본 실험에서는 20세 이상의 사람을 대상으로 초음파를 이용한 촉감 제시 장치를 활용하여 피험자의 검지에 촉감을 발생시켰을 때 촉감 요소의 변화에 따라서 나타나는 촉감의 반응 정도와 종류를 기록하여, 촉감 요소의 변화와 피험자의 반응 간의 상관관계를 분석해 가상의 감각제시에의 각 촉감 요소의 역할과 효과적인 변화 가능 범위를 밝혀낸다. 이를 위해 본 연구에서는 초음파 촉감 전달의 민감도 측정과 실제 질감과의 유사도 검증 실험을 실시한다. 초음파 촉감 민감도 측정을 위하여 피험자에게 시험 전 촉감 테스트기를 이용한 촉감 민감도 평가를 수행하고, 미리 준비된 가상 감각 요소를 피험자에게 제시한 후, 각 요소의 강도를 변화시켜 가면서 매 변화 마다 피험자가 촉감을 느끼는지 여부를 확인하고 기록한다. 각 촉감은 4초 동안 주어지며, 피험자가 초음파에 의한 촉감을 느끼는 경우 해당 압력값을 기록 한 후 질감 유사도 검증 실험을 실시한다. 
질감 유사도 검증은 실제 질감 표본과 초음파 촉감 전달 장치에 의해 재현된 질감 표본을 피험자에게 동시에 제시한 후, 질감 유사성을 거칠기, 부드러움의 두 가지 요소에 대한 피험자의 주관적인 점수를 기록한다. 총 15종류의 질감 표본 및 초음파 질감 전달 방법이 각 세번 제시되면 실험이 종료되며, 기록한 점수로 질감 표본과 초음파 발생장치에 의한 촉감의 유사도를 구하여 주어진 촉감 제시 방법의 적절성을 검증한다. 초음파 촉감 전달에 사용되는 파라메터는 1995년 출간된 Diane Daleckirk의 논문을 참고하여 선정하였다. 본 실험에 사용하는 초음파 발생 장치는 의료 용도의 안전 기준이 존재하지 않기 때문에, 의료용 초음파 장비 중 초음파 출력 상한이 가장 낮은 초음파영상진단장치의 안전 기준을 참고하여 안정성을 검증하였다. 촉감의 강도 증가시 피험자가 통증을 느끼는 경우 즉시 실험을 중단한다.

본 실험에서 사용하는 초음파 파라메터의 공간 최대 시간 평균 세기는 12.31~28.27mW/cm^2이고 열 지수는 연부 조직 열 지수 0.00039, 뼈 열 지수 0.011이며, 역학 지수는 최대 1.06으로 식품의약품안전처의 초음파영상진단장치의 초음파 출력 기준규격을 만족하는 초음파 만을 사용한다. 초음파 발생 장치에 연결 된 소프트웨어를 통해 제어하며, 소프트웨어에서는 지정된 범위(펄스 길이 0.5ms~10ms, 초음파 압력 1.5MPa 이하)내의 값으로만 초음파 파라메터 조절이 가능하게 하여 실험 도중 실험수행자의 조작에 의해 의도하지않은 초음파 출력이 발생하지 않도록 안전장치가 구성되어있다. 초음파 자극은 실험 참가자의 오른손 검지에 한 번에 4초 동안 주어지며, 초음파 압력은 이전 값의 10% 범위 내에서 조절한다. 초음파 자극은 피험자의 촉각 임계치를 찾을 때까지 진행하나, 초음파 자극 제시 횟수가 10회를 초과하는 경우 현재 압력 값을 촉각 임계 값으로 설정하고 실험을 중단한다. 초음파 자극은 방문일 당일만 주어지며, 실험시간 3시간 50분 중 중간 휴식시간을 포함하여 200분 동안 주어진다.

상세내용

본 실험에서 사용하는 초음파 파라메터의 공간 최대 시간 평균 세기는 12.31~28.27mW/cm^2이고 열 지수는 연부 조직 열 지수 0.00039, 뼈 열 지수 0.011이며, 역학 지수는 최대 1.06으로 식품의약품안전처의 초음파영상진단장치의 초음파 출력 기준규격을 만족하는 초음파 만을 사용한다. 초음파 발생 장치에 연결 된 소프트웨어를 통해 제어하며, 소프트웨어에서는 지정된 범위(펄스 길이 0.5ms~10ms, 초음파 압력 1.5MPa 이하)내의 값으로만 초음파 파라메터 조절이 가능하게 하여 실험 도중 실험수행자의 조작에 의해 의도하지않은 초음파 출력이 발생하지 않도록 안전장치가 구성되어있다. 초음파 자극은 한 번에 4초 동안 주어지며, 초음파 압력은 이전 값의 10% 범위 내에서 조절한다. 초음파 자극은 피험자의 촉각 임계치를 찾을 때까지 진행하나, 초음파 자극 제시 횟수가 10회를 초과하는 경우 현재 압력 값을 촉각 임계 값으로 설정하고 실험을 중단한다. 초음파 자극은 방문일 당일만 주어지며, 실험시간 3시간 50분 중 중간 휴식시간을 포함하여 200분 동안 주어진다.

건강한 자원자

연구 참여에 있어 정신적, 신체적으로 제약이 없는 사람에 한해서만 실험을 진행한다.

임상시험 검사를 거부한 경우, 의사소통이 어렵고 검사에 협조가 어려운 경우, 오른손 검지에 자상 또는 화상에 의한 상처가 있는 경우 피험자에서 제외한다.

초음파로 생성된 질감과 실제 질감과의 유사성 (%)

당일 촉감 자극과 동시에 점수 평가

초음파에 의한 촉감 민감도 (kPa)

당일 촉감 자극과 동시에 점수 평가