KAIST에서 인공지능(AI) 가상 조교를 개발해 수업에 도입했다.

KAIST는 최윤재 김재철AI대학원 교수와 홍화정 산업디자인학과 교수 공동 연구팀이 강의에서 학생 맞춤형 피드백을 제공할 수 있는 ‘AI 조교(Virtual Teaching Assistant, VTA)’를 개발해 실제 강의에 적용했다고 5일 밝혔다.

이번 연구에서 개발된 AI 조교는 일반적인 챗GPT나 기존 챗봇과는 다른, 수업에 특화된 에이전트다. 연구팀은 강의 슬라이드, 코딩 실습 자료, 강의 영상 등 방대한 수업 자료를 자동으로 벡터화하고 이를 기반으로 질의응답이 이뤄지는 검색증강생성(RAG) 구조로 구현했다.

이 AI 조교는 지난해 가을학기 석김재철AI대학원의 ‘인공지능을 위한 프로그래밍’ 교과목에서 도입해 그 효과와 실용 가능성을 검증했다. 이 수업은 박사과정 학생 477명이 수강했다.

학생이 질문을 하면 시스템은 질문의 맥락을 바탕으로 가장 관련된 수업 자료를 실시간으로 검색한 뒤 응답을 생성한다. 이 과정은 단순한 대형언어모델(LLM)을 호출하는 것이 아니라 수업 내용에 대응하는 자료 기반 질의응답으로 설계돼 학습 신뢰도와 정확도를 모두 확보한 지능형 시스템이라 할 수 있다.

양지원 KAIST 박사과정생은 “밤늦게 갑자기 궁금해진 개념을 질문했을 때도 즉각적으로 답을 받을 수 있어서 매우 유용했다”며 “특히 인간 조교에게 질문하기 망설여졌던 부분들도 부담 없이 물어볼 수 있었고, 오히려 더 많이 질문하면서 수업 이해도가 높아졌다”

실제로 지난해 수업 대비 조교가 직접 응답해야 하는 질문량은 약 40%가량 감소한 것으로 나타났다. 14주간 운영된 AI 조교는 전체 수강생의 절반 이상이 실제로 활용했다. 총 3869건의 질의응답이 기록됐다. AI 비전공자나 사전 지식이 부족한 학생일수록 AI 조교 사용 빈도가 높게 나타났다. 아울러 학생들이 인간 조교보다 AI 조교에게 이론적 개념에 대한 질문을 더 자주 하는 경향을 보였다.

최윤재 KAIST 교수는 “AI 기술이 수강생과 강사진 모두에게 실질적 도움을 줄 수 있다는 것을 확인했다는 데 연구의 의의가 있다”며 “앞으로 더욱 다양한 수업으로 해당 기술이 확대되기를 기대한다”고 말했다.

연구팀은 시스템의 소스코드를 개발자들의 플랫폼 깃허브(GitHub)에 공개했다. 연구 결과는 자연어처리(NLP) 분야 국제 학회 중 하나인‘ACL 2025 인더스트리 트랙(Industry Track)’에 지난 5월 9일에 게재됐다.