최근 현대인들에게 일상에서 사람뿐만 아니라 로봇과 대면하고 상호작용 할 수 있는 기회가 늘어나고 있다. 기존의 로봇이 인간의 노동력을 대체하기 위한 존재 로만 주목을 받아왔다면, 최근의 로봇들은 인간의 감성적인 부분까지도 보살필 수 있는 존재로 주목받으며 다양한 개인 서비스 분야에 적용되고 있는 상황이다.
이러한 개인 서비스 로봇들의 외형 디자인을 살펴보면 대부분 인간형 디자인을 적용하고 있으며, 모두 공통적으로 얼굴이 있다는 특징을 지닌다. 로봇에게 있어 얼굴이 중요한 이유는 사용자들이 이들과 상호작용할 때 가장 먼저 마주하게 되는 부분이기 때문이며, 로봇에 대한 첫인상을 결정짓는데 가장 큰 영향을 미치기 때문이다.
뿐만 아니라, 인간의 대면 상호작용에 있어 공공장소와 사적장소로 분류되는 장소 맥락은 상호작용의 결과에 주요한 영향을 미치는 요소라 할 수 있는데, 이러한 사실은 인간-로봇의 상호작용의 과정에도 동일하게 적용 가능한 사실로 판단된다. 이에 본 연구는 사람과 로봇의 대면 상호작용 장소를 크게 공공장소와 사적장소로 분류하고 각각의 장소에서 다양한 로봇의 얼굴 디자인에 대한 사용자의 인식 차이를 살펴보고자 하였다. 이때 사용자의 인식은 로봇에 대한 호감도와 지각된 유용성을 측정하는 것으로 하였다.
본 연구의 사용자 조사는 1차와 2차로 나뉘어 진행되었는데, 1차 조사에서는 다양한 수준으로 나타나고 있는 인간형 로봇의 얼굴 디자인을 분류하고자 하였으며, 2차 조사에서는 장소 맥락에 따른 수준별 로봇의 얼굴 디자인에 대한 인식 차이를 살펴보고자 하였다.
1차 조사 결과 인간형 로봇의 얼굴 디자인을 인간적인 정도에 따라 5개의 수준으로 분류할 수 있었으며, 이에 대해 가장 추상적인 디자인부터 가장 인간적인 디자인 까지를 수준1에서 수준5로 정의하였다. 수준1의 로봇은 가장 추상적인 디자인으로 단순한 형태의 눈이 1개 또는 2개 디자인되어 있으며, 사람보다는 사물에 가깝게 보였다. 수준2는 모두 2개의 눈을 지니며 얼굴형이 둥글납작하여 전체적으로 귀여운 캐릭터 느낌을 주고 있었다. 수준3은 비교적 많은 얼굴 요소를 표현하고 있었으며 얼굴형이 타원형으로 인간에 가깝게 표현되어 있었다. 수준4는 이전의 로봇들에 비해 얼굴 요소를 섬세하게 표현하고 있었으나 다소 과장되어 있었으며, 얼굴 형태는 둥글납작하여 수준2와 유사해보였다. 수준5는 가장 인간다운 디자인으로 모든 얼굴 요소를 자연스럽게 표현하고 있었다.
2차 조사는 1차 조사를 통해 도출된 로봇의 수준별 얼굴 디자인을 활용하여 실제 공공장소와 사적장소에서 실시되었다. 조사 결과 수준2의 로봇이 공공장소와 사적장소 모두에서 호감도와 지각된 유용성이 가장 높은 디자인으로 나타났다. 수준2는 비교적 추상적이면서 귀여운 느낌의 디자인으로, 사용자들은 장소에 따른 차이 없이 이러한 디자인에 대해 긍정적인 인식을 보이고 있었다. 반면에 수준5의 로봇은 공공장소와 사적장소 모두에서 호감도와 지각된 유용성이 가장 낮은 디자인으로 나타났다. 수준5는 가장 인간에 가까운 사실적인 디자인으로, 사용자들은 장소에 따른 차이 없이 이러한 디자인에 대해 부정적인 인식을 보이고 있었다.
한편, 특정 수준의 로봇 얼굴에 대한 장소별 호감도 분석 결과 수준1은 장소 맥락에 따라 유의미한 차이가 있는 것으로 나타났다. 수준1은 눈 이외의 얼굴 요소가 표현되지 않은 가장 추상적인 디자인으로, 이는 사적장소에서는 선호되었으나 공공장소에서는 선호되지 않고 있었다. 특정 수준의 로봇 얼굴에 대한 지각된 유용성은 장소 맥락에 따른 유의미한 차이가 모두 존재하지 않았는데, 이를 통해 장소라는 맥락이 로봇의 기능적 측면에 대한 인식보다는 사용자의 감성적인 측면에 더 영향을 주고 있음을 알 수 있었다.
본 연구의 결과는 다양한 수준으로 나타나고 있는 인간형 로봇의 얼굴 디자인을 사용자의 인식에 따라 분류하고 다양한 얼굴 디자인 중에서 사용자들이 가장 긍정적 혹은 부정적으로 인식하는 디자인이 무엇인지 알아보았다는데 그 의의가 있으며, 장소 맥락에 따라 인식에 차이가 나타나는 얼굴 디자인이 무엇인지를 살펴보았다는데 그 의의가 있다. 이는 향후 로봇 얼굴을 디자인할 때 사용자가 로봇을 대면하게 되는 장소에 대한 고려가 필요함을 시사한다.

Recently, modern man is getting more opportunities to face and interact not only with others but also with robots in everyday life. It is true that conventional robot industry mostly focused on developing robots as a substitution of human labor, but today’s robot has been recognized as a being to care human emotion, and applied to various personal service fields.
Most personal service robots have human-like design and each one has a human face in common. Designing a face for a robot is important in human-robot interaction because user faces its face at first, and it has the
greatest effect on determining the first impression of the robot.
Furthermore, the context of a place which can be classified as public and private places is a major factor for the outcome of the human’s face-to-face interaction, and this seems to be equally applicable to the process of
human-robot interaction. Therefore, this research divided places, where human-robot interaction occurs, into public and private places, and investigated users’ perception of different robot faces. The user''s perception was measured by likeability and perceived usefulness of robot face.
User research in this study was separated into two parts; first one was to categorize various levels of human-type robot face designs, and second one was to explore users’ perception of different levels of robot faces depending on the context of places.
In the first research, 47 different designs of robot faces were selected and they were categorized into 5 different levels of similarity with human face. The least human-like face design was defined as level-1, and the most human-like face design was defined as level-5. Level-1 was very abstract design having either one or two eyes, and it looked closer to a product rather than human. Level-2 had two eyes and its face was flat and round, which made the robot look like a cute character. Level-3 relatively had more face elements than previous levels of faces, and its face shape was oval so looked closer to human. Level-4 described face elements more delicately, yet was exaggerated somehow. However, level-4 also had flat and round shape which was similar to level-2 design. Lastly, level-5 was the most human-like design as they expressed entire
elements naturally.
The second research was conducted in actual public and private places using 5 different design levels of robot faces, which were derived from the first research. The result showed that both likeability and perceived usefulness of level-2 design were the highest in both public and private places. Level-2 was relatively abstract and friendly face, and users had positive perception towards this type of face design regardless of the context of the place. On the other hand, both likeability and perceived usefulness of level-5 design were the lowest
in both public and private places. Level-5 was realistically human-like design and users had negative perception towards this type of face design regardless of the context of the place.
Meanwhile, as a result of difference of likeability between public and private places, level-1 showed a significant difference between public and private place. Level-1 was very abstract design and it was preferred in private place but not in public place. However, no significant result was found after analyzing difference of perceived usefulness between public and private places. This result means that the context of place has more influence on the emotional aspect of users rather than the functional aspect.
This study classified various levels of human-type robot face designs by users’ perception, and found which level of design is perceived positively or negatively. Also, the result showed that there was a type of face that would be differently perceived by users depending on the context of place. This suggests that it is necessary to consider the place where the user faces a robot when designing the robot face in the future.