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4차 산업혁명시대의 교육

군산대학교 신소재공학과

김동익 교수

바야흐로 4차 산업혁명시대에 진입한 가운데 그야말로 정신 차릴 수 없을 지경의 속도로 하루가 다르게 세상이 변화하고 있다. 인공지능(AI), 사물인터넷(lot), 로봇기술, 드론, 자율주행차, 가상현실(VR),등이 주도하는 차세대 산업혁명은 기존의 우리 인간의 삶과 세계 질서를 완전히 바꿔놓을 것으로 예측되며 따라서 이에 적응하기 위해서는 우리로서 어떤 대비와 교육이 필요한지 궁금한 것도 사실인데 그에 대한 대답을 군산대 신소재공학과 김동익 교수로부터 들어본다.

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교수님, 4차 산업혁명 교육에 대한 개념 정리부터 부탁드립니다.

18세기에 진행된 1차 산업혁명 이전 수천 년 동안 대다수의 인류는 농업에 종사했기에 극소수의 특권층을 제외하고는 농사를 짓는 일이 ‘앞으로 하게 될 일’이라는 것 외에 다른 생각이 있을 수 없었고 따라서 이와 관련된 일을 배우는 것으로 교육과정을 마칠 수 있었습니다. 이러한 교육은 그 성격상 대부분 부모에 의해 이루어 졌고요. 하지만 산업혁명을 통해 농업에서 제조업으로 경제 패러다임이 바뀌며 ‘앞으로 하게 될 일’도 더욱 세분화되고 전문화되면서 일을 하는데 필요한 지식을 부모로부터 전수 받는 것이 불가능해짐에 따라 대부분의 산업화된 국가에서는 전문 교육기관을 통한 교육시스템이 자리 잡게 되었습니다.

산업혁명을 통해 농업 중심에서 제조업 중심으로 전환된 경제는 이후 전기 에너지를 이용한

대량생산(2차 산업혁명), 컴퓨터를 활용한 자동화(3차 산업혁명)를 거치며 인간이 해야 할 일에도 많은 변화가 일어났지만 기본적으로 개인의 교육과정이 종료되는 시점에서 어떤 일을 하게 될지 대략적 예측이 가능해졌고 따라서 이와 관련된 교육시스템이 정상적으로 작동하는데 큰 문제는 없었습니다.

4차 산업혁명이라는 용어는 언제 등장했나요.

2016년 1월 스위스 다보스포럼에서 ‘클라우드 슈밥’이 처음으로 4차 산업혁명(4th industrial revolution)이라는 용어를 사용하기 전부터 기술의 진보는 사회 전반에 엄청난 변화를 일으키고 있었습니다. 4차 산업혁명이라는 용어상 초기에는 단순히 1~3차 산업혁명에 이어지는 ‘기술적 진보’의 다음 단계로 4차 산업혁명을 이해하려는 경향이 있었으나 정보통신기술과 생명과학기술의 비약적 발전으로 인해 지금은 이전의 산업혁명과는 성격 자체가 다른, 즉 제조업 분야의 변화가 아니라 사회전반, 극단적으로는 인간의 생활 약식을 근본적으로 변화시킬 수 있는 차원의 혁명적 변화로 받아들여지고 있습니다.

4차 산업혁명의 우리 실생활 속에서의 전개 양상, 더불어 미래에 대한 예측도 궁금합니다.

예컨대 사라지는 직업도 많을 테고 새로 등장하는 직업도 있겠지요.

2,000년대 이전만 해도 새로운 기술이나 혁신제품이 출현하는데 수십, 수백 년의 간격이 있었으나 2,000년대 이후에는 1년에도 몇 건씩의 새로운 기술, 제품들이 출현하고 있습니다.

미래기술과 관련된 어떤 보고서는 향후 20년간 기술 수준이 현재의 100만 배 정도 증가할 것으로 예상하고 있기도 합니다. 지금까지 인류가 경험하지 못했고 상상조차 할 수 없었던 속도로 기술이 진보하고 있으니까요. 몇 년 전 영국 옥스퍼드대학 연구팀은 앞으로 10

~20년 후에 현재 있는 직업 중 50%이상이 사라질 것이라는 보고서를 발표하였거니와 이와 유사한 미래 직업 예측 관련 자료가 부지기수일 정도로 향후 직업세계에 엄청난 변화가 있을 것이라는 것은 일반적으로 받아들여지고 있는 사실입니다.

정보통신기술과 생명과학기술의 비약적인 발전으로 상징되는 4차 산업혁명을 통해 지금까지 인간만이 할 수 있다고 여겨졌던 영역의 일들을 기계(컴퓨터)가 대신하고 있습니다. 상담원, 판매원 등 단순 업무는 물론 스포츠 심판, 의사, 약사, 변호사에 이르기까지 고도의 전문지식과 판단력을 요했던 분야를 망라하여 기계가 인간을 대체하고 있습니다. 지금껏 기계가 할 수 없는 영역으로 여겼던 작곡, 문학, 미술 등 창작분야까지 기계학습(Deep learning)을 통해 컴퓨터가 인간에 버금가거나 능가하는 창작물을 폭발적으로 발표하고 있는 현실입니다.

미국 캘리포니아대학 산타크루즈캠퍼스 음악학과 교수인 데이비드 코프(David Cope)는 기계학습(인공지능)을 활용한 작곡프로그램을 만들어 바흐 풍의 음악을 작곡, 작곡전문가들이 다수 참여하는 음악축제에서 연주하여 참석자들로부터 엄청난 찬사가 쏟아지기도 했습니다.

이후 그 곡이 컴퓨터 프로그램을 통해 작곡된 사실을 안 음악 전문가들 사이에서 커다란 충격에 휩싸였다 합니다.

논리적 사고역량은 뛰어날지 모르지만 감성 기능은 전무한 컴퓨터가 작곡한 음악이 과연 인간의 감성에 깊은 공감대를 이끌어 낼 수 있을까, 바둑만큼은 컴퓨터가 인간을 능가할 수 없을 것이라는 통념을 깨고 알파고가 세계 최고 바둑 고수인 이세돌을 4:1로, 커제를 5:0으로 이기기 전까지는 컴퓨터가 작곡한 피아노소나타 5번이 모차르트 피아노소나타 21번만큼 감동을 줄 수 있을까에 회의적이었겠지만 이제 그런 의심을 갖는 사람은 많지 않을 것입니다.

이런 상황에서 지금 전통적으로 작곡을 공부하고 있는 사람들은 앞으로 어떤 일을 하게 될까요, 문학, 미술 등 다른 분야에서도 사정은 마찬가지입니다. 자율주행자동차가 상용화 되었을 때 운전을 직업으로 하고 있는 사람들은 무엇을 하게 될까와 같은 맥락의 질문입니다.

그렇다면 앞으로의 불확실한 미래에 대한 준비와 대비가 필요할 텐데 그에 대한 교육 패러다임에도 변화가 불가피하겠군요.

맞습니다. 앞으로의 하게 될 일을 배우는 과정인 교육이 제 기능을 다하려면 ‘하게 될 일’이

무엇인지 알아야 하는데 20~30년 후 인간이 무슨 일을 해야 할지 모른다면 어떻게 효과적인 교육을 수행할 수 있겠습니까. 우리는 그 때에도 여전히 의사, 변호사, 군인이 필요하고 음악가, 회계사, 조종사, 운전사, 교사, 약사, 요리사, 간호사가 필요할 것이라는 가정 하에 미래세대를 위한 교육을 하고 있으나 그러한 직업군 중 상당수는 컴퓨터나 로봇이 대체할 것이 명확한 상황에서 과연 그러한 교육을 계속하는 것이 옳은 것인지 심각하게 고민해야 될 시점입니다.

따라서 이미 많은 교육전문가들이 ‘미래사회를 대비한 현재의 교육’에 대해 고민하고 있습니다. 지난해 6월 태국 방콕에서 열린 ‘미래교육을 위한 포럼’에서도 미래 대비 교육과 관련한 수많은 논의와 연구에도 불구하고 지금 초등학생들에게 무엇을 가르쳐야 할지에 대해

명확한 대안은 제시되지 않았습니다. 지금의 초등생들이 사회로 진출하게 될 20여년 후 인간이 어떤 일을 하게 될지가 불확실한 상황에서 당연한 결과일 것입니다. 대부분의 학부모들은 이러한 고민 없이 자녀가 의사, 변호사, 교수 등 현재의 기준에서 좋은 직업으로 여겨지는 일을 할 수 있기를 바라며 자녀를 교육하고 있는데 얼마 전 큰 인기리에 방영되었던 TV드라마 ‘스카이캐슬’이 그 예를 잘 보여준 바 있습니다.

IBM은 인공지능 플랫폼 ‘왓슨(Watson)’을 개발해 의료, 은행, 보험, 교육 등 여러 분야에서 지금까지 인간이 수행해왔던 업무를 처리하도록 하고 있는데 왓슨은 이미 2011년 미국 ABC방송의 유명 퀴즈쇼 제퍼디(jeopardy)에서 우승하며 주목을 받은바 있고, 미국 앤더슨 암센터에서는 왓슨을 이용하여 전문의보다 정확하게 암 진단을 하고 있습니다. 이런 현실에서 우리 아이를 의사로 만들기 위해 ‘스카이캐슬’ 수준의 교육 지원을 하는 것이 부모의 올바른 선택이라 할 수 있을까요.

카이스트 교수이자 ‘빅퀘스천’의 저자인 뇌 과학자 김대식 교수는 어느 인터뷰에서 이런 말을 한 바 있습니다. “현재 초등학생들에게는 분명히 다른 무엇을 가르쳐야 합니다. ‘국·영·수’ 학습은 200년 전 프랑스 공교육 시스템입니다. 산업혁명 당시엔 유럽 인구의 80%를 차지하는 농부들을 공장에서 일할 수 있도록 해야 했어요. 글을 읽고 쓰고 계산을 할 수 있도록 가르친 거죠. 인공지능 시대에서는 ‘국·영·수’가 아닌 미래 기계가 할 수 없는 것들을 아이들에게 가르쳐야 합니다”

하지만 ‘기계가 할 수 없는 일’이 무엇인지는 김대식 교수도 모른다고 하였습니다. ‘호모사피엔스’의 저자로서 세계적 명성을 얻고 있는 이스라엘 역사학자 유발 하라리(Yuval Harari)박사도 그의 또 다른 저서 ‘21세기를 위한 21가지 제언’에서 ‘2050년의 세상이 어떻게 변화돼 있을지 아는 사람은 아무도 없고 따라서 지금 태어난 아이에게 무엇을 가르쳐야 할지 아는 사람은 아무도 없다’는 주장을 하였습니다. 김대식 교수와 유발 하라리 박사 등 미래 세계를 상대적으로 잘 이해하고 있는 사람들조차 미래에 필요한 지식이 무엇인지 알 수 없다는 상황에서 일반인들이 이에 대한 해답을 찾기는 더욱 어려운 일이 아닐 수 없습니다.

다만 학교 교육이 4C(Critical thinking-비판적 사고, Creativity-창의성, Communication-소통, Collaboration-협력)역량을 키워주는 방향으로 이루어져야한다는 다수 교육전문가들의 주장을 음미해볼 필요가 있다고 봅니다. 교육을 통해 미래 세대들이 갖추어야 할 역량은 ‘변화에 대처하고, 새로운 것을 학습하며, 낯선 상황에서 정신적 균형을 유지하는 능력’이라는 것입니다.

“미래에 필요 없을 지식과 사라질 직업을 위한 지금의 교육은 시간 낭비” -엘빈 토플러-

기술의 발전은 필연적으로 사회를 변화시키는 방향으로 작용합니다. 인쇄술이 그랬고, 자동차, 전화, WWW(world wide web)가 그랬지요. 스마트폰 다음으로 또 무엇이 나타나 세상을 바꾸어갈지 아무도 예측할 수 없습니다. 다만 확실한 것은 그러한 기술이나 제품의 출현 속도가 정신 차릴 수 없을 정도로 엄청나게 빨라지고 있다는 점입니다. 불과 20년 전만해도 당연시 되던 평생 직업 개념이 사라진지 이미 오래입니다. 앞으로의 세대는 경제활동기간에 몇 차례의 직업을 바꾸어야 할지 아무도 알 수 없습니다. 직업을 바꾼다는 것은 개인에게 엄청난 변화이자 충격으로서 이에 제대로 적응하지 못한다면 행복한 삶을 영위하는 것도 어려워질 것이라는 점에서 변화에 대처하고 적응할 수 있는 역량, 정신적 유연성을 길러주는 교육이 4차 산업혁명시대를 살아가야 할 우리 아이들에게 필요한 교육일 것입니다.

하지만 안타깝게도 요즈음 교육과 관련된 우리사회의 주된 이슈는 특목고를 유지할 것인가, 정시 비중을 확대할 것인가 등 오로지 대학입시와 관련된 문제가 주를 이루고 있으며 이는 과거로부터 현재에 이르기까지 발전해온 교육시스템이 여전히 미래에도 유용할 것이라는 고정관념에서 벗어나지 못하고 있는 현상입니다. 미래를 기준으로 논의되고 확립되어야 할 교육 패러다임이 지나치게 과거 기준으로 답보되고 있는 지금의 현상에 대해 10년 전 한국을 방문했던 미래학자 엘빈 토플러(Alvin Toffler)가 했던 말은 우리에게 준엄한 깨우침을 주고 있습니다.

“한국 학생들은 미래 필요하지도 않을 지식과 사라질 직업을 위해 하루 10시간 이상씩 공부하고 있다”