미래 교실의 새로운 선생님, 디지털 휴먼 AI 튜터

디지털 휴먼 AI튜터, 미래 교실의 새로운 선생님이 될 수 있을까?

미래 교육 기술 | AI튜터 | 디지털 휴먼 | 에듀테크

 

최근 광고나 뉴스에서 실제 사람처럼 보이지만 가상의 존재인 '디지털 휴먼'을 보신 적이 있으신가요? 그래픽 기술의 발전으로 실제 인간과 구분하기 어려울 정도로 정교해진 디지털 휴먼이 이제 교육 분야에도 등장하고 있습니다. 바로 학생들의 학습을 돕는 'AI튜터'의 모습으로 말입니다.

 

한국교육학술정보원(KERIS)에서는 이러한 디지털 휴먼 기반 AI튜터의 교육적 활용 가능성을 탐색하는 연구를 수행했습니다. 오늘은 이 연구를 바탕으로 디지털 휴먼 AI튜터가 무엇인지, 어떻게 설계되어야 하는지, 그리고 학교 현장에서 교사들은 어떤 기대와 우려를 가지고 있는지 살펴보겠습니다.

디지털 휴먼이란 무엇인가

디지털 휴먼은 사람의 외형과 움직임을 디지털 기술로 제작한 사실적인 3D 인체 모델입니다. 그래픽 기술의 발전과 데이터의 축적으로 점점 더 세밀하고 구체적인 모델 구현이 가능해지면서, 이제는 실제 인간과 구분이 어려울 정도로 정교한 디지털 휴먼이 만들어지고 있습니다.

 

미디어 환경에 등장하는 가상의 존재가 인간의 모습을 모방할 때 사용자에게 불쾌감을 유발하는 '언캐니밸리' 구간이 존재하지만, 최신 디지털 휴먼은 이 구간을 넘어 사용자와 자연스러운 사회적 상호작용이 가능한 수준에 이르렀습니다. 이러한 기술적 발전이 교육 분야에서 AI튜터와 결합되면서 새로운 가능성을 열어가고 있습니다.

디지털 휴먼과 AI튜터의 만남

AI튜터는 인공지능 기술을 활용하여 학생 개개인에게 맞춤형 학습을 제공하는 시스템입니다. 기존의 AI튜터가 텍스트나 음성 기반의 상호작용에 머물렀다면, 디지털 휴먼 기반 AI튜터는 실제 사람과 같은 모습과 표정, 음성을 통해 더 자연스럽고 직관적인 소통을 가능하게 합니다.

 

ChatGPT와 같은 대화형 AI의 등장으로 텍스트 기반의 상호작용이 활발해졌는데, 이것이 디지털 휴먼과 결합되면서 한 차원 높은 학습 경험을 제공할 수 있게 되었습니다. 학습자에게는 학습 동반자로서 실제적인 존재감을 제공하고, 사회적인 의사소통을 통해 긍정적인 학습 경험을 형성할 수 있을 것으로 기대됩니다.

디지털 휴먼 AI튜터의 핵심 가치: 단순한 정보 전달을 넘어, 학습자의 성장을 목적으로 하는 학습 촉진 의사소통을 제공하며, 기존 온라인 학습 환경의 한계였던 감성적 설계를 구현할 수 있습니다.

교사들은 어떤 AI튜터를 원할까

KERIS 연구팀은 디지털 휴먼 기반 AI튜터의 교육적 활용 가능성을 탐색하기 위해 초등학교 96명, 중학교 85명, 고등학교 87명의 교사를 대상으로 요구 조사를 실시했습니다. 조사 항목에는 AI튜터의 역할, 외형 디자인(형상화), 활용 방법, 적합한 교과목, 우려사항 등이 포함되었습니다.

 

연구 결과, 모든 학교급에서 교수-학습 지원 역할에 대한 요구가 가장 높았습니다. 다만 구체적인 지원 역할과 선호 교과목은 학교급별로 차이가 있었습니다. 예를 들어 초등학교에서는 영어 말하기 연습이나 기초학력 지원에 대한 기대가 높았고, 중고등학교에서는 개별화된 문제 풀이 지원이나 진로 상담에 대한 요구도 나타났습니다.

 

디지털 휴먼의 외형에 대해서는 흥미로운 결과가 도출되었습니다. 교사들은 성별은 여성을, 연령대는 20~30대를 선호하는 것으로 나타났습니다. 이는 친근하고 접근하기 쉬운 이미지가 학습자와의 상호작용에 더 효과적일 것이라는 인식을 반영합니다.

 

다만 디지털 휴먼이 반드시 실제 교수자를 닮아야 하는지에 대해서는 다양한 의견이 있어, 교육적 맥락에 따른 세심한 설계가 필요함을 시사합니다.

초등 영어 수업에서의 실제 적용 결과

연구팀은 초등학교 영어 말하기 학습을 위한 디지털 휴먼 기반 AI튜터 프로토타입을 개발하여 실제 수업에 적용했습니다. 총 8명의 영어 전담 교사가 참여하여 교사와 학생 측면에서 사용자 경험을 평가했습니다.

 

평가 결과, 디지털 휴먼 기반 AI튜터는 영어 말하기 학습에서 학생들의 흥미와 참여도를 높이는 데 효과적인 것으로 나타났습니다. 특히 개인화된 피드백과 실시간 수준별 맞춤형 대화 기회를 제공함으로써 학습자에게 몰입감 있는 학습 경험을 지원하는 데 긍정적인 역할을 했습니다.

 

반면 개선이 필요한 부분도 확인되었습니다. 시스템 반응 속도가 느린 점, 음성 인식 정확도가 떨어지는 점, 콘텐츠 다양성이 부족한 점, 시각적 매력성이 낮은 점 등이 지적되었습니다. 이러한 기술적 한계는 향후 지속적인 개선이 필요한 영역입니다.

 

여러 장점과 단점들이 논의되었지만, 초기 사용은 호기심에 가까운 신규 도입의 효과도 있기에 조금 더 지속된 연구도 이어질 필요도 있어보입니다.

디지털 휴먼 AI튜터의 교육적 과제

연구에서는 디지털 휴먼 AI튜터가 교육 현장에 성공적으로 도입되기 위해 해결해야 할 몇 가지 핵심 과제를 제시했습니다.

 

첫째, 학생들의 수용과 인식 문제입니다. AI 기술에 대한 거부감과 두려움이 여전히 존재하기 때문에, 디지털 휴먼에 대한 학습자의 수용이 중요한 쟁점이 될 것입니다. 디지털 휴먼이 학습 동반자로서 긍정적인 역할을 하려면 학생들이 편안하게 느낄 수 있는 환경 조성이 필요합니다.

 

둘째, 교육적 맥락에 맞는 상호작용 설계입니다. 단순한 정보 전달을 넘어 학습 촉진을 도모하는 의사소통 체계가 적용되어야 합니다. 디지털 휴먼은 인간의 특성을 반영할 수 있기 때문에 감성적 설계가 가능하지만, 이를 교육적으로 효과적인 방식으로 구현하는 것이 과제입니다.

 

셋째, 교수자와의 협력 방안입니다. 디지털 휴먼 AI튜터는 교사를 대체하는 것이 아니라 보조하는 역할을 해야 합니다. 교사가 학생 개개인을 더 깊이 이해하고 적절한 지도를 할 수 있도록 학습 데이터를 제공하고, 교사의 판단에 따라 유연하게 활용될 수 있는 시스템 설계가 필요합니다.

학부모가 알아두면 좋은 점

디지털 휴먼 기반 AI튜터는 아직 초기 단계의 기술이지만, 개인화된 학습 지원과 몰입감 있는 학습 경험을 제공할 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 특히 영어 말하기처럼 반복적인 연습이 필요하지만 원어민 교사 확보가 어려운 영역에서 효과적인 보조 도구가 될 수 있습니다.

 

다만 이러한 기술이 교사를 대체하는 것은 아님을 이해하는 것이 중요합니다. 디지털 휴먼 AI튜터는 반복 학습, 기초학력 지원, 개별 피드백 등 교사 혼자서 모든 학생에게 제공하기 어려운 부분을 보완하는 역할을 합니다. 학습의 핵심은 여전히 교사의 전문적인 판단과 인간적인 상호작용에 있습니다.

 

자녀가 AI튜터를 활용한 학습을 경험하게 된다면, 이를 새로운 학습 도구의 하나로 받아들이되 AI에 지나치게 의존하지 않도록 균형 잡힌 시각을 갖는 것이 좋습니다. 기술의 발전을 활용하면서도 비판적 사고와 자기주도 학습 능력을 함께 길러주는 것이 미래 사회를 살아갈 아이들에게 더욱 중요한 역량이 될 것입니다.

참고 자료

본 글은 차현진, 윤하나 외(2023)의 '디지털 휴먼 기반 AI튜터의 교육적 적용 방안 연구'(한국교육학술정보원 연구보고서) 및 관련 후속 연구들을 바탕으로 작성되었습니다.