[논문]미디어 융합을 위한 후각 디스플레이 기술

김정도

미디어 융합을 위한 후각 디스플레이 기술 원문보기

방송과 미디어 = Broadcasting and media magazine, v.20 no.3, 2015년, pp.76 - 90

김정도 (호서대학교)

초록
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최근 기존의 시청촉감 이외에 후각을 이용하려는 시도가 증가하고 있으며, 상용화에 접근하고 있다. 후각의 경우는 자주 사용되지는 않지만, 매우 강력한 기억과 연상 메카니즘을 제공하며 기존 감각의 극적인 증강효과를 제공할 수 있으며, 방송이나 인터넷에서의 미디어의 실감효과 뿐만 아니라 가상현실과 증강현실을 실제 현실처럼 느끼게 만들 수 있을 것이다. 이러한 후각 디스플레이 기술의 현황과 연구 및 표준화 방향을 소개하고 후각 디스플레이의 적용에 있어 고려해야 하는 문제 등을 정리하고자 한다.

AI 본문요약
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* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.

문제 정의

본 고에서는 후각 미디어에 대한 연구에 대한 현재의 연구동향을 제시하고 현재 진행되고 있는 연구 분야와 표준분야 등을 소개하며, 미디어 융합을 위해 후각 시스템이 고려해야 하는 점 등을 설명하고 한다.
미국 샌디에고 대학은 삼성전자의 지원을 받아, 수백 개의 냄새를 발향할 수 있는 초소형 장치를 개발하고 있으며 TV와 휴대폰에 적용하는 것을 목표로 연구가 진행되고 있다. 이 기술의 원리는 리드와이어를 통해 전류가 흐르면서 수분이 있는 솔루션을 가열하게 되고 이 열은 압력을 만들어내 작은 구멍을 열어 향기를 발산하는 것으로서 프린터 카트리지처럼 교체 가능하도록 설계하는 것을 목표로 하고 있다[9]
HCI(Human Computer Interface) 분야에서 후각 이용을 위한 여러 논의가 ISO TC 150 Ergonomics Committee에서 있어 왔지만, 근본적인 융합콘텐츠 응용을 위한 논의는 국내 연구자들이 2007년부터 국내 TTA PG415 회의에서부터 논의를 시작했으며 이를 기반으로 2009년 런던에서 개최된 ISO/IEC JTC1/SC29/WG11(MPEG) 회의에서 MPEG-V(Media Context and Control) 부분에 후각 인터액션 모델(Olfactory Interaction Model) 에 관련된 제안서를 내기 시작하면서 관심이 고조됐다. 이번 절에서는 MPEG에서의 전자코 및 발향 장치의 국내외 표준화 동향을 살펴보기로 한다.

가설 설정

10) 냄새는 알러지를 알으킬 수 있다.
2) 냄새의 인식은 지연시간이 존재하는 Slow media이다.
3) 냄새의 인지시간은 사람의 호흡주기에 따라 다르다.
4) 냄새는 지속성이 강한 미디어이다.
5) 냄새는 배경미디어(Background media)이다.
7) 냄새는 문화적 차이, 인종적 차이 및 문화적 차이가 존재한다.

성능/효과

1) 후각은 인류의 사진첩으로 강력한 연상 작용을 가진다.
9) 냄새의 종류뿐만 아니라 냄새의 질이라는 변수가 존재하며, 감성은 주로 향의 질에 의존한다.
미국의 케인은 피검자의 눈을 가린 채로 어떤 냄새를 맡게 한 뒤 시간이 지나 다시 냄새를 맡게 하면서 같은 냄새가 나면 알려 달라고 했다. 그 결과 동일한 냄새를 가장 잘 인지하는 시간은 대략 12초가 지나서였다. 냄새분자가 인간의 수용체에 도달하였다 하더라도 인간의 뇌가 단순히 냄새가 난다는 것을 파악할 수 있는 시간(인지시간)도 약 1.
그런데 시간이 경과하면 사정이 다르다. 실험을 계속한 결과 시각정보의 기억이 또렷한 사람은 3개월 후에는 60%로 떨어졌다. 이에 반해 후각정보의 기억은 실험직후와 거의 변하지 않아 3개월 후에도 70% 가까운 사람이 기억하고 있었다.

후속연구

이렇게 후각 미디어에 대해 많은 연구가 이뤄져 왔지만 여전히 관련 장치의 미진한 개발과 표준화되지 못한 적용 방법 등에 의해 상용화 단계는 계속 미뤄져 왔다. 그러나 최근 몇 년 전부터 이들 기술이 멀티미디어 기술에 적용되기 시작함에 따라, 향후 후각 미디어 기술은 기존 기술과 융합하여 융합콘텐츠 분야의 새로운 분야를 창출할 것으로 기대된다. 최근 연구되고 있는 후각 미디어 분야는 <그림 1>과 같다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	후각을 디지털 신호로 바꾸어 이용하면 어떤 효과가 있는가?	컴퓨터로 구현된 시각과 청각 정보는 현실에 가깝지만 나머지는 이제 시작 단계에 있다. 후각의 경우는 자주 사용되지는 않지만, 매우 강력한 기억과 연상 메카니즘을 제공하며 기존 감각의 극적인 증강효과를 제공할 수 있으며, 컴퓨터나 인터넷에서의 미디어의 실감효과 뿐만 아니라 가상현실과 증강현실을 실제 현실처럼 느끼게 만들 수 있을 것이다. 꽃 그림을 포함한 전자우편을 열면 꽃향기가 나거나, 컴퓨터상의 가상화원에서는 다양한 꽃향기가 넘쳐난다.
	삼성전자의 지원을 받아 미국 샌디에고 대학에서 개발 중인 수백 개의 냄새를 발향할 수 있는 초소형 장치의 원리는?	미국 샌디에고 대학은 삼성전자의 지원을 받아, 수백 개의 냄새를 발향할 수 있는 초소형 장치를 개발하고 있으며 TV와 휴대폰에 적용하는 것을 목표로 연구가 진행되고 있다. 이 기술의 원리는 리드와이어를 통해 전류가 흐르면서 수분이 있는 솔루션을 가열하게 되고 이 열은 압력을 만들어내 작은 구멍을 열어 향기를 발산하는 것으로서 프린터 카트리지처럼 교체 가능하도록 설계하는 것을 목표로 하고 있다[9]
	전자코 시스템이란?	이러한 센서시스템 중에서 인간의 후각을 모방한 전자코 시스템의 개발이 1982년 영국의 맨체스터대학 퍼사드 교수와 워릭대학의 도드 교수에 의해 최초로 소개된 후 유럽을 중심으로 응용 분야에 따른 다양한 시스템이 개발되었다[13]. 전자코 시스템이란 사람의 후각 기능과 구조의 이해를 바탕으로 다양한 가스분자 감응소자로 구성된 센서들의 어레이와 패턴인식 기법 및 제어 시스템을 결합하여 미지의 냄새를 분석하는 시스템을 말한다[14]. 전자코 시스템의 기본은 여러 개의 서로 다른 종류의 화학 또는 물리적 가스센서들을 어레이화해 사용되는 것으로, 단일 센서를 사용하는 것보다 각각의 센서가 반응하는 응답 패턴으로부터 어떤 특정의 냄새의 존재를 보다 확실하게 알 수 있는 동시에그 냄새들의 정량을 신뢰성 있게 분석할 수 있다.

참고문헌 (15)

J. Kaye, Master thesis, Media Lab., MIT, 2001.
J. Kaye, ACM Interactions, 11(1), 48-61, 2004.
C.Watkins, U. S. PAT. 6,357,726, 2002
T. Yukinobu, European Patent 1 329 228 A1, 2003
T. Nakamoto et al, IEICE Transaction on Fundamentals of electronics, Communications and Computer Sciences, Vol..E89-A, No.11, 2006
J. Papin et al, Proc. 5th Int. Conf. on (VRIC''03). Laval, France, 2003.
A. Mochizuki et al, Proc. SCI''04, Kyoto, Japan, 531-532, 2004.
J. Cater, Proc. IEEE Int. conf. systems, man and cybernetics, San Antonio, 1994.
Hyunsu Kim et al, Angew, Chem, Int, Ed, 2011
김정도 et al, 한국정보처리학회논문지, 제 8권, 제 5호, 2010년 5월
김정도 et al, Journal of the Ergonomics Society of Korea, Vol. 29, No. 4, August 2010
Jeong Do Kim et al, ETRI Journal, Volume 37, Number 1, February 2015
K. Persaud et al, Nature, Vol. 299, pp. 352-355, 1982.

상세보기
J. Garner et al, Sensors&Actuators B 18-19, pp. 211-220, 1994.
Jeong Do Kim et al, Talanta. Vol 70, 2006. 10

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