국내 연구팀이 인공지능(AI) 기술을 접목해 아동 개인 맞춤형 어휘 발달을 돕는 동화책 생성시스템을 개발했다.
포스텍(POSTECH)은 황인석 컴퓨터공학과 교수, 통합과정 이정은, 윤수원, 이규식 씨 연구팀이 임동선 이화여대 언어병리학과 교수팀과 함께 생성형 AI와 홈 IoT 기기 기반 기술로 아이의 언어 교육을 돕는 개인 맞춤형 동화책 생성 시스템을 개발했다고 23일 밝혔다.
아이들의 언어 능력은 각자 다른 환경에서 성장하기 때문에 저마다 자라면서 접하는 어휘가 다르다. 연구팀은 획일·정형화된 도구에 의존하는 기존 동화책이 아동의 다양성을 반영하지 못하는 한계점에 주목하고, 아이들의 성장 환경을 고려한 효과적인 교육 시스템을 설계했다.
먼저 홈 IoT 기기를 이용해 평소 생활하는 집에서 아이들이 듣고 말하는 음성들을 수집하고 모니터링했다. 또 화자 분리와 형태소 분석 기법을 이용해 아동에게 노출된 단어와 아동이 발화한 단어, 그리고 노출되었으나 발화하지 않은 단어 등을 분석했으며, 단어마다 언어병리학적으로 중요한 요소들에 대한 점수를 계산했다.
연구팀은 이어서 거대언어모델(GPT-4)과 이미지 생성 모델 등 생성형 AI 기술로 아동별 목표 어휘를 자연스럽게 녹여낸 동화책이 생성되도록 했다. 언어병리학적 이론과 실제 전문가의 경험적인 노하우를 반영해 효과적인 개인 맞춤형 아동 언어 교육 시스템을 개발한 것이다.
연구팀은 아이들의 언어능력 발달 편차를 고려해 개인별 ·요소별 가중치를 다르게 설정하고, 어휘 선정 기준을 다양하게 변경할 수 있도록 설계했다. 또 개인별 목표 어휘 추출과 동화책 생성 과정을 모두 자동화해 아이들의 어휘 발달과 언어환경 변화에 따라 목표 어휘 및 맞춤형 동화책을 지속적으로 갱신할 수 있도록 설계했다. 4주 동안 9개의 가정에서 검증해 본 결과 아이들은 학습 목표 어휘를 효과적으로 학습했으며, 연구팀은 이 시스템이 치료실이 아닌 일상 가정에도 적용할 수 있음을 입증했다.
논문 제1저자인 포스텍 이정은 씨는 “기존 획일화된 아동 언어 평가 및 중재 방식의 한계를 생성형 AI를 이용해 효과적으로 해결했다”며 “앞으로도 생성형 AI로 다양한 사람들의 수준과 필요에 맞는 맞춤형 가이드를 생성하고자 한다”고 말했다.
포항=정재훈 기자 jhoon@etnews.com
