[칼럼] 인공지능 시대 맞춤형 교육 ⓶

【교육연합신문=김용 칼럼】

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2. 뇌 과학과 유전학에 따른 과학적인 접근

우리는 부모의 유전자(DNA)가 결합하여 하나의 DNA를 형성하고 그 DNA 정보에 따라 세포가 분열하여 우리 몸을 이루어 나간다. 세포는 DNA 정보가 RNA에 복사되고 RNA 정보를 통해 단백질 합성하는 과정을 통해 세포가 분열되고 점차 분화되어 우리 몸을 형성해 따라서 머리끝에서 발끝까지 더 나아가 뇌 신경세포와 근육 및 골격을 형성한다. 그래서 부모가 키가 크면 자녀도 키가 크고, 얼굴도 닮고 심지어 발가락도 닮는다. 그뿐만 아니라 뇌 역시 유전정보에 의해서 형성된다. 뇌과학자들은 대뇌 피질의 두께와 시냅스의 정보전달속도는 유전자에 의해 결정된다고 하였다.
그래서 유전학자들은 성격과 근육 특성, 영역별 특성도 부모를 닮는다고 이야기하고 있다.

1981년 로저 스페리(미국, 1913~1994)는 대뇌 좌우뇌 이론으로 노벨의학상을 받게 되었는데, 그는 우리 뇌는 영역별로 분업화되어 있으며, 좌뇌는 분석적이고 논리적으로 사고하는 역할을 하고, 우뇌는 이미지 뇌로 감각적이고 통합적으로 접근하는 역할을 한다고 하였다. 이러한 뇌 과학의 발달에 따라 점차 유전되는 특성을 뇌 과학 측면에서 바라볼 수 있게 되었다.

근래 교육계에서 관심을 여러 분야에서 적용되는 다중지능 이론은 이러한 뇌 과학을 근거로 나온 이론이다. 하버드대학교 하워드 가드너 박사(1983)에 의해 주장된 다중지능 이론의 핵심은 ,”사람은 태어날 때 여덟까지 이상의 지능을 가지고 태어난다“는 것이다. 이 지능은 개인 특성에 따라 그 강약이 다를 수 있으며, 서로 복합적으로 연결되어 발달한다. 따라서 개인 특성을 파악하여 강한 영역을 활용하여 진로를 선택하고 직업으로 삶도록 권장한다.

유전력이 성격과 능력에 미치는 영향
세계 쌍둥이연구소는 일란성 쌍둥이를 대상으로 유전이 우리에게 미치는 영향력을 전반적인 영역에서 연구하여 발표하였다. 일란성 쌍둥이는 DNA가 99.7% 이상 일치하는데, 서로 다른 환경에서 어느 정도의 변화가 나타나는지를 연구하였다.
연구에 따르면 성격은 가정환경과 부모의 교육 정도 등 환경에 의해 변화의 정도가 10% 미만이라고 하였다.
또한 능력(지능)은 환경에 의한 변화의 정도 50%가량 발생하며, 유전과 환경 모두 중요하다고 발표하였다.
중요한 것은 유아기에는 유전의 영향력이 20%에서 아동기 40% 청소년기가 되면 유전의 영향력이 50%, 성인이 되면 60% 이상 영향을 미친다고 하였다. 직장에서 은퇴할 나이가 되면, 80% 이상이 유전의 영향을 받는다고 발표하였다. 어렸을 때는 아이들의 특성을 파악할 방법이 없으므로 대부분 부모의 생각에 따라 아이를 키울 수밖에 없었을 것이다.

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영국 옥스포대학교와 네덜란드 자유 대학교 연구팀은 유전력이 직업을 선택하는데 미치는 영향력에 대해 연구논문을 발표하였는데, 직업을 선택하는 유전력이 70% 이상 영향을 미친다고 보고하였다. 운동선수 집안에서 운동선수가 나오고, 화가 집안에서 화가가, 음악가 집안에서 음악가가, 연예인 집안에서 연예인이 주로 나온다고 하였다. 예체능과 창의력이 있어야 하는 직업일수록 유전력이 미치는 영향력이 높았으며, 특히 글을 쓰는 작가의 경우 90% 정도 영향을 미친다고 하였다.
요즘 TV 프로그램에 보면 운동선수 자녀들이 운동선수가 되고, 연예인 집안에서 연예인이 나오는 경우를 자주 볼 수 있다.

또한 미국 텍사스대학과 영국 킹스칼리지 런던의 연구팀은 쌍둥이 6,000쌍을 대상으로 초등학교에서부터 고등학교까지 학업 성취력에 미치는 영향력을 분석한 결과 70% 이상이 유전 특성이었으며, 가정환경이 25%, 선생님의 영향력은 5%에 불과하다고 2018년 네이처지를 통해 보고하였다.

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우리나라는 6·25전쟁을 치른 후 모두 못 살았다. 그런 상황에서 열심히 노력하면 성공할 수 있는 길이 있었다. “개천에서 용 난다”라는 말이 적용되었다.
그런데 요즘은 어떤가? 언제부턴가 ”금수저“, ”흙수저”라는 말이 우리 입에서 자연스럽게 여겨졌다. 환경이 지배하는 세상이 되어버렸다.

타고난 능력에 맞는 환경을 적용하면 성공확률 2.3~70배
그동안 선천적인 특성을 파악하는 부분을 알지 못해서 환경만 탓했다. 그래서 부모를 탓했고, 못되면 부모 탓 잘되면 자기 노력이라고 해왔다.
많은 분야에서 70% 이상 영향을 미치는 타고난 특성을 알게 된다면 상황이 어떻게 바뀔 수 있을까?

아무리 찢어지게 가난하게 태어났더라도 성공확률은 최소 2.3배에서 70배 이상 높일 수 있다는 것이 연구 결과이다.
한국 쌍둥이연구소의 허윤미 소장은 유전과 환경을 북과 북채에 비유하였는데, 북을 유전자에 비유하고, 북채를 환경에 비유하였다.
대북을 치는데 소고에서 사용하는 채를 사용하면 어떠하겠는가? 아마 제대로 소리를 낼 수 없을 것이다. 보통 하는 말로 ”간에 기별도 안 간다! “라는 말이 맞을 것이다.
반대로 소고를 치는데 대북에서 사용하는 채로 치면 어떻게 될까? 아마 소고가 찢어지게 될 것이다.
타고난 유전자에 맞게 환경을 적절하게 적용하였을 때 가장 뛰어난 능력을 발휘하게 될 것이다.
유전자는 타고난 잠재능력이며, 환경이 적절하게 맞장구쳐야 효과적이란 것이다.

앞서 자기 보고식 적성검사에 대해 언급한 적이 있었다. 이런 관점에서 반드시 선천적인 특성과 능력을 파악하는 검사가 필요하다고 할 것이다. 아울러 타고난 능력이 현재 어떻게 발전해 왔는지를 파악해 보는 현재성 검사(후천성 검사)가 병행되어야 함을 인식할 수 있을 것이다. 서로 다른 영역의 적성검사가 모두 필요하다는 점을 이야기하고 싶다.

선천성 검사는 유전 특성을 파악하는 것으로 1800년대부터 영국을 중심으로 유전학자들에 의해 연구되어 있다. 인간의 특성과 능력을 파악하고자 하는 인간의 노력은 다양하고 지속해서 연구돼왔다. 1884년 영국의 Francis Galton(1822-1911)은 지능 측정을 목적으로 신체적 특성과 시각 및 청각의 예민성, 반응 속도 등을 포함한 지능검사를 만들었다. 이후 1911년 프랑스의 비네는 인간의 능력을 조사하기 위한 기억력 검사방법을 고안한고안한 이후 지금까지 설문조사에 의한 성격, 적성, 진로, 다중지능 검사들이 활발하게 진행되고 있다.

설문조사에 의한 적성검사는 현재 상태를 조사해 보는 데는 도움이 될 수 있지만, 피검사자의 주관적인 의견에 의존하게 된다. 이를 보완하기 위해 더욱 많은 질문을 하지만 한계가 있다.

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19세기 말 지문 패턴의 중요성에 대한 인식은 인도, 일본, 아르헨티나 및 영국을 비롯한 여러 지역에서 기반을 다졌다. 인도의 영국 감독관인 William Herschel경(1860)이 인도의 문맹인들 사이에서 지문을 사용하여 직원들의 임금을 지급하면서, 지문을 개인 확인 목적으로 사용했다. 20년에 걸쳐 성공적으로 사용하면서 지문이 시간이 지나도 형태가 변하지 않으므로 신뢰할 수 있는 개인 식별 정보로 사용할 수 있다는 사실을 입증했다. 같은 시기 Henry Faulds(1880)라는 스코틀랜드 의료 선교사는 일본에서 지문을 도자기 위에 서명의 형태로 사용하는 것을 발견했는데, 그는 네이처지(Nature Magazine)에 지문의 개성과 독창성이 범죄 식별에 잠재적인 유용성을 부여한다고 제안했다. 1892년에 아르헨티나에서 크로아티아인 Juan Vucetich는 지문을 사용하여 신분 확인 시스템을 개발했으며 1891년에 아르헨티나 당국에 의해 고용되었다. 1901년까지는 영국에서 범죄 수사에서 지문 채취 절차가 확립되지 않았었다. 이것은 주로 Francis Galton과 함께 Henry Faulds와 William Herschel의 노력을 통해 이루어졌다.

우리나라에서 지문학은 아직 초기 단계라고 할 수 있다. 지문을 체계적으로 연구하기 위해서는 앞서 유전학자와 의사들이 연구하였던 것처럼 뇌와 생리학 그리고 지속적인 연구가 필요하며, 지문의 생성은 철저하게 유전학과 세포 생리학적인 측면에서 이해될 수 있다.

”지문은 눈에 보이는 뇌다!”
어머니 뱃속에서 임신 13~19주 사이에 형성되는 지문은 세포 분열을 통해 분화되어 형성되는데, 처음 생식세포가 분열을 일으키면서 원통 모양을 만드는 시점에 우리 몸은 내배엽과 중배엽 그리고 외배엽으로 3겹으로 형성되며, 뇌 신경세포와 지문을 형성하는 진피층은 같은 외배엽에서 분화된다.
본 검사에서 분석되는 자료는 15가지 항목에 이른다.

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▣ 김용 박사
◇ 한국지문적성평가원장

◇ 유전자지문적성검사(GFAT) 연구/개발
◇ KAIST, 서울대학교 등 60여개 대학교 진로컨설팅
◇ 삼성그룹,LG그룹,SK그룹 LIG손해보험 채용적성검사
◇ 지문과 장문을 이용한 적성검사시스템에 관한 연구(박사학위)
◇ 지문과 장문을 이용한 진로적성검사 시스템 (한국정보통신학회)
◇ 아이파스 대표이사