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ETRI AI와 대화하며 앱으로 한국어 배운다

-‘코코아’1만 명 이상 외국인의 한국어 학습 특급 도우미

- 발음평가, 자유 대화 처리 가능한 인공지능 원천기술 이전

국내 연구진이 대화를 하면서 언어를 쉽게 익힐 수 있는 인공지능 기술을 개발했다. 이로써 외국인들이 가장 배우기 어려운 언어 중 하나인 한국어를 보다 효과적으로 학습하는 데 큰 도움이 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 자유롭게 대화를 하면서 음성을 인식하고 발음을 평가하는 대화형 교육 시스템 원천기술을 개발해 언어 학습 콘텐츠 개발 업체 다수에 기술을 이전했다고 밝혔다.

ETRI가 개발한 대화형 외국어 교육 시스템은 다양한 상황별 주제를 영어나 한국어로 대화를 나누는 방식으로 이뤄진다. 말을 정확히 인식하는 것은 물론, 발음과 강세 표현까지 세부적인 평가가 이뤄져 외국어를 혼자서도 효과적으로 학습할 수 있도록 돕는다.

㈜이르테크는 연구진이 개발한 기술을 이전받아 올해 7월, 한국어 교육 서비스 코코아(KOKOA) 앱을 출시했다. 해당 앱은 출시 2개월 만에 1만 명 이상 외국인이 내려받을 정도로 파급력이 높았다.

해당 앱은 교재형 학습 콘텐츠를 기반으로 챗봇과 함께 대화를 연습할 수 있도록 이뤄져 있다. 교재는 생활 한국어 등으로 이뤄진 유·무료 초급자용 90개 단원으로 구성되어 있다. 향후에는 캐릭터 콘텐츠와 단계별 학습자료를 추가해 더 재미있고 심도 있는 서비스가 이뤄지도록 할 계획이다.

연구진의 기술은 올해 3월 세종학당재단에서 출시한 인공지능 한국어 대화 연습 서비스‘세종학당 AI 선생님’앱에도 적용되었다. 이 역시 외국인들에게 한국어 교육을 보급하기 위한 세종학당 설립 취지에 맞게 ㈜이르테크에서 개발한 앱이다.

세종학당 앱은 당초 한국어 교사 지원이 부족한 남미 등 10여 개 국가의 한국어 학습자에게 한국어로 대화 연습할 기회를 제공하기 위해 개발했다. 하지만 많은 학습자의 관심에 힘입어 현재는 전 세계 사용자에게 무료로 공개 중이다.

현재는‘한국어 표준 교육과정’초급 수준 80개 주제를 서비스하고 있으며, 올해 내로 초급용 주제 20여 개와 중급용 주제 80여 개를 추가하여 다양한 대화 연습이 가능하도록 할 예정이다.

아울러 ETRI 기술은 교육부의 인공지능 기반 초등학교 영어 말하기 학습 사업에도 적용되어 올해 3월부터 전국 초등학교 3~6학년 학생을 대상으로 공교육이 이뤄지고 있다.

연구진은 1990년대부터 축적한 음성인식, 자연어 대화처리 기술 연구 노하우와 언어 교육 분야 AI 기술력을 축적해오며 본 성과를 낼 수 있었다고 밝혔다. 특히, 언어 자체 특성뿐 아니라 외국어를 배우는 비원어민의 발음과 비문법성의 특성을 모두 반영하여 AI가 높은 품질의 서비스를 제공할 수 있도록 만들었다.

ETRI 이윤근 인공지능연구소장은“다문화 가정, 외국인 노동자, 한류에 관심이 많은 해외 학습자들이 쉽게 한국어를 배울 수 있는 인공지능 원천기술을 개발했다. 특히, 코로나 상황으로 인한 비대면 수업, 한국어 교사 부족 등의 어려움을 해소하는 데 도움이 되길 바란다.”고 밝혔다.

㈜이르테크 곽용진 대표도“교육에 적용할 정도로 대화시스템이 실용적인 활용이 가능한 수준에 근접했다. 대화 연습뿐만 아니라 교육 전반에 적용하여 새로운 패러다임의 교육 서비스가 제공할 수 있도록 노력하겠다.”고 설명했다.

함께 시연을 한 네덜란드 출신 충남대학교 셀레네 칼례씨도“실제 앱을 사용해 보니 한국어 배우기가 너무 쉽게 잘 구성되어 있다. 외국인으로서 한국어를 배우는 데 아주 유익했다”고 말했다.

향후 연구진은 다양한 국적의 외국인 음성을 보다 정확하게 인식하고 적은 학습 데이터로도 다양한 주제를 자연스럽게 대화할 수 있도록‘비원어민 음성인식 기술’과‘대화처리 기술’을 개발할 계획이다.

또한, 텍스트와 그림으로 되어 있는 학습자료를 AI와 함께 보고 읽으면서 대화하는 외국어 학습용 대화 기술도 개발하면서 관련 기술의 보급을 늘리기 위한 다양한 노력을 펼칠 예정이다.

본 성과는 과기정통부‘준지도학습형 언어지능 원천기술 및 이에 기반한 외국인 지원용 한국어 튜터링 서비스 개발 과제’의 일환으로 진행되어 특허 23건, 논문 24편, 기술이전 15건, 국제 표준안 1건 채택 등의 성과를 낼 수 있었다. <보도자료 본문 끝>

참고1

대화형 교육 시스템 개념도

1. 비원어민 음성인식 기술

→ 비원어민 학생의 발화를 인식하고 원어민 대비 유창한가를 평가

1) 음성인식

- 유창하지 않은 비원어민(영어 학습 한국인, 한국어 학습 외국인)의 발성을 인식

2) 발음 유창성 평가

- 비원어민 발음과 원어민 발음 특성을 비교하여 유창성을 평가

2. 자유대화처리 기술

→ 인식된 발화를 이해하고 주제에 맞는 시스템 응답과 교육적 피드백(내용 정확성 판단과 정답 문장 제공)

1) 주제 대화처리

- 교육자료 작성자들이 작성한 학습 주제 대화정보를 바탕으로 주제 내 대화에 대한 응답 및 교육 피드백 제공

* 대화스크립터 데이터 기반 주제 대화지식 작성으로 도메인 확장과 성능 개선이 용이

2) 일반 대화처리

- 주제 대화처리에서 학생의 발화가 비주제 대화(일상대화 및 신변 잡담)로 판단한 경우 대화 응답 제공

참고2

KOKOA 앱 및 기술 관련 세부 설명

KOKOA 앱을 활용하면 한국어학당과 환경에서만 활용하던 학습을 디지털화하여, 해외에서도 마치 한국에 유학 온 것처럼 한국어를 공부할 수 있다.

앱에는 학급관리와 함께 앱에 탑재되는 모든 콘텐츠를 손쉽게 만들 수 있는 제작/관리 도구가 포함되어 있어서 교사와 교육기관도 자체 교재와 강의를 탑재해 앱으로 배포해 서비스할 수 있다.

KOKOA의 모든 데이터와 사용자의 발화, 작문, 학습데이터는 학습자 동의하에 수집될 수 있고, 기계학습에 활용할 수 있는 형태로 분석, 가공되어 보관된다. 덕분에 한국어 교육자나 기관에서 다양한 AI기반 언어학습 서비스 개발에 활용하고 별도의 제휴를 통해 자체 서비스를 운영할 수 있다.

향후에는 표준 한국어 교육과정 외에도 단어 전용, 실생활 어휘/표현, TOPIK 등 한국어 학습 콘텐츠를 확대하고 다국어 서비스도 각 콘텐츠에 포함된 강의 영상을 통해 추후 제공할 예정이다.

참고3

세종학당 AI 선생님 앱 기술 관련 세부 설명

세종AI선생님은 주제, 어휘, 문법뿐만 아니라 대화 목적까지 학습자 수준에 맞춰 제공한다. 각 대화 세부 주제는 익혀야 할 표현을 미션으로 지정해 학습하는 기능을 포함한다.

대화연습에 진입하면, 역할연습을 통해 문장별로 음성인식과 발음평가 기능이 제공되어 대화 전, 후에 충분한 연습을 할 수 있어 초급자도 부담없이 한국어로 말해 볼 수 있다. 또한, 각 대화에 등장하는 어휘들의 사전 정보를 제공하고 있어 문장 연습이 어려운 경우에도 활용할 수 있다.

문맥과 전혀 맞지 않는 응답을 하는 경우에는 대화연습을 계속 하도록 간단한 응대와 대화 문장을 다시 제시하기도 한다. 대화 입력도 오디오(음성입력)와 텍스트 입력이 모두 가능하며, 연습결과를 재생하여 스스로 평가해 볼 수 있는 다시보기 기능도 제공한다.

또한, 욕설, 비속어 등을 감지해 대응하고 캐릭터 표현을 통해 문장 이해를 돕는 등 학습자가 한국어 대화에서 갖는 부담을 줄이는 데 주의를 기울였다.