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대규모 언어 모델은 우리의 뇌를 어떻게 망가뜨리는가

발달심리학과 신경과학 연구들은 적당한 수준의 스트레스나 좌절 경험이 오히려 두뇌 발달에 필수적임을 이야기한다. 스트레스는 과도할 경우 해롭지만, 너무 없을 경우 오히려 스트레스 대응 체계의 미성숙을 초래한다. 즉, 어린 시절 전혀 좌절이나 어려움을 겪지 않으면 막상 현실에서 스트레스 상황에 놓였을 때 극복하는 능력이 취약해질 수 있다. 코넬대학의 Gee 박사는 “스트레스 반응의 활성화 실패는 유기체를 취약한 상태에 놓이게 하고, 반대로 스트레스 반응을 억제하지 못하면 성장과 발달에 부정적 영향을 미친다”고 지적한다. 다시 말해 적절한 스트레스는 생물학적으로 필요한 자극이며, 과소자극과 과잉자극 모두 최적의 발달에 방해가 된다. 특히 ‘스트레스 예방접종’ 개념에 주목할 필요가 있다. 스탠포드대학의 Paker 교수가 수행한 원숭이 연구를 보면, 어린 시절 중간 정도의 스트레스에 노출된 개체는 향후 스트레스에 대한 코티솔 분비가 줄고 불안 수준이 낮아지며, 전전두엽의 부피와 기능이 증가하는 등 회복탄력성이 높아지는 것으로 나타났다. 인간의 경우도 적당한 역경을 겪은 집단이 너무 순탄하거나 지나치게 힘든 성장 과정을 보낸 집단보다 스트레스 상황에서 생리적 반응이 안정적이라는 보고가 있다. 실제 미국 조지아대 Oshri 박사의 뇌영상 연구에서는 낮거나 중간 수준의 일상적 스트레스를 느끼는 사람이 작업기억 등 인지 기능을 담당하는 뇌 부위 활성도가 높고 과제가 더 잘 수행되는 반면, 만성적 높은 스트레스에 시달리는 사람은 해당 뇌 활성도가 저하되어 있었음을 밝혔다. 즉, 가벼운 어려움에 반복적으로 부딪혀 보고 극복해본 경험이 쌓일 때 작업기억과 문제해결에 필요한 전전두엽 회로가 단련되고, 이는 미래의 스트레스 상황에 대처하는 능력도 키워주는 거다. 그러니 적정 수준의 도전과 스트레스는 뇌의 인지조절 회로를 단련하고 정신적 면역력을 키우지만, 지나치게 없거나 지나치게 많은 스트레스는 모두 바람직하지 않다. 중요한 것은 균형 잡힌 어려움의 경험이며, 부모와 교육자는 아이들이 안전한 환경에서 실수하고 실패해볼 기회를 제공해야 한다.

다들 아는 이야기지만, 부모의 양육 태도는 아이의 자기조절능력과 뇌 발달에 지대한 영향을 미친다. 과잉보호나 과도한 통제는 단기적으로는 아이의 상처받을 일을 줄이는 듯 보이지만, 장기적으로는 독립성 결여와 실행기능 발달 지연을 낳는다. 스탠포드대 Obradovic 박사가 수행한 종단연구에서 부모가 유아기에 지나치게 개입하여 모든 문제를 대신 해결해주는 경우, 그 아이는 유치원 시기 낮은 자기조절력과 실행기능 저하를 보일 확률이 높았다. 부모의 과도한 개입으로 스스로 충동을 억제하거나 문제를 해결하는 연습 기회가 부족했기 때문이다. 교수는 부모의 과잉 개입과 아이의 자기조절 부족 사이에 유의한 상관을 보고하며, 부모의 이러한 행동이 유아의 실행기능 발달을 저해한다고 지적했다. 나아가, ‘헬리콥터 페어런팅’으로 불리는 과잉보호 양육은 정신건강에도 부정적 영향을 미친다. 부모가 항상 곁에서 맴돌며 아이가 부딪힐 만한 모든 장애물을 제거해줄 때, 아이는 좌절을 통해 성장할 기회를 잃게 된다. 이는 아이에게 “혼자서는 어떤 어려움도 극복할 수 없다”는 메시지를 전달하여 자기효능감을 꺾고, 결과적으로 불안과 우울 증상의 증가로 이어질 수 있다. 과잉보호적인 양육방식이 청소년기의 불안 및 우울 증상과 관련이 있다는 연구들은 꽤 많은데, 이러한 부모 밑에서 자란 아이는 새로운 도전을 두려워하거나 회피하는 경향이 커지는 것으로 나타났다. 부모가 모든 문제를 대신 해결해주면 아이는 실패 대처 전략을 배울 기회가 없고, 충동 억제나 의사결정과 같은 전전두엽 기능을 활용할 상황도 줄어든다. 그 결과, 청소년기에 접어들어서도 미성숙한 전전두엽 네트워크를 보일 우려가 있다. 반대로 지지적이지만 자율성을 존중하는 양육(권위있는 양육 방식)은 아이가 스스로 문제를 해결하도록 격려하고 필요한 때에만 개입함으로써 자기조절력을 향상시킨다는 보고가 있다. 부모로부터 정서적 지원을 받으면서도 자율성을 부여받은 아이는 전전두엽 기반 실행기능의 발달이 촉진되고, 보다 유연한 대처 능력을 보이는 것으로 나타난다. 결국, 지나친 통제나 방임이 아닌, 적절한 지원과 자율성의 균형 잡힌 양육이 아이 두뇌의 전전두엽 네트워크를 건강하게 발달시키는 관건이라 할 수 있다.

청소년기는 뇌 발달 측면에서 두 번째 급속 성장기로 불린다. 이 시기 청소년의 뇌에서는 인지 통제와 판단을 관장하는 전전두엽과 감정·보상을 관장하는 변연계의 발달 속도 차이가 존재한다. 구체적으로, 편도체 등 감정 중추는 사춘기 초반에 급격히 발달하는 반면 전전두엽은 20대 중반까지 서서히 성숙하는 것으로 알려져 있다. 전전두엽-편도체 연결성 역시 청소년기에는 아직 미완성 단계이기 때문에, 충동적 감정 반응을 이성적으로 제어하는 능력이 어른보다 부족하다. 그 결과 보상에 대한 민감성이 높아 위험 부담보다 즉각적 즐거움을 좇는 경향이 두드러진다. 실제로 뇌과학자들은 “청소년은 보상 자극에 대한 뇌의 반응이 극대화되어 있어, 또래와 함께일 때 위험을 무릅쓰고서라도 재미를 추구하려는 경향이 강하다”고 설명한다. 이는 청소년기의 전형적인 위험감수 행동의 신경학적 배경으로, 부정적으로만 볼 것이 아니라 배움을 위한 자연스러운 탐색 행동으로 이해할 수 있다. 중요한 것은 이러한 청소년기의 뇌 특성이야말로 교육적으로 활용될 수 있다는 점이다. 앞서 언급했듯 청소년은 새로운 경험과 모험에 특히 민감하며, 이는 두뇌가 빠르게 배우고 적응하기 위한 진화적 산물이다. 청소년기의 뇌는 사용하는 회로는 강화하고, 쓰지 않는 회로는 가지치기하는 가소성을 보인다. 따라서 도전적인 과제와 적절한 위험이 수반된 경험을 통해 전전두엽-변연계 회로의 통합적 성숙을 이끌어낼 수 있다. 예컨대, 어떤 프로젝트에서 어려움에 부딪혀 문제 해결책을 모색하거나 사회적 갈등을 조정해 보는 경험은 전전두엽의 인지적 유연성과 의사결정 능력을 발달시키는 자극이 된다. 뉴욕주의 청소년 프로그램에서 제공하는 모의 투자게임이나 모험 스포츠 같은 안전한 한계 내의 위험 경험이 청소년의 판단력과 자기통제력을 향상시켰다는 보고도 있다. 이는 “우리는 도전을 통해 배운다. 실패를 통해 성장한다.”는 격언을 뒷받침한다. 실제로 청소년기는 실패하더라도 회복이 빠르고 새로운 신경 연결을 구축하기 좋은 시기이기 때문에, 안전한 환경에서 실패를 경험하고 재도전하는 과정이 무엇보다 중요하다. 코넬대 청년 ACT 센터의 보고서를 살펴보면 “청소년들은 보람 있는 위험(rewarding risk)을 안전하게 시도하고 때로는 실패해보는 기회가 필요하다. 그래야 두뇌가 그 경험을 통해 배우고, 향후 성숙한 판단력으로 이어진다.”고 강조한다. 따라서 부모와 학교가 청소년을 지나치게 안전한 울타리 안에 가두는 것은 오히려 두뇌 발달의 황금기를 놓치는 일이 될 수 있다. 청소년 스스로 책임을 지고 결정을 내리며, 위험을 평가하는 연습을 해야 비로소 전전두엽 기반의 실행기능과 비판적 사고력이 완성될 수 있다.

디지털 세대의 청소년들은 부모 뿐 아니라 기술적 편의에 의해서도 도전과 노력을 회피할 유혹을 받고 있다. 대표적인 예가 인공지능 도구의 남용이다. 예를 들어, 최근 강력한 대규모 언어모델 기반 AI인 ChatGPT 등이 등장하면서 학생들이 에세이나 숙제를 직접 고민하지 않고 AI에 의존해 완성하는 사례가 늘고 있다. 겉보기에는 AI를 활용해 생산성을 높이는 똑똑한 방법처럼 보이지만, 장기적으로 뇌 발달에 “인지적 부채”를 지는 것이라는 연구 결과가 발표되었다. 2025년 발표된 “Your Brain on ChatGPT” 연구에서는 대학생들을 세 그룹으로 나누어 에세이 작성 시 AI, 검색엔진, 스스로만의 힘을 각각 사용하게 한 뒤 뇌파와 성과를 비교했다. 그 결과, AI에 의존한 그룹은 스스로 생각하여 쓴 그룹에 비해 뇌 연결성이 현저히 약하고 전반적인 인지적 참여도가 낮았다. 뇌파 상 전전두엽 등 여러 영역을 아우르는 신경 네트워크의 활성도가 가장 저조했던 것이다. 심지어 몇 달 뒤 AI 사용을 중단하고 직접 글쓰기를 시켰을 때도, 이전에 AI에 의존했던 학생들은 여전히 뇌 연결성 저하 및 학습 몰입도 부족 현상을 보였다. 연구진은 AI를 통한 손쉬운 과업 처리에 익숙해지면 두뇌가 게을러져서 나중에 스스로 학습할 때 인지적 노력을 기울이기 어려워지는 현상을 “인지적 부채”에 빗대어 설명했다. 즉, 현재의 편의를 위해 지불하지 않은 인지적 노력은 부채로 남아 미래 학습능력의 저하로 돌아올 수 있다는 경고다. 실제로 해당 연구에서 AI 그룹 학생들은 글의 내용 면에서도 창의성과 비판적 사고가 부족하여 언어적·행동적 성과도 지속적으로 저조했으며, 자신이 쓴 에세이에 대한 기억이나 애착도 가장 낮은 것으로 나타났다. 이는 AI 남용이 학습 동기와 주도성 감소로 이어질 수 있음을 시사한다. AI 도구의 남용이 위험한 또 다른 이유는 청소년들이 기피하고 싶어하는 ‘어려운 인지적 노력’을 대신해 준다는 점이다. 글을 쓰며 논리를 구성하고 자료를 찾고, 스스로 비판적으로 성찰하는 과정은 비록 힘들지만 인지적 근력을 키워주는 훈련이다. 그러나 AI가 손쉽게 답을 제공하면 이러한 과정을 건너뛰게 되고, 결과적으로 비판적 사고력과 문제해결능력의 근육이 단련되지 못한다. 일부 교육 전문가들은 “창의성이나 비판적 사고처럼 AI가 대체하기 어려운 역량을 학생들이 기르도록, 평가방식과 교육방식을 재고해야 한다”고 주장한다. AI는 방대한 지식을 빠르게 제공할 수 있지만, 어떤 지식을 어떻게 활용하고 새로운 가치를 만들어낼지 판단하는 능력은 인간만이 발휘할 수 있는 고차원 기능이다. 따라서 AI 시대일수록 교육 현장에서는 학생들이 주어진 지식을 맹신하지 않고 비판적으로 검토하는 습관, 스스로 질문하고 창의적으로 탐구하는 활동을 강조해야 한다. 만약 AI를 편법적인 지름길로만 사용한다면, 이는 단기적 성취를 얻는 대신 장기적 사고력의 성장을 빚으로 돌리는 꼴이 될 것이다.

이렇듯, 현대 청소년들의 자기조절력 약화 문제를 해결하려면 가정과 교육환경 전반에 걸쳐 새로운 접근이 필요하다. 우선 부모 교육을 통해 과잉보호의 함정에 대한 인식을 높여야 한다. 부모들이 아이의 성장을 진정으로 위한다면, 안전망을 완전히 걷어주는 대신 실패해도 좋을 작은 도전들을 허용해야 한다. 아이가 스스로 문제를 해결하고 좌절을 딛고 일어서는 경험을 할 때 전전두엽 네트워크가 활성화되고 자기조절력이 향상됨을 이해시킬 필요가 있다. 교육 과정 측면에서는 학생들의 뇌 발달 단계에 맞춘 도전적이고도 지지적인 활동이 설계되어야 한다. 예를 들어, 팀 프로젝트, 서비스 러닝, 실험적 학습 등을 통해 학생들이 현실 세계의 문제에 부딪혀 보고 창의적 해결책을 모색하게 할 수 있다. 이러한 과정에서 교사는 일방적으로 정답을 알려주는 대신 메타인지적 코칭을 통해 학생 스스로 사고하도록 유도해야 한다. 이때 성장 마인드셋 교육을 병행하면 더욱 효과적이다. 성장 마인드셋이란 지능이나 능력이 고정된 것이 아니라 노력과 경험을 통해 발달할 수 있다는 신념으로, 이를 가진 학생은 실수나 실패를 학습의 기회로 받아들여 오류를 교정하고 더 나아지는 데 집중한다. 미시간대 Schroder 박사의 연구에서 성장 마인드셋을 지닌 어린이들은 과제 수행 중 실수를 저질렀을 때 뇌에서 오류를 깊게 처리하는 신호가 크게 나타났고, 이후 해당 오류를 교정하며 더 향상된 수행을 보였다고 한다. 이는 성장 마인드셋이 학생들의 뇌에 실수에 대한 탄력적 대응 패턴을 심어주며, 장기적으로 인지적 회복탄력성을 높여준다는 증거다. 교육 현장에서 고정 마인드셋(실패를 무능함으로 간주하고 피하려는 태도)을 성장 마인드셋으로 전환시키기 위한 노력—예컨대 노력과 전략에 대한 칭찬, 뇌가 변화한다는 점을 가르치는 수업—은 학생들이 어려운 도전에 직면했을 때 포기하지 않고 유연하게 대처하도록 도울 것이다.

회복탄력성 함양 프로그램도 고려해볼 수 있다. 회복탄력성은 역경을 이겨내고 회복하는 능력으로, 연구에 따르면 회복탄력성이 높은 청소년은 스트레스 상황에서 부정적 감정을 덜 겪고 오히려 긍정적 대응을 보이는 반면, 회복탄력성이 낮으면 사소한 스트레스에도 더 큰 불안이나 충동적 문제행동을 보일 가능성이 높다고 한다. 다행히 회복탄력성은 후천적으로 길러질 수 있는 역량이다. 최근 메타분석에 따르면 학교 기반의 회복탄력성 증진 프로그램은 학생들의 스트레스 대처능력을 유의미하게 향상시키는 효과가 있었다. 예컨대, 인지행동기법을 응용한 집단 프로그램이나 사회정서학습 프로그램을 통해 학생들은 감정 조절, 문제 해결, 목표 설정, 긍정적 자기 대화 등의 기술을 연습하고 스트레스 상황을 시뮬레이션해 볼 수 있다. 이러한 연습은 청소년의 전전두엽 기반 조절능력을 강화하여 실제 어려움에 부딪쳤을 때 과도한 불안에 빠지지 않고 침착하게 대처할 수 있게 해준다. 마지막으로, 디지털 리터러시 교육을 통해 AI 등의 도구를 올바르게 활용하는 법도 가르쳐야 한다. AI를 사용하더라도 그것을 자기 학습의 보조 수단으로 삼고 핵심적인 사고 과정은 직접 수행하도록 지도하는 것이다. 예를 들어, ChatGPT를 쓰더라도 자신의 아이디어를 먼저 구상하고, AI가 제안한 정보를 비판적으로 검토 및 수정하여 최종 결과물을 만들게 하는 훈련이 필요하다. 이를 통해 학생들은 인지적 노력을 들이지 않고 얻은 결과물은 일종의 빚으로 남는다는 사실을 깨닫고, 기술을 주체적으로 통제하면서 학습 동기와 창의성을 유지할 수 있을 것이다. 아무튼, 현대 청소년들의 자기조절력 저하와 회피 성향 증가는 개인과 주변 환경, 사회적 요인들이 복합적으로 얽힌 문제이다. 본 고에서는 특히 발달 단계에서의 적절한 역경 경험 부족과 과잉보호적인 양육, 그리고 AI 기술 남용이라는 세 가지 측면에 주목하여 이를 뇌 발달과 연관지어 살펴보았다. 연구들이 시사하는 바는 분명하다: 청소년기의 두뇌는 도전과 자율적 경험을 먹고 자란다. “고생은 사서도 한다”는 속담처럼, 적당한 어려움과 실패의 경험이 장기적으로는 전전두엽을 비롯한 인지 조절 능력을 발달시켜 회복탄력성과 비판적 사고력을 키우는 밑거름이 된다. 반대로, 아무리 선의에서 비롯된 것이라 해도 과잉보호와 통제는 아이들의 성장 기회를 빼앗아 뇌 발달을 저해할 수 있으며, 기술의 편의에 기대어 노력을 회피하는 습관은 두뇌를 나태하게 만들어 미래의 더 큰 성장 기회를 잃게 만들 수 있다. 그러므로 교육학적 대응은 균형 잡힌 접근이어야 한다. 한편으로는 청소년들이 안전한 한계 내에서 충분히 위험을 감수하고 자기 주도적으로 학습할 수 있는 환경을 조성하고, 다른 한편으로는 그들을 둘러싼 부모와 교사, 그리고 사회 전체가 실패를 용인하고 배움의 과정으로 격려하는 문화를 만들어야 한다. 뇌 과학에 기반한 교육은 더 이상 선택이 아닌 필수다. 성장기 두뇌의 특성을 이해하고, 그에 부합하는 도전적이면서도 지지적인 양육과 교육 전략을 적용할 때 비로소 우리의 청소년들은 미래 사회에 필요한 자기조절력과 창의적 사고력을 갖춘 건강한 성인으로 자랄 수 있을 것이다. 이는 개인의 행복을 넘어 사회 공동체의 회복탄력성을 높이는 길이기도 하다. “훈련된 뇌”는 인위적 울타리가 아닌, 스스로 부딪치고 극복한 경험 속에서 길러진다는 점을 기억해야 할 것이다. 오늘날 우리 청소년들에게 필요한 것은 과도한 보호보다 성장할 수 있는 자유이며, 실패를 두려워하지 않는 도전의 기회다. 이를 뒷받침하는 과학적 근거들은 충분하며, 이제 남은 것은 이러한 통찰을 교육 현장과 가정에서 실천하는 일이다. 우리의 미래 세대가 건강하고 유능한 두뇌를 갖추도록 돕는 것은 교육자와 부모 모두의 책임이자 특권임을 명심해야 할 것이다.

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