[포럼] 4차 산업혁명시대, 교육혁신 서둘러야

김창봉 공주대 정보통신공학부 교수


정부는 작년 10월 대통령 직속 4차산업혁명위원회를 출범하고 IoT 전용망 구축, 5G 상용화 등의 인프라를 통해 고부가가치 미래형 신산업 육성을 도모하고자 한다. 4차산업혁명의 핵심은 인간과 인간, 사물과 사물, 인간과 사물을 서로 연결(Connected)하고 그와 더불어 인지(Intelligent)기능을 부가하는 기술이다. 기존의 단순 연결 기능을 개선하여 지능을 부여하고 연결 하는 것이 핵심기술이다.

국내의 통신사업들과 가전업체들이 출시하는 홈 IoT 관련 제품들은 과거에는 집안의 가전제품을 단순히 원격으로 조작하거나 모니터링하는 수준이라면 요즈음은 IoT 보일러와 같이 사용자의 패턴을 감지하고 학습해 보일러를 지능적으로 작동시키는 기능을 갖고 있다. 제조산업에도 ICT를 접목하는 스마트팩토리 사업이 독일, 미국, 일본 등에서 활발하게 진행되고 있고 실례로 수요처 근처에 소규모 공장을 만들어 시장의 트렌드에 빠르게 대응하는 전략을 세우고 있는 독일 바이에른에서 시험운용 중인 나이키의 스피드팩토리를 들 수 있다.

매체에 따르면 올해 초 당뇨환자에게 채혈을 하지 않고 연속적으로 혈당을 측정할 수 있는 기술이 헬스케어 스타트업 카디오그램에 의해서 개발됐다. 애플워치에 탑재된 센서와 인공지능기반 알고리즘을 적용해 애플워치 사용자 중 총 1만 4000명을 대상으로 심장박동 수 센서를 이용해 462명이 당뇨병을 보유하고 있다고 진단하여 당뇨검사 정확도가 85% 수준을 달성했다고 발표했다.

또한 2017년에는 스탠퍼드 대학의 연구팀이 입원환자의 수명을 딥러닝으로 예측한 연구결과를 담은 논문을 발표하는 등 지능화 기술은 의료 분야에서도 발전하고 있다. 카메라에도 인공지능이 탑재돼 찍고자 하는 사물을 음식, 꽃 등으로 구별해 적정하게 채도를 보정해 아름다운 꽃, 맛있는 음식으로 보여준다. 또한 요즘 매스컴에서 자주 등장하는 자율주행자동차 기술은 자율주행 택시 또는 자율주행 트럭, 자율주행 버스에 이르기까지 발전하고 있다. 올해 초에는 구글 웨이모가 미국 애리조나주에서 운송 사업자 면허를 받아 신청자에 한해 무료 자율주행 택시 서비스를 제공 중이며, 일본은 2020년 도쿄올림픽 개최에 맞춰 자율 운행택시를 운영할 계획이다.

위에 열거한 다양한 분야의 적용 사례를 보면 4차산업의 핵심기술인 연결성과 인지 기능의 발전의 끝은 어디까지 인지 가늠하기가 어렵다. 이와 같이 4차산업혁명의 기술은 끝없이 발전을 거듭하지만 그 이면에는 인간의 일자리가 점차 적어지고 있고 대량 실직의 위기가 가까워지고 있다. 자료에 따르면 3차 산업혁명 시대에서 컴퓨터가 인간을 대체할 수 있는 영역이 반복업무 분야로 한정됐지만, 4차산업혁명 시대에서는 비반복적이며 인지 성격을 갖는 업무 분야까지 확대되고 있다고 한다.

본격적으로 4차산업혁명 시대가 도래되면 우리나라는 상대적으로 취약한 노동구조를 갖고 있어서 대량실직으로 이어질 수 있다. 이를 해결하는 방안은 교육의 혁신이다. 주입식 교육이 사라져야 하고 교육의 프레임이 혁신적으로 바뀌어야 한다고 생각한다. 예를 들면 현재 몇몇 대학교에서 시도되는 플립러닝(Flipped Learning)으로 강의실에서 수업을 받고 집에서 과제를 하는 전통적인 수업방식이 아닌 수업에 앞서 교수가 제공한 자료를 사전에 학습하고 강의실에서는 토론, 과제풀이 등을 하는 거꾸로 학습의 형태이다.

또한 다양한 해답이 나올 수 있는 개방형 문제(open-ended problem)를 다루는 프로젝트형 수업이 필요하다고 생각한다. 수십년간 필자가 본 우리 교육현장은 주입식 교육의 폐해로 강의 후에 질문하는 학생들이 없다는 것이다. 다양한 형태의 수업방식을 통해 질문이 많은 교실, 학생과 교사가 스스럼없이 일대일 토론을 할 수 있는 교실이 4차산업혁명 시대의 대량 실직 문제를 해결할 수 있다고 생각한다.