피부온은 심부를 둘러싸고 있는 피부 표면의 온도로 인체의 온냉감각과 높은 상관관계가 있으며, 피부의 혈관 운동(Vasomotor acitivity)에 의해 조절된다. 피부온은 인체와 환경과의 열 교환량을 규정하는 인자로서 체온 조절 반응의 지표이며, 피복 생리 기능 중 의복의 온열감을 결정하는 중요한 요소이다(Han et al., 2002). 인체는 운동으로 인해 열이 발생할 경우 열 방출을 위해 피부혈류량을 증가시킴으로써 체온 조절을 하게 되며, 피부 혈류량의 증가만으로 체온의 방열이 어려울 경우 발한을 유발하게 된다. 특히, 동작 시 피부를 통한 인체와 환경 사이의 열 이동 매커니즘을 파악하는 것은 체온 조절과 같은 인체 생리학적 측면에서 매우 중요하다. 일반적으로 피부온 관련 연구는 설정된 실험 환경에서 특정한 동작을 수행할 경우 피험자의 평균 피부온과 부위별 피부온을 파악하여 온도의 변화 경향을 분석하는 것이 대부분이다. 피부온의 측정 방법은 피부에 센서를 부착하여 사용하는 서미스터(Thermistor)와 적외선 에너지를 활용하여 피부온의 정보를 나타내는 서모그래피(Thermography) 등이 사용되고 있다.

가전제품 감성 평가는 대상 제품이 인간의 감성 변화에 어떤 영향을 주는지를 객관적으로 평가하고 제품의 물리적 특성과 인간의 심리적인 감성과의 상관관계를 파악하는 것이다. 가전제품의 기술변화가 빠르게 진행되면서 소비자들은 제품의 성능보다 디자인, 컬러, 스타일, 이미지와 같은 제품의 감성적인 요소를 더 중요하게 생각하는 경향으로 변화하고 있다. 가전제품에 대한 인간의 감성은 마케팅 전략에 있어서 구매자들의 구매 욕구를 자극하는 중요한 요소로 제품에 대한 감성 평가는 필수적인 요소로 대두되고 있다. 인간의 감성을 평가하는 방법은 생리학적 방법과 심리학적 방법이 있으며, 생리학적 평가 방법은 감성을 객관적으로 측정하기 위해 인간의 생리적 반응을 측정하여 객관적인 지표로 사용하는 방법이다(Jeong & Lee, 2006). 생리학적 평가 항목은 혈압(Blood pressure), 심전도(Electrocardiogram: ECG), 맥박(Pulse), 피부온(Skin temperature), 피부전기활동(Electrodermal: EDA), 근전도(Electromyogram: EMG), 뇌파(Electro-encephalogram: EEG) 등이 있다. 심리학적 평가 방법은 평가 대상과 관련된 형용사를 활용한 방법인 의미 분별법(Semantic Differential Method: SD)과 Valence & Arousal (Scherer, 2005) 등이 주로 사용되고 있다.

피부온 평가에 접촉식 감열소자인 서모커플이나 서미스터를 활용할 경우 연속적인 피부온 측정이 가능하며, 평가 진행시 피험자의 피부온 변화 경향을 파악할 수 있다. 그러나 평가 시 센서를 피부에 직접 부착함으로써 센서의 손상이 발생할 수 있으며, 피험자의 동작에 제약을 주어 여러 부위의 피부온을 동시에 측정하는데 한계가 있다(Bach et al., 2015). 비접촉식 서모그래피를 활용하여 피부온을 평가할 경우 피험자의 활동을 제약하지 않으며, 한번의 촬영으로 다량의 데이터를 획득할 수 있다. 반면 측정 시 상·하반신 탈의로 인해 피험자에게 심리적 부담을 줄 수 있으며, 의복내의 온도 측정이 불가하고 평가 환경에 쉽게 영향을 받을 수 있다는 단점이 있다. 다음으로 가전제품에 대한 감성 평가는 평가 대상 제품의 특성을 분석하지 않고 무분별하게 감성 평가 모형을 적용함으로써 사용상의 오류와 주관적 해석, 사용상의 미숙함과 같은 문제가 발생되고 있다(Kim & Lee, 2014). 또한 제품 감성 평가는 사용자들에게 좋은 감성을 유발할 수 있는 제품의 디자인 측면에만 초점을 맞추어 제품 사용 시 표출되는 인간의 감성과 관련된 평가는 부족한 실정이다(Jeong & Lee, 2006). 특히, 가전제품 사용성 평가의 경우 제품 수행도와 같은 객관적인 측면만이 강조되어 왔고 사용자 감성에 대한 평가는 미흡한 실정으로 체계적인 감성 평가에 대한 방법의 수립이 필요하다.

피부온 관련 연구는 접촉식 피부온 센서를 활용하여 피부온의 연속적 변화 경향을 파악하거나 비접촉식 열화상 카메라를 활용하여 부위별 피부온을 평가하는 방식이다. 기존 연구는 고온 환경에서 접촉식 및 비접촉식 피부온 평가 장비를 활용하여 피부온을 평가하고 결과를 비교한 연구(Bach et al., 2015), 특수복 착용 시 부위별 피부온의 변화를 분석한 연구(Corona et al., 2018), 운동 시 심부온과 피부온 변화 경향을 분석한 연구(Quesada et al., 2016), 보호복 착용 시 피부온 평가 결과를 활용하여 심부온 예측모델을 개발한 연구(Richmond et al., 2013) 등으로 구분된다. 피부온 관련 연구는 의복을 착용한 후 피온 센서나 열화상 카메라를 활용하여 연속적 피부온을 측정하거나 체열 촬영을 통해 부위별 온도 변화를 파악하는 것들이 대부분이다. 가전제품에 대한 감성 평가 연구는 의미 분별법을 활용한 방법(Jeong & Lee, 2006; Kim & Lee, 2012; Kim, 2016, Na et al., 2012; You, 2006)과 안면부 열화상 이미지의 변화 경향(Mizuno et al., 2015; Salazer et al., 2015)을 평가하는 연구들로 구분된다. 제품 사용 시 인간의 감성을 객관적으로 평가하기 위해서는 생리학적 방법(예: 피부온, 심전도)과 심리학적 방법(예: 감성 평가)을 병행하여 평가가 수행되어야 하나 기존 연구들은 양 측면을 고려하지 않았다는 한계가 있다. 따라서, 본 연구에서는 피부온 및 감성 평가 관련 문헌조사를 수행한 후 결과를 심층적으로 분석하여 피부온 평가 방법 및 가전제품에 대한 감성 평가 프로토콜 수립에 필요한 기초자료를 제공하고자 한다.

본 연구에서는 피부온 및 가전제품 감성 평가와 관련된 국·내외 문헌을 심층적으로 분석하여 피부온을 기반으로 한 가전제품 감성 평가에 대한 기초자료를 수립하였다. 문헌 조사는 5 단계(S1: key word 검색, S2: title screening, S3: abstract screening, S4: full paper screening, S5: 관련도 평가) 선별 절차로 진행하였으며, 피부온, 가전제품, 감성 평가 관련 키워드를 사용하여 검색하였다. 1차 검색된 문헌은 전문가 검증을 통해 최종 국외 문헌 11편과 국내 문헌 9편 총 20편을 선별하였다. 선별된 문헌은 실험 목적, 평가 대상, 실험 참여자 모집 조건, 실험 참여자, 평가 척도, 평가 방법, 평가 결과, 핵심 내용 등의 세부 항목으로 분류하여 비교 · 분석하였다.

피험자 선정 기준은 수면 장애, 약물사용 금지, 금연, 심폐질환, 피부질환이 없는 사람, 뇌손상이 없고 정신질환이 없는 사람 등으로 파악되었다. 평가 장비는 전도성 접촉식 피부온 평가 장비(Thermistor)와 적외선을 활용한 비접촉식 피부온 평가 장비(Thermography)로 분류되었다. 감성 평가 장비는 열화상 카메라를 활용한 방법과 감성 어휘를 활용한 주관적 의미척도 분별법 등으로 조사되었다. 피험자 인원의 평균은 40.5 ± 32.9 명이였으며, 접촉식 피부온 장비를 사용한 연구(8~46명)보다 비접촉식 피부온 장비를 사용한 연구(4~120명)와 감성 평가를 수행한 연구(8~120명)의 피험자 수가 많은 것으로 조사되었다. 접촉식 피부온 장비는 피험자 피부 표면에 센서를 부착하여 평가함으로써 많은 인원의 피험자를 대상으로 한 평가에는 한계가 있는 것으로 확인되었다. 반면, 비접촉식 피부온 장비는 피험자를 대상으로 거리, 높이, 온도 등을 설정한 후 다양한 상황에서의 촬영이 가능해 피험자 인원에 제한이 없었으며, 감성 평가의 경우도 열화상 카메라를 활용하거나 평가 설문지를 활용함으로써 피험자 인원에 대한 제약이 없는 것으로 확인되었다.

피부온 평가 방법 중 접촉식 피부온 평가는 작업부하의 여부에 따라 환경온을 설정하였으며, 피부온의 센서 부착부위는 10개 사이의 부위로 파악되었다. 평균 피부온은 Ramanatan 4점법과 Hardy & Dubois 7점법을 사용하여 산출하였다. 비접촉식 피부온 평가시의 환경온도는 실험공간의 환경온을 기준으로 설정하였으며, 방사온도는 ISO 18434-1:2008를 기준으로 설정하였다. 주관적 감각 평가는 Pereception of fatigue, ASHRAE-PMV, PANAS, ASHRAE-PMV 등으로 확인되었다. 감성 평가 방법은 열화상 카메라를 활용하여 얼굴 표면 온도를 분석하는 방법과 감성 어휘를 활용한 주관적 의미척도 분별법 등을 사용하는 것으로 조사되었다. 피험자의 감성을 평가 방법에서 주관적 감각은 PANAS 설문지, Valence-Arousal plane & 2-D Self-Assessment Manikin(2-D SAM) 질문지를 활용하여 각성과 공감 등의 감성에 대해 평가하는 것으로 확인되었다. 가전제품에 대한 감성 평가 항목은 조형, 색채, 재질, 심미성, 사용 만족성, 신규성, 불편성, 유쾌성, 우수성 등으로 조사되었으며, 항목별 선정된 감성 어휘에 대한 형용사 및 반의어를 결정한 후 등간격 척도법(scale: −2~2)을 활용하여 평가하는 것으로 파악되었다.

인체생리 반응은 발한, 피부온, 혈류량 등으로 체온 조절을 통해 인체가 최적의 환경을 유지하도록 하는 역할을 함으로써 가전제품 사용 시 인체와 환경사이의 열이동 매커니즘을 파악하는 것은 매우 중요하다. 인간의 감성은 주관적이고 개인적이며, 직관적이고 모호한 것이어서 제품 사용 시 사용자의 감성을 정확하게 측정하는 것은 다양한 외부요인의 영향으로 어려 움이 따른다. 또한, 인간의 감성을 객관적으로 평가하기 위해서는 생리학적인 방법과 심리학적 방법을 병행하여 평가가 이루어져야 한다. 조사한 문헌의 다수는 객관적인 평가 혹은 주관적인 평가를 개별적으로 평가하였으며, Salazar et al.(2015) 연구에서는 객관적인 평가로 열화상 사진 분석과 주관적 평가를 병행하여 연구를 수행하였으나 객관적인 평가로 인체생리(피부온, 맥박, 심전도, 뇌파) 측면에서의 분석은 이루어지지 않았다는 한계가 있다. 본 연구에서는 피부온 및 감성 평가 관련 문헌조사를 수행하여 피험자 선정 기준, 피부온 장비의 장·단점, 환경온 설정 범위, 평가 방법, 분석 방법, 평가 프로토콜, 주의사항 등을 정리하였다. 또한, 가전제품 감성 평가에 대한 감성 어휘 추출, 평가 어휘 선정, 평가 방법, 평가 절차, 분석 방법, 주의사항 등을 정리하여, 감성 평가 프로토콜 수립을 위한기 초자료를 제시하였다. 추후 본 연구에서 제시한 기초자료를 기반으로 가전제품 사용 시 피부온과 감성 평가에 대한 프로토콜을 수립한 후 실제 피험자를 대상으로 한 평가를 진행함으로써 피부온과 감성과의 연관성에 대한 검증이 필요하다.