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초록

영어

Rule-based Human–Robot Interaction (HRI) is widely utilized in service and educational robot environments; however, breakdowns such as repetitive greetings, response delays, and semantic mismatches frequently occur during actual interactions. While prior studies have diagnosed these as general limitations of rule-based approaches, empirical analyses of the specific conditions under which breakdowns arise in real service contexts and their structural explanations remain insufficient. This study observed 20 participants (144 minutes of interaction data) in a Pepper–Choregraphe-based rule-type HRI environment, analyzing 29 breakdown episodes. The results identified four breakdown types—repetitive rule execution (31.0%), question-response flow disruption (31.0%), over-reactive responses due to perceptual noise (17.2%), and semantic mismatch with user context (20.7%). Breakdowns recurred when factors including user behavior variability, response delays, perceptual instability, and context accumulation deficits combined. This study interprets rule-based HRI breakdowns not as isolated errors but as recurring patterns stemming from structural characteristics, explained through a multi-agent perspective. It precisely delineates the applicability and limitations of rule-based HRI, providing a foundation for future stabilization mechanisms and adaptive HRI designs.

한국어

규칙 기반 Human–Robot Interaction(HRI)은 서비스 및 교육 로봇 환경에서 널리 활용되고 있으나, 실제 상호작용 과정에서는 반복 인사, 반응 지연, 의미 불일치와 같은 붕괴 현상이 빈번히 발생한다. 기존 연구는 이를 규칙 기반 접근의 일반적 한계로 진단해왔으나, 실제 서비스 맥락에서 붕괴가 어떠한 조건에서 발생하며 구조적으로 어떻게 설명될 수 있는지에 대한 경험적 분석은 충분하지 않았다. 본 연구는 Pepper–Choregraphe 기반 규칙형 HRI를 대상으로 20명의 참여자(총 144분 상호작용 데이터)를 관찰하여 29개의 붕괴 에피소드를 분석하였다. 그 결과, 붕괴는 네 가지 유형—규칙 반복 실행(31.0%), 질문–응답 흐름 단절(31.0%), 인식 노이즈로 인한 과잉 반응(17.2%), 사용자 맥락과의 의미 불일치(20.7%)—으로 나타났다. 붕괴는 사용자 행동의 변동성, 반응 지연, 인식 값의 불안정성, 맥락 누적 부족 등이 결합될 때 반복적으로 발생하는 경향을 보였다. 본 연구는 규칙 기반 HRI의 붕괴를 개별 오류가 아닌 구조적 특성에서 비롯된 반복 패턴으로 해석하고, 멀티 에이전트 관점에서 그 원인을 설명한다. 이는 규칙 기반 HRI의 적용 범위와 한계를 보다 정밀하게 규정하고, 향후 안정화 메커니즘 및 적응형 HRI 설계를 위한 기초를 제공한다.

목차

요약
Abstract
1. 서론
2. 관련 연구
2.1 규칙 기반 Human–Robot Interaction
2.2 규칙 기반 HRI의 한계에 대한 기존 논의
2.3 구조적 분석을 위한 멀티 에이전트 관점
3. 연구 방법
3.1 연구 설계 및 접근 방식
3.2 분석 대상 및 상호작용 시나리오
3.3 관찰 환경 및 절차
3.4 분석 방법
4. 규칙 기반 HRI 붕괴 사례 분석
4.1 관찰된 상호작용 붕괴 에피소드
4.2 상호작용 붕괴 유형의 도출
4.3 구조적 원인 분석: 멀티 에이전트 관점
5. 결론
5.1 규칙 기반 HRI의 적용 범위, 구조적 한계 및 설계 시사점
5.2 연구의 한계점 및 향후 연구 방향
REFERENCES

키워드

저자

• 김서영 [ SeoYeong Kim | 성균관대학교 인공지능융합학과 석사 ]
• 오하영 [ HaYoung Oh | 성균관대학교 인공지능융합학과 교수 ] Corresponding Author

참고문헌

발행기관

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• 간행물명

  미래기술융합논문지

• 간기

  격월간

• eISSN

  2951-2468

• 수록기간

  2022~2026

• 등재여부

  KCI 등재후보

• 십진분류

  KDC 530 DDC 620