유엔의 보고서에 의하면 세계는 장래 초고령 사회가 될 것으로 예상된다. 일본에서는 개호 인력의 부족이나 고령자의 사회적 고립도 큰 문제가 되고 있다. 사회적 고립은 사망 위험을 약 30% 증가시키고, 인지증의 진행을 가속시킨다고 보고되어 있다. 인지증의 예방에는 인지기능 자극 요법과 같은 비약물 요법이 유망하다. 따라서 노령자 복지 시설에서는 거주하는 노령자가 고립되지 않도록 정기적으로 레크리에이션 활동을 하고 있다.

 

이 글에서는 우리가 지금까지 실시해 온 고령자 복지 시설의 레크리에이션 활동에 대해 총괄한다. 우선은 우리 연구를 도와주고 있는 시설에서 직원에게 앙케이트를 실시해 레크리에이션 활동에 관련된 과제를 밝혀냈다. 여기서 나온 과제를 해결하는 방법으로서 레크리에이션 프로그램을 개발해 시나리오형 로봇 레크리에이션(이하 시나리오형 RAR(Robot Assisted Recreation))으로 제안했다. 다음으로 시나리오형 RAR의 유효성에 대해 주관적 평가로서 시설 직원의 앙케이트 조사 및 객관적 평가로서 참가한 고령자의 음성 데이터나 비디오 분석에 의해 밝혔다. 또한 시나리오형 RAR을 시설 스태프만으로 실행할 수 있도록 로봇 조작을 게임 컨트롤러로 실시할 수 있도록 하거나, 사회 진행을 로봇으로 대체하는 등의 개량을 실시했다. 이하에 프로그램 개발, 시나리오형 RAR의 효과 검증, 결론을 차례로 다루기로 한다.

 

프로그램 개발

 

1. 레크리에이션의 과제 추출

고령자 시설에서 실시하는 레크리에이션의 문제를 특정하기 위해 시설의 직원에게 자유 기술로 앙케이트를 실시해 15명의 직원으로부터 회답을 얻을 수 있었다. 실시 시설은 간토(關東)에 있는 3개의 고령자 복지 시설 직원으로, 이들 3개 시설 주거자의 요개호도는 평균 3.8이다.

 

앙케이트 결과, 참가자로서 고령자에 관련된 문제로는 ‘참가하는 데 망설임이 있다’, ‘참가자의 의욕이 부족하다’, ‘일변도의 레크리에이션으로 지루하다’, ‘레크리에이션의 방으로 이동하는 것이 곤란하다’, ‘외부 사람을 방에 넣으면 고령자가 예민해진다’ 등의 의견이 있었다.

 

또한 레크리에이션 실시자로서 시설 직원의 문제로는 ‘레크리에이션의 예산이 없다’, ‘레크리에이션으로 무엇을 하면 좋을지 모르겠다’, ‘레크리에이션을 실시할 인력 여유가 없다’, ‘레크리에이션의 계획이나 준비를 하는 것이 부담이다’ 등이 있었다.

 

그 밖의 요망으로는 ‘직원만으로 가급적 가정적인 분위기 속에서 레크리에이션을 하고 싶다’, ‘진행표와 같은 것이 있으면 스태프만으로도 간단하게 레크리에이션을 실시할 수 있으므로 좋다’, ‘직원과 고령자는 보다 커뮤니케이션을 할 필요가 있으므로 레크리에이션을 통해 함께 즐기고 관계를 보다 좋게 만들고 싶다’, ‘레크리에이션의 효과를 가시화할 필요가 있다’ 등이었다.

 

이러한 앙케이트 결과로부터, 우리는 레크리에이션에 직원이 조작할 수 있는 로봇을 도입하는 것 및 레크리에이션 진행표를 대신하는 것으로서 일련의 프로그램을 작성, 그 순서의 문장화를 실시해 그것을 시나리오형 RAR이라고 호칭하기로 했다. 이 시나리오형 RAR의 유효성을 검증하기 위해 직원에게 앙케이트를 실시하는 동시에 고령자의 스피치 데이터나 비디오를 분석했다.

 

2. 시나리오형 RAR 프로그램

시나리오형 RAR에서는 로봇을 사용해 고령자의 커뮤니케이션을 증가시키는 것을 목표로 했다. 주된 활동은 로봇과의 공놀이인데, 고령자가 낯선 로봇에게 혐오감을 품고는 즐길 수 없기 때문에 고령자가 점점 로봇에 친숙해짐으로써 로봇에 질리지 않고 계속 놀 수 있도록 고려해 6개로 이루어진 구성으로 했다(표 1).

 

 

시나리오형 RAR에서 사용하는 로봇은 휴머노이드 로봇(NAO), 동물형 애완동물 로봇(AIBO, Paro), 아동형 완구 로봇(유메루(Yumeru), 네루루(Neruru)), 동물형 완구 로봇(FurReal, Micry Pet) 등이다(그림 1).

 

 

6개의 단계 중 제1단계에서는 도입의 아이스 브레이크로서 참가자는 그룹이 되어 식탁에 앉아, 테이블 위에 있는 토이 로봇을 자유롭게 선택하고 자유롭게 만짐으로써 로봇에 익숙해지도록 한다. 제2단계에서는 참가자가 AIBO를 둘러싸듯이 둘러앉아 본 활동의 준비 체조로서 참가자 전원이 AIBO의 선창으로 라디오 체조를 한다. 제3단계에서는 메인 활동인 로봇과 공놀이를 한다. 참가자는 홍팀·백팀의 두 팀으로 나뉘어 각각의 팀 컬러의 공을 AIBO가 운반하는 바구니에 얼마나 많이 던져 넣을 수 있는가를 겨룬다. 제4단계에서는 휴식 시간으로서 참가자는 AIBO가 ‘365보 행진곡’을 부르고 춤추는 것을 보고 즐긴다. 제5단계에서는 메인 활동의 제2회전을 실시한다. 제6단계에서는 마무리 활동으로서 라디오 체조를 실시한다.

 

이 시나리오형 RAR을 실시하는 인원은 적어도 3명이 필요하며, 시나리오를 진행하는 사람, 로봇을 준비하고 조작하는 사람, 고령자의 안전을 보장하고 활동을 지원하는 개호사이다.

 

2. 시나리오형 RAR의 유효성 평가

이 시나리오형 RAR에 대해 앞에서 말한 3개 시설에서 실증 실험을 하고(그림 2), 시실 직원에게 자유로운 의견의 앙케이트를 했다. 참가자로서 고령화에 관한 코멘트는 다음과 같다. ‘공놀이는 고령자 사이에서 응원하거나 응원받거나 함으로써 일체감을 낳고 있었다’, ‘고령자는 레크리에이션 후에 뜨거워지거나 웃거나 즐기거나 적극적인 감정을 보이고 있었다’, ‘공놀이에서 고령자는 공이 골에 들어가면 달성감을 느끼는 것 같았다’, ‘항상 레크리에이션에 참가하지 않는 고령자도 자주적으로 시나리오형 RAR에 참가했다’, ‘레크리에이션은 노령자 간의 고독을 줄이는 데 도움이 된다고 생각한다’, ‘고령자의 기억을 활성화하고 있는 것 같다’, ‘레크리에이션은 비일상의 경험을 통해 페이스가 리프레시된다’,

 

 

또한 레크리에이션 실시자로서 시설 직원에 관한 코멘트는 다음과 같다. ‘직원 자신도 시나리오형 RAR을 즐길 수 있었다’, ‘시나리오형 RAR이 성공하면 직원의 자기 긍정감이 더해지므로 개호 업무에도 좋은 영향이 된다고 생각한다’, ‘직원도 연구자와 함께 시나리오형 RAR을 개량하고 싶은 마음이 있다’, ‘시나리오형 RAR을 함께 실시함으로써 고령자와 직원의 커뮤니케이션도 개량된다’, ‘로봇을 도입함으로써 직원의 부하가 경감된다’, ‘시나리오형 RAR을 지역사회에 널리 확산시킴으로써 공헌하고 싶다는 생각이 증가했다’.

 

이 시나리오형 RAR의 개선점의 요망은 다음과 같다. ‘시나리오형 RAR의 평가 지표가 있으면 좋다‘, ’태블릿을 보지 않아도 음성인식으로 할 수 있는 편이 좋다’, ‘시나리오형 RAR을 마스터함으로써 직원만으로 시나리오형 RAR을 실시해 계속하고 싶다’, ‘시나리오형 RAR을 적은 인원수의 스태프로 실시하는 것을 검토하고 싶다」.

 

다음으로, 우리는 시나리오형 RAR의 효과를 밝히기 위해 주관적 평가로서 스피치 데이터의분석 및 객관적 평가로서 비디오데이터 분석을 실시했다.

 

시나리오형 RAR의 효과 검증

 

1. 스피치 데이터 분석을 통한 효과 검증

이 시나리오형 RAR에 참가한 고령자의 스피치 데이터를 분석해 시나리오형 RAR의 효과를 조사했다. 시나리오형 RAR 중의 음성 데이터와 시나리오형 RAR 전과 시나리오형 RAR 후에 인터뷰를 한 음성 데이터를 분석했다. 시나리오형 RAR 중은 유희실에 녹음기를 설치해 레크리에이션을 하고 있는 가운데 자연스럽게 발화되고 있는 고령자의 목소리를 추출했다. 시나리오형 RAR 전의 인터뷰에서는 거실에 있던 참가 예정자에게 ‘내 얼굴을 본 기억이 있나요?’, ‘로봇과 놀았던 기억이 있습니까?’의 두 가지 질문을 했다. 시나리오형 RAR 후의 인터뷰에서는 거실에 머무르고 있던 참가자에게 ‘오늘은 어땠습니까?’라고 질문을 했다.

 

실험은 이바라키현 내의 고령자 시설에서 4회 실시했다. 시나리오형 RAR 전의 인터뷰에 대해서는 4가지 활동의 평균 참가자는 6명으로, 음성의 각 파형을 관찰해 발화 시간을 측정했는데, 평균 약 2.2분이었다. 또한 발화 내용은 제1회째 활동에서는 ‘(시나리오형 RAR에) 가고 싶지 않다’라고 마음을 닫고 있던 참가자가 많았던 것에 대해, 2회째 이후에는 ‘지금 (레크리에이션에 대한 고양감으로) 가슴이 두근거리고 있어’, ‘오늘은 레크리에이션이 있지’ 등 서서히 마음을 열어 갔다.

 

시나리오형 RAR 중의 음성에서는 평균적으로 10명의 음성을 녹음했다. 시나리오형 RAR 중에 평균적으로 약 55회 이야기하고, 약 20회 웃고 있는 것이 확인됐다. 대화의 내용은 ‘AIBO가 다가오면 공을 상자 한가운데로 던지자’와 같이 옆 사람과 대화하거나 ‘AIBO는 무거운 상자를 나르고 불쌍하네’, ‘AIBO, 피곤하지. 차 마시고 싶지’ 등 AIBO에게 말을 걸거나 했다.

 

시나리오형 RAR 후의 인터뷰에서는 평균적으로 6명이 참가하고, 그 발화 시간은 평균적으로 약 1.8분이었다. 대화의 내용은 ‘AIBO의 선생님, AIBO에게 공을 보여주면 AIBO가 오도록 개선해줘. 그것이 더 재미있어’, ‘노래를 좋아하니까 다음에는 좀 더 모두가 함께 노래할 수 있게 하고 싶어’, ‘재밌었어. 로봇이 너무 귀여웠어. 로봇이 사람처럼 반응하는 게 대단해. 로봇을 집에 데려가고 싶어. 아이가 없어도 로봇이 있으면 재밌을 것 같아. 얼마나 할까? 꽤 비싸겠지? 로봇은 누가 만들었어? 당신 그룹? 돈 받는 거 아니죠. 회사를 차리면 되잖아요’라고 연구원들에게 개선점을 제안하거나 했다.

 

 

그림 3은 참가자 발화의 기본 주파수(F0) 예이다. 일반적으로 사람은 흥분하면 통상보다 넓은 F0이 되는 경우가 많으며, 이것은 합성 음성으로도 확인되고 있다. 그림은 같은 참가자의 동일한 날의 발화 중에서 2초 정도의 단어로서 시나리오형 RAR 전의 인터뷰는 ‘허리를 다쳤습니다’, 시나리오형 RAR 중의 인터뷰는 ‘감사합니다’, RAR 후의 인터뷰는 ‘다시 만납시다’를 추출해 비교했다. 그 결과, 시나리오형 RAR 전의 인터뷰에 비해 시나리오형 RAR 중과 시나리오형 RAR 후의 인터뷰에서는 비교적 넓은 범위에서 F0가 높아지고 있는 것이 확인됐다.

 

2. 비디오 데이터 분석을 통한 효과 검증

이 시나리오형 RAR 참가자의 행동이나 언동, 표정을 비디오 분석함으로써 시나리오형 RAR이 커뮤니케이션 빈도의 증가와 정신 상태의 향상에 영향을 주는지를 분석했다.

 

우선, 커뮤니케이션 빈도 평가 방법에 대해 설명한다. 이번 연구에서는 복지 시설을 연구 영역으로 하고 있기 때문에 고도의 커뮤니케이션을 하는 것은 어렵다. 그 때문에 커뮤니케이션의 발생을 이하와 같이 정의했다. ‘발신자가 의사·감정·사고 등을 타인에 대해 발신하는 것. 수신자가 이해했는지 여부는 불문하고 발신이 발생한 시점에서 성립하는 것으로 한다’. 이 정의와 예비 관측 결과, 표 2의 행동을 관측 대상으로 했다.

 

 

다음으로 정신 상태의 평가 방법에는 인지증 환자에 대한 감정 평가 기법으로 잘 알려진 Lawton의 Philadelphia Geriatric Center Affect Rating Scale(이하 ARS)를 이용하기로 했다. 이 기법은 관측 시간 중에 긍정적인 행동과 부정적인 행동이 어느 정도의 시간 동안 관측됐는지를 평가하는 것이다.

 

 

이 실험의 참가자 개요가 표 3이다. 6명의 대상자에게 이 시나리오형 RAR을 1주일마다 5회 실시해 데이터를 측정했다. 또한 비교 대상이 되는 일상생활의 데이터를 레크리에이션을 실시하지 않은 날에 1시간 정도 생활을 관찰함으로써 측정했다.

 

 

그림 4는 일상생활 시와 공놀이 참가 시의 커뮤니케이션량 그래프이다. 분명히 공놀이 참가 시의 커뮤니케이션량이 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 특히 신체 동작에 의한 커뮤니케이션량의 증가는 현저하며, 이것은 피험자가 공을 던지는 동작을 한 것은 물론이지만, AIBO에 대해 자신의 근처로 오도록 손짓을 하는 등 AIBO를 실제 애완동물로 취급하는 듯한 동작이 많이 관측된 것의 영향도 강하게 받고 있다.

 

 

그림 5는 일상생활 시와 공놀이 참가 시의 ARS값 그래프이다. 분명히 공놀이 참가 시에는 긍정적인 감정의 표출량이 증가하고 있는 것을 알 수 있다. 또한 부정적인 감정의 표출량은 감소하고 있는 것을 확인할 수 있었다.

 

다음으로 레크리에이션에 의한 커뮤니케이션의 증가가 긍정적인 감정의 표출로 연결되는지를 분석했다. 그림 6은 세로축에 ARS값을, 가로축에 커뮤니케이션 발생 빈도를 취한 산포도이다. 커뮤니케이션량의 증가에 따라 ARS값이 증가하고 있는 것을 확인할 수 있다. 양자 사이의 상관계수를 산출하면 0.754가 되어, 강한 양의 상관이 있는 것을 확인할 수 있었다. 이상의 결과로부터 커뮤니케이션이 활성화(커뮤니케이션의 발생 빈도 증가)되면 양호한 정신 상태가 된다(ARS값의 상승)는 것을 확인할 수 있었다.

 

 

3. 시나리오형 RAR의 개선에 대하여

이 시나리오형 RAR의 유효성을 확인하는 실험을 실시하는 데 있어 이하와 같은 과제가 밝혀져 그 해결의 방향성을 검토했다.

 

첫 번째는 코로나19 팬데믹으로 인해 연구자가 시설에 접근하기 어려운 상황이 되자, 시설 직원이 로봇을 조작하고 연구자는 필요에 따라 원격 조작으로 지원할 수 있는 운용 플랫폼의 구축이 필요해진 것이다. 그 때문에 시설의 직원만으로도 조작할 수 있도록 스마트폰을 사용해 로봇을 움직이고, 여러 명이 로봇을 조작할 수 있는 브라우저 기반의 앱을 만들었다. 또한 이 시나리오형 RAR에서는 시나리오에 따라 다수의 로봇을 사용하기 때문에 조작이 번잡하다. 시설 스태프의 부담을 경감하기 위해서는 시나리오의 진행을 담당하는 모더레이터(Moderator)를 시설 직원이 아니라 NAO에게 실시하게 했다. 각 단계의 발화 내용이나 동작을 스크립트로서 기술함으로써 NAO가 혼자서 MC를 할 수 있도록 했다. 그리고 이러한 스크립트를 GUI 패널로 관리할 수 있는 로봇 조작 프레임 워크를 개발해 시설 스태프가 버튼을 누르기만 하면 NAO가 레크리에이션 단계를 진행할 수 있도록 했다(그림 7).

 

 

더욱이 현장의 담당자가 취급하기 쉽도록 GUI 패널 대신에 물리적인 버튼을 사용한 조작 디바이스를 개발했다(그림 8 중간단). 이 장치는 키 표시 내용을 설정할 수 있는 6개의 LCD 키가 있는 스트림 덱 미니(Stream Deck Mini)로 실현했다. 버튼 표시는 조작 단계에 따라 자동적으로 전환되도록 했다.

 

 

또한 메인 활동의 공놀이에서는 고령자가 공을 넣기 쉽도록 AIBO를 복잡하게 움직일 필요가 있다. 그 때문에 처음으로 조작하는 시설 직원에게도 조작이 쉬운 게임 컨트롤러로 조작할 수 있도록 했다(그림 9).

 

 

원격 시스템 조작의 실현에 대해서는 VPN을 이용한 시큐어한 통신이 가능한 Chrome Remote Desktop을 이용해 현장의 로봇을 원격 조작하는 시스템을 구축했다(그림 10）.

 

 

두 번째는 코로나19에서는 고립되기 쉬운 고령자와 그 가족의 커뮤니케이션이 불충분해지기 쉽다는 것이다. 그 때문에 고령자와 가족의 커뮤니케이션 플랫폼 구축으로서 YouTube Live를 이용한 레크리에이션의 라이브 전송을 실시했다(그림 11). YouTube Live의 채팅 기능을 이용해 프라이버시를 고려한 한정 공개로 레크리에이션 현장에 메시지를 보낼 수 있도록 하였다.

 

 

앞에서 말한 두 가지에 관해 개선된 시스템에 대해서 연구실 레벨에서 고령자역, 시설 스태프역, 원격 서포터역으로 나누어 데모를 실시, 시스템의 사용성을 확인했다. 시설 스태프역의 학생은 원격 서포터역의 학생과 원활하게 연계해 사전의 연수나 준비가 없어도 레크리에이션의 운영을 할 수 있는 것이 확인됐다.

 

결론

 

이 글에서는 지금까지 실시해 온 고령자 복지 시설의 레크리에이션 활동에 대해 정리했다. 우선 시설 직원의 앙케이트 조사로부터 레크리에이션에 관한 과제를 추출했다. 그 결과, 레크리에이션을 실시하는 데 있어 직원의 부담 경감이나 레크리에이션을 통한 고령자 간의 커뮤니케이션의 증가 등의 과제가 추출됐다. 이러한 과제에 대해 직원의 부담을 경감하기 위해 로봇을 채용한 시나리오형 RAR 시스템을 제안했다. 이 시스템의 실증 실험을 고령자 시설에서 실시한 후 시설 직원에게 앙케이트 조사를 실시한 결과, 이 시스템이 고령자에게 있어 유익하다는 것, 직원에 있어 로봇의 조작이 용이하다는 것, 고령자와의 커뮤니케이션이 향상된다는 것 등을 알 수 있었다.

 

또한 이 시나리오형 RAR의 유효성을 대화 분석에 의해 검토했다. 시나리오형 RAR 전후의 인터뷰에서 고령자가 질문에 대해 ‘예’, ‘아니오’뿐만 아니라 문장으로 대답하거나, 또는 발화 내용이 다음의 시나리오형 RAR을 기대하고 있거나 제안을 하고 있는 것 등에서도 커뮤니케이션을 증가시킨다고 하는 이 시나리오형 RAR의 목적이 달성된 것을 확인할 수 있다. 또한 비디오 평가에서도 고령자는 공놀이 참가 시에 커뮤니케이션량이 증가해 긍정적 감정이 증가하고 있는 것이 관측됐다. 그 결과, 참가자의 QoL은 레크리에이션 참가 의욕, 미래에 대한 긍정적인 마음, 다른 사람과의 교류에 대한 관심 등의 점에서 향상됐다고 말할 수 있다.

 

그 외에 이 시나리오형 RAR의 로봇 조작 프레임 워크의 개선, 원격 로봇 조작이나 라이브 스트리밍을 포함한 원격 지원 시스템을 개발했다. 앞으로 이 원격 지원 시스템을 현장의 고령자 개호 시설에서 운용해 그 실용성을 검증할 예정이다.