뇌신호 이용한 외국어 단어학습 기억형성 예측 연구 결과 발표
고려대 크리스티안 왈라븐 교수팀, TNSRE 논문 게재
뇌 속에서의 학습과정 뿐 아니라 교육 분야의 발전까지 기대

▲ 왼쪽부터 크리스티안 왈라븐 교수(교신저자), 강태호 석박사통합과정생(제1저자)

학습한 외국어 단어의 기억 가능성을 뇌신호를 이용해 예측하는 연구결과가 발표됐다.

대학원 인공지능학과 크리스티안 왈라븐(Christian Wallraven) 교수 연구팀이 바이오메디컬 분야 저널인 「IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering(TNSRE)」에 9월 10일자로 논문이 게재됐다.
* 제목 : EEG-based Prediction of Successful Memory Formation during Vocabulary Learning
* 저자 : Taeho Kang (고려대, 1저자), Yiyu Chen (고려대), Siamac Fazli (Nazarbayev University), Christian Wallraven (고려대, 교신저자)

논문에 따르면, 연구팀은 프로그램을 이용해 독일어 단어를 학습 및 복습하는 과정에서 얻은 뇌신호(EEG) 데이터를 기반으로 연구를 진행했다. 이 데이터를 기반으로 기억형성 여부를 예측하는 뉴럴 네트워크 분류 훈련 결과, 학습자가 학습한 단어를 다음날 기억할 수 있을지 여부를 무작위 수준 이상으로 예측 가능함이 확인됐다.

논문의 교신저자인 크리스티안 왈라븐(Christian Wallraven) 교수는 “뇌신호를 이용한 학습 과정에 대한 연구는 인간의 뇌 속에서 학습이 어떻게 일어나는지에 대한 이해를 도울 뿐만 아니라 인간 학습의 보조와 증강에 활용 가능 잠재성이 있어 앞으로 교육 분야 등의 발전에 기여할 수 있을 것으로 보인다.” 라고 이번 연구의 의의를 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 재원으로 정보통신기획평가원의 지원(과제번호 2017-0-00451 및 2019-0-00079)과 한국연구재단의 지원(과제번호 NRF-2017M3C7A1041824), 그리고 카자흐스탄 Nazarbayev 대학의 지원(과제번호 240919FD3926)으로 이뤄졌다.    

[ 그 림 설 명 ]

▲그림 1. 학습 및 복습 과정별 단어 기억 성공 뇌신호와 실패 뇌신호에 대한 통계적 비교

▲그림 2. 뉴럴 네트워크를 이용한 학습자별 학습 및 복습 과정 신호에 대한 기억형성 여부 예측 결과