대규모 언어 모델(LLM)을 활용한 인공지능(AI) 도구가 일상화되면서, 학습과 업무 효율을 높이는 데 도움이 된다는 평가를 받아왔다.
하지만 최근 미국 MIT 미디어랩(MIT Media Lab) 연구진은 ChatGPT와 같은 AI 도구의 사용이 오히려 인간의 뇌 기능과 학습 능력에 부정적 영향을 미칠 수 있다는 연구 결과를 발표했다.
연구는 총 4개월에 걸쳐 54명의 대학생을 대상으로 진행됐다. 참가자들은 세 그룹으로 나뉘어 △ChatGPT 사용 그룹 △구글 검색 활용 그룹 △외부 도움 없이 뇌만으로 에세이 작성 그룹으로 구성됐다. 모든 참가자는 뇌의 전기적 활동을 측정하는 뇌파 측정기(EEG)를 착용한 상태에서 에세이 작성을 수행했다.
그 결과, ChatGPT를 사용한 그룹은 에세이 작성 중 뇌의 활동이 눈에 띄게 저하됐으며, 학습 기억력과 언어 구성 능력, 창의성 등 주요 인지 영역에서 일관된 저하를 보였다.
특히 ‘뇌만 사용한’ 그룹은 다른 두 그룹에 비해 뇌 활성도가 높았으며, 더 창의적이고 독창적인 아이디어를 담은 결과물을 제출했다.
연구진은 “처음에는 ChatGPT 사용의 편리성이 분명해 보였지만, 시간이 지나며 인지 기능 저하라는 대가를 치르게 되는 구조였다”고 설명했다.
실제로 ChatGPT 그룹의 참가자들은 시간이 지날수록 점수, 언어 구성, 뇌파 측면에서 모두 하락세를 보였으며, 이는 단순한 도구 의존이 아닌 뇌 기능 자체의 ‘학습 저하’를 시사하는 결과로 풀이된다.
또한 연구에서는 ChatGPT를 활용한 학생들이 추후 직접 에세이를 작성하도록 했을 때조차 뇌 활동이 충분히 회복되지 않는 경향이 나타났다. 반면 구글을 사용한 그룹은 중간 수준의 뇌 활동을 보였고, 정보 탐색과 사고를 결합하는 과정에서 오히려 학습 효과를 얻은 것으로 분석됐다.
MIT 연구팀은 “LLM의 사용은 사용자로 하여금 도출된 답변을 비판적으로 검토하는 인지적 노력을 줄이게 만든다”며, “이는 알고리즘이 우선순위에 따라 정보를 제시하는 새로운 형태의 ‘에코 챔버(폐쇄적 정보환경)’로 발전하고 있다”고 경고했다.
특히 연구진은 ChatGPT가 제공하는 답변이 결국 데이터셋과 기업의 알고리즘적 판단에 의해 생성된 확률적 응답이라는 점에서, 사용자는 그 ‘편향성’과 ‘한계’를 반드시 인식하고 있어야 한다고 강조했다.
이번 연구는 과학 논문 사전 공개 arXiv 플랫폼에 발표되었으며, 향후 AI 도구의 교육적 활용에 있어 보다 체계적인 윤리 가이드라인과 자기 주도 학습 능력 유지 전략이 필요하다는 문제의식을 던지고 있다.