• 한국지능시스템학회논문지
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• 제22권6호
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• pp.768-773
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• 2012

운전 중 운전자의 졸음은 교통 사망사고를 일으키는 중요한 요인이며 음주운전보다도 더 위험할 수 도 있다. 이러한 이유로 운전자의 졸음을 판별하고 경고하는 시스템 개발이 최근에 매우 중요한 이슈로 떠올랐다. 그중에서도 졸음과 가장 밀접한 관련이 있는 생체 신호 분석이 많이 적용되는데 그중에서도 뇌파(Electroencephalogram, EEG)와 안구전도(Electrooculogram, EOG)를 분석하는 연구가 주류를 이루고 있다. 본 논문에서는 실험 프로토콜를 바탕으로 측정된 뇌파를 주파수별로 분석하여 운전자의 상태별 뇌파 데이터베이스를 구축하였고 선형예측(Linear Predictive Coding, LPC) 계수와 Support Vector Machine(SVM)을 이용한 운전자 졸음 감지 시스템을 제안한다. 실험결과로 졸음의 뇌파분석에서 알파파가 감소하며 세타파가 증가하는 추세를 보였으며, LPC 계수가 각성, 졸음 및 수면상태의 특징을 잘 반영하였다. 특히 제안한 시스템은 적은 샘플(250ms)에서도 96.5%의 높은 분류 결과를 얻어 짧은 순간에 일어날 운전시 돌발 상황을 실시간으로 예측할 수 있는 가능성을 보였다.

• 한국융합학회논문지
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• 제10권3호
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• pp.275-290
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• 2019

본 연구의 목적은 휠체어컬링 국가대표선수와 팀의 요구에 기초하여 현장 활용도와 시합 및 훈련 기여도가 높은 스포츠심리기술훈련 프로그램을 개발하고 그 적용 가능성을 평가해 보는데 있다. 본 연구의 대상자는 현재 휠체어컬링 국가대표선수 4명을 대상으로 하였다. 상담은 내담자와 편안한 분위기에서 일주일에 1회씩 매 60-90분 총 12회를 실시하였다. 측정도구는 스포츠심리기술 질문지, 운동선수 자기관리행동 질문지, 한국판수행전략검사지, 기분상태프로파일질문지, 경쟁상태불안 검사지, 경기 참여 휠체어컬링 수행결과 변화, 심리기술훈련 평가질문지, EEG 대뇌반구 비대칭 차이지표 분석 등을 측정하였다. 본 연구결과는 다음과 같다. 첫째, 심리기술훈련은 사전단계에서 연구대상자의 문제점으로 지적되었던 3개의 하위 요인인 각성조절, 걱정, 주의집중을 긍정적으로 변화시킨 것으로 나타났다. 둘째, 심리기술훈련은 휠체어컬링 대표선수들의 수행변화에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 개방형질문지 분석결과 연구대상자는 심리기술훈련 프로그램에 대한 필요성을 인식하고 경기력에도 도움이 된다고 인식하고 있는 것으로 나타났다. 넷째, 스포츠심리기술훈련 처치 전에는 EEG대뇌반구비대칭 차이지표가 부정적 정서 상태를 보였지만 처치 후 긍정적 정서 상태를 보였다. 이것은 뇌 과학적 접근인 EEG 뇌파분석을 통해 심리기술훈련이 휠체어컬링 대표선수들의 심리적 상태에 긍정적인 영향을 미친다는 것을 과학적이고 객관적으로 검증하였다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제16권1호
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• pp.173-179
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• 2015

본 연구는 마음챙김 호흡과 신체이완이 여성노인의 주의집중력에 어떤 영향을 미치는 지를 분석하기 위하여 객관적이고 정량적인 2-channel system EEG(electroencephalogram: EEG)를 통해 분석하였다. 연구 대상은 김포시에 거주하는 65세이상 여성노인 60명으로 그중 30명은 실험집단으로, 30명은 통제집단으로 선정하였다. 프로그램 실시 전과 후에 EEG를 측정하였다. 연구기간은 2013년 3월에서 2013년 7월까지 이며, 프로그램은 주 1회, 회기 당 60분씩, 총 16주 동안 실시하였다. 연구 결과는 다음과 같다. 실험집단에서 주의지수 우뇌(69.61/70.85, p<.024), 주의지수 비율 좌뇌(4.22/3.75, p<.037), 주의지수 비율 우뇌(4.29/3.70, p<.019)로 나타났다. 주의지수는 주의집중력 등 각성상태를 나타내는 지수이다. 따라서 마음챙김 호흡과 신체이완이 여성 노인의 주의집중력을 향상시킬 수 있는 실천적인 방법으로서 효용과 가치가 있다는 것을 뇌과학적으로 분석한 것에 의의가 있다.

• 수면정신생리
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• 제7권2호
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• pp.96-101
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• 2000

목 적 : 본 연구는, 교대근무자에 있어 세 교대근무간의 수면양상과 자율신경계활동성을 비교함으로써, 근무자들은 어떤 근무시에 가장 적합하다고 느끼는지 그리고 교대근무자의 심리적, 신체적 문제점의 특성은 무엇인지를 알아보고자 하였다. 또한 본 연구는 근무자들이 교대근무에 좀 더 효과적으로 적응하는데 도움을 주고자 기획되었다. 방 법 : 3일 정도 연속적으로 한 교대근무를 한 후 1일 휴무, 그 다음에 다른 교대로 넘어가는 빠른 순환주기의 교대근무자 51명이 연구에 참여하였다. 각 대상은 수면일기를 작성하였으며 수면잠복기, 수면기간시간, 수면 중 깨어난 횟수를 세 교대근무간에 비교하였다. Epworth 졸음척도와 시각아날로그척도를 사용하여 졸음을 평가하였으며 기분상태는 기분상태척도로 평가하였다. 심박수변동성과, 스트레스 호르몬(아드레날린, 노르아드레날린) 및 그 대사산물을 측정하여 자율신경계 활동성을 살펴보았다. 심박수변동성에는 저주파영역의 스펙트럼 파워, 고주파영역의 스펙트럼 파워, 저주파영역의 파워와 고주파영역의 파워간의 비가 포함되었다. 결 과 : 수면기간시간은 오후근무시 가장 길었고 수면잠복기는 밤근무시 가장 짧았다. 깨어났을 때의 각성도는 오전근무시 가장 저하되었고 작업 중의 각성도는 밤근무 중 가장 떨어지는 것으로 나타났다. 밤근무시 근무자들은 신체적인 피곤감과 인지기능의 저하를 호소하였다. 심박수변동성의 비교를 통해 오후근무시 부교감신경계가 가장 활성화된다는 것을 알 수 있었으며 아드레날린 및 노르아드레날린 분비도 통계적인 의미는 없었지만 오후근무시 가장 감소하였다. 결 론 : 본 연구결과 오후근무가 교대근무자에게 가장 적합한 것으로 나타났다. 오전근무시에는 빛을 아침에 투여하고 밤근무시에는 근무 중에 빛을 투여하면 교대근무에의 적응이 촉진될 것으로 생각된다.

• 수면정신생리
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• 제8권1호
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• pp.45-51
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• 2001

목 적 : 교통사고경험은 환자에게 정신사회적 스트레스요인으로 작용하며, 이로 인한 자율신경계의 생리적 각성수준이 항진되어 있을 것이다. 저자들은 교통사고와 관련된 환자중 교통사고에 대한 기억이 있는 군과 없는 군사이의 정신생리반응양상의 차이를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 대상 및 방법 : 전북대학교병원 정신과 외래 및 입원환자들중 24명을 대상으로 하였다. 모든 대상자들은 교통사고 관련 환자들이었으며, 연구목적상 이들을 교통사고상황을 기억하고 있는 환자군(12명, 연령 $41.42{\pm}9.10$세 ; 교육수준 $10.33{\pm}3.14$년)과 전혀 기억하지 못하고 있는 환자(12명, 연령 $44.08{\pm}9.83$세 ; 교육수준 $10.92{\pm}3.40$년)군으로 양분하였다. 심리적 평가항목으로서 불안, 우울 수준은 상태특성불안척도, Beck 우울 척도, Hamilton 불안 및 우울 척도로 평가하였다. 생리적 평가항목으로서 자율신경계의 정신생리반응을 측정하였는데, 맥박, 피부전도반응, 근전도 등은 J & J I-330모델을 이용하였고, 수축기 및 이완기의 혈압은 DINAMAP XL Monitor mode 9340을 이용하였다. 스트레스작업은 '대본이용 및 상상기법'을 이용하였다. 연구 대상자들에게 그들이 실제로 경험했던 교통사고상황을 대본으로 작성된 것을 읽어주고 사고상황을 상상하도록 교육시켰다. 정신생리반응의 측정순서는 생리반응 측정전 약 15분간의 휴식후 '기저기간(3분)-대본낭독기간(30초)-교통사고상황의 상상(3분)-휴식기간(3분)'으로 하였다. 두 군사이의 스트레스작업에 따른 심리적, 생리적 평가항목들의 차이를 분석하였다. 결 과 : 정신생리반응중 피부전도반응은 통계적으로 유의한 차이는 없었지만, 기억군의 기저기간과 상상기간, 휴식기간의 측정치가 비기억군에 비해서 상당히 높게 나타났다. 근전도는 휴식기의 측정치가 기억군이 비기억군에 비해 통계적으로 유의하게 낮았다(p=0.028). 그러나, 다른 생리반응항목들은 두군사이에 통계적으로 유의한 차이는 없었다. 결 론 : 상기 결과, 저자들은 교통사고상황을 기억하고 있는 군에서 기억하지 못하고 있는 군보다 피부전도반응과 같은 일부 자율신경계의 생리적 각성수준이 더 높은 경향을 보임을 확인할 수 있었다. 따라서 교통사고관련 환자의 치료시, 그들이 경험했던 교통사고의 반복적인 기억(재경험)을 최소화시키고, 일부 자율신경계반응의 각성수준을 감소시키는 치료적 기법이 필요하다고 생각한다.

• 수면정신생리
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• 제8권2호
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• pp.121-128
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• 2001

목 적 : 국제수면장애분류(1990) 진단기준, 야간수면다원검사 및 입면잠복기반복검사로 진단된 기면병 환자군에서 각성시 정량화뇌파 소견을 측정하여 그 특성을 연구하고자 하였다. 방 법 : 약물을 복용하지 않은 8명의 기면병 환자군과 성별과 연령이 짝지어진 8명의 정상 대조군의 각성시 뇌파를 측정하여 비교분석하였다. 뇌파는 국제 10/20 체계에 근거하여 측정하였으며, 측정된 뇌파 중 아티팩트(artifact)가 없는 2.5초간의 이포크(epoch)를 24개 선정하여 푸리에 변환(Fourier transformation, FFT)을 한 후 스펙트럼 분석을 시행하였다. 정량화 뇌파의 각주파수 영역(delta, theta, alpha, beta)에서 측정한 절대력(absolute power), 상대력(relative power), 비대칭도(asymmetry), 동시성(coherence) 및 평균 주파수(mean frequency)를 기면병 환자군과 정상대조군 간에 비교분석하였다. 결 과 : 정상 대조군과 비교하여 기면병 환자군에서 나타난 특징적 소견은 다음과 같았다. 1) 알파 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$), 두정엽 부위($P_3/P_4$), 측두엽 부위($T_5/T_6$)와 베타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$)에서 단극성 양반구간 동시성이 감소하였다. 알파 주파수 영역의 좌반구 부위($T_3/T_5$, $C_3/P_3$, $F_3/O_1$)에서 단극성 반구내 동시성이 감소하였다. 2) 델타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_1/O_2$)에서 단극성 양반구간 비대칭도가 감소하였다. 3) 베타 주파수 영역의 후두엽 부위($O_2,\;O_z$)에서 단극성 절대력이 감소하였다. 결 론 : 기면병 환자군에서 나타난 동시성의 변화는 각성 상태에서 정상 대조군에 비해 후반 부위의 양반구간 기능적 신경연결과 좌측 반구내 기능적 신경연결이 감소되어 있을 가능성을 시사한다. 따라서, 본 연구 결과는 기면병의 병태생리는 렘수면 유발/정지 세포(REM-on/off cells)가 있는 뇌교와 같은 뇌의 일정 부위만 단순하게 관계하는 것이 아니라 대뇌피질, 피질하 부위 및 뇌간 등 뇌의 여러 부위가 복잡하게 관계할 가능성이 있다는 것을 제시한다.

• 수면정신생리
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• 제8권1호
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• pp.52-58
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• 2001

목 적 : 정상 대조군보다 공황장애환자의 생리적 각성수준이 더 높고 생리적 유연성이 더 적을 것이다. 이러한 가정을 확인하기 위해 공황장애환자와 정상대조군사이의 정신생리반응의 차이를 알아보았다. 방 법 : 환자군은 DSM-Ⅳ의 공황장애 진단기준에 맞는 외래 및 입원 환자 10명(남성 9명, 여성 1명；연령 $47.5{\pm}14.3$세), 정상 대조군(남성 9명, 여성 1명 ; 연령 $47.3{\pm}10.1$세)은 전북의대 학생 및 전북대학교병원직원 10명으로 선정하였다. 심리적 평가항목으로서, 불안, 우울 수준은 상태특성불안척도, Beck 우울 척도, Hamilton 불안 및 우울 척도로 평가하였다. 생리적 평가항목으로서 자율신경계의 정신생리반응을 측정하였는데, 맥박, 호흡속도, 피부전도반응, 근전도 등은 J & J I-330모델을 이용하였다. 스트레스작업은 4가지로서 암산, 비디오게임, 과호흡, 스트레스사건 이야기작업을 이용하였다. 정신생리반응의 측정순서는 생리반응 측정전 약 15분간의 휴식후 각각 3분씩의 '기저기간-암산작업 기간-휴식기간(3분)-비디오게임 기간-휴식기간-과호흡 기간-휴식기간-트레스사건 이야기작업 기간'으로 하였다. 두 군사이의 스트레스작업에 따른 심리적, 생리적 평가 항목들의 차이를 통계 분석하였다. 결 과 : 대조군보다 공황장애군에서 우울, 불안수준이 유의하게 더 높았다. 생리반응 중 피부전도반응(p=.017), 근전도(p=.047), 맥박(p=.049)의 기저치가 대조군보다 공황장애군에서 유의하게 더 높았다. 또한, 피부전도반응의 경우, 과호흡시 놀람반응이 대조군보다 공황장애군에서 유의하게 더 컸다(p=.001). 맥박의 경우, 암산작업시 놀람 및 회복반응이 대조군보다 환자군에서 유의하게 더 적었다(각각 p=.007, p=.002). 환자군내에서 피부전도반응의 경우, 암산(p=.0001) 및 비디오게임(p=.021) 작업시 놀람반응이 회복반응보다 유의하게 더 컸다. 또한 호흡반응의 경우, 환자군내에서 과호흡시(p=.035) 놀람반응보다 회복반응이 유의하게 더 컸다. 결 론 : 상기 결과로 미루어보아, 공황장애환자는 정상 대조군보다 기저기에서 대부분 자율신경계의 생리적 각성수준이 더 높았으나, 측정항목에 따라 생리적 유연성의 기복이 있었다. 따라서, 공황장애환자의 치료시 자율신경계의 각성수준을 감소시키고, 일부 스트레스에 대한 생리적 유연성 회복이 필요하다고 생각한다.

• 수면정신생리
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• 제5권1호
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• pp.45-53
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• 1998

연구배경 : 본 연구는 정상 단태 임부에서 임신 경과에 따른 수면양상의 변화 및 그 원인을 알아보고자 하였다. 방법 : 임신 제1 삼분기에 수면설문지를 작성한 임부를 대상으로, 임신 제2 및 제3 삼분기에도 동일한 수면 설문지를 가지고 추적조사를 하였다. 조사내용은 각 임신 시기에서의 수면 잠복기, 총 수면시간, 수면중 깨는 횟수, 각성시 회복감, 주간의 상태, 수면 자세, 수면 양상변화의 원인 등이었다. 결과 : 다음은 총 3회의 설문조사를 성실히 수행했던 26명의 임부에 대한자료분석의 결과이다. 1. 각 임신 시기와 임신전과의 비교 결과, 수면 잠복기는 임신 제1 및 제2 삼분기에서 감소하였고, 총 수면시간은 임신 제1, 제2 및 제3 삼분기에서 모두 증가하였다. 임신 제3 삼분기에는 수면 중 깨는 횟수가 증가하였고, 각성시 회복감이 감소하였다. 임신 제1, 제2 및 제3 삼분기 모두에서 주간에 피곤감과 졸리움이 증가하였다. 2. 각 임신 시기간의 비교 결과, 임신 제3 삼분기에는 수면 잠복기 및 수면중 깨는 횟수가 임신 제1 및 제2 삼분기보다 증가하였다. 또한 임신 제3 삼분 기에는 제1 및 제2 삼분기보다 각성시 회복감이 더 적었고, 주간의 졸리움도 더 심하였다. 3. 수면 자세는 임신 제1 및 제2 삼분기에 복와위 또는 앙와위를 취했던 임부도 제3 삼분기에는 모든 임부가 측와위를 취했다. 4. 수면양상변화의 원인으로서 임신제1 삼분기에는 오심과 구토, 속쓰림과 소화불량 및 빈뇨, 제2 삼분기에는 빈뇨, 태아의 움직임 및 둔부의 통증, 제3 삼분기에서는 빈뇨, 태아의 움직임, 하지의 경련과 요통순으로 많았다. 결론 : 이상의 결과는 정상 단태임신과 관련한 수면 변화의 자료로서, 향후 임부에서 수면위생의 향상과 수면장애의 치료를 위한 기초적 자료로 활용할 가치가 있다고 생각된다.

• 수면정신생리
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• 제6권1호
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• pp.76-84
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• 1999

목 적 : 저자들은 40시간의 전수면박탈을 시행하여 수면 박탈이 정상인의 불안, 기분, 졸리움, 피로감에 어떠한 영향을 주는 지를 평가하고, 동시에 개인의 평소의 불안 성향이 수면박탈에 의한 상태불안, 기분, 졸리움, 피로감에 어떠한 영향을 주는가를 연구하고자 하였다. 방 법 : 대학생 중 정신적, 신체적으로 건강하며 수면각성주기에 이상이 없는 자원자 29명(남:여=22:7, 평균 연령=$24.59{\pm}1.35$)을 대상으로 하였다. 피험자들은 전날 충분한 수면을 취한 후 기상하였으며 이후 다음날 오후 10시까지 총 40시간동안 수면박탈을 시행하였다. 상태-특성불안척도, 일반기분척도, 스텐포드 졸리움 척도, 피로도 설문을 3시간 간격으로 시행하였으며 이의 시간에 따른 변화를 분석하였고, 또한 피험자의 평소 불안성향에 따라서 상태불안, 기분, 졸리움, 피로도의 변화에 어떠한 차이가 있는 지를 살펴보았다. 결 과 : 수면박탈에 따라서 상태불안은 증가하며, 기분은 부정적이 되며, 졸리움과 피로도가 증가하였다(p<.001). 특성불안이 높은 군과 낮은 군을 나누어 비교하였을 때, 상태 불안은 특성불안이 높은 군과 낮은 군간에 차이가 있었으나(p<.05) 상태불안의 증가 양상의 차이가 있는 것은 아니었다. 기분은 특성불안이 높은 군과 낮은 군간에 차이가 없었으나(p>.05) 기분의 변화의 양상과 특성불안사이에는 교호작용이 있어(p<.05), 특성불안이 높은 군에서 수면박탈에 따라서 기분의 악화가 심하였다. 또한 수면박탈에 의한 상태불안, 부정적 정서, 졸리움, 피로도의 변화는 새벽 4시에서 아침 7시 사이에 심한 악화를 보였다. 결 론 : 본 연구의 결과는 수면박탈이 졸리움을 유발하고, 부정적인 기분과 불안감 및 피로도를 증가시킨다는 것을 보여준다. 개인적 특성으로서의 특성불안의 수준에 따라 수면박탈에 의한 일반적 기분상태의 악화가 보여진다. 또한 수면박탈에 의한 상태불안, 부정적 정서, 졸리움, 피로도의 변화는 일주기 리듬의 영향으로 새벽에 심한 악화를 보여 실제생활에서 주의를 요한다.

• 감성과학
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• 제15권4호
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• pp.453-468
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• 2012

본 연구는 라벤더(Lavandula angustifolia)향이 성인 남자의 뇌기능에 미치는 효능을 살펴보기 위해 뇌파 변화를 살펴보았다. 라벤더향이 감성에 미치는 효과에 대한 연구는 주로 여자를 대상으로 한 연구가 많고 남자를 대상으로 한 연구가 거의 없다. 따라서 본 연구에서는 신체적으로 건강한 20대 남자 성인(35명)을 대상으로 피츠버그 수면질 지수를 통하여 수면질을 조사하여 실험군과 대조군의 좋은 수면질과 나쁜 수면질의 네 군으로 분류하였다. 뇌파 전극을 10-20 국제법에 의하여 전두부(F3, F4), 측두부(T3, T4), 후두부(O1, O2), 두정부(P3, P4)에 부착하고 라벤더 향기요법 전 3분, 향기요법 중 3분, 그리고 향기요법 후 3분씩 나누어서 뇌파 검사를 시행하였다. 결과에서 수면질이 좋은 군에 라벤더향이 뇌파에 미치는 영향은 양쪽 대뇌반구의 두정부에서 델타파를 증가시키고 오른 대뇌반구 측두부에서 세타파를 증가시키며, 양쪽 대뇌반구의 두정부에서 알파파를 감소시켰다(p<0.05). 또한 라벤더향은 수면질이 나쁜 군의 왼 대뇌반구의 전두부에서 델타파와 양쪽 대뇌반구의 전두부에서 세타파를 증가시켰다(p<0.05). 결론적으로 라벤더향은 수면질이 좋은 남자 성인에서 각성 상태에 관련된 뇌파를 감소시키면서 수면 상태에 관련된 뇌파는 증가시키는 효능이 있었고, 수면질이 나쁜 남자 성인에서는 수면 상태에 관련된 뇌파를 증가시키는 효능이 있었다.