Design implications of generative AI systems for visual storytelling for young learners
AI가 그리는 동화의 세계
디지털 기술의 급속한 발전으로 교육 환경이 빠르게 변화하고 있다. 특히 챗GPT(ChatGPT), 스테이블 디퓨전(Stable Diffusion), 미드저니(Midjourney) 등 생성형 AI의 등장은 창작과 표현의 새로운 지평을 열었다. 이러한 기술들은 텍스트를 입력하면 이미지, 영상, 애니메이션 등 다양한 창작물을 만들어낼 수 있어 교육 분야에서 큰 주목을 받고 있다.
캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스의 아리엘 한(Ariel Han)과 젠야오 카이(Zhenyao Cai) 연구진은 생성형 AI를 아동 교육에 효과적으로 활용하기 위한 연구를 진행하고, 그 결과물로 시각적 스토리텔링 앱 ‘AIStory’를 개발했다.
디지털 리터러시와 미래 역량 개발의 중요성
연구진은 미래 창의 경제를 이끌어갈 차세대 인재 육성을 위해서는 디지털 리터러시, AI 리터러시와 같은 기술적 역량뿐만 아니라 비판적 사고력, 문제 해결 능력, 사회정서적 능력 등 소프트 스킬의 균형 잡힌 발달이 필요하다고 강조했다. 하지만 현실적으로는 교육 프로그램과 기술에 대한 접근성에 있어 격차가 존재하는 것으로 나타났다.
연구진은 생성형 AI의 교육적 활용 가능성을 탐색하기 위해 아동을 위한 시각적 내러티브 앱에서 생성형 AI를 활용할 때의 잠재적 이점과 과제가 무엇인지, 그리고 아동을 위한 시각적 내러티브 앱의 효과적이고 접근성 높은 사용자 친화적 상호작용과 인터페이스를 어떻게 설계할 수 있는지에 대해 연구했다. 이러한 질문에 답하기 위해 부모, 교사, AI 연구자 등 총 9명의 이해관계자를 대상으로 심층 인터뷰를 진행했다.
부모들의 우려 vs AI의 가능성
인터뷰에 참여한 부모들은 AI 기술의 직접적인 교육 활용에 대해 회의적인 입장을 보였다. 특히 안전성과 기초 학습 능력 저해 가능성에 대한 우려가 컸다. 다만 챗GPT의 대화형 인터페이스에 대해서는 긍정적으로 평가했으며, 교육 자료 제작 등 간접적 활용에 관심을 보였다. 또한 저작권과 창작물의 독창성에 대한 우려도 제기했다. 부모들은 공동 창작 시스템, 탐색 기능, 커스터마이징 옵션의 중요성을 강조했으며, 게임화 요소와 문화적 맥락을 반영한 개인화된 인터페이스를 선호하는 것으로 나타났다.
교사들은 현재 AI 앱의 인터페이스가 어린 학습자들에게 직관적이지 않다는 점을 지적했다. 특히 여러 웹사이트를 오가며 작업해야 하는 불편함을 호소했다. 이들은 프롬프트 엔지니어링 교육의 중요성을 강조했으며, 아동 안전성이 보장된 도메인 특화 기능이 필요하다고 주장했다. 또한 구성주의적 접근, 스캐폴딩, 도제 모델 등 교육학적 원리의 적용을 요구했으며, 개인화된 저장 및 공유 기능의 필요성을 제안했다.
AI 연구자들은 AI 시스템의 편향성과 고정관념이 지속될 가능성을 지적했다. 이를 해결하기 위해 사실 기반 맥락 제공의 중요성을 강조했으며, GPT-3 모델의 미세 조정을 통한 안전하고 효과적인 에이전트 설계를 제안했다. 또한 교육자와 연구자의 협력을 통한 언어 모델 평가 및 최적화의 필요성을 제기했다.
버튼 하나로 만드는 나만의 동화책
연구진이 개발한 AIStory는 이해관계자들의 의견을 철저히 반영하여 설계되었다. 먼저 사용자 인터페이스는 스티커 기반으로 구성되어 있다. 사용자들은 캐릭터, 배경, 소품, 말풍선, 효과 등 다양한 카테고리에서 원하는 스티커를 선택할 수 있다. 특히 캐릭터 섹션에서는 동물, 공룡, 괴물, 사람, 동화 캐릭터 등 폭넓은 선택지를 제공하며, 사용자가 스티커를 선택하면 AI가 자동으로 이미지를 생성한다.
안전한 콘텐츠 생성을 위해 프롬프트 시스템을 체계적으로 구축했다. 각 스티커에는 미리 정의된 상세 설명(캡션)이 포함되어 있으며, 핵심 키워드와 스타일이 강조되어 있다. 이를 통해 부적절한 콘텐츠가 생성되는 것을 원천적으로 방지할 수 있다.
백엔드 처리 시스템도 체계적으로 구성되었다. 캐릭터, 소품, 배경 등의 사전 정의된 키워드 데이터베이스를 구축했으며, 디지털 아트, 순수 배경, 와이드 앵글, 자연광, 유화, 8K 등 특정 아트 스타일을 지정할 수 있다. 사용자의 입력과 저장된 키워드를 조합하여 일관된 장면을 생성하는 것이 특징이다.
향후 발전 방향과 과제
GPT-4의 등장으로 AI 기술의 교육 현장 통합에 대한 명확한 지침이 더욱 필요해졌다. 안전성, 편향성, 허위정보 등 잠재적 문제들을 해결해야 하며, 공평한 접근성과 학생 프라이버시 보호 방안도 마련해야 한다. AI가 생성한 콘텐츠를 검증할 수 있는 시스템 구축도 시급한 과제다.
디지털 리터러시 교육도 강화해야 한다. 학생들의 비판적 사고력을 함양하고, AI 윤리에 대한 이해를 높이며, 다양한 맥락에서 AI를 활용할 수 있는 능력을 키워주어야 한다.
이를 위해서는 협력적 개발 접근이 필수적이다. AI 개발자, 교육자, 이해관계자들이 긴밀히 협력하여 윤리, 보안, 편향성, 인간-AI 상호작용 문제를 해결해야 한다. 또한 교사와 학부모를 위한 교육 및 지원 체계도 구축해야 한다.
스마트 에이전트 생태계 구축도 중요한 과제다. ChatGPT와 Large Language Model(LLM)을 활용하여 교육 목적에 특화된 에이전트를 학습시키고, 참여자들의 피드백을 통해 지속적으로 개선해 나가야 한다.
사용자 중심 설계도 더욱 강화해야 한다. 교육자, 학부모, 아동의 관점을 지속적으로 반영하고, 연령별 맞춤형 교육과정을 개발하며, 시각적 리터러시와 창의적 표현력 향상을 효과적으로 지원할 수 있는 방안을 모색해야 한다.
미래의 교실, AI와 함께
AIStory 개발 연구는 생성형 AI 기술을 아동 교육에 효과적으로 활용할 수 있는 가능성을 보여주었다. 특히 다양한 이해관계자의 의견을 수렴하고 반영하는 과정을 통해 보다 안전하고 효과적인 교육용 AI 시스템 개발의 방향을 제시했다는 점에서 의의가 있다. 향후 이러한 연구 결과를 바탕으로 교육 현장에서 AI 기술을 더욱 효과적으로 활용할 수 있는 방안이 지속적으로 모색되어야 할 것이다.
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기사는 클로드 3.5 Sonnet과 챗GPT-4o를 활용해 작성되었습니다.
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