노이즈 캔슬링(Noise Cancelling), 귀에 해로울까? 이슈와 청력 보호를 위한 올바른 사용법

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우리의 일상에 주변의 소리를 들을 수 있는 청각신경. 신체 중 시각 신호가 60%, 청각 20%, 촉각 15% 차지한다고 합니다. 우리의 일상을 영위하기 위해 필요한 청각. 산업안전보건법에서도 '소음작업'에 대한 기준에 의해 중요하게 관리되고 있습니다.

요즘은 기술이 발전하여 노이즈 캔슬링 헤드폰과 이어폰은 우리에게 고요함속에 필요한 소리를 명료하게 전달하여 대중교통, 카페, 사무실 등 어디에서든 사용하고 있습니다. 최근 노이즈 캔슬링과 관련하여 뉴스 보도를 보아서 공학도로서 이러한 편리함 뒤에는 우리의 귀 건강에 대한 중요한 고려 사항들이 숨어 있음을 인지하고 노이즈 캔슬링 원리와 이슈에 대해 알아보고 올바른 사용에 대해 이야기해 보고자 합니다. 

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1. 노이즈 캔슬링( Noise Cancelling ), 어떻게 작동할까?

<노이즈 캔슬링>

노이즈 캔슬링 기술은 크게 두 가지 방식으로 나뉩니다.

• 패시브 노이즈 캔슬링(PNC) / 소음 차단 (Noise Isolation)

물리적인 장벽을 통해 소음을 줄이는 방식입니다. 헤드폰의 밀착되는 이어컵이나 이어폰의 이어 팁이 외부 소리를 막아주는 것이죠. 주로 고주파수 소음 차단에 효과적입니다.

• 예시: 두꺼운 벽으로 지어진 방에 들어가면 외부 소음이 줄어드는 것과 같습니다. 또는 귀마개를 꼈을 때 소리가 작게 들리는 것도 PNC의 원리입니다. 물리적으로 소리의 통로를 막아 소음이 귀에 도달하는 것을 방해하는 것이죠.

 

• 액티브 노이즈 캔슬링(ANC)

 '역소음'을 생성하여 소음을 능동적으로 제거하는 기술입니다. 기기 내 마이크가 주변 소음을 감지하면, 디지털 신호 처리 장치(DSP)가 이 소음과 정반대 위상을 가진 소리(역소음)를 만들어 재생합니다. 이 역소음이 원래 소음과 만나 서로 상쇄되면서 소음이 줄어드는 원리입니다. ANC는 주로 비행기 엔진 소리나 에어컨 소음처럼 지속적이고 예측 가능한 저주파수 소음에 매우 효과적입니다.

• 예시: 시끄러운 음악이 나오는 방에서, 그 음악과 똑같지만 파형이 정반대인 음악을 동시에 틀면 소리가 서로 상쇄되어 조용해지는 것과 유사합니다. ANC 헤드폰은 주변 소음을 '듣고' 그 소음을 '지우는' 소리를 만들어내는 똑똑한 기술이라고 생각할 수 있습니다.

대부분의 최신 노이즈 캔슬링 기기는 이 두 가지 방식을 함께 사용하여 소음 감소 효과를 극대화합니다. PNC가 먼저 고주파수 소음을 물리적으로 차단하고, ANC가 저주파수 소음을 능동적으로 제거하는 식이죠.

 

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2. 노이즈 캔슬링의 긍정적인 영향: 청력 보호의 가능성

<노이즈캔슬링 긍정적 효과>

노이즈 캔슬링 이어폰과 헤드폰의 가장 큰 장점은 청력 보호에 기여할 수 있다는 점입니다. 시끄러운 환경에서 우리는 외부 소음을 이기기 위해 무의식적으로 볼륨을 높이게 됩니다. 이는 소음성 난청(NIHL)의 주요 원인이 됩니다. 노이즈 캔슬링은 주변 소음을 줄여주어 우리가 더 낮은 볼륨으로도 콘텐츠를 명확하게 들을 수 있도록 돕습니다.

실제로 삼성서울병원 문일준 교수팀의 연구에 따르면, 노이즈 캔슬링 기능을 사용했을 때 참가자들이 유의미하게 낮은 볼륨 레벨을 선택하는 경향을 보였습니다. 이는 노이즈 캔슬링이 불필요한 볼륨 증가를 막아 유모세포 손상 위험을 줄이고 NIHL 예방에 긍정적인 영향을 미칠 수 있음을 시사합니다. [관련보도자료]

 

3. 잠재적 위험 및 부작용: 주의해야 할 점

<잠재적 부작용>

하지만 노이즈 캔슬링 기술에는 몇 가지 잠재적인 위험과 부작용도 존재합니다.

• 물리적 불편감: 일부 사용자는 ANC 기기 사용 시 귀에 압력이나 먹먹함을 느끼는 '캐빈 프레셔' 현상이나 어지러움을 경험할 수 있습니다. 이는 실제 기압 변화가 아닌, 변화된 음향 환경에 대한 뇌의 적응 과정에서 나타나는 주관적인 감각일 수 있습니다.
• 청각적 우려
  • 이명(Tinnitus): ANC 자체는 이명의 직접적인 원인이 아니지만, 주변 소음이 줄어들면서 기존에 있던 이명 소리가 더 두드러지게 느껴질 수 있습니다. 과도한 볼륨으로 장시간 사용하면 이명이 발생하거나 악화될 가능성도 있습니다.
  • 청각 정보 처리 장애(APD) 우려: 최근 일부 전문가들은 어린 나이부터 노이즈 캔슬링 헤드폰을 장기간 사용할 경우 뇌가 소리를 처리하는 방식에 어려움을 겪어 APD를 유발하거나 기존 APD를 드러나게 할 수 있다는 잠재적 연관성을 제기하고 있습니다. 이는 아직 추가 연구가 필요한 이론입니다.
• 안전 위험: 상황 인지 능력 저하: 노이즈 캔슬링은 주변 소음을 차단하는 것이 목적이므로, 교통량이 많은 곳을 걷거나 기계를 조작하는 등 주변 상황 인지가 필요한 상황에서 사고 위험을 높일 수 있습니다. 자동차 경적이나 구두 경고음을 듣지 못할 수 있기 때문입니다.
• 기타 문제: 귀 감염 또는 염증: 인이어 또는 밀착형 헤드폰을 장시간 사용하면 습기와 열이 갇혀 세균 증식에 유리한 환경이 조성될 수 있습니다. 이는 외이도염이나 피부 자극을 유발할 수 있으므로 정기적인 청소가 중요합니다.

 

4. 청각 정보 처리 장애(APD)에 대한 추가 설명

청각 정보 처리 장애(Auditory Processing Disorder, APD)는 청력 자체는 정상임에도 불구하고 뇌가 소리를 정확하게 처리하고 해석하는 데 어려움을 겪는 신경학적 질환입니다. 이는 소리가 귀에 도달하는 방식의 문제가 아니라, 뇌가 그 소리를 이해하는 방식의 문제입니다.

APD의 주요 특징:

• 시끄러운 환경에서 대화 내용을 이해하기 어려워합니다.
• 말소리와 배경 소음을 구분하는 데 어려움을 겪습니다.
• 빠르게 말하는 것을 이해하기 힘들어하거나, 지시를 따르는 데 어려움을 느낄 수 있습니다.
• 소리의 위치를 파악하거나, 소리의 미묘한 차이(억양, 음색 등)를 구별하는 데 어려움이 있을 수 있습니다.

노이즈 캔슬링 헤드폰과의 잠재적 연관성: 최근 일부 전문가들은 노이즈 캔슬링 헤드폰의 장기적인 사용, 특히 뇌 발달이 활발한 어린이나 청소년기에 과도하게 사용할 경우 APD를 유발하거나 악화시킬 수 있다는 우려를 제기하고 있습니다. 이 이론은 다음과 같은 가설에 기반합니다.

• 뇌의 소음 필터링 능력 저하: 노이즈 캔슬링 헤드폰이 지속적으로 외부 소음의 다양성과 복잡성을 줄여주면, 뇌가 자연스럽게 소리를 걸러내고 중요한 소리에 집중하는 능력을 충분히 훈련하지 못하거나 '잊어버릴' 수 있다는 것입니다. 즉, 뇌가 소음 속에서 말소리를 처리하는 방법을 학습할 기회가 줄어들 수 있다는 주장입니다.
• 인위적인 청각 환경: 지속적으로 인위적으로 조용한 환경에 노출되면 뇌가 정상적인 음향 환경에 적응하는 것을 방해하여 소리 민감도가 증가하거나, 소리를 처리하는 유연성이 떨어질 수 있다는 관점입니다.

현재의 이해: 현재까지 노이즈 캔슬링 헤드폰이 APD를 직접적으로 유발한다는 결정적인 과학적 증거는 부족합니다. 많은 APD 환자들이 오히려 압도적인 배경 소음을 줄이기 위해 노이즈 캔슬링 헤드폰을 유용한 대처 방법으로 사용하기도 합니다. 이 분야에 대해서는 더 많은 장기적인 연구가 필요한 상황입니다.

이러한 우려는 노이즈 캔슬링 기술이 제공하는 즉각적인 청취 편안함과 뇌의 자연스러운 청각 처리 능력의 잠재적 장기 저하 사이의 균형 문제를 제기하며, 앞으로 중요한 연구 분야가 될 것입니다.

https://www.ytn.co.kr/_ln/0134_202502191420421121

'노이즈 캔슬링' 자주 썼더니...뇌에 발생한 충격적 장애 [지금이뉴스]

 

[부연] APD외 청각 관련 질환 이해 

청각은 매우 복잡한 과정이며, 다양한 원인으로 인해 여러 종류의 청각 질환이 발생할 수 있습니다. 노이즈 캔슬링 기기 사용과 관련하여 알아두면 좋은 대표적인 청각 질환은 다음과 같습니다.

• 소음성 난청 (Noise-Induced Hearing Loss, NIHL): 가장 흔한 후천성 난청 중 하나로, 큰 소리에 장시간 노출되거나 갑작스러운 강한 소음(폭발음 등)으로 인해 달팽이관 내의 미세한 유모세포가 손상되어 발생합니다. 유모세포는 한 번 손상되면 재생되지 않아 영구적인 청력 손실로 이어질 수 있습니다. 노이즈 캔슬링은 볼륨을 낮춰 소음 노출을 줄임으로써 NIHL 예방에 기여할 수 있습니다.
• 전도성 난청 (Conductive Hearing Loss): 외이(귓바퀴에서 고막까지)나 중이(고막에서 달팽이관까지)에 문제가 생겨 소리 전달이 원활하지 않아 발생하는 난청입니다. 귀지 막힘, 중이염, 고막 천공 등이 원인이 될 수 있습니다. 이는 소리의 크기만 줄어들 뿐, 소리 자체를 왜곡시키지는 않습니다.
• 감각신경성 난청 (Sensorineural Hearing Loss): 내이(달팽이관)나 청신경에 손상이 발생하여 소리가 뇌로 제대로 전달되지 않거나 뇌에서 소리를 올바르게 해석하지 못해 발생하는 난청입니다. 노화, 유전적 요인, 특정 약물 부작용, 그리고 소음 노출(NIHL) 등이 주요 원인입니다. 소리의 크기뿐만 아니라 명료도에도 영향을 미칩니다.
• 이명 (Tinnitus): 외부 소리 자극 없이 귀나 머리에서 '삐', '윙', '쉬' 하는 등 다양한 소리가 들리는 증상입니다. 난청의 동반 증상으로 나타나는 경우가 많으며, 스트레스, 과로, 소음 노출 등 다양한 원인이 있습니다. 노이즈 캔슬링은 이명 소리를 더 뚜렷하게 인지하게 할 수 있으므로 주의가 필요합니다.
• 청각 과민증 (Hyperacusis): 정상적인 사람에게는 아무렇지 않은 일상 소리(예: 종이 바스락거리는 소리, 키보드 소리)가 비정상적으로 크게 들리거나 불쾌감, 심하면 통증까지 유발하는 증상입니다. 뇌의 소리 처리 과정에 문제가 생겨 발생할 수 있습니다.

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5. 노이즈 캔슬링 기기의 슬기로운 사용 생활을 위한 지침

<올바른 사용>

노이즈 캔슬링의 이점을 최대한 활용하고 잠재적 위험을 최소화하기 위해서는 현명하고 책임감 있는 사용 습관을 갖는 것이 매우 중요합니다. 우리의 귀 건강을 지키는 '슬기로운 사용 생활'을 위한 핵심 지침을 알아봅시다.

• 볼륨은 '줄이고', 청취 경험은 '높이기':
  • WHO '60/60 규칙' 기억하기: 기기 최대 볼륨의 60% 이하로(개인차가 있음 이보다 낮게), 한 번에 60분 이상 듣지 않도록 권장합니다. 노이즈 캔슬링 덕분에 주변 소음이 줄어들었으니, 불필요하게 볼륨을 높일 필요가 없습니다.
  • 80-85dB 이하 유지: 장시간 청취 시에는 약 80-85dB 이하의 볼륨을 목표로 합니다. 스마트폰이나 음악 앱의 볼륨 경고에 귀 기울이는 습관을 들이세요. 산업안전보건법 85db 이상시 소음작업으로 정하고 있습니다. 
• 귀에게 '휴식 시간' 주기:
  • 규칙적인 휴식: 아무리 적절한 볼륨으로 듣더라도 장시간 중단 없이 사용하면 귀에 피로를 줄 수 있습니다. 매시간 5-10분 정도의 짧은 휴식을 취하여 귀가 쉬고 회복할 시간을 가질 수 있도록 해주세요.
  • 점진적인 적응: 노이즈 캔슬링 기기를 처음 사용한다면, 처음부터 장시간 사용하기보다는 짧은 시간으로 시작하여 점진적으로 사용 시간을 늘리면서 귀가 새로운 음향 환경에 적응할 시간을 주세요.
• '내 귀에 쏙' 맞는 착용감 찾기:
  • 밀착의 중요성: 이어버드의 경우 다양한 크기의 이어 팁을 시도하고, 오버이어 헤드폰의 경우 이어 컵이 귀를 완전히 덮고 틈이 없는지 확인하세요. 완벽한 밀착은 패시브 노이즈 캔슬링 효과를 높여 ANC의 효율성까지 향상합니다.
  • 나에게 맞는 유형 선택: 오버이어, 인이어 등 개인의 편안함, 사용 목적, 원하는 차음 수준에 따라 기기를 선택하세요. 불편함이 느껴진다면 과감히 다른 형태나 모델을 고려해 볼 필요가 있습니다.
• '주변음 허용' 모드로 안전 확보:
  • 상황 인지 필수: 노이즈 캔슬링은 외부 소음을 차단하는 것이 목적이므로, 교통량이 많은 곳을 걷거나 자전거를 타거나, 안내 방송을 들어야 하는 등 주변 상황 인지가 필요한 환경에서는 반드시 '주변음 허용(Transparency)' 또는 '앰비언트(Ambient)' 모드를 활성화하세요. 이는 사고 위험을 크게 줄여줍니다.
  • 필요할 때만 사용: 조용한 환경에서는 노이즈 캔슬링 기능을 끄거나, 주변음 허용 모드를 사용하여 귀가 자연스러운 소리 환경에 노출될 기회를 주는 것도 좋습니다.
• '청결'은 기본, '건강'은 덤:
  • 정기적인 위생 관리:이어 버드의 이어 팁과 헤드폰의 이어 컵을 정기적으로 청소하여 귀지, 땀, 박테리아 축적을 방지해야 합니다. 이는 귀 감염이나 염증을 예방하는 데 매우 중요합니다. 제조사의 청소 지침을 따르는 것이 좋습니다.
• '전문가'의 조언 구하기:
  • 귀에 이상이 있다면 즉시 상담: 기존 귀 질환이 있거나 노이즈 캔슬링 기기 사용 후 지속적인 이명, 통증, 압박감, 어지러움과 같은 새로운 증상이 나타날 경우 주저하지 말고 청각학자나 이비인후과 의사와 상담하세요. 전문가의 정확한 진단과 개인화된 조언이 중요합니다.

 

6. 귀 건강을 위한 현명한 생활

<귀건강을 위한 생활>

노이즈 캔슬링 헤드폰과 이어폰은 현대인의 필수품이 되었지만, 우리의 귀 건강을 지키기 위해서는 몇 가지 추가적인 정보와 노력이 필요합니다.

• 나에게 맞는 노이즈 캔슬링 제품 선택 가이드
  • 사용 목적 고려: 주로 어떤 환경에서 사용할 것인가요? (대중교통, 사무실, 학습, 운동 등) 이에 따라 인이어, 오버이어, 넥밴드 등 적합한 형태가 달라집니다.
  • 착용감과 밀착력: 장시간 착용할 경우 편안함이 중요합니다. 다양한 이어 팁이나 이어 패드를 시도하여 자신에게 가장 잘 맞는 제품을 선택하세요. 밀착력이 좋을수록 PNC 효과가 높아져 ANC 효율성에도 긍정적입니다.
  • 배터리 수명: 무선 제품의 경우 배터리 수명도 중요한 고려 사항입니다. 사용 빈도와 충전 편의성을 고려하여 선택하세요.
  • 주변음 허용 모드 성능: 안전을 위해 필수적인 기능이므로, 해당 모드의 자연스러움과 성능을 미리 확인하는 것이 좋습니다.
• 어린이 및 청소년 사용 시 특별 주의
  • 볼륨 및 사용 시간제한: 성장기 어린이와 청소년의 귀는 더욱 민감하므로, 성인보다 더 엄격하게 볼륨을 제한하고 사용 시간을 짧게 유지해야 합니다.
  • APD 우려 인지: 아직 연구가 진행 중이지만, 뇌 발달이 활발한 시기에 과도한 소음 차단이 청각 정보 처리 능력에 미칠 수 있는 잠재적 영향을 인지하고, 필요할 때는 노이즈 캔슬링 기능을 끄거나 주변음 허용 모드를 사용하여 다양한 소리 환경에 노출될 기회를 제공하는 것이 중요합니다.
  • 보호자의 역할: 보호자가 자녀의 노이즈 캔슬링 기기 사용 습관을 적극적으로 관리하고 지도해야 합니다.
• 정기적인 청력 검사의 중요성:
  • 조기 발견 및 예방: 귀 건강은 한 번 손상되면 회복하기 어려운 경우가 많습니다. 정기적인 청력 검사를 통해 자신의 청력 상태를 확인하고, 문제가 있다면 조기에 발견하여 적절한 조치를 취하는 것이 중요합니다.
  • 전문가 상담의 필요성: 이명, 청력 저하, 귀 먹먹함 등 이상 증상이 느껴진다면 지체 없이 이비인후과나 청각학 전문의와 상담하여 정확한 진단과 맞춤형 조언을 받아야 합니다.
• 소음성 난청의 초기 증상 인지:
  • 귀울림(이명): 조용한 환경에서 귀에서 '삐' 소리나 '윙' 소리 등 이상한 소리가 나는 경우.
  • 말소리 변별력 저하: 소리는 들리지만 말소리가 명확하게 들리지 않거나, 시끄러운 곳에서 대화 이해가 어려운 경우.
  • 소리 먹먹함: 귀가 먹먹하거나 답답한 느낌이 지속되는 경우. 이러한 증상이 나타난다면 즉시 사용을 중단하고 전문가와 상담해야 합니다.

 

마치며

노이즈 캔슬링 우리 생활에 편리한 기능입니다. 우리의 삶의 질을 높여주는 혁신적인 도구입니다. 하지만 그 이면에는 우리의 귀 건강에 대한 책임감 있는 태도가 요구됩니다. 작동 원리와 잠재적 위험을 이해하고, 노이즈 캔슬링의 순기능을 잘 활용함과 더불어 언제난 안전하게 사용하는 것이 우선이라고 생각합니다. 

참조정보

• Are Noise-Canceling Headphones Harmful to Your Ears? - Soundly: https://www.soundly.com/blog/noise-canceling-headphones-harmful
• How to use active noise-cancelling headphones safely (and why it's important to do so) - What Hi-Fi?: https://www.whathifi.com/headphones/wireless-headphones/how-to-use-active-noise-cancelling-headphones-safely
• Hearing Benefits of Clinical Management for Meniere's Disease - https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC9181791/
• Are noise-cancelling headphones to blame for young people's hearing problems? - BBC: https://www.bbc.com/news/articles/cgkjvr7x5x6o