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[사회적 및 기능적 상호작용의 균형: 가정용 로봇의 설계 및 사용자 평가, 서송아, 이지연, 하경민, 유수연, 장윤아, 최민준, 박기철]
Reviewed by 서송아 석사연구원
본 연구는 기능 중심형 가정용 로봇(청소·운반 등 물리 과업)과 소셜 로봇(정서적 교류·대화·스마트홈 제어 등) 간 시장·기술의 양분화 속에서, 사용자가 실제로는 “사회적 상호작용과 기능적 상호작용을 함께 갖춘 통합형 로봇”을 기대한다는 문제의식에서 출발한다. 이에 사회적-기능적 상호작용의 비율이 사용자 만족도에 미치는 영향을 체계적으로 검증하고, 두 요소가 서로의 평가에 어떤 상호작용 효과를 만드는지 규명하여 통합형 가정용 로봇 설계를 위한 실증 근거를 제시하고자 했다.
연구팀은 사회적·기능적 행동을 모두 수행하는 프로토타입 로봇 “Hobbi”를 설계·제작하였다. Hobbi는 머리/바디/사이드 플레이트/주행부로 구성된 6자유도 구조를 가지며, Arduino Mega 2560 기반 제어와 PS2 무선 컨트롤러를 통한 실시간 조작이 가능하도록 구현했다. 4개의 Dynamixel 서보모터로 머리·바디·플레이트 동작을 표현하고, 2개의 BLDC 인휠 모터로 주행(전후진·회전·제자리 회전)을 수행하며, 도트매트릭스 LED로 눈 표정을 출력해 사회적 표현을 강화했다. 자극은 실제 로봇을 사용하되, 소음·오작동·지연 등 외생변수를 통제하기 위해 “사전 촬영 영상”을 피험자에게 제시하는 영상 기반 시뮬레이션으로 구성했다.
시나리오는 기능적 행동(예: 물건/와인병 전달, 가구 이동, IoT 가전 제어)과 사회적 행동(예: 인사, 기쁨 표현, 긍정 반응, 함께 즐기기/춤 등)을 조합해 사회·기능 비율이 다른 5조건으로 설계하였다. 참가자(총 56명, 22~28세)는 5개 영상을 시청한 뒤 9점 리커트 척도의 9문항 설문에 응답했으며, 설문은 소셜 차원 3문항(사회적 존재감·정서적 영향·공감 인식), 기능 차원 3문항(유용성·사용 용이성·통제 용이성), 전반 차원 3문항(보유 의향·추천 의향·흥미)을 포함했다. 분석은 반복측정 ANOVA와 다항 대비(곡선 패턴 검증), 그리고 상호작용항을 포함한 다중회귀(OLS)로 수행했다.
핵심 결과는 다음과 같다. 첫째, 사회적-기능적 상호작용 비율에 따라 만족도는 유의하게 달라졌고, 만족도 변화는 선형이 아니라 “역 U자형” 패턴으로 나타나 중간 수준의 균형 조건에서 가장 높고 한쪽으로 치우친 극단에서 낮아졌다. 특히 사회적 요소만 강조된 조건(4S0F)은 다른 여러 조건 대비 만족도가 유의하게 낮아, 과도한 소셜 중심 설계의 한계를 보여주었다. 둘째, 사회적 상호작용은 기능적 만족도를 유의하게 끌어올리는 “정적 상호작용 효과”가 확인되었다(사회적 반응이 있을수록 기능이 더 좋아 보이는 인지 강화). 반면 기능적 상호작용이 사회적 만족도를 높이는 효과는 유의하지 않아, 정서적 평가는 실용 성능보다 상호작용의 질 자체에 더 독립적으로 형성될 수 있음을 시사했다. 셋째, 전체 만족도에 대한 기여도는 기능 차원이 더 크지만, 사회 차원도 유의미하게 기여하므로 “기능을 핵으로 두고 사회적 상호작용으로 보조·증폭”하는 통합 전략이 타당하다는 결론에 도달했다(참가자 응답에서도 ‘반응해주는 로봇이 더 잘하는 것처럼 느껴진다’는 취지의 인식이 이를 뒷받침).
마지막으로 연구는 한계로서 (1) 실제 물리 상호작용이 아닌 영상 기반 평가로 인해 크기·공간적 존재감이 충분히 반영되지 않았을 가능성, (2) 특정 외형·기능의 단일 로봇에 대한 결과라 일반화에 제한이 있음을 제시했다. 후속 연구로는 다양한 로봇 플랫폼을 활용한 교차 검증, 실제 사용 환경에서의 종단 연구, 문화·연령·장기 사용에 따른 만족도 변화 분석이 필요하다고 제안한다.
[학회 후기]
2025년 11월 29일, 경희대학교에서 개최된 한국디자인학회 가을 국제학술대회에 참가했습니다. 지난 학기 학부생 신분으로 전자공학회에서 포스터 발표를 경험한 적은 있었지만, 이번 학술대회는 구두 발표가 처음이었고, 석사 연구원이 된 이후 처음 참여하는 학술대회이기도 해서 설렘과 긴장이 함께 공존했습니다. 발표 준비 과정에서 연구의 흐름을 다시 정리하고, 제한된 시간 안에 핵심 메시지를 명확하게 전달하기 위해 발표 구조와 표현을 반복해서 다듬는 시간이 특히 의미 있었습니다.
기존에 참여했던 전자공학회 학술대회가 비교적 정돈되고 정적인 분위기 속에서 진행되었다면, 이번 디자인학회는 훨씬 더 자유롭고 포용적인 분위기에서 다양한 주제가 활발하게 오가는 점이 인상적이었습니다. 발표자와 청중 사이의 거리감이 크지 않았고, 질문과 피드백이 연구의 ‘완성도’를 검증하는 데에만 머무르지 않고, 연구의 방향성을 확장하거나 관점을 전환하도록 돕는 방식으로 이어지는 경우가 많았습니다. 엔지니어링 전공을 기반으로 하면서도 디자인 분야에 관심을 가지고 있는 저에게는, 이러한 학회 분위기 자체가 하나의 학습 경험이 되었고, 기존에 익숙했던 연구 문화와 다른 방식으로 지식을 공유하고 논의를 확장하는 장면을 접할 수 있었습니다.
무엇보다 지난 한 학기 동안 학부연구원으로 참여했던 연구를 학술대회에서 직접 발표할 수 있었다는 점이 뜻깊었습니다. 연구를 수행하는 단계에서는 실험과 결과 해석에 집중했다면, 학술대회 발표는 연구의 배경과 필요성, 연구 질문의 정당성, 결과가 갖는 의미를 타인에게 설득력 있게 전달해야 하는 과정이었기 때문에 연구자로서 한 단계 성장할 수 있는 계기가 되었습니다. 구두 발표는 처음이라 발표 직전에는 긴장도 되었지만, 발표를 마친 뒤에는 단순히 연구 결과를 소개한 것에서 나아가, 질문과 피드백을 통해 향후 연구의 발전 방향을 더 구체적으로 그려볼 수 있었던 점에서 매우 유익한 시간이었습니다.
[발표 후기]
주제: 사회적 및 기능적 상호작용의 균형: 가정용 로봇의 설계 및 사용자 평가
발표 주제는 “사회적 및 기능적 상호작용의 균형: 가정용 로봇의 설계 및 사용자 평가”였습니다. 가정용 로봇 시장과 관련 연구를 살펴보면, 소셜 로봇과 기능 중심 로봇으로 양분화되는 경향이 존재하며, 어떤 제품은 정서적 교감과 의사소통에 집중하는 반면, 다른 제품은 청소나 정리와 같은 실용적 성능에 초점을 맞추는 방식으로 발전하고 있습니다. 그러나 선행 연구에서는 사용자가 로봇에게 사회적 상호작용만을 기대하는 것이 아니라, 실질적으로 도움이 되는 기능적 수행 능력 또한 동시에 기대한다는 점을 확인할 수 있었습니다. 결국 사용자 관점에서 중요한 것은 “사회성 vs 기능성”의 이분법이 아니라, 특정 사용 맥락에서 두 요소가 어떻게 조합될 때 만족도가 높아지는지, 그리고 두 요소 사이에 상호 강화 혹은 상호 간섭과 같은 효과가 존재하는지를 규명하는 일이라고 판단했습니다.
이러한 문제의식을 바탕으로 본 연구는 가정용 로봇의 사회적 상호작용 요소와 기능적 상호작용 요소의 비율을 변화시키며 사용자 만족도가 어떻게 달라지는지를 살펴보고, 두 요소 간의 정적(+) 상호작용 효과가 존재하는지 확인하고자 했습니다. 발표에서는 연구의 배경과 사용자 요구에 대한 논리적 근거를 제시한 뒤, 구체적인 설계 접근과 평가 방법, 그리고 결과 해석과 한계점을 순차적으로 설명했습니다. 특히 단순히 “사회적 요소를 더하면 좋다” 혹은 “기능적 성능이 높아야 한다”는 직관적 결론이 아니라, 사용자 만족도를 결정하는 요인이 상황과 맥락에 따라 달라질 수 있으며, 두 요소의 균형 설계가 핵심이라는 점을 강조했습니다.
질문 1. 기능적 상호작용과 사회적 상호작용을 융합한 로봇 설계가 가정용 로봇 외 건설 현장이나 산업 환경에서 사용되는 로봇에도 동일하게 적용될 수 있는가?
답변 1. 본 연구는 가정용 로봇을 대상으로 진행되었기 때문에 연구 결과를 모든 유형의 로봇으로 일반화하기에는 제한이 있으며, 로봇의 외형과 크기, 이동 방식, 작업 위험도, 사용자 숙련도, 그리고 사용 환경에 따라 최적의 사회적-기능적 상호작용 비율과 패턴은 달라질 수 있다는 점을 답변했습니다. 동시에 이 질문은 향후 연구 확장 가능성을 시사하는 중요한 포인트라고 느꼈습니다. 즉, 본 연구에서 제안한 “두 상호작용 요소의 균형”이라는 관점은 맥락에 따라 재정의될 필요가 있지만, 산업 로봇이나 건설 로봇에서도 ‘사용자 신뢰 형성’, ‘작업 협업 효율’, ‘안전 커뮤니케이션’과 같은 관점에서 사회적 상호작용 요소가 어떤 방식으로 기능적 수행과 결합될 수 있는지 후속 연구로 발전시킬 수 있겠다는 생각을 하게 되었습니다.
[청취 후기]
주제: 도심 항공 모빌리티(UAM) 인테리어 디자인 개발을 위한 핵심 요소 연구
청취한 발표 중에서는 “도심 항공 모빌리티(UAM) 인테리어 디자인 개발을 위한 핵심 요소 연구”가 특히 인상 깊었습니다. 해당 발표는 UAM의 양산 단계를 현실적으로 고려하며, 인테리어 디자인 개발에서 핵심적으로 다루어야 할 요소들을 항공 인증, 중량, 안전성이라는 강력한 제약 조건 안에서 체계적으로 정리한 연구였습니다. UAM은 기술적 관점에서 여러 차례 접해왔지만, 인테리어 디자인 관점에서 접근한 발표는 처음이었기 때문에 새로운 시야를 제공해 주었습니다.
특히 항공기라는 특성상 안전이 최우선이 되는 환경에서, 디자인이 적용될 수 있는 범위가 어디까지이며, 그 제약 속에서 사용 경험의 질을 어떻게 높일 수 있는지가 핵심 과제로 다뤄진 점이 흥미로웠습니다. 단순히 ‘멋있는 인테리어’를 제안하는 수준이 아니라, 인증과 규제, 중량 제한, 안전 요구 조건에 의해 결정되는 설계 가능 영역을 먼저 정의하고, 그 안에서 사용자 편의, 공간 경험, 심리적 안정감 등 디자인적 가치를 구현하는 전략을 모색하는 방식이 인상적이었습니다. 이러한 접근은 로봇이나 모빌리티 분야에서도 동일하게 적용 가능한 연구 태도라고 느꼈으며, 기술 제약이 강한 시스템일수록 오히려 디자인의 역할이 “제약 속에서의 최적 경험 설계”로 더 분명해진다는 점을 다시 생각해보는 계기가 되었습니다.
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