AI로 숙제했더니 성적 20% 폭락… 최상위권 더 처참했다

제미나이가 그린 일러스트.

인공지능(AI)을 학교 숙제에 활용하면 장기적으로 학습 능력이 감퇴한다는 이른바 ‘두뇌 유출(Brain Drain)’ 현상이 연구로 입증됐다.

AI가 숙제 점수는 높여주지만, 정작 시험 성적은 20%나 떨어뜨린 것으로 연구 결과 나타났다. 특히 공부를 잘하는 최상위권 학생일수록 AI가 떨어뜨린 성적 하락폭이 더 컸다.

홍콩 영자신문 사우스차이나모닝포스트(SCMP)의 17일(현시시간) 보도에 따르면 스톡홀름대와 홍콩대 연구진은 중국 중부 지역의 중·고등학생 2만6000여명을 대상으로 30개월간 AI가 학업 성취도에 미치는 영향을 추적 조사한 결과 이같은 사실이 확인됐다.

연구진은 2022년 9월부터 2025년 6월까지 학생들의 과제 성적, 수행 시간, 월간 테스트 점수, 입학시험 결과 등을 정밀 추적했다. AI 사용자군과 비사용자군을 비교한 결과, AI가 단기적인 효율성은 높여주지만 장기적인 학습 능력에는 심각한 해를 끼친다는 명확한 격차가 확인됐다.

조사 대상 학생의 약 80%가 생성형 AI를 사용하고 있다고 답했으며, 가장 인기 있는 도구로는 두바오, 딥시크, 챗GLM, 어니봇, 콰이원 등이 꼽혔다.

조사 결과 AI를 활용했을 때 숙제 점수는 18% 상승했고, 과제 수행 시간은 64분에서 45분으로 대폭 줄어드는 향상을 보였다.

그러나 불과 6개월 만에 이들 학생의 월간 시험 성적은 20%가량 떨어졌다. 특히 2년이 지난 후 치러진 주요 입학시험에서는 하락세가 더 두드러져, 고등학교 입학시험 성적은 24%, 대입 시험 성적은 18%나 떨어졌다.

이 같은 연구 결과는 지난 6월 발표된 논문 ‘생성형 AI의 학습 페널티: 중국 중등 교육의 증거’에 상세히 수록됐다.

연구진은 기존의 단기 연구들이 실제 발생하는 피해를 놓쳤다고 경고했다. 학교 교육 과정의 맨 마지막에 치러지는 최종 시험만이 학생의 종합적인 지식을 평가하기 때문에, AI의 부정적인 효과는 서서히 축적되다가 2년이 지나서야 비로소 완전히 가시화된다는 지적이다.

행동 분석 결과에 따르면, AI 이용자의 81%는 더 빨리 끝내고 높은 점수를 받기 위해 AI가 생성한 정답을 그대로 베끼는 방식으로 숙제를 ‘아웃소싱’(외주화)했다. 반면, 나머지 19%의 학생들은 비사용자들과 비슷한 시간 동안 숙제를 하면서 AI를 사고를 돕는 맞춤형 도구로 활용했다. 이들의 시험 성적은 안정적으로 유지됐다.

연구진은 AI 자체가 본질적으로 유해한 것은 아니라고 선을 그으면서도, AI가 진정한 학습에 필요한 ‘인지적 노력’에 어떤 영향을 미치는지에 주목해야 한다고 강조했다.

성적 저하 현상은 과목과 학생 집단에 따라 다르게 나타났다. SCMP에 따르면 정치와 지리 등 사회과학 과목의 성적이 27%로 가장 크게 떨어졌고, 이공계가 22%, 언어 과목(영어 17%, 국어 9%)이 그 뒤를 이었다. 논문은 AI가 인문학 에세이를 통째로 만들어내기가 상대적으로 수월하기 때문이라고 분석했다.

연령별로는 통제가 느슨한 중학생이 고등학생보다 더 큰 성적 하락을 겪었으며, 남학생은 여학생보다 AI를 더 집중적으로 사용하는 경향을 보여 성적이 17% 더 낮게 나왔다.

가장 눈에 띄는 대목은 상위권 학생들의 성적 하락 폭이다. 하위권 학생들의 성적이 16% 하락한 반면, 최상위권 학생들의 성적은 무려 24%나 폭락했다. 우수한 학생들이 ‘최적의 정답’을 찾기 위해 AI에 더 깊이 의존했기 때문인 것으로 추정된다.

이혜선 기자 hslee@dt.co.kr