아동용 인터랙티브 스마트 토이의 복합 감정 표현 방안 연구 - 사용자의 얼굴 표정과 음성을 통한 감정 분석 중심으로 -

김형규; 김후성

doi:10.18208/ksdc.2020.27.1.131

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김형규 (홍익대학교) 김후성 (홍익대학교)

저널정보: 한국디자인문화학회 한국디자인문화학회지 한국디자인문화학회지 제27권 제1호

발행연도: 2021.3

수록면: 131 - 142 (12page)

DOI: 10.18208/ksdc.2020.27.1.131

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인간의 모습을 한 아동용 장난감은 인류 역사와 함께 발전해왔으며, 현대사회에서 아동은 사회성 및 자아 형성을 인형을 통해 이루고 있다 하여도 과언이 아니다. 전통적 인형은 사용자인 어린이의 일방적 의사소통의 대상이었다면, 최근 개발되고 있는 스마트 토이는 양방향 의사소통이 가능하고 다양한 기술을 통해 그 기능이 점차 확대되고 있다.
본 연구의 목적은 단순한 언어적 정보를 기반의 의사소통을 넘어 사용자와 감정을 교류할 수 있는 스마트 토이의 표현 방안을 연구하여 제시하는 것에 있다. 이를 위해 다음과 같은 방법으로 연구를 진행하였다. 첫째, 선행연구를 통해 스마트 토이의 일반적 현황을 알아보았으며, 둘째, 본 연구에서 다루고 있는 의인형 인터랙션 스마트 토이의 정의와 사례를 조사하였다. 세 번째로 의인형 인터랙션 스마트 토이의 발전 방향을 제시하여 사용자와 스마트 토이 간의 감정 전달표현 방안을 크게 시각 정보, 음성 정보를 통해 사용자의 감정을 보다 정확하게 분석할 수 있는 컴퓨터 프로그램으로 모델링 하였다.
멀티모달 감정인식 프로그램을 통하여 아동의 대화장면을 분석하여 표정과 음성을 통한 그 정확도를 확인하였으며, 분석 결과, 표정만을 통해 사용자의 감정을 분석하는 것보다 음성과 함께 복합감정 분석을 통해 사용자의 감정을 분석할 경우, 감정 교류의 정확도가 더 높다는 것을 확인하였다. 이를 기반으로 스마트 토이에 적용 가능한 표정 시각화 예를 제시하였다.
인터랙션 스마트 토이는 입력된 정보를 클라우드 서버를 통해 이에 알맞은 자료를 스피커, 디스플레이 혹은 모션을 통해 사용자에게 전달하여 지속적인 인터랙션이 이루어지도록 해야 하지만, 본 연구에서는 기존에 제작된 대화 영상 자료를 활용하여 비대면 분석 방법으로 진행된 결과이므로 일반적으로 분석 결과가 낮게 나타난 경향이 있다. 하지만 이러한 분석방법을 활용하여 인터랙티브 스마트 토이의 표현을 보다 사실감 있게 전달할 수 있는 정량화된 방법을 제시하였다는 것에 그 의의를 둔다.

Children’s toys in human form have developed along with human history, and it is no exaggeration to say that children form sociality and self-building through dolls in modern society. If traditional dolls were subject to one-sided communication by children who are users, the recently developed smart toys are capable of two-way communication and their functions are gradually expanding through various technologies.
The purpose of this study is to study and present Smart Toy’s representation method that allows users to interact with emotions beyond simple verbal information-based communication. To this end, the study was conducted in the following ways: Firstly, we investigate the general status of smart toys through prior research and secondly, investigate the definitions and examples of anthropomorphic interaction smart toys covered in this work. Thirdly, we present the development direction of anthropomorphic interaction smart toys to model a computer program that can analyze users’ emotions more accurately through large visual and voice information.
The children’s conversation scene was analyzed through a multi-modal emotion recognition program to verify the accuracy through facial expressions and speech, and as a result of the study, the accuracy of emotion recognition was higher when analyzing users’ emotions through complex emotion analysis with voice alone. Based on this, we present an example of a facial expression visualization applicable to smart toys.
Interaction Smart Toys should deliver the information entered through the cloud server to users through speakers, displays, or motion to ensure continuous interaction, but in this study, the analysis results tend to be low because it is a non-face-to-face analysis method using existing video data. However, it is significant that we utilize these analytical methods to present one way to study more realistic representation methods with quantified methods for smart toy representations of interactive smart toys.

#Interactive Smart Toy(인터랙티브 스마트 토이) #Emotional Expression(감정 전달) #Multi Modal(복합분석)

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