대화형 AI 에이전트와 공감적 소통을 위한 눈 형태 UI 디자인 제안 : 기쁨의 감정을 중심으로 = A Proposal for Eye-shaped UI Design for Empathy with AI Agents: Focusing on the Emotion of Joy

국문 초록 (Abstract)

대화형 인공지능 에이전트가 정보 검색이나 업무 보조 등의 비서 역할을 넘어 사용자와 친구처럼 대화하고 감정을 나누는 정서적 상호작용의 대상으로 진화하고 있다. 대인 간의 정서적 교감에서 시선이나 표정 등의 비언어적 표현이 중요한 영향을 미치듯, 대화형 인공지능 에이전트와 사용자 간의 상호작용에서도 이러한 감정적 교류의 신호를 제공하는 것이 중요하다. 이에 사용자의 감정을 반영한 공감의 신호를 시각적으로 전달할 수 있는 인터랙션 디자인이 필요하다. 따라서 본 연구의 목적은 기쁨의 감정 대화에서 대화형 인공지능 에이전트가 사용자에게 자연스럽게 공감을 전달하는 눈 형태 UI 디자인을 제안하는 것이다.
연구 방법은 선행 연구 고찰과 예비 연구 진행을 통해 기쁨의 감정을 약한 기쁨, 중간 기쁨, 강한 기쁨 등 세 가지 강도로 정의하고, 감정 표현의 매개체로써 사람의 눈에 집중해 각 강도에 따른 눈의 형태와 움직임을 분석하였다. 이를 기반으로 기쁨의 감정을 전달하는 눈 형태 UI 디자인을 제안하고, 실험을 통해 해당 디자인의 적용 여부가 사용자의 공감도(인지적 공감, 정서적 공감, 태도적 공감)와 호감도에 미치는 영향을 검증하였다.
연구 결과, 대화형 인공지능 에이전트에 대한 사용자의 공감도에 눈 형태 UI 디자인이 영향을 미치며, 특히 사용자의 이야기를 적극적으로 경청하는 태도적 공감 요인을 크게 증진시키는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 기쁨의 강도가 강해질수록 인지적, 정서적, 태도적 공감 요인이 모두 크게 상승하는 것을 확인할 수 있었다. 더불어, 눈 형태 UI 디자인 적용시 대화형 인공지능 에이전트에 대한 사용자의 호감도 증진에도 영향을 미치는 점을 확인하였다. 본 연구의 결과를 바탕으로 기쁨의 감정 대화에서 대화형 인공지능 에이전트에 대한 사용자의 공감도와 호감도를 증진시키기 위해서는 눈 형태 UI 디자인을 통한 시각적 피드백을 제공하는 것이 효과적임을 검증하였다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Conversational artificial intelligence (AI) agents are transitioning from mere assistants to emotional companions, fostering interactions where users share emotions akin to conversing with friends. Similar to non-verbal cues like gaze and facial expressions that profoundly influence emotional exchanges among people, incorporating signals of empathy into interactions with conversational AI agents is crucial. This study aims to propose an eye-shaped user interface (UI) design that naturally conveys empathy to users during joyful emotional conversations.
The research method involved defining joy across three intensities—weak, medium, and strong—via literature review and preliminary research. Human eyes were identified as key mediums for emotional expression, with a focus on eye shape and movements corresponding to each intensity level. Subsequently, an eye-shaped UI design was developed to convey feelings of joy, and its impact on user empathy (cognitive, emotional, and attitudinal) and likability was examined through experiments.
Results indicate that the eye-shaped UI design significantly enhances users' empathy towards interactive AI agents, particularly improving attitudinal empathy—active engagement with the user's narrative. Furthermore, as joy intensity escalates, cognitive, emotional, and attitudinal empathy levels all notably increase. Additionally, applying the eye-shaped UI design positively influences users' favorability towards interactive AI agents. These findings validate the efficacy of visual feedback via eye-shaped UI design in augmenting users' empathy and favorability towards conversational AI agents during joyful emotional conversations.

목차 (Table of Contents)

• 제 1 장 서론 1
• 제 1 절 연구 배경 및 목적 1
• 제 2 절 연구 방법 3
• 제 2 장 눈의 감정 표현 연구 고찰 6
• 제 1 절 기쁨 6
• 제 2 절 공감 8
• 제 3 절 인간과 에이전트의 정서적 상호작용 10
• 제 4 절 눈을 통한 감정 표현 11
• 제 3 장 눈을 통한 기쁨의 표현 13
• 제 1 절 눈의 구조와 움직임 13
• 제 2 절 기쁨의 눈 형태 예비 연구 14
• 제 3 절 기쁨의 움직임 16
• 제 4 절 공감의 대화 17
• 제 4 장 공감적 소통을 위한 UI 디자인 제안 21
• 제 1 절 기쁨의 눈 표현 요소 21
• 제 2 절 UI 디자인 콘셉트 개발 22
• 제 3 절 1 차 실험 24
• 제 4 절 2 차 실험 27
• 제 5 절 눈 형태 UI 디자인 제안 30
• 제 5 장 HAI 공감 척도 개발 32
• 제 1 절 연구 대상 32
• 제 2 절 연구 절차 33
• 제 3 절 예비 문항 개발 34
• 제 4 절 문항 분석 및 요인 탐색 36
• 제 5 절 공감 척도 타당도 검증 40
• 제 6 장 눈 형태 UI 디자인 공감도 실험 설계 45
• 제 1 절 연구 문제 45
• 제 2 절 실험 자극물 46
• 제 3 절 공감 측정 도구 48
• 제 4 절 실험 방법 50
• 제 7 장 눈 형태 UI 디자인 공감도 실험 결과 53
• 제 1 절 연구 대상 및 절차 53
• 제 2 절 기술 통계 및 신뢰도 분석 55
• 제 3 절 연구 가설 1 60
• 제 4 절 연구 가설 2 67
• 제 5 절 연구 가설 3 71
• 제 6 절 심층 인터뷰 결과 72
• 제 8 장 결론 74
• 제 1 절 결론 74
• 제 2 절 한계점 76
• 참고문헌 77
• 부록 81
• Abstract 114