[논문]진동패턴을 이용한 감성정보 표현의 극대화

정찬희; 백정민; 한민수

문제 정의

이를 위해 국내의 한 메신저 프로그램에서 제공하는 감성정보 기반 이모티콘들을 분석하고, 실험과 사용자테스트를 통해 진동 패턴을 기반으로 한 택타일 아이콘 (tactile icons, 비시각적인 정보 즉 촉감기반의 정보로 정의된 아이콘)으로 재정의한다. 그리고 이것의 향후 응용 가능성을 모색한다.
두 번째 실험에서는 사용자가 각 이모티콘별로 정의된 진동패턴을 얼마나 잘 인지할 수 있는지 알아보았다. 첫 번째 실험에서 얻은 표 9의 결과를 가지고 두 번째 실험을 진행하였다.
따라서 본 연구는, 온라인 환경에서 감성 정보를 상대방에게 보다 잘 표현하고 전달하기 위한 방법으로서 기존의 시청각적 방식 이외에 촉각을 통한 감성 정보 표현 방식을 제안한다. 이를 위해 국내의 한 메신저 프로그램에서 제공하는 감성정보 기반 이모티콘들을 분석하고, 실험과 사용자테스트를 통해 진동 패턴을 기반으로 한 택타일 아이콘 (tactile icons, 비시각적인 정보 즉 촉감기반의 정보로 정의된 아이콘)으로 재정의한다.
본 연구에서는 사용자 설문조사와 진동 패턴의 실험을 통해 기존의 시청각적 감성정보 전달방식 이외에 촉각장치를 통해 온라인 환경에서 감성 정보를 잘 표현할 수 있는 가능성을 모색하였다. 그리고, 이를 통해 정의된 진동 패턴이 해당 감정을 표현하기에 얼마나 적절한지에 대한 사용자 선호도를 조사하였으며, 6개의 택타일 아이콘(tactile icon) 을 구분해 낼 수 있는지도 알아보았다.

가설 설정

1. 각 이모티콘은 3가지의 다른 진동 패턴 유형을 가지고 있다.
3. 사용자가 3가지 보기 중 하나의 패턴을 선택할 때까지 시간을 준다.
4. 6가지 이모티콘에 대해 1~3의 과정을 반복한다.

제안 방법

3. 학습이 끝난 후, 6개의 이모티콘(방긋, 깔깔, 엉엉, 쪼옥, 박수, 버럭)에 해당하는 패턴을 랜덤하게 개당 5번씩(6X5) 나오도록 30번 테스트 한다.
4. 총 10명의 실험 대상자의 correct, wrong 빈도수를 체크해 봄으로써, 사용자가 얼마나 특정 이모티콘에 해당하는 패턴을 구분할 수 있는지 알아 본다.
5. 6가지 이모티콘에 대해서 사용자가 가장 적합하다고 느낀 진동패턴을 찾아내서 표 2(진동파라미터 표)에서 가정했던 기본 진동 패턴과 일치하는지 확인한다.
감성정보를 전달하는 새로운 방식을 연구하기 위하여, 국내의 한 메신저 프로그램 [1] 에서 제공하는 감정 표현에 쓰이는 48가지 이모티콘을 그림 1과 같이 크게 여섯 가지 인간의 감정으로 분류하여 조사하였다.
결과적으로 실험 대상자간 촉각 장치의 진동패턴을 느끼는 차이는 있지만, 비교적 정확하게 6개의 이모티콘 진동 패턴을 구분하였다.
본 연구에서는 사용자 설문조사와 진동 패턴의 실험을 통해 기존의 시청각적 감성정보 전달방식 이외에 촉각장치를 통해 온라인 환경에서 감성 정보를 잘 표현할 수 있는 가능성을 모색하였다. 그리고, 이를 통해 정의된 진동 패턴이 해당 감정을 표현하기에 얼마나 적절한지에 대한 사용자 선호도를 조사하였으며, 6개의 택타일 아이콘(tactile icon) 을 구분해 낼 수 있는지도 알아보았다. 그 결과, 짧은 학습시간에도 불구하고 피실험자들은 각 패턴을 비교적 정확하게 분별해 낼 수 있음을 확인할 수 있었다.
6개의 패턴 조합에서 현재 존재하는 표 2의 Pattern Number의 12개 패턴을 각 이모티콘 별로 여러 가지 variation을 주게 되면, 너무 많은 경우의 수가 생기게 된다. 따라서 처음 정의했던 패턴을 중심으로 DA, duration, delay와 같은 파라미터를 바꿔보았다.
본 실험을 위하여 다양한 소형 진동 소자를 테스트 하였고, 그림 3과 같은 손에 닿았을 시 가장 촉각적 표현이 잘 되는 둥글고 다른 모터보다 손바닥에 닿는 표면적이 납작한 형태의 진동소자를 최종적으로 프로토타입에 사용하였다. (5VDC, 100mA, 1200rpm)
본 연구에서는 표 2에서 보는 바와 같이, 설문조사에서 채택된 ‘진동기반의 촉각장치로 잘 표현될것 같은 이모티콘’들 중에서 6개의 특징적 이모티콘, 즉 방긋, 깔깔, 엉엉, 버럭, 쪽, 박수를 선별하여, 12개의 기본 진동패턴으로 조합하였다.
손바닥의 경우 손가락 끝과 비교해서 비록 자극 전달도는 떨어지지만, 외형 디자인에 대한 설문조사 결과와 손에 지속적으로 닿거나 촉감을 느끼게 해줄 수 줄 수 디자인을 고려하여, 그림 4와 그림 5와 같이 양쪽에 3개씩 총 여섯 개의 진동 모터가 사용자의 손바닥에 부착될 수 있는 형태의 하드웨어 프로토타입을 제작하였다.
따라서 본 연구는, 온라인 환경에서 감성 정보를 상대방에게 보다 잘 표현하고 전달하기 위한 방법으로서 기존의 시청각적 방식 이외에 촉각을 통한 감성 정보 표현 방식을 제안한다. 이를 위해 국내의 한 메신저 프로그램에서 제공하는 감성정보 기반 이모티콘들을 분석하고, 실험과 사용자테스트를 통해 진동 패턴을 기반으로 한 택타일 아이콘 (tactile icons, 비시각적인 정보 즉 촉감기반의 정보로 정의된 아이콘)으로 재정의한다. 그리고 이것의 향후 응용 가능성을 모색한다.
첫 번째 실험에서는 표 2에서 정의한 기본 패턴을 바탕으로 만든 6개의 이모티콘별 진동 패턴이 사용자들이 적합하다고 느끼는 패턴인지를 테스트하였다. 즉, 표 2에서 정의한 패턴의 적합성을 알아보는 실험을 하였다.
본 연구에서는 표 2에서 보는 바와 같이, 설문조사에서 채택된 ‘진동기반의 촉각장치로 잘 표현될것 같은 이모티콘’들 중에서 6개의 특징적 이모티콘, 즉 방긋, 깔깔, 엉엉, 버럭, 쪽, 박수를 선별하여, 12개의 기본 진동패턴으로 조합하였다. 진동 파라미터는 duration, delay, frequency를 기본으로 하였으며, 선정한 6가지 이모티콘에 알맞은 진동패턴을 맵핑시켰다.
앞서 정의한 기본 패턴을 바탕으로 두 가지 실험을 진행하였다. 첫 번째 실험에서는 6가지 감정을 표현하는 진동패턴에 대한 사용자 선호도를 통해 감정표현과 진동패턴 맵핑의 적절성을 알아 보았고, 두 번째 실험에서는 이 진동패턴을 사용자가 얼마나 잘 인지하여 구분할 수 있는지 알아 보았다.
첫 번째 실험에서는 표 2에서 정의한 기본 패턴을 바탕으로 만든 6개의 이모티콘별 진동 패턴이 사용자들이 적합하다고 느끼는 패턴인지를 테스트하였다. 즉, 표 2에서 정의한 패턴의 적합성을 알아보는 실험을 하였다.
그림 7은 실험에서 6개의 이모티콘 진동 패턴을 맞게 인식한 경우와 틀리게 인식한 경우의 빈도수를 보여주고 있다. 총 10명의 실험 대상자에게 6개의 특정 패턴을 개당 5번씩, 총 300번의 테스트를 수행하였다. 대부분이 5번 미만의 잘못된 인지를 보였고, 깔깔과 엉엉의 경우에 다른 이모티콘보다 높은 구분 실패율을 보였다.

대상 데이터

메신저 상에서 이모티콘 사용을 즐기는 10대~20대 사용자 106명 (20대-남자 34명, 여자 23명, 총 57명 / 10대-남자 25명, 여자 24명, 총 49명)을 대상으로 2006년 8월 한 달간 온라인 및 오프라인을 통해 설문조사를 시행하였다.
실험 참여자는 총 10명 (남 9, 여1)이며, 전에 이와 같은 테스트 경험이 없다. 그리고 나이 분포는 22~39세로 다양하다.

성능/효과

2. 실험 대상자는 진동패턴을 느낄 때, 해당 이모티콘을 바라보고 손바닥 끝부분과 손목 사이 부분을 작동하는 하드웨어에 위치한다.
5가지로 분류된 각 감정 카테고리 내에서 자주 사용하는 이모티콘을 묻는 질문에 긍정적 감정에서는 깔깔(27%)과 방긋(22%)이, 부정적 감정에서는 엉엉(35%), 애교에서는 부끄(29%)와 윙크(26%), 놀림에서는 메롱(25%)과 흐흐(22%), 놀람에서는 허걱(38%), 신체상태에서는 잠(33%)과 땀찍(19%)이 높은 응답률을 보였다.
그리고, 이를 통해 정의된 진동 패턴이 해당 감정을 표현하기에 얼마나 적절한지에 대한 사용자 선호도를 조사하였으며, 6개의 택타일 아이콘(tactile icon) 을 구분해 낼 수 있는지도 알아보았다. 그 결과, 짧은 학습시간에도 불구하고 피실험자들은 각 패턴을 비교적 정확하게 분별해 낼 수 있음을 확인할 수 있었다. 이는 어느 정도의 학습을 전제한다면 촉각 장치가 주는 감각을 통해 쉽게 인간의 감성 정보의 표현과 전달이 가능함을 말해 준다.
총 10명의 실험 대상자에게 6개의 특정 패턴을 개당 5번씩, 총 300번의 테스트를 수행하였다. 대부분이 5번 미만의 잘못된 인지를 보였고, 깔깔과 엉엉의 경우에 다른 이모티콘보다 높은 구분 실패율을 보였다.
본 연구의 10대~20대 사용자 설문 조사에서 이모티콘의 사용목적을 묻는 질문에 57%의 응답자가 ‘감정표현을 강조하고 싶을 때’라고 대답하였으며, 각 20.8%, 19.4%의 응답자가 ‘즉흥적인 감정표현’, ‘텍스트만으로 표현하기 힘든 것을 표현할 때’ 라고 하였다.
그림 8은 10명의 실험 대상자가 6개의 이모티콘 진동 패턴별 잘못 구분한 횟수를 말해주고 있다. 실험 대상자는 깔깔에 해당하는 진동 패턴을 느끼기 가장 어려워했고, 그 다음으로 엉엉과 쪼옥, 박수 순으로 잘못 인지한 빈도수가 높았다. 테스트가 끝난 후 실험 대상자들은 깔깔과 박수, 그리고 엉엉과 쪼옥을 구분하기 힘들었다고 대답하였고, 부가적으로 쪼옥의 경우 보다 짧은 duration을 갖는 것이 나을 것 같다는 답변을 해 주었다.
앞서 언급했던 Cholewiak [3]의 연구에서와 같이 손바닥은 손가락 끝보다 상대적으로 신경분포 밀집도가 낮기 때문에 손가락 끝 부분보다 자극의 전달이 둔함을 알 수 있다. 실험이 끝난 후 실험 대상자의 응답처럼 결과에서도 깔깔과 박수, 엉엉과 쪼옥을 서로 짝을 이루어 구분하지 못했고, 전체적으로 실험 대상자는 뚜렷한 강도의 차이는 잘 못 느끼지만, duration에 따른 시간차는 잘 느낀다는 것을 알 수 있었다.
실험 대상자는 깔깔에 해당하는 진동 패턴을 느끼기 가장 어려워했고, 그 다음으로 엉엉과 쪼옥, 박수 순으로 잘못 인지한 빈도수가 높았다. 테스트가 끝난 후 실험 대상자들은 깔깔과 박수, 그리고 엉엉과 쪼옥을 구분하기 힘들었다고 대답하였고, 부가적으로 쪼옥의 경우 보다 짧은 duration을 갖는 것이 나을 것 같다는 답변을 해 주었다. 엉엉과 쪼옥의 경우는 강도의 변화가 다르지만, duration의 큰 차이가 나지않아 쉽게 구분을 못했고, 깔깔과 박수의 경우에는 같은 delay에 다른 duration(깔깔: 50, 박수: 150)을 주었지만 쉽게 구분하지 못하는 문제가 있었다.

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	촉각 기반의 인터페이스에 많은 사람들이 사용하겠다고 말한 이유는 무엇인가?	최근 들어 촉각 기반의 인터페이스(tactile-interface)는 다양한 소프트웨어 어플리케이션에 매우 활발히 적용되어 왔으며, 이것은 새롭고 다양한 방식의 멀티 모달(multi-modal) 사용자 인터페이스를 가능케 해 왔다. 이유는 이러한 장치들이 사용자들의 피부에 직접 접촉하면서, ‘촉감’(sense of touch)을 통해 보다 가까이 현실처럼 느끼게 해 줄 수 있기 때문이다. [2]
	메신저의 역할 중에서도 가장 흥미로운 부분은 무엇인가?	현재 국내외로 다양한 종류의 인스턴트 메신저 (Instant Messenger) 프로그램들이 인기를 끌고 있으며, 일반 사용자들에게 실시간 대화 및 파일 전송과 공유, 검색 등 다양한 옵션과 기능을 제공하며 발전해 왔다. 메신저의 다양한 기능들 중에서도 나와 상대방이 서로의 감성 정보(Emotional Information)를 공유할 수 있는 것은 메신저의 역할 중에서도 가장 흥미로운 부분이라고 할 수 있다. 특히 이모티콘(emoticon)을 사용한 감성정보의 교류가 대표적이라고 할 수 있다.
	10대~20대 사용자가 말한 이모티콘의 사용목적은 무엇인가?	본 연구의 10대~20대 사용자 설문 조사에서 이모티콘의 사용목적을 묻는 질문에 57%의 응답자가 ‘감정표현을 강조하고 싶을 때’라고 대답하였으며, 각 20.8%, 19.4%의 응답자가 ‘즉흥적인 감정표현’, ‘텍스트만으로 표현하기 힘든 것을 표현할 때’ 라고 하였다. 사용자는 즐거움이나 기쁨, 화남, 등의 감정에 관한 것을 전달할 때 이모티콘을 덧붙여서 사용한다는 것이다.

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