머신러닝 기반 청소년 공격성 예측요인 연구 : 부모양육방식 효과의 변화궤적분석|RISS 상세보기

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

This study analyzed how aggression in early adolescence changes over time and examined the role of key variables influencing this change from a longitudinal perspective. The data used in the analysis were panel data from the Korean Children and Youth Panel Survey (KCYPS2018), covering six years (2018-2023) from middle school 7th grade to high school 12th grade, with a total of 1,975 adolescent respondents.
First, to identify key factors influencing adolescent aggression, we analyzed SHAP summary plots using the machine learning technique XGBoost. This was used to rank the importance of factors influencing aggression. The results revealed that positive parenting style ranked highest (Mean|SHAP|=0.175) in the SHAP-based variable importance ranking. Therefore, this study analyzed the longitudinal interaction between adolescent aggression and parenting styles, including negative parenting styles (Mean|SHAP|=0.046), which ranked third in importance.
To elucidate the longitudinal relationship between positive and negative parenting styles and adolescent aggression, this study applied the Latent Growth Curve Model (LGCM), Latent Class Growth Analysis (LCGA), and Autoregressive Cross-Lagged Modeling (ARCL) in a stepwise manner. The LGCM analysis revealed a nonlinear pattern of change in adolescent aggression, with a gradual decline over time from the first year of middle school to the third year of high school. Both the initial level variance and the rate of change variance were significant, demonstrating heterogeneous developmental trajectories, with different starting points, rates of change, and directions of aggression across adolescents.
To specifically distinguish these individual differences, a Latent Class Growth Analysis (LCGA) was conducted, resulting in four latent classes identified based on the trajectories of aggression. The low-stable type (23.0%) showed the lowest level of aggression and experienced the highest positive parenting style (average 3.30) and the lowest negative parenting style (average 1.74). The gradual-decrease type (35.3%) showed a pattern of initially high aggression gradually decreasing over time. The high-maintained type (15.1%) showed persistently high aggression and experienced the lowest positive parenting (average 3.02) and the highest negative parenting (average 2.20). The persistently increasing type (26.5%) started with initial low aggression (1.80) and continuously increased, accompanied by a pattern of decreasing positive parenting (3.18→3.03) and increasing negative parenting (1.91→2.03). In particular, the high proportion of the persistently increasing group suggests a unique characteristic related to Korea's competitive educational environment.
To explore the temporal causal structure between positive parenting styles and adolescent aggression, we constructed an autoregressive cross-lagged model (ARCL) that included the covariance between the error terms of the two variables within the same time point. The analysis revealed significant cross-time autoregressive effects for both aggression and positive parenting styles. Positive parenting styles exhibited significant autoregressive effects across all time points, confirming the stability of positive parenting styles for adolescents over time. For aggression, high levels of significant autoregressive coefficients were observed across all paths from Time 1 to Time 6, confirming the relatively stable nature of aggression over time.
An analysis of cross-time interaction revealed a time-asymmetric pattern, with the cross-lagged effects exhibiting different directions and significances across time points. This suggests that parent-child interactions are not simply unidirectional causal relationships, but rather dynamic and reciprocal processes that evolve over time and context. Examining the cross-lagged effect of positive parenting, we found that positive parenting significantly reduced aggression during the transition from Wave 1 to Wave 2 (from 1st to 2nd grade in middle school) (B=-0.077, p<.05). However, it paradoxically increased aggression during the transitions from Wave 3 to Wave 4 (from 3rd grade in middle school to 1st grade in high school) and from Wave 4 to Wave 5 (from 1st to 2nd grade in high school) (B=0.100, B=0.090, respectively, p<.01). This suggests that positive parenting may be perceived as controlling due to the increased need for autonomy in mid-to-late adolescence.
The relationship between negative parenting styles and adolescent aggression was also analyzed using the ARCL model. Negative parenting styles also exhibited significant autoregressive effects at all time points, confirming stability over time. The cross-lagged effect, similar to positive parenting, exhibited a time-asymmetric pattern. During the transition from Wave 1 to Wave 2, negative parenting significantly increased aggression (B=0.108, p<.001). However, during the transition from Wave 3 to Wave 4 and Wave 4 to Wave 5, a paradoxical pattern of decreased aggression was observed (B=-0.245, p<.001; B=-0.110, p<.05). This may reflect a certain degree of normative acceptance of strict parenting in Korea's academic-centric culture, or a process of renegotiation of autonomy between parents and adolescents.
Meanwhile, unlike the cross-lagged effect, which showed inconsistent direction and significance across time points, the concurrent correlation between aggression and parenting style measured at the same time point showed a consistent pattern. A significant negative correlation was found between positive parenting styles and aggression at all time points (r=-0.277~-0.359), and a significant positive correlation was found between negative parenting styles and aggression at all time points (r=0.435~0.455). This means that while positive parenting acts as a protective factor and negative parenting acts as a risk factor cross-sectionally, the longitudinal causal relationship changes dynamically depending on developmental stage and cultural context. In particular, correlation analysis showed that negative parenting (r=0.435) was 1.57 times stronger than positive parenting (r=-0.277), but machine learning analysis showed that positive parenting had a higher predictive importance, suggesting the need for differentiated strategies for preventive intervention and crisis intervention.
In summary, this study used machine learning to identify factors influencing adolescent aggression. The resulting positive and negative parenting styles were then integrated into a longitudinal model, along with aggression trajectories, to conduct a multi-layered analysis of the interactions between positive and negative parenting styles and adolescent aggression. This analysis uncovered the differential impact of parenting styles across aggression trajectories, providing practical implications for early identification and intervention strategies for adolescents at risk for aggression. This study empirically confirmed that positive and negative parenting styles operate as independent and differential mechanisms, and that their effects dynamically change across developmental stages. Furthermore, it revealed that correlations and longitudinal causality can exhibit different patterns, emphasizing the importance of considering longitudinal causality, not mere correlation, when developing intervention strategies. Furthermore, this study proposed a research framework that views adolescent aggression not simply as a temporary problem but as a long-term, structural developmental process. This study provides empirical evidence supporting the need for integrated family-level interventions and tailored policies for each group.

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국문 초록 (Abstract)

본 연구는 초기 청소년의 공격성이 시간의 흐름에 따라 어떻게 변화하는지 분석하고, 이에 영향을 미치는 주요 변인의 역할을 종단적 관점에서 분석하였다. 분석에 사용된 자료는 「한국아동청소년패널조사(KCYPS2018)」의 중학교 1학년부터 고등학교 3학년까지 6개년도(2018-2023) 패널 데이터이며 총 1,975명의 청소년 응답자를 대상으로 하였다.
먼저 청소년들의 공격성에 영향을 미치는 핵심 요인을 도출하기 위하여 머신러닝 기법을 활용한 결과, 긍정적 부모양육방식이 가장 높은 중요도(Mean|SHAP|=0.175)를 보이는 요인으로 나타났다. 이에 본 연구에서는 청소년의 공격성과 부모양육방식이 종단적으로 어떻게 상호영향을 미치는지 분석하기 위해 중요도 3위로 나타난 부정적 부모양육방식(Mean|SHAP|=0.046)도 함께 분석하였다.
긍정적·부정적 부모양육방식과 청소년의 공격성 간의 종단적 관계를 규명하기 위하여 본 연구에서는 잠재성장곡선모형(LGCM), 잠재계층성장분석(LCGA), 자기회귀교차지연모형(ARCL)을 단계적으로 적용하여 분석하였다. 먼저 잠재성장곡선모형(LGCM) 분석 결과 청소년의 공격성은 중학교 1학년에서 고등학교 3학년에 이르기까지 시간이 갈수록 점진적으로 감소하는 비선형 변화 패턴이 확인되었다. 초기 수준 분산과 변화율 분산이 모두 유의하게 나타나 청소년마다 공격성의 시작점과 변화율 및 방향이 서로 다른 이질적 발달궤적을 보였다.
이러한 개인 간 차이를 구체적으로 구분하기 위해 잠재계층성장분석(LCGA)을 실시한 결과, 공격성의 변화궤적에 따라 네 개의 잠재계층이 도출되었다. 저수준 안정형(23.0%)은 가장 높은 긍정적 양육과 낮은 부정적 양육을 보인 반면, 고수준 유지형(15.1%)은 정반대 패턴을 나타냈다. 점진적 감소형(35.3%)은 초기 높은 공격성이 시간 경과에 따라 점차 감소하는 패턴을 보였다. 주목할 점은 지속적 증가형(26.5%)의 높은 비율로, 이 집단은 초기 낮은 공격성에서 시작하여 지속적으로 증가하였으며 긍정적 양육의 감소 및 부정적 양육의 증가 패턴을 동반하였다. 이는 한국의 경쟁적 교육환경과 관련된 특수성을 시사한다.
긍정적 부모양육방식과 청소년의 공격성 간의 시간적 인과 구조를 탐색하기 위해 동일 시점 내 두 변수의 오차항 간 공분산을 포함한 자기회귀교차지연모형(ARCL)을 구성하여 분석하였다. 분석 결과, 공격성과 긍정적 부모양육방식 모두 시점 간 유의한 자기회귀 효과를 보여 시간에 따른 안정성을 확인하였다.
시점 간 상호영향을 분석한 결과, 교차지연 효과는 시점에 따라 방향과 유의도가 다르게 나타나는 시간-비대칭적 패턴을 보였다. 이는 부모와 자녀 간의 상호작용이 단순한 일방향적 인과관계가 아니라 시간과 맥락에 따라 변화하는 역동적이고 상호적 과정임을 시사한다. 긍정적 양육의 교차지연효과를 살펴보면, 1차에서 2차(중학교 1학년→2학년)로의 전환기에는 긍정적 양육이 공격성을 유의하게 감소시켰으나(B=-0.077, p<.05), 3차에서 4차(중학교 3학년→고등학교 1학년) 및 4차에서 5차(고등학교 1학년→2학년)로의 전환기에는 오히려 공격성을 증가시키는 역설적 효과를 나타냈다(B=0.100, B=0.090, 각각 p<.01). 이는 청소년기에서 중후기의 자율성 욕구 증가에 따라 긍정적 양육이 통제로 지각될 수 있음을 시사한다.
부정적 부모양육방식과 청소년의 공격성 간의 관계도 ARCL 모형으로 분석하였으며, 유사한 시간-비대칭적 패턴을 나타냈다. 1차에서 2차로의 전환기에는 부정적 양육이 공격성을 유의하게 증가시켰으나(B=0.108, p<.001), 3차에서 4차 및 4차에서 5차로의 전환기에는 오히려 공격성을 감소시키는 역설적 패턴을 보였다(B=-0.245, p<.001; B=-0.110, p<.05). 이는 한국의 학업 중심 문화에서 부모의 엄격한 양육이 일정 부분 규범적으로 수용되거나, 청소년-부모 간 자율성 재협상이 이루어지는 과정을 반영하는 것으로 해석된다.
한편, 교차지연 효과가 시점에 따라 방향성과 유의성에서 불일치하게 나타난 것과 달리, 동일 시점에서 측정된 공격성과 부모양육방식 간의 동시적 상관은 일관된 패턴을 보였다. 긍정적 부모양육방식과 공격성 간에는 모든 시점에서 유의한 부적 상관이, 부정적 부모양육방식과 공격성 간에는 모든 시점에서 유의한 정적 상관이 나타났다. 이는 횡단적으로 긍정적 양육은 보호 요인으로, 부정적 양육은 위험요인으로 작용하지만, 종단적 인과관계는 발달단계와 문화적 맥락에 따라 역동적으로 변화함을 의미한다. 특히 상관분석에서는 부정적 양육이 더 강한 관련성을 보였으나, 머신러닝 분석에서는 긍정적 양육의 예측 중요도가 더 높게 나타나 예방적 개입과 위기 개입의 차별화된 전략이 필요함을 시사한다.
종합적으로 본 연구는 머신러닝을 통해 청소년 공격성에 영향을 미치는 요인을 도출한 결과, 확인된 긍정적·부정적 부모양육방식을 공격성변화궤적과 함께 종단모형에 통합적으로 적용하여 긍정적·부정적 부모양육방식과 청소년 공격성 간의 상호작용을 다층적으로 분석하였다. 이러한 분석은 공격성 변화 궤적에 따른 부모양육방식의 차별적 영향을 규명함으로써 향후 공격성 위험군 청소년의 조기 선별과 개입 전략 수립에 실질적인 시사점을 제공한다. 본 연구는 긍정적 부모양육방식과 부정적 부모양육방식이 독립적이며 차별적인 기제로 작용하고, 그 효과가 발달단계에 따라 역동적으로 변화한다는 점을 실증적으로 확인하였다. 또한 상관관계와 종단적 인과관계가 서로 다른 양상을 보일 수 있음을 밝혀, 개입 전략 수립 시 단순 상관이 아닌 종단적 인과관계를 고려해야 함을 강조하였다. 나아가, 청소년기의 공격성을 단순한 일시적 문제로 보지 않고 장기적이고 구조적인 발달 과정으로 접근하는 연구 틀을 제시하였다. 따라서 본 연구는 가족 단위의 통합적 개입과 집단별 맞춤형 정책 수립의 필요성을 뒷받침하는 실증적 근거를 제공한다.

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본 연구는 초기 청소년의 공격성이 시간의 흐름에 따라 어떻게 변화하는지 분석하고, 이에 영향을 미치는 주요 변인의 역할을 종단적 관점에서 분석하였다. 분석에 사용된 자료는 「한국아...

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