[사이언스칼럼]수학, 산업수학에 길을 묻다

윤강준 국가수리과학연구소 산업수학전략연구부장

많은 전문가들은 현시기의 수학은 위기라고 진단한다. 최근 수학과를 폐지하는 대학의 수가 늘고 있으며 그나마 나머지 대학들의 상당수가 수학과의 존폐를 심각하게 고민하고 있다. 또한 교육전문가들은 사교육 문제의 주요인 중 하나로 수학을 지목하고 사교육의 폐해를 없애고 공교육을 살리려는 방안으로 수능에서의 수학의 난이도를 낮추고, 교과과정에서 행렬이나 기하학 등 어려운 분야를 제외하고 미적분의 교육을 최소화하는 등 중고등과정에서 어려운 수학 내용을 최대한으로 간소화 시켰다.

이로 인해 중고등과정에서 배운 수학교육만으로는 미적분과 행렬을 기초로 해 다루어지는 대학에서의 수학교육은 학생들이 학습하기엔 더욱 어려워졌으며, 이공계 대학에서도 기초적으로 이수해야 하는 미적분학에 대한 능력이 현저하게 낮아짐으로써 고등학교 과정에서 배웠어야 할 기초 미적분학을 대학에서 다시 가르치는 등 교과과정에서의 학문적 괴리가 날로 심각해지고 있다. 이에 대한 악영향으로, 수학은 머리 좋은 사람들이 하는 분야라는 오해가 더욱 심화돼 많은 학생이 수학을 전공하는 것을 기피하고 그 여파로 많은 대학에서는 수학과를 폐지하고 있다.

그런데 이런 문제를 해결하기 위해선 정부는 중고등과정에서의 수학교육과 수능에서의 출제범위나 난이도 등 제도적 방안에 대해서 보다 심도 있게 고민해야 하겠지만, 필자는 수학과 그 기능에 대한 인식의 전환이 수반되지 않고선 위에서 언급한 문제를 획기적으로 해결하기는 어렵다고 본다. 즉, 사회 전반에서 수학을 단순히 과학과 기술을 개발하고 발전시키기 위한 학문의 한 분야이거나 심하게는 계산능력의 배양을 위해서 가르치고 또 배우는 과목이라기보다는 작게는 생활 속에서 우리가 합리적으로 판단하게 하는 사고의 기본능력을 가르치는 것에서 크게는 국가발전을 이끌 미래기술의 핵심동력이라는 인식의 전환이 필요하다.

즉, 수학의 기능은 단순히 계산능력의 배양이나 이론의 적용이 아닌 주어진 상황이나 조건에서 정답 등 최적의 답을 구하는 능력을 기르는 것이며, 이것이 현재의 AI시대에서 수학이 핵심 기술로 부각되는 이유이다. 왜냐면, AI 기술의 개발은 존재하는 기술의 적용보다는 주어진 상황에서 최적의 알고리듬을 찾고 이 알고리듬을 구현하는 방법을 제시하는 데 있기 때문이다.

이런 수학적 기능을 적극 활용하면 수학은 현재의 위기를 돌파하여 또 다른 도약을 이룰 수 있는 절호의 기회로 삼을 수 있다. 즉, 사회적 기류에 편승하여 현장에서 직접적으로 필요로 하는 프로그래밍과 같은 기술이나 이론을 가르치기보다는 현장에서 필요로 하는 '문제해결능력'을 배양하는 교육으로 전환하거나 이를 위한 교육과정을 마련하여 현장에서 시시각각 발생하는 다양한 문제에 대하여 효율적으로 해답을 제시하는 인재를 양성한다면 수학은 지금의 위기를 돌파할 수 있다. 이런 인재의 채용으로 인하여 중소기업이나 공공기관 등 산업현장에서는 제기되는 문제마다 발생하는 기술 개발이나 구매에 투자되는 경비를 획기적으로 절감할 수 있기 때문이다. 그런데 이런 능력을 지닌 인재를 양성하고 또한 산업계나 공공기관, 그리고 의료계 등 현장에서 발생하는 문제를 직접적으로 해결하는 분야가 산업수학이다.

이런 면에서, 우리 지역인 대전에 위치한 국가수리과학연구소(소장 정순영)에서 이런 수학적 기능을 산업계와 의료계에 적용하기 위하여 산업수학과 의료수학을 중점적으로 연구함으로써, 수학을 통하여 사회적 가치를 창출함은 물론, 선도적으로 수학의 외연을 확대하고 그 역할과 가치를 재고하고 있다는 것은 고무적인 소식이다.

위기는 곧 기회라고 하였다. 국가적 차원에서 산업수학을 적극 활용하고 이를 위한 제도적 기틀을 정부와 학계에서 마련한다면 반드시 수학은 또 다른 부흥기를 맞이하게 될 것이다. 윤강준 국가수리과학연구소 산업수학전략연구부장