햅틱이란, 햅틱의 정의 및 사용례 (질감, 텍타일, Tactile, Kinesthetic)

햅틱이란?

어원적으로는 ‘만지다, 잡다’라는 뜻의 고대 그리스어

(Haptesthai)로부터 유래된 햅틱(Haptic)이라는 단어는 일반

적으로 촉감을 의미한다[19]. 최근에는 휴대폰 등에서 단순한

진동 기능을 제공함으로써 햅틱이라는 단어가 대중들에게 많

이 친숙해졌다. 본질적으로 촉각 또는 촉감은 다른 감각과 달

리 물체가 물리적으로 피부와 접촉함으로써 느껴지는 감각이

며, 접촉 시에 감지되는 정보의 전달 경로에 따라 질감과 역감

으로 분류된다. 물체와 피부가 접촉할 때 물체 표면의 거칠기

정도, 무늬, 또는 온도 등 물체의 표면 특징에 대한 다양한 정

보가 피부를 통해 전달되는데, 피부를 통해 전달되는 감각을 햅

틱 연구분야에서는 질감(Tactile)으로 정의한다. 이와 달리 근

육이나, 힘줄 등 근 감각을 자극함으로써 전달되는 느낌을 역

감(Kinesthetic)으로 정의하였다. 로보틱스로부터 발전한 햅틱

연구 분야는 기본적으로 질감과 역감 두 가지 감각을 사용자에

게 전달할 수 있는 햅틱 인터페이스 개발을 위해 노력하였다.

1990년대 중, 후반부터 텔레오퍼레이션, 의학 시뮬레이터, 재

활 시스템, 가상 현실 등을 위한 역감 관련 연구들이 주류를 이

루었으나, 근래에는 햅틱 적용된 스마트폰, 아이폰, 테블릿 PC등 

과 같은 제품의 등장으로 인해 모바일 디바이스 시장이 급격하게 

커지면서, 손 안에서 느낄 수 있는 촉감에 대한 연구들이 새롭게 연구되는 

추세이다.

워싱턴대 바이오로보틱스 연구실(BioRobotics Lab)의 공동책

임자 블레이크 하나포드(Blake Hannaford) 교수는 햅틱 인터

페이스를 ‘사람으로 하여금 가상의 공간, 또는 원격제어 환경을

직접 체험하는 것처럼 느끼게 하는 메카트로닉스 시스템’이라고

정의하고 있다

즉, 가상의 물체가 있는 것처럼 느낄 수 있도록 촉각적인 자

극을 사용자에게 전달하는 장치가 햅틱 인터페이스이다<그림

1>. 햅틱 인터페이스의 구성 요소로는 햅틱 장치 및 햅틱 제어

기, 햅틱 렌더링 과 가상환경의 대상 물체로 구성된다. 햅틱 장

치는 사용자가 가상환경의 대상 물체를 제어하기 위해 사용하

는 장치로서, 사용자 명령을 대상 물체에게 전달하며, 대상 물

체의 물리적인 동작의 결과를 사용자에게 촉감으로 전달해주는

기계장치이다. 햅틱 장치는 햅틱 제어기에 의해 사용자가 햅틱

장치를 사용할 때, 필요한 힘을 안정적으로 사용자에게 전달할

수 있도록 제어된다. 햅틱 렌더링 엔진은 가상환경의 물체와 상

호 작용할 때 사용자의 행동에 따른 물체의 물리적 반응(힘)을

계산하고, 반력을 생성하는 엔진이다. 즉 햅틱 장치는 사용자의

행동(입력)을 감지하고, 햅틱 렌더링 엔진은 사용자 행동과 이

로 인한 가상 물체의 물리적인 특성 또는 반응을 계산한다. 햅

틱 제어기는 렌더링 엔진의 계산 결과에 따라 햅틱 장치의 출력

의 크기 및 방향을 제어하여 사용자에게 다시 전달한다. 따라

서 햅틱 장치의 반응속도가 빠르고, 충분한 힘을 출력할 수 있

으며, 이를 정교하게 제어할 수 있도록 햅틱 렌더링 엔진의 성

능이 고도화 될 수록 사용자는 가상환경의 물체, 또는 원격지의

물체를 사실적으로 느끼게 된다.

이에 더하여, 정신물리학으로 대표되는 촉감 인지 기술은 인

간이 느끼고 있는 ‘정보’의 표현 방법과 측정법 등을 탐구하는

학문으로, 인간의 ‘느낌’에 의존해야 하는 햅틱 연구에서는 필수

적으로 연구되어야 할 분야이다. 사람이 구현된 햅틱 기술을 어

떻게 느끼는가, 햅틱 시스템이 실제와 같은 느낌을 재현하고 있

는가에 대한 고찰 등 사람과 인터페이스 간의 상호 작용을 분석

하고, 연구하는 분야이다. 인지과학은 햅틱 연구가 공학 엔지니

어가 아닌 인간의 본질에 관하여 연구하는 학자들이 햅틱 분야

에 발을 딛는 계기를 만들어 주고 있다. 

출처 : 터치 스크린에서의 촉각 기술 동향 (임정묵, 이종욱, 박준석), 한국전자통신연구원