본 연구에서는 선행연구를 통해 추출한 사용자가 제품을 사용하는 도중에 유발될 수 있는 인간의 감성 변화를 나타낼 수 있는 감성어휘 88 개 중에서 웹(Web)을 사용하는 상황에서 유발될 수 있는 사용자의 감성을 표현하기에 적합한 감성어휘를 추출하였다. 웹 사용빈도가 높은 남녀 대학생을 대상으로 설문조사를 실시하여 최종적으로 웹을 사용하는 도중에 유발될 수 있는 사용자의 감성을 파악하기 위한 감성어휘를 추출하였다. 본 연구를 통해 추출된 감성어휘는 웹을 사용하면서 표출되는 사용자의 감성을 측정하는 데에 필요한 평가자료로 활용할 수 있을 것이다.
시청각 관련 지표 개발은 3차원 시청각 환경 제시기술, 시청각 감성을 활용한 Audio의 개발과 시청각 감성 측정기술 및 DB개발 등에 대하여 진행되었다. 3차원 시청각 환경 제시기술 개발은 VR 환경 제시 기술 개발과 모의 시뮬레이터를 통한 평가 단계 및 인간의 공간 인식 특성에 관한 연구로 이루어져 있다. 따라서 지표화 과정에서 VR 제시 시스템 관련 지표(3개), VR평가 지표(3개), 그리고 정보물(2개) 등 총 8개의 지표가 완성되었다. 시청각 감성을 활용한 Audio 개발과 시청각 감성 측정기술 및 DB개발에서는 시청각 감성에 대하여 주관적 평가 실시 후, 이를 이용한 제품개발 및 DB화하는 과정으로 구성되었으며, 각각의 연구물에 대하여 각각 6개와 13개의 지표가 완성되었다. 시청각 감성을 활용한 Audio 개발과 시청각 감성 측정기술 및 DB개발은 감성측정방법에서 제시 자극과 실험육법에서의 다소의 차이는 있었으나, 감성어휘 도출을 통한 SD척도법, 생체신호 측정, 자료처리방법 및 평가기준 등에서 유사성이 있었다. 따라서 각각의 연구물에 대한 지표 개발뿐만 아니라 지표간의 관련성을 비교ㆍ분석함으로써 체계화된 지표 표준화 과정이 필요한 것으로 보인다.
인간의 감성은 다차원적 감정으로 이루어져 있다. 본 연구는 감성의 2차원 구조를 근거로 쾌-불쾌, 각성-이완 2차원적 감성을 생리신호로 분류하고자 하였다. 20명 남녀 대학생을 참가시켜 자극을 2차원 감성자극(쾌(펜디향수), 불쾌(에탄올), 각성(싸이렌), 이완(가요))으로 정의하고, 2*2 자극제시로 감성을 유발하였다. 26명의 남녀대학생을 실험에 참가시켜 4가지 감성을 유발하여, 측정한 생리신호로는 중추신경계의 활동을 나타내는 EEG(f3, p3, f4, p4)를 측정하였으며, 자율신경계의 활동을 나타내는 ECG(lead II), GSR, SKT를 측정하였다. 각각의 측정한 신호들에 대한 t-test를 실시하여 유의성 있는 변수를 추출하였으며 추출된 변수는 EEG의 f3(beta), p3(delta, beta), f4(delta), p4(alpha), HRV의 HF, HF/LF, GSR의 rising time이었으며 2차원 감성을 분류하였다.
최근 다양한 게임 문화가 급속도로 성장함에 따라 보다 새로운 개념의 게임을 찾는 사용자의 요구가 증대 되고 있다. 기존의 게임은 획일화 되고 일방적인 사용자 환경으로 사용자가 일방적으로 게임을 하는 방식이었다. 때문에 사용자의 감성 데이터를 이용하여 사용자에게 게임 환경이 맞춰지는 "사용자 맞춤형" 게임은 기존의 게임에서 보다 진보한 새로운 방식이 될 것이다. 이 방식을 사용하기 위해서는 우선 사용자의 생체 데이터나 감성데이터를 포함한 뇌파를 획득하는 방법이 필요하며 다음으로 획득된 뇌파를 통하여 현재 사용자의 감성 상태를 규명하는 패턴인식 기법이 중요한 문제가 된다. 본 논문에서는 뇌파를 통하여 현재 사용자의 감성 상태를 규명하고 인식할 수 있는 패턴인식 기법으로 Multi Layer Perceptron(MLP)을 사용한 감성인식모델을 제안한다. 본 논문에서 제안한 감성인식 모델의 실험을 위하여 특정 공간 내에서 여러 사용자의 감정별 뇌파를 측정하고 실험을 통하여 획득한 데이터로 감정 DB를 구축한다. 구축된 DB를 본 논문에서 제안한 감성인식 모델로 학습을 하고 학습이 완료된 후 새로운 사용자의 뇌파를 입력 받은 후 현재 사용자의 감성을 인식한다. 감성인식과 더불어 집중도를 측정 하는 실험도 병행 한다. 본 논문에서 제안한 감성인식 모델의 성능을 측정하기 위하여 사용자의 수에 따른 감성 인식률을 측정함으로서 본 논문에서 제안한 감성인식 모델의 성능을 확인한다.
사람 사이의 가장 간단한 의사 표현인 긍정/부정을 뇌파를 통해 분별하려는 작업의 첫걸음으로 시각자극에 의해 일어난 긍정/부정 감성 상태에 대해 전두부와 후두부에서 뇌파를 측정하였다. 시간-주파수 분석을 행하고, 특정 주파수 세부 대역에서 상대출력의 시간에 따른 변화를 살펴보았다. 긍정적 감성상태에서는 느린 a 파의 증가가, 부정적 감성상태에서는 빠른 a파일의 증가가 관찰된다. 이러한 상대출력의 시간에 따른 증감을 통해 긍정/부정 감성상태의 분별 규칙을 설정하여 측정된 뇌파에 적용을 보았다.
지금까지 감성측정은 심박 변화율, 피부저항, 피부온도 등의 생리 신호를 측정하고 그 신호를 이용하여 비교, 분석하여 왔다. 심박 변화율, 피부저항, 피부온도와 마찬가지로 자율신경계 반응의 하나로써 맥파 또한 인간의 감성을 평가하는 한 파라미터가 될 수 있음을 예상하고 본 연구를 수행하였다. 건강한 피험자 5명을 상대로 긍정과 부정 시각 자극을 각각 주어서 심박 변화율과 맥파의 생리신호를 측정한 후 그 동안 발표되었던 심박 변화율의 결과를 기준으로 맥파의 결과와 비교, 분석하였다. 그 결과 평균 R-R 간격의 변화율과 맥파의 최고점 평균 시간 간격의 변화율 그리고 맥파의 최대 기울기점 사이의 시간 간격의 변화율이 유사함을 알 수 있었다. 또한 맥파의 Baseline Deflection 과 Amplitude를 이용하여 감성 측정을 시도하였다. 긍정 시각 자극에 비해 부정 시각 자극 일 때 맥파의 최고점 및 최대 기울기점의 평균 시간 간격은 감소하였고, Baseline Deflection은 증가하였고, Amplitude 는 감소하였다. 이는 부정시각 자극이 교감신경계를 활성화시킴을 보여 주는 것이다. 본 연구를 통하여 맥파도 자율 신경계의 반응을 대면하는 생리신호로써 감성 측정에 유용한 도구임을 검증할 수 있었다.
인간의 감성은 감정과는 구분되는 심리적 현상으로 감정이 강도가 높으며 생리적, 신체적 반응을 동반하는데 비하여, 감성은 강도가 낮으며 겉으로 나타나는 생리적 변화가 없다. 감정은 외부의 감각자극에 대하여 두뇌에서 단계적인 정보처리의 결과로 나타나지만 감성은 반사적이고 직관적으로 발생된다. 감정은 대상에 대하여 여러사람이 동일한 반응을 보이는 공통성과 객과성을 갖지만, 감성은 동일한 대상에 대해서도 개인에 따라 다양하게 나타나며 시간과 환경에 따라 변화한다. 감정은 두뇌에서 cortex와 관련이 있으나 감성은 limbic system과 관련이 있다. 이러한 감성의 특성과 발생과정의 이해는 앞으로 감성을 연구하는 방법의 결정에 중요한 자료하 된다. 감성은 개인의 생활경험에 의한 기억이 limbic system 에 형성되어 감각정보에 대한 반응을 하게 되며, limbic system은 hypothalamus와 밀접한 관계를 갖고 있어, 감성의 측정평가를 위해서는 생활경험에 영향을 미치는 제반 요인들의 파악과 함께 자율신경계의 반응을 측정할 수 있는 방법의 개바이 요구된다.
인체측정 자료는 인간이 생활하는데 요구되는 모든 산업제품의 설계 및 생산에 기초자료가 되며 여러 산업분야에서 표준화 작업을 위한 정보로 활용된다. 특히 의류, 전자 각종 소비재 산업에서의 사용자의 신체 특성과 동작 특성에 맞는 제품 제작뿐만 아니라 오감을 충족시켜줄 수 있는 감성을 가미한 제품 설계의 중요성이 확대되고 있고, 의류, 신발, 애니메이션, 그래픽 산업 분야에서 3 차원 인체형상자료에 대한 요구가 급증하고 있다. 기존의 인체치수의 활용에 있어서는 대부분 길이, 둘레, 부피 등과 같은 수치적 데이터만을 활용하였으나 미래 소비자들의 욕구 충족을 위해서는 감성평가를 통한 제품 설계가 필수적으로 요구되며 이를 위한 감성의 측정 및 평가 기술의 표준화가 시급한 실정이다. 따라서, 인체치수 데이터 센터에서는 인체치수 측정 및 평가방법의 표준화를 통하여 세계 최고 수준의 한국인 인체표준정보 데이터베이스를 구축하며, 국내 산업 경쟁력 강화를 위하여 감성측정 기술확보를 통한 의류, 생활용품, 산업제품, 사회적 약자를 위한 복지기반 구축사업 지원 등 산업계 지원사업을 확대해 나갈 예정이다.
인간의 감성은 감정과는 구분되는 심리적 현상으로, 감정이 강도가 높으며 생리적, 신체적 반응을 동반하는데 비하여, 감성은 강도가 낮으며 겉으로 나타나는 생리적 변화가 없다. 감정은 외부의 감각자극에 대하여 두뇌에서 단계적인 정보처리의 결과로 나타나지만 감성은 반사적이고 직관적으로 발생된다. 감정은 하나의 대상에 대하여 여러사람이 유사한 반응을 보이는 공통성과 객관성을 갖지만, 감성은 동일한 대상에 대해서도 개인에 따라 다양하게 나타나며 시간과 환경에 따하서도 변화한다. 감정은 일반성, 객관성, 반복성과 같은 학문적 연구대상으로서의 조건을 만족시키고 있으나, 감성은 그 특성이 학문이나 연구의 대상이 되기 위한 조건들을 충족시키지 못하며, 따라서 연구대상으로 인정받지 못하고 있다. 감성이 감정에 비하여 가장 두드러지는 점은 감정의 종류가 외부자극의 종류에 따라 결정되어지는 반면 감성의 발생은 개인의 재부상태, 즉 생활경험에 의한 기억에 의존한다는 점이다. 감성의 개인성, 변화성, 불확실성, 애매모호성등을 설명할 수 있기 위해서는 기존의 학문이 갖는 폐쇄성에서 벗어나 보다 많은 변수를 체계적이고 다각적으로 고려하는 새로운 접근이 필요하다. 학문과 연구대상에 대한 조건의 확대가 요구된다고 할 수 있다. 개인의 감성은 해당 시점에서 개인이 갖고 있는 심리상태와 함깨 연령, 성별, 교육정도, 건강상태와 같은 개인요소뿐만 아니라 개인의 의식과 생활에 영향을 미치는 가정과 사회특성, 나아가 전통과 관습, 종교, 환경등와 같은 문화적 특성에 의해서도 변화된다. 그리고 이들 요소들을 개인이 처한 상황에 따라 영향의 정도가 다양하게 변화한다. 많은 요인들에 의하여 다양하게 변화되는 감성은 감성의 영향을 받는 생활환경과 결합되고, 생활경험을 중심으로 한 기억은 두뇌의 Limbic system은 자율신경계를 조절하는 hypothalamus와 밀접한 관계를 갖고 있다. 따라서 감성의 측정평가를 위해서는 생활경험에 영향을 미치는 제반 요인들의 파악과 함께 자율신경계의 반응을 측정할 수 있는 방법의 개발이 요구된다.
3차원 시청각 환경 제시 시스템은 감성측정평가 시뮬레이터 개발의 일환으로 KIST에서 개발한 시청각 정보 중심의 가상환경 저작 및 실시간 제시 시스템이다. 개발 시스템이 감성측정평가 시뮬레이터 담당하는 기능은 감성측정 대상 제품이나 환경에 대한 3차원 시청각 정보들을 가상환경으로 저작해주고, 또한 저작된 가상환경을 원활한 감성측정평가를 위해 피측정자에게 실시간 대화식으로 제시해 주는 것이다. 이러한 시스템을 개발하는데 있어서 핵심적인 기술은 감성측정평가 대상 제품 및 환경의 다양성을 수용하면서 필요한 3차원 시청각 환경을 얼마나 신속하고 용이하게 저작할 수 있느냐 하는 것과 컴퓨터의 성능을 비롯한 현존의 기술적인 한계를 감안하면서 감성측정평가 시뮬레이터에서 필요로 하는 수준의 현실감과 상호작용 등을 갖는 3차원 시청각 환경을 제공하는 것이다. 본 논문에서는 상기의 기술적인 개념하에서 가상현실 기술을 기반으로 하며, 필요한 가상환경을 보다 신속하고 편리하게 저작 및 제시할 수 있도록 현재 개발 중에 있는 3차원 시청각 환경 제시 시스템의 개발과정에서 구현된 데모 시스템의 전반적인 내용과 개발시스템에 사용된 요소 기술들을 소개한다. 아울러, 향후 수행될 기능적인 보완작업과 시스템 안정화 작업, 그리고 개발 시스템이 갖는 의의 및 기대효과 등에 대해서도 소개하기로 한다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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