전기자극 햅틱을 적용한 VR 트레이닝: "VR로 훈련한다"를 넘어 "현실과 유사한 훈련"으로(2)

안녕하세요 여러분! 웨이브컴퍼니입니다.😊

1편에서 “어떤 연구를, 어떻게 진행했는지”를 이야기했죠.

오늘은 성능 검증과 결과를 중심으로 얘기하려고 해요.

이번에도 역시 다소 어려운 이야기일 수 있지만

이런 결과들을 내기 위해 끊임없이 노력하고 있구나라고 봐주시면 좋을 것 같습니다!

이번 2편에서는 전기자극 기반 촉각과 EMG, ECG 측정 결과가 저희가 연구해 온 전도성 실리콘

 전극 ElecSil의 응용 영역과 어떻게 맞닿아 있는지도 함께 짚어보겠습니다!

어떻게 검증했을까?

평가 환경과 참여자

평가는 서울 XR 실증센터에서 이루어졌습니다. 참여자는 건강한 성인 12명으로, 평균 연령은 20대 후반입니다. VR 경험이 있는 참여자가 포함되어 있었고

촉각 자극은 개인별로 안전, 쾌적 범위 내에서 보정해 진행했습니다.

절차 개요

사전 안내 후 교육 콘텐츠를 체험하고, 장면 중간중간에 짧은 설문과 인터뷰를 진행했습니다.

전체 체험을 마친 뒤에는 사후 설문과 심층 인터뷰로 인식 변화를 정리했습니다. 안전성과 생리적 반응을 보기 위해 별도 표본에서 EMG(근전도)와 ECG(심전도)를 동시에 기록했습니다.

동기화 점검

시각·청각·촉각의 타이밍 불일치는 곧 이질감으로 이어집니다. 그래서 장면별 프레임 안정성

확인하고, 사운드 시작점촉각 시작 시점을 한 박자로 맞추어 화면에서 사건이 일어나는

그 순간, 피부 감각과 소리가 동시에 도착하도록 관리했습니다.

서울 XR 실증센터에서 제공한 평가 절차

어떤 지표를 봤을까?

주관 지표는 몰입감 변화, 다른 콘텐츠로의 적용 기대, 촉각의 필요성, 불편·이질감 등으로 구성했습니다. 각 항목은 체험 중간 피드백과 사후 설문·인터뷰로 함께 확인해 편향을 줄였습니다.

객관 지표는 EMG(근전도)와 ECG(심전도)를 동시에 기록해 자극 조건에서의 생리적 반응과

안전성 신호를 점검했습니다. 생체 신호 측정은 팔 부위를 중심으로 진행했습니다.

자극과 바이오신호 측정이라는 관점에서 보면, 이번 지표 구성은 당사가 수행해 온 ElecSil

전극 R&D의 응용 축과 동일 선상에 있습니다.

이해를 돕기 위한 사진

무엇이 드러났나? 결과 요약

주관 결과(설문·인터뷰)

몰입이 변화가 있다고 응답한 비율이 과반을 넘었습니다. 화면에서 일어나는 사건과 촉각 타이밍이 맞아떨어질수록 “현실 같은 느낌이 커졌다”는 의견이 반복적으로 관찰되었습니다.

다른 VR 훈련에도 적용을 기대한다는 응답이 높았습니다.

특히 충돌·타격처럼 순간 감각이 중요한 장면에서 기대치가 컸습니다.

동시에 불쾌감, 이질감을 보고한 응답도 있었습니다. 일부 참여자는 자극 부위가 실제 동작 부위와 더 가까우면 어색함이 줄 수 있다고 의견을 주었습니다.

객관 결과(EMG·ECG)

EMG에서는 자극에 따른 인위적 근수축이 관찰되었습니다. 이는 촉각 자극이 실제로 근육 수준의 반응을 유발했음을 보여주는 신호입니다.

ECG에서는 유의한 부정 변화가 확인되지 않았습니다. 본 연구 조건(팔 부위, 체험형 과제, 개인별 안전 쾌적 범위)에서는 안전성 신호가 양호했습니다.

생체 신호는 주관 응답과 달리 수치로 확인된다는 점에서 “효과의 가능성과 안전성”을

함께 해석하는 데 의미가 있었습니다.

이때 관찰한 EMG, ECG 항목 체계는 ElecSil 전극 연구에서 다뤄 온 측정 항목과 호응해

결과 해석의 일관성을 높여 줍니다.

서울 XR 실증센터에서 제공한 피드백 내용

데이터가 말해준 해석

첫 번째 메시지는 효과의 가능성입니다. 연구의 출발점은 ‘VR 체험을 넘어 현실과 유사한 훈련으로 인식이 전환되는가’였습니다. 이번 결과는 EMS 기반 촉각 요소가 그 전환을 돕는 신호를 제공합니다. 특히 화면 사건과 촉각 타이밍이 맞아떨어질 때 몰입이 높아졌다는 응답이 과반으로 확인되었고 충돌, 타격 등 순간 감각이 중요한 장면에서 효과 기대가 더 컸습니다. 다만 일부 이질감 신호는 남아 있어, 자극 부위·파형·세기 조합의 정교한 최적화가 다음 단계 과제입니다.

두 번째 메시지는 쾌적성 최적화입니다. 불쾌감, 이질감 신호가 있었기 때문에 자극의 부위, 파형, 세기, 지속시간을 장면 특성과 해부학적 동작 흐름에 더 가깝게 맞추는 작업이 필요합니다.

세 번째 메시지는 안전성입니다. 본 연구 조건에서 EMG, ECG 기반의 안전 신호는 양호했습니다. 다만, 범위를 넓힌 일반화를 위해서는 더 다양한 표본과 장시간 과제에서의 데이터가 요구됩니다.

표본 규모가 크지 않아 일반화에는 주의가 필요합니다. 교육 콘텐츠도 비교적 단시간, 단순 과제

 중심으로 구성되어 있어, 복합 장시간 과제로 확장 검증이 필요합니다.

다음 단계: 더 현실 같은 훈련을 위해

1. 자극 부위를 실제 동작과 더 밀접한 위치로 확장해 해부학적 일치를 높이겠습니다.

2. 파형 라이브러리를 세분화해 쾌적성 최적화를 진행하겠습니다.

 3. 다양한 교육 시나리오에 적용해 범용성을 점검하겠습니다.

4. EMG ECG 외에도 추가 생체지표를 검토해 안전효과에 대한 다층 데이터를 수집하겠습니다.

5. ElecSil R&D에서 확보한 전극 참조 위치, 밀착 일관성 원칙을 적용해

부위 확장 및 쾌적성 튜닝을 진행하겠습니다.

6. ElecSil 전극을 활용한 파일럿 프로토콜을 별도로 설계해

이번 결과와의 정합성을 단계적으로 확인하겠습니다.

ElecSil과의 맥락 정리

웨이브컴퍼니의 ElecSil은 전도성 실리콘 기반의 전극, 스마트 R&D를 지칭합니다. ElecSil이 다루는 응용 분야는 전기 자극(EMS)과 바이오신호(ECG, EMG) 측정으로 요약될 수 있는데, 이번 연구가 다룬 내용 역시 전기자극을 이용한 촉각 피드백EMG, ECG 동시 관찰이 중심이었습니다.

즉, 연구의 주제와 방법이 ElecSil의 기술 영역과 본질적으로 맞닿아 있어

두 작업은 응용 축을 공유할 수 있습니다.

또한 이번 연구에서 얻은 몰입, 쾌적성, 안전성 관련 결과는 장면 특성에 따른 파형, 세기, 지속시간, 자극 부위 조건을 정리하는 데 유용한 참고값이 됩니다. 이 값들은 ElecSil R&D에서 다뤄 온

전극 부착 일관성, 접촉 안정화, 신호 품질 관리 같은 원칙과 연결해 해석할 수 있으며, 향후 ElecSil 기반의 교육/훈련용 촉각 적용을 설계, 검토할 때 참조 기준으로 활용할 수 있습니다.

마무리

이번 연구를 통해 우리가 확인하고자 했던 본질, 즉 “VR을 이용한 훈련”을 넘어 “현실과 유사한 훈련”로의 인식 전환 가능성이 데이터로 뒷받침되었습니다. EMS 요소를 적절한 타이밍과 질감으로 결합하면 사용자의 체감이 한 걸음 더 현실에 가까워질 수 있음을 확인할 수 있었습니다.

지금까지 총 2편에 걸친 웨이브컴퍼니의 연구 과정과 결과였는데요!

다소 어려운 내용이었음에도 끝까지 읽어주셔서 감사드립니다!

저희는 앞으로도 꾸준히 발전해 나갈 것을 약속드리며

그럼 다음 소식 때 찾아뵐게요! 🙌

참고

김대준 Implementation of Virtual Reality Training Contents Using Haptic Devices 논문

웨이브컴퍼니 전도성 실리콘 ElecSil 관련 대외 보도

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