AI 기기의 감성교류 및 사용지속성 향상을 위한 빛 인터랙션 디자인 연구

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

With the development and distribution of digital technology, modern people have become inseparable from digital media, and exchanges between human and digital have become essential forms of life. Due to the influence of this period, discussions for digital and more efficient communication have been steadily emerging in various academic and industrial fields including cognitive psychology. In the field of design, the user's experience and emotions is focused on in order to secure customers in the digital market whom are leveled up. It is aimed at bringing higher value through emotional communication as well as simple practicality. The significance of this phenomenon is also mentioned in the AI ​​market, which has emerged as the core of the 4th industry in recent years. Consumers from AI devices that are increasingly in their daily lives demand not only the purpose of acquiring information, but also the smooth communication, such as conversation between people.
Speakers, which are currently representative of AI devices, provide a visual interface that uses light in addition to voice support. Through the light, the user recognizes the status information, such as the operation status and the progress, thereby enabling effective interaction. Therefore, light can be seen as a basic element of visual interface, and it can be said that light can generate rich emotional sympathy through various configurations as well as information transmission.
The purpose of this study is to investigate the effect of AI devices using visual elements on user's emotions as a visual interaction method. For this purpose, literature review was conducted on the understanding of AI and the interface of voice-based AI, and the elements of light were subdivided into color and motion, and the theoretical consideration was also given to each element. In addition, it set up the basis of experiments for 'AI speaker emotional interaction' to be conducted in Ⅳ and Ⅴ with AI light interface case study through market analysis.
Experiments were conducted in two steps: 'first experiment for emotional analysis' and 'second experiment for improving emotional transmission'. The color and movement of light were set, and the stimuli were presented with 9 basic colors and 9 basic motions that can be embodied in the product. The analyzed results are plotted on Russell 's effect grid and analyzed to make a visual comparison.
In the first experiment, the color and movement of light were discovered to affect the user's emotional changes. In particular, it was judged that the movement has a significant influence on the emotions by deriving a meaningful value from independent variable of form and speed. In the second experiment based on the first experiment, it was concluded that the combination of the two elements with emotional matching makes the sensitivity more explicit. The combination of the most suitable color and movement for each area is as follows. 1 area (arousal, unpleasant / moody, stress, tension) is 'Red' and 'Blink 0.3 seconds' is 62.58%, 2 areas (awakening, enjoyable / pleasant, excitement, ecstasy, joy) is 58.99% in 'Pink' and 'Rhythm', 3 areas (sleep, unpleasant / moody, depressed, sad, dark) are classified as ‘Bluish Violet' and ‘Fade’ 58.45% of the respondents and finally, those who answered 'Green' and 'Gradation-Down' were the lowest in 63.44% which is over the half of total figure in the last 4 areas (sleep, enjoyable/pleasant, calm, relieved, tranquility. As a result, the light interaction of the AI ​​device has been shown to give various stimuli to the user's emotions and affect the satisfaction and favorability. Furthermore, it can be expected to increase the use sustainability by inducing continuous use of the device. It is hoped that the color and movement of light will be utilized as the emotional interaction of the AI device, thereby maximizing the interaction between the user and the product, and providing natural and more user-friendly usability. Moreover, it is expected that this kind of interaction with various light elements will be a catalyst for creating and fostering new experiences.

국문 초록 (Abstract)

디지털기술의 발달과 보급으로 인해 현대인들은 디지털 매체와 불가분의 관계에 놓이게 되면서, 인간과 디지털의 교류는 이제 필수적인 생활의 한 양식으로 자리잡았다. 이러한 시대적 흐름의 영향으로 인지 심리를 비롯한 다양한 학계와 산업현장에서 디지털의 더욱 효율적인 소통을 위한 논의가 꾸준하게 대두 되어왔다. 디자인 분야에서는 상향 평준화 되어있는 디지털 시장에서 고객을 확보하기 위해, 사용자의 경험과 감성을 중심으로 접근하였다. 단순 실용성뿐만이 아닌 정서적 소통을 통한 고차원적 가치를 이끌어 내고자 하는 것이다. 이러한 현상은 최근 4차 산업의 핵심으로 떠오른 AI시장에서도 그 중요성이 언급되고 있다. 점점 생활 속에 자리잡는 AI로부터 소비자는 정보 획득의 목적 뿐만이 아닌, 사람간의 대화와 같은 원활한 커뮤니케이션을 요구하기 때문이다.
현재 AI기기의 대표라고 할 수 있는 스피커의 경우, 대부분이 음성 지원과 함께 빛을 활용한 시각적 인터페이스를 제공하고 있다. 빛을 통해 사용자는 작동 여부와 진행사항 등 상황정보를 인지하여 효과적인 인터랙션이 가능하다. 따라서 빛은 시각 인터페이스의 기본 요소로써 정보 전달 뿐만 아니라 다양한 구성을 통해 풍부한 감성적 교감을 일으킬 수 있는 영역이라 할 수 있다.
본 연구에서는 시각 인터랙션의 방법으로 빛의 요소를 활용한 AI기기가 사용자의 감성에 주는 영향을 연구하고자 한다. 이를 위해, AI의 이해와 음성 기반 AI의 인터페이스에 관련하여 문헌조사를 실시하였고 빛의 요소를 색채와 움직임으로 세분화하여 각 요소에 이론적 고찰도 함께 진행하였다. 또한 시장분석을 통한 AI의 빛 인터페이스 사례 조사로 Ⅳ, Ⅴ장에서 진행될 ‘AI스피커의 감성 인터랙션’을 위한 실험의 토대를 마련하였다.
실험은 ‘감성 분석을 위한 1차 실험’과 ‘감성 전달 향상을 위한 2차 실험’으로, 총 2 차례로 진행되었다. 빛의 색채와 움직임의 변인을 두었고 제품에 구현이 가능한 기본 색채 9가지와 기본 움직임 9가지를 가지고 자극물을 제시하였다. 분석된 결과값은 러셀의 어펙트 그리드에 도식화하여 시각적인 비교 대조가 가능 하도록 정리 분석하였다.
1차 실험에서 빛의 색채와 움직임은 사용자의 감성 변화에 영향을 주는 것으로 나타났다. 특히 움직임은 형태와 속도의 독립변수에서 유의미한 값이 도출되어 감성에 상당한 영향을 미치는 것으로 판단되었다. 1차 실험을 기반으로 진행한 2차 실험에서는 감성이 일치하는 두 요소의 결합은 해당 감성을 더 선명하게 만든다는 것을 최종 검증하였다. 각 영역별 가장 적합한 색채와 움직임의 결합은 다음과 같다. 1영역(각성, 불쾌한/기분 나쁜, 스트레스, 긴장감)은 ‘빨강색(Red)’과 ‘깜박임(Blink)0.3초’가 62.58%, 2영역(각성, 즐거운/기분 좋은, 흥분, 엑시터시, 기쁨)은 ‘분홍색 (Pink)’과 ‘운율 (Rhythm)’가 58.99%, 3영역(수면, 불쾌한/기분 나쁜, 우울, 슬픔, 어둠)은 ‘남색(Bluish Violet)’과 ‘점점 어둡게(Fade-out)’가 58.45%, 마지막으로 4영역(수면, 즐거운/기분 좋은, 평온, 이완, 고요함)은 ‘초록색(Green)’과 ‘점점 강하게(Gradation)-하향’가 63.54%로 모두 절반이 넘는 가중치를 나타났다. 결과적으로, AI기기의 빛 인터랙션은 사용자의 감성에 다양한 자극을 주고 만족도와 호감도에 영향을 주는 것으로 나타났다. 더 나아가 지속적인 기기의 이용을 유도함으로써 사용지속성을 높이는 효과를 기대할 수 있다. 빛의 색채와 움직임이 AI기기의 감성 인터랙션으로 활용됨으로써 사용자와 제품의 교감을 극대화 시키고, 자연스럽고 더욱 친근한 사용성을 제공하기를 바란다. 또한 이러한 다양한 빛의 요소를 활용한 인터랙션에 대한 시도가 새로운 경험을 창출해내는 기폭제가 되길 기대해 본다.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 4
• A. 연구배경 및 목적 4
• B. 연구 방법 및 구성 6
• Ⅱ. 이론적 배경 8
• A. AI 의 개념과 인터페이스 8
• 1. AI 의 이해 8
• 2. 음성 기반 AI 의 인터페이스 14
• B. 시각적 인터페이스 요소 분석 20
• 1. 빛(Light)과 색채(Color)의 이해 20
• 2. 움직임(Motion)의 이해 28
• C. AI 스피커의 시각 인터페이스 분석 34
• 1. 아마존의 에코(Echo) 2세대 34
• 2. 구글의 구글 홈(Home) 35
• 3. 알리바바의 티몰 지니(Tmall Genie) 36
• Ⅲ. 감성의 측정법 38
• A. 제임스 러셀(James A. Russell)의 어펙트 그리드(Affect Grid) 38
• B. 계층화 분석법(AHP) 41
• Ⅳ. 빛의 색채와 움직임의 감성 분석을 위한 실험 설계 43
• A. 실험 설계 43
• 1. 실험 개요 및 연구 문제 43
• 2. 연구 대상 및 실험 방법 44
• B. 실험결과 분석 48
• 1. 표본의 특성 48
• 2. 연구 분석 49
• C. 소결 57
• Ⅴ. 감성 전달 향상을 위한 실험설계 59
• A. 실험 설계 59
• 1. 실험 개요 및 연구 문제 59
• 2. 연구 대상 및 실험 방법 60
• B. 실험결과 분석 65
• 1. 표본의 특성 65
• 2. 연구 분석 65
• C. 소결 69
• Ⅵ. 결론 및 논의 71
• A. 연구 결과 요약 및 결론 71
• B. 연구의 한계 및 제언 73
• 참고문헌 75
• ABSTRACT 79