닫기
배너

포스트 코로나 시대 활약하는 원격 보육 기술

URL복사
2023년 기업의 성공 비즈니스 기회를 찾으시나요? KES Future Summit에서 전문가들이 제시합니다 (10.4~5, 코엑스)

이 글에서는 육아·보육 분야의 사람과 로봇과의 인터랙션 및 거리의 사례로서 텔레 보육 로봇 ChiCaRo와 원격 보육 기술에 대해 소개한다.

 

코로나19 유행 이전인 2014년부터 필자 등의 연구팀은 ChiCaRo 프로젝트를 발족해 영유아 원격 인터랙션 기술에 의해 일상적인 부모의 육아 지원과 육아·보육의 질 향상을 목표로 하고 있었다. 이 프로젝트에서 연구 개발을 추진하고 있는 텔레 보육 로봇 ChiCaRo는 떨어져 있는 장소의 영유아와 보육자의 원격 보육을 지원하기 위한 로봇 시스템이다(그림 1).

 

 

인간은 원래 공동체로 육아하도록 진화해 왔다고 하는데, 이른바 독박 육아 등 핵가족의 증가와 지역의 희박화로 최근 특히 도시권에서는 부모가 가정 내에서 혼자서 육아를 감당해야 하는 상황이 많이 발생해 부모의 육아 부담이 문제가 되고 있다.

 

ChiCaRo는 떨어져 있는 가족과 영유아 간의 일상적인 교류 기회를 로봇 시스템을 통해 만들어 내고, 인간의 생물 진화 과정으로서의 자연체인 공동 육아를 현대판 ‘원격 공동 육아’로 실현함으로써 ‘단독 육아’의 부담 해소를 목표로 하고 있다.

 

공원의 놀이기구가 사용 금지되는 등 포스트 코로나 시대는 부모와 아이가 편하게 공원에 가는 것도 주저하게 되는 ‘궁극의 단독 육아’ 상태가 됐다. 화를 내거나 소리를 지르는 등 부모가 아이에게 부적절한 대응(학대)을 하는 경우가 증가하고 있다. 프리 코로나에서부터 중요한 과제였던 단독 육아에 대한 부담 경감은 지속되기는커녕 더욱 중요한 과제로 존재하고 있으며 원격 보육 기술은 한충 더 중요해졌다.

 

더불어, 지금까지 가정에서 실증 실험을 실시해 온 텔레 보육 로봇은 실험 절차를 연구함으로써 영유아 대상 실험을 완전 비대면으로 실시할 수 있게 돼 필자에게 있어 포스트 코로나 시대에도 연구를 계속할 수 있는 귀중한 연구 도구가 됐다.

 

이 글에서는 포스트 코로나에서 더욱 중요해진 원격 보육 기술에 대해 소개한다. 우선은 원격 보육의 기반 기술인 텔레 보육 로봇 시스템에 대해 소개하고, 그 다음으로는 그 사회의 반응에 대해 조사 결과와 함께 소개한다. 그리고 완전 비대면 영유아 실험에 대해 설명하고, 앞에서 다룬 플랫폼 상으로 지탱된 발달 지원 시스템의 연구를 소개하고, 마지막으로 정리를 한다.

 

원격 보육을 위한 텔레 보육 로봇

 

1. 단독 육아의 부담을 해소하는 원격 공동 육아

포스트 코로나는 아이와 부모만 집에서 지내는 경우가 급격히 늘어나면서 ‘궁극의 단독 육아’ 상태가 됐다. 부모와 아이의 바람직하지 않은 관계가 3명 중 1명으로 증가한다는 보고로부터 알 수 있듯이 단독 육아의 부담은 커지고 있다. ChiCaRo 프로젝트가 목표로 하는 것은 프리 코로나에서부터 중요한 과제였던 이 단독 육아에 대한 부담을 줄이는 것이다.

 

육아 지원책으로는 전문 기관의 육아 상담, 병아 보육, 영유아 돌연사 증후군의 조기 발견 시스템 등이 충실해지고 있다. 그러나 가정 내에서 일상 육아의 부담 그 자체를 지원하는 수단은 거의 없다. 인간은 공동체로 육아하도록 진화해 온 생물이며, 단독화된 육아에서는 일상적으로 발생하는 사소한 스트레스인 육아 관련 Daily Hassles가 한 명의 부모에게 집중, 축적된다. 재택 시에 육아를 감당하기 힘들어 10분이라도 좋으니 도움을 받았으면 좋겠다고 일상적으로 느끼는 부모가 핵가족에서는 60~70%나 된다.

 

그래서 필자는 현재의 단독 육아를 영유아 원격 인터랙션 기술을 이용한 공동 양육으로 전환해, 떨어져 있는 가족이나 보육자가 일상적으로 조금씩 아이와 관계함으로써 단독 육아의 육아 관련 Daily Hassles 등의 부담을 분산하는 구조를 제안했다.

 

구체적으로는 떨어져 있는 장소에 있는 가족이나 보육자가 화상 채팅형 원격 조작 로봇을 통해 일상적으로 가정 내의 영유아를 돌보는(=원격 보육하는) 것으로, 부모에게 집안일과 휴식할 시간을 주거나 일상 속에서 육아 노하우 등을 전수하는 것이다(그림 2).

 

 

2. 텔레 보육 로봇 ChiCaRo

원격 공동 육아를 실현하기 위해 개발한 원격 보육 플랫폼이 텔레 보육 로봇 ChiCaRo이다(그림 1). ChiCaRo는 육아 부담 경감이 중요한 1~3세의 Todder층 영유아를 대상으로 한 화상 채팅과 원격 조작을 주로 한 텔레프레전스 로봇이다. 충실한 원격 커뮤니케이션을 성립시키기 위해서는 공통 언어로 공통 인식을 구축하는 것이 중요하며, 언어가 발달 도상에 있는 영유아와 주고받기하기 위해서는 신체 수준의 커뮤니케이션을 할 수 있어야 한다. 원격 보육자는 태블릿이나 퍼스널컴퓨터에서 ChiCaRo 시스템에 접속해 로봇에 대한 착발신이나 조작을 한다.

 

ChiCaRo에는 원격 보육자가 아이와 화상 채팅하는 기능 외에 로봇의 전진 회전 등 원격 조작, 로봇 전면에 달린 물건을 주고받는 놀이를 할 수 있는 핸드 디바이스의 개폐 조작, 고양이의 울음소리나 빙글빙글 동작과 같은 놀이 명령어를 실행하는 기능을 탑재한다. 또한, 가정에서 일상적으로 부모와 아이가 안심하고 사용할 수 있는 것이 매우 중요한 프리컨디션(전제 조건)이며, ChiCaRo는 로봇 위에 올라타는 영유아의 일반적인 행동을 견딜 수 있는 견고성이나 손가락 끼임 방지 설계와 같은 안전성을 갖추고 있다. 이것이 성인 대상 인터랙션과 다르고, 또한 나중에 다루게 될 비대면 실험에서도 열쇠를 쥐고 있는 점이다.

 

ChiCaRo 시스템을 이용하면 어른이 말을 이어 대화하는 것과 마찬가지로 술래잡기와 같은 놀이를 통해 영유아와 원격 보육자가 서로 교류하거나 즐거움을 공유하고, 20분이나 길면 1시간 동안의 원격 대화가 이루어진다.

 

사회의 반응 : 육아 분야의 로봇과 어른의 심리적 거리

 

1. 연계처 기업에서 듣는 원격 보육에 대한 관심 고조

보육, 발달 지원을 하고 싶어도 할 수 없는 상황 하에서 영유아와의 풍부한 원격 커뮤니케이션 수단이나 원격 보육에 대한 관심이 높아지고 있다. ChiCaRo 프로젝트부터는 전기통신대학에서 벤처 인정을 받은 주식회사 ChiCaRo가 스핀오프하고 있는데, 해당 기업에는 포스트 코로나 이후 정식 제품 출시 전임에도 불구하고 영유아 세대의 문의가 증가해 지금도 그치지 않는다고 한다. 개별 사례로는 감염증 대책으로 면회가 금지된 가운데, 입원을 할 수밖에 없게 된 부모가 집에 남겨둔 유치원 가기 전에 예민해지는 아이와 입원 중에 ChiCaRo를 이용했다고 한다.

 

한편, 보육을 하는 쪽에서도 자신의 감염에 대한 불안도 있는 가운데 원격 보육에 대한 관심이 높아지고 있는 것 같으며, 포스트 코로나 이후 일반적인 화상 채팅의 온라인 아이돌봄 서비스가 증가했다. 또한, 연계처 탁아 서비스 기업에 의하면 온라인 아이돌봄에 대한 구직 문의가 증가하고 있다고 한다.

 

보육·발달 지원을 하고 싶어도 할 수 없는 포스트 코로나 시대의 도래는 떨어져 있는 거리에서 충실하게 교류할 수 있는 요구를 증가시켜, 원래 인간 지향이 강한 육아 보육 분야라도 사람과 로봇의 심리적인 거리를 줄였을(장벽을 내렸을) 가능성이 있다.

 

2. 육아용 로봇의 사회 수용성

일본에서 아직 코로나19가 유행하지 않았던 2019년 말~2020년 초에 육아에 관한 로봇의 수용성 조사를 실시한 결과, 핵가족으로 영유아를 키우고 있는 부모의 경우에는 육아용 로봇의 수용성이 높은 것으로 밝혀졌다. 이 조사는 육아 부담이 큰 미취학 아동을 키우는 핵가족 세대의 부모 500명을 대상으로 가정 내 육아 지원에 한정해 육아에 관한 로봇의 수용성을 물은 것이다.

 

2016년경의 사회 수용성 조사에서는 육아에 관한 로봇의 수용성이 다른 분야에 비해 전체적으로 낮다고 보고되어 있었는데, 수용성을 낮추는 요인으로 육아용 로봇을 인지하고 있는 사람이 아직 적었고 편리성 있는 로봇의 이미지를 갖고 있지 않았기 때문일 가능성을 생각했다.

 

그래서 이번 조사에서는 텔레 보육 로봇 소개 동영상을 보여주고 구체적인 이미지를 갖게 한 후에 수용성을 물었다. 그 결과 80%라는 많은 부모가 로봇 이용에 대해 적극적이라는 것을 밝혔으며, 구체적인 지원 형태로는 완전 자율이나 완전 원격 조작형보다 로봇과 인간의 협력형 지원 쪽이 유의하게 높은 것을 보였다.

 

2021년 6월에 실시한 육아용 로봇의 인지도 조사에서는 육아용 로봇을 인지하고 있는 사람이 실제로 아직 적다는 것도 밝혀졌으며(전국 약 1만 명 중 72%가 육아에 관한 로봇을 모른다고 응답), 사회 수용성을 높이기 위해서는 편리성 있는 구체적인 이미지의 상기가 필수적이라고 할 수 있다. 이 조사는 프리 코로나에 실시한 것이지만, 대상자는 단독 육아 부담이 큰 핵가족 세대이며, 단독 육아 부담이 심각해지고 있는 포스트 코로나에서 수용성은 더 높아질 가능성도 생각할 수 있다.

 

가정의 완전 비대면 영유아 대상 실험

 

1. 비대면 영유아 대상 실험을 위해서

실험실에 영유아를 불러서 실험하는 것이 쉽지 않은 포스트 코로나 시대에, 가정에서 완전 비대면으로 실험을 실시할 수 있는 텔레 보육 로봇은 필자에게 있어 포스트 코로나에서도 영유아를 대상으로 실험을 계속할 수 있는 귀중한 존재가 됐다. 그 포인트는 로봇 자체가 앞에서 말한 영유아에 대한 견고성과 안전성을 갖추고 있기 때문에 부모에게 큰 부담을 주지 않고 오히려 실험이 잘 진행될 때는 옆에서 집안일을 할 수 있을 정도로 안심하고 실험을 수행할 수 있다는 점이다(그림 3).

 

 

뭐 별거 아니네 라고 생각하는 분도 많을지 모르지만, 설계 공학의 제약 조건을 놓치지 않고 대응하는 것이 복지 기기 설계의 성공에 있어 중요하며, 영유아 인터랙션의 중요한 프리컨디션인 안전성과 견고성이 고려되지 않아 부품이 빠져 아이가 삼킬 위험이 있거나 영유아가 로봇을 강하게 밀어 실험을 중단하거나 해서는 최종 목표인 원격 보육은 커녕 실험자의 개입을 억제한 영유아 대상 실험도 할 수 없다.

 

그리고 또 다른 하나의 포인트는 대규모 장치나 복잡한 설정 없이 가정에서 부모가 쉽게 실험 시스템을 시작할 수 있는 것이다. 부모에게 ChiCaRo를 수령하고 스위치를 눌러 기동하게 한 후에는 사전에 설정한 리모트 액세스 소프트웨어로 실험자가 시스템을 다루는 것이나 ChiCaRo만으로 필요한 데이터를 얻을 수 있는 것도 중요하다.

 

현재의 사회 정세에서는 실험 스태프의 방문도 가정에 있어서는 리스크나 실험 참가 의향을 낮추는 요인이 되며, 또한 부모에게 여러 가지 장치를 세트업하도록 하는 것이 어려우므로 ChiCaRo 디바이스만으로 센서류를 완결할 수 있는 것이 바람직하다. 아이에 대한 안전성 등을 고려하면 기체 크기나 중량 증가에 여유가 없다.

 

2. 로봇 탑재 센서만으로 아이의 행동 데이터 취득과 기질 추정

필자 등의 팀에서는 부감 카메라 등의 정점 센서에 의존하지 않고 로봇 탑재 센서만으로 아이의 행동 데이터를 취득, 장소에 제한받지 않는 자연스러운 인터랙션으로 아이의 성향을 추정하는 기법을 실현했다. 원격 보육자가 아이와 놀고 있는 5분 동안 로봇 내부의 단안 카메라 화상에서 어린이와 로봇의 거리, 얼굴 방향 등을 추정해 특징량을 산출하고, 그 특징량으로 기질을 추정하는 것이다.

 

로봇과 아이 사이의 거리를 추정할 수 있는 화상의 비율을 정점의 부감 카메라 화상에서 취득한 경우와 로봇 내부의 단안 카메라 화상에서 취득한 경우와 비교하면, 부감 카메라가 90%인데 반해, 단안 카메라에서는 30~60%였다. 단안 카메라에서는 아이가 로봇의 배후에 있는 상황에서 거리를 추정할 수 없어 부감 카메라 쪽이 취득할 수 있는 비율이 높았다. 그러나 이 특징량을 이용한 기질 추정의 분류 정도는 부감, 단안 모두 평균 80%가 넘었으며, 단안 카메라의 거리 추정으로도 기질 추정에는 충분했다.

 

이 연구와 같이 특징량의 취득에 어느 정도 시간 폭을 허용하거나, 로봇과 상대하는 상황에 한정한 실험(선호주시법 등)이면 로봇 탑재 센서만으로도 충분한 데이터 수집이 가능하다고 할 수 있다.

 

원격 보육 기술의 응용 : 발달 지원 시스템

 

여기부터는 원격 보육 기술을 활용해 실현할 수 있는 응용 연구로서 앞에서 말한 플랫폼 상으로 지탱된 발달이 걱정되는 영유아에 대해 일상적인 발견과 지원을 실시하는 발달 지원 시스템을 소개한다.

 

발달 장애는 조기 발견·조기 지원이 중요하다고 하지만, 장애 특성이 뚜렷하지 않은 영유아를 어떻게 지원으로 연결하는가는 어려운 문제이다. 아동정신과 의사나 발달 지원 전문 인력이 요구에 비해 부족하고, 지자체 중에는 100개의 유치원을 5명의 전문가가 순회하고 있는 곳도 있어 아이의 상황을 제때 파악하기 어렵다. 장애 특성이 애매한 단계에서는 부모가 아이의 상태를 공유하는 것이 어렵거나, 지원이 충분하지 않기 때문에 지켜보는 것만으로 판단하는 등 지원을 받기 어렵다.

 

이러한 상황과 연령이나 환경에 따라 눈에 띄는 증상이 달라진다는 발달 장애의 특성을 감안해, 이번 연구에서는 1~3세의 영유아를 대상으로 아이와의 일상적인 놀이에서 발달 상황 데이터를 수집해 간단한 평가를 내면서(발견) 그것을 바탕으로 그 아이에게 맞는 발달을 촉진하는 놀이를 반복해서 하고(직접적 지원), 또한 부모나 보육자에게 발달 과정을 설명하는(환경조정형 지원) 발달 지원 시스템 구축을 목표로 하고 있다(그림 4).

 

 

기존 기술에서는 발달 장애 확정 진단을 받은 영유아를 위한 지원이나 장애 발견 시스템이 대부분이었으나, 이 시스템에서는 지금까지 지원이 미흡했던 발달이 걱정되는 아이(이른바 그레이존)의 지원에 기여한다.

 

이 시스템은 ChiCaRo를 통한 언어 퀴즈 실시 기능과 퀴즈 응답으로부터 언어 발달 상황을 데이터로 축적하는 기능, 수집 데이터를 시계열 달성도 등의 그래프나 응답 시의 동영상으로 출력하는 리포트 기능으로 구성된다. 그 아이의 발달 진도를 고려한 퀴즈와 단계적인 힌트가 수집된 데이터를 바탕으로 자동적으로 선출되며, 날마다 그 퀴즈로 노는 것이 발달 촉진도 된다. 발달 지원의 지식이 없는 비전문가도 실시할 수 있는 인터페이스 설계로 되어 있으며, 원격 보육자는 PC에 표시되는 출제 화면에 따라 출제 방식 등의 설명을 참조하면서 ChiCaRo에 상대하는 아이에게 퀴즈를 실시한다.

 

ChiCaRo를 각 가정에 보내 부모와 자녀, 발달 전문가에게 사용하게 해서 검증을 실시한 결과, 이 시스템에서는 텔레 보육 로봇 ChiCaRo를 사용함으로써 집중력의 지속이 어려운 영유아에 대해 몇 주 동안 놀이에 흥미를 잃지 않고 계속적으로 언어 발달 정보를 수집할 수 있다는 것과 퀴즈를 실시한 단어 중 아이의 언어 표출 발달 상황을 이 시스템으로 평가한 결과가 부모의 평가와 89%의 일치도로 높다는 것, ‘걱정이 되는 아이’에 대해 전문가가 시스템의 리포트 확인으로 평가할 수 있을 가능성, 동작이나 소리를 동반하는 로봇의 특성을 살린 원격 지원 가능성을 보였다.

 

이상과 같이 원격 보육의 기반 기술에 비전문가가 다룰 수 있는 발달 지원 시스템을 탑재함으로써 전문가 부족으로 지금까지 지원이 미치지 못했던 ‘걱정이 되는 아이’ 등의 영유아에게도 일상적인 놀이 속에서 간이적인 발견과 지원의 사이클을 제공할 수 있게 된다. 영유아의 일상에 원격자가 녹아드는 원격 보육 기술의 응용·활용에는 발달 지원, 학대 방지 등 영유아의 일상을 바꾸는 많은 가능성이 확대되고 있다.

 

맺음말

 

이 글은 단독 육아 부담이 높아진 포스트 코로나에서 활약하는 원격 보육 기술과 그 연구 사례에 대해 소개했다. 쉽게 대면으로 만날 수 없는 상황이 된 것을 계기로 인간 지향이 강한 육아 보육 분야에서도 사람과 로봇의 거리는 한 걸음 좁혀졌다고 할 수 있을 것이다.



배너

배너


배너




배너





주요파트너/추천기업