[더에듀] 인공지능(AI) 등 진보된 기술이 교육계에 본격 적용되는 시점을 맞이했다. 특히 AI 디지털교과서가 내년부터 본격 도입되고 이에 앞서 교육부는 올해 말까지 디지털 윤리 규범 제정도 추진하고 있다.   진보된 기술의 도입은 학습환경의 혁신적 변화를 가져올 것으로 기대를 받고 있지만, 사람 간의 관계를 중심으로 한 교육에의 도입에는 좀 더 신중을 기해야 한다는 의견도 나온다.   이에 <더에듀>는 <DX교육데이터협회>와 공동 기획 ‘AI와 디지털 교육’을 통해 교육부가 디지털 교육과 맞춤 교육 등의 정책 목표를 달성하기 위해 어떤 점에 유의해야 하는지 교사와 연구자, 기업인 등의 시선으로 이야기하고자 한다.

 

 

다가올 K-12 AI 디지털교과서 교육을 위해 안정적이고 고속의 네트워크 인프라가 필수적이다. 현재 많은 학교는 구형 네트워크 장비와 낮은 대역폭으로 인해 디지털 학습에 어려움을 겪고 있으며, 이러한 문제를 해결하지 않고서는 AI 기반의 디지털 학습 환경을 성공적으로 구현할 수 없다.

 

이에 따라, 디지털 학습의 성공적인 실행을 위해 필요한 유·무선 네트워크 개선 방안을 소개하고자 한다.

 

우선, 모든 학교에 최소 1Gbps 이상의 광대역 인터넷을 제공하여 원활한 접속을 보장해야 한다.

 

인터넷 속도는 디지털교과서와 같은 대용량 콘텐츠의 스트리밍 및 실시간 상호작용 학습에서 매우 중요하다. 대도시의 경우, 10Gbps 이상의 고속 네트워크로 업그레이드하여 미래의 데이터 수요에 대비하고, 다양한 교육적 요구를 충족시킬 수 있도록 해야 한다. 이러한 고속 네트워크는 다수의 학생과 교사가 동시에 접속하여 사용하는 환경에서 필수적이다.

 

또한, 학교 내부의 네트워크 구조를 재설계하여 효율성을 극대화하고, 각 교실 및 건물 간의 연결을 강화하여 데이터 전송 속도를 향상할 필요가 있다.

 

예를 들어, 전통적인 네트워크 디자인을 넘어서 메쉬 네트워크를 활용하여 네트워크 범위를 확장하고, 신호의 일관성을 유지할 수 있다.

 

이와 더불어, 네트워크 장비의 업그레이드는 필수적이다. 노후화된 라우터와 스위치, 서버 등은 최신 기종으로 교체하여 네트워크 성능을 극대화하고, 학습 환경의 안정성을 높여야 한다.

 

AI 디지털교과서 교육에서 무선 네트워크는 중요한 역할을 한다. 최신 와이파이 6E 또는 차세대 와이파이 7 기술을 도입하여 다수의 학생이 동시에 접속해도 안정적인 네트워크 환경을 유지할 수 있어야 한다.

 

와이파이 6E와 와이파이 7는 6GHz 대역을 활용하여 더욱 빠르고 안정적인 연결을 제공하며, 와이파이 7은 다중 링크 운영을 통해 더욱 높은 데이터 전송 속도와 네트워크 혼잡 감소를 실현할 수 있다.

 

학교 내부에서도 고성능 와이파이를 교실마다 설치하고, 적절한 위치에 배치하여 무선 신호의 강도와 범위를 최적화해야 한다. 이 과정에서 교실 내부뿐만 아니라 도서관, 운동장, 카페테리아 등 학교의 모든 구역에서도 원활한 네트워크 접속이 가능하도록 해야 한다.

 

특히, 실외 공간에서도 무선 네트워크에 원활하게 접속할 수 있도록 무선 네트워크 범위를 확장하고, 네트워크의 연속성을 유지하는 것이 중요하다.

 

도시와 농촌 지역 간의 네트워크 인프라 격차는 디지털 교육 접근성에 큰 영향을 미친다. 농촌 및 저소득층 지역 학교를 대상으로 네트워크 인프라 개선을 위한 정부 지원 프로그램을 강화하고, 특별 예산을 배정해야 한다. 이러한 프로그램은 통신사와의 협력을 통해 추진되며, 민간 기업의 기술력과 자원을 활용하여 인프라를 구축해야 한다.

 

예를 들어, 통신사들은 농어촌 지역의 학교에 광대역 인터넷을 제공하고, 필요한 장비를 무상으로 지원할 수 있다. 광대역 유선 네트워크 구축이 어려운 지역에는 LTE/5G 기반의 무선 네트워크를 확장하여 교육 접근성을 높여야 한다. 이러한 무선 네트워크는 빠르게 구축할 수 있으며, 기존 인프라가 부족한 지역에서도 높은 성능을 제공할 수 있다. 특히, 5G 기술의 활용은 고속 인터넷을 필요로 하는 AI 기반 디지털 학습에서 매우 효과적일 것이다.

 

네트워크 인프라가 구축된 이후에도 지속적인 관리와 유지보수가 필요하다. 각 학교의 네트워크 상태를 실시간으로 모니터링하고 관리할 수 있는 중앙 관리 시스템을 구축하여 문제 발생 시 신속하게 대응할 수 있도록 해야 한다. 이 시스템은 네트워크 장비 및 인프라의 주기적인 점검과 최신 기술로의 업그레이드를 통해 성능을 유지하고, 잠재적인 문제를 사전에 방지할 수 있다.

 

네트워크 관리 및 유지보수를 담당할 전문 인력을 양성하고, 각 학교에 배치하여 전문적인 지원을 제공하는 것도 중요하다. 이는 네트워크 운영의 안정성을 높이고, 예상치 못한 장애 발생 시 빠른 대처를 가능하게 한다.

 

또한, AI 디지털 교과서 교육은 학생들의 개인정보와 학습 데이터를 다루기 때문에 정보 보안이 중요하다. 모든 학습 데이터와 개인정보는 전송 및 저장 시 암호화하여 외부의 불법 접근으로부터 보호해야 한다. 이와 더불어, 네트워크의 보안 강화를 위해 AI 기반 보안 솔루션을 도입해야 한다. AI는 네트워크 공격을 실시간으로 탐지하고 자동으로 대응하여 더욱 안전한 통신 환경을 조성할 수 있다.

 

학교에서는 교사와 학생을 대상으로 정기적인 정보 보안 교육을 실시하여 보안 의식을 높이고, 안전한 네트워크 사용 방법을 교육해야 한다. 예를 들어, 비밀번호 관리 방법, 피싱 이메일 인식 방법 등을 포함한 실용적인 교육이 필요하다. 또한, 학교 네트워크에 접근할 때 다중 인증 절차를 도입하여 외부의 무단 접근을 방지하고, 내부 데이터의 안전을 보장해야 한다.

 

 

다가올 K-12 AI 디지털교과서 교육의 성공적인 구현을 위해서는 유선 및 무선 네트워크 인프라의 개선이 필수적이다. 안정적이고 고속의 네트워크 환경 구축, 지역별 인프라 격차 해소, 효율적인 관리와 보안 강화는 학생들에게 차별 없는 교육 기회를 제공하고, 미래의 교육 환경을 선도하는 데 중요한 역할을 할 것이다.

 

더 나아가, 이러한 네트워크 인프라는 AI 시대의 디지털교과서 교육뿐만 아니라, 다양한 첨단 기술을 교육에 접목하는 데 필수적인 기반이 될 것이다. 예를 들어, 가상현실(VR)과 증강현실(AR)을 활용한 몰입형 학습, 그리고 AI 튜터와의 실시간 상호작용 학습이 가능해지며, 학생들의 학습 경험이 한층 더 풍부해질 것이다.

 

이러한 발전을 통해 우리는 미래의 교육을 혁신하고, 모든 학생이 평등한 교육 기회를 누릴 수 있는 환경을 조성할 수 있을 것이다. 네트워크 인프라의 개선은 단순히 기술적 업그레이드를 의미하는 것이 아니라, 우리 교육 시스템의 근본적인 변화를 가능하게 하는 열쇠임을 잊지 말아야 할 것이다.