[2023 수시 합격생 릴레이 인터뷰] 김가은 가톨릭대 인공지능학과

수학 모델로 코로나 상황 분석, 인공지능 진로 여는 열쇠 됐죠 

김가은 | 가톨릭대 인공지능학과(경기 소명여고)

 

고교 입학 후 학교 홍보단 활동을 하며 유튜브에 올릴 학교 홍보영상을 만들었다. 기획부터 촬영과 편집, 출연까지 하다보니 아이디어와 추진력이 좋다는 평을 많이 들었고, 자연스럽게  경영학이나 홍보, 마케팅 관련 진로를 생각했다.  고2로 진학할 무렵, 대학 진학을 위해서는 아무래도 자연 계열을 진학하는 게 낫겠다는 판단을 내렸다. 한 학년 위 선배들이 처음으로 치르게 되는 선택형 수능은 자연 계열 선택자가 유리할 것이라는 예상이 많았고, 학교 내에서도 자연 계열로 쏠리는 상황이었기 때문이었다. 

 

취재 김민정 리포터 mjkim@naeil.com  

사진 이의종

 

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“제게는 도전이었어요. 자연 계열 진로를 생각하지 않았었거든요. 자연 계열로 진로를 바꾸면서 어떤 분야를 공부할지 고민이 깊었고 심적으로 힘들었어요. 그 무렵 우연히 마음을 울리는 다큐멘터리를 접하면서 인공지능학과 진학을 결심했습니다. 

 

<너를 만났다>라는 제목의 VR 휴먼 다큐멘터리였는데 7살에 세상을 떠난 딸을 그리워하는 어머니가 가상 세계에서 딸을 만나는 내용이었어요.” 세상을 떠난 아이의 모습을 그려내기 위해 비슷한 나이대의 모델을 360도로 둘러싼 카메라로 촬영하고 또래 아이 5명의 목소리를 녹음해 만든 10시간 분량의 데이터에 딥러닝을 적용해 재구성한 다큐였다. “기술은 다양하게 사용될 수 있어요. 인간의 일자리가 줄어드는 것 같이 인공지능의 부정적인 면을 우려하는 목소리도 있죠. 하지만 인공지능 덕분에 인간은 다른 창조적인 일을 할 수 있는 시간을 얻게 된다고도 볼 수 있어요. 사람들을 위한, 사람들이 원하는 방향의 인공지능을 공부하고 싶습니다.” 

 

 

수업과 동아리에서 인공지능 탐구 활동 이어나가 

 

인공지능 진로를 결정한 후 차곡차곡 관련 활동을 해나갔다. <인공지능기초>와 <과학과제연구> 수업에선 탐구 활동 보고서를 작성했다. 고교 진학 후 내내 코로나 상황에 있다 보니 탐구 활동도 자연스럽게 코로나와 관련해 진행하게 됐다. 

 

“<인공지능기초>에서 수학 모델 중 하나인 인공신경망을 공부하면서 전염병 예측에 많이 쓰이는 SIR 모델에 대해 알게 됐어요. 미분방정식을 통해 감염병 확산을 예측할 수 있더라고요. 미분과 적분을 이용해 변화를 측정하는 척도와 감염자 전체 비율을 나타낼 수 있었죠. 파이썬의 인풋 함수와 임포트 함수 등을 이용해 감염병 취약자, 감염자, 회복자에 대한 상관관계를 그래프로 나타냈고요. 이 활동을 통해 수학적 모델링에서는 핵심 변수를 확인하는 것이 가장 중요하다는 사실을 알게 됐죠.” <과학과제연구> 수업에선 선형회귀 분석을 통해 우리나라의 백신 접종률과 확진자 수의 상관관계를 알아보는 탐구 활동을 진행했다. 

 

“우리나라의 백신 접종률과 확진자 수에 관한 데이터를 수집해 순서대로 나열한 다음 백신 접종률과 확진자 수 사이에 어떤 관계가 있는지 엑셀, SPSS 등의 프로그램으로 나타냈어요. 엑셀을 이용해 가설을 설정하고 독립변수인 백신 접종자 수와 종속변수인 확진자 수에 대한 선형 추세선을 나타냈습니다. 연구 결과를 검토하는 과정에서 오류를 발견했는데 정확한 원인을 몰라 난감하기도 했죠. 선생님께 자문을 구하면서 백신 접종 외에도 사회적 거리 두기와 같은 정책, 변이 바이러스 등의 영향으로 분석 결과에 오류가 있었다는 것을 깨달았습니다. 현상에 대한 단순 분석보다는 통찰적 이해를 위한 다양한 정보 분석이 필요하다는 생각을 했습니다.

 

” 고3 때는 인공지능 융합 소프트웨어 동아리에 들어가 HTML 프로그래밍을 이용해 웹페이지를 만들었다.  “센서 정보를 아두이노로 입력받아 처리하고 액추에이터로 출력하는 실험을 통해 프로그래밍의 기초를 다지고, 임베디드 프로그래밍을 이해했어요. 동아리 활동을 하며 인식과 센서, 영상과 음성인식, 언어이해를 처리하는 인공지능의 기본 구조를 익힐 수 있었죠. 또 HTML을 이용해 간단한 웹페이지를 만들었어요.”

 

 

학생회와 학교 홍보 활동에 대한 열정  

 

수시 6장을 모두 종합전형으로 쓴 가은씨는 자기소개서를 여러 번 고쳐 썼다. 학생회와 홍보단 활동으로 자기소개서를 채우고 있는 자신을 발견했기 때문이었다. 인공지능 진로에 대한 적합성을 강조하기 위해 방향을 바꿔 다시 작성했다.

 

“사실 고교 내내 가장 열심히 한 활동은 학생회와 학교 홍보단이었어요. 중학생들의 궁금증을 해결해주기 위해 질의응답식 고교 소개영상을 촬영하고 또 볼펜, 메모지, 배지 등 학교 홍보 기념품을 만들어 언박싱 영상을 제작했어요. 효과적인 학교 홍보를 위해 유튜브를 활용했습니다. 또 랜선 학교 탐방 영상을 제작했는데 술래잡기 콘셉트로 술래를 따라가다 보면 학교 구석구석을 알게 되는 형식이었어요.” 영상은 대부분 기획부터 촬영, 편집, 출연까지 했다. 학생회와 홍보단 활동을 하며 높아진 추진력, 적극성, 도전정신은 낯선 분야인 인공지능 진로를 준비하는 과정에서도 좋은 영향을 미쳤다. 

 

“학생회 총무부 부장으로 각종 사업과 캠페인 예산을 편성하고 각 부서를 조율하면서 추진력이 필요할 때가 많았어요. 사업에 필요한 기본 물품들을 구매해 각 부서에 지원해주기도 했고요. 홍보 영상 제작 역시 아이디어도 중요하지만 완성도를 높이기 위해서는 도전정신과 추진력이 필요했죠. 활동으로 길러진 도전정신과 추진력은 탐구 과정에서도 도움이 됐습니다. 탐구 주제를 정할 때도 ‘잘될까’ 걱정해 주저하기보다 검토 후 바로 진행했죠. 또 감염병 확산을 예측하는 SIR 모델을 탐구할 때 파이썬의 특정 코드들이 이해되지 않아 곤란한 상황이 있었어요. 교과서와 코딩 교재를 찾아보고 그래도 해결되지 않는 부분은 모르는 코딩 전문가에게 SNS로 질문했어요. 해결해야 다음 단계를 진행할 수 있으니까요.”

 

 

자연 계열 진로,  어렵지만 의미 있는 선택 

 

가은씨는 과학 과목에 자신이 없어 자연 계열 진로를 망설이는 후배들에게 할 말이 있다고 했다. 

 

“어렵지만 도전해보라고 전하고 싶어요. 생명과학에서 유전 공부를 하면서 ‘인간이 이렇게 후손을 만들어가는구나’라고 느꼈고, 밤 하늘의 달을 보면서 지구과학에서 배운 달의 위상 변화를 떠올리기도 했어요. 과학 안에 포함된 수학은 어렵지만 자연현상을 알고자 하는 마음은 인간의 자연스러운 호기심이라고 생각해요. 사회 과목에서 배우는 내용은 뉴스 등을 통해 살면서 접할 일이 많지만 과학은 별로 없잖아요? 학창 시절 과학을 공부할 기회를 얻는 것은 의미가 있다고 생각합니다.” 

 

 

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나를 보여준 학생부 & 선택 과목

 

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 세부 능력 및 특기 사항 

 

 1학년 

<통합사회> ‘창업 아이디어 구상하기’활동에서 ‘우산 스마트폰 거치대’ ‘반려동물 배설물 로봇청소기’등의 아이디어를 제안하고 창업계획서를 작성함 <과학탐구실험> 기상청 날씨 누리집에서 1980년부터 2019년까지 인천 지역 기온 자료를 수집해 엑셀로 평균을 산출, 그래프를 작성함  

 2학년 

<독서> <AI의 미래, 생각하는 기계>를 읽고 인공지능이 만들 미래를 전망하는 서평을 논리적으로 작성함 <수학Ⅱ> 과속 단속 카메라의 원리에 대한 보고서 작성 <영어Ⅰ> 인공지능 전문가라는 꿈을 가지게 된 배경과 소신을 영어로 발표함. 개인정보 침해 및 정보 유출의 심각성을 다양한 사례를 통해 설명함 <화학Ⅰ> 운전 중 시야를 확보하기 위해 필요한 자동차 뒷유리 열선에서 일어나는 반응을 수업 시간에 배운 산화환원반응 원리와 연결해 정리한 후 결과물을 발표 <지구과학Ⅰ> ‘우주연구기관의 인공지능을 통한 새로운 행성 존재 파악’을 주제로 탐구 보고서 작성 <정보> 파이썬 언어의 프로그램 문법을 잘 이해하고 있으며, 간단한 계산 프로그램 작성 가능함

 

 3학년 

<수학과제탐구> ‘공학적 도구로 최적 추세선의 기울기 구하기’를 주제로 활동 보고서 작성, 최적 추세선을 구하기 위해 손실함수의 개념에 대해 공부하고 수학 프로그램을 활용해 손실함수값이 최소가 되도록 이동하는 과정을 100회 반복한 후 결과를 발표함 <인공지능수학> 공학도구인 ‘데스모스’ 프로그램을 이용해 추세선에 따른 예측값과 오차를 구해보는 활동을 통해 그래프 해석 및 논리적 절차 수행 능력을 확인함 <과학과제연구> 아두이노와 조도 센서를 이용해 어두움의 정도를 수치화하는 연구를 진행함

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 선택 과목 

 

▒ <생명과학Ⅰ>  <통합과학>을 배울 때 생명시스템 단원 중 유전에 흥미를 느꼈다. 더 배우고 싶어 선택했다.

▒ <과학과제연구>  의료 인공지능 분야에 대해 자율적으로 탐구해보고 싶어 선택했다다.

▒ <인공지능기초>  인공지능 분야로 진로를 결정한 만큼 자연스럽게 선택하게 됐다.

 

▒ <수학과제탐구>  수학 탐구 보고서를 작성할 기회가 있고, 인공지능과 수학을 연결한 보고서를 작성하고 싶어 이수했다.