‘수포자’ 양산하는 첫 고비 분수, 뇌는 어떻게 받아들일까 [사이언스 브런치] 작성일 10-23 35 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="FxmNMoFYvz"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="a3b087df0fc5da889c655993f6b0e3002008e254bd428d7d53224e5c4bd8173e" dmcf-pid="3MsjRg3GT7" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/23/seoul/20261023050331149cekn.png" data-org-width="660" dmcf-mid="5RhEiAu5Tb" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/23/seoul/20261023050331149cekn.png" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="a54bfd4e80f5b13c80e974a73640651ebda9834ee63f2a3bda9f817aa6178425" dmcf-pid="0ROAea0HWu" dmcf-ptype="general">수학처럼 인류 문명에 중요한 역할을 했음에도 불구하고 사람들의 사랑을 못 받는 학문도 드물 것이다. 학창 시절 소위 ‘수포자’(수학을 포기한 사람)가 되는 순간은 여럿이 있다. 소금물 농도 계산, 분수와 소수 등 수 개념, 함수 등 다양한 개념이 함정처럼 앞에 놓여 있다.</p> <p contents-hash="c2a592a36014b5c452d0a4f2ff0c95b3955b3ba7149f87e4ee9c161fefc7045f" dmcf-pid="peIcdNpXCU" dmcf-ptype="general">초등학생에게 ‘자연수 사이에도 수가 있을까’라는 질문을 던진다면 선뜻 답하지 못하고 수학에 싫증을 내는 순간이 될 수 있다. 그렇지만 고등학생이나 대학생에게 묻는다면 쉽게 답할 수 있을 것이다. 자연수, 정수, 실수, 그 중간에 분수와 소수 등 수 개념이 확장됐기 때문이다. 그렇자면 어른의 뇌 속에서 분수와 정수는 어떻게 정리돼 있을까.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1f274c93085124d3080bfe4b780936d77422bc48bf5b9896b7771e07c83445b7" dmcf-pid="Us0GOyMVlp" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="성인의 뇌에는 분수와 정수 개념이 하나의 직선 지도 위에 있다는 사실이 뇌 영상으로 확인했다. 픽사베이 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/23/seoul/20261023050332428qihw.jpg" data-org-width="660" dmcf-mid="1rVuH0jJSB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/23/seoul/20261023050332428qihw.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 성인의 뇌에는 분수와 정수 개념이 하나의 직선 지도 위에 있다는 사실이 뇌 영상으로 확인했다. 픽사베이 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="fe7c762965ecc17b36858ee6f7558e0da51741bfb671f53d1a7c64edcd8f4123" dmcf-pid="uOpHIWRfS0" dmcf-ptype="general">프랑스 파리샤클레대 인지신경영상 연구단, PSL대 콜레주 드 프랑스 공동 연구팀은 수의 크기를 비교할 때 성인 뇌의 두정엽 일부에 작은 수부터 큰 수까지 차례로 배열된 지도가 있으며 이 지도 위에 분수와 정수가 함께 놓여 있다는 사실을 확인했다고 밝혔다. 이 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘플로스 생물학’ 10월 23일 자에 실렸다.</p> <p contents-hash="487d0c7734eec38d18da29485f05ca3acf92624885d8f9b69c4f8ca4fd8bb4fd" dmcf-pid="7IUXCYe4S3" dmcf-ptype="general">수를 직선 위에 크기 순서대로 늘어놓은 듯한 뇌 속 표상을 ‘마음속 수직선’이라고 한다. 정수에서는 이를 뒷받침하는 연구들이 많지만 5는 3보다 크지만 1/5는 1/3보다 작은 것처럼 겉모양과 실제 크기를 헷갈리기 십상인 분수도 같은 선에 놓이는지는 명확하지 않았다.</p> <p contents-hash="236abbfb85f9db45796c57aac12749d0047f148a6d6e212189c1c2c96eed2bcc" dmcf-pid="zCuZhGd8yF" dmcf-ptype="general">연구팀은 프랑스어를 모국어로 쓰는 성인 남녀 20명에게 0~5의 정수 6개와 1/4, 1/3, 1/2, 2/3, 3/2, 5/2 분수 6개를 무작위로 하나씩 보여주고 방금 본 수가 바로 앞의 수보다 큰지 작은지 판단하게 했다. 그동안 7T(테슬라) 초고해상도 기능적 자기공명영상(fMRI)으로 뇌 활동을 1.2㎜ 단위로 찍었다.</p> <p contents-hash="debcec4f3aacf200eca1e456d910a69fab148270d21fae1b21882edf88b1ef9a" dmcf-pid="qh75lHJ6Tt" dmcf-ptype="general">분수는 예상대로 쉽지 않았다. 두 분수를 비교할 때 평균 반응 시간은 1.19초로 정수를 비교할 때(0.81초)보다 0.4초 정도 길었다. 오답률도 9.5%로 정수끼리 비교할 때(3.7%)의 2.5배였다. 두 수의 크기가 가까울수록 느려지고 더 많이 틀리는 ‘거리 효과’도 분수에서 뚜렷하게 나타났다. 그렇지만 응답 패턴을 분석하자 참가자들은 분수와 정수를 따로 떼어 놓지 않고 실제 크기 순서대로 한 줄에 세우는 것으로 나타났다.</p> <p contents-hash="11298b3b563bada3f62709fe1c63e3427166aaebe25784c6946087d23f0c000a" dmcf-pid="Blz1SXiPS1" dmcf-ptype="general">뇌 영상 결과에 따르면 뇌 활동 패턴은 두 개의 축으로 정리됐다. 하나는 ‘분수냐 정수냐’를 가르는 축이었고, 다른 하나는 종류와 상관없이 작은 수부터 큰 수까지 줄을 세우는 축이었다. 수학 관련 뇌 영역에서는 크기가 비슷한 수일수록 활동 패턴도 비슷하게 나타났다. 1/4에 대한 반응은 숫자 4보다 0에 가까운 식이었다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="dd807be4bf1f0e2f4210db672a98bcea6c16d36c9424d22cb33b8d7be08029ec" dmcf-pid="bSqtvZnQS5" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="뇌의 미세 단위인 복셀(voxel)이 특정 숫자에 선택적으로 반응하며 뇌 안에 숫자가 순서대로 배열된 전체적인 ‘수기능 지도(’가 있음을 보여주는 뇌 영상. 우리 뇌 속에는 특정 숫자에만 반응하는 세부 구역들이 존재하며, 이 구역들이 숫자의 크기 순서대로 지도처럼 정돈되어 늘어서 있다는 뜻이다. 플로스 생물학 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/23/seoul/20261023050333702cvid.jpg" data-org-width="659" dmcf-mid="tIUXCYe4Sq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/23/seoul/20261023050333702cvid.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 뇌의 미세 단위인 복셀(voxel)이 특정 숫자에 선택적으로 반응하며 뇌 안에 숫자가 순서대로 배열된 전체적인 ‘수기능 지도(’가 있음을 보여주는 뇌 영상. 우리 뇌 속에는 특정 숫자에만 반응하는 세부 구역들이 존재하며, 이 구역들이 숫자의 크기 순서대로 지도처럼 정돈되어 늘어서 있다는 뜻이다. 플로스 생물학 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="689d636f1775537bfbc19033642f749894a9aaff527c9f2dc1de40f66c9998c0" dmcf-pid="KvBFT5LxTZ" dmcf-ptype="general">분자·분모의 겉모양이 아니라 분수가 실제로 나타내는 값을 기준으로 정리된다는 뜻이다. 기억을 담당하는 해마에서도 크기에 따른 패턴이 관찰됐다. 특히 수 처리의 핵심 부위로 꼽히는 앞쪽 두정내고랑과 아래마루소엽에서는 숫자 지도가 선명하게 드러났다. 작은 수에 반응하는 부위는 앞쪽, 큰 수에 반응하는 부위는 점점 뒤쪽에 자리했고, 정수와 분수의 배열이 서로 잘 맞아떨어졌다. 정수 0을 선호하는 부위는 분수 중에서도 1/4, 1/3, 1/2처럼 작은 값에 더 강하게 반응했다.</p> <p contents-hash="f30853867ad4bb6583af25dc204dd3789755a2e11afc7521c521942f14ed1ac1" dmcf-pid="9Tb3y1oMvX" dmcf-ptype="general">연구를 이끈 스타니슬라스 데하니 파리샤클레대 교수는 “이번 연구는 정수와 분수 공통의 수 지도를 찾아낸 첫 연구”라고 강조하며 “수의 크기에 집중할 때 뇌는 양을 매우 체계적인 내부 지도로 정리하며 이 지도는 분수와 정수를 하나의 마음속 수직선 위에 함께 올려놓아 서로 다른 종류의 수를 같은 체계에서 비교할 수 있게 해준다”고 설명했다.</p> <p contents-hash="933293a7cb0f8bdc9bdb991c660a0b7b172eb52618fd8a7987b55e160dfa6c6f" dmcf-pid="2Z8q5ukLWH" dmcf-ptype="general">유용하 과학전문기자</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울신문. 무단전재, 재배포, AI 학습 및 활용 금지.</p> 관련자료 이전 “AI 때문에 신입 안 뽑는다? 10년 뒤 웃게 될 뜻밖 승자는” [팩플] 10-23 다음 전 세계 웹사이트 ‘해킹 비상’… 국내 서버 11만곳 노출 우려 10-23 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
