과학기술학의 새로운 지평 중간시험

2012년 4월 24일 10:00~11:30

아래는 과학적 일화의 네 가지 구성 요소를 도식화한 그림이다. 아래의 문제에 답하라.

(1) a, b, c, d 네 개의 빈 칸에 들어갈 말은 무엇인가? (2점)
(2) 이론적 가설에 대한 평가가 간접적인 이유를 설명하라. (3점)

아래의 그림은 기어리가 제시한 이론적 가설의 평가 프로그램에서 5단계와 6단계를 표현하고 있다. a, b 두 개의 빈 칸에 들어갈 질문은 각각 무엇인가? (4점)

아래의 보도문들을 기어리의 평가 프로그램을 적용하여 분석하라. 분석 앞머리에 ‘긍정적 증거’, ‘부정적 증거’, ‘비결정적 증거’, ‘결정적 실험’, ‘모형 개발’ 등의 압축적 결론을 명시하라.

3.1 비둘기의 사랑 (4점)

서로 부리를 비벼대고 꾸꾸꾸 울며 힘을 합쳐 곧 나올 알을 위한 보금자리를 만드는 두 마리의 비둘기는 사랑의 상징 그 자체다.

이제 이 낭만적인 생각은 바꿔야겠다. 물론 수컷은 암컷을 향해 꾸꾸꾸 운다. 그리고 과학자들은 수컷이 이렇게 하여 암컷에서 산란을 유발하는 육체적인 변화를 자극한다고 생각했다. 그러나 럿거스 대학의 심리생물학자인 매방 쳉에 따르면, 난소에서 난포가 자라서 터져 알을 방출하게 하는 것은 암컷의 꾸꾸꾸 소리로 밝혀지게 되었다.

쳉 박사는 고통 없이 암컷이 꾸꾸꾸 울지 못하게 하는 실험을 고안했다. 수컷은 여느 때처럼 꾸꾸꾸 울었지만 아무 일도 일어나지 않았다. 반면 암컷이 녹음된 자기 울음소리를 들었을 때에는 그 결과로 유리사발로 만든 보금자리에 알을 낳았다.

쳉은 수컷의 우는 소리가 여전히 중요한 역할을 한다고 주의를 준다. 그것은 “암컷이 울게 하는 데 매우 효능이 있지만” 내분비적 변화를 유발하는 것은 암컷 자신의 울음이라고 쳉은 말한다.

3.2 그림자 한가운데의 밝은 점 (4점)

빛의 입자 모형에 의하면, 빛은 고속으로 움직이는 미립자로 이루어져 있으며 따라서 우리가 광선이라고 부르는 것은 실은 고속으로 움직이는 일종의 입자이다. 한편 빛의 파동 모형에 따르면, 빛은 잔잔한 수면을 건드리거나 팽팽한 줄을 진동시켰을 때 나타나는 파동처럼, 모종의 매질의 운동을 통해 전달되는 파동의 일종이다. 빛의 파동 모형은 빛이 미립자로 이루어져 있다는 뉴턴의 견해에 1세기 동안 가려져 있다가 1800년경에야 되살아났다. 영국인 영(Thomas Young)이 이를 먼저 주장하기 시작했고, 뒤이어 프랑스인 프레넬(Augustin Fresnel)도 파동 모형을 주장했다. 프레넬은 프랑스 학술원에서 주는 상을 받기 위해 자신의 모형을 제출했다. 학술원 심사위원이었던 푸아송(S. D. Poisson)은 프레넬의 모형이 맞다면 한 줄기의 가는 광선을 작은 원반에 비출 때 생기는 그림자 한가운데에 밝은 점이 나타나야 한다는 점을 추론해냈다. 푸아송을 비롯한 심사위원들은 그런 현상이 있다는 말을 들어본 적도 없었다. 또한 그런 것이 존재할 가능성도 아주 희박하며 따라서 프레넬의 가설은 반박된 것으로 생각했다. 알려진 입자 모형 중에도 그림자 한가운데 그런 밝은 점이 보일 거라고 예측한 것은 하나도 없었다. 그러나 아주 면밀하게 제어된 환경에서 실험하자 놀랍게도 바로 프레넬의 모형에서 예측되는 밝은 점이 분명히 나타났다(그림). 프레넬은 1818년에 그 상을 받았다.

3.3 외계인 유괴 (4점)

1980년대 말, 외계인에 의한 유괴가 일어난다는 주장은 홉킨스(Budd Hopkins)의 □침입자(Invader)□와 스트리버(Whitley Strieber)의 □영적 교섭(Communion)□과 같은 몇몇 책들이 출판되면서 다시 한 번 화제가 되었다. 두 책에서 이들은 겉보기에는 정상적인 생활을 하는 평범한 사람들이지만 실제로 외계인에게 유괴되었다가 조사를 받고 풀려났다는 이야기를 하는 사람들에 대해 논하고 있다. 많은 경우에 이들은 기억의 공백을 경험하고 유괴되는 꿈을 꾼 후에 저자들에게 찾아와 최면술을 통해 유괴된 이야기를 처음 털어놓았다. 이들의 이야기는 비슷한 줄거리를 보여 준다. 예를 들면, 외계인들은 전형적으로 키가 작고 초록색이나 회색 피부를 가졌고, 그들의 우주선은 전형적으로 접시 모양이다. 그리고 그들 대부분이 이전에 교제한 적이 없는 사람들이라는 사실이 이야기의 진실성을 보증하는 증거로 채택되었다. 서로 모르는 사람들이 어떻게 대체로 똑같은 이야기를 할 수 있겠는가? 홉킨스와 스트리버를 비롯하여 분명히 많은 사람들이 그런 유괴가 실제로 일어났다는 확신을 갖고 있다.

3.4 남자는 왜 여자를 의식할 때 ‘인지손상’ 보일까? (4점)

<사이언티픽 아메리칸>의 기사에 의하면, 여자들은 이성이 있다는 것에 별로 영향을 안 받는데, 남자들은 매력적 이성이 있는 상황이면, 아니, 여성이 다른 방에서 비디오캠을 통해 보고 있을 것이라는 간접 정보만 주어도 행동이 크게 달라진다. 무엇을 수행하는 능력(performance)이 매우 떨어진다. ‘인지적 손상’이 생기는 것이다.

실제 실험을 보자, 네덜란드 라인강 가에 있는 네이메헨 라드바우드대학(Radboud University Nijmegen)의 사회문화심리학 연구자(Sanne Nauts)와 동료들이 행한 연구에 의하면, 피험자들에게 다른 방에서 웹캠으로 관찰하는 사람이 있다고 하며 그 사람의 이름만(여자 이름 또는 남자 이름 중 하나)를 주었을 때에 남자 피험자들한테서는 여자가 보고 있다는 정보를 받은 것만으로도 스트룹 검사*에서 반응 시간이 길어졌다. 연구자들은 이 결과를 ‘여성 존재 정보에 의하여 남성의 인지적 수행이 손상된 것’이라고 해석했다(여자 피험자들은 이성 존재 정보에 따른 별 차이를 보이지 않았다). 즉 남성은 여성과 (보이지 않는 수준에서) 상호작용한다는 것을 알고 있다는 것만으로도 인지적 기능이 간섭을 받는 것 같다. 좋은 인상을 남기기 위하여 (불쌍하게도) 남성들은 더 많은 심리적(정신적) 에너지를 투입하고 그러다 보니 스트룹 검사 반응 속도가 늦어지는 것 같다.

이 연구의 요점은 우리가 ‘좋은 인상을 남겨야 한다’고 생각하며 행동한다면 우리의 인지적, 심리적(정신적) 기능은 정보 처리 부담을 안게 되고, 따라서 그 인지적 기능이 손상된다는 것이다. 이는 ‘내가 남에게 좋은 인상을 남기려 시도하는 것’ 자체가 우리 삶을 얼마나 힘들게 하고 있는가를 보여준다. ‘왜 여성들은 이성 관찰자가 있다는 것에 영향을 안 받았을까?’ ‘이것이 서구나 한국에 공통적인 문화 보편적 현상인가?’라는 남는 물음은 더 연구해 볼 만하다.

참고 : 스트룹 검사 실험

심리학의 시각 지각 실험 중에 유명한 실험이 하나 있다. 서구 대학생들의 대부분인 90% 이상이 수강하는 ‘심리학 개론’ 강의의 실험연습 시간(Lab Session) 세션에 참여하는 학생들이라면 누구나 잘 알고 있는 스트룹(Stroop) 실험이라는 대표적인 심리학 실험이다. 이 실험의 목적은 의식의 통제를 받지 않고 자동적으로 이루어지는 지각적 정보 처리가 의식의 통제를 받고 이루어지는 지각적 정보 처리 과정에 끼치는 영향을 살펴보는 데 있다.

실험의 대표적 상황은 색깔을 지칭하는 글자로 된 자극 재료들을 제시하고, 글자 자체를 읽는 게 아니라 그 글자에 쓰인 색깔을 말하게 하는 것이다(상황을 변형한 실험도 있는데, 예컨대 색깔 대신에 도형을 자극 재료로 쓰기도 한다). 여기에서는 상황 조건이 두 가지이다.

1. 글자색과 글자가 일치하는 상황 (eg. 빨간색으로 쓴 ‘빨강’을 보며 ‘빨강’이라 말하기)

2. 글자색과 글자가 일치하지 않는 상황 (eg. 파란색으로 쓴 ‘빨강’을 보며 ‘파랑’이라 말하기)

이 실험에서 예상할 수 있는 것은 1의 상황보다는 2의 상황에서 시각 자극 재료의 색깔을 말하는 반응시간(naming reaction time)이 더 길 것이라는 것이다. 왜냐하면 2의 상황에서는 자동적으로 가동되는 글자를 읽는 정보 처리가 그 글자가 쓰여진 색깔 이름의 정보 처리와 상충하기 때문이다.

스트룹 검사 실험은 단순히 인지 현상을 연구하는 인지심리학 실험을 넘어서서, 임상심리 분야에서 각종 심리적 문제를 진단하는 상황에 널리 적용되고 있다. 심리적으로 지쳐 있거나 다른 문제를 늘 생각하고 있으면 스트룹 검사에서 일반적으로 반응이 느리다.