This study aimed to identify factors related to happiness among Korean ninth-grade students using machine learning. Data were drawn from the 16th wave (2023) of the Panel Study on Korean Children (PSKC), conducted by the Korea Institute of Child Care and Education, and the final sample included 1,154 ninth-grade students. Happiness was used as the outcome variable, while sociodemographic, psychological, academic, relational, and lifestyle characteristics were included as predictors. Multiple linear regression, Elastic Net, Random Forest, and XGBoost models were compared. Feature importance, SHapley Additive exPlanations (SHAP), and Random Forest partial dependence plots (PDPs) were used to examine predictor importance, direction of predictive contribution, and nonlinear prediction patterns. Model performance rankings differed between cross-validation and final validation, with the models demonstrating broadly comparable predictive performance. In the tree-based machine learning models—Random Forest and XGBoost—self-esteem was the most important predictor, followed by depression, peer attachment, ego-resilience, academic stress, paternal and maternal attachment, self-regulated learning, smartphone overdependence, and subjective socioeconomic status. SHAP analyses showed broadly consistent directions of predictive contribution across the two models, while the Random Forest PDPs indicated nonlinear prediction patterns for several major variables. These findings demonstrate that happiness among Korean ninth-grade students is associated with diverse psychological, relational, and academic factors and provide foundational evidence for understanding adolescent happiness.
본 연구는 중학교 3학년 청소년의 행복감 관련 요인을 머신러닝을 활용하여 파악하기 위해 육아정책연구소의 2023년 제16차 한국아동패널 Ⅱ 자료를 이용하였으며, 분석대상은 중학교 3학년 학생 1,154명이었다. 행복감을 결과변수로 하고, 청소년의 인구사회학적·심리적·학업적·관계적 및 생활습관 특성을 예측변수로 구성하였다. 분석에서는 평균예측모형을 기준으로 다중선형회귀, 엘라스틱넷, 랜덤포레스트 및 XGBoost의 예측 성능을 비교하였다. 또한 변수 중요도와 SHAP 분석을 통해 주요 변수의 상대적 중요도와 예측 기여 방향을 확인하고, 랜덤포레스트의 부분의존도 분석을 통해 비선형적 예측 양상을 탐색하였다. 분석 결과, 교차검증과 최종 검증에서 모형 간 성능 순위는 일관되지 않았으며 전반적으로 유사한 수준을 보였다. 트리 기반 머신러닝 모형(랜덤포레스트 및 XGBoost)에서 자아존중감이 가장 중요한 변수로 나타났으며, 우울, 또래애착, 자아탄력성, 학업스트레스, 부모애착, 자기조절학습, 스마트폰 과의존 및 주관적 사회경제적 지위도 주요 관련 요인으로 확인되었다. SHAP 분석에서 주요 변수의 기여 방향은 두 모형 간 대체로 일관되었으며, 부분의존도 분석에서는 일부 주요 변수와 행복감 간의 비선형적 관계 양상이 나타났다. 이러한 결과는 중학교 3학년 청소년의 행복감이 다양한 심리적·관계적·학업적 요인과 관련되어 있음을 보여주며, 청소년 행복감 이해를 위한 기초자료를 제공한다.
Abstract This study was performed to investigate the structural relationship between smartphone overdependence, maternal attachment, and self-esteem on adolescents’ empathy. Data were collected from 1,303 first-year middle school students as part of the 14th (2021) Panel Study on Korean Children. The data were analyzed using structural equation modeling with the maximum likelihood method using JAMOVI 2.3. The main findings of this study are as follows. First, smartphone overdependence had a significant negative effect on empathy, whereas maternal attachment and self-esteem had a significant positive effect on empathy. Second, both maternal attachment and self-esteem significantly mediated the negative effect of smartphone overdependence on empathy. Third, smartphone overdependence had a significant negative effect on empathy through the sequential dual mediation of maternal attachment and self-esteem. This study suggests that smartphone overdependence not only directly affects empathy but also indirectly affects it through sequential meditation of maternal attachment and self-esteem in early adolescence. Therefore, to enhance empathetic ability in early adolescence, it is necessary to prevent smartphone overdependence through systemic programs and strategies to improve maternal attachment and self-esteem. Additionally, maternal attachment was found to have the strongest influence on empathy in early adolescence, suggesting that maternal attachment should be particularly emphasized as a strategy to improve empathy in early adolescence.
초 록 본 연구는 초기 청소년의 공감에 미치는 스마트폰 과의존, 모애착 및 자아존중감의 구조적 관계를 알아보기 위해 수행되었다. 연구수행을 위해, 제14차(2021년) 육아정책연구소 한국아동패널 조사의 중학교 1학년 대상 1,303명의 자료를 이용하였다. 자료는 JAMOVI 2.3을 활용하여 최대우도법 기반의 구조방정식 모형에 의해 분석되었다. 본 연구의 주요 분석 결과는, 첫째, 스마트폰 과의존은 공감에 유의한 부적 영향을 미쳤으며, 모애착 및 자아존중감은 공감에 유의한 정적 영향을 미쳤다. 둘째, 스마트폰 과의존이 공감에 미치는 영향에서 모애착과 자아존중감은 각각 유의한 부적 매개 영향을 미쳤다. 셋째, 스마트폰 과의존은 모애착과 자아존중감의 순차적 이중 매개를 통해 공감에 유의한 부적 영향을 미쳤다. 본 연구에서 스마트폰 과의존은 초기 청소년의 공감 능력에 직접 영향을 미쳤을 뿐 아니라, 모애착과 자아존중감의 순차적 매개효과를 통해 간접 영향도 미치는 것으로 나타났다. 그러므로 초기 청소년의 공감 능력의 향상을 위해 스마트폰 과의존 예방을 위한 체계적 프로그램 적용이 필요하며, 모애착 및 자아존중감의 향상 전략이 요구된다. 또한 본 연구에서 청소년의 공감에 모애착이 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타나, 청소년의 공감 향상 전략으로서 모애착이 특히 강조되어야 함을 시사한다.