본 연구의 목적은 음성 인터페이스(Voice User Interface, VUI)를 이루는 설계변수 중 사용자에게 긍정적인 감성을 유발하는 설계변수를 확인하는 것이다. 특히, 사용자의 성별과 설계변수의 조절 효과를 분석하여 VUI와 상호작용하는 동안 사용자가 만족할 수 있는 적절한 설계변수 수준을 찾아보고자 하였다. 선행연구를 통해 VUI에 사용되는 음성 설계변수 중에서 사용자의 감성 만족도에 영향을 미칠 수 있는 설계변수 6가지를 도출하였다. 설계변수는 수준을 조절할 수 있도록 Wizard of OZ를 활용하여 VUI 시스템을 구현하였고, 6가지 설계변수의 수준을 조합하여 사용자와 음성으로 대화를 할 수 있도록 구성하였다. 실험에 참여한 사용자는 총 80명으로, 남/여 성비를 고려하여 각 40명씩 모집하였다. 사용자는 VUI와 주어진 임무에 대한 정답을 알아내기 위해 자연스러운 대화를 진행하며, 그동안의 얼굴 표정 변화에 대한 이미지 데이터를 수집 및 표정 분석 소프트웨어를 통해 Valence 점수로 변환하였다. Valence 데이터 를 기반으로 빈도 및 카이제곱 분석을 통해 확인한 결과, 사용자의 성별과 AI gender간의 조절효과가 유의한 것으로 나타났다. 이 결과는 VUI를 설계할 때 사용자의 성별 차이를 고려하는 것이 좋다는 것을 의미한다. 결론적으로, 남성사용자의 경우 성인/남성/높은 톤의 음성, 여성 사용자의 경우 성인/여성/중간톤의 음성이 향후 만족스러운 인터랙션 구현을 위한 VUI 설계에 주요한 가이드라인인 것을 확인하였다. 본 연구의 결과를 통해 향후 다양한 인적 요소를 고려하여 UX 관점에서 인간-AI 상호작용을 보다 섬세하게 분석할 수 있을 것이며, 표정을 통한 실시간 감성 측정을 위한 기초연구로 활용될 수 있을 것이다.

본 연구에서는 승용차에서 사람들이 기기를 사용하기 위해 사용하는 기동어인 “Hi, KIA!”의 감성을 기계학습을 기반으로 분류가 가능한가에 대해 탐색하였다. 감성 분류를 위해 신남, 화남, 절망, 보통 총 4가지 감정별로 3가지 시나리오를 작성하여, 자동차 운전 상황에서 발생할 수 있는 12가지의 사용자 감정 시나리오를 제작하였다. 시각화 자료를 기반으로 총 9명의 대학생을 대상으로 녹음을 진행하였다. 수집된 녹음 파일의 전체 문장에서 기동어 부분만 별도로 추출하는 과정을 거쳐, 전체 문장 파일, 기동어 파일 총 두 개의 데이터 세트로 정리되었다. 음성 분석에서는 음향 특성을 추출하고 추출된 데이터를 svmRadial 방법을 이용하여 기계 학습 기반의 알고리즘을 제작해, 제작된 알고리즘의 감정 예측 정확성 및 가능성을 파악하였다. 9명의 참여자와 4개의 감정 카테고리를 통틀어 기동어의 정확성(60.19%: 22~81%)과 전체 문장의 정확성(41.51%)을 비교했다. 또한, 참여자 개별로 정확도와 민감도를 확인하였을 때, 성능을 보임을 확인하였으며, 각 사용자 별 기계 학습을 위해 선정된 피쳐들이 유사함을 확인하였다. 본 연구는 기동어만으로도 사용자의 감정 추출과 보이스 인터페이스 개발 시 기동어 감정 파악 기술이 잠재적으로 적용 가능한데 대한 실험적 증거를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

음성 사용자 인터페이스(Voice User Interface, 이하 VUI)는 음성을 매개로 일어나는 인간과 기계 간 인터페이스를 뜻한다. 음성 인식율의 향상과 음성 재생 장치의 발달에 힘입어 최근 들어 휴대폰과 자동차 네비게이션 시스템에 주로 적용되고 있다. 최근 이러한 경향은 A/V 시스템 등 가전제품(Domestic Appliance)에도 확대되고 있는데 본 연구에서는 사용자와 필수적이고 빈번한 상호작용이 일어나는 백색 가전을 대상으로 사용자를 만족시키는 음성 인터페이스의 주요 속성 중 음성 생성(Speech Generation)과 관련된 음성 표현을 중점적으로 연구하였다. 연구방법으로 먼저 주부들이 느끼는 가전에서의 문제점과 VUI로서 해결가능성에 대하여 심층집단면접(Focus Group Interviwe, F.G.I.)를 통한 사전조사에서 주요 이슈를 도출하고, 대표적 백색 가전인 에어컨, 세탁기, 김치냉장고, 냉장고, 식기세척기, 오븐레인지 등 6개 제품에 대하여 음성의 물리적 특성, 내용적 특성, 기능에 따른 배치에 대하여 조건에 따라 다양한 프로토타입을 제작한 후 실제 환경과 유사한 실험실 상황에서 사용자의 선호도, 적합도 및 수행을 측정하였다. 연구 결과 각 이슈에 따라 가전제품에 적합한 VUI 가이드라인 특성을 찾아내었다.