인간의 지각 요소: 촉각

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1. 촉각 지각

촉각적 지각을 영어로 표현하면 Haptic Acception이다.

이를 우리는 일반적으로 편하게 터치(Touch) 또는 햅틱이라고 부르지만, 사실은 촉각, 자기 수용, 운동의 복합적인 감각을 포함하는 개념이다.

인간의 촉각 수용기는 인간이 세상을 다루는 능력에 통합되어 있다.

이 때문에 촉각과 관련된 컴퓨터 인터페이스는 입출력 모두의 형태가 될 수 있다.

컴퓨터가 표시하는 출력도 물리적 자극이며, 체험자가 컴퓨터를 조작할 때 쓰는 입력 디바이스도 물리적인 연결로 구성되어 있기 때문이다.

촉각이 이루어지기 위해서는 운동이 필요하고, 그 운동을 통해서 신체와 그 대상이 접촉해야 한다.

접촉이 일어나는 순간, 우리는 피부에 있는 신경을 통해 촉각을 느낄 수 있다.

이러한 특징 때문에 인간의 운동감각과 촉각은 분리가 거의 불가능하다.

하지만 아이러니하게도 우리가 흔히 접하고 있는 컴퓨터 디스플레이는 이와 정반대의 특성을 지니고 있다.

여태까지 인간의 운동감각과 촉각을 합친 컴퓨터 디스플레이가 존재했는가를 한 번 생각해 보자.

일부 VR 애플리케이션은 촉각 피드백을 활용하여 존재감과 현실감을 높이고 있는데, 그 피드백의 수준이 매우 원시적일지라도 피드백이 아예 없는 것보다 훨씬 뛰어난 만족감과 몰입감을 선사할 수 있다는 것에 집중해 보자.

꼭 VR로 가지 않아도 게임을 즐기는 사람들이라면 키보드와 마우스로 게임을 즐기는 것이 더 편할 수는 있어도 진동 기능, 적응형 트리거 등 콘솔 게임 컨트롤러에서 접할 수 있는 다양한 피드백의 매력에 빠져드는 모습을 쉽게 접할 수 있을 것이다.

 

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2. 촉각의 종류

촉각에는 정적 압력, 동적 압력, 피부 스트레칭, 근육의 길이, 힘줄 스트레스, 진동, 관절각, 통증 등 정말 다양한 감각의 종류가 포함되어 있기 때문에 다중 감각 양식이라고 생각할 수 있자면 이러한 정보를 뇌에 전달하는 경로는 하나의 신경으로 이루어져 있다고 한다.

 

2.1. 햅틱 공간 및 임시 해상도

촉각에도 '해상도'라는 개념이 적용될 수 있다.

이는 우리가 가지고 있는 신경을 활용해 피부로 느낀 촉각을 얼마나 정확하게 받아들이냐에 대한 것이다.

일반적으로 털이 많은 피부보다 그렇지 않은 피부가 좀 더 촉각에 민감하다고 알려져 있으며, 이를 잘 보여주는 시연이 '2점 식별 검사'이다.

이 검사는 대상자의 눈을 가리고 동시에 피부의 다른 두 지점에 압력을 가하는 검사이다.

압력을 가하는 두 지점 사이의 거리를 조금씩 줄이다 보면, 어느 순간에는 두 지점을 명확하게 구분할 수 없게 된다.

이처럼 인간이 감각 기관을 활용해 가해진 자극을 정확하게 지각할 수 있는 한계 지점을 지각 한계라고 부르는데, 일반적으로 손가락 끝은 약 2mm, 손바닥은 약 8mm, 손등은 약 70mm이라고 한다.

 

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3. 촉각 착각

촉각에 대한 착각은 일반적으로 쉽게 느끼기 힘든 착각이다.

굉장히 부자연스러운 자극에 의해 유발되거나, 사지 절단처럼 굉장히 끔찍한 일을 겪었을 때, 평소에 취할 일이 없는 낯선 활동을 취했을 때 착각이 주로 일어나기 때문이다.

그중 대표적인 착각 중 하나가 '피노키오 착각'이다.

이는 신체의 일부가 실제로는 움직이거나 변하지 않았는데, 그 신체 부위가 움직이거나 길어졌다고 느끼는 착각을 말한다. 

피험자가 눈을 감고 있을 때 진동기를 이용해 팔꿈치의 신경을 자극하면, 피험자는 자신의 팔이 움직이지 않았음에도 팔이 움직이거나 피노키오의 코처럼 늘어나는 것과 같은 착각을 경험했다는 것이다.

이 착각은 근육을 자극하는 기술을 활용해 거짓으로 신체의 일부분이 왜곡되었다고 느끼게 만들 수도 있음을 보여준다.

이와 유사한 착각이 '긴 팔 착각'이다.

이 착각은 사운드와 연관이 있는데, 촉각에 해당하는 사운드가 더 멀리서 느껴지는 효과에 의해 자신의 팔이 실제 길이보다 더 길어졌다고 느끼는 착각을 말한다.

눈을 가린 피험자가 오브젝트를 손에 들고 있다가 떨어트렸는데, 바닥에 오브젝트가 떨어지면서 나는 소리가 실제 오브젝트의 위치보다 더 멀리서 나도록 만들면 피험자는 자신의 키가 실제보다 더 크다고 느낀다는 것이다.

또 다른 착각은 '환상통'인데, 이는 사지 일부가 절단된 환자에게 나타나기 때문에 사지가 온전한 사람들은 경험할 일이 없어서 명확한 이해가 어려운 착각이다.

이는 밝혀지지 않은 원인에 의해 절단된 팔다리의 말단 부위에서 이미 사라진 팔 또는 다리에서의 통증, 가려움 등을 지각하는 착각을 말한다.

환자가 겪는 고통을 완화하기 위해서 거울 앞에 선 뒤에 환상통이 일어나고 있는 부위의 팔 또는 다리를 만지거나 긁는 방법(거울에서는 좌/우가 반전되므로)이 사용된다고도 한다.

가상 현실 기술과 연관되어 있는 마지막 착각은 '리디렉션 터치'라는 이름의 착각이다.

이 착각은 HMD 기기를 착용하고 있어서 자신의 실제 팔을 볼 수 없는 체험자들이 실제 팔이 자신이 인지하는 위치와 '약간' 다른 곳에 있다고 느끼는 착각이다.

VR 환경에서 사용자가 가상의 물체를 만지고 있다고 느끼게 만들기 위해서 실제 체험자 손의 위치와 가상의 손 위치를 다르게 설정하는 것이다.

이를 통해 체험자는 가상의 손이 물체를 직접 만지고 있다고 느끼지만, 실제로는 체험자의 손이 다른 곳에 위치할 수 있다.

이 착각을 활용하면 가상 공간 내에서의 체험자의 행동과 감각, 위치를 적절하게 왜곡하여 제한된 물리적인 환경을 최대한 활용할 수 있게 만들 수 있다.

우리가 일상적으로 경험하는 촉각적 착각의 예시를 찾아보자면, 사물의 물질적 특성이 기대되는 무게에 영향을 미친다는 점이다.

우리는 학습과 경험을 통해서 나무보다 금속이 더 무거울 것이라고 기대하게 되는데, 만약 그 기대보다 자신이 느낀 무게가 더 가벼웠다면, 실제 무게보다 좀 더 가볍다고 지각될 수 있다.

 

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4. 촉각적 로컬라이제이션 지각

촉각은 신체 부위가 어딘가에 접촉하면서 일어나는 지각이기 때문에 시각과 청각과 달리 신체 바로 위에서 일어난다는 특징이 있다.

이 때문에 촉각적 로컬라이제이션은 촉각을 감지한 부위, 그 부위와 연관되어 있는 뇌의 부위에 전적으로 의존할 수밖에 없다.

촉각에 의한 지각은 그 자체로도 정확도가 꽤 정확한 편이지만, 시각이 개입하면서 비로소 확증된다는 특징이 있다.

결국 촉각도 다른 지각과 함께 연관되어 완성되는 여러 감각의 조합의 일부, 즉 크로스 모달 지각에 해당된다는 것이다.

 

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수고하셨습니다!

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