AI와 교육 혁신의 기회 - 성공사례

- AI의 가장 큰 혜택, 가장 큰 시장 교육

가 AI가 교육을 만났을 때 일어날 수 있는 혁신은 기존 교육 시스템에 대한 개혁이다. 물론 AI만이 정답은 아니지만 그래도 오랜 기간 절대로 변화하지 않던 교육을 바꿀 수 있는 기회를 가진다는 면에서 가장 중요한 혁신의 기폭제가 될 수 있다고 보여진다. 교육에 있어서 가장 중요한 것은 피교육자의 비판적이고 창의적 사고를 이끌어 내는가 이다. 그런 면에서 입시나 성적만을 따지는 현재의 교육은 어떻게든 바꿔볼 필요가 있다. 그 시작에 AI가 있으며 지금까지 AI 기술을 활용해 성공한 교육 기업이나 기관에서 어떻게 AI를 적용하고 정량적인 성과는 무엇이 있는지 사례를 통하여 알아보고자 한다.

1. AI를 이용하여 성공적인 교육을 이끄는 기업들

1) Coursera

Coursera는 온라인 교육 플랫폼으로, 전 세계 명문 대학과 협력하여 다양한 강의를 제공하는 기업이다. AI를 활용하여 개인 맞춤형 학습 경험을 강화하고 있다. 세계적인 AI 석학인 앤드류 응과 더프네 콜러가 스탠퍼드 대학교수 시절인 2012년에 창립한 기업이다. 특히 앤드류 응은 구글의 딥러닝 프로젝트인 ‘구글 브레인’의 창립자 중에 한 사람이다.

이러한 AI 전문가의 기업인 Coursera의 AI는 학습자의 학습 패턴과 진행 상황을 분석하여 개인별로 적합한 강의를 추천하고, 학습자에게 필요한 피드백을 제공한다. 구체적으로, Coursera는 머신러닝 알고리즘을 사용해 학습자 데이터를 분석하고, 각 학습자에게 최적화된 학습 경로를 제시한다. 이러한 맞춤형 추천 시스템을 통해 학습자들은 본인에게 가장 적합한 코스를 선택할 수 있게 되어 학업 성과와 만족도가 크게 향상되었다.

정량적인 성과 측면에서 보면, Coursera는 AI를 도입한 이후 사용자 참여율과 코스 완료율이 증가했다고 보고하고 있다. AI 기반의 개인 맞춤형 추천 덕분에 학습자 개인의 필요를 충족시킬 수 있어, 결과적으로 수료율이 향상되고, 학습자들의 긍정적인 피드백 또한 증가했다. 이는 Coursera가 제공하는 교육 서비스의 질적 수준을 높이는 데 기여하였다. 다만, 2024년 10월에 출간된 Courcera 연구보고에 의하면 학생의 24%만이 AI를 학습에 이용한다고 하니 아직 여전히 AI가 대부분의 교육에 도입되기에는 시간이 필요할 것으로 판단된다.

2) Carnegie Learning

Carnegie Learning은 수학 교육 분야에 특화된 학습 소프트웨어를 개발하는 회사로, AI 기술을 통해 수학 교육 효율을 극대화하고 있다. 이 회사의 AI 시스템은 학습자의 오답 패턴을 분석하여 그들이 어떤 영역에서 어려움을 겪고 있는지를 식별한다. 이에 따라 부족한 부분을 강화할 수 있는 문제와 학습 콘텐츠를 제공함으로써 맞춤형 학습을 실현하고 있다.

Carnegie Learning에서 사용되는 AI는 주로 머신러닝 알고리즘과 데이터 분석 기술을 포함한다. 이 기술은 학생들의 학습 데이터와 상호작용을 실시간으로 분석하고, 각 학생에게 가장 효과적인 학습 경로를 제안한다. 의미 있는 성과를 보면, AI 플랫폼을 활용한 학습 후에 학생들의 수학 성적이 평균적으로 향상되는 것을 확인할 수 있으며, 표준화된 시험 점수가 유의미하게 상승했다고 보고하고 있다. 이러한 개선된 성과는 학생들이 자신의 학습 과정을 보다 효율적으로 관리할 수 있도록 돕고, 교육기관에서도 긍정적인 반응을 얻고 있다. 구체적인 적용방식을 기술하면 다음과 같다.

- 오답 패턴 분석: Carnegie Learning의 소프트웨어는 학생들이 푸는 문제에서 발생하는 오답 패턴을 실시간으로 분석한다. 이를 통해 학습자가 자주 틀리는 문제 유형이나 개념을 식별하고, 그에 따른 전문적인 피드백을 제공한다.

- 데이터 기반 학습 경로: 소프트웨어는 학습자의 성향과 진행 상황에 따라 개인화된 학습 경로를 생성한다. 즉, 학생이 특정 개념을 마스터할 때까지 추가 문제를 제공하거나, 필요한 경우 보강 학습 자료를 추천해 체계적으로 학습할 수 있도록 돕는다.

- 적응형 학습 시스템: AI를 사용하여 각 학습자의 진도에 맞춰 학습 내용을 조절하는 적응형 학습 시스템을 구현하고 있다. 이 시스템은 학생이 높은 성적을 얻는 영역과 개선이 필요한 영역을 분석하여, 각 학습자가 반드시 필요한 개념에 집중할 수 있도록 도와준다.

- 실시간 피드백 제공: 학습자가 문제를 풀 때 발생하는 피드백은 실시간으로 제공되어 학습자가 즉시 잘못된 접근 방식을 수정하고, 올바른 해결 방법을 이해하도록 지원한다. 이 피드백은 지속적인 학습을 촉진하는 중요한 요소로 작용한다.

- 성과 추적 및 보고: 학습자의 진행 상황과 성과를 정량적으로 추적할 수 있는 리포트 시스템을 마련해, 학부모와 교사가 학생의 발전을 쉽게 이해하고 관리하도록 돕는다. 이러한 데이터는 교사의 교육 방식 개선에도 활용된다.

이러한 방식으로 Carnegie Learning은 AI를 교육의 핵심에 접목하여 학생들이 능동적으로 문제를 해결하고, 각자의 학습 스타일과 속도에 맞춰 발전할 수 있도록 지원하고 있다. 이는 전반적인 학습 효과를 극대화하고, 학생들의 수학적 이해도를 높이는 데 크게 기여하고 있다. Carnegie Learning의 접근 방식은 학습 성과를 눈에 띄게 향상시켜, 교육에 AI를 도입하는 데 중요한 사례로 자리 잡고 있다. 또한 이러한 방식의 AI 교육접근 방식은 대부분 AI 교육을 지향하는 기술 기업들이 보편적인 예로 판단된다.

3) Duolingo

Duolingo는 외국어 학습을 위한 모바일 애플리케이션으로, 사용자에게 재미있고 효과적인 학습 경험을 제공하는 플랫폼이다. 이 플랫폼은 특히 게임화 요소를 통해 사용자 참여도를 높이고, 간편한 인터페이스를 제공하여 접근성을 극대화했다. Duolingo는 AI 기술을 적극 활용하여 각 학습자의 학습 스타일과 수준에 맞는 맞춤형 문제를 제시하고, 학습 진도를 조절하는 시스템을 운영하고 있다. Duolingo의 AI는 사용자 데이터를 분석하는 알고리즘을 기반으로 작동한다. 이 알고리즘은 사용자가 어떤 특정 언어의 문법, 어휘, 발음에서 어려움을 겪고 있는지를 파악하고, 이러한 정보를 바탕으로 해당 영역을 집중적으로 개선할 수 있는 학습 경로를 제안한다. 예를 들어, 어떤 사용자가 특정 단어를 잘 기억하지 못하는 경우, 그 단어와 관련된 추가 연습 문제를 더 많은 빈도로 제공한다.

2023년 기준으로 5억 명 이상의 사용자를 보유하고 있으며, 매일 약 3000만 명 이상의 사용자가 Duolingo를 사용하고 있으며, 이는 플랫폼의 높은 사용자 참여도를 나타낸다. 특히, Duolingo의 유료 구독 모델인 Duolingo Plus를 도입한 이후에는 사용자들의 지속적인 참여율이 상승했으며, 많은 사용자가 일주일 이상 지속적으로 학습(사용자가 평균적으로 주 6일 이상 학습)하는 경향을 보이고 있다. 이러한 성과는 Duolingo가 AI를 효과적으로 활용하여 개인화된 학습 경험을 제공하는 데 기여했음을 보여준다.

AI의 분석 및 맞춤형 서비스 제공 능력을 활용해 학습의 접근성을 높이고, 학습 효율을 극대화하는 데 성공한 대표적인 사례 중에 하나가 되었다. 이러한 성공 사례들은 AI가 교육 분야, 특히 자연과학의 교육 변혁을 이끌 가능성을 보여준다.

4) 클래스101

클레스101은 온라인 강의 플랫폼으로, 개인 맞춤형 학습 경험을 제공하기 위해 추천 알고리즘을 적극적으로 활용하고 있다. 이 알고리즘은 학습자의 과거 수강 이력이나 선호도를 분석하여, 가장 적합한 강의를 추천하는 기능을 갖추고 있다. 또한, 학습 진도를 실시간으로 모니터링하여 학생들이 어떤 분야에 더 많은 관심을 보이는지를 파악하고, 이에 맞춘 강좌를 추가적으로 제안한다. 이러한 AI 기반의 접근은 사용자들의 선택 폭을 넓히고, 지속적인 강의 수강을 유도함으로써 빠른 사용자 성장 속도를 이끌어냈고, 수많은 수강생이 등록할 수 있게 했다.

이 기업은 AI를 이용하여 다양한 카테고리의 강의주제를 가지고, 수강이력을 분석하여 개별적으로 적절한 강의를 추천하게 된다. 이는 학습자가 자신의 수준에 맞춘 콘텐츠를 쉽게 찾을 수 있도록 돕고, 학습 동기를 높이고 학습자들을 강의에 능동적으로 참여할 수 있도록 유도한다. 학생들은 자신의 학습 진행 상태를 시각적으로 확인할 수 있는 기능을 제공받으며, 이는 자율적으로 학습을 관리하고 목표를 설정하는 데 도움을 준다. 이러한 특징들은 클래스101이 개인화된 경험과 함께 다양한 학습 기회를 제공하여 학습자의 만족도를 높이고, 플랫폼의 지속 가능한 성장을 도모하는 데 기여하고 있다.

5) 메가스터디

메가스터디는 클레스101과 함께 국내에서 가장 잘 알려진 온라인 교육 플랫폼 중 하나로, 주로 고등학생을 위한 수능 및 내신 대비 강의를 제공하는 기업이다. 수많은 전문 강사와 다양한 기술을 적용하여 맞춤형이면서 실시간 교육과 소통, 개인화된 맞춤형 교육, 탁월한 학습관리로 유명하다.

데이터 분석과 머신러닝을 활용하여 개인별 학습 성향을 분석하고, 각 학습자가 어떤 과목에서 취약한지를 파악하여 맞춤형 보강 콘텐츠를 제공한다. 이 회사는 AI를 통해 학습자의 데이터를 세밀하게 분석하고, 그 결과에 따라 학습 경로를 조정함으로써 학생들이 보다 효과적으로 성적을 향상할 수 있도록 돕고 있다. 이러한 방식은 학습자들의 전반적인 성적을 향상시키고, 교육 서비스 시장에서 메가스터디의 점유율을 증가시키고 지속적으로 온라인 교육 시장에서의 입지를 강화하는데 큰 기여를 했을 뿐 아니라 개인적으로도 학습자들이 좀 더 효과적으로 학습할 수 있도록 한다. 또한 기업으로서는 AI 기술의 도입은 메가스터디가 교육 시장에서 더욱 경쟁력을 갖추는 데 중요한 역할을 하고 있다.

2. AI를 이용한 교육 기업들의 주요 기능과 특징

AI를 적용하여 교육 성과를 내고 있는 기업, Coursera와 Carnegie Learning, Duolingo 뿐 아니라 국내의 클래스101과 메가스터디를 통하여 각각의 AI 적용과 성과에 대한 기술을 하였다. 도표를 통하면 정리하면 표 1과 같다. 이 표는 각 기업이 AI 기술을 어떻게 적용하고 있는지를 보여주며, 그 결과로 얻은 성과와 함께 각 기업에서 나타날 수 있는 부족한 점들도 명확히 설명하고 있다. 이러한 정보는 각 기업의 강점과 한계를 이해하는 데 도움을 줄 수 있으며, 향후 발전 방향을 모색하는데 유용하다. 그러나 AI를 교육에 적용하는 데 있어서 여전히 부족한 점뿐 아니라 기술적인 완성도가 부족한 부분을 채워나가고 있어 시간이 필요하다고 보인다.

[표 1] 기업의 AI 활용 방식과 관련된 성과

위의 도표에서도 언급된 바와 같이 AI 기술을 적용하여 성공한 기업들은 공통적으로 다음과 같은 특징을 가지고 있다. 개인형 맞춤은 기본이며, 그렇기 위해서는 피교육자의 실시간 데이터 분석과 지속적인 사용자의 참여가 필요하다. 또한 그러한 결과를 통해 개인 맞춤형 학습 경험 제공하는데 이들 기업은 각각의 학습자의 수준이나 요구에 맞춘 개인화된 학습 경로를 제공한다. AI가 학습자의 데이터를 분석하여, 그들이 필요로 하는 내용을 추천하고 피드백을 제공함으로써 학습 효율을 높이며 기업은 수집된 사용자 데이터를 바탕으로 지속적으로 강의나 콘텐츠를 개선한다. AI 분석 결과는 교육 제공자들이 어떤 부분에서 향상이 필요한지를 알 수 있게 함으로써 교육 품질을 높이는 데 기여한다. AI를 통해 각 기업은 강의의 폭을 넓혀 다양한 주제와 형식의 콘텐츠를 제공하여, 사용자가 원하는 내용을 쉽게 찾고 학습할 수 있도록 한다.

3. 마치면서

AI 기술을 적용한 교육 기업들은 개인 맞춤형 학습 경험을 제공하며, 학습자의 실시간 데이터를 분석하여 적절한 피드백과 자료를 즉시 제공한다. 이러한 접근은 학생들이 자신의 진행 상황을 정확히 이해하고 적극적으로 참여하도록 유도한다. 기업들은 데이터 기반의 분석을 통해 교육 콘텐츠를 지속적으로 개선하고, 각 학습자의 요구에 맞춘 개인화된 학습 경로를 제안하여 학습 효율성을 높인다. 이로 인해 기업의 교육 품질이 향상되고, 사용자들의 학습 성과도 증가한다. AI의 활용은 다양한 주제와 형식의 교육 콘텐츠를 제공하게 하여 학습자들에게 보다 풍부한 선택지를 주고, 교육 시장에서의 경쟁력을 강화하는 데 기여하고 있다. 이러한 혁신은 기존 교육 시스템의 틀을 벗어나, 보다 창의적이고 비판적인 사고를 이끌어낼 수 있는 기회로 작용할 가능성이 크다. 이는 교육자와 피교육자의 관계와 교육 방법이 수천 년간 변하지 않는 관성을 AI를 통하여 혁신할 가능성을 이야기하는 것이다. @본 내용은 GAI의 도움을 받아 작성되었음

장

큰 시장