친밀거리 내 로봇의 표면재질이 사용자 수용에 미치는 영향

Abstract

로봇은 필연적으로 공간을 점유하는 물리적 존재이다. 인간을 모방한 외형과 행동을 취할 수 있으며, 가까운 거리 내에서 접촉을 통한 촉각적 상호작용을 주고 받을 수 있다. 이를 바탕으로 최근 로봇의 역할은 인간의 노동을 보조하는 도구를 넘어 감정을 교류하는 사회적 동반자로 확장되었다. 인간은 로봇의 사회적 행위를 인간의 사회 규범에 따라 해석하므로, 인간의 커뮤니케이션 개념과 특성에 근거한 인간-로봇 간의 촉각적 상호작용에 대한 연구가 필요하다. 본 연구에서는 Edward T. Hall의 근접학 이론을 바탕으로 친밀거리 내 인간-로봇 간의 촉각적 상호작용과 사용자 수용도에 관하여 알아 보았다. 인간은 로봇을 상호작용 대상으로써 인간, 사물과는 구분지어 인식하였으며, 상호작용 방식에 따라 로봇의 표면재질에 대한 사용자 수용도를 다르게 평가하였다. 1차 실험에서는 상호작용 대상의 유형이 사용자 수용도에 미치는 영향을 파악하기 위해 친밀 거리 내 인간-인간, 인간-로봇, 인간-사물의 접촉을 통한 촉각적 상호작용을 비교하였다. 실험 결과, 상호작용 대상의 사회적 존재감, 의인화 정도, 유생성, 호감도는 인간이 가장 높게 평가되었으나, 상호작용의 지속시간은 로봇이 가장 길게 나타났다. 2차 실험에서는 친밀거리 내 로봇의 표면재질의 물리적 촉감이 사용자 수용도에 미치는 영향을 알아보기 위해, 사용자와 서로 다른 표면재질을 가진 네 대의 로봇 접촉을 통한 촉각적 상호작용을 비교하였다. 실험에 사용된 로봇의 형태는 동일하였으며, 로봇 표면재질은 거칠기와 유연성에 따라 스톤스프레이, 경화스폰지, 플라스틱, 클레이가 사용되었다. 실험 결과, 사회적 존재감, 의인화 정도, 유생성은 클레이 재질의 로봇이 가장 높게 평가되었으나 호감도, 인지된 안전성은 플라스틱 재질의 로봇이 가장 긍정적으로 평가되었다. 3차 실험에서는 친밀거리 내 로봇의 표면재질의 시각적 촉감이 사용자 수용도에 미치는 영향을 알아 보기 위해, 2차 실험과 달리 접촉을 배제하고 앞에서 사용된 네 대의 로봇과 사용자의 시각적 상호작용을 비교하였다. 실험 결과, 2차 실험 결과와 달리 클레이 재질의 로봇에 대한 사회적 존재감, 의인화 정도, 유생성, 호감도가 가장 높게 평가되었으며 인지된 안전성에 대한 결과는 유의미하지 않았다. 위와 같이, 본 연구는 친밀거리 내 인간-로봇 촉각적 상호작용을 통해 상호작용 대상 유형과 로봇 표면재질의 촉각적 속성이 사용자 수용도에 미치는 영향을 문헌 조사와 실험 연구를 통해 알아 보았다. 연구 결과를 토대로 인간-로봇의 효과적인 촉각적 상호작용을 위한 디자인 방향을 제시하고, 로봇 표면재질 디자인을 통한 로봇의 의인화 수준 조절과 사용자의 사회적 수용을 높일 수 있는 로봇의 촉감에 대하여 논의하였다.;A Robot has played a role not only as a tool but also a social companion which can communicate with people emotionally. Since human react to robot’s social behavior according to communication norm of human, more research is needed to understand how human interacts to the robot. As a robot has physical embodiment like human, it is possible to imitate the nonverbal communication of human and to make human-robot tactile interaction. Three experimental studies were conducted to understand human-robot tactile interaction along with user acceptance in the human-robot intimate space. The first experiment tried to understand robot’s characteristics as interactive medium by comparing physical contact among human-human, human-robot, and human-product in intimate space. People evaluated the human to have the highest social presence, anthropomorphism, animacy, and likeability; however, the interaction with the robot showed the longest duration. Second, physical touch with various types of robot surfaces was compared in human-robot intimate space. According to the roughness (rough vs. smooth) and flexibility (hard vs. elastic), four different materials were selected as robot surfaces: stonespray (rough-hard), wire sponge (rough-elastic), plastic (smooth-hard), and clay (smooth-elastic). People perceived the robot with clay surface as the one with the highest social presence, anthropomorphism, and likeability. On the other hand, participants evaluated the robot with plastic surface as the most positive one when it comes to likeability and safety. The third experiment for visual touch was conducted for the four different types of robot surfaces in order to distinguish how visual touch relates to the previous experimental study for physical touch. In this study, people perceived the robot with clay skin as the one with the highest social presence, anthropomorphism, animacy, and likeability. In this study, we have assessed how the types of interactive medium (i.e., human-human, human-robot, and human-product) and physical/visual human touch with various types of robot surfaces affect user acceptance in the human-robot intimate space through literature survey and experiments. The results suggest a new design approach for effective tactile interaction between human and robot. In addition, we have discussed how to adjust the level of anthropomorphism according to the tactile design of robot surface and how to enhance the user acceptance through the physical and visual touch on the robot surface.