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Week 4

반증주의와
구획 문제

policy 과학과 사이비 과학은 어떻게 구분되는가?

춘천교육대학교 2026학년도 1학기 - 과학의 본성

도입: 지난주 복습 (가설연역법)

가설연역법의 한계 Hypothetico-Deductive Method

  • ✔ 전제명제 확립의 문제: 아무리 많은 실험 관찰을 해도, 전제명제(가설)가 절대적으로 참임을 증명(Proof)할 수는 없다. 1)
  • ✔ 귀납의 문제 (Problem of Induction): 모든 백조가 희다고 어떻게 장담하는가?

<후건긍정의 오류>

만약 가설 $H$가 참이면, 예측 $O$가 관찰될 것이다.

우리는 예측 $O$를 관찰했다.

따라서 가설 $H$는 참이다? (X)

1) Godfrey-Smith, P. (2014). 이론과 실재: 과학철학 입문 (이봉용 역). 서광사. (원저출판 2003년)
Original: Godfrey-Smith, P. (2003). Theory and reality: An introduction to the philosophy of science. University of Chicago Press.

현대 사회의 문제점: 유사과학의 범람

smartphone 무분별한 정보 폭발

쇼츠, 틱톡 등 숏폼 미디어를 통해 '과학적 사실'로 둔갑한 수많은 정보가 유통됨.

auto_awesome 사이비 과학 (Pseudoscience)

MBTI 과몰입, 게르마늄 팔찌, 양자파동 치료, 육각수 등 과학의 외피를 쓴 비과학적 주장들.

유사과학의 대표적 예시인 골상학 머리 모형.
Waters.Justin, 2016 (CC BY-SA 4.0)
Source: Wikimedia Commons

구획 문제 (Demarcation Problem)란?

"과학과 사이비 과학(비과학)을 나누는
명확한 기준은 무엇인가?"

science

과 학

물리학, 생물학, 화학...

psychology_alt

사이비 과학

점성술, 창조과학, 혈액형 성격설...

개념 1: 칼 포퍼와 논리실증주의 비판

칼 포퍼 초상화
Unknown author, 1980s (Public Domain / CC BY-SA)
Source: Wikimedia Commons

칼 포퍼 (Karl Popper)

20세기 가장 위대한 과학철학자 중 한 명.
Sir Karl Raimund Popper (1902–1994) 과학이 어떻게 발전하는가에 대한 전통적 관점(귀납주의)을 뒤집고, '반증주의 (Falsificationism)'를 주창함.

"과학적 이론은 결코 입증될 수 없다. 오직 반증될 수 있을 뿐이다." 1)
1) Popper, K. R. (2002). Conjectures and refutations: The growth of scientific knowledge. Routledge. (Original work published 1963)

빈 학파(Vienna Circle)의 검증주의 비판

당시의 주류: 빈 학파

검증주의 (Verificationism)

"어떤 명제의 의미는 그 명제를 경험적으로 검증(Verify)할 수 있는 방법에 있다."

  • • 관찰과 실험을 통해 참으로 입증(증명)되는 것이 과학이다.
  • • 귀납법에 기반함. 귀납이 많이 쌓일수록 진리에 가까워짐.
close
칼 포퍼의 비판

귀납의 근본적 한계

"수많은 관찰이 이론을 참으로 '증명'할 수는
결코 없다."

아무리 많은 수의 흰 백조를 관찰했다 하더라도,
"모든 백조는 희다"라는 결론이 연역적으로 정당화되지는 않는다. 1)
1) Popper, K. R. (2005). The logic of scientific discovery. Routledge. (Original work published 1959)

개념 2: 반증주의의 논리적 구조 (비대칭성)

"증명은 불가능해도,
반증은 논리적으로 완벽하다."

입증 (Verification)

$H \rightarrow O$ (가설이면 관찰)

$O$ (관찰되었다)

$\therefore H$ (가설 참? → 후건긍정의 오류)

OK

반증 (Falsification)

$H \rightarrow O$ (가설이면 예측됨)

$\sim O$ (예측이 관찰 안 됨)

$\therefore \sim H$ (고로 가설 거짓 → 후건부정식)

연역논리의 후건부정식 (Modus Tollens)

psychology

논리적 비대칭성 (Logical Asymmetry)

가설을 긍정하는 수백만 개의 증거는 가설을 절대적으로 참으로 입증할 수 없지만,

가설에 모순되는 단 하나의 관찰(검은 백조)은 가설을 완전히 거짓으로 반증할 수 있다.

과학은 진리를 '증명'해 나가는 과정이 아니라,
거짓된 이론들을 '탈락'시켜 나가는 과정이다.

반증 가능성 (Falsifiability)의 정의

💡 구획 문제에 대한 포퍼의 해답

"어떤 이론이 경험적 과학의 영역에 속하기 위해서는,
그 이론과 모순될 수 있는 관찰 가능한 결과, 즉
잠재적 반증자 (Potential Falsifiers)가 존재해야 한다." 1)

check_circle

과학적 명제

"내일 서울에 비가 올 것이다."
(비가 안 오면 틀렸음이 입증 가능)

cancel

비과학적 명제

"내일 비가 오거나, 비가 오지 않을 것이다."
(절대 틀릴 수 없으므로 비과학적임)

1) 손동현. (2004). 과학철학. 철학과현실사. (일부 발췌)

좋은 과학적 가설의 조건

rocket_launch 1. 대담한 가설 (Bold Hypothesis)

정보 내용이 많을수록, 즉 세계에 대해 어떤 일들이 일어나지 '않을' 것이라고 많이 금지할수록 더 좋은 이론이다.

gavel 2. 혹독한 시험 (Severe Testing)

과학자들은 자신의 이론을 증명하려 애쓰기보다는, 가장 반증되기 쉬운 조건에서 이론을 의도적으로 공격하고 가혹하게 시험해야 한다.

반증 가능도 정보 내용 흐리다 비가 온다 내일 2시 춘천에 강수량 10mm 비

가설이 구체적이고 대담할수록 반증 가능성이 높아진다.

개념 3: 과학 vs 사이비 과학의 역사적 사례

포퍼가 비교한 세 가지 이론

아인슈타인
Source

아인슈타인

일반 상대성 이론

진정한 과학
지그문트 프로이트
Source

프로이트 / 아들러

정신분석학 / 개인심리학

사이비 과학 (포퍼의 시각)
마르크스
Source

마르크스

마르크스주의 역사 이론

반증을 회피함

[진정한 과학]: 아인슈타인과 대담한 예측

1919년 아서 에딩턴의 일식 관측 사진 (음화). 태양 주위별빛이 휨.
1919년 아서 에딩턴(Arthur Eddington)의 개기일식 관측 사진 (Public Domain)
Source: Wikimedia Commons

태양 중력에 의한 빛의 휘어짐 예측

  • • 이론: 질량이 큰 물체 주변에서는 시공간이 휘어지며 빛도 휜다.
  • • 예측(위험한 예측): 태양 뒤에 있는 별의 위치가 평소와 다르게 관측될 것이다.
  • • 혹독한 시험: 1919년 일식 때, 별빛이 예측한 그 각도만큼 정확히 휘지 않으면 이론 전체가 즉각 폐기될 위험을 감수함.
  • 포퍼: "이것이야말로 진정한 과학적 태도다! 반증에 자신의 이론을 과감하게 노출시켰기 때문이다."

[사이비 과학]: 프로이트와 아들러

포퍼가 젊은 시절 관찰한 심리학 이론들은 "모든 것을 설명"하는 놀라운 마력을 보였다.

동일한 상황에 대한 상반된 행동

행동 A: 아이를 물에 빠뜨리려는 남자

프로이트: "억압된 오이디푸스 콤플렉스와 억눌린 파괴 충동(타나토스)이 발현된 것이다."
아들러: "열등감으로 인해 자신이 범죄를 저지를 수 있음을 증명하려 한 것이다."

행동 B: 아이를 구하려는 남자

프로이트: "초자아(Superego)에 의한 성공적인 승화(Sublimation) 과정이다."
아들러: "열등감을 극복하고 우월성을 추구하기 위해 아이를 구한 것이다."

포퍼의 비판: "모든 것을 설명하는 이론은 아무것도 설명하지 못한다"

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설명력의 역설

"프로이트나 아들러의 이론은 설명하지 못하는 인간 행동이 없었다.
어떤 행동을 해도 이론에 들어맞게 사후 해석(Post hoc explanation)이 가능했다.

결코 틀릴 수 없다는(반증 불가능하다는) 사실은, 그들의 이론이 매력으로 보였지만
실은 치명적인 약점이었던 것이다."

결론: 반증할 수 있는 방법이 없으므로 '과학'이 아니다.

마르크스주의 역사 이론의 쇠퇴

마르크스 초상화
Karl Marx, 1875 (Public Domain)
Source: Wikimedia Commons

초기의 마르크스주의 = 진짜 과학

고도화된 자본주의 국가(영국)에서 먼저 프롤레타리아 혁명이 일어날 것이라는 '대담한 예측'을 함. 반증 가능한 참된 과학이었음.

arrow_downward 반증 발생! (러시아 등 농업국가에서 혁명 발생)

후기의 마르크스주의 = 사이비 과학으로 타락

이론이 반증되었음에도 폐기하지 않음.
"제국주의적 자본주의가 착취 구조를 은폐했다"는 식의 변명을 덧붙여 이론을 수정하여 모든 모순을 흡수해버림. (반증 회피)

개념 4: 임시변통적 가설 (Ad hoc Hypothesis)

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애드혹(Ad hoc) 가설

이론이나 가설이 실험이나 관찰에 의해 반증될 위기(변칙 사례 출현)에 처했을 때,
이론을 구원하기 위해 논리적 근거나 추가적 검증 없이 임의로 덧붙이는 '꼼수' 가설.

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포퍼의 충고

과학 이론에 수정을 가할 수는 있으나, 그 수정은 과거보다 반증 가능성을 높이는 방향으로 일어나야 한다. 반증 가능성을 낮추거나 모면하기 위한 변명(Ad hoc)은 비과학적인 행위이다.

칼 세이건의 "차고 안의 용" (The Dragon in My Garage)

"내 차고에 불을 뿜는 용이 산다!"

당신: "정말요? 차고 문을 열어 용을 보여주세요!"

나: "아, 이 용은 투명한 용이라서 눈에 보이지 않아요. (Ad hoc 1)"

당신: "그럼 바닥에 밀가루를 뿌려 발자국을 확인해봐요!"

나: "이 용은 공중에 떠다니기 때문에 발자국이 남지 않아요. (Ad hoc 2)"

당신: "불을 뿜는다면서요? 적외선 센서로 열을 측정해봅시다!"

나: "뿜어내는 불은 차가운 불이라서 열이 발생하지 않아요. (Ad hoc 3)"

1) Sagan, C. (1995). The demon-haunted world: Science as a candle in the dark. Random House.

보이지 않는 용과 아예 없는 용의 차이

어떤 실험을 제안해도 그것을 무효화하는 변명을 한다면,
"보이지 않고, 형태 없고, 열이 없는 용이 있다는 주장"과
"처음부터 용이 아예 없다는 주장"은
본질적으로 무슨 차이가 있는가?

반증이 원천 봉쇄된 주장은 세상을 이해하는 데 아무런 정보(내용)도 제공하지 않는다.
즉, 비과학이다.

일상 속 유사과학의 생존 전략

bloodtype 예시 1: 혈액형 성격설

A형은 소심하고 꼼꼼하다?

반증 사례: "내 친구 A형은 엄청 활발하고 털털하던데?"

Ad hoc: "아~ 걔는 O형 부모님 아래서 자란 '변종 A형'이라 그래~"

Ad hoc 2: "원래 진짜 친한 사람한테만 털털해지는 게 A형이야!"

psychology 예시 2: 운세 / 타로

오늘 물 조심하세요!

반증 사례: "오늘 물 근처에도 안 갔고 아무 일도 없었는데요?"

Ad hoc: "물(액체) 대신 마신 커피에서 나쁜 기운이 들어갔을 수도 있죠."

* 바넘 효과(Barnum effect): 누구에게나 적용될 수 있는 모호한 서술을 사용해 틀릴 여지(반증)를 없앰.

1부 요약: 과학이란 무엇인가?

search_off
  • check 과학은 진리를 '입증'하는 체계가 아니라, '반증 가능한 (틀릴 수 있는)' 체계이다.
  • check 모든 걸 설명하는 가설보다, 금지하는 것이 많은 대담한 가설이 과학적이다.
  • close 틀렸음이 밝혀질 위기 앞에서 변명(Ad hoc)을 거듭하는 지식은 유사과학으로 타락한다.
local_cafe

10분 휴식

잠시 후 2부 실습 활동을 시작합니다.

[활동 1] 미디어 속 유사과학 팩트체크 (15분)

group_work 조별 미션 가이드

1

사례 선정

유튜브 쇼츠, 틱톡 등에서 유행하거나 초등학생들이 믿을 법한 유사과학 사례 1개를 스마트폰으로 검색해 선정합니다.

ex) 자석 건강팔찌, 양자파동수, 수맥, 특정 MBTI 궁합 맹신 등

2

포퍼의 잣대로 분석

해당 영상의 주장이 왜 과학이 아닌지(반증 불가능성) 논의합니다.

어떤 '임시변통적 가설(변명)'을 사용하며 시청자들을 속이고 있는지 찾아냅니다.

3

패들렛 초안 작성

분석한 내용을 요약하여 학과 패들렛(Padlet) 게시판에 텍스트 형태의 초안으로 등록합니다.

유사과학 분석 프레임워크 (예시)

📝 분석 워크시트 Padlet 작성용
주제/사례명: 긍정적인 말을 들은 물은 결정이 아름답다? (물의 비밀)
영상 내 주장: 물에게 "고마워"라고 하면 예쁜 육각수 결정이 생기고, 욕을 하면 찌그러진 결정이 생긴다.
우리의 비판
(반증 불가능성):
과학적 통제 변인이 부재하며, 우연히 예쁘게 나온 결정 사진만 취사선택(체리피킹)함.
다른 과학자가 실험해서 예쁜 결정이 안 나오면, "실험자의 마음속에 진심이 담기지 않아서 그래(Ad hoc)"라며 반증을 원천 차단하는 변명을 함.

[활동 2] 초등학생용 팩트체크 카드뉴스 제작 (30분)

제작 가이드라인

  • done 대상 독자: 초등학교 5~6학년 학생
  • done 분량: 정사각형/직사각형 비율, 총 4~8컷 (표지 포함)
  • done 도구: 캔바(Canva), 미리캔버스 등
  • done 권장 포함 내용:
    1컷: 초딩들의 시선을 끄는 훅(Hook) 표지
    2컷: 미디어 속 그럴싸한 주장의 모순점 (왜 틀렸을까?)
    3컷: 반증을 피하는 비과학의 태도(변명) 폭로
    4컷: 올바른 과학적 태도란? (마무리)
Cut 1
Cut 2
Cut 3
Cut 4
assignment

이번 주차 과제: 카드뉴스 제출

조별로 제작한 팩트체크 카드뉴스를 과제 담벼락에 업로드해 주세요.
올려진 다른 조의 카드뉴스를 감상하고, 좋아요와 댓글을 남길 수 있습니다.

exit_to_app 과제 담벼락 입장하기

Next Week

5주차: 관찰의 이론 의존성

"우리가 보는 것은 과연 있는 그대로의 진실일까?"
(N.R. 핸슨과 관찰의 주관성)

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