소음 차단이 전부가 아니다... ‘노캔’, 뇌 활성화 돕는다

삼성서울병원 연구팀 “ANC 기능 작동하면 뇌 산소 소모량 늘어나”

외부 소음을 줄여주는 '노이즈 캔슬링' 기능이 뇌를 활성화해 집중력을 높이는 것으로 나타났다. 사진=게티이미지뱅크

최신 음향기기에 탑재되는 소음 차단 기능이 뇌 영역을 활성화해 집중력 유지에 도움을 준다는 연구 결과가 나왔다.

'액티브 노이즈 캔슬링(ANC, Active Noise Cancellation)' 기능은 외부 소음에 반대되는 파동을 내보내 귀로 들어오는 소음을 상쇄하는 기술이다. 삼성전자의 버즈 시리즈나 애플의 에어팟 시리즈, 소니의 1000X 시리즈 등 음향 분야를 선도하는 여러 기기들이 이 기술을 탑재하고 있다.

2023년 기준 노이즈 캔슬링 헤드폰 시장 규모는 6억달러(약 8500억원) 규모로 추산되며, 10년간 연평균 11% 성장해 2033년에는 122억달러(약 17조원) 규모에 이를 것이라는 기대를 받고 있다. 음향 기기의 미래를 이끌 기술로 꼽히는 셈이다.

소비자들은 ANC가 시끄러운 외부 잡음을 줄이고 조용한 환경을 제공한다는 점에서 학습이나 작업의 효율을 높인다고 평가한다. 그런데 최근 삼성서울병원 연구에 따르면, ANC에는 직접적으로 뇌에 영향을 미쳐 집중력을 높이는 효과도 있는 것으로 나타났다.

삼성서울병원과 국립한국교통대 공동 연구팀은 정상 범위 청력을 가진 성인 41명을 대상으로 실험을 진행해 ANC가 뇌에 미치는 영향을 분석했다. 시끄러운 환경과 ANC를 활성화한 환경에서 각각 20초짜리 문장을 듣고 5초 이내에 사실 여부를 판단하게 한 것. 연구팀은 각 상황에서 참가자의 △뇌 혈중 헤모글로빈 농도 변화 △청취 난이도 △과제 반응 시간과 정확도를 평가했다.

그 결과 ANC 기능을 활성화했을 때 참가자들의 전전두엽 대부분의 영역에서 혈중 산소 헤모글로빈 농도가 크게 감소했다. 연구팀의 해석에 따르면 이는 뇌가 과제 수행을 위해 해당 작업에 특화된 영역으로 혈류를 재분배한 결과다. 기능을 작동했더니 뇌가 집중을 위해 산소 소모량을 늘린 것이다.

실제로 ANC가 활성화되자 시끄러운 환경에서 듣고자 하는 소리에 주의를 기울일 때 반응하는 오른쪽 측두엽이 활발해졌고, 인접한 오른쪽 전전두엽 피질의 혈류 공급은 대조적으로 감소했다.

또 조용한 환경을 제공하는 ANC의 특성 덕분에 참가자들의 과제 청취가 훨씬 수월해진 것으로 나타났다. '청취가 얼마나 편안했습니까?'라는 질문에 참가자들의 답변은 ANC 기능 활성화 상태에서 평균 71.17점을, 비활성화 상태에서 평균 51.45점을 기록했다.

다만 기능 활성화 여부는 반응 시간이나 정확도 면에서는 유의한 영향을 끼치지 않았다. 이에 대해 연구팀은 해당 과제가 비교적 단순한 단기 평가였기 때문에 성과 차이가 드러나지 않았으며, 장기간 진행하는 복잡한 과제에서는 더 뚜렷한 차이가 나타날 수 있다고 추정했다.

문일준 삼성서울병원 이비인후과 교수는 "이번 연구를 통해 ANC 기술이 청각적 편의를 넘어 뇌의 에너지 분배와 집중력 유지에 영향을 미친다는 근거를 확인했다"며 "해당 기능을 탑재한 음향기기가 소음이 많은 환경에서 일하거나 공부하는 사람들에게 주의 집중을 돕는 중요한 도구가 될 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 《청각 연구(Hearing Research)》 최근호에 게재됐다.

장자원 기자 (jang@kormedi.com)