인공 지능 시대를 위한 준비
그 시작은 초등학교에서부터

2024년 노벨상에서 세계적 화제가 된 부분을 꼽자면 단연 인공 지능(AI)일 것이다. 인공 신경망을 이용한 기계 학습(Machine Learning)의 원리를 발견한 두 연구자가 노벨 물리학상을 받은 데 이어, 단백질 구조를 분석하고 예측·설계하는 AI 모델 ‘알파폴드’, ‘로제타폴드’의 개발자들이 노벨 화학상까지 휩쓸었기 때문이다. 이 두 AI 모델은 2020년 발표된 지 4년밖에 지나지 않았지만, 독일 막스 플랑크 연구소가 10년 걸려 해낸 작업을 30분 만에 파악하며 2억 개가 넘는 새로운 단백질을 예측해 의학은 물론 생명 공학과 신약 개발 분야에 광범위한 영향을 미칠 것으로 평가받는다. 이처럼 AI는 기존 패러다임을 바꾸는 새로운 도구로서 20세기 초 물리학에 혁신을 일으킨 양자 역학처럼 과학 전반에 엄청난 파급 효과를 가져올 것이다.

계속해서 진보하는 AI의 시대를 살아갈 미래 세대를 위해, 미국과 영국 같은 선진국뿐만 아니라 중국, 인도 등의 신흥국도 인공 지능·소프트웨어(AI·SW) 교육을 강화하고 있다. 그러나 과학기술정보통신부 산하 소프트정책연구소(SPRi) 조사 결과에 따르면 100시간(미국 캘리포니아 주), 256시간(오스트레일리아)에 달하는 초등학교 AI·SW 필수 교육 시간이 우리나라에서는 아직 6년 내내 34시간에 불과하다. AI 소양을 갖추고 활용하기 위한 준비가 시급한 이유다.

이번에 ㈜사이언스북스 신간으로 출간된 『초등학생을 위한 인공 지능 교과서』 시리즈는 중앙대학교 인문콘텐츠연구소 HK+ 인공지능인문학사업단의 기획으로 대학교에서 AI 교육을 연구하는 교수진과 콘텐츠 제작 실무자들이 함께 집필한 책으로, 초등학생의 관점에서 AI에 가질 수 있는 여러 궁금증에 대한 답을 찾고 응용 사고력을 기를 수 있도록 만들어졌다. AI에 관한 관심이 나날이 커 가고 있는 지금, ‘친구와 대화를 나누듯이 읽다 보면’ 자연히 AI를 이해하고 학습할 수 있도록 기획된 이 시리즈는 초등학교 학생에게 AI에 친숙해지는 가장 빠른 길을 안내할 것이다.

소연이, 승현이와 함께 AI의 세계로 여행을 떠나자!

『초등학생을 위한 인공 지능 교과서』 시리즈의 주된 내용은 소연과 승현이라는 두 등장 인물이 선생님과 함께 AI에 대한 궁금증을 풀어 나가는 이야기이다. AI 학습에 꼭 필요한 지식을 7개 영역으로 나누어 어느 학년부터 시작하더라도 효과적인 독서를 할 수 있게끔 단계별(초등학교 1~2학년용/3~4학년용/5~6학년용)로 구성된 이 시리즈에서 가장 돋보이는 요소는, 각각의 주제를 반복과 변주를 통해 익히며 개념 심화를 할 수 있도록 쓰였다는 점이다. 또한 하나의 주제가 끝날 때마다. 스마트폰 앱으로 영어 동화책 표지를 번역하기부터 ‘아이들을 위한 머신러닝(https://machinelearningforkids.co.uk/)’ 사이트에서 직접 코드를 짜 AI를 학습시키기까지, 실생활에서 다양하게 AI를 체험하며 학생이 스스로 생각할 수 있도록 돕는 ‘사고력과 창의력 키우기’ 파트가 함께 실려 있다.

1부 인공 지능을 만든 사람들

챗GPT나 구글 어시트턴트처럼 이제 사람이라고 느껴지는 인공 지능이 많이 나오고 있다. 아주 발달한 인공 지능은 사람처럼 소통할 수 있어 사람인지 아닌지를 구별하지 못할 수도 있다. 이런 인공 지능의 탄생에는 수많은 선구자의 노력이 있었다. 1부에서는 튜링상 수상자부터 알파고의 개발자까지, 인공 지능의 발전에 이바지해 온 사람들을 알아본다.

주요 내용:
-튜링 테스트란 무엇일까?
-강인공지능/약인공지능의 차이
-지도 사이트를 이용해 길찾기

2부 나의 데이터를 표현해 봅시다

데이터나 정보를 글보다 그림으로 표현하면 한눈에 이해하기 쉽다. 글씨나 숫자로 표현된 정보는 머릿속에서 한 번 더 생각해야 하기 때문이다. 막대그래프, 꺾은 선 그래프, 인포그래픽으로 데이터를 표현하는 방법을 배우고, 기상청 홈페이지의 날씨 정보나 우리 집의 전기, 수도, 가스 사용량을 그래프로 직접 그려 보자.

주요 내용:
-데이터를 표현하는 방법 배우기
-우리 집 데이터를 막대그래프로 그리기
-날씨 정보 표현하기

3부 나는 인공 지능 예술가입니다

오랫동안 예술 활동은 인간의 전유물이라고 여겨 왔던 생각이 AI의 등장으로 바뀌고 있다. 이제 인공 지능이 그린, 세상에 없는 사람의 초상화가 유명 화가의 작품에 버금가는 가격에 팔리는 세상이 되었다. 미래에도 미술가가 있을까? 3부에서는 사진을 ‘인식’하는 AI 코드를 직접 짜면서 인공 지능의 활용이 인간의 가능성을 더 키워 줄 수 있을지 알아본다.

주요 내용:
-인공 지능의 그림은 가짜일까?
-인공 지능도 음악을 즐길까?
-내 사진을 인식해 화면 잠금을 푸는 인공 지능 만들기

4부 2100년도 우리의 생활 모습은?

기계와 인간이 한 몸이 되는 사이보그, 새나 곤충의 모양을 닮은 생체 모방 로봇은 이미 현실이 되었다. 이제 인공 지능은 사람의 삶을 편하게 해 주는 단계를 넘어 기후 변화, 동물들의 이주, 지구의 구조 등 다양한 현상의 분석에 사용되고 있다. 앞으로도 인공 지능 기술은 빈곤 퇴치, 태양 에너지 개발을 위한 신소재 찾기 등 수많은 곳에서 사용되어 사람들이 미래를 대비할 수 있도록 도울 것이다. 우리의 말을 듣고 자동으로 움직이는 인공 지능을 만들면서, 미래에는 어떤 분야에 인공 지능이 필요할지 생각해 보자.

주요 내용:
-기계와 사람이 합쳐진 사이보그 알아보기
-스마트 홈의 장점과 단점 알아보기
-가구 제어 인공 지능 만들기

5부 나는 가상 현실 전문가입니다

가상 현실은 공룡이 살던 쥐라기 시대 늪지나 세상의 지붕인 히말라야 산맥 능선, 우주 비행선 내부까지 원하는 곳이면 어디나 우리를 옮겨 주면서, 동시에 우리 얼굴을 인식해 화면에 비치는 모습을 실시간으로 바꿔 줄 수도 있다. 5부에서는 사람 얼굴의 특징을 인식하는 AI를 학습시키고, 얼굴을 인식해 다양한 아바타로 만들어 주는 앱을 사용하면서 얼굴 인식 기술이 우리 생활에 어떤 도움을 줄지 알아본다.

주요 내용:
-가상 현실 캐릭터 알아보기
-얼굴 인식기 만들기
-아바타 만들기

6부 나는 인공 지능 게임 전문가입니다

가상 현실 안에서 자동차 운전이나 우주 비행, 전쟁을 훈련하는 게임부터 가상의 반려 동물을 키우는 게임까지, 게임의 세계는 점점 넓어지고 있다. 우리만의 시나리오와 캐릭터로 게임을 만들어 보는 것은 어떨까? 6부에서는 게임으로 AI를 학습시키는 과정을 직접 진행하고 게임 법칙을 담은 기획 카드를 작성하며 나만의 게임을 생각해 본다. 게임 기획자가 되기 위해서는 다양한 문화에 관심이 있어야 하고, 다른 사람들과 소통을 잘해야 하지만, 가장 중요한 것은 새롭고 흥미로운 게임을 만들겠다는 의지다.

주요 내용:
-게임으로 만든 세상
-게임을 통해 학습하는 팩맨 만들기
-나만의 게임 기획하기

7부 직업의 세계

사람이 어떤 작업을 성공적으로 수행할 수 있도록 도와주는, 사람과 기계의 공존을 추구하는 협동 로봇이 점점 우리 삶에서 중요한 역할을 담당하고 있다. 사람이 할 수 없는 일을 대신하는 로봇도 그 범위를 점점 넓혀 가는 추세다. 미래에는 영화 속 영웅처럼 사고 현장에 나타나서 모든 생명을 안전하게 구해 주는 로봇이 탄생할까? 우편 분류 업무를 하는 인공 지능 사무소를 체험하면서, 사람이 하기 어려운 일을 처리해 주는 로봇이 있다면 어떤 일을 맡기고 싶은지 생각해 본다.

주요 내용:
-사람의 일을 도와주는 로봇
-사람들의 관심사에 따라 정보를 추천하는 여행자 정보 봇 만들기
-우편 번호로 우편을 분류하는 인공 지능 사무소 만들기

대한민국 미래를 책임질
AI 영재들의 출발점

최근 AI·SW 교육에 이은 대한민국 교육계의 또 다른 화두는 2025년부터 초등학교 3~4학년, 중학교 1학년, 고등학교 1학년 국어/영어/수학/정보 과목에 도입 예정인 AI 디지털 교과서다. 학생의 데이터를 축적해 맞춤형 학습을 가능하게 한다는 이 교과서는, 효과가 불명확하다는 신중론이 대두하면서 교육 현장의 혼란이 가중되는 모양새다. 이는 챗GPT를 필두로 하는 AI의 등장으로 공교육을 다시 고민하는 과정에서 발생하는 진통으로 읽힌다. 중요한 것은 우리 아이들을 ‘어떻게’ 가르쳐야 하는가는 이견이 있을지라도, ‘무엇을’ 가르쳐야 하는가의 문제는 답이 나와 있다는 사실이다. AI 기술이 우리 사회 곳곳에 스며들었고, 생성형 AI 모델이 놀라운 성과를 보이고 있으며, ‘신인류의 탄생’부터 ‘기계의 노예’까지 온갖 추측이 난무 중인 AI 시대로의 전환은 이미 시작된 미래이기 때문이다.

계산뿐만 아니라 창작 능력까지 모든 면에서 사람을 뛰어넘는 AI의 출현이 가능한 미래에는 단순 지식보다 의미를 창조하고 가치를 부여하는 인간 고유의 감성적, 직관적 능력이 더 큰 가치를 지니게 될 것이다. AI에 대한 지식과 함께 AI로 상상하는 법, AI와 친구가 되는 법을 이야기하는 『초등학생을 위한 인공 지능 교과서』 시리즈의 출간은 그래서 더욱 반가운 일이다. 교사와 학부모, 그리고 향후 대한민국을 책임질 미래 세대까지, AI 학습을 시작하려는 모든 사람에게 꼭 필요한 책이다.