목소리를 숫자로 바꿔본 시간 — 수택고등학교 ‘Fourier-LAB’ AI 음성인식 탐구 수업 후기
내가 낸 소리가 화면 위에서 곧바로 곡선 그래프로 바뀌어 나타나자, 여기저기서 “이게 내 목소리야?” 하는 반응이 터져 나왔습니다. 수택고등학교에서 진행된 오드랩의 ‘Fourier-LAB’ 수업 현장을 전해드립니다.
Fourier-LAB, 어떤 수업인가요?
Fourier-LAB은 눈에 보이지 않는 소리가 어떻게 숫자와 그래프로 기록되는지를 직접 만져보고 조작하며 배우는 오드랩의 실험형 프로그램입니다. 딱딱한 공식으로 시작하기보다, 손으로 다이얼을 돌리고 결과를 눈으로 확인하는 과정을 통해 AI 음성 기술 뒤에 숨어 있는 수학 원리에 자연스럽게 다가가도록 설계되었습니다.
파형을 조립하고, 내 목소리를 분해하다
지난 5월, 수택고 학생들이 이 수업에 참여했습니다.
학생들은 진폭과 주파수 슬라이더를 직접 움직이며 서로 다른 파형을 만들고 겹쳐보았습니다. 두 파동이 만나 커지거나 사라지는 보강간섭·상쇄간섭, 그리고 맥놀이 현상을 화면으로 직접 확인하면서 “소리도 결국 계산 가능한 데이터구나”라는 감각을 얻었습니다. 이후 소리를 함수식으로 나타낼 수 있다는 개념과 푸리에 변환을 배우고, 각자 자신의 목소리를 그래프로 뽑아보는 시간도 가졌습니다. 녹음된 자기 목소리가 낯설게 들리는 이유는 무엇인지, 학생들 스스로 답을 찾아가는 모습이 인상적이었습니다.
소리가 글자로 바뀌는 원리
이어서 멜 스펙트로그램을 이용해 음성이 텍스트로 변환되는(STT) 과정을 단계별로 실습했습니다. 실습을 거치며 학생들은 한 가지 중요한 사실을 깨달았습니다. AI는 우리처럼 소리를 ‘단어’로 듣는 것이 아니라, 파형의 패턴을 주파수 데이터로 쪼갠 뒤 가장 가능성 높은 단어를 확률적으로 추정한다는 점입니다. 마지막으로는 목소리 프로필 기능을 통해, 데이터화된 음성이 실제 어떤 분야에서 쓰일 수 있는지 함께 토론하며 수업을 마무리했습니다.
적극적으로 참여해준 수택고 학생들 덕분에 강사진에게도 뜻깊은 시간이었습니다.
실험탐구·주제탐구 수업을 준비 중이신가요?
Fourier-LAB은 수학 교과의 삼각함수, 확률과 통계뿐 아니라 정보 교과의 데이터분석, 추상화와 알고리즘, 인공지능기초의 인공지능과 탐색 단원까지 폭넓게 활용할 수 있는 융합 프로그램입니다. 실험탐구반, 동아리, 창의체험 활동을 계획 중인 선생님이라면 눈여겨보시길 추천합니다.
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