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by 감오행 서상훈 Contents Producer Feb 23. 2018

4차 산업혁명 시대를 위한 뇌과학 공부법

뇌와 친해지면 인공지능보다 똑똑해진다고?

2016년 3월 구글이 주최한 인공지능과 인간의 바둑대결(딥마인드 챌린지 매치/Google Deepmind Challenge match)에서 인공지능 알파고가 한국의 이세돌 9단에게 4승 1패로 승리하면서 전 세계는 신기술의 놀라운 발전 모습에 큰 충격을 받았습니다. 그리고 2017년 5월 제19대 대통령 선거에서 후보들이 '4차 산업혁명' 관련 정책을 공약으로 내세우면서 '4차 산업혁명'은 전 국민의 이슈가 되었습니다. 최근 몇 년 사이에 쏟아져 나온 '4차 산업혁명' 관련 국내 도서가 200권이 넘는 것을 보면 얼마나 열기가 뜨거운지 느낄 수 있습니다.

4차 산업혁명(fourth industrial revolution, 4IR)은 2016년 1월에 열린 제46회 세계경제포럼에서 클라우스 슈밥 회장이 혁명적 기술을 기준으로 산업혁명을 나누면서 새롭게 주창한 개념으로써 정보통신기술(Information & Communication Technology, ICT)의 융합으로 이루어낸 혁명 시대를 말합니다. '1차 산업혁명'은 1700년대 초 증기엔진의 발명으로 인한 기계혁명이었고, '2차 산업혁명'은 1800년대 말 전기에너지와 자동차로 인한 대량생산혁명이었으며, '3차 산업혁명'은 1900년대 초중반 컴퓨터와 인터넷 발명으로 인한 지식정보혁명이었습니다. '4차 산업혁명'은 인공지능(AI, Artificial Intelligence)과 사물인터넷(IoT, Internet of Things), 가상현실(VR, Virtual Reality), 빅데이터(BD, Big Data), 3D 프린팅(3DP, Three Dimension Printing) 등 새로운 혁신 기술을 통한 기술융합혁명이 될 것입니다.

'4차 산업혁명'은 정치, 경제, 사회, 문화 등 인류의 모든 분야에 큰 영향을 미쳐 엄청난 변화를 예고하고 있습니다. 교육 분야도 예외가 아니라서 시대의 흐름에 따라 미래 인재를 어떻게 육성할지에 대해 고민이 커지고 있습니다. 1차 산업혁명 시대에는 기계를 잘 다루는 사람이 인재였고, 2차 산업혁명 시대는 대량생산 관련 기술이 뛰어난 사람이 인재였으며, 3차 산업혁명 시대는 지식정보를 빠르게 습득해서 창의적 문제해결을 잘 하는 사람이 인재였습니다. 4차 산업혁명 시대는 신기술을 잘 활용해 다양한 사람들과의 협업을 바탕으로 새로운 가치를 창출하는 사람이 인재로 각광을 받게 될 것입니다.

시대의 흐름이 갈수록 빨라지면서 미래 인재가 갖추어야 할 역량도 많아지고 있습니다. 하지만 핵심은 올바른 인성(성품)을 바탕으로 한 ‘사고력(정신적 역량)과 기술력(육체적 역량)’입니다. 결국 미래 인재가 되려면 ‘성품과 역량’의 조화를 이루어야 합니다. 그럼 성품과 역량을 키우기 위해 가장 중요한 것은 무엇일까요? 바로 ‘학습력’입니다. 즉, 필요한 지식정보를 올바르게 이해하고, 효과적으로 기억하며, 적절하게 활용할 수 있어야 합니다.

10년 이상 학습 효과를 좀 더 높일 수 있는 공부법을 찾다보니 자연스럽게 최신 뇌과학에 관심을 갖게 되었습니다. 뇌과학 관련 책을 읽다보니 몇 가지 중요한 깨우침을 얻게 됩니다. 첫째, 과학 기술의 발달에 따라 지식과 정보는 변한다는 것입니다. 대표적인 예가 아인슈타인의 뇌에 관한 지식정보입니다.

인류는 1895년 독일의 빌헬름 뢴트겐이 '엑스레이(X-rays, 방사선)'를 찾아낸 덕분에 몸속을 들여다보기 시작했습니다(120년 전). 1972년 엑스레이와 컴퓨터를 결합해서 'CT(Computer Tomography, 컴퓨터 단층촬영)' 기술이 도입되면서 살아있는 사람의 뇌를 관찰할 수 있게 되었습니다(45년 전). 이후 1975년 'PET(Positron Emission Tomography, 양전자 방출 단층촬영), 1980년 MRI(Magnetic Resonance Imaging, 자기 공명 영상)가 선보이면서 뇌 영상이 진화했습니다(30년 전). 최근에는 f-MRI(fuction-MRI, 기능성 자기 공명 영상), PET-CT(양전자 방출 컴퓨터 단층 촬영기), PET-MRI(양전자 방출 자기 공명 단층 촬영기) 등의 퓨전 고해상도 영상기기로 복잡한 뇌 구조를 볼 수 있게 되었습니다.

그렇다면 영상 촬영 기술의 발전에 따라 아인슈타인의 뇌에 대한 지식정보는 어떻게 바뀌었을까요? 1955년 아인슈타인이 죽고 나서 그의 뇌를 눈으로 봤을 때는 일반인과 큰 차이가 없었습니다. 1970년대 CT를 통해 뇌를 살펴봤더니 사고를 담당하는 회백질의 전두엽 부분에 주름이 많았습니다. 1980년대 MRI를 통해 뇌를 찍어봤더니 좌측 하부 두정엽의 뉴런 수는 평균적인 수준이지만 아교 세포 수가 훨씬 많았습니다. 2010년대 PET-MRI를 통해 뇌를 찍어봤더니 비정상적일 정도로 많은 미엘린이 발견되었습니다.

'미엘린(myelin, 뇌 신경섬유의 축색을 둘러싸고 있는 흰색 물질)'은 전선의 피복처럼 뇌신경을 감싸고 있는 물질로써 정보를 더 안정적으로 빠르게 처리할 수 있도록 도움으로써 정보처리 능력을 향상시킵니다. 그리고 아교 세포는 미엘린을 생산하고 유지하는 역할을 합니다. 최근까지 밝혀진 내용을 바탕으로 추론하면 다음과 같습니다. 미엘린은 육체적 정신적 스킬 향상의 핵심 부분이며, 미엘린 층의 두께가 스킬의 수준을 좌우합니다. 결국 아인슈타인의 탁월한 지적 능력은 '미엘린' 때문입니다. 앞으로 뇌 촬영 기술이 좀 더 발전되면 또 다른 지식정보를 알 수 있을 거라 기대가 됩니다.

둘째, 과학 기술이 아무리 발전해도 지혜는 변하지 않는다는 것입니다. 대표적인 예가 배우고 사랑하며, 유산을 남기는 ‘삶의 원리’나 세상의 모든 변화에 영향을 미치는 ‘네 가지 요소’입니다. <미래학자처럼 생각하라>의 저자 세실리 사머스는 인류의 모든 변화에 영향을 미치는 네 가지 요소를 '자원과 기술, 인구, 통치'라고 말합니다.

즉, 우리 삶은 주변에 이용할 수 있는 '자원'이 얼마나 있는지에 따라 달라지고, 자원을 활용해 2차 자원으로 변환할 수 있는 '기술'도 삶에 큰 영향을 미칩니다. 그리고 생산성이 높은 '인구'가 얼마나 있는지도 중요하고, 자원과 기술, 인구는 법과 시장의 규칙에 따라 분배되고 관리되므로 '통치'도 중요합니다. 사머스는 과거에 비해 현재 우리의 삶이 더 안락하고 편해지고 복잡해졌지만 네 가지 요소는 변함없이 삶의 기반을 이룬다고 강조합니다.

셋째, 공부법에도 변하는 것과 변하지 않는 것이 있다는 것입니다. 최신 과학 기술의 발전에 따라 지식과 정보에 해당하는 ‘현상적 공부법’은 바뀌지만 지혜에 해당하는 ‘본질적 공부법’은 바뀌지 않습니다. 예를 들어 장소법, 약어법, 약문법, 운율법, 결합법, 변환법, 심상법 등 효과적인 기억법은 바뀌지만 ‘주기적 5회 이상 반복’이라는 기억의 원리는 바뀌지 않습니다.

앞으로 최신 뇌과학을 바탕으로 지금까지 바뀌어온 공부법 중에 가장 효과적인 것과 뇌과학에 상관없이 바뀌지 않는 공부법을 소개할 예정입니다. 어떤 것을 선택할지는 각자의 몫입니다. 작은 바램이 있다면 변하지 않는 것을 기본으로 삼고, 변하는 것 중에 자신에게 잘 맞는 것을 골라서 자신만의 뇌과학 공부법으로 완성하게 되길 바랍니다.

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