여러분은 영화 스타워즈 속 로봇들, R2-D2나 월-E 로봇들이 사람과 대화를 나누는 장면을 기억하고 계신가요? 더이상 영화 속 세상이 아닌 현실 세계에서 로봇과 인간이 공존하고 협력하는 시대가 도래하고 있습니다. 전 세계 인간-컴퓨터 상호작용(HCI) 관련 연구자들은 인간-로봇 상호작용, 로봇-로봇 상호작용, 그리고 로봇이 일상생활의 다양한 과정에서 어떤 역할을 할 수 있는지 이해하기 위해 로봇을 개발하고 평가하고 있습니다.

한 예로 휴머로이드 로봇이 자폐 스펙트럼 장애(Autism Spectrum Disorder, 이하 ASD)를 가진 아동과 상호작용 함으로써 아동의 학습을 돕는 역할을 수행할 수 있습니다. ASD를 가진 아동은 타인의 표정, 제스처, 언어적-비언어적 신호를 해석하고 반응하는데 어려움이 많은데, 이러한 아동에게 로봇은 같은 표정을 반복적으로 보여주거나 일정한 목소리 톤으로 말함으로써 아동이 혼란을 덜 느낍니다. 이처럼 로봇은 단순하고 예측 가능한 방식으로 행동하기 때문에 아동이 사회적 상호작용을 연습하고 학습하는데 있어서 안정적인 환경을 제공합니다.

‘행동 관찰’은 로봇-아동 간의 상호작용을 객관적으로 평가할 수 있는 도구입니다. 최근 포르투갈 기마랑이스에 위치한 미뉴대학교(University of Minho)의 Sandra Costa 교수와 연구진은 ACHI 2013 (제6회 인간-컴퓨터 상호작용 발전 국제학술대회)에서 해당 관련 연구를 발표했습니다.

연구진은 KASPAR라는 로봇(정적인 몸체를 가지며, 팔과 머리를 움직여 사회적 상호작용에서 제스처를 모방할 수 있는 휴머노이드 로봇)이 자폐 아동과 타인의 상호작용을 유도할 수 있는지, 그리고 아동들이 자신의 신체 부위를 더 잘 학습하고 인식하도록 도울 수 있는지를 탐구했습니다.

Costa 연구진은 설문지, 구조화된 인터뷰, 행동 분석, 사전·사후 비교 등을 통해 데이터를 수집했습니다. 상호작용은 아동과 실험자의 얼굴을 각각 기록하기 위해 두 대의 네트워크 카메라를 사용하고, 이후 행동 분석을 위해 The Observer XT에서 응시, 접촉, 따라 하기, 가리키기, 모방, 힌트 제공, 신체 부위 인식 등의 표적 행동을 설정하고, 정밀하게 코딩했습니다. 이러한 행동들을 코딩 및 분석한 결과, 연구진은 첫 세션과 마지막 세션 간의 행동 변화에 대한 통찰을 얻을 수 있었습니다.

신체 부위에 대해 로봇과 아동이 상호작용하는 실험은 아동의 학교에서 진행되었습니다. 이것은 아동이 익숙한 공간에서 실험을 진행함으로써 편안함을 느끼고 불필요한 스트레스를 받지 않도록 하기 위한 것으로 매우 중요합니다.

연구진은 아동에게 신체 부위를 가르치기 위해 로봇과 아동이 함께하는 다양한 시나리오를 설계했습니다. 아동은 로봇을 만질 수 있었고, 로봇은 8개의 센서를 통해 즉각적인 피드백을 제공했습니다. 이를 통해 Costa 연구진은 아동들이 신체 부위에 대한 인지 차이가 있는 것을 확인하였고, 교사들은 아동들이 자신의 손으로 자신의 신체 부위를 식별하는데 있어서 긍정적인 행동 변화를 보였다고 언급했습니다. 또한 마지막 실험을 비교했을 때 아동들은 로봇 KASPAR을 바라보는 시간이 점점 줄어든 반면, 실험자에게는 더 많은 주의를 기울였습니다.

이러한 행동 관찰 분석 결과와 교사들의 의견을 바탕으로, 연구진은 로봇이 아동과 실험자 간의 상호작용을 촉진하는 데 다소 유용했을 가능성이 있다고 결론지었습니다.