과학실험과 데이터 조작

최근 황우석 교수의 데이터 조작에 대한 이야기가 말이 참 많습니다.
황우석 교수가 (이젠 교수가 아닌가? -_-) 배아 줄기세포에 대한 원천기술을 갖고 있었는지 아닌지와 상관없이 황교수의 데이터 조작은 크게 잘못 된 것입니다.
이번 조작을 살펴보면서 든 생각은….
그 조작을 밑의 사람들이 알았다 하더라도 당연한 것으로 받아드리지 않았을까 하는 생각입니다.

우선 그네고치기님의 글을 읽고 제 글을 계속 읽어주셨으면 좋겠습니다.

굳이 그네고치기님의 글이 아니더라도 데이터 조작은 쉽게 발견할 수 있습니다. 한 과에 10명의 교수가 있는 실정이라면 이 과에서 1년에 나오는 논문은 약 20~40개 정도가 될 것입니다. 그런데 이 논문들 중에 30개 정도가 실험을 한 논문이라면 그 중 몇개가 조작이 없이 순수하게 만들어진 데이터를 그대로 사용한 논문일까요?
마지막 과학자라고 일컬어지는 파인만도 자신의 저서에서 이야기했듯이 실험에서의 측정값은 얼마든지 틀릴 수 있습니다. 그래서 그래프 끝의 한두점의 위치는 믿지 않아야 한다고 파인만이 일갈하고 있지요.
우리나라에서는 어떻게 될까요? 참 아이러니하게도 실험 데이터가 잘 나왔는데 끝의 한두개가 이상하면 그냥 삭제하고 논문을 작성할 것입니다. 왜냐하면 이론과 맞춰야 하니까요.
그래서 우리나라에서 나오는 실험 논문들은 혁신적인 것을 찾아보기 힘든 것인지도 모릅니다. 왜냐하면 기존의 것과 달라야 하는 상황에서도 항상 기존의 것과 맞춰나가기 때문입니다.

초전도현상을 발견했던 온네스라는 사람의 이야기를 잠시 해보면…
최초로 초전도 현상을 발견하고 저항을 측정한 사람은 온네스 밑에서 있던 대학원생이었다고 합니다. 당시 고가장비였던 저항 측정장비가 4K 근방에서 수은의 저항을 측정하는 도중 두 번인가 세번인가 타버린 것입니다. 열받은 온네스는 그 대학원생을 내쫒고, 자신이 직접 실험을 해 봤는데…. 자기가 해도 장비가 타버리더라는군요. -_-
결국 이를 끝까지 추적한 온네스튼 초전도현상을 발견한 사람으로 기록되었고, 이를 처음 관측했던 이름없는 학부생은 어떻게 됐는지 알려지지 않았습니다.

실수나 이상한 것으로부터 출발하지 않으면 새로운 세계로 나아가기는 무척이나 힘듭니다.
과학은 이론과 실험이 절반의 비중을 차지하는데, 우리나라에서는 실험을 이론을 확인하는 시녀 정도로 가르치는 것 같아서 많이 안타깝습니다.

정확한 결과를 얻는 것보다는 오차가 생긴 원인을 계산해 내는 방법을 교육시키는 것이 더 큰 교육이 될 것이라고 생각합니다.

대학교 학부과정에서 물리학 실험을 하면….
어떤 실험은 매우 정확한 값이 나오기도 하지만[footnote]물의 표면장력 실험 같은 경우는 오차가 2% 안에 들 정도로 정확히 나오죠.. 기주의 공명 실험도 오차가 거의 0에 가깝게 나오는 실험입니다.[/footnote] 대부분의 실험은 오차가 매우 크게 나옵니다.[footnote]힘의 평형 실험은 오차가 크게 나올 수밖에 없는 실험입니다. 실험장비의 영향으로…. 철사의 뒤틀림상수 측정 실험도 오차가 크기로 유명하죠.[/footnote] 실험 리포트를 쓸 때 검토와 토의를 작성해야 하는데, 많은 실험 참가자들이 이 부분을 쓰기를 어려워합니다. 무엇을 써 넣어야 할까 항상 고민하죠.
가만히 생각해 보면… 오차가 발생했으면 왜 오차가 나왔는지, 오차가 작았으면 왜 오차가 작았는지… 그리고 더 실험을 잘 하기위해서 필요했던 것들은 무엇이었는지 잠시만 생각해도 몇 장은 채울 수 있습니다. 왜 그런 것은 생각하지도 않고 쓸 것이 없다고 이야기만 하고 있는지는 이미 여러분들도 다들 잘 아실 것으로 생각합니다.

[#M_ps. 뒤틀림 상수 측정 실험의 오차에 대해서….|ps. 뒤틀림 상수 측정 실험의 오차에 대해서….|
위에 예를 든 철사의 뒤틀림 상수 측정 실험에서 오차가 크게 나오는 이유는 여러가지가 있을 수 있습니다. 그 많은 이유 중 한 가지는 무거운 철공을 철사의 끝에 매달기 위한 작은 고리가 달려있는데 고리의 회전관성모멘트의 값이 너무 커서 (교재에서처럼) 무시하면 오차가 크게 나올 수밖에 없는 것입니다.(약 30%정도…) 이 고리의 크기를 측정해서 좀 더 자세하게 회전관성모멘트를 계산하면 오차를 (약 10% 이내로) 줄일 수 있습니다.
(이걸 대학교 1학년 때 다 계산해서 리포트에 써 냈더니 당시 조교가 써놨던 말이 생각나네요. “뭔가 열심히 한 것 같은데 도저히 무슨 소리를 한 것인지 알 수가 없다.”고….)_M#]