이미지 정보의 취득, 분석 및 활용 (8)

지난 호에서는 정적 측정(static measurement)과 동적 측정(dynamic measurement)의 차이에 관하여 소개하고, 시각적으로 인식할 수 있는 이미지를 바탕으로 한 정적 측정과 동적 측정시의 문제점과 주의해야 할 점에 관해서 살펴보았다. 이미지 센서의 종류와 동작 원리의 차이점 및 이미지의 왜곡 현상에 관해서도 소개하였다. 현상의 해석에 있어서 다양한 측면의 관찰과 기본 원리에 대한 이해가 우선되어야 한다는 점을 강조하였다.

이번 호에서는 관찰 및 측정 결과의 분석과 활용에 관해서 생각해보고자 한다. 시각 정보를 이용한 관찰 또는 측정 결과를 단순하게 믿기보다는, 측정의 원리와 한계를 이해하고 측정 결과의 신뢰성을 고려한 분석이 필요하다는 사실을 인식하는 계기가 되었으면 한다. 올바른 정보의 분석이 선행되어야 올바른 적용과 활용도 가능해진다.

■ 연재순서
제1회 측정의 목적(호기심, 정보 수집)
제2회 단위(비교의 기준)
제3회 길이 측정
제4회 무게 측정
제5회 시간 측정
제6회 에너지 측정
제7회 정적 측정과 동적 측정
제8회 측정 결과의 분석
제9회 분석 결과의 활용
제10회 제어(수동, 자동, 반자동, 학습형)
제11회 정보의 가시화
제12회 입체 이미지 정보의 유혹과 과제

■ 유우식 | 미국 웨이퍼마스터스(WaferMasters)의 사장 겸 CTO이다. 동국대학교 전자공학과, 일본 교토대학 대학원과 미국 브라운대학교를 거쳐 미국 내 다수의 반도체 재료 및 생산설비분야 기업에서 반도체를 포함한 전자재료, 공정, 물성, 소재분석, 이미지 해석 및 프로그램 개발과 관련한 연구를 진행하고 있다. 일본 오사카대학 대학원 공학연구과 공동연구원, 경북대학교 인문학술원 객원연구원, 국민대학교 산림과학연구소 연구원, 문화유산 회복재단 학술위원이다.
이메일 | woosik.yoo@wafermasters.com
홈페이지 | www.wafermasters.com

그림 1. 한국을 제외한 114개국 5만명을 대상으로 한 매운 맛에 관한 설문조사

측정보다 관찰이 우선

‘측정’은 일정한 양을 기준으로 하여 같은 종류의 다른 양의 크기를 재는 것을 말한다. 기계나 장치를 사용하여 재기도 하며 측정 결과는 정량적으로 표현된다. ‘관찰’은 사물이나 현상을 주의하여 자세히 살펴보는 것을 말한다. 느낌에 의존하며 느낌의 표현이 사용된다. 관찰에는 특별한 도구가 필요하지 않으나 측정에는 도구가 필요하다. 무엇을 측정할 것인가를 결정하기 위해서도 관찰이 필요하므로, 관찰이 측정보다 우선된다.

관찰은 관찰자의 느낌이 정성적인 해석으로 연결되어 관찰자의 매우 주관적인 판단으로 이어지게 된다. 눈대중 또는 목측이 이에 해당한다. 이러한 관찰 결과 표현상의 주관성, 개인차의 문제점이 발생할 수 밖에 없다. 관찰자에 따른 개인차를 줄이기 위한 방법의 하나로, 일정한 양을 기준으로 하여 같은 종류의 다른 양의 크기의 대소관계를 정량적으로 표현할 수 있도록 고안된 방법이 측정이다.

측정은 객관성을 확보하기 위한 방법이며 수치화된 결과로 표시되는 특징을 가지고 있다. 측정의 정확도와 정밀도를 높이는 방법이 개량에 개량을 거듭하여 많은 분야에서 정밀 측정에 필요한 도구들이 개발되어 활용되고 있다. 산업 현장의 품질 관리는 측정으로 시작해서 측정으로 끝난다고 해도 과언이 아니다. 그렇다고 관찰이 무시될 수 있는 것도 아니다. 모든 것을 측정 도구로 측정할 수도 없고 가능하다고 하더라도 효율적이지 않다. 측정 장치가 문제를 일으키는 경우도 많다. 측정 장치에 문제가 생기면 측정 결과도 영향을 받게 된다. 관찰과 측정 모두가 상호보완적으로 이루어질 때, 진정한 의미의 품질 관리가 가능해진다.

측정이 나뭇잎을 보는 것이라면 관찰은 나무를 보는 것과 같다. 측정이 매우 단순한 잣대로 한 가지의 대상에 대한 기준치와의 비교를 염두에 둔 것이라면, 관찰은 전체적인 조화를 판단하는 것과 같다. 분석적이며 세분화된 서양의학과 직관적이며 조화를 추구하는 동양의학의 차이로 비유할 수도 있을 것 같다. 같은 대상을 두고 현미경 관찰 → 육안 관찰 → 항공사진 → 위성사진의 순서로 미시세계에서 거시세계로 관찰할 것인가, 위성사진 → 항공사진 → 육안 관찰 → 현미경 관찰의 순서로 거시세계에서 미시세계로 관찰해 갈 것인가의 문제일 뿐이다. 관찰자의 개인적인 느낌을 배제하고 기준과의 비교를 통하여 객관의 영역으로 가져올 방법을 찾아 갈 것인가, 개인적인 경험을 바탕으로 주관적인 판단을 중시할 것인가의 차이라고 할 수 있다.

<그림 1>에 2022년에 실시된 매운 맛에 관한 설문조사를 포스터 이미지의 형태로 표현해 보았다. 그림 속의 이미지는 얼마나 맵게 느껴질까? 그림에서는 매운 맛을 혀로 느낄 수 없으니 자신의 경험에 근거하여 판단하게 될 것이므로 개인차가 매우 클 것이다. 포스터에 사용된 붉은 고추와 고추가루는 이미지일 뿐 실물이 아니다. 정교하게 만들어진 모형을 촬영한 것이나 디자인한 것일 수도 있지 않을까?

다양한 관찰 방법 - 여론 조사도 관찰이자 측정

매운 맛을 느끼는 정도는 개인차가 매우 크다. 단순하게 매운 맛이라고 표현하지만 고추의 매운 맛과 고추냉이(와사비)의 매운 맛은 다르며 산초도 다르다. 우리나라에서도 흔히 맛 볼 수 있는 중국음식인 마라탕은 초피, 팔각, 정향, 회향 등을 넣고 가열해서 향을 낸 기름을 사용한다. 이렇게 향을 낸 기름에 고춧가루와 두반장을 넣고 육수를 부은 다음 기호에 따라 야채, 고기, 버섯, 두부, 완자, 해산물 등을 원하는 대로 넣어 끓이는 음식으로, 혀가 마비되는 듯하게 저린 매운 맛을 내는 특징이 있다. 매운 맛은 그 강도 뿐 아니라 매운 맛의 종류까지도 구별해야 하는데, 이런 구별 없이 자극의 정도로만 매운 맛을 평가하는 것이 올바른 평가 방법인지 의문스럽기는 하다. 특정한 종류의 매운 맛에 익숙해지면 처음 매운 맛을 경험했을 때와는 다르게 혀의 감각이 둔감해져서, 그다지 자극이 크게 느껴지지 않는다.

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