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감정 상태에 따른 컴패니언 로봇의 인터랙션 디자인 : 공감 인터랙션을 중심으로
A Study on Interaction Design of Companion Robots Based on Emotional State 원문보기

디지털콘텐츠학회 논문지 = Journal of Digital Contents Society, v.18 no.7, 2017년, pp.1293 - 1301  

오예전 (연세대학교 일반대학원 인지과학협동과정 HCI 전공) ,  신윤수 (연세대학교 일반대학원 인지과학협동과정 HCI 전공) ,  이지항 (카이스트 헬스사이언스 연구소) ,  김진우 (연세대학교 경영학과 HCI 전공)

초록
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최근 핵가족화, 개인화 등과 같은 사회구조 변화로 개인 및 사회적 문제가 대두되고 있으며, 부정적 감정 증폭으로 인해 다양한 문제의 원인이 되기도 한다. 과거에 심리적 안정감을 주는 가족 구성원의 부재는 현대인의 감정적 어려움의 대표적인 원인으로 꼽을 수 있다. 이러한 개인 및 사회적 문제를 일상생활에서 사용자와 교감하는 컴패니언 로봇의 공감 인터랙션을 통해 해결하고자 한다. 본 연구에서는 감성 로봇 프로토타입 제작을 통해 정교한 공감 인터랙션 디자인을 하였으며, 실험을 통해 연구를 진행하였다. 그 결과로 감성 로봇의 공감 인터랙션에 얼굴 인터랙션이 크게 영향을 미치며, 부정 감성에서 인터랙션이 로봇의 공감도를 높이는 것을 확인할 수 있었다. 결과적으로 본 연구는 감성 로봇을 제작하여 더욱 정교한 인터랙션을 구현하였다는 점과, 실험 결과를 바탕으로 로봇의 공감 인터랙션 디자인 가이드라인을 제시하였다는 점에서 이론적 및 실용적 의의가 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Recent changes in social structure, such as nuclear family and personalization, are leading to personal and social problems, which may cause various problems due to negative emotional amplification. The absence of a family member who gives a sense of psychological stability in the past can be consid...

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

  • 단기적이기보다 장기적인 형태를 취하며, 개인에게 감정적 웰빙을 형성하는데 긍정적 영향을 미친다[14]. 따라서, 본 연구에서는 컴패니언십에 대한 감정적 웰빙에 주목하며 감성 로봇의 공감 인터랙션을 통해 현대인들의 사회적 문제를 해결하고자 한다.
  • 본 연구는 사용자의 감정에 따른 로봇의 공감 인터랙션 효과 검정을 위해, 로봇을 직접 제작하여 실험을 진행하였다. 얼굴표정 표현이 가능하며 얼굴의 움직임을 통해 눈을 맞추거나 고개를 움직일 수 있는 로봇으로 제작하였으며, 사용자의 친근감을 높이기 위해 동물 형태의 외형으로 디자인되어졌다.
  • 본 연구는 이러한 한계점들을 가지고 있음에도 불구하고, 감성 로봇이 현대인들에게 감정적으로 도움을 줄 수 있는 방법과 그 효과에 대해 중요한 가치와 의의를 지닌다. 감성 로봇을 사용하는 사용자들이 표출하는 여러 가지 감성들에 대해서 적합한 피드백 조합을 찾는 시도를 했다는 점과, 여기서 언급하는 적합한 피드백이 단순히 로봇의 표정에만 국한되는 것이 아니라 물리적인 동작까지 고려되었다는 점이 바로 그것이다.
  • 본 연구를 통해 감성 로봇의 인터랙션의 단일 효과 및 감정과 성별에 따른 인터랙션 효과를 알아보고자 하였다. 감성 로봇의 인터랙션을 위하여 핵심 인터랙션 요소를 도출하고, 얼굴 표정과 움직임이 있는 로봇을 프로토타입으로 제작하여 실험을 진행하였다.
  • 본 연구에서는 로봇의 인터랙션과 사용자의 감정 상태에 따른 사람의 공감 정도를 알아보기 위해 혼합 설계 실험을 실시하였다. 본 연구에서 로봇의 기능에 대한 사용자의 공감을 검정하기 위해서 로봇 인터랙션의 단일 효과를 보고자 하였으며, 독립변수는 인터랙션 종류와 사용자의 감정 상태이다.
  • 사람의 감정 상태에 따른 로봇의 다양한 상호작용을 통해 로봇에 대한 컴패니언십을 보고자 하였다. 컴패니언로봇의 핵심요소 항목인 공감도(Empathy), 위로도(Comfort), 신뢰도(Trust), 친밀도(Intimacy), 사회적 실재감(Social Presence) 그리고 사용 의도(Intention to Use)를 추가적으로 분석하여 감성 로봇의 인터랙션이 컴패니언십에 미치는 영향을 보고자 하였다[23][24].
  • 사람의 감정 상태에 따른 로봇의 다양한 상호작용을 통해 로봇에 대한 컴패니언십을 보고자 하였다. 컴패니언로봇의 핵심요소 항목인 공감도(Empathy), 위로도(Comfort), 신뢰도(Trust), 친밀도(Intimacy), 사회적 실재감(Social Presence) 그리고 사용 의도(Intention to Use)를 추가적으로 분석하여 감성 로봇의 인터랙션이 컴패니언십에 미치는 영향을 보고자 하였다[23][24]. 종속변인을 측정하기 위해 사용한 평가 척도는 총 25문항으로, 7점 리커트 척도로 평가하였다.
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
공감과 감정적 편안함을 이끌어내는 요소에는 어떤것이 있는가? 공감과 감정적 편안함을 이끌어내는 요소로 위로가 있다. 위로는 사전적인 의미로는 따뜻한 말이나 행동으로 괴로움을 덜어주거나 슬픔을 달래주는 행위를 뜻하며, 고통을 가진 사람들이 그 고통을 극복할 수 있도록 도움을 주는 인간들의 모든 행동, 고통의 공유 그리고 공감 등을 말한다.
공감이란? 공감은 타인의 입장이 되어서 마음이나 감정 또는 처지를 공유하고 이해하는 것을 말한다. 공감은 다른 사람을 걱정하는 마음과 동시에 그 사람의 고통을 덜어주기 위한 욕망에 의해 특정되는 인간의 감정적인 반응이다[7][8].
감정 과잉의 시대가 더욱 두드러지게 된 사회 구조적 변화는? 특히, 이러한 변화는 1인 가구의 증가로 더욱 두드러지게 나타나고 있으며, 이 경우에는 심리 및 감정 불안정을 완화해줄 수 있는 가족 구성원과 같은 대상의 부재로 감정적 어려움을 겪고 있다. 직장 또는 외부활동을 제외하면 1인 가구의 사회 형태에서 타인과 사회적 관계 맺음의 제한적인 점을 고려하였을 때, 현대인들의 감정적 소통 문제를 해결하기 위해 개인의 동반자와 같은 역할을 할 수 있는 감성 로봇의 컴패니언십에 관해 살펴볼 필요가 있다.
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참고문헌 (24)

  1. Breazeal, C., & Brooks, R. "Robot emotion: A functional perspective", Who needs emotions, 271-310. 2005. 

  2. Burgoon, J. K. Nonverbal signals. In M. L. Knapp, &G. R. Miller (Eds.), Handbook of interpersonal communication. Thousand Oaks, CA: Sage. 229-285. 1994. 

  3. Ge, S. S. Social robotics: Integrating advances in engineering and computer science". In The 4th annual international conference organized by Electrical Engineering / Electronics, Computer, Telecommunication and Information Technology. 2007. 

  4. Leslie, K. R., Johnson-Frey, S. H., &Grafton, S. T. "Functional imaging of face and hand imitation: towards a motor theory of empathy". Neuroimage, 21(2), 601-607. 2004. 

  5. Stel, M., van den Heuvel, C., &Smeets, R. C. "Facial feedback mechanisms in autistic spectrum disorders". Journal of autism and developmental disorders, 38(7), 1250-1258. 2008. 

  6. Stel, M., &Vonk, R. "Mimicry in social interaction: Benefits for mimickers, mimickees, and their interaction". British Journal of Psychology, 101(2),311-323. 2010. 

  7. YONG, Y. Facial expression recognition and tracking based on distributed locally linear embedding and expression motion energy, Ph.D. Singapore National University, 2007 

  8. 김수완, &신동희. "Eye Tracker 를 활용한 페이스북상에서 공감 정도가 사용자 시선에 미치는 영향". Journal of Digital Contents Society, 15(3), 387-393. 2014. 

  9. Burleson, B. R.,& Goldsmith, D. . How the comforting process works: Alleviating emotional distress through conversationally induced reappraisals. Handbook of communication and emotion: Research, theory, applications, and contexts,245-280. 1998. 

  10. Winstead, B. A.,Derlega, V. J., Lewis, R. J., Sanchez-Hucles, J., & Clarke, E. Friendship, social interaction, and coping with stress. Communication Research, 19(2), 193-211.1992. 

  11. Liu, C., Ishi, C.T., Ishiguro, H., & Hagita, N. "Generation of nodding, head tilting and eye gazing for human-robot dialogue interaction". In Human-Robot Interaction (HRI), 2012 7th ACM/IEEE International Conference on (pp.285-292). IEEE. 2012, March. 

  12. Yamazaki, A., Yamazaki,K., Kuno, Y., Burdelski, M., Kawashima, M., & Kuzuoka, H. "Precision timing in human-robot interaction: coordination of head movement andutterance". In Proceedings of the SIGCHI Conference on Human Factors inComputing Systems (pp. 131-140). ACM. 2008, April. 

  13. Susanne Biundo, Daniel Huller, Pascal Bercher. Special Issue on Companion Technologies. KI- Kunstliche Intelligenz, 30, 1. 5-9. DOI: 10.1007/s13218-015-0421-9. 2016. 

  14. Bromell, L., &Cagney, K. A. Companionship in the neighborhood context: Older adults' living arrangements and perceptions of social cohesion. Research on aging, 36(2), 228-243. 2014. 

  15. Duffy, B. R. Anthropomorphism and the social robot. Robotics and autonomous systems, 42(3),177-190. 2003 

  16. Cabibihan, J.,Javed, H., Jr., M. A., Aljunied, S. M. "Why robots? A survey on the roles and benefits of social robots in the therapy of children with autism". International Journal of Social Robotics, 5(4), 593-618. 2014. 

  17. Wada, K., & Shibata, T. "Robot therapy in a care house-results of case studies". In Robot and Human Interactive Communication, ROMAN 2006 .The 15th IEEE International Symposium on. pp. 581-586. IEEE. 2006, September. 

  18. Posner, J., Russell, J. A., &Peterson, B. S. "The circumplex model of affect: An integrative approach to affective neuroscience, cognitive development, and psycho-pathology". Development and psychopathology, 17(3), 715-734. 2005. 

  19. Ekman, P., Freisen, W. V., & Ancoli, S. "Facial signs of emotional experience". Journal of personality and social psychology, 39(6), 1125. 1980. 

  20. Lucey, P., Cohn, J.F., Kanade, T., Saragih, J., Ambadar, Z., &Matthews, I. "The extended cohn-kanade dataset (ck+): A complete dataset for action unit andemotion-specified expression". In Computer Vision and Pattern Recognition Workshops (CVPRW), 2010 IEEE Computer Society Conference on (pp. 94-101). IEEE. 2010, June. 

  21. Watson, D., Clark,L. A., &Tellegen, A. "Development and validation of brief measuresof positive and negative affect: the PANAS scales". Journal of personality and social psychology, 54(6), 1063. 1988. 

  22. Bradley, M. M., &Lang, P. J. "Measuring emotion: the self-assessment manikin and the semantic differential". Journal of behavior therapy and experimental psychiatry, 25(1), 49-59. 1994. 

  23. Heerink, M., Krose, B., Evers, V., &Wielinga, B. J. "The influence of social presence on acceptance of a companion robot by older people". Journal of Physical Agents, 2(2), 33-40. 2008 

  24. Pearson, R. E. "Support: Exploration of a basic dimension of informal help and counseling". Journal of Counseling & Development, 61(2), 83-87. 1982. 

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