'인지' 란 무엇일까?(인지 심리학: 주의2)

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'인지' 란 무엇일까?(인지 심리학: 주의)

 

정보처리로서의 주의

   19세기 후반부터 20세기 초반까지의 연구들은 내성법을 통해 마음을 연구하려 하였습니다. 주의 연구에 적용된 내성법의 예시로, 한 사람에게 여러 새깔 자극 중 가운데 있는 색깔에 최대한 많은 주의를 기울이게 했을 때 주의집중에 따라 색깔의 선명도에 대한 묘사가 어떻게 변화하는지를 관찰한 실험이 있습니다. 안타깝게도 이와 같은 과제는 어려울 뿐만 아니라 개인차가 크게 나타납니다. 1920년대의 행동주의의 출현이후 이러한 문제점은 주의에 대한 연구들을 잠식시켰습니다. 그러다가 저번에 언급하였듯이 1950년대에 들어와 인지를 정보처리 과정으로 이해하려는 시도가 확산되면서 주의를 연구하는 새로운 접근법이 Donald Broadbent에 의해 소개되었습니다. 이런 역사적 사건을 시점으로 자세히 알아보도록 하겠습니다.

https://en.wikipedia.org/wiki/Donald_Broadbent

 

Broadbent의 주의의 여과기 모형 

  주의는 1950년대에 부분적으로는 실용적인 이유로 인해 중요한 연구 주제로 떠올랐습니다. 그 이유는 제 2차 세계대전 시기에 개발된 첨단기술로 사용자들이 방대한 양의 정보 폭격을 맞게 되었기 때문입니다. 예를 들어, 비행기 조종사는 수많은 계기판과 불빛 신호, 조종 장치를 다루게 되었습니다. 조종사들이 관제탑에서 전달되는 지시를 듣는 동시에, 어디에 주의를 기울여야 하며, 어떻게 주의를 전환해야 할지 도대체 어떻게 알 수 있을까요? 이처럼 기술의 발달에서 비롯된 문제들을 연구하기 위해 연구자들은 당사의 첨단기술이었던 테이프 녹음기를 이용하며 여러 환경조건에서 사람들의 정보처리 능력을 실험하였습니다.

 

이 시점에서 Broadbent가 등장하여 저번에 소개한 선택적 주의 관련 연구 결과들에 기초한 주의의 여과기 모형(filter model of attention)을 제시했습니다.  다음 '보여주기'를 통해 이 모형이 무엇을 설명하고자 했는지 알 수 있을 것입니다.

 

보여주기 한가지 내용에 주의 집중하기

이 '보여주기'를 위해서는 컴퓨터나 휴대용 음악 재생기와 같은 음악 재생기 두 개가 필요합니다. 헤드폰에 각 재생기를 연결시키고 사람의 음성이 녹음된 두 개의 파일을 재생합니다. 만약 구하지 못했다면 가사가 있는 두개의 다른 노래를 사용합니다. 친숙하지 않은 곡들이면 더욱 좋습니다. 한 재생기는 왼쪽 귀에, 다른 재생기는 오른쪽 귀에 연결시키고 동시에 재생시켜야 합니다. 두 곡의 음량은 듣기 좋은 수준으로 동일하게 맞춥니다. 양쪽 귀로 각각의 메시지를 듣고 있으면 이제 양분 청취법(dichotic listening) 실험을 할 준비가 되었습니다. 양분(dichotic)이란 왼쪽과 오른쪽 귀에 다른 자극들을 제시하는 것을 의미합니다. 과제는 간단합니다. 한쪽 귀(집중한 귀)에 들리는 단어들에 집중하여 듣고 소리 내서 따라 말합니다. 듣고 있는 것을 소리 내어 말하는 것을 따라 말하기(shadowing) 라고 합니다. 과제의 두 번째 과정은 집중한 귀로부터 주의를 옮기지 말고, 집중하지 않고 있는 방치된 귀쪽에 들리는 정보로부터 무엇을 인식할 수 있는지 확인하는 것입니다. 목소리의 성별을 구별할 수 있는가? 무슨 내용이 들리는가? 스스로 확인해보세요!

Colin Cherry(1953)는 초기의 양분 청취법 실험을 통해 사람들이 집중한 귀에 제시된 말소리를 따라하면서 방치된 귀 쪽에 제시된 말소리가 남성의 목소리인지 여성의 목소리인지를 보고 할 수 있었지만, 방치된 귀쪽에 어떤 말들이 제시되었는지는 보고할 수 없다는 것을 발견하였습니다. 이후 실험들도 사람들이 방치된 귀 쪽에 제시된 정보들을 거의 인식하지 못한다는 것을 보여주었습니다. 이 처럼 다른 자극들을 무시하고 한 자극에만 주의를 기울일 수 있는 능력을 칵테일파티 효과(cocktail party effect)라고 합니다. 파티 장소에선 아무리 시끄럽고 여러 대화가 오고가고 있더라도 한 사람과 대화에 집중할 수 있기 때문입니다.

Donald Broadbent(1958)는 위와 같은 결과에 기초하여 하나의 메시지에 집중하는 것이 어떻게 가능하며, 다른 쪽에서 들어오는 정보들을 왜 받아들이지 않는지 설명하기 위해 주의 모형을 고안했습니다.

1. 감각기억(sensory memory)은 외부로부터 들어오는 모든 정보를 수분의 1초간 보관 후 모두 여과기(filter)로 전송한다.
2. 여과기는 화자의 음색, 음높이, 속도, 억양 등과 같은 정보의 물리적 특징 등을 기반으로 집중하고 있는 메시지들을 식별하고, 주의를 기울인 메시지만을 다음 단계에 있는 탐지기로 통과시킵니다. 그 이외의 메시지들은 모두 걸러진다.
3. 탐지기(detector)는 주의를 집중한 메시지의 정보를 처리하여 의미와 같은 고차원적 속성을 파악하는 역할을 합니다. 오로지 주의가 집중된 중요한 정보들만 여과기를 통과할 수 있기 때문에 탐지기에 전달받는 모든 정보들을 처리합니다.
4. 탐지기가 처리한 정보들은 10초에서 15초 동안 정보들을 저장하는 단기기억(short-term memory)으로 보내지고, 이어서 정보들을 무기한 저장할 수 있는  장기기억(long-term memory)으로 전송됩니다. 단기기억과 장기기억에 대해서는 나중에 알아보도록 하겠습니다.

Broadbent의 모형을 병목 모형(bottleneck model)이라고 부릅니다. 병이 가득 차있더라도 병의 목이 좁기 때문에 액체의 흐름이 느려지는 것처럼 정보들이 여과기를 맞닥뜨리면 처리가 제지되기 때문입니다. 병목과 여과기의 주요한 차이점은 여과기는 병목과 달리 정보의 흐름을 늦추기만 하는 것이 아니라 무수히 많은 정보들이 통과하지 못하게 막는 다는 것입니다. 또한 병의 경우 병목과 가장 가까운 곳에 있는 액체들부터 통과되지만 여과기는 목소리의 높낮이, 말의 빠르기 등, 특정 물리적 특성에 기초하여 선택된 정보들만 통과시킵니다. 예를 들어, 양분 청취법 실험에서 주의가 집중된 쪽 목소리가 남성이었고 방치된 쪽 목소리가 여성이었다면 여과기는 낮은 톤의 목소리들만 통과시킬 것입니다. 브로드벤트 모형은 초기에 방치된 정보들은 여과기에 의해 제거된다고 보기 때문에 초기 선택 모형(early selection model)으로 간주됩니다

 

 

다음에 조금 더 설명하고 처리용량과 지각부하에 대해 알아보도록 하겠습니다.