강력한 가설 진술 작성하기

간단히 말해서, 가설 진술은 둘 이상의 변수 사이의 관계를 상정합니다. 가설진술은 연구에서 일어날 것이라고 여러분이 생각하는 일을 예측합니다. 가설 진술은 검정이 가능해야 합니다. 검정이 불가능하다면 해당 논문에서 수행할 연구가 없습니다. 산불이 날씨에 영향을 미치는지 여부가 논문 질문이라면, “산불이 토네이도를 유발한다”는 가설이 될 것입니다. 그러나 좋은 가설의 기준을 충족하려면 가설은 몇 가지 핵심 요소를 갖추어야 합니다.

이 글에서는 약한 가설과 강력한 가설이 어떻게 구별되는지 살펴보겠습니다. 또한 강력한 가설 진술과 훌륭한 학위논문을 작성할 수 있도록 논문 질문을 표현하고 변수를 구성하는 방법을 알아보겠습니다.
 

위에서 언급했듯이, 가설 진술은 두 변수 간의 관계를 상정하거나 고려합니다. 위의 가설 진술 예시에서 두 변수는 산불과 토네이도이며, 둘 사이에 가정된 관계는 인과관계입니다(산불이 토네이도 유발). 위의 예시에서는 앞으로 조사할 내용이 명확합니다. 산불과 토네이도의 관계가 바로 그것입니다.

강력한 가설 진술은 다음을 갖추어야 합니다.

• 명확성
• 둘 이상의 변수 간의 관계 예측
• 검정 가능성

가설은 그저 맹목적으로 추측하는 것이 아닙니다. 기존 이론과 지식을 기반으로 구축 되어야 합니다. 토네이도는 화재가 특정 규모에 도달하면 산불 근처에서 관찰되는 경우가 잦습니다. 또한, 토네이도가 산불과 함께 목격된 많은 지역에서는 토네이도가 정상적인 기상 현상이 아닙니다.이러한 기존 지식은 가설 정립에 영향을 미쳤습니다.

논문 질문에 따라, 연구 논문에는 둘 이상의 가설 진술이 있을 수 있습니다. 중요한 것은 가설 진술 또는 진술을 데이터 분석, 관찰, 실험 또는 기타 방법론을 통해 검정할 수 있어야 한다는 점입니다.
 

가설 진술이 무엇인지 이제 알게 되었으니 강력한 가설을 정립하는 방법을 살펴보겠습니다. 우선은 논문 질문이 필요합니다. 논문 질문은 범위가 좁고, 답을 할 수 있으며, 집중되어 있어야 합니다. 논문 질문을 갖추었다면 가설 진술에 대해 생각해 볼 차례입니다. 변수 간의 관계에 대해 생각하기 전에, 관련된 변수를 명확하게 식별해야 합니다.

가설을 형성하는 가장 좋은 방법 중 하나는 ‘if-then’ 조건문을 생각해 보는 것 입니다. 이렇게 하면 작업 중인 변수를 쉽게 식별하고 가설 진술을 정제해 나가는 데도 도움이 될 수 있습니다. 예시를 몇 가지 들어보겠습니다.
 

십대들에게 종합적인 성교육을 실시하면 십대 임신이 줄어들 것이다.

이 예시에서 독립변수는 청소년을 대상으로 하는 종합적인 성교육 실시 여부(원인)이고, 종속변수는 청소년 임신 건수(효과)입니다.

고양이에게 완전채식을 급여하면 고양이는 죽는다.

여기에서 독립변수는 고양이의 식단(원인)이고, 종속변수는 고양이의 건강 상태(원인에 영향 받는 것)입니다.

아동이 날마다 8oz(236ml)씩 우유를 마시면 우유를 전혀 마시지 않는 아동에 비해 키가 커질 것이다. 

이 가설의 변수는 무엇일까요? 우유 섭취를 독립변수로, 성장을 종속변수로 식별했다면 정답입니다. 우유를 마시면 아이들의 키 성장이 증가한다고 추측하고 있기 때문입니다.
 

정립 과정 전반에 걸쳐 가설을 정제해 나가는 것을 두려워하지 마세요. 강력한 가설 진술은 명확하고, 검정 가능하며, 예측을 포함합니다.
‘검정 가능’이라는 말은 검증 또는 반증이 가능하다는 의미이지만, 윤리적 기준을 위반하지 않고 필요한 실험을 수행할 수 있다는 의미이기도 합니다. 완전채식 급여를 테스트할 경우 일부 고양이에게 해를 끼칠 가능성이 있다는 윤리적 면을 생각한다면 해당 실험 아이디어를 완전히 포기할 수 있습니다. 그러나 고양이의 식단과 고양이의 건강 사이의 관계를 연구하는 것이 정말로 중요하다고 생각한다면 다음과 같이 가설을 정제해 볼 수 있습니다. 
 

고양이의 식단 중 50%가 완전채식이라면 고양이는 필요한 영양을 충족할 수 없다.

강력한 가설 진술의 또 다른 특징은 쉽게 사용할 수 있는 리소스를 가지고 쉽게 검정을 해볼 수 있다는 것입니다. 전체 아동 집단의 성장을 평생 측정하는 것은 실현 가능하지 않을 수 있지만, 1년 동안은 측정할 수 있을 것입니다. 측정 후에 가설을 다음과 같이 조정할 수 있습니다.
 

8세 아동이 날마다 8oz(236ml)씩 우유를 마시면 그 해 동안 우유를 전혀 마시지 않는 아동에 비해 키가 커질 것이다.

현실적인 잠재적 연구 범위를 반영하도록 가설을 좁히고 정제해 나가는 작업을 할 때, 실제 연구 가능 범위에 대한 우려 사항이나 질문을 두고 지도교수와 이야기 나누는 것을 두려워하지 마세요. 

강력한 가설 진술은 명확하고, 둘 이상의 변수 사이의 관계를 예측하며, 검정 가능하다는 점을 위에서 살펴보았습니다. 또한 너무 일반적이거나 구체적인 진술은 강력한 가설이 아니라는 점도 분명히 했습니다. 지금까지 강한 가설의 기준을 충족하는 몇 가지 가설의 예를 살펴보았지만, 더 진행하기 전에 약하거나 잘못된 가설 진술의 예를 통해 그 차이점을 실제로 확인해 보겠습니다.
 

잘못된 가설 1 : 당뇨병은 마법에 의해 발병한다. 

이는 재미있는 생각이기는 하지만, 명확한 증거, 데이터 분석 또는 실험을 통해 어떤 식으로든 검정하거나 입증하기가 불가능합니다.
이 잘못된 가설은 검정이 가능해야 한다는 요구 사항을 충족하지 못합니다.
 

잘못된 가설 2 : 내가 섭취하는 음식의 양이 바뀌면 내 에너지 수준도 바뀐다.

이 가설은 매우 모호합니다. 나는 음식 섭취량을 늘린다는 것일까요, 줄인다는 것일까요? 나는 내 에너지 수준에 정확히 어떤 일이 일어날 것으로 예상하며, 그 이유는 무엇인가요? 에너지 수준은 어떻게 정의할까요? 이 잘못된 가설 진술은 명확해야 한다는 요구 사항을 충족하지 못합니다.
 

잘못된 가설 3 : 일본 사람들이 관광객을 좋아하지 않기 때문에 일본 음식은 혐오스럽다.

이 가설은 변수 간의 상정 관계가 불분명합니다. 일본 음식의 맛과 관광객의 방문 욕구 사이의 관계를 상정한 것일까요? 일본 음식의 맛과 일본인이 관광객을 좋아하는 정도 사이의 관계는 무엇인가요? 또한 일본 음식이 ‘혐오스럽다’는 평가의 주관성도 문제가 됩니다.
문제가 한두 가지가 아닙니다.
 

귀무가설이란?
가설은 둘 이상의 변수 사이의 관계를 상정합니다. 아주 간단히 말해서, 귀무가설은 변수 사이에 관계가 없다고 상정합니다.
귀무가설은 기호 H_⁰로 표기하는 경우가 많습니다. “h-oh” 또는 "h-null"이라고 읽습니다. 대립가설은 귀무가설의 반대입니다. 변수들 사이에 어떤 관계가 있다고 상정하기 때문입니다. 대립가설은H_a 또는 H₁ 이라고 표기합니다.

시작 부분에서 논의했던 가설 진술 예시를 다시 가져와서 해당 귀무가설을 살펴보겠습니다.

H_a  : 십대들에게 종합적인 성교육을 실시하면 십대 임신이 줄어들 것이다.

H₀ : 십대들에게 종합적인 성교육을 실시한다 해도 십대 임신 건수에는 변화가 없을 것이다. 

귀무가설은 종합적인 성교육 실시가 임신하는 십대 청소년의 수에 영향을 미치지 않는다고 가정합니다.
귀무가설이 대립가설과 항상 반대되는 것은 아니라는 사실에 주의해야 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
 

십대들에게 종합적인 성교육을 실시하면 십대 임신이 줄어들 것이다. 

십대들에게 종합적인 성교육을 실시하면 십대 임신이 늘어날 것이다. 

이들은 변수 간에 반대 관계를 가정하는 반대 진술입니다. 종합적인 성교육 실시는 십대 임신의 수를 증가시키거나 감소시킨다는 것입니다.
사실, 이 두 가지는 모두 대립가설입니다. 그 이유는 둘 다 여전히 변수 사이에 관계가 있다고 가정하기 때문입니다. 즉, 두 가지의 가설 진술 모두가 성교육과 십대 임신율 사이에 어떤 종류의 관계가 있다고 가정하고 있습니다. 대립가설은 대안가설이라고도 합니다. 이는 연구원이 실제로 예측한 결과이기도 하므로 ‘대안(alternative)’이라는 표현이 혼란스럽게 느껴질 수도 있습니다! 그러나 이렇게 생각해 볼 수 있습니다. 기본 가정은 귀무가설이므로, 가능한 모든 관계는 기본 가정의 대안이라는 뜻에서 대안가설이라는 표현을 쓰는 것입니다.
 

가설 진술을 강력하게 만드는 요소, 가설 진술을 정립하는 방법, 가설 진술을 정제해 나가는 방법, 귀무가설에 대해 살펴보았으니, 이제 배운 내용을 몇 가지 예시와 함께 정리해 봅시다. 아래의 표는 논문 질문을 정하고, 변수를 식별하고, 귀무가설을 만들고, 마지막으로 강력한 대립가설을 만드는 방법을 나누어 분석한 내용입니다.
 

탄탄한 논문 질문을 정립하고 강력한 가설 진술을 작성했다면, 이제 본격적으로 학위논문을 시작할 준비가 갖추어진 것입니다.
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