기존의 육아 지원 시스템은 주로 콘텐츠 제공이나 모니터링 기능에 국한되어 있으며, 아동의 정서적 욕구나 부모-자녀 간의 복합적인 상호작용을 충분히 다루지 못하는 한계가 있다. 특히 코로나19 팬데믹을 계기로, 가정 내에서 아동의 정서 발달을 실질적으로 지원하고 부모의 돌봄 스트레스를 완화할 수 있는 상호작용 기반의 돌봄 기술에 대한 수요가 증가하였다.

본 연구는 임상심리 및 심리운동 이론에 기반하여, 아동의 사회·정서적 역량 함양을 위한 AI 기반 홈 컴패니언 로봇 서비스를 개발하였다. 이 시스템은 발달 진단, 정서 반응 추적, 양육 질의응답, 참여형 놀이 활동 등의 모듈로 구성되어 있으며, 반복적 참여형 디자인(iterative participatory design)을 통해 사용자 중심의 서비스 모델로 구현되었다. 사용자의 제스처, 음성, 디스플레이, LED 색상 등 멀티모달 입력에 기반한 상호작용을 제공하며, 개인 맞춤형 서비스를 실현하였다.

서비스 기획 단계에서는 5가지 디자인 테마가 페르소나 분석을 통해 도출되었으며, 이를 토대로 몰입적이고 자율적인 놀이 시나리오가 설계되었다. 전국 50가구의 4~7세 아동을 대상으로 한 실증 실험에서는, 총 12회의 상호작용 결과 사용자 만족도 평균 4.3점(5점 척도)을 기록하며 높은 수용성과 정서적 유대 형성 효과를 입증하였다.