감성공학의 탄생과 배경

  감성공학이란 용어를 처음으로 사용한 것은 마츠다주식회사 회장 야마모도겐이찌이다. 야마모도는1986년의 미국 미시간대학에서의 특별강연에서, 자동차는 문화창조에 이바지하지 않으면 아니된다는"자동차 문화론"을 전개하면서, 그 기법으로서 Kansei Engineering(감성공학)이란 용어를 사용하고 있다. 승차감이나 인테리어가 승차자의 요구나 감성을 충족시킬 수 있는 자동차 생산을 제안하였으며, 그 결과로서 마츠다사의 요꼬하마연구소에 감성연구실을 설립하였고, "인테리어즘"이란 문제점을 제안하면서 승용차 "페레소나"를 개발하게 되었다. 한편 나가마찌는 물질문명 다음으로는 반드시 심리적인 만족을 추구하는 정서시대가 찾아 올 것이라는 예측에서 1970년에 정서공학(Emotion Technology)을 창설하여 연구를 시작했다. 1988년의 제 10회 국제 인간공학회(호주 시드니)에서 정서공학이란 명칭을 감성공학으로 바꾸고는 17년간의 연구결과를 발표해서 전세계로부터 호평을 받았다. 호주정부로서도 감성공학을 꼭 도입하고 싶다는 의견제시가 있을 정도였다.

그렇다면 감성공학이란 과연 무엇인가, 무엇을 의도하고 어떤 효과가 있을 것인가.  가령 A라는 사람이 자기 집을 짓고 싶다고 생각했다고 하자. 예산은 충분하지 않지만 외관은 될 수 있는대로 '호화'롭게 꾸미고 싶다는 것이 A의 희망이다. 이 경우 A가 희망하는 '호화'란 감성을 분석해서,어떤 디자인을 하게 되면 호화롭게 보일 것인가를 추정하고, 그것을 실시하기 위한 설계도가 작성되어 그 설계도에 따라 건축을 하면 그 희망은 달성될 수 있을 것이다. 그리고 A의 생각은 될 수만 있다면 '고급'스러운 현관을 만들고 싶다.안방은 '차가운'느낌이 들도록 하고 싶다. 응접실은......등과 같이(희망사항이 커질 수 있다고, 생각하게 되고), 또 주방에 대해서는 '넓직하고 여유 있는' 것이 바람직스럽다는 A부인의 희망도 포함될지 모른다. 이런 경우에도 이상과 같은 '감성'을 분석하여, 어느 정도의 면적이 필요하고 창문은 어떤 것을 어느 쪽에 달, 조명은 어떤 타입으로 할 것이며, 커텐은 어떤 타입으로 할 것이며, 그 색상은 어떤 것이 좋을 것인가 등 구체적인 디자인의 규격을 마련해 간다면, A의 희망과 같이 이루어질 것이므로 A는 자신이 원하는 대로의 완성된 집에서 만족스럽게 살게 될 것이다. 이와 같이 어떤 사람이 지니고 있는 감성(이미지)을 구체적으로 디자인 요소로 실현하는 공학적 기법이 감성공학인 것이다 {감성공학(도서출판 상조사)에서 인용}
 
 감성공학(Aesthetic Engineering)이란, 인간-기계 체계 계면(interface)설계에 감성적 차원의 조화성을 도입하는 공학이다. 제품 설계에 인간의 특성과 감성을 최대한 반영하는 공학 기술이다. 즉 다시말하면 인간이 가지고 있는 소망으로서의 이미지나 감성을 구체적인 제품설계로 실현해 내는 공학적인 접근  방법으로서, 인간의 감성을 정성, 정량적으로 측정 평가하고, 과학적으로 분석하여 이를 제품이나 환경설계에 응용하여 보다 편리하고 안락하며 안전하게 하고 더 나아가 인간의 삶을 쾌적하게 하고자 하는 기술이다.


감성공학의 탄생
 인간의 감성을 정량적으로 측정하여 평가하고 공학적으로 분석하여 이것을 제품 개발이나 환경 설계에 적용함으로써 더욱 편리하고 쾌적하며 안전한 인간의 삶을 도모하려는 기술이다.
기본 철학은 인간 중심의 설계이며, 1988년 시드니 국제 인간공학 학회에서 '감성공학'으로 명명되었다. 그 발단은 미국․ 유럽 등의 휴먼 머신 인터페이스 기술과 일본의 정서공학이라 할 수 있다.
개인의 경험을 통해 얻어지는 외부의 물리적 자극에 대한 쾌적함․안락함 또는 불쾌함․불편함 등의 복합적인 감성을 과학적으로 측정․분석하여 공학적으로 적용시켜 제품이나 환경을 그것에 맞게 편리하고 안락하며 쾌적하게 개발하려는 분야이다.

 이 분야는 크게 다섯 가지 분야로 나눌 수 있다. ①인간공학․인지공학 등 인간 특성을 파악하려는 연구에 기본을 둔 생체 측정 기술, ②인간 특성에 적합하도록 사용자 인터페이스를 실현하기 위한 기술로서 센서 공학․퍼지 뉴럴 네트워크 기술․신경망 기술 등 인간의 오감(시각․청각․촉각․미각․후각) 센서 및 감성 처리 기술, ③산업 디자인 등의 감성 디자인 기술, ④마이크로 기구 설계․극소기계 응용 등 마이크로 가공 기술, ⑤사용성 평가 기술․가상현실 기술 등으로서 인간에 대한 적합성을 판단하고 새로운 감성을 창출하기 위한 기술이다.

 처음 시작은 인간공학의 한 분야로 연구되어 작은 학문으로 시작 되었으나 지금은 인간공학의 학문과 동일하게 본기도 한다.


감성공학의 배경
 인간공학을 일보 전진시키고 발전시킨 이 감성공학이 일본에서 시작되고 활발히 연구되고 있는 이유를 생각하여 볼 필요가 있다. 일본의 가전제품과 자동차는 잘 알려진 바와 같이 성능과 품질, 그리고 가격 면에서 세계를 석권하고 있다. 기계 자체만을 고려할 때 made-in-Japan에는 국제적으로도 경쟁상대가 없으며, 제품의 성능과 품질만으로는 더 이상 소비자들의 관심을 모으기 어려운 상황에 도달하여 있다. 따라서, 이들 제품에 대한 새로운 소비를 창출하기 위해서 하드웨어의 우수한 성능과 품질에 더하여 이들 제품이 소비자의 감각적 또는 정서적인 욕구까지 만족시키도록 배려하겠다는 노력이 감성공학으로 나타났다고 할 수 있다. 일본이 가전제품과 자동차의 개발에 감성공학의 연구를 집중시키고 있는 데에서 그들의 의도를 짐작할 수 있다. 

 운전자가 더위를 느끼면 저절로 창문이 열리는 자동차, 시청자의 기분 에 맞춰 화면색깔과 음향이 바뀌는 TV등, 우리의 생활을 보다 쾌적하고 안락하게 유지하도록 인체의 특성과 감성을 제품설계에 최대한 반영시키는 기술이 감성공학이다. 감성공학기술은 크게 생체측정, 인간 및 인지공학을 포함하는 인간감성특성파악기술, 산업디자인 및 인공 현실감등의 감성디자인기술, 반도체센서, 퍼지, 신경망기술 등 오감센서 및 감성처리기술, 마이크로 기구설계, 동력전달기술 극소기계응용의 마이크로 가공기술 등으로 나눌 수 있다. 감성공학(感性工學)은 앞에서도 말한바와 같이 인체의 특성과 감성을 제품설계에 최대한 반영시키는 기술. 이 기술은 크게 생체측정, 인간 및 인지공학을 포함하는 인간감성 특성파악기술, 산업디자인 및 인공현실감 등의 감성 디자인 기술, 반도체센서, 퍼지, 신경망 기술 등 오감센서 및 감성처리기술, 마이크로 기구설계, 동력전달기술, 극소기계응용의 마이크로 가공기술 등으로 나뉜다.

 우리나라에서도 2001년까지 기반기술을 확보하기 위하 'HAN 프로젝트'의 한 분야로 감성공학을 선정, 기술개발을 추진중이다.

감성공학은 배경은 인간공학으로부터 시작된다고 할 수 있다. 따라서 인간과 기술사이의 접점을 보면 정보혁명은 인간이 여지껏 일궈놓은 모든 이념, 사상 따위를 넘어서 우리에게 새로운 삶의 질서와 태도를 요구한다. 혁명을 거부하는 이에게는 '정보 빈자'(貧者)의 삶이 강요되는 국면이다. 정보 빈자의 대열에 끼지 않으려고 오늘도 디지털화를 향한 시행착오에 자신을 내맡긴다. 음성명령으로 작동되는 내 컴퓨터는 가끔씩 엉뚱한 웹사이트에 나를 내려두지만 구태여 원망할 생각이 없다. 내년에는 분명히 더 뛰어난 기술이 선보일 테니까.

 조느라 얼굴 위로 떨군 책을 치우며 다시 '북 리더'(Book Reader)를 떠올린다. 처음에는 로보캅이 읽는 것처럼 거북하게 들리겠지만 몇 년 뒤에는 성우의 목소리만큼 감미로워지지 않을까? 필요는 기술의 어머니이지만, 인간은 그런 필요(수요)를 끊임없이 창출해내는 복제불능의 개체이다. 인간과 기술 사이의 접점은 갈수록 커질 수밖에 없다.

HCI(Human Computer Interaction or Interface)
HCI는 Human Computer Interaction의 약자이다. 즉, 인간과 컴퓨터- 크게 말하면 기계-의 상호작용을 연구하는 산업공학의 한 분야이다. HCI는 정보통신 산업사회의 Computer H/W 및 S/W 관련 시스템을 연구, 개발함에 있어서 생리적, 지능적, 감성적 특성 등의 인간요소(Human Factor)를 고려한 User-Oriented Design을 추구하여 사용자 편의성(Usability)과 수용성(Acceptability)이 우수한 인간 최적합의 Computer 시스템을 구축하기 위한 제학문적(Interdisciplinary Technology; 전자공학, 컴퓨터공학, 제어공학, 정보 및 생체역학, 상업심리학, 작업생리학, 산업공학, 인간공학 등) 연구이다.
 즉, 컴퓨터 시스템 설계시 인간의 요소를 고려하여 효율성을 높여 사용자가 배우기 쉽고, 상용시 불편함을 최소화하여 만족스러운 작업을 할 수 있도록 구성하는 것이다. 그러기 위해 산업공학의 전공인 인간공학을 중심으로, 인지공학, 안전공학, 감성공학을 공부하며, 기반이 되는 여러 툴들을 배우고 있다. 인간(사용자) 중심의 공학을 연구하는 HCI는 공학 중 유일하게 방법공학, 관리공학을 지향하며 인간의 조화로운 기계와의 상호 작용으로 효율성 향상과 안전성 향상에 기여하고 있다.


HCI 의 중요성
 최근의 컴퓨터의 운영체계가 Text위주의 명령에서 Windows와 같은 GUI(Graphical User Interface) 방식으로 바뀌고있고 인간의 다양한 기능을 사용하는 Multimodal Interface 시스템으로 발전하고 있다. GUI는 HCI의 주된 목적인 사용하기 쉽고 배우기 쉽고 사용시 편리함을 느낄 수 있도록 고안된 기술로서 상업적으로 크게 성공함으로서 인간요소의 고려가 매우 중요함을 보여주는 예가되며, 차세대 멀티미디어 정보통신서비스가 유용한 인간생활의 수단이 되기 위한 복합적 지능적 인간적 멀티모달 인터페이스의 연구가 필요하다.

․컴퓨터 사용계층의 일반화
컴퓨터의 주된 사용자가 극소수의 전문가부터 일반대중으로 확산됨으로서 사용편이성(Usability)과 사용자의 수용도(User Acceptability)가 매우 중요한 문제로 대두되고 있으며, "얼마나 쉽게 배울 수 있는가?, 얼마나 신속하게 작업을 할 수 있는가?, 조작오류를 줄일 수 있는가?, 사용자가 주관적으로 만족할 수 있는가?, 조작법을 오래 잊지 않고 기억 할 수 있는가?, 인간 특성에 적합 /안전한가?" 와 같은 인간의 요소가 시스템 설계자들의 중요한 목표가 되고 있다.

․컴퓨터 사용환경의 다양화
컴퓨터 기술의 발달로 인하여 실생활의 모든 분야에서 응용이 되고 있으므로 현대 생활의 모든 활동은 거의 HCI라고 말해도 지나치지 않다. Video의 리모콘의 조작을 예로 들면 신형의 리모콘일수록 한번의 조작으로 예약녹화가 실행되도록 되어 버튼의 기능이 쉬워졌다. 이처럼 사용자 중심의 설계(User-Centered Design) 가 상업적인 밀접한 관계가 있으므로 사용자 인터페이스에 대한 연구는 매우 중요하다고 할 수 있다.

․매체의 다양화
최근의 중요한 정보는 Text 위주의 정보에서 SILK(Sound, Image(graphic). Language, Knowledge)등의 다양한 매체를 통한 정보로 바뀌고 있다. 예를 들어 VR(Virtual Reality) 구현시 입체감을 표현할 수 있는 시각적인 방법의 연구는 우선 인간의 시각능력에 대한 연구가 필수적이다. 마찬가지로 청각, 후각, 촉각 등의 인간의 감각인지 과정에 대한 연구가 매체의 효율적인 응용에 있어서 매우 중요하다.

․기술 및 경제적 중요성
H/W는 매년 2배 이상으로 발달하여 처리속도나 기억용량, 통신의 속도가 매우 빨라짐으로 인하여 현재는 HCI가 병목(Bottleneck)으로 등장하고 있다. 그러므로 인간-시스템 인터페이스의 정보 입출력 속도가 전체 시스템 속도의 중요한 부분을 차지하게 되어 사용하기 쉽고 인간 적합성이 우수한 시스템의 개발은 제품의 경쟁력에 매우 중요한 영향력을 미치게 된다.

 인간공학의 연구방법을 보면 다음과 같다.

 역학조사에 의한 연구방법 - Identification of the incidence, distrubution, and potential controls for injuries.
 
 생리학적인 연구방법 - 척추에 걸리는 하중 등의 인체의 현상을 역학적인 방법에 결부시켜 수학적으로 모델링(modeling)하여, 상지에 부하되는 허용하중을 연구하는 방법 

 생체역학적인 연구방법 - 심박수, 산소소모량 등의 생리적 현상을 측정하여 에너지 소모량 등  을 추정하는 연구방법
 

 인체심리학적인 연구방법 - Perceived exertion by the subjects.



인간공학의 학문분야를 보면 다음과 같다.

 감성공학(Image Technology, Emotional Engineering, Kansei Engineering) - 인간이 가지고 있는 소망으로서의 이미지나 감성을 구체적인 제품설계로 실현해내는 공학적인 접근방법으로, 인간감성의 정성, 정량적 측정, 이의 분석과 평가를 통한 제품, 환경설계에서의 반영과정을 포함한다.
 응용기술 : 인간에 대한 적합성 판단, 새로운 감성 창출
 기반기술 : 인간특성 파악
 구현기술 : 인간 특성에 알맞도록 Interface 구현
 
 생체역학(Biomechanics) - 신체운동과학을 운동기능학(kinesiology)이라 하는데, 이는 그리스어의 kinesis(운동)와 logia(학)의 합성어이다. 이의 기초학문으로는 해부학(anatomy), 신경근생리학(neuro-muscular physiology) 및 역학(mechanics)등이 된다. 신체역학은 운동기능학의 한 분야로서 뉴우튼(Newton, 1643-1727)의 운동법칙과 생명체의 생물학적 법칙(biological laws of life)에 의하여 움직이는 하나의 시스템으로 보고 생체에 작용하는 힘과 그 결과로 생기는 운동에 관하여 연구한다. 이는 생체에 작용하는 힘이 평행상태인 정지하고 있는 신체를 연구하는 정력학(statics)과 운동하고 있는 신체를 연구하는 동역학(dynamics)으로 나누어지며, 동역학은 다시 운동학(kinematics)과 운동역학(kinetics)으로 세분된다. 운동학은 힘과 관계되는 운동중의 신체변위, 속도 및 가속도 등을 연구하고 운동역학은 운동을 생기게 하거나 변화시키게 하는 힘을 연구한다. 인간공학에 있어서는 자세나 동작의 연구에 응용된다. 

 인체측정학(Anthtopometry) - 신체부위의 칙수와 신체적 특성을 측정하여 자료를 산출하는 작업으로, 표준자세에서 움직이지 않는 상태로 신체 각 부위의 길이, 무게, 부피, 둘레 등을 측정한 구조적 인체치수(structural(static) body dimensions)와 움직이는 자세에서 관절의 운동이나 동작범위 등의 동적 특성과 각 부위의 관성특성(center of gravity, moment 등)등을 측정한 기능적 인체치수(functional(dynamic) body dimensions)로 분류된다. 인체측정은 인체측정기를 사용하거나 사진촬영술을 이용하며 형상의 측정을 위해서는 형상측정기나 모아레(Moire) 간섭촬영술을 사용한다. 

 인지공학(Cognition Engineering) - 보편타당한 지식의 획득과정. 즉, 지각, 판단, 결정, 기억, 추론, 문제의 해결, 언어이해, 언어사용과 인간이 태어날때부터나 또는 경험적으로 획득하고 있는 기존의 정보에 기초하여 외계의 사물에 관한 정보를 선택적으로 받아들여 그것에 의해 사물의 상호관계, 일관성, 진실성 등에 관한 새로운 정보를 축적하거나 외부에 전달하며 또는 이러한 정보를 이용하여 적절한 행위 선택을 하거나 적절한 기능을 행사하기 위한 생체의 능동적인 정보의 수집, 처리 활동을 총칭한다. 

 안전공학(Safery Engineering) - 자기자신의 생명과 건강을 안전하게 유지하기 위하여 자기를 방어하는 것은 인간의 기본적인 욕구에 기초한다. 안전이란 위험(risk or danger)으로부터 상대적으로 얼마나 멀리 떨어져 있느냐 하는 것을 측정하는 것으로서 안전을 공학적으로 연구하고 분석하여 실제 작업에 적용하기 위함이다. 

 실험심리학(Experimental Psychology) - 자극에 대한 5감(시각, 청각, 후각, 미각, 촉각)을 관측하고 적성검사 및 성격조사 등의 심리측정방법을 통하여 연구하는 학문. 

 작업연구(Work Study) - 시간연구, 동작연구 : 작업공간 및 작업영역설계 

 환경공학(Environmental Engineering) - 산업위생(Industrial Hygiene) : 소음, 진동, 조명, 색채, 온도, 습도, 분진, 수질오염, 공중위생(Public Health) 등 

 제어공학(Control Engineering) - Man-Machine Interface System, 수동제어, 자동제어 등의 기계와 사람사이의 정보전달, 협력, 분담 등을 통하여 전체 시스템의 목적을 성취하기 위함이다. 

 산업디자인(Industrial Design) - 주거공간, 의자, 가구, 의복, 신발, 실내장식, 가전제품 등을 인간에게 편리하고 안락하도록 설계하기 위함이다.

 감성공학은 인간공학의 기초를 두고 발전해 왔으며 현재 시대적 요구를 반영하는 폭이 넓어져서 인간공학을 대표하는 말로 불리워 지기도하는데 감성공학의 배경은 인간공학이라는 학문에서 파생되어져 나온 학문이라 할 수 있겠다.