일상적 햅틱 경험에 대한 정량적 측정 및 사용자 감성 반응 분석

Abstract

본 연구에서는 사용자 경험의 세부 영역으로서 점점 그 중요성이 증가하고 있는 햅틱 경험(haptic experience)을 다룬다. 대두되고 있는 제어형 햅틱 인터페이스(controllable haptic interface)라는 하드웨어 기술에 부응하여 사용자 경험을 향상시킬 수 있는 햅틱 경험 디자인에 대해 연구하였다. 본 연구에서 추구하는 햅틱 경험의 궁극적인 가치는 재미와 만족감이다. 사람들이 일상에서 재미와 만족감을 느끼는 햅틱 경험 사례들을 수집하고 정량적인 방법과 정성적인 방법으로 측정 및 분석하였다. 먼저 정량적인 방법에서는 일상의 햅틱 경험 20종에 대해 햅틱 프로파일을 측정하였다. 햅틱 프로파일의 세부적인 형태인 Temporal Force Profile과 이를 미분한 Differential Force Profile을 도출하였다. 측정된 Temporal Force Profile에서 Drop & Jump 패턴이 공통적으로 나타남을 관찰하였고 이 패턴을 중심으로 햅틱 경험의 정량변수 9종을 정의하였다. 그리고 k-평균 군집 분석을 수행하여 프로파일 유형 3가지를 분류하였다. 각 프로파일 유형에 대해 첫째 Pressing Profile, 둘째 Hitting Profile 마지막으로 Vibrating Profile 으로 정의하였다. 이어서 세 가지 프로파일 유형이 사용자 감성에 미치는 영향을 피험자 23명을 대상으로 평가하였다. 각 프로파일 유형을 대표하는 햅틱 경험 1종씩을 선정하고 독립변수로 설정하였다. 종속변수로서 재미와 만족감에 관련된 감성어휘 4개를 선정하였다. 피험자는 주어진 햅틱 경험을 수행하고 느껴지는 감성강도(affect intensity)를 7점 척도로 평가하도록 하였다. 실험 결과 Pressing Profile유형은 ‘중독되는’과 ‘재미있는’을 강하게 유발하였고, Hitting Profile 유형은 ‘짜릿한’을 강하게 유발하였다. 추가적으로 정량변수와 감성사이의 상관성을 분석하여 개별 감성유발을 위한 정량변수의 디자인 방향을 제시하였다. 마지막으로 햅틱 인터페이스에 적용 가능한 햅틱 경험 디자인 방법을 제시하였다. 사용자와 인터페이스 간 실시간 힘 상호작용인 Temporal Force Profile을 디자인하는 과정에서 조작에 필요한 Active Force Profile과 햅틱 피드백을 일으키는 Passive Force Profile을 구분해서 접근하는 기술적 방법을 제안하였다. Active Force Profile은 조작의 목적과 기능에 부합하도록 완만한 곡선으로 디자인하되 Passive Force Profile은 감성적 목적에 따라 Drop & Jump 패턴을 적용하는 방안을 제시하였다. 이때 타깃하는 사용자 감성에 따라 정량변수의 값을 적절히 조정할 수 있음을 제시하였다. 본 연구는 사용자 경험의 세부 영역인 사용자 햅틱 경험을 정량적으로 측정하고 분석하는 방법을 제시하였다는 점에 의의를 둔다. 향후 햅틱 인터페이스를 기반으로 한 사용자 햅틱 경험의 연구와 개발 과정에서 본 연구의 결과와 방법이 활용되기를 기대한다.|In this study dealt with haptic experience which is increasingly important as a sub-area of user experience(UX). Haptic content that can improve a user's haptic experience was studied in response to the emerging hardware technology called a controllable haptic interface. The ultimate value of the haptic experience pursued in this study is Fun and Satisfaction. Cases of haptic experiences that people feel fun and satisfying in their daily life were collected and were analyzed using quantitative and qualitative methods. As a result, the physical properties of haptic experiences that affect fun and satisfaction were identified. In the quantitative method, 20 kinds of daily haptic experiences were physically measured. Temporal Force P rofile which means the reaction force generated between the interface and the user were measured during the performance of haptic experiences. And also Differential Force P rofile obtained by differential transformation of the Temporal Force P rofile was derived. It was confirmed that the Drop & J ump pattern appeared in common in the measured Temporal Force P rofile. Nine types of quantitative parameters of haptic experience were defined based on the Drop & J ump pattern. And using k-means clustering analysis, haptic experiences were classified into three types. As haptic profiles representing each haptic experience, the P ressing P rofile, the Hitting P rofile, and the Vibrating P rofile were presented. As a subjective method, the effects of the three profile types on user emotions were evaluated by 23 subjects. Three haptic experiences were selected as representatives for each profile types and set as independent variables. Four emotional adjectives which related to fun and satisfaction were selected as dependent variables. Subjects performed a given haptic experience and were evaluated the perceived affect intensity on a 7 point scale questionnaire. As a result, it is said that the P ressing P rofile type strongly induced 'addiction' and ‘fun’. And the Hitting P rofile type strongly induced 'exciting'. Additionally, the design strategies of quantitative parameters for inducing target emotion were suggested by analyzing the correlation between quantitative parameters and affective response. Finally, a haptic experience design method for applying to a haptic interface is presented. The concept of designing a Temporal Force P rofile was proposed which means real-time force interaction between the user and the interface. A design method for haptic experience was presented by distinguishing between the Active Force P rofile required for manipulation and the P assive Force P rofile that causes haptic feedback. Active Force P rofile should be designed with a gentle curve to meet the purpose and function of operation. And P assive Force P rofile is to apply the Drop & J ump pattern according to the feedback purpose. In this case, it is suggested that the value of the quantitative parameters can be appropriately adjusted according to the target user's emotion. This study is meaningful in that it presented a method for quantitatively measuring and analyzing user haptic experience, which is a detailed area of user experience. It is expected that the results and methods of this study will be utilized in the process of research and development of user haptic experiences based on haptic interfaces in the future