[2026 행복한 대전교육 프로젝트] 대전과학고, 미래 과학기술자 양성의 새로운 모델 제시

대전시교육청-중도일보 공동캠페인
13. 대전과학고
SW·AI 교육과 실제 연구 경험으로 창의적 문제해결력 강화

대전과학고등학교가 미래 과학기술 인재 양성을 위한 교육 모델을 선보이고 있다. 소프트웨어(SW)·인공지능(AI) 중심의 특화 교육과정과 국내외 주요 대학·연구기관과의 연계를 바탕으로 학생들의 과학적 탐구력과 창의적 문제해결 역량을 키우는 것이 핵심이다. 학생이 스스로 문제를 정의하고 실제 연구 현장에서 해결책을 찾아가는 교육 생태계를 구축해 AI 시대에 필요한 과학기술 인재를 양성하고 있다.

대전과학고 전경.

▲AI 기술로 사회문제를 풀다… 체계적인 SW·AI 교육과정

대전과학고는 미래 사회에 필요한 SW·AI 기초·전문 소양을 키우기 위해 단계별 교육과정을 운영하고 있다. 학교가 개발한 AI 융합 교과는 모두 18과목이다. '컴퓨터 물리 해석', '첨단 화학', '인공지능 융합 연구', '융합수학' 등 실용적인 과목으로 구성됐으며 6개 교과 12과목의 맞춤형 교재도 직접 개발해 활용하고 있다.

학년별로 차별화된 SW·AI 몰입주간도 마련했다. 1학년은 'SW·AI 기술을 적용한 공동체의 문제해결 활동'을 통해 기초를 다진다. 2학년은 '과학을 쉽게 풀어내는 AI 큐레이터 프로젝트'와 'AI로 바라보는 사회 변화와 직업 탐색'을 중심으로 심화 활동을 수행한다. 3학년은 'SW·AI 기술과 관련된 미니 그랜드 퀘스트'를 스스로 정의하고 탐구 내용을 영상으로 제작한다.

지역사회와 연계한 활동도 이어가고 있다. 대전과학고는 'AI 영재캠프'를 통해 대전지역 중·고등학생들에게 SW·AI 교육 경험을 제공한다. 2026년 현재까지 50개 팀 182명이 참여했으며 교육은 'AI STEAM 강좌', 'AI 융합 프로젝트', 'AI 챌린지' 등으로 구성됐다.

'SW·AI 재능나눔체험전'에서는 유·초·중학생들이 다양한 SW·AI 체험 부스를 통해 과학 원리를 접할 수 있도록 돕는다. 대전과학고 학생들이 교내에서 쌓은 지식과 경험을 지역사회와 나누며 과학에 대한 관심을 확산하는 자리다.

대전과학고 재능나눔 체험전.

▲국내외 연구기관과 손잡은 실제 연구 현장 체험

대전과학고의 교육은 교실을 넘어 국내외 연구 현장으로 이어진다. 국내 대학·연구기관 및 해외 연구자와 연계한 'Action Research & Global Research Program'을 통해 학생들에게 전문적인 연구 경험을 제공한다. 학생들이 미래 과학기술자로서 진로를 구체적으로 설계하고 과학적 탐구력과 창의적 문제해결력, 의사소통 능력을 키우도록 하는 데 목적이 있다.

국내 프로그램인 'Action Research'는 연구책임자와 연구조교, 학생 3~4명이 팀을 이뤄 대면 방식으로 진행한다. 물리·화학·생명과학·지구과학 분야의 실험과 연구를 중심으로 서울대, KAIST, POSTECH, 연세대, 서울과학기술대, 아주대 등의 연구자들이 참여한다. 참여 학생은 2024년 14팀 42명에서 2025년 15팀 56명으로 늘었으며 2026년에는 규모를 더욱 확대할 예정이다.

주제도 구체적이고 다양하다. 서울과학기술대에서는 'YOLO와 MediaPipe를 활용한 실시간 손 동작 인식 기반 인터랙티브 게임 구현', KAIST에서는 '꼬리물체 형상 변화에 따른 풍속별 항력 변화 특성 분석'을 진행하고 있다. 서울대 AI연구원에서는 '자율주행 농구 슈팅 로봇의 통합 제어 시스템 구현'과 같은 고난도 과제를 다룬다.

해외 프로그램인 'Global Research'는 해외에서 활동하는 대전과학고 졸업생 등 연구자와 학생 3~4명이 팀을 구성해 온라인으로 진행한다. 수학과 정보과학 분야를 중심으로 하되 필요에 따라 다른 과학 분야까지 범위를 넓힌다. 미국 텍사스대학교 오스틴캠퍼스(The University of Texas at Austin)와 캘리포니아대학교 어바인캠퍼스(University of California, Irvine), NASA 등에 소속된 연구자들이 참여하고 있다.

주요 과제는 '일상 일정 인지를 지원하는 공간 고정형 캘린더 인터페이스 연구', '과당이 질병을 일으키는 기작 연구', '지구 온난화가 구름의 복사 균형에 미치는 영향 분석: ERA5 외향장파복사 시계열 분석' 등이다. 학생들은 해외 연구자의 지도를 받으며 국제적인 연구 경험을 쌓고 학문적 시야를 넓히고 있다.

대전과학고 AI영재캠프. (사진=대전과학고 제공)

▲학생 주도 탐구 역량과 미래 진로 비전 함께 강화

이러한 프로그램들은 여러 측면에서 의미 있는 성과가 기대된다. 무엇보다 학생들은 실제 연구자와의 협업 속에서 문제를 정의하고 해결 방안을 탐색하는 경험을 통해 자기주도적 탐구 역량과 창의적 문제해결 역량을 기를 수 있다.

또 국내외 연구자 및 본교 졸업생과의 연계 체계를 바탕으로 학교 연구 프로그램의 확장성과 지속가능성을 높일 수 있다는 장점이 있다. 연구 결과를 공유함으로써 교육적 효과와 후속 참여 동기를 동시에 높일 수 있기 때문이다. 나아가 학생들이 축적한 탐구 경험과 재능을 지역사회와 나누는 선순환 구조를 만들 수 있다는 점에서도 의미가 있다. 이는 지역사회에 기여하고 학생들의 사회적 책임감을 함양하는 데 중요한 역할을 한다.

대전과학고는 앞으로도 국내외 연구기관과의 협력을 확대하고 더욱 다양한 SW·AI 프로그램을 개발·운영해 미래 과학기술 인재들의 요람으로서 위상을 강화해 나갈 방침이다.

대전과학고 재능나눔 체험전. (사진=대전과학고 제공)

이지영 대전과학고 교장은 "학생들이 지식을 배우는 데 머물지 않고 스스로 문제를 발견해 연구자들과 해결책을 찾아가는 경험이 미래 과학기술자로 성장하는 밑거름이 될 것"이라며 "SW·AI 교육과 국내외 연구기관과의 협력을 확대해 학생들의 창의적인 도전이 실제 연구 성과로 이어질 수 있도록 지원하겠다"고 말했다.
고미선 기자