스마트폰 앱이 모든 것을 매개(mediation)할 수 있을까? 소셜 로봇의 존재 가치와 인간 행동 변화를 이끌어내는 UX

안녕하세요. 장진규 박사입니다.

연구자도, 스타트업도, 대기업도, 그 어떤 조직도 기승전 스마트폰으로 모든 일들을 풀어보려는 요즘입니다. 스마트폰이 주는 접근성이나 간편함, 무엇보다 거의 모든 사람들에게 익숙하다는 점은 UX를 설계하는데 큰 장점으로 다가옵니다.

그럼에도 불구하고 스마트폰이 만능은 아닙니다. 소셜 로봇은 스마트폰이 하지 못하는 새로운 대안이 될 수 있습니다. 두 번째 논문인 Robinson 외 3명의 저자가 Internet Intervention 저널에 투고한 <Social robots as treatment agents: Pilot randomized controlled trial to deliver a behavior change intervention> 에서는 소셜 로봇이 행동 변화의 중재자로써의 역할을 얼마나 잘 할 수 있는지 가능성을 보여줍니다.

이 논문에서는 소셜 로봇의 행동 변화 중재에 대한 낮은 수준low-intensity의 에이전트로써 가지는 효과성effectiveness이 최근 입증해가고 있는 점에 주목했습니다. 특히, 건강에 중요한 영향을 미치는 일상 생활의 라이프스타일과 관련한 행동 변화 중재에 소셜 로봇의 역할이 핵심적이라는 연구들이 많아지고 있다고 지적합니다. 특히, 주목하는 고열량의 음식이나 음료 섭취(이 논문에서는 이를 스낵으로 퉁쳐서 부르고 있습니다.)와 같은 행동을 소셜 로봇이 중재할 수 있다는 점이 흥미롭습니다.

사실 소셜 로봇에 관한 수 많은 연구들에서는 스마트폰이나 컴퓨터, 스크린 기반 아바타와 같은 다른 디지털 모드들에 비해 소셜 로봇과 사용자가 상호작용하는 것의 장점이 이미 많이 연구되었습니다. 이 논문에서도 소셜 로봇이 건강에 대한 트리트먼트(treatment라는 용어를 좁은 의미에서는 ‘치료’로 해석할 수도 있겠지만, 이 논문의 논조는 ‘처치’에 방점이 있는 듯 합니다.)를 전달하는데 보완재로써 특징적인 이득을 줄 수 있다고 밝히고 있습니다. 특히, 체화된 소셜 로봇Embodied social robot은 telepresence나 가상 에이전트에 비해 사용자들로부터 좀 더 친근한 응답을 이끈다는 연구들은 이미 많이 있습니다. 여기서 말하는 친근한 응답이란 overall impression, preference, engagement, helpfulness, appeal, enjoyment 와 같은 개념들(국문으로 해설해드리기 보단 영어 워딩이 더 분명한 표현이라 원어 그대로 썼습니다.)의 차원에서 측정했습니다.

소셜 로봇에 대한 적절한, 혹은 낮은 수준의 행동 변화 중재 효과를 주목하자.

대인관계와 관련한 이득이 높은 수준의 신뢰성이나 주목성, 공감, 또는 좀 더 설명적이고 대화형태를 띈 커뮤니케이션을 이끌어낸다는 측면에서 돌이켜볼 때, 이를 소셜 로봇이 해줄 수 있다면 당연하게도 훌륭한 정보 전달이나 건강 중재와 같은 매개체가 될 수 있을 것입니다. 저자는 이 가능성을 기존 논문의 리뷰를 통해 찾아냈는데, 특히 소셜 로봇과의 상호작용을 통한 효과를 검증한 여러 연구들을 언급합니다. 이러한 연구들에서는 feasibility에 대한 메타 분석과 Phase 2 RCT를 통해 소셜 로봇과의 상호작용이 불안감을 낮춰준다는 사실을 이야기 하는데, 사람들에게 기쁨pleasure을 느끼도록 해주고 외로움loneliness을 감소시킨다는 질적 증거들도 포함하고 있습니다.

사실 이 논문의 키 포인트는 ‘낮은 수준’의 행동 변화 중재를 소셜 로봇으로 촉진하고 전달할 수 있는 엄청난 가능성이 있다는 점을 저자가 주목한다는 점입니다. 흔히 소셜 로봇 하면 소셜이라는 워딩 때문인지 높은 수준의 커뮤니케이션 스킬과 정보 전달력을 바탕으로 인간의 어떤 역할을 완전히 대체할 것이라는 기대를 갖기 쉽지만, 논문 전반적인 맥락에서 저자는 소셜 로봇의 존재 자체가 주는 매개 효과를 주목하고 있는 것으로 보입니다. 저는 이 점이 소셜 로봇의 진짜 가치가 아닐까 생각합니다.

저자는 역시 여러 논문들을 언급하며 소셜 로봇이 제공하는 이득에 대해 소개합니다. 그 중 제가 재미있게 검토해 본 연구인 Beran의 2013년 논문에 따르면 휴머노이드 소셜 로봇이 어린이들의 통증을 완화할 수 있는 주의 분산을 이끌기도 하고 백신 접종과 같은 상황에서 스트레스를 낮춰준다고 밝히고 있습니다. 소셜 로봇이 robot-assisted program으로써 인지적 트레이닝 세션을 제공해 나이 든 성인들의 기억력, 집중력, 실행력 등을 높여주는데 기여한다는 Kim의 2015년 논문 또한 흥미롭습니다. 그 외 여러 연구들을 리뷰하면서 저자는 소셜 로봇이 ‘낮은 수준’의 행동 변화 중재를 통한 가능성이 높음을 논리적으로 설명합니다.

저자는 거의 반페이지를 할애해 의료진들이 이끄는 행동 변화 중재에 대해 소개합니다. 워낙 많은 논문들을 언급하고 있으나 행동 변화 중재의 핵심은 결국 motivation, 즉 동기 입니다. 인간의 거의 모든 행동 변화에는 동기가 중요하며, 중재의 의미는 곧 동기를 잘 부여하는 전략에 달려 있다고 봐도 과언이 아닙니다. 특히, 저자는 기존의 연구를 통해 다른 것보다 주목해봐야 하는 것은 동기를 만들어내는 강력한 증거를 가진 중재 전략이 바로 동기 부여 강화상담Motivational Interviewing, 줄여서 MI이라고 불리는 전략이라고 밝히고 있습니다.

참고로, MI는 건강을 유지하는 행동에 관한 다양한 영역에서 적용되고 있는데, 기본적으로 협동적collaborative이고 공감가는 맥락empathic context을 형성하는 것을 포함합니다. 그래서 사람들은 이러한 인터뷰를 통해 편안한 대화를 하게 되고 변화의 가능성이나 변화로부터 올 이득에 대해 인지하게 됩니다. 단, MI는 어디까지나 참가자에게 어떻게 행동 변화를 해야 하는지를 알려주지 않고 verbal discussion에 의존하다 보니 감정적인 연결이 덜 되는 경향이 있습니다.

저자는 이 문제를 해결하는 것으로 심상mental imagery을 구현하는 방식을 언급합니다. 심상은 어떤 오브젝트나 활동, 경험과 같은 것을 정신적 표상mental representation을 하는 것인데, 이를 통해 사람들은 실제 경험을 시뮬레이션 해보거나 비슷한 감정을 얻게 될 수 있습니다. 흔히 운동 선수들이 이미지 트레이닝 이라고 해서 자신이 되고자 하는 모습이나 경기에 대한 심상을 가져봄으로써 경기력 향상 등을 도모할 수 있다는 것이 바로 이러한 심상 효과의 결과물입니다.

저자는 이 심상을 구현하는 새로운 행동 변화 중재로 기능적 상상 트레이닝Functional Imagery Training, 이하 FIT를 언급합니다. FIT에서는 MI의 컨셉을 초반에 사용하면서 이를 구현하는 방식으로 심상을 사용합니다. 이는 사람들로 하여금 motivational impact를 증가시켜줌으로써 행동 변화에 대한 큰 변화를 일으키도록 돕는다고 이야기 합니다. 포츠머스 대학교 연구진들은 다이어트 상황에서 FIT를 통한 접근법이 MI보다 다이어트 결과와 유지에 더 큰 효과를 불러일으킨다는 결과를 보고해 그 내용이 국내 뉴스에 소개된 적도 있습니다.

본 논문에서는 행동 변화를 이끌어 낼 타겟으로 높은 칼로리를 섭취하는 사람을 설정하고, 이 사람들에게 먼저 의료진이 짜여진 규칙대로 중재(protocol-based intervention)하는 방식으로 스낵 섭취를 줄이게끔 하는 FIT-H (H는 Human의 H 입니다)를 개발해 테스트 합니다. 그 결과는 1.6에서 자세히 소개되어 있는데, 결론적으로 저자는 이 사전 연구를 통해 소셜 로봇을 사용해 유사한 방식의 중재 인터랙션을 제공할 경우 유사한 결과를 얻을 수 있다는 확신을 얻게 됩니다.

소셜 로봇과의 인터랙션 효과를 어떻게 바라봐야 할까?

소셜 로봇을 활용한 중재 방식은 평범합니다. 우선 저자는 Immediate Group과 Delayed Group으로 나눴습니다. Stepped-wedge design으로 설계된 이 연구에서 두 그룹의 큰 차이는 중재를 처음부터 하느냐 여부입니다. 처음부터 중재하지 않은 Delayed Group은 처음 4주간은 스스로 스낵 섭취하는 것을 모니터링 할 수 있게 가이드 해줍니다. 반면 Immediate Group은 처음부터 중재 인터랙션을 시도합니다.

Fig 1. NAO Humanoid Robot. 연구에서 쓰인 소셜 로봇.

사실 이러한 연구에서 가장 어려운게 평가의 기준점을 어디로 삼느냐 입니다. 이 연구에서 제가 생각하는 난제는 높은 수준의 칼로리를 섭취하는 사람들과 그렇지 않은 사람들을 어떻게 구분짓느냐인데, 일단 WHOWorld Health Organization에서 나온 National Health Guideline을 따랐습니다. 이 연구에서는 흔히 생각하는 비만, 높은 혈당 수치 등 리스크 요소로서 높은 수준의 칼로리 섭취를 정의하고 설탕 섭취가 많거나 고지방의 음식, 음료 등을 평소 식사에서 섭취하는 사람들이라고 정의합니다.

앞서 언급한 바를 종합해 키워드로 추려보면 대략 1) 중재 인터랙션 2) 동기 부여 3) 치료적 협력 입니다. 지난 글에서 이미 3번에 대해서는 상세히 다뤄봤습니다. 1번이 중재 시스템, 혹은 중재 설계가 중요한 점이라면 2번은 동기 부여가 되었다 안되었다를 어떻게 검증하느냐가 중요한 점입니다.

상식적으로 높은 칼로리를 섭취하고 싶어하는 사람이 그 생각을 바꾸려면 계속해서 “이러면 안되는 거지”와 같이 반복적으로 동기 부여가 되는 생각을 해야 할 겁니다. 그래서 이 연구에서는 Motivation Thought Frequency이하 MTF, 즉 이러한 동기 부여가 되는 생각을 하는 빈도를 13개의 측정 문항들로 측정해 검증합니다. 또한, 반대로 “먹고 싶다”는 생각은 덜 해야 할텐데, 이걸 Craving Experience Questionnaire – Frequency이하 CEO-F라는 10개의 측정 문항들로 검증합니다. 그 외에 치료적 협력이 이루어지는지를 보기 위해 WAIThe Working Alliance Inventory를 측정한다거나, 자기 스스로 스낵 섭취를 조절할 수 있다는 자신감을 측정하는 Confidence to Control Snacking이하 CCS등은 당연하지만 흥미로운 방식입니다.

소셜 로봇이 주는 잔소리는 생각보다 강력하다.

이 연구의 결과는 어떠했을까요? 복잡한 통계적 설명은 논문에서 설명되어 있지만, 그보다는 해석이 중요합니다. 우선 Immediate Group, 즉 첫 4주에 소셜 로봇으로부터 중재 인터랙션을 받은 집단은 그렇지 않은 Delayed Group에 비해 수치적으로 거의 2분의 1에 해당하는 스낵 섭취 감소를 보였습니다. 반면, Delayed Group은 4주차가 지나며 새로운 FIT-R을 자극 받자 역시 스낵 섭취 감소가 두드러지게 나타났습니다. 말 그대로 잔소리 효과가 드러난 것입니다.

Fig 2. Snack episode reduction across 8 weeks.

앞서 언급한 CEO-F나 CCS 결과도 흥미롭습니다. 우선 CEO-F를 구성하는 두 가지 개념 중 하나인 Imagery는 말 그대로 스낵 섭취에 대해 얼마나 상상하느냐 라고 생각해볼 수 있는데, 역시 Immediate Group에서 현저하게 떨어집니다. 반면, Delayed Group에서는 오히려 상승하는 것을 볼 수 있습니다. 처음에 스스로 체크업 해보라고 4주간 놔뒀더니, 오히려 더 많이 표상화가 되었다는 점은 괜히 셀프 체크 해보려다 더 생각나게 만드는 그런 효과로 보여집니다. Intensity의 경우 역시 FIT-R이 제공된 시점부터 Immediate Group과 Delayed Group 모두 잘 떨어진다는 점을 볼 수 있습니다.

Fig 3. Craving frequency reduction across 8 weeks.

CCS의 경우 두 가지 측면에서 볼 수 있는데, 하나는 Scenarios이고 하나는 Weeks 입니다. Scenarios는 감정적인 통제에 대한 인지를 평가하는 지표이고, Weeks는 시간이 지남에 따른 통제에 대한 인지를 평가하는 지표입니다. 아래 그래프를 보시면 감정적인 통제의 경우 Immediate Group에서 처음 소셜 로봇으로부터 중재 인터랙션을 경험하며 4주 간 CCS가 올라갔다가 유지되는 볼 수 있습니다. 반면, Delayed Group은 처음 4주 동안 스스로 섭취를 체크하면서 CCS가 올라가지만 유의미한 차이는 없는(F(1, 31.47) = 7.33, p = .011, d = 0.76) 정도이다가 4주 이후 FIT-R을 경험하면서 유의미하게 올라갑니다. 이는 시간이 지나면서의 통제 인지도 마찬가지 경향을 보여줍니다.

Fig 4. Craving frequency reduction across 8 weeks.

인간이 아닌 소셜 로봇과의 인터랙션이 줄 수 있는 UX의 효용 가치

이 논문을 두 번째로 소개한 가장 큰 이유는 기술이 점차 우리 삶에서 없어서는 안될 중요한 역할을 할 개연성이 잘 드러난 연구이기 때문입니다. 소셜 로봇은 그동안 JIBO, Pepper, 이 연구에 쓰였던 NAO 뿐만 아니라 삼성전자나 LG전자, 소니 등에서 다양한 형태와 역할로 나왔지만 효용 가치에 대한 의문이 지속적으로 있어 왔습니다.

저는 소셜 로봇이 스마트폰 이후 가장 일상 생활을 바꿔 놓을만한 파급력을 가진 분야이자 디바이스라고 생각하는데, 그 이유 중 하나가 이 연구에서 보듯 인간의 행동 변화에 영향을 줄 수 있기 때문입니다. 스마트폰의 평평한 디스플레이와 달리 소셜 로봇은 인터랙션 방식의 다양성과 인간과 흡사한 모달리티를 활용할 수 있다는 점에서 행동 변화를 유도하는데 강점이 있습니다.

이 연구에서도 저자는 단순히 AI에 기반한 자유롭게 사고하고 판단하여 행동하고 인터랙션하는 소셜 로봇이 아닌, ‘pre-programmed social robot’으로서의 소셜 로봇의 행동 변화 중재에 대한 가치를 봐야 한다고 이야기 합니다. 인간의 개입 없이도 소셜 로봇이 충분히 인간의 행동 변화를 이끌어낼 수 있다면 생각보다 다양한 분야에서 이 컨셉을 적용해볼 수 있습니다. 특히, 의료진이 개입하는 FIT-H 보다 소셜 로봇만이 개입하는 FIT-R 방식이 49% 대 55% 로 더 나은 결과, 혹은 동등한 수준이라 평가해볼 수 있는 효과를 불러왔다는 점은 흥미로운 결과입니다.

이 연구에서 저자는 높은 수준의 Fidelity가 아니었음에도, FIT-H 에서 하던 방식을 잘 디자인하고 HCI 관점에서 FIT-R 방식을 설계했더니 인간 의료진의 개입과 동일한 수준의 행동 변화를 이끌어냈다는 점이 의료적 함의를 갖는다고 언급합니다. 제가 보기에도 Stepped-wedge design으로 설계해 연구한 이 결과는 의료적으로 많은 비용이 들어갈 수 있는 인간 의료진의 개입을 줄여줄 수 있는 제품으로써 소셜 로봇이 활약할 수 있다는 함의가 있어 보입니다. 만약, 소셜 로봇이 만성질환자의 체중 관리에 도움을 주는 개입만 잘 해줘도 스마트폰의 어플리케이션에 일일히 뭔가를 입력해야만 관리해준다는 현재의 패러다임에서 완전히 벗어날 수 있을지도 모릅니다.

저자는 말미에서 이 연구를 확장해보면 치매dementia나 자폐 스펙트럼 장애autism spectrum disorder을 앓는 사람들에게 행동 변화를 유도하여 일정한 효과를 볼 수 있을 개연성이 있다고도 이야기 합니다. 또한, 앞서 제가 언급한 바와 같이 비만이나 당뇨 같은 생활 치료 개선의 역할이 중요한 영역에서 소셜 로봇이 활약할 수 있다고도 볼 수 있겠습니다.

컴패노이드 랩스는 소셜 로봇 분야에서의 혁신적인 HCI 기술 개발과 더불어 이를 접목한 디지털 헬스케어, 디지털 치료제에 관한 리서치를 진행하고 있습니다. 특히 간단한 UX 설계만 바꾸어도 이 연구의 결과에서 보듯, 사용자의 행동 변화를 불러일으킬 수 있는 메커니즘을 만들어낼 수 있습니다. 조금 다른 관점이긴 합니다만 컴패노이드 랩스의 R&A 파트너십 스타트업인 마보Mabo의 경우 푸시와 인앱 시스템에 대한 컨설팅을 통해 향후 소셜 로봇은 아니지만 어플리케이션 레벨에서 의미 있는 사용자의 행동 변화를 이끌어낼 UX 설계의 기초 작업을 진행했습니다.

소셜 로봇을 비롯해 인터랙션 봇을 기반으로 사용자의 행동 변화를 이끌어내는 UX 설계에 고민이 있거나 관심을 갖고 있는 스타트업, 대기업, 혹은 연구기관들과의 협력을 기다립니다.

© Alan. 2021.

답글 남기기