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[최승문 교수] 전신 진동 자극의 정보 전송량 추정: 1~3개의 순차적 진동을 통한 초기 연구

2023-06-13
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[연구의 필요성]
음악 감상, 게임, 컨텐츠 관람 등에서 몰입감 있는 사용자 경험을 위한 전신 진동 자극에 대한 관심이 증가하고 있다. 그러나 아직까지 전신 진동 자극을 통한 정보 전달의 고려 없이 임의로 자극을 설계하여 사용하고 있다. 전신 진동 자극의 효율적인 활용을 위하여 인지적으로 받아들일 수 있는 정보의 양을 조사할 필요가 있다. 본 연구에서는 연속적으로 주어지는 순차적인 전신 진동을 1~3개로 달리하여 절대 식별 실험을 진행하고, 많은 수의 자극에 대해 정보 전송량을 효과적으로 추정하는 방법을 제시한다.

[포스텍이 가진 고유의 기술]
본 연구에서는 순차적으로 전신에 주어지는 진동 자극에 대하여 정보 전송량을 추정하였고, 주어지는 진동의 개수에 따라 달라지는 정보 전송량의 변화를 파악하여, 전신 진동 자극의 개수에 따라 사람이 구분할 수 있는 개수를 정량화 하였다. 전신 진동 자극에 대한 정보 전송량 추정은 본 연구가 처음으로 이는 포스텍만이 가진 고유한 기술이다.
또한 기존에 제안된 방법들을 통합하여 적은 수의 실험으로 많은 수의 자극에 대한 정보 전송량을 추정하였는데, 이는 촉각 자극에서 보고된 사례들 중 가장 많은 자극을 사용하였으며, 또한 가장 높은 정보 전송량을 달성하였다.

[연구의 의미]
본 연구는 전신 진동 자극에 대한 첫 정보 전송량 추정 논문이자 정보 전달에 있어 순차적인 전신 진동 자극의 효용성을 보여주었다. 본 논문의 결과는 순차적인 진동의 개수에 따라 표현할 수 있는 정보의 양을 파악하고, 혼동 확률이 높은 패턴쌍을 파악하여 전달할 정보의 양에 따라 효율적으로 전신 진동 자극을 설계할 수 있는 지침을 제공한다.

[연구결과의 진행 상태 및 향후 계획]
본 연구에서는 순차적인 전신 진동의 개수만을 달리했을 뿐 주파수, 세기 등의 다른 진동 특성들을 조절하지 않았다. 다른 특성들이나 다른 종류의 자극 (열, 충격 등)을 고려하여 연구를 확장할 수 있다. 또한 정보 전송량를 시간으로 나눈 정보 전송률 역시 정보 전달에 있어 중요한 요소인데, 이를 최대화할 수 있는 조합을 찾는 것 역시 전신 진동 자극의 효율적인 사용에 있어 중요한 연구가 될 수 있다.

[성과와 관련된 실적]
국제 학회 논문: Jaejun Park, Junwoo Kim, Chaeyong Park, Sangyoon Han, Junseok Park, and Seungmoon Choi, “Information Transfer of Full-Body Vibrotactile Stimuli: An Initial Study with One to Three Sequential Vibrations,” In Proceedings of the IEEE World Haptics Conference, July 9-12, 2023

[성과와 관련된 이미지]

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