Photomath Inc.가 개발한 포토매스(Photomath)는 안드로이드용 무료 교육 앱입니다. 수학에 대한 두려움을 없애고 누구나 쉽고 즐겁게 수학을 배울 수 있도록 돕는 것이 핵심 목표입니다.
사용법은 아주 간단합니다. 스마트폰 카메라를 수학 문제에 향하기만 하면, 앱이 자동으로 문제를 인식해 단계별 풀이 과정을 화면에 보여줍니다. 2014년 출시 이후 구글 플레이 스토어를 비롯한 각종 앱 스토어에서 꾸준히 상위권을 지켜온 인기 앱이기도 합니다.
포토매스는 어떻게 개발되었을까?
포토매스의 핵심 기능은 개발사의 독자 소프트웨어 기술로 구현되었습니다. 카메라가 문제를 향하면 불과 1초 남짓 만에 문제를 감지하고 풀이를 띄울 정도로 반응 속도가 빠릅니다.
문제를 풀려면 먼저 문제를 '읽어야' 하는데, 여기서 포토매스의 '눈' 역할을 하는 것이 최신 모바일 비전(영상 인식) 기술입니다. 스캐너 성능이 뛰어나 사진을 찍을 필요조차 없이 카메라를 문제에 가리키는 순간 바로 인식합니다. 또한 직관적으로 설계된 키보드를 이용해 문제를 직접 입력하거나 수정할 수도 있습니다.
포토매스의 작동 원리
포토매스는 크게 두 단계로 작동합니다. 첫 번째는 카메라로 수학 문제를 스캔하고 인식하는 단계이고, 두 번째는 수학적 원리를 바탕으로 설계된 알고리즘으로 문제를 푸는 단계입니다.
문제를 스캔할 때는 OCR(광학 문자 인식) 기술이 활용됩니다. Microblink가 개발한 이 기술은 손글씨든 인쇄된 글씨든 문자와 기호를 하나하나 정확하게 식별합니다.
식이나 문제가 성공적으로 스캔되면, 방대한 수식 데이터베이스를 갖춘 알고리즘이 어떤 공식으로 문제를 풀 수 있는지 찾아냅니다. 이후 알고리즘이 실제 계산을 수행하는데, 다른 많은 수학 앱과 달리 포토매스는 정답만 던져주는 것이 아니라 계산 과정의 모든 단계를 보여준다는 점이 가장 큰 차별점입니다.
즉, 사람이 종이에 풀이 과정을 차례로 적어 내려가듯 동일한 순서로 문제를 해결합니다. 이 앱은 인공지능(AI)과 머신러닝 분야의 발전이 만들어낸 대표적인 성과 중 하나라고 할 수 있습니다.
또한 앱이 문제를 스캔한 후에도 수식을 직접 수정할 수 있습니다. 식 옆에 있는 연필 모양 아이콘(편집 아이콘)을 누르면 손쉽게 값을 변경할 수 있습니다.
이 기능을 활용하면 같은 문제에 서로 다른 값을 넣어가며 연습할 수 있고, 스캐너가 식을 잘못 인식했을 때도 유용하게 사용할 수 있습니다.
학생들에게 어떤 도움이 될까?
요즘 아이들이 집에서 수학 공부를 하는 일은 늘 어렵고 시간이 많이 드는 일입니다. 집에는 선생님이 없고, 부모님은 학창 시절 수학을 어떻게 풀었는지 기억하기 어려우며, 과외는 비용 부담이 크거나 구하기 쉽지 않습니다.
포토매스가 있다면 수학 때문에 막힌 학생이라면 누구나 즉시 도움을 받을 수 있습니다. 앱은 단계별 풀이를 제공하고 각 단계마다 설명을 덧붙여, 학생이 문제가 어떻게 해결되는지 제대로 이해하도록 돕습니다. 사용자의 수준에 맞춰 계산 단계를 조절할 수 있고, 하나의 단계를 더 잘게 나눠서 확인할 수도 있습니다.
30개 이상의 언어를 지원하기 때문에 학생들은 자신의 모국어로도 앱을 편하게 활용할 수 있습니다.
수학 학습을 진짜 혁신할 수 있을까?
포토매스가 처음 세상에 나왔을 때 사람들은 휴대폰 카메라만으로 수학 문제를 푼다는 개념 자체에 놀라워했습니다. 개발사는 그 이후로도 사용자 경험에 집중하며 새로운 기능을 꾸준히 추가해 왔습니다.
수학 실력이 어느 정도인지, 어떤 학습 스타일을 가졌는지, 어떤 언어를 쓰는지와 상관없이, 포토매스는 지루한 수학 시간을 매끄럽고 재미있으며 직관적인 학습 경험으로 바꿔줍니다.
1. 손글씨 인식: 포토매스의 혁신적인 성과 중 하나입니다. 10만 장이 넘는 손글씨 이미지가 학습에 활용되었으며, 새로운 신경망 시스템은 거의 98%의 정확도로 손글씨를 판독합니다.
2. 그래프 탐색: 그래프의 정의역, 최솟값, 최댓값, 근(root) 같은 세부 정보를 손쉽게 확인하고 탐색할 수 있는 기능입니다.
3. 애니메이션 계산: 정답만 보여주는 대신 숫자와 계산 과정을 애니메이션으로 시각화해, 학생들이 풀이 단계를 자연스럽게 따라갈 수 있도록 만든 기능으로 많은 학생들의 호응을 얻고 있습니다.
구글 플레이 스토어에서 평점 4.7점, 1,100만 건이 넘는 다운로드, Goodwater Capital로부터 600만 달러의 투자 유치까지 — 이러한 성과가 가능했던 데에는 분명한 이유가 있습니다. 포토매스는 컴퓨터 비전 기술이 사용자 경험을 어떻게 바꿀 수 있는지 보여주는 훌륭한 사례입니다.
이 기술은 수작업 데이터 입력을 대체하는 방식으로 다른 산업 분야에도 활용될 수 있습니다. 수학을 어려워하는 자녀에게 더 큰 화면에서 앱을 사용하게 하고 싶다면 PC용 버전을 다운로드해 보세요. 아이의 수학에 대한 흥미가 달라지는 것을 직접 확인할 수 있을 것입니다.