자연대 홍보기자단 자:몽 8기 | 이규헌
   

   매주 토요일 아침, 서울대학교 자연과학대학 강의실에서는 자고 싶은 마음을 이겨내는 강한 의지를 갖고 강의를 들으러 오는 학생들을 볼 수 있다. 서울대학교 자연과학대학 시민과학센터에서 주관하는 「토요과학 공개강좌」는 2002년 2학기 1기를 시작으로 매학기 운영되고 있으며 진로 선택을 앞둔 서울, 경기, 인천 지역 중학교 3학년 및 고등학교 1학년 학생들에게 과학기술의 중요성 인식 및 진로 탐색의 기회를 제공하며, 기초과학에 대한 흥미를 높이기 위해 기획된 프로그램이다. 이번 2025년 2학기에도 어김없이 수학, 통계학, 물리학, 천문학, 화학, 생명과학, 지구과학, 과학 등 다양한 분야의 교수님들이 준비한 강의가 자연대 대형 강의동(28동 101호)에서 9.27.(토)부터 12.6.(토)까지(*10.4.(토) 휴강) 매주 토요일마다 총 10회 진행되었다.
 

11.29.(토)에 취재한 강의는 통계학과 김지수 교수의 ‘생활 속의 통계’라는 주제로 진행되었다. 이번 강의는 학생들이 통계를 어렵고 딱딱한 학문이 아니라 우리 일상과 밀접하게 연결된 도구로 소개하여 통계학에 대해 친숙하게 느끼는 것을 목적으로 하였다. 강의는 전반부(10:30~11:30)와 후반부(11:45~12:45)로 나뉘어 진행되었으며, 전반부에서는 게임과 아이돌 등 학생들에게 익숙한 소재를 통해 확률과 통계의 기본 개념을 소개했고, 후반부에서는 회귀분석과 상관관계, 통계적 함정 등 보다 심화된 내용을 다루었다.

1.전반부 강연 : 일상 속 사례로 배우는 확률과 기댓값

전반부 강연은 학생들에게 친숙한 포켓몬 게임을 예시로 시작되었다. 학생들이 관심을 가질만한 주제로 강의를 시작하니 학생들의 집중력이 눈에 띄게 향상되었다. 강의에서는 “포켓몬 포획 과정에서 기본 볼 포획률이 5%일 때 포획률이 2.5배 증가하는 열매와 획득하는 사탕 개수가 2배가 되는 열매를 비교하며 볼의 개수가 제한되어 있을 때 사탕을 최대화하려면 어떤 전략이 가장 효율적인가?”라는 질문을 던졌다. 이에 수학적 계산을 통해 볼의 개수에 따라 확률이 바뀐다는 것을 증명한 후, 확률을 알면 게임에서도, 현실에서도 더 합리적인 선택을 할 수 있다는 것을 보여주었다.

포켓몬 사탕을 최대화하는 방법에 관해 설명하는 김지수 교수. (사진 = 이규헌 기자)
  
  

이후 이어지는 주제는 마찬가지로 학생들의 관심을 끌기에 충분한 아이돌이었다. 먼저 그룹을 소개한 후 “특정 그룹의 5명 멤버 중 한 명의 포토카드가 랜덤으로 들어 있다고 할 때, 모든 멤버의 포토카드를 다 모으려면 평균적으로 앨범을 몇 장 구매해야할까?”라는 질문을 던진 후 확률과 기대값의 개념을 이용하여 그 답을 도출해 내는 과정을 설명하여 학생들의 이해를 도왔다.

2. 후반부 강연 : 통계가 세상을 해석하는 방식
 

   후반부 강연은 통계학의 중요한 개념인 극단적이거나 이례적인 결과가 평균으로 되돌아오는 경향을 가진다는 평균으로의 회귀로 시작되었다. 김지수 교수는 통계학자 프랜시스 골턴의 연구를 소개하며, 부모와 자녀의 키 사이에는 선형적인 관계가 있고 이는 단순한 직관이 아닌 회귀식을 통해 예측해야 함을 강조했다.
 

   다음으로는 피어슨의 상관관계가 소개되었는데, 상관계수 r이 1에 가까울수록 두 변수는 선형 관계에 가깝고 r의 부호(양수/음수)는 두 변수가 같은 방향으로 증가하는지 혹은 반대 방향으로 변화하는지를 나타낸다는 것을 언급하였다. 특히 이와 연관하여 초콜릿 섭취량과 노벨상 수상자 수 사이에는 상관관계가 존재하지만 초콜릿을 많이 먹는다고 노벨상을 받는 것이 아니라는 점을 통해 상관관계와 인과관계가 다르다는 것을 명확히 보여주었다. 특히 교수는 이를 ‘오비이락’의 오류로 설명하여 상관관계에는 원인과 결과의 순서가 없고, 제3의 요인이 존재할 수 있다는 점을 강조했다.
 

상관관계와 인과관계가 다르다는 점에 관해 설명하는 김지수 교수. (사진 = 이규헌 기자)
 
 

   이후 부분집단에서 성립하던 경향이 전체 데이터를 합치면 반대로 나타나는 현상인 심슨의 역설이 소개되었는데, 야구선수의 타율, 미세먼지와 건강, 교사들의 월급과 학생 성적 사례 등의 예시를 통해 이를 뒷받침하였다. 또한 극단값에 의해 왜곡되는 평균의 함정도 같이 다루며 통계 해석의 위험성을 정확히 짚었다. 

   강연의 마지막은 비틀즈의 <In My Life>라는 작품을 소개하며 이 곡이 존 레논의 작품인지, 아니면 메카트니의 작품인지에 대한 논쟁을 회귀분석 결과로 접근하며 통계가 문화와 예술 영역에서도 활용될 수 있음을 보여주었다.
   

3. 학생 인터뷰
 

1. 토요과학 공개강좌에 참여하게 된 계기는
    무엇인가요?

임◯◯ 학생(고1) : “평소 과학에 대한 관심이 많았고, 학교 공지에 안내가 올라온 것을 보고 신청하게 되었습니다.”
 
노◯◯ 학생(고1) : “평소 과학에 관심이 많아 작년 중학교 3학년 때도 지원했으나 아쉽게 탈락했으며, 포기하지 않고 올해 다시 한 번 지원해 강연에 참여하게 되었습니다.”
 

2. 학생의 진로는 무엇으로 생각하고 있나요?

임◯◯ 학생(고1) : “고등학교 1학년부터 물리를 배우기 시작했는데, 공부하면서 점점 물리 개념이 재미있게 느껴져 자연스럽게 물리학과 진학을 생각하게 되었습니다.”
 
노◯◯ 학생(고1) :  “화학에 관심이 많지만, 앞으로의 진로를 생각했을 때 자연대보다는 공대가 더 잘 맞을 것 같다고 느꼈고, 그래서 전자전기공학과 진학도 함께 고민하고 있습니다.”
 

3. 지금까지 강좌를 참여하며
    좋았던 점과 아쉬웠던 점이 있을까요?

임◯◯ 학생(고1) : “여러 가지 분야의 강의를 다양하게 들을 수 있었던 점은 좋았지만, 자연과학 강의임에도 불구하고 과학사처럼 느껴지는 주제는 자연과학과 다소 동떨어진 인문학적인 인상이 남아 아쉬웠습니다.”
 
노◯◯ 학생(고1) :   “위상 수학과 같은 내용은 고등학교에서는 접할 수 없었던 새로운 분야라 정말 신기하고 재미있었지만, 수학 교수님이 사용하신 용어들은 고등학생이 이해하기에는 다소 어려웠던 점이 아쉬웠습니다.”
 

4. 다음 토요공개강좌에서 다뤄줬으면
좋은 내용이나 주제가 있을까요?

임◯◯ 학생(고1) :  “강의가 순수과학보다는 공학 쪽에 더 치중 되어 있다는 느낌을 받아, 순수과학 내용을 조금 더 심도 있게 다뤄주면 좋겠다고 생각했습니다.”

노◯◯ 학생(고1) :   “물리·화학·생명과학·지구과학 등 자연과학 학문 자체에 더 집중해 보다 심화된 내용을 다뤄주었으면 좋겠습니다."

4. 마무리
 

  전체적으로 주제가 전환될 때마다 관련된 음악과 영상 자료를 함께 제시하며 중학교 3학년과 고등학교 1학년 학생들의 흥미를 효과적으로 이끌었다. 학생들에게 익숙하며 일상에서 가볍고 쉽게 접할 수 있는 사례에서 출발해 전달하고자 하는 통계의 심화 개념으로 자연스럽게 연결되었다는 점이 매우 인상깊었다. 또한 교수가 중간중간 학생들에게 질문을 던지며 적극적인 참여를 유도했으며, 대형 강의실에서 진행되어 공간이 쾌적했고 난방도 잘 이루어져 편안한 환경 속에서 강연이 무탈히 진행되었다. 앞으로도 토요과학 공개강좌를 통해 많은 학생들이 자연과학에 대한 흥미를 갖기를 바라며, 주말 아침부터 매주 학교에 찾아와 강의를 듣는다는게 쉽지 않은 일임에도 불구하고 자신의 진로 탐색을 위해 적극적으로 노력하는 모든 학생들을 응원한다.
 
 

자연과학대학 홍보기자단 자:몽 이규헌 기자 lkhoney@snu.ac.kr
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