분석
본 연구에서는 보라색 아이쉐도우(purple eyeshadow) 자극에 대한 감성 평가를 위해 남녀 피험자에게 총 10쌍의 감성 형용사를 제시하고, 각 항목에 대해 -5점(음의 반응)에서 +5점(양의 반응)까지의 10점 척도를 사용하여 평가하도록 하였다. 사용된 감성 형용사는 Kim & Ryu (2011), Kim (2017)의 선행연구 및 Image Research Institute (IRI)의 감성 어휘 체계를 토대로 구성되었으며, 다음의 10개 항목으로 제시되었다: 정적인-활동적인(static-dynamic), 인공적인-자연적인(artificial-natural), 멋진-사랑스러운(chic-lovely), 남성적인-여성적인(mannish-feminine), 딱딱한-부드러운(hardsoft), 서양적인-동양적인(western-oriental), 나이든-젊은(agedyoung), 강한-약한(strong-weak), 무거운-가벼운(heavy-light), 탁한-맑은(turbid-clear).
각 감성 형용사 쌍에 대한 점수는 평균화하여 평균 선호도 지수(average preference index, API)로 환산되었으며, 이를 통해 젠더간 명도 및 채도 변화의 감성적 차이를 분석하였다.
Results and Discussion
1. 아이 쉐도우의 명도변화에 의한 남녀의 뇌파반응
1) 남녀의 뇌파변동계수
남녀에게 purple 아이 쉐도우를 5단계의 명도를 변화시킨 아이 쉐도우 자극물에 대한 반응결과를 각각 도시하였다(Figure 1A, Figure 1B).각 감성 형용사 쌍에 대한 점수는 평균화하여 평균 선호도 지수(average preference index, API)로 환산되었으며, 이를 통해 젠더간 명도 및 채도 변화의 감성적 차이를 분석하였다.
남자는 명도가 낮은 것부터 고명도로 변할 수록 θ파의 변화는 있었지만 정도가 미미하였다(Figure 1A). 반면 여성의 θ파의 반응은 남성보다 고명도 일 때 증가 반응이 크게 도출되었다(Figure 1B). 특히, θ파는 명도 8에서 10 구간에서 급증하여 여성이 남성보다 저주파 변동에 대한 밝기 변화에 더 민감함을 보여주었다. 남성과 여성의 자극물에 대한 α파의 반응은 기저뇌파 대비 감소하였다. 남성은 저명도인 2일 때 45.8%로 감소하였고 고명도의 10인 경우 41.1%로 덜 감소하였다. 이 결과는 저명도 보다 고명도일 때 α파가 덜 감소하였으므로 고명도인 아이 쉐도우 자극일때 편안함을 느끼는 것으로 파악된다(Figure 1A).
RGB색 자극에 대한 EEG측정결과는 색상이 사람의 인지처리와 시각 반응에 미치는 영향으로 파란색 자극에서 θ파와 α파가 상대적으로 높게 나타나며 안정감 있는 반응을 유도함이 밝혀졌다. RGB 자극을 중심으로 색 지각의 차이를 조사한 연구에서 β파 반응이 유의미한 결과를 도출했다(Khadir et al., 2023).
여성도 남성과 동일하게 α파의 반응이 기저뇌파 대비 감소하였으나 남성보다 여성이 α파에 대한 자극에 대한 반응차이가 적었다. 남성의 β파는 명도가 2일 때 36.1%였고 고명도인 10일 때 35.4%로 높게 측정되었다. 아이 쉐도우 명도변화에 의한 β파 값은 저명도에서 고명도로 변할 수록 점차 감소하는 경향을 보였다. 여성의 β파의 변화는 저명도인 2에서 47%로 가장 높았으며 고명도인 10에서 42%로 가장 적게 활성되었다. 이러한 결과는 남녀의 동일한 경향이었다(Figure 1A, Figure 1B). 남성은 저명도인 2의 아이 쉐도우의 자극에서 감마파가 74%로 활성정도가 아주 높았으며 반면 고명도인 N10의 자극에서는 γ파의 활성정도가 45%였다. 여성은 남성보다 γ파의 활성정도가 더 크게 작용하였다. 여성의 γ파의 활성정도의 활성정도는 명도가 2인 자극에서 88%였으나 고명도의 N10에서 54.9%로 저명도에 비하여 비활성되었다. 남자보다 여성이 아이 쉐도우 색상자극에 의한 뇌파 반응은 크게 작용하였으나 색상자극에 대한 뇌파 반응의 추이는 비슷한 경향이었다. γ파는 절대 수준이 높아 저명도(88%)에서 고명도(54%)의 색 자극에 대한 정서·인지 관여가 더 강하였다. 밝은 자극에서 고차 인지·정서 반응이 완화됨을 보여준다.
저명도에서 고명도로 자극물에 대한 뇌파 반응은 남녀 모두에서 베타파와 γ파 활성 감소와 α파의 억제 완화를 유발해 이완·저각성 상태로의 전이를 촉진하였다. 그러나 여성은 θ파, γ파의 반응이 더 크고 α파 억제는 더 작아, 동일 자극에 대해 정서·인지적 민감도가 남성보다 높았다.
남녀가 감정적인 이미지에 대한 시각처리에서 뇌 연상 및 전신생리학적 연구에서 남성이 유쾌한 이미지에서 더 강하게 반응하였고, 여성은 불쾌한 이미지에 더 민감하게 반응하였다(Sabatinelli et al., 2004). 이 결과는 남녀가 시각자극에 대한 다른 반응결과를 보임으로 본 연구에서 여성이 색상자극에 대한 반응이 크게 도출되어 본 연구 결과와 유사한 결과가 나왔다.
또 다른 선행연구에서 시각 자극에 명도 변화가 대뇌 피질 활동의 파워 변화로 표현될 수 있음을 보여주었고, 이미지에서 느끼는 감성에 따라 뇌의 활성되는 정도가 다른 것으로 도출되었다(Eroğlu et al., 2020). 본 연구에서 남녀 모두 명도가 낮을수록 β파와 γ파가 활성되었고 고명도인 5P 8/4, 10N일 때 기저뇌파 대비 α파가 덜 감소하였다(Figure 1A, Figure 1B). 즉, 이 결과는 선행연구에서 밝혀진 결과와 일치하였다(Choi et al., 2024). 명도자극에 의한 뇌파변화가 민감하게 있는 것은 남녀 모두 동일하게 도출되었다.
2) 남녀의 명도변화 ΔSEF50과 ΔSEF90
EEG 전체 파워 스펙트럼의 50%와 90%가 포함되는 주파수(Hz)지점을 의미하며, 주파수 영역에서 뇌의 활동성을 정량화하는데 사용되는 지표로 수치가 높게 발현될수록 각성도 및 주의력 집중 상태와 관련이 있다(Kim, 2023). 시청각 자극에 따라 SEF50과 SEF90 값이 증가하거나 감소하는 것을 통해 감정적·지각적 반응 정도를 파악이 가능하다(Kim, 2020). 기저뇌파 대비 남자의 ΔSEF50의 반응은 명도 4에서 13.2 Hz로 가장 높았고, N10에서 0.74 Hz로 가장 낮았다(Figure 2A). 여성의 ΔSEF50의 반응은 저명도인 2에서 12.2 Hz반응이 도출되었고, 고명도인 N10에서 11.3 Hz로 갈수록 순차적으로 감소하는 반응이었다. 남녀 모두 고명도에서 ΔSEF50의 활성정도가 적은 것으로 파악되어 고명도에서 각성도가 낮은 것으로 파악된다(Figure 2A).
2. 아이 쉐도우의 채도변화에 의한 남녀의 뇌파반응
1) 남녀의 뇌파변동계수
5단계로 채도를 변화시킨 아이 쉐도우 자극물을 보고 도출한 남녀의 뇌파변동지수는 반응결과를 Figure 3에 도시하였다.
남성은 purple 아이 쉐도우의 자극에서 θ파는 저채도인 0에서 42.9%로 높게 도출되었고 고채도에서는 30.6%으로 낮게 반응하였다. α파는 저채도에서 49%로 감소하였고 고채도에서는 45%로 저체도에 비하여 덜 감소한 반면, β파는 저채도에서 32%였고 고채도에서는 33%로 높게 출현하였다. γ파는 저채도에서 36%로 낮게 도출되었으나 12인 고채도에서 72%로 높았다(Figure 3A).
여성은 저채도인 0에서 θ파가 50%로 활성 되었으나 고채도에서는 42%로 덜 활성되었다. α파는 저채도에서 46%로 감소하였고 남성과 동일하게 고채도에서 44%의 감소하면서 고채도로 갈수록 기저 뇌파 대비 덜 감소하는 추이로 나타났다. 반면 β파는 저채도인 2에서 34%를 활성 되었으나, 고채도 갈수록 더 높은 반응추이로 도출되었다. γ파 저채도에서는 56%로 낮게 활성 되었고 고채도의 아이쉐도우 자극일수록 79%의 반응현상이 일어났다(Figure 3B).
선행연구에서 LED조명의색온도 및 조도가 집중 및 이완에 얼마나 영향을 미치는지를 뇌파 측정값에 대한 통계적 분석을 통하여 가능함을 보였으며, 이를 기반으로 기존에는 사용자의 설문을 기반으로 이루어졌던 적합한 조명을 찾고자 하는 연구에 대한 보완적인 방법으로 뇌파분석이 사용될 수 있는 가능성을 보였다(Shine t al., 2013).
2)남녀의 ΔSEF50과 ΔSEF90
아이 쉐도우 자극물 5단계로 채도를 변화시킨 자극물에 의한 남녀의 기저뇌파 대비 SEF50, SEF90의 반응결과를 Figure 4에 도시하였다.
남성의 채도변화에 의한 기저뇌파 대비 ΔSEF50은 채도가 0인 경우 증가한 값이 13.4 Hz였다. 저채도인 2일 때 12.4 Hz였고, 채도가 높은 12일 때 13.5 Hz로 점차적으로 높아졌다. 여성도 남성과 비슷한 경향으로 채도가 0일 때 11.7 Hz였고 고채도인 12의 자극에서의 반응은 12.2 Hz였다(Figure 4A).
남성의 채도변화에 의한 기저뇌파 대비 ΔSEF90은 채도가 2일 때 31.8 Hz이었으나 고채도인 12일 때 33.4 Hz로 높았다. 여성도 역시 저채도인 2일 때 28.9 Hz로 도출되었고 채도가 12인 자극에서 30.6 Hz의 반응으로 가장 높게 반응하였다(Figure 4B).
채도가 낮을때 비하여 높을 때 ΔSEF90의 반응이 높게 도출되어 고채도일때 각성도가 집중도가 높은 것을 파악할 수 있었다.
황미경과 권만우의 연구에 의하면 유채색과 무채색자극에 따른 뇌파결과 무채색보다 유채색에서 이완반응이 더 크게 나타나 유의한 차이를 도출하였다(Hwang & Kwon, 2018).
색사자극에 의한 알파파 감소는 SEF의 지표는 뇌의 각성, 집중, 시각처리 활성정도를 파악할 수 있으므로, 본 연구에서 채도가 2에서 12로 변화되는 과정에서의 ΔSEF50과 ΔSEF90의 값은 점차적으로 높게 도출되었다. 선행연구와는 다른 방법의 실험이지만 색을 지각하는데 있어 채도의 영향력이 큰 것으로 파악되었다. 또한 저채도의 자극보다 고채도에서 각성과 집중도가 높은 것으로 연관 지을 수 있었다.
3. 남녀의 감성반응
2) 채도 변화에 의한 남녀의 평균선호도 지수(API)
아이쉐도우 채도 변화에 따른 남녀의 12개 형용사에 대한 선호도를 평균화한 결과를 Figure 6에 도시하였다.
채도변화에 의한 평균선호도 지수는 남성은 채도가 8일때만 유의한 결과를 얻을 수 있었고, 여성은 채도 4일 때 유의하였다. 남성은 저채도에서 중채도까지 positive 반응이었고 고채도의 자극에서는 negative 한 반응이었다(Figure 6A). 여성은 채도 4를 제외한 나머지 모두 negative 한 반응이었다(Figure 6B). 이런 결과는 남성과 여성이 메이크업 색상에 대한 감성반응이 다르다는 것을 파악할 수 있었다. 선행연구에서 색 자극에 대하여 남성과 여성의 반응이 선호하는 컬러가 다르게 도출된 것과 같이 본 연구에서도 다르게 도출이 되었다(Bonnardel et al., 2017: Davis et al., 2021). Jue & Ha (2022)에 의하면 남성은 빨강, 검정, 회색을 더 선호하였고, 여성은 핑크와 퍼플 계열에 대한 선호 반응이었다. 색상자극에 대한 반응은 개개인마다 다르고 특히 성별에 따라 다른 성향을 파악할 수 있었다.
선행연구에서 컬러에 의해 이완 혹은 긴장의 반응이 크다는 것을 제시하였다(Kim, 2017). 선행연구와 본 연구 결과를 종합하면, 남녀 간 색상 선호도와 감성 반응은 상이하게 작용하는 것으로 나타났다. 특히, 색채 자극에 대한 반응에서 채도보다는 명도가 유의한 영향을 미쳤으며, 이는 채도 변화에 의한 자극 효과가 명도 변화에 비해 상대적으로 제한적임을 시사한다.
Conclusion
본 연구는 20대 남녀 60명을 대상으로, 먼셀(Munsell) 10색상환의 기본색상 중 보라색(purple) 아이쉐도우를 중심으로 명도와 채도를 변형한 자극을 제시하여 뇌파 및 감성 반응을 분석하였다.
명도 변화에 따른 뇌파 반응에서, 저명도 자극은 기저 뇌파 대비 집중과 각성을 지표하는 β파, γ파, SEF50, SEF90이 유의하게 증가하였다. 반면, 고명도 자극에서는 이러한 지표가 상대적으로 낮게 활성화되었다. 이와 대조적으로 이완 상태를 반영하는 α파는 고명도 조건에서 더 높게 활성화되는 것으로 나타났다.
채도 변화의 경우, 남녀 모두 저채도보다 고채도 자극에서 β파, γ파, SEF50, SEF90이 뚜렷하게 증가하였다. 또한 α파는 저채도 조건에서보다 고채도 조건에서 감소 폭이 작아, 진하고 강한 색상은 각성과 주의집중을, 밝고 연한 색상은 상대적으로 편안함을 유도하는 것으로 해석된다.
감성 반응 분석(API)에서는 남녀 모두 명도 6과 8 수준의 보라색 자극에 대해 (+)의 평가를 보였다. 뇌파 반응은 남녀 간 유사한 경향을 보였으나, 감성 반응에서는 성별에 따른 차이가 확인되었다. 특히 명도 변화가 채도 변화보다 감성 평가에 더 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다.
따라서 본 연구는 색채 자극에 따른 성별 차이가 존재함을 보여주며, 보라색 단일 색상에 국한된 결과라는 제한점에도 불구하고 화장품 색채 기획에서 유의미한 시사점을 제공한다. 향후 다양한 색상에 대한 연구가 축적된다면, 화장품 색채 설계 시 채도보다 명도를 우선적으로 고려하는 전략이 바람직하며, 나아가 성별에 따른 차별화된 접근이 필요할 것으로 판단된다.









