빠르게 변화하는 세상에서 새로운 사물이 등장하고 이에 따라 새로운 개념이 정립된다. 그리고 이는 전 세계 산업 전반에 큰 영향을 미치고 있는데 교육산업도 예외는 아니며, 인공지능(AI)과 교육의 결합을 통해 새로운 트렌드가 등장하고 있다. 특히 메타버스를 활용한 교육은 시공간의 제약에서 해방될 수 있다는 장점을 가지고 있다. 예를 들어, 교육 현장에서 우리는 학생들에게 공룡이 어땠는지 말하는 대신 공룡 사이를 걸어 다닐 수 있는 경험을 제공할 수 있다. 마찬가지로 의대 학생들은 환자나 자신에게 위험 부담 없이 가상으로 복잡한 수술을 연습할 수 있다. 이렇듯 시공간의 제약에서 해방되는 이점을 상상하는 것은 그리 어렵지 않을 것이다. 이는 교육산업에서 양적 성장뿐만 아니라 질적 성장을 이룰 기회를 제공한다. 학교는 물론 기업들도 메타버스 플랫폼을 활용해 일대일 직무 상담, 채용 설명회, 교육 프로그램 등을 개최하고 있다.

인공지능(AI), 유토피아 혹은 디스토피아

인공지능(AI)에 대한 연구가 한계에 도달하며 관심이 식는 암흑기인 두 차례의 AI 겨울(AI winter)을 지나 다시금 AI에 대한 관심과 투자가 활발히 일어나고 있다. 혹자는 인공지능(AI) 기술의 발전으로 인해 인류가 더 나은 세상을 구현할 수 있을 것이라 본다. 사회적 문제들을 해결하고 노동의 자동화로 인해 인간들이 보다 풍요로운 삶을 살 수 있도록 도와줄 것이라 기대한다. 또 다른 시각에서는 인공지능(AI)이 인간의 직업을 대체하고 사생활 침해와 같은 개인적인 문제들을 야기할 수 있다고 우려하고 있다. 이러한 인공지능은 최근 여러 산업과 연계되고 있는데, 그중에서도 교육산업과 인공지능의 만남은 앞선 논의의 전자와 같은 긍정적인 기대감을 불러일으키고 있다.

인공지능(AI)은 교육 및 학습 방식에 혁명을 일으킬 수 있는 잠재력을 가지고 있다. AI 기반 시스템은 학생들의 성과와 학습 스타일을 분석해 개인별 피드백과 성공적인 학습경험을 제공할 수 있다. 또한, 인공지능(AI)은 접근성과 경제성을 향상하며, 온라인 학습 자원과 가상의 교실 공간을 제공해 교육에 더 쉽게 접근할 수 있도록 한다. Global Market Insights의 보고서에 따르면, 글로벌 교육 분야의 인공지능(AI) 시장 규모는 2022년에 40억 달러에 이르렀고 개인화 학습 경향이 증가함에 따라 2023년부터 2032년까지 10% 이상의 연평균성장률(CAGR)을 보일 것으로 예상된다.

<숫자로 보는 글로벌 교육시장에서의 인공지능(AI) 인포그래픽>

[자료: Global Market Insights]

인공지능(AI)을 비롯해 이제는 너무나도 익숙해진 줌(Zoom)과 같은 소통 도구는 팬데믹 상황에서 갑자기 등장한 것이 아니다. 비디오 통화, 웹 회의 등을 위한 클라우드 기반 플랫폼으로써 사용자들에게 실시간 화상 회의 및 협업 기능을 제공하는 줌(Zoom)은 이미 2011년 개발됐다. 그러나 코로나19라는 팬데믹 상황이 티핑포인트(tipping point) 역할을 하면서 이후 원격교육, 원격업무에 활용되며 시장에 충분히 알려지고 수요가 늘어났다. 이처럼 코로나19 팬데믹은 우리의 생활, 업무, 학습 방식에 엄청난 변화를 가져왔다.

인공지능(AI) 교육산업 개관

세계 교육시장은 2020년부터 2030년까지 연평균 4.4%의 성장이 예상되고 인공지능(AI)을 활용한 교육시장도 빠르게 성장하고 있어 교육 분야의 디지털 전환 및 신기술 적용을 통한 시장 기회가 확대될 것으로 예상된다. 스마트폰 보급률 증가와 5G 기술은 이 분야 성장을 주도하고 있는 요인 중 하나이다.

미국의 경우에도 교육 분야 디지털 전환의 발판이 될 각종 인프라가 강화되는 추세다. 미국은 바이든 정부 출범 후 코로나19로 인한 경제침체와 중국과의 기술 경쟁, 미국 내 생산성 저하 등의 문제를 해결하기 위해 ‘위대한 재건(Build Back Better)’을 핵심 경제 정책으로 추진하고 있다. 2022년부터 5년간 1조1000억 달러의 인프라 투자 법안이 2021년 11월 통과돼 전기차 및 인터넷, 전력망 개선을 위한 디지털 인프라 투자가 진행되고 ‘미국 혁신 및 경제 실행계획’은 일반 국민의 경쟁력 강화를 목표로 인공지능(AI), 고성능 컴퓨터, 로봇, 첨단 통신, 바이오∙의료 등의 10개 전략적 핵심 기술 분야를 선정하고 정부 주도 인프라 기반을 확충하고 있다.

특히 IMD(International Institute for Management Development)가 발표한 디지털 경쟁력 지수 상위그룹에 자리하고 있는 미국의 경우 이미 우수한 디지털 인프라를 보유하고 있으며, 대규모 투자나 신산업 육성을 위한 전략 등을 발표함으로써 기존의 디지털 인프라를 고도화하고 4차 산업혁명 시대의 경쟁우위를 확보하는 데 중점을 두고 있다.

Statista에 따르면, 글로벌 인공지능(AI) 시장은 향후 10년 동안 강한 성장세를 보일 것으로 예상했다. 거의 1000억 달러에 달하는 그 가치는 2030년까지 20배 증가해 2조 달러에 달할 것으로 예상된다. 이러한 인공지능 시장의 성장과 관련 기술의 발전으로 교육 분야에서 AI에 대한 수요 역시 전 세계적으로 급증하는 한편, 아직 숙련된 전문가나 인력 부족으로 시장 성장이 제한되고 있는 실정이다. 이에 많은 교육 기술 회사들이 AI 지원 산업 응용 프로그램을 도입하고 최신 산업 변화에 대응하기 위해 대학과 파트너십을 맺는 등의 노력을 기울이고 있다.

<전 세계 인공지능(AI) 시장 규모(2030년까지 예측)>

(단위: US$ 백만)

[자료: Statista]

교육산업에서의 인공지능(AI)의 활용

2022년 11월, OpenAI의 생성형 인공지능(AI) ChatGPT 공개 당시 전 세계적으로 큰 관심을 받았다. ChatGPT는 자연어 처리(NLP)를 사용해 다양한 애플리케이션에서 인간과 같은 상호 작용을 제공하는 AI 기반 챗봇이다. 사용자 수 100만 명을 넘어서기까지 페이스북이 10개월, 인스타그램은 2.5개월이 걸린 반면 ChatGPT는 단 5일 만에 100만 명을 넘어서고 2개월 만에 1억 명을 넘어섰다. 물론 최근 트위터에 대적할 Meta의 새로운 SNS 플랫폼 ‘스레드(Threads)’는 공개 1시간 만에 ChatGPT의 5일이라는 기록을 경신하기도 했지만, ChatGPT는 현재까지도 전 세계 산업 전반에 많은 영향을 끼치고 있다. 이렇듯 기술의 발전으로 새로운 모델이 생겨나고 새로운 경제 구조가 만들어지며 이전 구조에서는 볼 수 없었던 서비스, 사업 모델 등이 계속해서 생겨나고 있다.

<ChatGPT가 100만 명 사용자 달성하기까지의 기간>

[자료: Statista]

특히 ChatGPT의 등장은 교육 분야에도 많은 영향을 주고 있다. 일례로 미국 고등학생의 절반이 사용하는 듀오링고(Duolingo), Quizlet 등의 교육 기술 회사들은 이미 OpenAI의 챗봇을 앱에 통합하기도 했다. 그리고 하버드대, 펜실베니아대 등 여러 대학 강의에서 ChatGPT를 활용하고 있다. 이처럼 이제 인공지능(AI)과 교육 분야의 협업은 피할 수 없는 부분이다.

그러나 ChatGPT는 빅데이터를 기반으로 예측해 답을 제시할 뿐, 답변의 신뢰성 및 타당성 판단은 결국 인간의 몫이다. ChatGPT는 추론 능력이 없기에 아직 학습되지 않은 2021년 10월 이후의 데이터에 대해서는 제대로 답변하지 못한다. 또한, 뉴욕과 로스앤젤레스 공립학교에서는 OpenAI의 ChatGPT를 사용해 부정행위를 하지 못하도록 하는 조치의 일환으로 학교 네트워크에서 ChatGPT 사용을 차단했다. 로스앤젤레스 통합교육구는 워싱턴포스트지에서 “이러한 금지령은 선제적이며 학문적 정직성을 보호하기 위함”이라고 전했다. ChatGPT의 언어와 관련한 문제도 있다. 답변을 제시할 때, 영어로는 거의 모든 주제에 대해 비교적 잘하고 있지만 한국어 등 기타 언어 활용은 아직 미진한 점이 많고, 각 나라의 사회∙문화적 배경을 잘 알지 못해 엉뚱한 답을 내놓기도 한다. 이를 보완하기 위해 한국에서 연구∙개발한 한국형 ChatGPT의 등장도 기대가 되는 시점이다.

앞서 살펴보았듯이, ChatGPT를 비롯한 AI 툴은 여전히 한계점과 풀어야 할 숙제가 많지만 AI가 교육 분야에 기여할 수 있는 가능성 역시 여전히 성장 중이다. 특히 인공지능(AI)의 발전과 코로나19 팬데믹이라는 시대∙사회적 변화는 고등교육 즉 대학교육의 패러다임을 완전히 바꾸고 있다. 최근 '메타버시티(Metaverse+University)’ 라는 용어도 등장했는데, 메타버시티는 물리적 캠퍼스가 아닌 메타버스라는 가상의 공간에서 만들어진 캠퍼스이며 국경-대학을 무의미하게 만들고 있다. 국내외 여러 대학이 메타버스, 챗봇 등 다양한 인공지능(AI)을 활용하고 있으며, 메타버스를 통해 대학에서 입학식, 오리엔테이션, 강의는 물론 대학 축제까지 이 같은 하이브리드 방식으로 진행하고 있다. 이에 따라, 고등교육 분야 특히 미국 대학에서 교육과 인공지능(AI)은 어떻게 협업하고 있는지 살펴보도록 한다.

1) 애리조나주립대학교(Arizona State University)의 ‘Dreamscape Learn’

애리조나주립대학교는 고등교육 혁신과 학생성공을 위해 다양한 노력을 기울이고 있는 대학 중 하나이다. 이 대학은 혁신적인 교육방법과 기술을 적용해 학생들의 학습경험을 개선하고 전통적인 교육모델을 넘어선 새로운 접근법을 모색하고 있다. 대학 내 EdPlus라는 기관과의 협업을 통해 ‘Dreamscape Learn(이하 DSL)’을 실시하고 있다. DSL은 특히 STEM 전공에서 몰입형 경험 학습을 제공한다. 메타버스를 활용한 학습 및 실습은 학생들이 가상 세계를 통해 학습에 더 몰입할 수 있게 했다. 애리조나주립대학교에서 실시한 조사에 따르면, DSL 과정을 수강한 학생들은 실험실 과제에서 평균 점수 96%로 A를 받을 가능성이 1.7배 더 높아졌다.

<애리조나주립대 강의에서 활용하는 메타버스>

[자료: Arizona State University]

2) 조지아주립대학교(Georgia State University)의 챗봇 ‘Pounce’

Statista에 의하면, 전 세계 챗봇 시장 규모는 2016년 1억9080만 달러에서 2025년에는 약 12억5000만 달러에 달할 것으로 전망했다. 대화형 봇 또는 대화형 인공지능(AI)으로 알려진 챗봇은 오디오나 텍스트를 통해 자연어로 대화를 할 수 있는 AI 소프트웨어이다. 이를 통해 조직은 비용 및 시간을 절약할 수 있다.

조지아주립대학교는 학생 지원 및 참여를 강화하기 위해 ‘Pounce’라는 챗봇을 구현했다. 이러한 챗봇은 학생들의 경험을 개선하고 학교 행정 서비스를 이용할 때 대기시간을 줄이고 접근성을 높이기 위해 채택되고 있다. Pounce 챗봇이 제공하는 주요 기능을 개괄적으로 살펴보면 다음과 같다.

  - 정보 제공: 학생들은 Pounce 챗봇을 통해 학교와 관련된 다양한 정보를 얻을 수 있다. 예를 들어, 학교 일정, 수업 시간표, 식당 메뉴, 도서관 운영 시간 등의 정보를 쉽게 조회할 수 있다.

  - 행정 지원 서비스: 챗봇은 학생들이 학교생활에서 필요로 하는 다양한 지원 서비스에 대한 정보를 제공한다. 학생들은 등록, 장학금 신청, 학사 일정, 교내 행사 등에 관련된 문의를 할 수 있으며 필요한 양식과 절차에 대한 안내도 받을 수 있다.

  - 대화 기능: 자연어 처리(NLP) 기술을 사용해 학생들의 질문에 대한 실시간 답변을 제공한다. 학생들은 챗봇과 대화하며 궁금한 사항이나 문제에 대한 해결책을 찾을 수 있다. 챗봇은 학생들의 질문을 이해하고 관련 정보를 제공하기 위해 학교의 데이터베이스와 연결돼 작동된다.

  - 예약 및 약속 관리: 학생들이 교내 시설 예약 등을 관리할 수 있도록 도와준다. 학생들은 체육 시설, 회의실, 상담 서비스 등을 예약하고 약속을 잡는 등의 작업을 챗봇을 통해 보다 간편하게 처리할 수 있다.

이처럼 조지아주립대학의 Pounce 챗봇은 학생들이 학교생활에 필요한 정보와 지원을 쉽게 얻을 수 있도록 돕는 중요한 도구로써 사용되고 있다.

메타버스(Metaverse)와 AI의 결합: 메타버스 시장 생태계와 주요 성장 동인

인공지능(AI)과 메타버스는 21세기의 가장 두드러진 기술이다. 인공지능(AI)의 기술은 메타버스의 가상 세계를 구현하고 향상시키는데 중요한 역할을 한다. 메타버스와 AI의 결합으로 현실과 가상이 융합되는 새로운 디지털 세계가 펼쳐지고 있다. 메타버스는 현실 세계를 거울처럼 반영하고 메타버스 플랫폼을 통해 AI를 결합한 3D 아바타를 통해 가상 공간에서 상호작용하고 소통할 수 있다. 이처럼 AI 기술 적용으로 더욱 현실감 있는 경험이 가능하고 가상 공간에서 교육, 비즈니스, 엔터테인먼트 등 다양한 분야의 활용이 가능해지고 있다.

그렇다면, 메타버스는 무엇일까? 인터넷의 3D 버전인가? 메타버스(Metaverse)라는 용어는 Neal Stephenson의 1992년 SF 소설 ‘Snow Crash’에서 처음 등장했다. 현실 세계와 같은 사회∙경제∙문화 활동이 이뤄지는 3차원 가상 세계를 일컫는 말이며 ‘가상’, ‘초월’ 등을 뜻하는 영어 단어 ‘메타(Meta)와 우주를 뜻하는 ‘유니버스(Universe)’의 합성어이다. 미국의 비영리 기술연구단체 ASF(Acceleration Studies Foundation)에서는 메타버스를 크게 증강현실(AR), 라이프로깅(Lifelogging), 거울 세계(Mirror World), 가상 세계(Virtual World)의 네 가지 유형으로 분류하고 있다.

메타버스는 정보통신기술의 발달과 코로나19 팬데믹에 따른 비대면 추세 가속화로 점차 주목받고 있다. 초기 메타버스는 게임과 공연, 주로 엔터테인먼트 산업에 집중돼 있었던 반면 현재는 제조, 금융, 물류, 유통, 사회, 문화, 교육, 관광 등 거의 모든 영역으로 영토가 확장되고 패러다임이 변화하고 있다. 빅테크 기업들인 구글, 애플, 메타(舊 페이스북), 아마존 등도 메타버스를 미래 신성장 사업으로 인식하고 있으며 투자를 확대하고 있다. 한편, K-POP의 선도주자인 블랙핑크도 메타버스 플랫폼을 활용해 팬 사인회를 개최하는 등 다양한 분야에서 메타버스가 활용되고 있다.

<메타버스 시장 생태계>

[자료: Building the Metaverse by Jon Radoff]

메타버스의 주요 성장 동인으로는 코로나19 팬데믹 상황으로 인한 관심과 수요 증가, 기술의 발전(VR∙AR∙MR), 새로운 세대(MZ)의 등장 등이 있으며 현재 새로운 디지털 경험과 비즈니스 모델을 제시하는 주요 트렌드로 부상하고 있다. 국제 통신 박람회인 ‘Mobile World Congress 2023(MWC)’에서도 5G 가속화, Reality+(AR∙VR 개발, 메타버스 생태계 및 기회 해결), OpenNet, Fintech, Digital Everything을 주제로 하는 논의가 진행된 바 있다. 

시사점

세계 각국 정부들은 디지털 경제 활성화를 통해 경쟁력을 확보하기 위한 국가 어젠다를 발표하고 있으며, 미국은 세계 최대 경제 규모를 갖춘 나라로 디지털경쟁력지수에서도 상위권을 차지하고 있다. 대규모 첨단 기술 투자와 활발한 스타트업 및 M&A 활동으로 인해 신산업 발전이 가장 빠르게 일어나고 있으며, 글로벌 디지털 경제 트렌드를 선도하고 있다. 해당 산업으로 해외 진출을 염두에 둔 기업은 이러한 환경에서 경쟁 우위를 선도하기 위해서 확실한 수익모델을 구축하고 독보적인 기술력을 갖추는 것이 관건이라 할 수 있겠다. 과거 우리나라의 경제를 이끌던 주요 산업은 반도체, 자동차, 선박 등과 같은 제조업 기반의 비즈니스였다. 그러나 시대 변화 흐름에 맞춰 디지털 뉴딜 정책과 다양한 글로벌화 전략을 통해 새로운 K 수출 신산업으로 성장할 방안을 모색해야 할 것이다. 또한, 제조업의 서비스화(Servitization)를 촉진하고 지속 가능한 성장을 도모할 수 있어야 하겠다.

인공지능(AI)은 우리 사회가 안고 있는 갈등 요인 중 하나인 교육 양극화 해소의 단초로 떠오르고 있으며, 이를 위해서는 데이터의 축적과 빅데이터의 개방이 필요하다. 인공지능(AI) 산업에서 특히 교육 분야의 성장이 더딘 것은 데이터의 축적과 관련이 깊다. 관련 학습 데이터가 충분히 축적되면 성장이 가속화될 것으로 예상된다. 우리 기업들이 미국의 인공지능(AI) 교육산업에 진출하고자 할 때 현지 시장 조사, 현지 파트너십 형성, 현지화된 콘텐츠 개발, 로컬 마케팅 및 브랜딩, 글로벌 비전과 윤리, 지식 재산권 문제 등에 주의해야 한다. 지식 재산권 측면에서 살펴보면, 인공지능 사용 및 개인정보와 관련한 자동화된 의사결정을 제한하는 데이터 보호법을 가진 국가들도 일부 있으나 미국의 경우 이를 규제하는 단일 연방법은 없고 섹터별 혹은 지역별 관련 법률이 있다는 점을 고려할 필요가 있겠다.

우리나라의 교육열과 뛰어난 ICT 역량은 이미 어느 정도 검증됐으며 이러한 경쟁력은 글로벌 시장을 선도할 가능성이 있다. 이렇듯 국내 시장에서 확보한 레퍼런스를 바탕으로 더 많은 국내 기업이 해외 수출을 가능하도록 지원해야 할 것이다. 그러나 시장 환경 분석의 어려움, 규제 진입 장벽 등이 어려움으로 작용하고 있다는 것이 전문가들의 의견이다. 한미 교육업계에 종사 중인 K 전문가는 KOTRA 로스앤젤레스 무역관과의 인터뷰에서 “관련된 법제적 근거 마련은 물론 기업, 정부, 이해관계자들이 함께 숙의적 의사결정을 해야 할 때이고 그런 기조로 가야 한다”라고 조언했다. 또한 이 산업은 괄목할 만한 성장세를 보이고 있으므로 민간의 R&D 투자를 촉진하기 위한 세제 지원과 같은 다양한 정부 주도의 정책 지원도 필요할 것이다.

자료: Arizona State University, ASF, Deloitte, Freedonia, Grand View Research, Global Market Insights, Harvard Business Review, KIET, Mckinsey & Company, Meta, SPRI, Statista, Technavio, Times Higher Education, Wikimedia Commons, U.S. Department of Education, 씨티그룹, 그 외 KOTRA 뉴욕 무역관, KOTRA 로스앤젤레스 무역관 자료 종합