수업 혁신 이끌 AI 영어학습 플랫폼

“7번 대화 부탁해.”(Conversation number 7 please)

“그래, 준비됐어? 주말에 일정 있니?(OK, are you ready? Do you have any plans this weekend?)

“글쎄. 하이킹을 갈까 하는데.”(Not really, I may go for a hike)

지난 11일 서울 종로구 서울교육청에 인공지능(AI) 영어교사가 등장했다. AI 스피커가 학생과 영어 대화를 하거나 동화를 들려주고, 단어의 의미를 짚어주기도 한다. 이 ‘알파고 원어민’은 서울교육청이 지난해 실시한 정책연구의 결과물인 ‘AI 기반 영어학습 플랫폼 프로토타입(기본모델)’이다. 서울교육청은 학생들이 원어민과 대화하듯 교실과 집에서 AI 스피커와 영어로 대화하며 학습할 수 있는 시스템을 구축하기 위해 AI 영어학습 플랫폼을 연구하고 있다.정책연구 책임자인 임완철 성신여대 교수는 이날 AI 영어학습 플랫폼을 소개하고 일부 기능을 시연했다. 음성인식 AI로 아마존의 ‘알렉사’를 채택한 이 플랫폼은 영어 교과서에 수록된 대화(dialoge)를 챗봇으로 구현해 학생이 수업 시간에 배운 대화를 AI와 시연해볼 수 있다. 이야기(storybook)를 들려달라고 하면 동화 등 MP3 파일로 저장한 이야기들을 들려준다. “영화 ‘아이언 맨’에서 토니 스타크를 돕는 AI 비서의 이름은?” 같은 퀴즈도 낸다. 사전도 탑재돼 있어 학생이 단어의 의미를 AI와 대화하며 찾아볼 수도 있다.

지금까지 정보기술(IT)을 교육에 적용하는 시도가 이용자들에게 맞춤형 콘텐츠를 제공하는 데 초점이 맞춰져 있었지만, 영어학습에서는 ‘음성인식 AI와 영어로 대화한다’는 측면에서 접근할 수 있다는 게 임 교수의 설명이다. 임 교수는 “사람처럼 말하는 음성인식 AI가 늘고 있어 원어민과 영어로 대화하는 수준으로 플랫폼을 구현할 수 있겠다는 데서 착안했다”면서 “모든 학생이 일상생활에서 영어로 대화할 수 있는 경험을 제공하기 위해 개발했다”고 말했다.

임 교수의 설명처럼 학생들은 집에서 스마트폰이나 PC로, 또는 교실에 설치된 AI 스피커로 ‘AI 영어교사’와 대화할 수 있다. AI 스피커와 연결된 영어학습 플랫폼 서버에는 교사와 콘텐츠 제작사들이 만든 영어학습 콘텐츠가 저장돼 있다. AI는 학생들의 영어 실력을 파악하고 그에 맞는 학습자료들을 토대로 수업을 이어간다. 교사는 개별 학생들의 학습 현황을 확인하고 맞춤형 과제를 제시한다. 임 교수는 “학교 수업 시간에는 학생들이 말을 했는지를 일일이 살피기 어렵지만 AI 플랫폼을 통해서는 학생이 실제로 말을 했는지 쉽게 확인할 수 있다”고 말했다.현재까지 개발된 AI 스피커들이 가끔 엉뚱한 대답을 하는 것처럼 AI 기반 영어학습 플랫폼도 기술적으로는 아직 미완성 단계다. 학생이 대화를 하다 맥락에서 벗어난 말을 하거나 말문이 막혔을 때 AI가 유연하게 대응하며 대화를 바로잡아 가지는 못한다. 연구진은 데이터베이스가 충분히 쌓이면 이 같은 기능도 구현될 수 있을 것으로 보고 있다. 다만 학생이 말을 정확히 하지 못했을 때 “뭐라고? 아까 무슨 말을 했는지 이해하지 못했어”(Pardon? I couldn´t understand what you just said)와 같은 말로 대응할 수는 있다.

AI 기반 영어학습 플랫폼은 학생들이 ‘알파고 원어민’과 언제 어디서든 영어로 대화하는 환경을 공교육에서 구축한다는 취지다. 학생들은 초등학교에서 고등학교까지 10년 동안 영어를 공부하지만, 학교 정규 수업에서는 영어에 노출되는 시간과 원어민과 대화하는 기회가 절대적으로 부족하다. 유아기부터 영어 사교육을 받았거나 영어권 국가 거주 경험이 있는 학생과 초등학교 3학년 때 시작하는 학교 영어수업에만 의존하는 학생 간 수준차는 공교육으로 극복하기 어려운 수준이다. 이병민 서울대 영어교육과 교수는 “초등학교에서의 영어교육은 충분한 입력(input)과 의미 있는 상호작용을 바탕으로 해야 하지만, 현실에서는 노래나 챈트(chant), 파닉스 등 외우고 따라하는 학습에 치우쳐 있다”면서 “AI가 영어수업에 도입되면 학생이 사람과 소통하듯 의미 있는 상호작용을 할 수 있을 것”이라고 평가했다.

서울교육청은 보완 작업을 거쳐 올해 하반기 10개 안팎의 초등학교에서 AI 기반 영어학습 플랫폼을 시범운영할 계획이다. 원어민 교사 배치 확대 등 관내 초등학교 영어 공교육 강화 방안의 일환이다. 이날 AI 기반 영어학습 플랫폼의 시연을 본 조선형 서울 화곡초등학교 수석교사는 “말을 하려 하지 않는 학생들과 ‘더 말하고 싶은데 말할 기회가 없다’는 학생들이 있는 등 서로 다른 수준차가 학교 영어수업에서의 가장 큰 어려움”이라면서 “AI 플랫폼을 통해 개별 수준에 맞게 말하는 기회를 줄 수 있다면 엄청난 효과가 있을 것”이라고 기대했다.

‘알파고 원어민’을 영어교육에 상용화한 사례는 아직 많지 않지만, 기술 개발 노력은 꾸준히 이어져 왔다. 한국전자통신연구원(ETRI)은 2010년부터 올해까지 9년에 걸쳐 ‘대화형 영어 말하기 학습기술’을 개발, 기술을 발전시키고 있다. 음성인식 AI의 핵심 기술인 ▲자연어 음성인식 ▲대화 처리 ▲음성 합성 등이 적용돼 있어 학습자와의 자연스러운 대화와 피드백 등이 일정 정도 가능하다. 주제 기반 대화와 챗봇 대화를 결합해 학습자가 주제에 대한 대화에서 어긋난 말을 하면 챗봇이 즉각 대응해 주제 기반 대화로 이끌 수 있다. 한국인이 흔히 범하는 문법 오류들을 빅데이터로 구축해, 학습자가 잘못된 문법으로 한 말을 그대로 텍스트로 변환해 바로잡아 준다. 학습자의 발음과 억양을 원어민과 비교해 들어보며 교정하는 기능도 있다.

대화형 영어 말하기 학습기술의 공동연구기관인 한 교육콘텐츠 제작업체는 해당 기술을 학교 교실수업에 적용한 ‘인클래스’(inClass)를 개발해 지난해 서울의 중학교 2곳에서 시범서비스를 진행했다. 학생용 애플리케이션(앱)과 교사용 앱, 토론용 앱 등을 상호 연동해 학생들은 토론 수업에 사용할 단어와 문장, 표현을 집에서 미리 학습하고 수업 시간에 앱을 활용해 영어로 토론하며, 교사는 개별 학생들의 학습 내용을 평가, 관리했다. 인클래스를 활용하기 전과 후 각각 진행한 설문조사 결과, “영어 말하기를 많이 하려고 한다” “말하기 수업에 열심히 참여했다” 등의 문항에 긍정적인 응답을 한 학생의 비율이 10% 이상 증가한 것으로 나타났다. 박전규 ETRI 책임연구원은 “AI가 원어민 교사를 일부 대체해 외국어 말하기 학습이 가능해질 수 있다”면서 “과중한 사교육비와 영어격차 등의 사회적 문제를 해소할 수 있는 기술”이라고 말했다.

AI를 학교 수업에 도입하는 데에는 신중한 접근이 요구된다. 마이크로소프트(MS)의 음성인식 AI ‘테이’의 ‘막말 파문’이나 개인정보 유출 등 AI의 부작용을 차단할 교육학적 연구와 기술적 설계가 전제돼야 한다. 교실에서 AI 기기를 활용할 수 있는 통신 인프라와 기기 보급도 뒷받침돼야 한다.

교사와 교육 콘텐츠 제작사 등이 영어학습 자료들을 자유롭게 서버에 등록하고 공유할 수 있는 개방성도 필수다. 임 교수는 “AI를 통해 전 세계에서 한국어를 공부하거나 국민 누구나 영어학습을 할 가능성도 무궁무진하다”면서 “민간의 AI 자원을 영어교육에 활용하는 방안에 대한 연구가 활발해지면 좋을 것”이라고 말했다.

김소라 기자 sora@seoul.co.kr