인공지능 시대 교육 혁신의 방향 > News Insight

올 초 다보스 포럼에서는 우리 삶의 방식을 근본적으로 바꿀 기술혁명이 곧 다가 온다고 주장하고 이를 제4차산업 혁명이라고 지칭했다. 이번 변화의 규모와 범위는 인류가 이전에 경험했던 것과는 비교가 안 될 정도로 깊고 광범위 할 것이라고 예측했다. 그들은 변화의 핵심 동력이 바로 인공지능이라는 것을 알파고는 우리에게 강하게 각인시켜 주었다. 즉 인공지능이 우리 삶의 방식을 근본적으로 바꿀 것이라는 것을 알려준 것이다.

인공지능은 컴퓨터에게 지능적인 업무를 시키고자 하는 기술이다. 신호를 인식하고, 추론을 통해서 상황을 이해하며, 계획을 수립하여 지능적 대응책을 만든다. 이제 인공지능은 자연스러운 대화로 사람과 전문지식을 교류할 수 있는 수준에 이르렀다. 특히 최근에 급속히 발달한 기계학습 능력은 명시적으로 지시하지 않아도 데이터로부터 학습하는 능력을 갖게 되었다. 이세돌 기사를 물리친 알파고도 16만개의 고수들의 기보로부터, 또 컴퓨터끼리 둔 수천억 번의 대국으로부터 얻은 기보를 학습하여 만들어진 소프트웨어다.

이제 인공지능이 광범위하게 사용되어 창조적 혁신이 일상적으로 일어나서 풍요롭고, 문제의 해결책이 다양해지는 인공지능 시대가 다가오고 있다. 인공지능은 창조와 혁신의 도구로서 개인, 기업, 국가 경쟁력을 좌우한다. 20년 후에는 인공지능만으로 GDP 성장률이 두 배가 될 것이라는 연구 결과도 있다.. 

그러나 인공지능 시대를 유토피아로 만들기 위하여는 극복해야할 도전적 과제가 많이 있다. 가장 심각한 문제는 일자리 문제다. 자동화에 의하여 전통적인 일자리가 빠르게 줄어든다. 또 일자리의 대부분이 필요 시에만 고용되는 임시직, 계약직의 형태를 취할 것이다. 그러나 창의적 인력수요는 증가한다. 중용한 의사 결정을 하거나 창의력이 필요한 고소득 일자리는 지금보다 많이 늘어 날 것이다.  인공지능의 가치는 단순 일자리를 없애는 데 있는 것이 아니라 기존의 인력의 능력을 증강시키는데 있다. 사람 혼자서는 못하던 업무를 인공지능의 도움으로 수행할 수 있게 된다. 

일자리가 없어지는 속도와 새로운 능력의 인재를 교육 배출하는 속도와의 경쟁이다. 후자가 전자의 속도를 이겨내지 못한다면 그 사회는 어려움에 처할 것이다. 새로운 시대가 요구하는 능력을 잘 파악하여 대응하는 것이 국가의 중요한 책무다. 지금 초등학교에 다니는 학생들의 65%가 지금은 존재하지 않는 직업에서 일하게 될 것이라고 한다. 이를 위하여 우리 교육이 무엇을 어떻게 준비해야 할 것인가에 대하여 국민적 합의가 필요하다. 

2020년까지 미국의 컴퓨터과학 전공자 수요는 140만 명이나 공급 능력은 40만 명에 지나지 않는다. 미국 기업들이 전 세계로부터 우수한 소프트웨어 인력을 채용하고 있다. 구글은 인도에서 4백만명의 소프트웨어 엔지니어를 양성하고자 투자한다. 이런 현상은 남의 일이 아니다. 현재 삼성전자에는 4면명의 소프트웨어 인력이 일하고 있는데 이중 절반이 외국인이다. 우리 젊은이들은 준비가 안되어서 그 자리를 채우지 못하고 있다.

중국은 이미 20년 전에 40개의 소프트웨어 대학을 만들어 년 2만명씩의 인재를 추가로 키웠다. 이들이 요즘 창업 중심의 중국 발전을 이끌어 가고 있는 것이다. 우리나라는 시간이 지날수록 오히려 컴퓨터 전공자의 배출이 줄어들고 있다. 서울대의 경우 2000년 이전에는 입학 정원이 120명이었으나 지금은 56명이다. 

준비된 젊은이들은 취업이 아니라 창업을 꿈꾼다. 신기술과 이이디어를 갖고 도전하고 성공하면 큰 보상을 받는다. 혁신과 창조가 지속적으로 일어나는 역동적이고 공정한 사회를 만들어야 한다. 이미 실리콘벨리가 이런 생태계를 이루었고, 중국에서도 하루에 1만개씩의 창업되어서 작년 1년 동안 365만개의 창업이 이루어졌다고 한다. 올해는 30%가 늘었다. 이중의 일부는 이미 큰 부자가 되었다. 우리 젊은이들이 혁신 보다는 안정적인 직업을 찾는다. 고시원에 들어가 맹목적 암기에 열중하고, 공무원 시험에 20만명이 응시하는 현실이 안타깝다.

이제 디지털 기술의 발달로 기술 개발과 학문하는 방법도 변했다. 데이터를 모아서 분석하고, 기계학습을 통하여 새로운 지식을 창출한다. 즉 데이터 기반의 체계가 모든 기술분야와 학문에서 나타난다. 사회학을 전공하는 학자는 소셜네트워크를 분석하여야 하고, 언론학을 전공하는 학자도 인터넷 상에서 독자들을 반응을 파악한다. 교육학자는 학생의 집중도 변화를 모니터링 하여야 한다. 따라서 데이터를 모아서 분석하고, 인공지능을 활용하는 소프트웨어 능력은 누구에게나 필요하다. 

이제 초등학교에서부터 ‘혁신의 기술’을 교육하여야 할 것이다. 창의적 사고력이 인문사회과학적 훈련에서 나온다 하더라도 이를 실생활에서 구현할 있는 혁신의 기술을 갖추어야 한다. 혁신의 기술의 핵심은 디지털 기술이고 그 첫 단계는 코딩 기술이다. 즉 컴퓨터와 컴퓨터과학의 원리를 이용하여 실 생활의 문제를 해결하는 능력이다. 

다행이 우리도 2018년부터 코딩 교육을 초중고 정규 과목에서 다루기로 결정했으니 이를 잘 준비하여야 할 것이다. 코딩 능력 다음은 데이터 활용 능력이다. 즉 데이터를 수집하여 관리하는 기법, 데이터의 시각화, 데이터의 기계학습을 통하여 지식을 추출하는 방법을 익혀야 한다. 선진국에서는 이런 능력을 고등학교 교육을 통해서 갖추고 있다. 

문제를 체계화하고, 추상화를 통해서 컴퓨터가 효과적으로 수행하도록 하는 컴퓨팅 사고력과 그리고 센서 정보를 활용하고 실물을 제어하는 컴퓨팅 기술이 기초 코딩 능력과 함께 필요하다. 나아가 사물인터넷, 3D 프린터, 로봇, 드론 등의 새로운 응용기술을 갖추면 금상첨화다. 

기술을 익히는 것뿐만 아니라 인성교육도 중요하다. 지속적으로 발전을 추구하는 성장 마인드, 해결책을 설계하는 디자인 사고력, 어려움에 굴하지 않고 도전하는 기업가정신도 변화하는 시대를 살아가는 젊은이들이 갖추어야 할 덕목이다 이런 성품도 학교교육으로 키워 주어야 할 것이다.

미래를 준비하는 학생들에게는 단순 암기보다는 독창성과 주도력, 적응력을 길러주어야 한다. 암기위주의 학교 교육, 이제는 바뀌어야 한다. 찍기식 문제풀이를 무한반복하는 입시교육을 버려야 한다. 사람이 단순 암기에서 컴퓨터를 어찌 당하랴? 요즘은 장학퀴즈에서 인공지능이 사람을 물리치고 우승하지 않는가?

우리 교육은 비판적 사고, 소통, 협동 능력을 바탕으로 창의력 함양을 목적으로 혁신하여야 한다. 나아가 학생의 잠재력을 발견하는 교육으로 틀을 바꿔야 한다. 학교에서는 학생의 잠재력을 발견을 위하여 다양한 기회를 제공하여야 할 것이다. 빌 게이트의 성장과정에서 확인할 수 있는 것처럼 잠재력을 발견한 학생은 자부심을 갖게 되고 스스로 준비하여 전문가로 성장하게 될 것이다. 

‘혁신의 기술’을 배우고 익히는 가장 좋은 방법은 실 세계 문제해결을 위한 팀 프로젝트를 수행하도록 하는 것이다. 요즘은 관심있는 사람들이 모여서 2박3일간에 문제를 해결하는 Hackathon 식의 모임이 일상화 되고 있다. 팀원들이 소통하여 스스로 해결책을 찾고, 협동하여 해결책을 구현한다. 그 결과를 자랑스럽게 발표한다.

이제 교실에서 일방적인 가르침은 고만 두어야 한다. 교사는 지식의 전달자가 아니라 토론의 촉진자(facilitator)의 역할을 하여야 한다. 학생들이 스스로 배우게 지도 하여야 한다. 배움은 경쟁이 아니어야 한다. 먼저 깨우친 자가 그 지식을 팀원과 공유하는 것이 얼마나 아름다운가? 

이번 4차산업혁명의 변화는 옛날과 다르다. 그 변화의 속도와 범위가 빠르고 넓다. 창조적 혁신 능력만이 살 길이다. 그래서 세계 각국은 지금 교육 혁신에 집중하고 있다. 인공지능 시대를 앞서 준비하는 우리 교육이 되기를 기대한다.