본 연구는 코로나19 팬데믹 이후 심화된 교육격차를 해소하기 위하여 취약계층 초등학생에게 제공한 인공지능 학습기와 지역사회 자원을 활용한 멘토링의 개입 효과를 분석하고자 하였다. 본 연구의 대상은 멘토링 프로그램에 참여한 취약계층 초등학생 104명이다. 이들은 약 8개월 동안 인공지능 기술을 적용한 학습기를 활용하여 자기 주도적으로 학습하였고, 지역사회 자원봉사자의 학습지원, 정서지원 멘토링을 받았다. 본 연구는 단일집단 사전-사후 검사 설계로 이루어졌고, 본 연구에서 분석한 자료는 연구참여자들이 8개월 동안 사용한 인공지능 학습기의 출석률과 학습 수행률, 국어와 수학 사전-사후 형성평가 점수, 그리고 자기 기입식으로 조사한 학습효능감이다. 연구 결과, 멘토링에 참여한 학생들의 국어와 수학 점수는 모두 통계적으로 유의하게 향상되었다. 학생들의 인공지능 학습기 활용도에 따라 ‘고활용 집단’과 ‘저활용 집단’으로 분류하였는데, 특히 ‘고활용 집단’ 학생의 수학 점수가 큰 폭으로 향상하였으며, 학습효능감도 높게 나타났다. 본 연구는 에듀테크 기술과 지역사회자원을 활용하여 취약계층 학생들의 교육격차를 해소하려는 새로운 시도였으며, 또 이 과정에서 학교를 대신할 수 있는 지역사회 안전망의 구축 가능성을 확인했다는 점에서 의의가 있다.