The vision for the role of robots in society is expanding beyond that of functional applications or tools in factories and hazardous environments toward social assistants, collaborators, and companions that cohabit with humans. As this is happening, researchers in the field of human-robot interaction and even human-computer interaction are trying to support natural interactions between humans and robots through research on robots’ recognition technology. Human beings are unconsciously motivated to affiliate with anything that has socially interpretable cues; it implies that humans would adopt socially interactive robots as social being. For this reason, it is crucial for designers to care about design for socially acceptable robots beyond well-functioning robots or pleasurable robots. Furthermore, it would be possible to propose a new design direction that leads to synergy effects between humans and technologies.
Humans determine their social acceptance of an object on the basis of their experiences shaped in the process of perceiving and dealing with an object. In sociology, research has discussed the concept of social distance with a metaphor for “proximity”, to explain a social acceptance phenomenon. Perspectives on social distance have been divided into: social distance displaying individuals’ emotional acceptance of others, and social distance referring to comparable features that makes difference between oneself and others. The aim of this study is to understand the phenomenon of social acceptance of robots and to establish design knowledge applicable to human-robot interaction design. This study sought to address following two questions: How is people’s willingness to socially accept robots formed? How can designers bring social acceptance of robots raise up?
First, this dissertation attempted to understand the nature of human-robot social distance by investigating factors shaping social distance in the context of human-robot interaction. Through literature review and grounded theory methods, factors shaping human-robot social distance were extracted as follows: robot features, social context, and human perception. Robot features and social contexts are objectively observable, while human perception depends on individuals. In this regard, there are two dimension of human-robot social distance; this study defined those dimensions as subjective social distance and objective social distance.
Second, focusing on subjective social distance, this study tried to understand how people create their willingness to accept robots and find out ways how to measure it. Because subjective social distance depends on human mind, research on algorithms of human information processing were reviewed. According to human mind process, subjective social distances were divided into three levels: perceived social distance on a perception phase, expressed social distance on an action phase, and reflective social distance on a memory phase. Following, this study implemented the measurement of three levels of subjective social distance in human-robot interaction scenario as a case study. The results from the case study showed that patterns of subjective social distance are different according to a phase of measurement. On the basis of human perception of design elements, we could expect that perceived social distance is formed before situation, so it may depend on individuals’ perception of a robot itself; in contrast, expressed social distance may be influenced by stimuli from interaction environment as well as individuals’ perception of a robot. Lastly, the combination of perceived social distance and expressed social distance may work on reflective social distance.
Next, to attempt to find a proper way to manipulate objective social distance for enhancing social acceptance of robots, the approach in this dissertation was (1) identify the constructs of objective social distance that would affect people’s social acceptance of robots, (2) explore design elements for each construct and adapt those elements for social robots, and (3) evaluate its effects on people’s social acceptance and experience of robots in the context of human-robot collaboration. Humans have a tendency to categorize an object by comparing its identity with that of their own in social structure. Additionally, robots are both socially and physically embedded in the human social environment, and physical organization influences on people’s experience of others collaborating with them. For this reason, social structural distance and physical structural distance were suggested as key constructs of objective social distance.
To attempt to explore the effect of social and physical structural distance on people’s social acceptance and experience of robots, each vertical and horizontal aspect of social structural distance, two elementary model of social relationship, were designed in terms of each power distance and task distance. Also, proxemic distance as one form of physical structural distance was considered in experimental studies. As a result, this study found that physical structural distance can moderate the effect of social structural distance on user experience. Physical structural distance represents identity of robots which is in a specific situation while social structural distance appears identity of robots itself. In this perspective, findings indicates that consistency between the robots’ identity interpreted from physical structural distance and the robots’ identity represented by social structural distance leads to higher social acceptance and more positive user experience of robots.
Finally, this dissertation distills our overall efforts into a model of human-robot social distance that allows us to understand social acceptance phenomenon in the context of human-robot interaction by schematizing dimensions of social distance, constructs of each dimension, and their relationship.
This dissertation emphasizes the necessity of design research about social acceptance of robots cohabiting with humans. Especially, it paves the way for understanding social acceptance of robots by employing a concept of social distance. This study reveals human-robot social distance influences a variety of aspect of user acceptance in HRI: social acceptance, task performance, satisfaction in pragmatic, hedonic, and physical goals, etc. The results from experimental studies provide some evidence to support the proposed model and suggest several design solutions under given constraints to the complex design problems. Most of all, this dissertation provides a theoretical basis for future research that can lead to practical guidance for designers and robot developers. On the basis of this study, we hope to expand design research on the socially acceptable robots.
로봇의 역할에 대한 비전은 공장이나 위험 지역에서의 기능을 대체하는 도구를 넘어서 인간과 함께 공존하며 함께 협력하는 동반자의 개념으로 확대되고 있다. 이와 함께 인간과 로봇 사이의 자연스러운 인터랙션을 위해 인간-컴퓨터, 그리고 인간-로봇 상호작용 분야에서는 인간의 인터랙션을 모방한 로봇에 대한 연구를 수행하고 있다. 이는 인간이 로봇과 사회적 규칙에 따라 커뮤니케이션할 뿐만 아니라, 나아가서 로봇을 사회적 존재로 받아들이게 될 것임을 시사한다. 따라서, 기능적으로 더 나은, 혹은 인간에게 즐거움을 주는 것만 아니라 사회구성원으로써 받아들여지는 사회적 로봇 디자인에 대한 연구가 필요하며, 이를 통해 인간과 기술 사이의 시너지 효과를 얻을 수 있는 새로운 디자인 방향의 제안이 가능할 것이다.
사회적 수용은 인간이 대상을 인식하고 그 인식에 따라 특정한 방식으로 대상을 대하는 과정에서 형성되는 경험을 토대로 결정된다. 사회학 분야에서는 사회적 수용 현상을 설명하기 위해 ‘근접성’이라는 메타포를 차용한 ‘사회적 거리’의 개념을 제안해왔다. 기존 연구에서의 사회적 거리에 대한 관점은 크게 두 가지로 나뉘는데, 개인이 사회적 존재로서 타인에게 느끼는 심리적 수용 정도를 나타내는 개념의 사회적 거리와, 사회적 환경 내에 존재하는 사람들 간의 비교가능한 속성들을 가리키는 사회적 거리가 바로 그것이다. 본 연구에서는 이 두 가지 측면의 사회적 거리 개념을 활용하여 로봇의 사회적 수용에 대한 이해를 돕고 인간-로봇 인터랙션 디자인에 활용할 수 있는 지식을 구축하고자하며 이를 위해 다음의 두 가지 연구 질문이 제시되었다. 첫째, 인간은 어떤 과정을 통해 로봇을 사회적으로 수용하며, 그 사회적 수용의 정도를 어떻게 파악할 수 있을까? 둘째, 디자이너가 로봇의 사회적 수용 정도를 높이기 위해 무엇을 어떻게 디자인하여야 할 것인가? 이들에 대한 답을 찾기 위해 다음과 같은 연구가 수행되었다.
첫째로, 인간-로봇 인터랙션 상황에서 사회적 거리를 형성하는 요소들을 파악함으로써 인간-로봇 사회적 거리의 특성을 이해하고자 하였다. 기존 문헌 연구와 사용자 참여 연구를 통해, 인간-로봇 사회적 거리 형성 요소로 크게 로봇의 속성 (동적/정적인 속성), 사회적 맥락 (환경적/사회관계적/역사적/상황적 속성), 그리고 인간의 인지를 도출하였다. 로봇의 속성과 사회적 맥락은 객관적으로 관찰 가능한 요소이며 인간의 인지는 개인의 주관에 관련되어 있다는 점에서 인간-인간의 경우와 마찬가지로 인간-로봇의 관계에서도 두 가지 차원의 사회적 거리 개념이 존재함을 알 수 있었다. 본 연구에서는 이들을 각각 주관적인 사회적 거리와 객관적인 사회적 거리로 명명하였다.
두 번째 단계에서는 로봇의 사회적 수용 정도를 나타내는 주관적인 사회적 거리의 개념에 초점을 두어, 사용자의 로봇 수용 의향의 형성을 이해하고, 이를 측정하는 방법을 모색하였다. 주관적인 사회적 거리는 결과적으로 인간이 대상을 어떻게 해석하느냐에 의존하기 때문에, 인간의 정보 해석 과정에 대한 인지심리 분야의 논문들을 검토하였다. 분석 결과, 그 과정을 인식-반응-기억으로 나눌 수 있었으며, 각각에서의 사회적 거리를 인식된, 표현된, 그리고 반영된 사회적 거리로 정의하였다. 또한, 세가지 개념을 활용하여 실제 인간-로봇 인터랙션 상황 하에서 로봇의 사회적 수용 정도를 측정하였다. 그 결과, 인터랙션의 시점에 따라 주관적 사회적 거리의 패턴이 다르게 나타나는 현상을 보였다. 인터랙션 초기에 인식된 사회적 거리는 로봇 자체의 속성에 대한 판단에 의존하는 반면, 표현된 사회적 거리는 로봇에 대한 인식과 함께 인터랙션하는 환경의 정보들로부터 형성되며, 반영된 사회적 거리에 대해 로봇과의 인터랙션이 모두 끝난 후 인식된 사회적 거리와 표현된 사회적 거리가 복합적으로 작용하기 때문으로 해석할 수 있다.
다음 단계에서는 위의 예상을 바탕으로 디자이너가 사용자의 로봇 수용에 영향을 미치는 객관적인 사회적 거리의 구성 요소를 선정하고, 이들이 결과적으로 사용자의 로봇 수용과 사용자 경험에 미치는 영향에 대한 연구를 실시하였다. 우선, 객관적인 사회적 거리의 구성 요소 선정을 위해 로봇 자체의 특성과 인터랙션 상황에 초점을 두고, 이들이 사용자의 인식과 경험에 미치는 영향에 대한 기존 이론과 연구에 대한 조사를 수행하였다. 문헌 리뷰를 통한 발견점들로부터 객관적 사회적 거리의 구성 요소로서 크게 사회구조적 거리와 물리구조적 거리를 정의하였다. 이들이 사용자의 로봇 수용과 경험에 미치는 영향을 분석하기 위해 사회구조적 거리 중 수직적 거리로서 권력거리를, 수평적 거리로서 업무거리를 디자인하였으며, 이들 각각과 함께 물리구조적 거리로서 근접거리를 고려한 실험을 수행하였다. 실험 결과, 사회구조적 거리가 로봇 자체의 특성을 나타낸다면, 물리구조적 거리는 특정 상황하에서의 로봇의 특성을 드러낸다는 관점에서, 로봇의 속성으로 해석된 물리구조적 거리가 사회구조적 거리와의 일관성을 보일 때 로봇의 사회적 수용도가 높아지고 사용자의 긍정적인 인터랙션 경험이 유도됨을 알 수 있었다.
마지막으로, 본 연구에서 도출된 사회적 거리의 차원들과 그들간의 관계를 도식화함으로써, 인간이 로봇을 사회적으로 수용하는 현상에 대한 이해를 돕는 인간-로봇간 사회적 거리 모델을 제안하였다. 본 연구는 과학 기술의 발전에 따라 함께 공존하게 될 로봇의 사회적 수용을 위한 디자인 연구의 필요 당위성을 밝혔다. 특히 사회적 거리라는 개념을 통해 로봇의 사회적 수용에 대한 이해의 기틀을 마련하였으며, 인간-로봇간 사회적 거리가 인간-로봇 인터랙션에서 사용자의 수용을 구성하는 요소들, 즉 사회적 수용, 업부 수행도, 실용적, 유희적, 물리적 관점에서의 만족에 영향을 미침을 발견하였다. 본 논문을 구성하는 실험 연구의 결과들은 인간-로봇간 사회적 거리 모델의 타당성을 입증하며, 인간-로봇 인터랙션에서의 주요 구성요소인 작업 유형이나 사회적 지위, 물리적 거리와 같은 요소들의 영향을 분석함으로써, 디자이너가 어떻게 사회적으로 수용되는 로봇을 디자인할 것인가 라는 문제에 대하여 제한된 범위 안에서 디자인 방안을 제시한다. 무엇보다도, 본 논문은 디자이너나 로봇 개발자들이 활용할 수 있는 실용적인 디자인 가이드라인을 개발하고자 하는 향후 연구들에 대한 이론적인 초석을 세웠다. 이러한 연구 성과를 기반으로 인간과 공존할 수 있는 로봇에 대한 디자인 연구가 확장되기를 기대한다.
