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탐구활동 AI 솔루션 '과학동아AiR'를 활용해 각각 탐구, 발명, 소논문 작성으로 과학 탐구 역량을 키워 나가고 있는 구민준(정덕초 4학년), 최우진(시흥은행중 1학년), 이주안(덜위치칼리지서울영국학교 12학년) 학생들. 동아사이언스 제공

"어떻게 죽음과 살아있음이 공존하는 슈뢰딩거 고양이 사고실험을 고안할 수 있었는지 에르빈 슈뢰딩거의 창의력이 궁금했어요."

구민준 서울 정덕초 4학년 학생의 이 호기심 어린 질문은 과학적 탐구의 출발점이었다. 인공지능 탐구활동 솔루션 '과학동아AiR'를 만나면서 그의 질문은 깊이 있는 탐구로 발전했다.

● 슈뢰딩거에 빠진 초등학생, '신뢰할 수 있는 정보'를 만나다

구민준 학생은 서울 성북강북영재교육원에 재원 중으로 최근 수리과학자에 대해 조사하고 발표하는 과제를 수행했다. 그는 양자역학의 기본 이론을 확립한 물리학자 에르빈 슈뢰딩거를 주제로 선택했다. 흥미의 출발점은 도서관에서 읽은 '초등학생을 위한 양자역학 시리즈(어린이과학동아 편집부 기획)'였다.

"그때부터 슈뢰딩거라는 과학자에게 호기심이 생겼어요."

이번 과제에서는 과학동아AiR의 튜터 기능을 활용했다. 과학동아AiR(과학동아에어)는 동아사이언스가 개발한 과학 교육용 인공지능으로 검증된 과학 콘텐츠를 바탕으로 학생의 질문에 맞춤형 답변을 제공하는 탐구활동 AI 솔루션이다.

"슈뢰딩거의 생애와 업적이 잘 정리된 답변이 나왔고 출처로 제시된 '어린이과학동아' 2025년 3월 15일자 기사 '양자역학 100주년 양자캣의 마술쇼'를 읽으면서 양자역학에 대한 이해가 더 깊어 졌어요."

영화도 탐구의 계기가 됐다. 영화 '엘리오'를 보고 등장한 '골든 디스크'가 실존하는지 궁금해져 과학동아AiR에 물어봤고 1977년 발사된 보이저 1호와 2호에 실린 실제 디스크라는 사실을 알게 됐다. 무엇보다 구민준 학생은 과학동아AiR의 정보 신뢰성을 높게 평가한다.

"검색 사이트에서 기본으로 제공되는 인공지능의 답변은 블로그나 뉴스가 뒤섞여 있어서 믿기 어려워요. 하지만 과학동아AiR는 '어린이과학동아'나 '과학동아'의 기사를 기반으로 알려주니까 신뢰할 수 있어요."

구민준 학생이 탐구활동 AI 솔루션 '과학동아AiR'를 활용해 1933년 노벨 물리학상을 수상한 과학자 에르빈 슈뢰딩거를 탐구했던 경험을 인터뷰 현장에서 다시 떠올리고 있다. 슈뢰딩거의 생애와 핵심 개념을 AI와 함께 살펴본 과정은 깊이 있는 과제 수행으로 이어졌다. 동아사이언스 제공

● 꼬리를 무는 질문, 창의력의 원천이 되다

최우진 시흥은행중 1학년 학생은 발명 아이디어를 자주 떠올리는 것을 좋아한다. 최근에는 '던지기만 해도 불을 끌 수 있는 방법'을 고민하다가 생각해낸 '소방 수류탄' 아이디어로 교내 발명아이디어대회에서 3등을 차지했다.

비록 이 대회를 준비할 때 과학동아AiR를 직접 활용한 것은 아니지만 그는 과학동아AiR가 앞으로 발명 아이디어를 떠올리는 데 큰 도움이 될 것 같다고 말한다.

"'물은 왜 온도에 따라 부피가 변할까?'라는 질문을 시작으로 '얼음은 왜 물보다 가볍지?', '다른 액체들도 얼면 다 뜨는 걸까?' 같은 궁금증이 꼬리를 물었어요. 대화가 이어지니까 생각이 깊어 졌어요."

그는 과학동아AiR를 "궁금한 걸 쉽게 물어보고 바로 답을 받을 수 있는 똑똑한 과학 친구"라고 소개했다.

"발명 아이디어를 떠올릴 때 기초 개념을 확인하거나 비슷한 사례를 찾는 데 정말 도움이 될 것 같아요. 다음 발명대회에는 꼭 활용해보려고요."

● 국제 청소년 저널 도전, 고등학생의 전문 연구를 돕다

이주안 덜위치칼리지서울영국학교 12학년 학생은 '사카린의 안전성'을 주제로 한 소논문을 국제 청소년 과학학술지 'Journal of High School Science'에 투고했다. 

현재 이 논문은 학술지 편집자의 1차 검토를 통과해 이제 해당 분야의 전문가들이 내용을 자세히 심사하는 전문가 평가 단계(피어 리뷰)에 들어갔다. 다시 말해 주제가 적절하고 기본적인 완성도가 인정되어 본격적인 학술적 검증을 받고 있는 상태다. 이 학생은 경제학, 공공정책, 심리학에 관심이 많고 소비심리학자를 꿈꾼다.

"미국과 한국의 인공감미료 시장을 조사하다 보니 대부분 제품이 아스파탐이나 수크랄로스를 기반으로 만들어져 있었어요. 그런데 가장 오래된 인공 감미료인 사카린은 시장에서 거의 사라졌더라고요. 건강상의 이유인지, 정치적 또는 심리적 이유인지 궁금해서 연구를 시작했어요."

과학동아AiR는 국내외 사례를 찾고 다양한 관점을 비교·분석하는 데 큰 도움이 됐다.

"출처가 명확한 기사 기반 정보를 통해 자료를 선별할 수 있었고 특히 한국어로 된 과학 콘텐츠를 찾기 어려운 상황에서 유용했어요."

이 학생은 "AI는 이제 선택이 아니라 필수"라며 "과학동아AiR뿐 아니라 다양한 AI를 활용해 연구의 질과 속도를 높일 수 있었고 앞으로 AI 활용 능력이 중요한 경쟁력이 될 것"이라고 말했다. 

● 과학적 탐구 역량, AI와 함께 키워 나가다

학생의 호기심에서 출발한 질문이 과학동아AiR를 통해 논문과 발명으로 이어지는 사례는 과학 탐구 과정에서 AI가 적극적으로 활용될 수 있음을 보여준다.

하민수 서울대학교 생물교육과 교수는 "과학 탐구 과정에서 AI는 탐구를 도와주는 중요한 팀원이 될 수 있다"며 "AI는 단순한 정보 검색 도구를 넘어 과학 탐구의 동료로서 기능할 수 있다"고 설명했다. 

이어 "과학동아AiR의 가장 큰 가치와 장점은 검증된 과학 기사를 바탕으로 학생들에게 정보를 제공한다는 점"이라며 "과학에서 가장 중요한 것은 바로 신뢰"라고 덧붙였다.

AI가 과학 교육에서 의미 있는 역할을 하려면 그 중심에는 양질의 정보와 사고를 이끄는 설계가 뒷받침되어야 한다. 과학동아AiR는 AI의 편리함에 과학 콘텐츠의 신뢰성을 더해 학생이 스스로 질문하고 탐구하는 힘을 기를 수 있도록 돕는 과학 교육 도구다.

[조가현 기자 gahyun@donga.com]

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