자율주행로봇에 대한 2〜5세 영유아의 행동반응 유형 = Behavioral Response Types of Young Children Aged 2-5 Toward an Autonomous Mobile Robot

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The purpose of this study was to identify types and characteristics of behavioral responses shown by children aged 2 to 5 years in interactions with an autonomous mobile robot, and to examine age- and gender-related distributions across behavioral response types.
A total of 108 children aged 2 to 5 years living in the metropolitan area participated in the study. Each child was observed during a five-minute free-play session in a space where an autonomous mobile robot moved freely. Based on video-recorded interactions, the researcher conducted Q-sorting for each child using a modified Riverside Behavioral Q-sort (RBQ) adapted to the child-robot interaction context. Data were analyzed using principal component analysis with varimax rotation in the KADE 1.3.1 for Q methodology. Subsequently, chi-square tests were conducted using SPSS 29.0.2 to examine associations between behavioral response types and children’s age and gender.
The results revealed five distinct types of behavioral responses to the autonomous mobile robot. The Active Explorer type was characterized by high levels of physical movement and frequent physical approach and exploration of the robot, although affectionate expressions were relatively infrequent. The Solitary Playing Observer type maintained physical distance from the robot while remaining engaged in independent play and continuously observing the robot. The Curious Chatterbox type showed frequent verbalizations directed toward the researcher or in the form of self-talk while watching the robot, with minimal direct verbal or physical interaction with the robot. The Warm Playmate type displayed behaviors such as asking the robot questions and using affectionate expressions, indicating that the robot was perceived as a social interaction partner. The Nervous Onlooker type exhibited sustained attention to the robot accompanied by physical tension or anxiety, maintaining distance from the robot and seeking reassurance from an adult.
Descriptive analysis suggested that the Solitary Playing Observer type was more prevalent among 4- and 5-year-old children, whereas the Nervous Onlooker type showed a higher proportion of 2-year-old children. However, chi-square tests indicated that the association between behavioral response types and age was not statistically significant. In contrast, a statistically significant association was found between behavioral response types and gender. A higher proportion of boys was observed in the Active Explorer type, whereas girls were more frequently represented in the Warm Playmate type.
This study is significant in that it conceptualized multidimensional, rather than single-dimensional, behavioral response types exhibited by young children aged 2-5 years when interacting with an autonomous mobile robot. Moreover, by integrating observation-based Q methodology with quantitative analysis, the study qualitatively categorized behavioral response types in young children who have difficulty with verbal self-reporting, while also providing quantative data. The findings provide foundational evidence for designing child-sensitive interaction strategies and adaptation supports when autonomous mobile robots are introduced into early childhood care and education settings.

국문 초록 (Abstract)

본 연구는 자율주행로봇에 대한 만 2∼5세 영유아의 행동반응 유형과 그 특성을 규명하고, 행동반응 유형에 따른 연령 및 성별 분포를 탐색하고자 하였다.
이를 위해 수도권에 거주하는 2∼5세 영유아 108명을 대상으로, 자율주행로봇이 이동하는 공간에서 5분 간의 자유놀이 장면을 관찰하였다. 수집된 영상을 바탕으로, 아동-로봇 상호작용 맥락에 맞게 수정·보완한 Riverside Behavioral Q-sort(RBQ) 진술문을 활용하여 연구자가 각 영유아에 대해 Q-sorting을 실시하였다. Q-sort 요인분석용 프로그램인 KADE 1.3.1을 활용하여 주성분 분석과 배리맥스 회전을 시행하였으며, 이후 행동반응 유형과 연령 및 성별 간 관계를 살펴보기 위해 SPSS 29.0.2로 카이제곱 검정을 실시하였다.
분석 결과, 자율주행로봇에 대한 영유아의 행동반응은 다섯 가지 유형으로 구분되었다. ‘적극적인 탐험가 유형’은 활발한 신체 움직임과 로봇에 대한 신체적 접근 및 탐색 행동이 두드러졌으나, 애정이 담긴 표현은 거의 나타나지 않았다. ‘혼자 노는 관찰자 유형’은 로봇과 거리를 유지한 채 자신의 놀이에 집중하면서 로봇을 지속적으로 관찰하는 특징을 보였다. ‘관심 많은 수다쟁이 유형’은 로봇을 응시하며 수다스럽게 연구자에게 말을 걸거나 혼잣말을 하는 경향이 두드러졌으나, 로봇과의 직접적인 대화나 접촉은 거의 나타나지 않았다. ‘다정한 놀이친구 유형’은 로봇에게 질문을 던지거나 정감 어린 표현을 사용하며, 로봇을 사회적 상호작용의 대상으로 인식하는 행동반응이 특징적으로 나타났다. ‘긴장한 관망자 유형’은 로봇을 지속적으로 응시하면서도 신체적 긴장이나 불안을 보이며 로봇과 거리를 유지하고, 성인을 통해 안심을 구하는 행동반응이 관찰되었다.
행동반응 유형에 따른 연령 분포를 살펴본 결과, 혼자 노는 관찰자 유형은 4세와 5세 유아의 비율이 상대적으로 높았고, 긴장한 관망자 유형에서는 2세 영아의 비율이 다소 높게 나타나는 경향성이 관찰되었으나, 행동반응 유형과 연령 간의 관계는 통계적으로 유의하지 않았다. 한편, 행동반응 유형과 성별 간의 관계는 통계적으로 유의하였다. 즉, 적극적인 탐험가 유형에서는 남아의 비율이 높고, 다정한 놀이친구 유형에서는 여아의 비율이 더 높게 나타났다.
본 연구는 자율주행로봇과의 상호작용에서 2∼5세 영유아가 보이는 행동반응을 단일 차원이 아닌 다차원으로 구분되는 유형으로 규명하였다는 점에서 의의를 지닌다. 또한 관찰 기반 Q 방법론과 양적 분석을 결합한 혼합 연구방법을 적용함으로써, 언어적 자기보고가 어려운 영유아의 행동반응을 질적으로 구분하는 동시에 정량적 정보로 확장하였다. 이러한 결과는 향후 보육·교육 현장에 자율주행로봇이 도입될 때, 영유아의 다양한 행동반응 유형과 개별 특성을 고려한 상호작용 설계 및 적응 지원 전략을 마련하는 데 기초 자료로 활용될 수 있을 것이다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 문제제기 1
• Ⅱ. 이론적 배경 및 선행연구 고찰 6
• 1. 새로운 사물에 대한 영유아의 행동반응 6
• 2. 영유아-자율주행로봇 상호작용의 사회적 이론 9
• 1) 미디어 방정식 이론 9
• 2) CASA 가설 10
• 3. 로봇에 대한 영유아의 행동반응 유형 12
• 1) 양적 연구에서 나타난 영유아의 행동반응 유형 12
• 2) 질적 연구에서 나타난 영유아의 행동반응 유형 14
• 4. 로봇에 대한 행동반응과 영유아의 특성 16
• 1) 로봇에 대한 행동반응과 영유아의 연령 16
• 2) 로봇에 대한 행동반응과 영유아의 성별 19
• Ⅲ. 연구문제 및 용어의 정의 23
• 1. 연구문제 23
• 2. 용어의 정의 24
• 1) 자율주행로봇 24
• 2) 상호작용 24
• 3) 행동반응 24
• Ⅳ. 연구방법 25
• 1. 연구참여자 25
• 2. 연구도구 27
• 1) 자율주행로봇 27
• 2) 놀이 공간 28
• 3) Riverside Behavioral Q-sort 29
• 3. 연구절차 31
• 4. 자료분석 35
• Ⅴ. 결과 및 해석 36
• 1. 자율주행로봇에 대한 영유아의 행동반응 유형 36
• 2. 자율주행로봇에 대한 영유아의 행동반응 특성 38
• 1) 유형 1. 적극적인 탐험가 유형 38
• 2) 유형 2. 혼자 노는 관찰자 유형 41
• 3) 유형 3. 관심 많은 수다쟁이 유형 44
• 4) 유형 4. 다정한 놀이친구 유형 47
• 5) 유형 5. 긴장한 관망자 유형 51
• 3. 영유아의 행동반응 유형과 연령 및 성별의 관계 55
• 1) 영유아의 행동반응 유형과 연령의 관계 55
• 2) 영유아의 행동반응 유형과 성별의 관계 56
• Ⅵ. 결론 및 제언 57
• 1. 결론 및 논의 57
• 2. 의의 및 제언 61
• 참고문헌 64
• 부록 70
• Abstract 75
• 감사의 글 78