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ISSN : 2288-9167(Print)
ISSN : 2288-923X(Online)
Journal of Odor and Indoor Environment Vol.17 No.2 pp.122-131
DOI : https://doi.org/10.15250/joie.2018.17.2.122

Comparison of the relaxation and calming effect of a foot bath and a lavender foot bath, through EEG and emotional responses analysis

Eun-Young Kim1, Min-Kyung Kim2, Sun Tae Kim3, Hee Wook Ryu1*
1Major of Beauty Science and Technology, Department of Chemical Engineering, Soongsil University
2Department of Beauty care, Jangan University
3Department of Environmental Engineering, Deajeon University
Corresponding author Tel : +82-2-820-0611 E-mail : hwryu@ssu.ac.kr
09/03/2018 27/04/2018 04/05/2018

Abstract


To analyze the synergistic effects of applying lavender aroma to a footbath, we analyzed the EEG and emotional responses of footbath, lavender inhalation, and lavender footbath in women in their 30s. Foot baths reduced wave activation, wave and wave inactivation, and SEF50 and SEF90. The foot bath activated waves by about 66% compared to the background EEG, and reduced SEF50 and SEF90 by 0.43 Hz-0.68 Hz and 3.7 Hz, respectively. Lavender inhalation activated α, β, and γ waves at a concentration of 1% or more, and inactivated θ waves. As the concentration of lavender inhalation increased, α waves increased and β and γ waves decreased. Lavender foot bath activates θ waves and α waves, and inactivates β waves and γ waves. Compared with the background EEG, the lavender foot baths reduced SEF50 and SEF90, which are the median frequencies of EEG power, 0.5 Hz and 3.4 Hz, respectively. Lavender showed a positive emotional response when applied to inhalation and foot bath. Lavender showed a positive emotional response when applied to inhalation and foot bath. When the lavender was inhaled at the concentration of 1~10% and the lavender foot bath was applied, the average preference index (API) showed 0.64~0.66 and 3.6 ± 0.6, respectively. Lavender oil has a greater synergistic effect on emotional reactions when applied to an aromatherapy bath than by inhalation. Lavender decreased SEF50 and SEF90 as the API increased. A lavender footbath was superior to lavender inhalation in both emotional and EEG responses, and was more relaxed and calming than a footbath. These results suggest that the aroma foot bath method, in which lavender is applied to a footbath, is more effective in terms of providing relaxation and calming than a footbath or lavender inhalation aromatherapy.



EEG와 감성반응 분석에 의한 족욕과 라벤더 족욕의 이완과 진정 효과의 비교

김 은영1, 김 민경2, 김 선태3, 류 희욱1*
1숭실대학교 화학공과 뷰티공학 전공
2장안대학교 뷰티케어과
3대전대학교 환경공학과

초록


    © Korean Society of Odor Research and Engineering & Korean Society for Indoor Environment. All rights reserved.

    1 서 론

    고대 중국인들과 로마인들은 아로마 오일을 널리 사 용하였고, 최근에는 대체의학으로 다양하게 활용하고 있다(Allemeier et al., 2017). 아로마 오일은 신경계에 자극을 주어 심리생리적 증상을 완화시키려는 대체요 법 중 하나로 이용되고 있다(Umezu et al., 2001; Chung and Oh, 2012). 대체요법중 하나인 아로마 테라 피(aromatherapy)는 천연 에센셜 오일을 이용하여 흡입 법, 확산법, 습포법, 목욕법, 족욕법 등으로 활용하고 있다. 이러한 아로마 테라피(aroma therapy)의 효능은 에센셜 오일 종류에 따라 다양하다(Hong and Kim, 2014). 아로마 오일은 코나 피부 등을 통해 체내에 유 입되어 신체나 심리적으로 고유한 영향을 미친다(Lawless, 1995). 아로마 오일 중 진통, 정신 안정, 방충, 살 균 등의 효능이 있는 것들은 향수, 화장품, 요리의 향 료로도 사용된다(de Almeida et al., 2004; Yang et al., 2010; Hong and Kim, 2014). 아로마 오일의 효능은 육 체적 피로와 스트레스 완화에 효과적이고, 신경계의 변 화를 유도하여 수면에 긍정적인 영향을 준다. 또한, 류 마티스 관절염이 있는 환자의 통증완화에도 효과가 있 으며, 우울증이 있는 사람의 심신안정에도 효과적이다 (Son et al., 2001; Lawless, 2002; Yim et al., 2009; Chien et al., 2012; Gok and Ozdemir, 2016). 현대인은 스트레스로 유발되는 피로, 두통, 불면증, 근육통이나 근경직(목, 어깨, 허리) 등을 향기 수기 심신 발반사 요 법, 마시지, 스트레칭, 요가, 반신욕 등 다양한 방법으로 이완시킨다(Choi, 2007; Mooventhan and Nivethitha, 2014). 이들의 효과를 규명하기 위하여 혈압과 체온 변 화를 관찰하거나 심전도와 뇌파 측정하는 등 다양한 방법들이 적용되고 있다(Lytle et al., 2014; Lillehi et al., 2015; Nategh et al., 2015). 족욕의 효과는 피 검사 와 피부 온도 변화 등을 분석하여 족욕이 심리적인 스 트레스 완화와 혈액순환과 부종에 효과가 있음을 규명 하였다(Lim and Lee, 2007; Seo and Song, 2011; Lee et al., 2014). 이러한 연구에도 불구하고 족욕의 효과에 대한 연구는 미흡하다.

    본 연구에서는 라벤더 오일을 이용한 아로마 테라피 를 흡입법과 족욕법에 적용하여 심신의 이완과 안정에 효과적인 아로마 테라피법을 규명하고자 하였다. 또한, 라벤더 족욕법의 효과를 따뜻한 물만을 사용하는 일반 족욕법과 비교 분석하였다. 아로마테라피와 족욕효과는 정량뇌파(Quantitative Electroencephalography, QEEG) 과 감성반응을 분석하여 규명하였다.

    2 재료 및 방법

    2.1 실험대상

    피험자는 서울과 경기 지역에 거주하는 30대(35.8 ± 2세) 여성 25명을 대상으로 항정신 의학적 약물 경험 이 없고 비흡연자로 신경학 또는 정신 질환적 병력이 없는 자를 선정하였다. 피험자들은 시험에 참여하기 24시간 전부터 뇌 기능에 영향 줄 수 있는 음주와 카페 인의 섭취, 향이 나는 제품사용을 금지시켰다. 여성들 의 월경시기가 심리적, 신체적으로 영향을 미칠 수 있 어 그 시기를 피하였다(Pause et al., 1996). 눈을 감은 무자극 상태에서 피험자의 바탕뇌파를 측정하여 뇌파 의 좌뇌와 우뇌가 대칭되고, 알파파가 안정적으로 출현 하는 정상 뇌파 패턴을 가진 안정된 21명을 최종 피험 자로 선정하였다. 본 연구는 헬싱키윤리기준과 임상시 험기준을 준수했으며, 숭실대학교 연구윤리위원회의 승인 하에(SSU-201404-HR-018-01) 모든 피험자에게 충분한 설명을 하고 동의를 구하여 시행하였다.

    2.2 라벤더 오일의 구성성분

    라벤더 오일은 불가리아산(Naturebase Inc., Korea) 을 사용하였다. 사용된 라벤다(Lavandula angustifolia) 의 주성분은 esters (45%), aliphatic aldehydes (1.0%), ketones (4.0%), sesquiterpenes (5.0%), lactones and coumarins (0.3%), remainder (1.7%), oxides (2.0%), aromatic aldehydes (1.0%), monoterpenes (4.0%), alcohols (36.0%), phenols, phe. rthers (yes)이다. 라덴더 오 일 농도는 포도씨 오일을 희석제로 사용하여 0, 0.1, 1, 10, 100%로 제조하였다.

    2.3 아로마테라피 흡입방법

    라벤더 흡입 실험은 선행연구와 동일한 방법으로 진 행하였다(Kang et al., 2013; Jung et al., 2015; Chang et al., 2017). 라벤다 오일을 묻힌 시향지와 코와의 거 리를 일정하게 유지하고 향이 대기 중 확산을 최소화 하기 위해 유리관이 장착된 후각측정용 마스크를 사용 하여 코로 흡입되도록 하였다. 다섯 단계로 농도를 조 절한 라벤다 오일 20 μL를 피펫을 사용하여 시향지 (2 cm × 5 cm)에 각각 떨어뜨린 후, 시향지를 후각측정 용 마스크의 유리관에 장착하였다. 후각 측정용 마스크 를 피시험자의 코의 거리가 약 5 cm가 되도록 놓고 20 초 동안 QEEG 32 system (Laxtha Inc., Korea)을 사용 하여 뇌파를 수집하였다. 향 자극 순서는 향 농도를 임 의의 순서로 제시하였고, 냄새자극을 가한 후 최소 5분 이상 휴식을 취하게 하여 후각세포의 냄새순응 효과를 방지 하였다.

    2.4 족욕 방법

    족욕 요법은 족욕기(Dongkook Pharmaceutical, Classic SH-1000, Korea)에 피험자의 발목이 잠기도록 물을 채우고 10분 동안 수온을 38°C가 유지하도록 하였다. 족욕하는 동안 피험자는 어두운 조명아래 편안한 자세 로 눈을 감은 상태에서 10분 동안 실시하였다. 순수한 물만을 사용한 일반 족욕과 라벤더 오일 7 방울을 첨 가 한 라벤더 족욕으로 나누어서 실시하였다. 족욕하는 동안 0.5, 2.5, 4.5, 6.5, 8.5, 및 10.5 min 경과시점에서 각각 뇌파 생리신호(EEG)를 20초 동안 측정하였다.

    2.5 뇌파측정과 감성평가

    모든 실험은 소음, 빛 등과 같은 방해 요인을 배제하 기 위하여 방음 시설을 갖춘 4 m ×4m × 2.25 m 크기 의 후각 측정 챔버에서 수행하였다. 챔버의 실내는 온 도(23~25°C), 습도(40~50%) 및 조도(20~60 lux)를 일 정하게 유지하도록 하였고, 향 자극 시험 후에 환기장 치를 가동하여 아로마 잔향을 제거하였다. 뇌파의 측정 은 선행연구와 동일하게 진행하였다(Kang et al., 2013; Jung et al., 2015; Chang et al., 2017). 바탕뇌파는 피 험자가 자극이 없고 편안한 상태에서 눈을 감은 후 뇌 파 활성 정도를 30초 동안 3회 반복하여 측정하였다. 흡입법과 족욕법에서 뇌파의 수집은 표본화 주파수 (sampling frequency)는 256 Hz로 측정하였고, 0.5~50 Hz의 통과필터, 12-bit AD변환에 의해 컴퓨터로 저장 되었다. 뇌파 측정부위는 국제 10-20 전극배치법의 기 준에 따라 21부위(Fp1, Fp2, Fpz, F3, F4, F7, F8, Fz, T3, T4, C3, C4, Cz, P3, P4, Pz, T5, T6, O1, O2, Oz) 에 부착하여 단극 유도법으로 측정했다. 피험자에게 향 자극을 가한 후 후각세포의 냄새순응을 방지하기 위하 여 최소 10분 이상 휴식하도록 하였다(Kang et al., 2013; Jung et al., 2015; Chang et al., 2017).

    라벤더 흡입법과 족욕법에 따른 감성평가는 6개의 감성 형용사쌍(Q1: 불쾌한(unpleasant)-유쾌한(pleasant), Q2: 남성스러운(mannish)-여성스러운(feminine), Q3: 느끼한(greasy)-상쾌한(refresh), Q4: 흥분(exciting)- 진정(calming), Q5: 텁텁한(sultry)-신선한(fresh), Q6: 강렬한(hard)-부드러운(soft))에 대해 20점 척도 (± 10)를 사용하여 자기 기입식으로 평가하였다(Kang et al., 2013; Jung et al., 2015; Chang et al., 2017).

    2.6 데이터 분석

    수집된 뇌파 데이터는 TeleScanTM (Ver.2.99) 프로 그램을 이용하여 분석하였다. 전극배치법의 기준에 따 라 측정된 21부위의 평균값으로 데이터를 도출하였고, 눈 굴림이나 안면 근육의 움직임에 영향을 많이 받는 델타파(0~4 Hz)를 제거한 후 FFT (Fast Fourier Transform) 의 알고리즘을 이용하여 나머지 주파수 대역(4~ 50 Hz)의 파워스펙트럼을 분석하였다. 주파수 대역의 θ 파(4~8 Hz), α파(8~13 Hz), β파(13~30 Hz), γ파(30~50 Hz)에 대한 상대 파워값(Relative Power Values, RPVs) 을 분석하였다. 또한 α파는 느린 α파(8~11 Hz)와 빠른 α파(11~13 Hz)로, β파는 각각 낮은 β파(13~15 Hz), 중 간 β파(15~20 Hz), 높은 β파(20~30 Hz)로 세분하여 분 석하였다. 뇌의 각성(활성도)와 긴장과 스트레스를 나 타내는 모서리주파수(spectral edge frequency, SEF)인 SEF50과 SEF90으로 분석하였다. 향 자극이 없는 배경 뇌파의 상대 파워값(Relative Power Values, RPVs)과 바탕뇌파의 상대 파워값의 차이비율인 뇌파변동계수 (Coefficient of variation for brain wave; CVB)를 분석 하였다. 각 자극에 대한 모서리 주파수(SEF50와 SEF90) 의 변화는 배경뇌파의 평균값 대비 각 자극에 대한 모 서리 주파수값의 편차로 평가하였다(Kang et al., 2013; Jung et al., 2015; Chang et al., 2017).

    냄새강도와 감성 형용사 결과는 각각 통계 분석하였 고, 6개의 감성 형용사 쌍의 척도 값을 평균 선호도 지 수(Average Preference Index; API)의 개념을 도입하여 감성평가를 분석하였다. API는 6개 항목의 감성 형용 사 쌍에 대한 감성척도의 평균값이다(Chang et al., 2017). 라벤더 농도변화와 족욕의 시간 변화에 따른 뇌 파값은 반복측정 분산분석(One way Repeated Measures ANOVA)을 이용하여 통계 분석하였다. 통계분석 은 IBM SPSS 22.0을 사용하였고, 사후 검증은 Tukey 분석을 이용하여 95% 유의수준에서 검증하였다.

    3 결 과

    3.1 족욕에 의한 뇌파반응

    38°C의 온수로 족욕하는 동안 시간 경과에 따른 뇌 파의 변화를 뇌파 변동계수로 나타내었다(Fig. 1a). 족 욕에 의해 θ파(RT)가 활성화되었고 α파(RA)와 γ파 (RG)가 비활성화 되었다(Fig. 1a). 족욕 4.5분 경과 후 에 시간이 경과함에 따라 θ파 활성화(51~61% 증가)와 α파 비활성화가 두드러지기 나타났다. 족욕 시작 10.5 분 경과 후에 θ파는 CVB 값 기준으로 66% 증가한 반 면 α파는 23% 감소하였다. 족욕시 뇌파변동의 또 다 른 특징은 γ파가 족욕 직후부터 바탕뇌파 대비 약 20% 감소하였으며, 4.5분 경과 후에 최대 40%까지 감 소되었으며, 10.5분 경과 후에는 약 14% 감소하였다.

    알파파를 세분화해서 분석해 보면 족욕 시간이 경과 함에 따라 느린 α파(RSA)는 비활성화되는 반면 빠른 α파(RFA)는 활성화 되었다(Fig. 1b). RSA는 족욕에 의 해 비활성되어 10.5분 경과 후에는 약 31% 정도 감소 하였고, RFA는 12% 활성화 되었다. β파는 족욕하는 동안 느린 β파(RLB)는 시간 경과에 따라 점진적으로 활성화(2.5분 0.5%에서 10.5분 경과 후 21%로)되었고, 중간 β파(RMB)는 족욕 초기에는 약간 활성화(17% 증 가) 되었다가 후반부에는 비활성화(1~10% 감소)되었 다. 반면에 빠른 β파(RHB)는 초기에 비활성화(바탕뇌 파 대비 9~19% 감소) 되었지만 후반부에는 활성화 (4~10% 증가)되었다.

    RSMR는 족욕 시간이 경과됨에 따라 점진적으로 증 가하여 후반부에는 약 21.8% 까지 증가하였다(Fig. 1c). 모서리 주파수는 SEF50의 경우 족욕 초기에는 바 탕뇌파보다 0.32 Hz 증가하였으나 족욕 시간 경과에 따라 점진적으로 감소하여 바탕뇌파보다 0.43~0.68 Hz 감소하였다. SEF90는 바탕뇌파대비 초기에는 최대 3.7 Hz까지 감소하였으며 시간이 경과함에 따라 감소폭이 0.14 Hz까지 줄었다(Fig. 1d). 각 뇌파지표들은 통계적 으로 유의하였다[RT, RA, RB, RSA, RFA, RLB, RMB, RHB, RSMR, ΔSEF50, ΔSEF90, p<.000].

    3.2 라벤더 아로마 흡입에 의한 뇌파변화

    라벤더 에센셜 오일의 흡입 농도변화(0~100%)에 따 른 뇌파변동계수(CVB)의 변화를 Fig. 2에 도시하였다. 라벤더 흡입에 의해 α파, β파, γ파가 활성화되었고 θ 파가 비활성화 되었다. 라벤더 흡입 농도가 증가함에 따라 β파와 γ파의 활성화 정도가 감소한 반면, α파가 더욱 활성화 되었다(Fig. 2a). α파는 라벤더 흡입 농도 가 증가함에 따라 느린 α파(RSA)가 활성화되었고, 빠 른 α파(RFA)는 비활성화 되었다(Fig. 2b). RSA는 라 벤더 농도가 증가할수록 더 활성화 되었다. β파는 라 벤더 흡입에 의해 높은 β파(RHB)가 활성화 되었고 낮 은 β파(RLB)가 비활성화 되었다(Fig. 2b). RSMR은 라벤더 흡입에 의해 바탕뇌파대비 농도에 따라 7.4~ 14.1%로 감소되었다(Fig. 2c). 모서리 주파수 SEF50와 SEF90은 라벤더 흡입에 의해 증가하였다. 바탕뇌파 대 비 SEF50은 0.2~0.8 Hz 증가하였고, SEF90은 0.3~1.3 Hz 증가하였다(Fig. 2d). 라벤더 농도가 증가함에 따라 모서리 주파수(SEF50와 SEF90)의 증가폭은 감소하였다. 각 뇌파지표들은 통계적으로 유의하였다(RT, RA, RB, RSA, RFA, RLB, RMB, RHB, RSMR, ΔSEF50, ΔSEF90, p<.000).

    3.3 라벤더 족욕에 의한 뇌파 변화

    라벤더 오일 7 mL을 넣은 온수로 족욕을 하는 동안 시간 경과에 따른 뇌파 변화를 뇌파 변동계수(CVB)로 나타내었다(Fig. 3). 라벤더 족욕에 의해 θ파와 α파가 활성화되었고, β파와 γ파가 비활성화 되었다(Fig. 3a). θ파는 라벤더 족욕 직후 바탕뇌파 대비 약 9% 정도 감 소한 상태에서 시간이 경과함에 따라 점진적으로 증가 하여 11.5%까지 증가하였다. α파는 라벤더 족욕 시간 경과에 따라 점진적으로 증가하여 5.7%까지 증가되었 다. β파는 라벤더 족욕 시간경과에 따라 점진적으로 비활성화되어 10.5분에는 7.7% 감소되었다. γ파는 족 욕 초기부터 바탕뇌파 대비 약 12% 비활성화 되었으 며 시간이 경과함에 급격히 감소하여 약 47% 감소되 었다(Fig. 3a). α파는 라벤더 족욕 시행 후 느린 α파 (RSA)가 활성화된 반면 빠른 α파(RFA)의 활성화가 두 드러졌다(Fig. 3b). β파는 높은 β파(RHB)의 비활성화 가 두드러지게 나타났고(12-20%), 족욕 시간이 증가함 에 따라 낮은 β파(RLB)와 중간 β파(RMB)도 점진적으 로 감소하였다. 라벤더 족욕에 의한 RSMR의 변화는 미미하였다(Fig. 3c). 모서리 주파수는 SEF50와 SEF90 은 족욕 시간이 경과함에 따라 선형적으로 감소하였다 (Fig. 3d). SEF50는 라벤더 족욕 초기에는 바탕뇌파보다 0.4~0.8 Hz 증가하였으나 족욕 시간 경과에 따라 점진 적으로 감소하여 바탕뇌파보다 약 0.5 Hz 감소하였고, SEF90는 3.3~3.5 Hz까지 감소하였다(Fig. 3d). 각 뇌파 지표들은 통계적으로 유의하였다(θ, α, β, γ, 느린 α, 빠른 α파, 낮은 β, 중간 β, 및 높은 β파와 RSMR, ΔSEF50, ΔSEF90, p<.000).

    3.4 라벤더 흡입과 라벤더 족욕법에 대한 감성 반응

    라벤더 흡입과 라벤더 족욕에 의한 피험자들의 감성 반응변화를 Fig. 4에 도시하였다. 라벤더 흡입시 감성 반응은 농도변화에 영향을 받았다. 라벤더 흡입농도가 증가할수록 감성반응은 우호적으로 평가하였으나 10% 이상의 농도에서는 농도가 증가함에 따라 오히려 우호 적 감성반응이 반감되었다. 농도가 증가함에 따라 신선 하고 상쾌하며 여성적인 감성이 증가하지만 10% 이상 의 농도에서는 부드러움과 진정효과가 감소하고 거칠 고 자극적인 감성반응이 증가하였다(Fig. 4a). 라벤더 아로마 족욕에 의한 감성반응을 Fig. 4.b에 도시하였다. 라벤더 족욕에 대한 피험자들의 감성평가는 6개 감성 형용사쌍에 대해 모두 매우 긍정적으로 평가하였으며, 그 중에서도 부드럽게 느끼는 감성평가(4.6 ± 2.4)가 가 장 우세하였다.

    6개 항목의 감성 형용사쌍에 대한 감성척도의 평균인 평균 선호도지수(API)는 라벤더 흡입시 긍정적인 감성 반응을 보였다(Fig. 5). API는 라벤더 농도가 0.01%에 서 10%로 증가함에 따라 0.12 ± 0.08에서 0.63 ± 0.42 로 증가하였으나 100% 원액의 경우 0.17 ± 0.69로 감 소하였다(Fig. 5a). 라벤더 족욕의 API는 3.6 ± 0.6으로 라벤더 흡입보다 월등히 높았다. 평균 선호도지수 (API)와 뇌파(ΔSEF50와 ΔSEF90)와의 상관관계를 Fig. 5b에 도시하였다. 높은 API에서 SEF50와 SEF90가 모두 감소하는 음의 상관관계를 보였다(ΔSEF50: r2=0.72, ΔSEF90: r2=0.93).

    4 고 찰

    족욕은 혈액순환을 촉진시켜 심신의 이완과 안정을 유도하고, 체내에 노폐물이나 독소제거 등의 효과가 있 다(Sung and Tochihara, 2000; Kennedy et al., 2011; Liao et al., 2013). 족욕은 수면장애가 있는 사람들에게 긍정적인 효과(Liao et al., 2008)가 있고, 오랜 시간 서 있을 시 발생하는 하지부종의 완화에도 효과가 있다 (Henry and Gauer, 1950). 또한 족욕의 스트레스 완화 와 심신의 안정 효과는 피부의 온도변화로도 확인되었 다(Kruchi et al., 1999; Liao et al., 2005; Oh and Gang, 2010). 본 연구에서는 수온 38°C의 족욕에 의해 뇌파의 θ파가 증가하고 α파와 γ파가 감소하였다(Fig. 1). 바탕뇌파 대비 θ파의 상대 뇌파값이 대폭 증가 (66%)하였고, SEF50과 SEF90은 각각 0.43~0.68 Hz와 3.7 Hz 감소하였다. 특히 θ파의 활성화정도가 크기 때 문에 백일몽 상태에 가깝다. 이러한 결과들은 족욕의 심신 이완과 안정에 효과적임을 의미한다(Fig. 1). θ파 는 명상을 하거나 졸릴 때 활성되는 뇌파 주파수 영역 으로(Vyazovskiy and Tobler, 2005), θ파 활성화가 두 드러지는 족욕요법은 심신의 이완시키고 나근하게(졸 리는 현상)하는 효과가 있음을 알 수 있다(Fig. 1a).

    안정과 이완 효과가 있는 lavender, chamomile, sandalwood, rose 등의 아로마 오일들은 대부분 알파파를 증가시키거나 세타파를 증가시키는 것으로 알려져 있 다(Masago et al., 2000; Iijima et al., 2009; Sayorwan et al., 2012). 아로마 오일들 중 라벤더 오일은 심신 안 정과 이완에 효과적이다. 라벤더 오일 흡입이 α파를 증가시키거나(Sayorwan et al., 2012; Masago et al. 2000; Kang et al., 2013), θ파와 α파를 활성화 시킨다. 또한, 수면상태에서 적정 시간동안 라벤더 오일을 흡입 시 안정된 혈압 상태를 유지하여 숙면에도 도움을 준 다(Lytle et al., 2014; Lillehei et al., 2015). 라베더 흡 입시 심전도, 체온, 및 뇌파를 측정한 결과 안정된 혈 압과 심전도 지표가 도출되었고 심신을 이완시키는 뇌 파를 활성화시킨다(Lim and Lee, 2007; Seo and Sohng, 2011). 본 연구에서는 기존 연구결과들과 달리 1% 이 상의 라벤더 에센셜 오일을 흡입하였을 때 바탕뇌파대 비 α파, β파, γ파가 활성화되고 θ파가 비활성화 되었 다(Fig. 2a). 그리고 라벤더 흡입농도가 증가함에 따라 바탕뇌파 대비 α파가 증가하고, β파와 γ파가 감소하였 다. α파가 증가한 것은 본 연구진의 선행 연구와 일치 하지만 θ파가 비활성화 되고 β파와 γ파가 활성화 된 것이 다르다(Kang et al, 2013). Kang et al. (2013)의 연구에서는 피험자 평균 연령이 21살인 젊은 여성인데 반하여 본 연구에서는 피험자 연령이 평균 35살로 평 균 14살이 더 많다. 두 그룹간의 뇌파 반응차이는 피험 자의 연령이나 냄새에 대한 사회적 경험의 차이가 원 인중 하나로 추정된다.

    라벤더 족욕은 기존의 라벤더와 족욕의 연구 결과들 과 잘 일치한다. 족욕이 뇌파지표 중 θ파(51~61%)만 증가하여 피험자의 수면을 유도하였다면(Fig. 1a), 라 벤더 족욕은 피험자들의 θ파와 α파를 동반 활성화시 켜(Fig. 3a) 심신의 이완 뿐 아니라 안정을 동시에 유 도하였다. 족욕법은 족욕시간이 증가할수록 β파가 증 가하고 α파가 감소하여 뇌를 각성화시켜 이완을 약화 시키는 경향이 있지만(Fig. 1a, Fig. 1d), 라벤더 족욕은 시간이 지남에 따라 θ파와 α파 활성화와 β파와 γ파의 비활성화 현상이 더욱 뚜렷하다(Fig. 3a). 이는 라벤더 족욕이 심신의 이완과 안정시키는 효능이 질적으로 더 우수하다는 것을 의미한다. 또한, 라벤더 족욕에서는 뇌파 파워값의 중위수 주파수인 SEF50가 0.5분에서 10.5분으로 경과함에 따라 바탕뇌파 대비 0.38 Hz 증가 에서 0.5 Hz 감소로 변하였다. 스트레스 관련 뇌파지표 인 SEF90은 0.5분일 때 바탕뇌파 대비 1.43 Hz 감소하 였고 10.5분경과 시 3.4 Hz 감소되었다(Fig. 3d). 이러 한 결과는 라벤더 족욕이 각성과 스트레스를 감소시켜 주고 이완과 수면유도 한다는 것을 의미한다. 라벤더 족욕은 혈압 측정 결과 자율신경계중 부교감신경계에 효과적이어서 스트레스를 저해하고 안정과 이완에 도 움을 준다고 한다(Saeki, 2000). 이는 부교감신경계의 활성화로 심장박동과 혈압을 낮추며 자율신경계 아세 틸콜린(acetylcholine)이 활성화 되어 뇌를 이완시키기 때문이다. 그 외에도 라벤더 오일을 이용한 마사지는 여성의 월경 시 발생하는 생리통을 완화하여 심신안정 에 도움을 준다(Bakhtshirin et al., 2015). 더불어 심리 적으로 출산할 때 진통을 미리 걱정하는 임산부를 대 상으로 아로마 오일을 이용하여 테라피에 적용한 결과 불안감을 경감시킨다(Rashidi-Fakari et al., 2015). 1% 이상의 라벤더 오일 흡입 시 SEF50을 0.7~0.9 Hz 감소 시켜 사람의 심신에 긍정적인 영향을 미친다(Kang et al., 2014).

    라벤더는 흡입과 족욕에 적용하였을 때 모두 긍정적 인 감성반응을 보인다. 라벤더 흡입시 1~10% 농도에 서 API가 0.64~0.66으로 긍정적 감성반응을 보이며 (Fig. 5a), 라벤더 족욕요법에서는 이 보다 더 높은 3.6 ± 0.6이었다. 이는 라벤더 오일은 흡입보다 아로마 족욕에 적용하였을 때 감성적으로 시너지 효과가 더 큼을 의미한다. 라벤더는 API가 증가할수록 SEF50와 SEF50가 감소하는데 API가 증가할수록 심신의 안정과 이완 효과가 증가하는 상관관계가 있다(Fig. 5b). 순수 한 족욕에 대한 감성반응을 평가하지는 않았지만, 감성 반응과 뇌파반응(θ, α, β, γ, SEF50, SEF90)으로부터 안 정과 이완 효과는 라벤더 족욕 > 족욕 > 라벤더 흡입 의 순임을 알 수 있다.

    5 결 론

    라벤더 아로마를 이용한 흡입 및 족욕에 의한 뇌파 와 감성반응 결과는 다음과 같다. 족욕은 θ파 활성화, α파와 γ파 비활성화, 및 SEF50과 SEF90을 각각 0.43~ 0.68 Hz와 3.7 Hz 감소시키는 등 심신의 안정과 이완효 과가 있다. 특히 족욕은 바탕뇌파 대비 θ파를 66%나 더 활성화시켜 족욕시간이 경과함에 따라 백일몽 상태 에 가깝게 된다. 라벤더 오일 흡입반응은 α파의 상승 으로 이완과 안정에 효과적임을 뇌파측정과 감성반응 으로부터 확인하였다. 라벤더 흡입은 1% 이상의 농도 에서 α파, β파, γ파를 활성화시키고 θ파를 비활성화 시킨다. 라벤더 흡입농도가 증가함에 따라 바탕뇌파 대 비 α파가 증가하고, β파와 γ파가 감소하였다. 라벤더 족욕은 θ파와 α파를 활성화시키고 β파와 γ파를 비활 성화 시킨다. 또한, 라벤더 족욕은 뇌파 파워값의 중위 수 주파수인 SEF50와 SEF90이 바탕뇌파 대비 각각 0.5 Hz와 3.4 Hz 감소시킨다. 라벤더 족욕이 각성과 스트레 스를 감소시켜주고 이완과 수면을 유도하는 효과가 우 수하다. 라벤더는 흡입 또는 족욕에 적용하였을 때 모 두 긍정적인 감성반응을 보인다. 라벤더 흡입시 1~ 10% 농도에서 평균 선호도지수가 0.64~0.66으로 긍정 적 감성반응을 보이며, 라벤더 족욕은 3.6 ± 0.6 이었다. 라벤더 오일은 흡입보다 아로마 족욕에 적용하였을 때 감성적 시너지 효과가 더 크다. 라벤더는 API가 증가 할수록 SEF50와 SEF50가 감소하고, API가 증가할수록 심신의 안정과 이완 효과가 증가하는 상관관계가 있다. 이러한 결과들로부터 안정과 이완 효과는 라벤더 족욕 > 족욕 > 라벤더 흡입의 순이며, 아로마 족욕이 감성적 반응과 뇌파 반응 모두 라벤더 흡입보다 더 우수하고, 족욕보다도 더 이완과 안정 효과가 우수함을 의미한다.

    감사의 글

    본 연구는 2015년도 정부(교육부)의 재원으로 한국 연구재단의 지원을 받아 수행된 기초연구사업임(No. 015R1A2A2A04007511).

    Figure

    JOIE-17-122_F1.gif

    Changes in EEG indices by a foot bath therapy.

    JOIE-17-122_F2.gif

    Changes in EEG indices by an aromatherapy using lavender oil.

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    Changes in EEG indices by an aromatherapy foot bath using lavender oil.

    JOIE-17-122_F4.gif

    Preference index for (a) aromatherapy and (b) aromatherapy foot bath with lavender essential oil.

    JOIE-17-122_F5.gif

    (a) API for aromatherapy and aromatherapy foot bath and (b) relationship between API and ΔSEFs.

    Table

    Reference

    1. A. Allemeier , A. Grefsrud , A. Hensley , L. Ferris , W.M. Silvers (2017) Effect of lavender oil inhalation on heart rate, speed, and accuracy during timed cognitive testing. International Journal of Exercise Science: Conference Proceedings 8, article 79.,
    2. F. Bakhtshirin , S. Abedi (2015) The effect of aromatherapy massage with lavender oil on severity of primary dysmenorrhea in Arsanjan students., Iran. J. Nurs. Midwifery Res., Vol.20 (1) ; pp.156-160
    3. Y.J. Chang , M.K. Kim , H.W. Ryu (2017) Effects of inhalation of oxides (caryophyllene oxide, eucalyptol, and linalool oxide), the major ingredient of essential oils, on human emotions and EEG responses., Journal of Odor and Indoor Environment, Vol.16 (4) ; pp.410-422[in Korean with English abstract].
    4. L.W. Chien , S.L. Cheng , C.F. Liu (2012) The effect of lavender aromatherapy on autonomic nervous system in midlife women with Insomnia., Evid. Based Complement. Alternat. Med., Vol.2012 ; pp.740813
    5. S.J. Choi (2007) The effect of half-body bath and back massage on office worker ?(tm)s blood component profile, brain function and stress change., Journal of Korean Society Esthetic & Cosmetics, Vol.2 (4) ; pp.111-123[in Korean with English abstract].
    6. M.Y. Chung , J.S. Oh (2012) The comparison between the effects of the meridian massage and aroma massage on stress, anxiety level and abdominal circumference in female college students., Korean Society for Aesthetics and Cosmetology, Vol.10 (3) ; pp.709-715[in Korean with English abstract].
    7. R.N. de Almeida , S.C. Motta , C. de Brito Faturi , B. Catallani , J.R. Leite (2004) Anxiolytic-like effects of rose oil inhalation on the elevated plus-maze test in rats., Pharmacol. Biochem. Behav., Vol.77 (2) ; pp.361-364
    8. M.Z. Gok , L. Ozdemir (2016) The effects of aromatherapy massage and reflexology on pain and fatigue in patients with rheumatoid arthritis: a randomized controlled trial., Pain Manag. Nurs., Vol.17 (2) ; pp.140-149
    9. J.P. Henry , O.H. Gauer (1950) The influence of temperature upon venous pressure in the foot., J. Clin. Invest., Vol.29 (7) ; pp.855-861
    10. S.J. Hong , E.H. Kim (2014) Effects of aroma head and neck massage on sleep disturbance and problematic behaviors, depression, blood serotonin, blood cortisol, andthe vital signs on elders with dementia., Journal of Safety and Crisis Management, Vol.10 (9) ; pp.75-92[in Korean with English abstract].
    11. M. Iijima , M. Osawa , N. Nishitani , M. Iwata (2009) Effects of incense on brain function: Evaluation using electroencephalograms and event-related potentials., Neuropsychobiology, Vol.59 (2) ; pp.80-86
    12. S.M. Jung , M.K. Kim , H.W. Ryu (2015) Influence of the concentration of jasmine oil on brain activity and emotions., Journal of Odor and Indoor Environment, Vol.14 (4) ; pp.270-278[in Korean with English abstract].
    13. S.Y. Kang , M.K. Kim , H.W. Ryu (2013) Influence of the concentration of lavender oil on brain activity., Korean Society for Aesthetics and Cosmetology, Vol.11 (6) ; pp.1099-1107[in Korean with English abstract].
    14. D.A. Kennedy , K. Cooley , T.R. Einarson , D. Seely (2012) Objective assessment of an ionic footbath (IonCleanse): testing its ability to remove potentially toxic elements from the body. Journal of Environmental and Public Health 2012., Article ID, Vol.258968 ; pp.1-13
    15. K. Kruchi , C. Cajochen , E. Werth , A. Wirz-Justice (1999) Physiology: warm feet promote the rapid onset of sleep., Nature, Vol.401 (6748) ; pp.36-37
    16. J. Lawless (1995) Illustrated encyclopedia of essential oils: The complete guide to the use of oils in aromatherapy and herbalism., Harper Collins Publishers,
    17. J. Lawless (2002) The encyclopedia of essential oils. The complete guide to the use of aromatic oils in aromatherapy,herbalism, health & well-being. Thorsons., Harper Collins Publishers, ; pp.110-111
    18. Y.S. Lee , H.K. Park , H.J. Kim , Y.H. Jung (2014) Effects of foot bath therapy on operating room nurses ?(tm) lower extremities edema, stress, and fatigue., Journal of Korean Clinical Nursing Research, Vol.20 (1) ; pp.102-112[in Korean with English abstract].
    19. W.C. Liao , M.J. Chiu , S. Visiting , C.A. Landis (2008) A warm footbath before bedtime and sleep in oder Taiwanese with sleep disturbance., Res. Nurs. Health, Vol.31 (5) ; pp.514-528
    20. W.C. Liao , C.A. Landis , M.J. Lentz , M.J. Chiu (2005) Effect of foot bathing on distal-proximal skin temperature gradient in elders., Int. J. Nurs. Stud., Vol.42 (7) ; pp.717-722
    21. W.C. Liao , L. Wang , C.P. Kuo , C. Lo , M.J. Chiu , H. Ting (2013) Effect of a warm footbath before bedtime on body temperature and sleep in older adults with good and poor sleep: an experimental crossover trial., Int. J. Nurs. Stud., Vol.50 (12) ; pp.1607-1616
    22. A.S. Lillehei , L.L. Halcn , K. Savik , R. Reis (2015) Effect of inhaled lavender and sleep hygiene on self-reported sleep issues: a randomized controlled trial., J. Altern. Complement. Med., Vol.21 (7) ; pp.430-438
    23. S.E. Lim , I.H. Lee (2007) Effect of the foot bath therapy on changes of muscle strength and skin temperature and satisfaction after the foot bath therapy of women ?(tm)s., Korean Society for Aesthetics and Cosmetology, Vol.2 (4) ; pp.55-66[in Korean with English abstract].
    24. J. Lytle , C. Mwatha , K.K. Davis (2014) Effect of lavender aromatherapy on vital signs and perceived quality of sleep in the intermediate care unit: a pilot study., Am. J. Crit. Care, Vol.23 (1) ; pp.24-29
    25. R. Masago , T. Matsuda , Y. Kikuchi , Y. Miyazaki , K. Iwanaga , H. Harada , T. Katsuura (2000) Effects of inhalation of essential oils on EEG activity and sensory evaluation. Journal of Physiological Anthropology andApplied Human Science 19(1), 35-42.,
    26. A. Mooventhan , L. Nivethitha (2014) Scientific evidencebased effects of hydrotherapy on various systems of thebody., N. Am. J. Med. Sci., Vol.6 (5) ; pp.199-209
    27. M. Nategh , M.R. Heidari , A. Ebadi , A. Kazemneja (2015) Effect of lavender aromatherapy on hemodynamic indices among patients with acute coronary syndrome: a randomized clinical trial., Journal of Critical Care Nursing, Vol.7 (4) ; pp.201-208
    28. H.S. Oh , G.H. Gang (2010) Effects of foot baths on stress and exhaustion for high school senior students : A comparative study on the aroma oil and fermentation extract., Korea Academia-Industrial Cooperation Society, Vol.11 (1) ; pp.402-408[in Korean with English abstract].
    29. B.M. Pause , B. Sojka , K. Krauel , G. Fehm-Wolksdorf , R. Ferstl (1996) Olfactory information processing during the course of the menstrual cycle., Biol. Psychol., Vol.44 (1) ; pp.31-54
    30. F. Rashidi-Fakari , M. Tabatabaeichehr , H. Mortazavi (2015) The effect of aromatherapy by essential oil of orangeon anxiety during labor: A randomized clinical trial., Iran. J. Nurs. Midwifery Res., Vol.20 (6) ; pp.661-664
    31. Y. Saeki (2000) The effect of foot-bath with or without the essential oil of lavender on the autonomic nervous system: a randomized trial., Complement. Ther. Med., Vol.8 (1) ; pp.2-7
    32. W. Sayorwan , V. Siripornpanich , T. Piriyapunyaporn , T. Hongratanaworakit , N. Kotchabhakdi , N. Ruangrungsi (2012) The effects of lavender oil inhalation on emotional states. autonomic nervous system and brain electricalactivity., J. Med. Assoc. Thai., Vol.95 (4) ; pp.598-606
    33. H.S. Seo , K.Y. Sohng (2011) The effect of footbaths on sleep and fatigue in older Korean adults., Korean Journal of Fundamentals of Nursing, Vol.18 (4) ; pp.488-496[in Korean with English abstract].
    34. K.C. Son , J.E. Song , S.J. Um , K.Y. Paek , H.K. Oh , J.S. Lee (2001) Effect of absorption of essential oils on the changes of arousal and antistress., Journal of Korean Society of Horticultural Science, Vol.42 (5) ; pp.614-620[in Korean with English abstract].
    35. E.J. Sung , Y. Tochihara (2000) Effects of bathing and hot footbath on sleep in winter., J. Physiol. Anthropol. Appl. Human Sci., Vol.19 (1) ; pp.21-27
    36. T. Umezu (2001) Behavioral effects of plant-derived essential oils in the geller type conflict test in mice., Jpn. J. Pharmacol., Vol.83 (2) ; pp.150-153
    37. V.V. Vyazovskiy , I. Tobler (2005) Theta activity in the waking EEG is a marker of sleep propensity in the rat., Brain Res., Vol.1050 (1-2) ; pp.64-71
    38. S.A. Yang , S.K. Jeon , E.J. Lee , N.K. Im , C.H. Shim , I.S. Lee (2010) Effects of inhaling essential oils from lavender, silver fir, grapefruit on the restraint stress in mice., J. Life Sci., Vol.20 (8) ; pp.1230-1234
    39. V.W. Yim , A.K. Ng , H.W. Tsang , A.Y. Leung (2009) A review on the effects of aromatherapy for patients with depressive symptoms., J. Altern. Complement. Med., Vol.15 (2) ; pp.187-195