햅틱스 연구 분야는 최근까지 용어 정의가 명확하게 안되어있는데요. 2007년 12월 말 대한민국 표준안(정보통신 단체표준 TTAS.KO-10.0274)이 마련되었으며, ISO(ISO 9241-910)에서는 국제 표준안을 마련중에 있습니다. ISO 표준안은 2008년말 혹은 2009년초에 확정될 예정입니다. 향후 통일된 용어가 사용될 수 있길 바래봅니다.
촉각 상호작용(haptic interaction)
: 촉각 정보를 전달하는 역할을 하는 물리적 장치를 조작하여 사용자가 촉각 정보를 갖는 가상 혹은 실제 환경을 체험하는 동안 발생하는 사용자와 환경간의 입출력 및 입출력에 따른 반응을 포함하는 일련의 과정 및 상태. 이때 촉각정보를 갖는 환경에 다수의 사용자가 개입하여 사용자 간의 공동 작업 및 상호 영향을 미치는 것도 촉각 상호작용의 영역에 포함됨.
햅틱스(haptics)
: 인간의 촉각과 관련된 학문 분야의 총칭. 크게 인간이 촉각을 느끼는 과정을 생리학(physiology)적으로 연구하는 분야와, 프로그래밍 된 규칙에 따라 동작하는 각종 장치나 기구를 이용 인간의 피부나 관절에 물리력을 전달함으로써 가상의 촉각적인 느낌을 재생하는 분야로 나뉜다. 햅틱스는 좁은 의미로 후자의 연구분야만으로 국한될 수 있다. 대표적인 응용 예로는 촉감을 느낄 수 있는 조이스틱이나 데이터 글러브 등을 이용하여 게임 등에서 가상의 물체와 상호작용하는 것을 들 수 있으며, 최근에는 적용분야가 인간컴퓨터상호작용(HCI) 전반으로 확대되고 있다. 햅틱스는 우리말로 ‘촉각학’으로 표현할 수 있다.
햅틱 디바이스(haptic device)
: 컴퓨터 또는 각종 기기를 사용중인 환경에서 사용자의 피부와 접촉하거나 혹은 사용자가 신체부위를 이용 조종하는 동안 사용자에게 가상의 촉각 정보를 전달하기 위한 물리적 장치. 질감을 느낄 수 있게 하는 마우스, 벽에 부딪히는 느낌을 재현하는 조이스틱 등이 그 예이다. 일반적으로 힘피드백장치와 질감제시장치로 나뉜다. 햅틱 디바이스는 길게는 햅틱 인터페이스 디바이스(haptic interface device)로 구체적으로 표현할 수 있으며, 우리말로 ‘촉각장치’라는 용어로 대신할 수 있다.
햅틱 인터페이스(haptic interface)
: 컴퓨터 등 각종 기기의 사용자에게 촉각 정보를 전달하기 위한 인터페이스 환경을 일컫는다. 햅틱 인터페이스는 제어기, 가상의 환경, 촉각 표현 알고리즘, 햅틱 디바이스 등으로 구성되어 사용자가 촉각 상호작용을 체험할 수 있도록 제공되는 구조를 의미하나, 좁은 의미로는 ‘햅틱 디바이스’만을 일컫는 의미로 사용할 수 있다.
햅틱 디스플레이(haptic display)
: 시각 디스플레이(visual display)의 의미처럼 촉각을 겉으로 나타낸다는 의미로써 촉각 상호작용 시스템을 이용하여 촉각을 재현하는 일련의 과정을 일컫는다. 좁은 의미로는 하드웨어만으로 국한되어 ‘햅틱 디바이스’만을 일컫는다.
힘피드백장치(force feedback device)
: 힘을 출력하는 장치로써 사용자에게 근감각(kinesthesia)과 관련된 느낌을 전달하는 것을 목적으로 하는 햅틱 다바이스. 물체의 질량이나 굳고 말랑말랑한 정도, 물체의 외형 등은 사람의 근육과 관절의 움직임을 통해 지각되는 현상이다. 이 과정은 물리적으로는 ‘힘’과 연관되어 있으므로, 위와 같은 촉각 정보를 전달하는 것을 목적으로 만들어진 햅틱 디바이스를 ‘힘피드백장치(Force Feedback Device)’라고 부른다. 힘피드백장치는 일반적으로 힘을 생성하기에 유리한 로봇 모양과 같은 기구적 구조를 띠고 있으며, ‘힘피드백장치’는 ‘역감장치’라는 용어로 대신할 수 있다. 또한 햅틱 디스플레이의 좁은 의미를 활용하여 영어로 ‘force feedback display’로 표현할 수도 있다.
질감제시장치(tactile display device)
: 피부에 직접적으로 자극을 전달하여 접촉면의 특성을 전달하는 것을 목적으로 만들어진 햅틱 디바이스를 ‘질감제시장치(Tactile Display Device)’라고 부른다. 접촉하고 있는 표면의 무늬 혹은 작은 모양들, 표면의 부드럽고 거친 정도, 냉온감 등은 피부를 표면에 직접 접촉하여서 피부를 통해서 느끼는 성질이므로 힘피드백장치와는 다르게 설계되어야만 한다. 질감제시장치는 다양한 형태로 개발될 수 있는데 가장 일반적인 것은 다수의 자극 핀을 동일 평면에 분산 배열하여 개별 핀의 동작 상태변화를 이용하여 각종 무늬나 모양을 표현하는 것이다. 이 외에도 진동기, 열전소자, 전단력(shear force) 발생장치, 전기자극, 정전기 등 다양한 자극 방법을 활용한다. 질감제시장치(tactile display device)는 햅틱 디스플레이의 좁은 의미를 활용하여 영어로 ‘tactile display’로 표현할 수 있다.
햅틱 렌더링(haptic rendering)
: 햅틱 렌더링이란 촉각상호작용 상황에서 가상의 물체와 햅틱 디바이스 사이에서 사용자에게 전달할 힘을 계산하고 출력하는 과정을 일컫는 말로, 가상 물체에 접촉했을 때의 반응이 적절히 촉각 정보로 출력될 수 있도록 하는 모델링 및 처리 방법을 포함한다. 촉각 특성을 포함한 가상환경이 있을 때 적절한 햅틱 렌더링 기법은 촉각 상호작용의 사실성과 안정성을 모두 높일 수 있게 한다.
원격접촉(teletaction)
: 원격접촉(teletaction)이란 로봇 원격제어를 연구하는 텔레로보틱스(telerobotics)에서 기원한 말로, 원격지에 의 로봇을 사용자가 조종기로 조종을 할 때, 원격지 로봇이 작업하는 동안 로봇에 장착된 센서에 의해 접촉력이 조종기로 전달되어 사용자가 원격지 물체를 접촉하는 듯한 느낌을 갖는 과정을 일컫는다. 원격접촉(teletaction)은 원격수술로봇이나 원자로 및 위험작업용 로봇 등의 원격 조종(teleoperation)에 적용되는 기술이다.
원격조종(teleoperation)
: 원격 조종(teleoperation)이란 표현 그대로 로봇 등 원격지에 있는 대상(Slave)을 사용자의 앞에 있는 조종기(Master)를 이용하여 조종하는 과정을 일컫는다. 원격 조종의 목적은 다양한데, 사용자가 원격지의 대상을 직접 조작하는 것과 같은 환경을 제공하는 것이 중요한 목적 중 하나이며 이 경우 원격접촉(teletaction)의 과정을 포함한다. 원격조종은 조종기(Master)와 원격지 로봇(Slave)이 같은 변위와 같은 힘으로 동작할 수 있도록 제어될 수 있도록 하는 것이 일반적이며, 사용 목적에 따라서는 적절하게 비율이 조절될 수도 있다.
접촉자(tactor)
: 접촉자는 햅틱 디바이스의 구성 요소중 피부에 직접적으로 물리력을 가하는 부위를 가리키는 말이다. ‘tactor’는 라틴어로 ‘접촉자’라는 의미이며, 핀배열로 이루어진 질감제시장치의 경우 모든 자극핀은 각각 접촉자(tactor)가 된다.
