[연구의 필요성]
현대 사회에서 스트레스 관리와 생리적 상태의 모니터링은 개인의 건강과 복지에 중요한 요소로 부각되고 있다. 특히, 심장 박동과 같은 생리적 신호는 사용자의 감정 상태와 직접적으로 연결되어 있어 이를 효과적으로 조절할 수 있는 방법에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기존의 연구들은 주로 시각적 또는 청각적 피드백을 통해 사용자의 심리적 상태를 조절하려고 했으나, 이러한 접근법은 사용자 경험의 몰입도를 높이는 데 한계가 있다. 촉각 피드백이 보다 직관적이고 효과적인 피드백을 제공할 수 있다는 가능성에 대한 연구들은 있었으나, 이러한 촉각 피드백이 신체의 다양한 부위에 적용될 때 그 효과가 어떻게 달라지는지는 밝혀지지 않았다.

[포스텍이 가진 고유의 기술]
본 연구는 기존에 탐구되지 않은 맥박이 뛰는 심장 박동을 모사하는 진동 촉각 피드백의 주파수(50 BPM, 110 BPM)와 자극 위치(가슴, 손목, 목, 발목)가 사용자의 생리적 반응, 심리적 경험, 작업 성능에 미치는 영향을 탐구하였다. 실험에 사용된 주파수는 의도적으로 인간의 보통 심박수보다 높거나 낮게 설정되어 심장 활동과 작업 성능에 영향을 주며, 기존 연구에서 탐구되지 않은 신체 부위들이 실험에 포함되었다. 그 결과, 목 부위에 위치한 피드백이 심박수를 크게 증가시키고, 발목 부위에서 제공되는 피드백이 가장 낮은 인지적 부하를 나타낸다는 새로운 과학적 사실을 발견하였다.

[연구의 의미]
본 연구는 촉각 피드백의 위치와 주파수에 따라 사용자의 심장 활동에 미치는 영향이 다르다는 것을 실험적으로 증명하였다. 이는 인터랙티브 시스템이나 웨어러블 기술에서 사용자 맞춤형 피드백을 제공하는 데 중요한 기초 데이터를 제공한다. 또한, 사용자 작업 성능과 경험 향상을 위한 촉각 피드백 시스템 설계 시 중요한 가이드라인을 제공할 수 있으며, 더 나아가 스트레스 관리나 건강 모니터링 등 다양한 응용 분야에 활용될 수 있다.

[연구결과의 진행 상태 및 향후 계획]
본 연구는 단기적인 피드백 효과에 중점을 두었으나, 지속적인 피드백이 초기 반응 이후에 심박수에 미치는 영향에 대한 추가 연구가 필요하다. 또한 고정된 주파수 대신, 사용자의 실제 생리적 반응에 따라 동적으로 피드백 주파수를 조절하는 시스템에 대한 개발 및 평가가 필요하다. 이는 개별 사용자의 신체적, 심리적 특성에 맞춘 더욱 정교한 피드백을 제공할 수 있을 것이다.

[성과와 관련된 실적]
국제 학술대회 논문: Andreia Valente, Dajin Lee, Seungmoon Choi, Mark Billinghurst, and Augusto Esteves. Modulating Heart Activity and Task Performance Using Haptic Heartbeat Feedback: A Study Across Four Body Placements. In Proceedings of the ACM Symposium on User Interface Software and Technology (UIST), October 13-16, 2024.

[성과와 관련된 이미지]

[그림 1] 심장 박동 촉각 피드백을 제공한 네 가지 위치 (가슴, 손목, 목, 발목).

[그림 2] 심장 박동 주파수와 자극 위치에 따른 심박수 비교.