4차 산업혁명 시대의 변화

일자리와 제조업이 산업혁명의 자동화로 변화되어 가고 있습니다.
지금까지 수 많은 산업혁명을 거쳐 왔는데, 자동화가 증가함에 따라 일자리와 제조 등이 변화하였습니다.
4차 산업혁명 시대에는 더 발전된 인공지능 및 로봇 등이 우리 생활에 밀접하게 연관될 것이라 예상됩니다.
따라서, 인공지능 로봇이 인간의 일자리를 대체할 것으로 예상되고 있습니다.
변화하는 시대, 인간은 어떻게 대응해 나가야 할까요? 시대의 변화의 흐름에서 전통적인 교육 방식은 이대로 괜찮은 걸까요?

인공지능과 로봇 기술의 사회적 변화와 영향

도쿄에 위치한 호텔에서는 체크인을 담당하는 로봇이 인기를 끌고 있고, 유니크한 경험을 제공합니다.
호텔 내부에는 음성인식이 가능한 인공지능 로봇 ‘피아’가 있어 고객의 요청을 신속히 처리하고 제어해줍니다.
또한, 로봇들은 가방이나 물건을 보관하거나 청소 등 다양한 역할을 수행하며, 호텔 직원은 단 일곱 명뿐입니다.

로봇들이 음식을 만들고 음료를 제조하여 고객들에게 서비스를 제공하는 호텔 식당도 있습니다.
미국 캘리포니아의 호텔에서 룸서비스 로봇 ‘릴레이’를 고용하여 화제가 되었습니다.
릴레이는 GPS를 활용하여 호텔 내 구조와 지형지물을 파악하고 객실까지 주문한 물품을 전달해줍니다.
릴레이는 센서를 이용해 엘리베이터를 타고 내릴 수 있으며, 장애물과 사람을 피해 움직이고, 도착하기 전에 도착 메시지를 고객에게 전달해줍니다.
로봇 리프트서비스를 고용한 호텔은 3년간 35곳으로 늘어났고, 고객들은 완벽한 서비스를 제공하는 릴레이를 극찬합니다.
호텔에서는 로봇 시스템을 도입해 업무 효율성과 적은 인력으로 일 하게 된 반면, 손님이 원하는 것을 즉시 제공하는 등 근접 배달 시간이 5배 이상 빨라졌습니다.
로봇의 능력 발전으로 노래와 춤을 추며 길에서 사람을 붙잡는 로봇이 나타날 수도 있지만, 로봇 기술의 발전은 악용하는 위험성도 동반한다는 것이 문제입니다.

인공지능 교육 방식

드론 배송 시스템으로 물류산업의 변화도 두드러지고 있습니다.
스타트업 기업들은 의료시설의 긴급 수송을 위해 의약품 배송에 드론을 사용하고 있습니다.
하지만 이러한 기술 발전은 물류 산업 종사자들에게 불안감을 주기도 합니다.
또한 의사 왓슨은 암이나 기타 질병에 대한 진단 및 치료법을 권하는 중요한 보조 도구입니다.
인공지능 로봇인 왓슨* 등의 등장으로 인간 의사의 대체 가능성에 대한 의견이 나오고 있습니다.
2016년에는 이미 암진단 로봇이 우리나라에서 도입되었고 이 후에도 수술 로봇, 재활 로봇 등이 계속해서 도입되고 있습니다.
10년 후에는 인간 의사에게 진료를 받을지, 인공지능 로봇 의사에게 진료를 받을지가 주요한 관건이 될 것 같습니다.
인공지능 로봇 의사가 등장함에 따라 직장을 잃는 경우도 발생하고, 실직 이후에도 일자리를 찾는 것이 어려워지는 문제도 제기되고 있습니다.

왓슨 : IBM 사에서 개발한 암진단 로봇. 실패한 프로젝트지만, 가능성을 엿볼 수 있었음.*

아마존 물류창고 로봇 스패로우. 아마존 제공

인공지능과 로봇의 진출은 사람들에게 어떤 변화를 가져올까?

아마존이 지난해 인공지능 스패로우 로봇을 도입한 후 인력구조를 바꾸고 있어, 많은 물류창고 노동자들이 일자리를 잃고 계속 삶이 흔들리고 있습니다.
로봇에게 일자리를 빼앗겨 실직자가 될 운명을 안고 해고된 인원들은 회사에서 미래가 있다고 여겼지만, 일 기간이 더 길어지고 불안함을 느꼈다고 합니다.
따라서, 이러한 변화에 맞서기 위해서는 빠른 변화에 유연하게 대처할 수 있고 창의적인 사고를 할 수 있는 인재를 키워낼 수 있는 교육의 변화에 대한 목소리가 커지고 있습니다.
사람을 돕기 위해 만들어진 로봇이 사람들의 일자리를 차지하는 것을 예상하지 못한 바는 아닙니다.
과거에는 영화에서만 그런 일이 일어날 것이라고 생각했습니다.
하지만, 지난 5~10년 동안 기술 발전으로 인해 로봇의 도입이 빠르게 이루어지고 있어 일부 전문가들은 현재의 노동력 중 10~20%가 필요하지 않을 수도 있다고 예상하고 있습니다.
로봇과 인간 직원 사이의 격차가 줄어들면서 회사들은 공장과 창고에서 로봇을 통합시키는 것이 가능해졌습니다.
20세기 초에 산업용 로봇이 등장했고, 1970년대 첫 직립보행 로봇이 발표되었습니다.
로봇의 능력이 인간의 한계를 넘어섰고, 2020년에는 약 710만 개의 일자리가 사라지고 대부분 식별 가능한 인공지능 로봇이 등장할 것으로 예측하고 있습니다.
인공지능과 로봇, 인간의 공존이라는 생존 전략이 절실한 상황입니다.
인공지능과 로봇, 인간은 공존할 수 있을까요?

새로운 가치를 창출하는 하버드 대학의 교육 방식

한국인 연구자 최순원님과 최준희님은 타임 크리스털의 구현 가능성을 네이처에 발표했습니다.
타임 크리스털은 시간에서 대칭성이 깨지는 현상인데, 최순원님과 최준희님은 이를 이론과 실험으로 관찰하고 설명하였어요.
이 연구 발견은 최근에 이루어져서 물리학 분야에서 활용 가능성이 논의되고 있습니다.
최순원님과 최준희님의 연구 성과에는 하버드의 교육 환경이 큰 역할을 했다고 말할 수 있습니다.
하버드 대학은 개방적인 토론과 커뮤니티 분위기를 잘 조성하는 대학으로, 이를 위해 건물 구조나 강의방식을 고려합니다.
그래서 학생들은 서로 의견을 나누며 문제를 해결하는 협력 연구 방식을 터득해가게 됩니다.
이 방향성은 목적이 지식보다는 학생들의 협력 연구 능력을 함양하는 것이라고 분석됐습니다.
또한 교수나 학생이 문제를 해결하고 있는 모습으로 둘러싸여 있는 전통적인 분위기도 이루어집니다.
이와 같은 협력적이고 개방적인 문화를 통해, 학생들은 새로운 시도와 발견을 해나가며 세계 최초와 같은 OVA (Optimum Viable Achievement) 가치를 창출해내고 있습니다.
“블랙 다이아몬드”의 실험과 이론으로 이룩한 협력은 새로운 컴퓨터 모델 설계를 가능하게 했습니다.
다이아몬드의 이론을 구현하기 위한 실험 도구들을 가지고 있었지만, 실험에 참여하는 학생들간의 협력과 신뢰가 있어야 이론의 구현이 가능했기 때문입니다.
소프트웨어와 하드웨어 전문가들과 기술자들이 함께 일할 때, 협력과 신뢰를 통해 새로운 아이디어를 내며 실질적인 성과를 이룰 수 있습니다.

지식과 경험 공유, 협업의 중요성과 미래형 교육 모델

현재 4차 산업혁명 시대에는 단순히 암기와 복제 뿐만 아니라 더욱 창조적이고 미래 지향적인 전문 지식이 요구되고 있습니다.
미국 역시 이에 대응하기 위해 학생들이 창의적 사고와 문제 해결 능력을 갖출 수 있도록 교육 체계를 구성 중입니다.
4차 산업혁명 시대에는 교과서 지식은 필요하지 않을 것으로 예상됩니다.
미국 기업은 인공지능과 빅데이터가 적용된 로봇을 개발하여 학생들에게 지식을 가르치며, 맞춤형 학습 서비스를 제공합니다.
로봇을 통해 학생들은 소외 없이 활기찬 수업에 참여하며, 실수를 고치며 동기를 얻을 수 있습니다.
반복적인 과제에서 로봇은 학생들에게 도움이 될 수 있으며, 교사는 로봇과 함께 작동하여 학생들에게 비판적 사고, 창의성, 의사소통 등의 새로운 활동을 가르치게 될 것으로 예측됩니다.
스티브 잡스 학교는 네덜란드에서 인기를 얻고 있습니다.
이 학교는 초등학교 1학년부터 중학교 3학년까지를 가르치며, 기존 학교 구조를 깨고 완전히 새로운 모델로 변화했습니다.
학년제가 없고, 더 어른된 학생을 위해 더 어린 친구와 함께 공부하며, 7세와 12세 학생들이 함께 공부합니다.
또한 학생들끼리 상호 교육을 하면서 자신의 지식과 경험을 공유하는 방식을 채택하고 있습니다.
태블릿 PC를 활용하여 개인 맞춤 교육을 받고 학생들은 자신의 흥미와 성에 따라 원하는 공부를 선택할 수 있습니다.
개별 학습은 태블릿 PC와 책을 통해 진행되며, 각 학생의 속도에 맞춰 교육이 진행됩니다.
개별 학습 완료 후에는 스포츠 및 예술 활동을 통해 그룹 활동을 진행하며, 창의력과 협력을 키울 수 있습니다.
융합된 프로젝트 수업에서는 팀 활동을 통해 문제를 찾고 해결할 수 있습니다.
학생들은 함께 배려와 소통을 배우고, 교사는 학생들이 스스로 문제를 해결할 때까지 개입하지 않습니다.
“나도 도울 수 있어”하며 자주 나타나는 협업은 중요하지만, 기술이 발전해 집에서도 얼마든지 공부할 수 있다 하더라도 ‘상호작용’과 ‘협업’의 중요성은 언제나 남아있습니다.
미래형 학교 모델이 전 세계에서 하나 둘 제시되고 있고 여러 방법으로 학생들의 학습능력을 최적화하는 것이 핵심입니다.

4차 산업혁명 시대의 교육 개혁 필요성

인공지능과 로봇 등 새로운 기술의 도입으로 대한민국 교육도 냉철하게 비판해보면서, 교육 개혁의 방향을 찾아야합니다.
이 세상에서 계속해서 새로운 지식이 만들어지고 있는데, 우리가 알아야 할 스킬은 무엇일까요? 또 이렇게 배운 지식을 어떻게 활용하여 혁신할 수 있을까요?
산업 현장에서 적용 가능한 스킬을 가르치지 않으면, 교육 체계는 어떻게 변화할까요?
학생들이 필요한 스킬을 스스로 배우며, 끊임없이 배운 지식을 공유하고 적용하며 협업과 비판적 사고능력을 기를 수 있도록 교육해야 합니다.

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