4차 산업혁명이 예고되면서 교육 현장에 변화의 바람이 불기 시작했다. 3D프린팅 기술 등 혁신기술을 배우면서 창의력과 상상력, 인간을 중시하는 가치관을 심기 위한 노력이 분주히 이뤄지고 있다. 4차 산업혁명을 대비해 인재를 육성하겠다는 당찬 포부에도 불구하고 사실 교육 현장에서는 혼선이 빚어지는 것이 사실이다. 우리 아이들을 어떻게 가르쳐야 할까. 핵심기술 속에서 어떤 가치를 발견해야 할까. 그 기준점을 제시한 연구를 소개한다.

3D프린팅 기술과 창의융합교육의 교차점

이화여자대학교 교육대학원 미술교육전공 김효정 교수의 ‘창의융합교육을 위한 3D프린터 활용방안에 대한 연구’는 3D프린팅 교육 역사의 한 획을 그었다. 3D프린팅 기술은 아직 정규교육에 편성되지 않았지만 배움의 중요성은 꾸준히 제기되고 있는 분야이다. 김 교수는 지난 2017년에 진행했던 연구를 무사히 마치면서 3D프린터를 활용하는 교육 매커니즘을 제시했다는 평가를 받고 있다. 초등학교, 중학교 학생을 대상으로 3D프린터를 통해 문화재를 보존·복원하는 교육 프로그램을 시범 실시한 결과를 다룬 연구로 김 교수는 문화재에 대한 개념과 사례를 학습하고, 3D프린터를 활용해 문화재 복원을 체험하는 창의융합교육 프로그램을 개발해 적용했다. 미술, 과학, 역사 등 학생들이 학교에서 배우는 과목을 3D프린팅 기술과 예술·문화 보존의 측면에서 문화재 주제와 융합해 융합인재교육(STEAM) 프로그램을 구성한 것이 특징이다.

교육 과정은 문화재 관련 이슈나 국내외 분류기준에 따른사례를 학습해 문화재 보존의 필요성을 인식한 후, 문화재 훼손 원인의 배경지식을 습득하는 것으로 구성된다. 이어 문화재를 보존하고 파손된 문화재를 복원하는 스케치 작업과 3D프린팅 과정학습을 통해 복원 모형을 직접 제작하는 과정을 거쳐, 후반부에서는 복원된 문화재 모형과 학습 결과에 대해 토의하는 순서로 진행됐다.

“문화재 복원을 3D프린터라는 첨단 기기로 제작하는 발상의 전환을 통해 학생들의 호기심과 도전 정신을 자극했습니다. 또한 3D프린팅 체험에만 그치는 것이 아니라, 아이들에게 사회적 문제에 대해 환기시키고 이를 해결하는 과정에서 3D프린팅과 같은 첨단기술을 사회적 문제해결의 도구로 활용할 수 있는 능력을 배양하는 것이 주요 목적입니다.”

그는 “교사들을 대상으로 연구 결과를 꾸준히 홍보해 초등학교, 중학교 선생님들과 이 분야에 관심 있으신 교육 관계자분들로부터 문의가 많이 온다”라며 “우리가 직면한 사회적문제를 직접 다루고 해결하는 과정에서 미술, 과학 등의 다양한 학문을 배움과 동시에 창의적으로 융합하는 사고 능력을 기를 수 있어 교육 현장에서 공감하고 있다”라고 말했다.

4차 산업혁명 시대에 걸맞는 교육 환경 구축해야

김효정 교수의 시도는 문화재와 현대기술을 접목하는 창의융합교육으로 꾸준히 전개됐다. 중학교 스팀 프로그램 과정에서는 판소리의 각 파동과 진폭, 진동수를 과학적으로 탐색한 후에 소리편집 어플을 이용하여 현대적으로 편곡한 랩과 판소리로 랩·판소리 배틀 공연을 진행했으며, 해시계와 물시계의 과학적 원리를 통해 타이머를 제작하는 콘테스트도 개발했다. 이와 함께 과학적인 홀로그램 원리와 문화재 보존 메시지를 담은 홀로그램 작품을 제작하는 프로그램, 고등학교 학생들을 대상으로 미래의 문화재가 될 수 있는 유형·무형문화재들을 선정해 증강현실 기술로 동영상을 제작하는 스팀 프로그램을 연구 개발했다.

그는 “문화재를 주제로 3D프린팅 뿐 아니라 홀로그램, 앱, 증강현실 등 학생들의 흥미를 견인할 수 있는 다양한 매체를 활용해 여러 교과에 기초한 융합적 지식을 쌓고, 과거의 가치 있는 콘텐츠들을 현대와 미래까지도 창의적으로 되살리는 프로그램을 연구해 성과를 거뒀다”라고 말했다.

이제 단순한 암기와 주어진 교과 과정을 성실히 수행하는 것만으로 우리 아이들의 잠재적 사고를 길러주는 시대는 지났다. 4차 산업혁명을 맞이해 급변하는 사회 속에서 대한민국의 미래를 이끌어갈 아이들이 창의적·능동적 자세를 갖추기 위해서는 확실한 변화가 필요한 때이다.

“미래 사회를 창의적으로 이끌어가기 위해 아이들은 상상력, 공감능력, 인간 중심적인 사고를 갖춰야 합니다. 교육 현장에서는 학생들이 미래의 변화를 예측해 창의적 사고를 능동적으로 배양할 수 있는 환경을 제공해야 합니다. 단순한 지식 전달을 넘어 사회적 문제 상황에 대하여 객관적인 관점으로 깊이 있게 분석하기 위해 과학교과는 체계적이며 논리적 방안을, 미술교과는 구체적 모델을 디자인해 적용할 수 있도록 도와야 합니다.”

김 교수는 “다양한 지식을 융합해 하나의 구체적 솔루션으로 만드는 역량과 경험을 쌓는 교육과정이 절실하다”라며 창의적 교육 체계의 필요성과 개선에 대해 다시 한 번 강조했다.

학생들이 품고 있는 열쇠를 긍정적으로 움직이는 것의 기초는 창의적인 교육을 통해 형성된다. 사람보다 기기와의 소통에 몰입하거나 휘둘리지 않고 환경, 경제, 사회, 문화적 관점에서 지속가능성에 대해 끊임없이 문제를 제기하는 인재로 성장해야 한다. 교육계는 우리 아이들이 미래를 예측하고 긍정적으로 리드하는 역량을 넓힐 수 있도록 발 빠르게 움직여야 한다.

답은 인문학(人文學)과의 접목이다

3D프린팅과 교육을 접목하는 김효정 교수의 연구는 여전히 진행 중이다. 올해 상반기까지는 한국연구재단의 신진연구사업으로 선정된 ‘4차 산업혁명을 주도할 창의융합인재 양성을 위한 3D프린터 활용방안 연구’를 진행할 예정이다. 이번 연구의 주제는 취약계층 지원이 핵심이다. 초등학교와 중학교를 대상으로 3D프린터를 활용해 노숙자 쉼터를 제작하는 프로그램과 황폐해지고 있는 일부 시골마을을 개선하고 안전하게 생활할 수 있도록 셉티드디자인을 설계하는 프로그램 등이 있다. 최근에는 한국과학창의재단의 융합인재교육(STEAM) 프로그램 개발 연구 중 가상현실 기술을 활용한창의융합교육 프로그램 연구를 마쳤다. 그중 중학교 자유학기제 프로그램에서는 치매 문제를 다루기도 했다. 고령화 사회로 이미 들어선 대한민국의 사회적 문제에 접근한 것이다.

김 교수는 학생들과 함께 치매의 원인과 신경 기능에 대해 과학적 접근을 통해 알아보고, 치매를 앓고 있는 어르신들을 위한 예술 작품을 가상현실 기술을 활용해 제작하는 프로그램을 개발해 큰 호응을 얻었다.

그는 “문제 해결에서 가장 중요한 요소는 인간이다. 인간을 이해하며 연구하는 인문학이 사회 문제 해결의 기초다”라며 “인문학의 발전은 사회과학 및 과학기술과의 결합을 통해 창의융합적으로 문제를 해결하는 인재 육성에 필수 조건이다. 제 연구가 인문학과 타 학문과 결합에 보탬이 되길 바란다”라고 전했다. 이를 위해서는 대학과 연구기관이 다학제적 인재를 채용하고 정부와 기업이 기술개발 등 R&D 지원에서 인문학 연구자들과 공조하는 분위기를 조성해야 한다. 기업의 전략 수립, 기술개발 등에 있어서도 인문학자들이 참여해 연구한다면 창의적 대안은 반드시 도출될 것이다. 그는 마지막까지 인재 양성의 중요성을 거듭 강조했다.

패스트 팔로워(fast follower)로 가파른 발전을 이어왔지만 퍼스트 무버(first mover)가 되어 새로운 흐름을 주도하는 인재를 키우는 것은 후세대를 위한 우리의 몫이다.