Figure만 보고 논문의 주장 파악하기

논문 PDF를 열면 대부분의 학생은 첫 줄부터 읽기 시작합니다. 영어 문장 세 개를 붙들고 십 분을 쓰고, 그 논문이 내 연구에 쓸모가 있는지도 모른 채 지칩니다. 그런데 정작 그 논문이 무엇을 발견했는지는 스크롤을 조금만 내리면 그림 한 장에 다 나와 있습니다.

그림은 논문에서 가장 빨리 읽히는 부분이고, 동시에 가장 정직한 부분입니다. 문장은 "경향이 관찰되었다"처럼 흐릴 수 있지만 그림은 숫자를 그대로 보여줍니다. 여기서는 남의 논문 그림을 읽는 순서를 익히고, 실제 논문의 그림 하나로 처음부터 끝까지 해봅니다.

저자는 그림을 먼저 만들고 글을 쓴다

연구자가 논문을 쓰는 순서는 이렇습니다. 데이터를 분석해 그림을 그리고, 그림을 늘어놓고 어떤 순서로 보여줄지 정한 다음, 그 순서에 맞춰 결과 문장을 씁니다. 즉 그림의 배열이 곧 논문의 논증 순서입니다.

그래서 앞쪽 그림일수록 핵심입니다. 그림 하나가 주장 하나에 대응하고, 뒤로 갈수록 보조 근거나 부수적 분석으로 밀립니다. 그림이 여섯 개인 논문이라면 앞의 두세 개만 봐도 저자가 무엇을 말하려는지 대개 잡힙니다.

다만 첫 번째 그림이 항상 결과인 것은 아닙니다. 실험 절차를 그린 도식, 참가자가 몇 명에서 몇 명으로 걸러졌는지 보여주는 흐름도, 데이터 수집 시기 히스토그램이 앞에 오는 논문도 많습니다. 이런 그림은 결과가 아니라 설계를 말합니다. 축에 측정값이 없으면 결과 그림이 아니라고 보면 됩니다. 그럴 때는 다음 그림으로 넘어갑니다.

읽는 순서 — 캡션에서 별표까지

그림을 볼 때 눈이 먼저 가는 곳은 막대의 높이입니다. 그런데 높이부터 보면 거의 항상 틀리게 읽습니다. 아래 순서를 지키세요.

1. 캡션 첫 문장 — 캡션은 대개 굵은 첫 문장(제목)과 그 뒤의 설명으로 나뉩니다. 첫 문장이 이 그림의 주제입니다. 여기서 "무엇을 무엇에 대해 그렸는가"가 나옵니다.

2. y축 라벨과 단위 — 무엇을 쟀는지가 여기 있습니다. 단위가 cm인지 %인지 점수인지에 따라 같은 높이 차이도 뜻이 완전히 달라집니다. 축이 0에서 시작하는지도 이때 확인합니다.

3. x축 — 무엇끼리 비교하고 있는지입니다. 집단 두 개인지, 시간의 흐름인지, 조건의 단계인지를 봅니다.

4. 범례 — 색이나 무늬가 무엇을 뜻하는지입니다. 대조군과 실험군이 여기서 갈립니다. 범례를 안 보고 데이터를 읽으면 어느 쪽이 처치 집단인지 모른 채 결론을 내리게 됩니다.

5. 데이터 자체 — 여기서 처음으로 높이와 위치를 봅니다. "어느 쪽이 얼마나 더 큰가"를 눈으로 어림합니다.

6. 오차막대와 별표 — 마지막입니다. 오차막대가 표준편차인지 표준오차인지 신뢰구간인지는 캡션에 적혀 있습니다. 세 가지는 길이가 크게 다르므로 반드시 확인해야 합니다. 별표는 유의성 표시이고, 그 기준값(보통 0.05)도 캡션에 붙어 있습니다. 별표가 실제로 무엇을 뜻하는지는 영어 논문, 처음부터 끝까지 읽지 않는 법의 통계 기호 정리를 참고하세요.

캡션에서 시작해 별표에서 끝나는 이 여섯 단계는 30초면 끝납니다. 그리고 이 30초로 논문 한 편의 결론 한 문장을 만들 수 있습니다.

그림 유형별로 말할 수 있는 것과 없는 것

같은 데이터라도 어떤 형태로 그렸느냐에 따라 주장할 수 있는 범위가 다릅니다. 네 가지만 알면 학생이 읽는 논문의 대부분이 해결됩니다.

읽고 나서 한 문장으로 정리할 때는 유형에 맞는 동사를 씁니다. 막대는 "A가 B보다 높았다", 선은 "시간이 갈수록 줄었다", 산점도는 "함께 움직였다", 상자는 "퍼짐이 컸다"입니다. 산점도를 보고 "영향을 주었다"라고 적으면 그 순간 논문에 없는 주장을 만든 것입니다.

실제 논문의 Figure 1로 해보기

아래 논문은 누구나 무료로 열어 볼 수 있는 공개 논문(CC BY)입니다. 그림 파일을 여기에 옮겨 싣지는 않고 말로만 묘사하니, 직접 열어 놓고 따라오면 좋습니다.

Del Coso J, Muñoz-Fernández VE, Muñoz G, Fernández-Elías VE, Ortega JF, Hamouti N, Barbero JC, Muñoz-Guerra J (2012). Effects of a Caffeine-Containing Energy Drink on Simulated Soccer Performance. PLOS ONE. DOI: 10.1371/journal.pone.0031380

캡션 첫 문장은 "Vertical jump height during a 15-s maximal jump test"입니다. 15초 동안 최대한 높이 반복해서 뛰는 검사에서의 점프 높이라는 뜻입니다. 뒤이어 카페인이 든 에너지 음료(체중 1kg당 카페인 3mg)를 마셨을 때와 카페인을 뺀 대조 음료를 마셨을 때를 비교했고, 축구 선수 19명의 평균과 표준편차이며, 별표는 대조 조건과 다르다는 표시(기준 0.05)라고 적혀 있습니다. 여기까지가 캡션입니다.

이제 축입니다. y축은 Height (cm)이고 0부터 45까지 5 단위로 눈금이 있습니다. 0에서 시작합니다. x축은 Number of CMJs로 1부터 14까지의 점프 회차가 늘어서 있고, 맨 오른쪽에 Avg(평균) 칸이 따로 있습니다. 범례는 두 개입니다. 검은 막대가 Control, 흰 막대가 Energy Drink입니다. 회차마다 검은 막대와 흰 막대가 짝을 이뤄 나란히 서 있는 형태입니다.

데이터를 봅니다. 막대 높이는 대체로 33cm에서 39cm 사이에 있고, 두 막대의 차이는 눈으로 보기에 아주 작습니다. 회차가 뒤로 갈수록 양쪽 다 조금씩 낮아집니다. 15초 동안 계속 뛰면 지치기 때문입니다. 오차막대는 위쪽으로만 그려져 있고 길이가 5cm 안팎이라, 막대 사이의 차이보다 한 집단 안의 개인차가 훨씬 큽니다.

마지막으로 별표입니다. 별표는 1회, 2회, 6회, 7회, 그리고 Avg 위에만 붙어 있습니다. 15개 비교 중 5개입니다. 본문에는 평균이 대조 34.7cm 대 에너지 음료 35.8cm로 적혀 있습니다.

여기까지 읽고 만들 수 있는 문장은 이것입니다.

축구 선수 19명에게서, 카페인 에너지 음료를 마신 조건의 반복 점프 높이가 대조 음료보다 평균 1.1cm 높았고 그 차이는 통계적으로 유의했다. 다만 차이의 크기는 개인차보다 훨씬 작고, 14회 중 유의한 회차는 4회뿐이었다.

본문을 한 줄도 읽지 않고 결론과 그 한계를 함께 얻었습니다. 초록에서 "increased jump height"라는 표현만 봤다면 놓쳤을 부분이 뒤 문장입니다.

그림과 초록이 안 맞을 때 — 그게 발견이다

그림을 먼저 읽는 훈련의 진짜 이득은 여기서 나옵니다. 초록의 결론 문장과 그림이 어긋나는 경우가 생각보다 자주 있습니다. 어긋나는 방식은 대개 정해져 있습니다.

• 초록은 "증가했다"인데 그림에서는 오차막대가 크게 겹친다. 유의하긴 하지만 크기는 작다는 뜻입니다. 표본이 크면 흔히 이렇게 됩니다.
• 초록은 전체 효과를 말하는데 그림에서는 일부 조건에서만 별표가 붙어 있다. 어느 조건에서 나온 결과인지 확인해야 합니다.
• 초록에는 집단 셋이 나오는데 그림에는 둘만 있다. 나머지 하나는 뒤쪽 그림이나 부록에 있습니다. 왜 뒤로 갔는지 생각해 볼 만합니다.
• y축이 0에서 시작하지 않아 차이가 커 보인다. 눈금을 다시 읽고 실제 값의 차이를 계산해 봅니다.

어긋남을 찾았다면 그것을 메모에 적어 두세요. "선행연구 A는 효과를 보고했지만 유의한 것은 초반 회차뿐이었다" 같은 한 줄은 나중에 내 논문의 서론에서 갭을 만들 때, 그리고 논의에서 내 결과와 비교할 때 그대로 쓰입니다. 이런 메모를 종합표의 행으로 쌓는 방법은 2단계: 선행연구 조사에 있습니다.

내 그림을 그릴 때 거꾸로 적용하기

남의 그림을 읽는 순서를 알았다면, 내 그림은 그 순서대로 읽히게 만들면 됩니다. 심사위원도 똑같이 캡션부터 봅니다.

• 캡션 첫 문장에 결론이 아니라 내용을 적습니다. "카페인은 점프를 향상시킨다"가 아니라 "조건별 반복 점프 높이"입니다. 결론은 본문에서 말합니다.
• 캡션에 오차막대의 정체와 표본 수를 반드시 적습니다. 표준편차인지 표준오차인지, n이 몇인지가 없으면 읽는 사람이 크기를 판단할 수 없습니다.
• 별표를 썼다면 기준을 캡션에 적습니다. 별 하나와 별 둘의 기준이 다르다면 둘 다 적습니다.
• 축 라벨에 단위를 씁니다. 단위 없는 축은 읽는 사람이 값을 해석할 수 없게 만듭니다.
• 범례를 그림 안에 넣습니다. 캡션에서 색을 설명하게 하면 시선이 두 번 왕복합니다.

그림 자체를 그릴 때 피해야 할 것들(축 자르기, 오차 생략, 3D 원그래프 등)은 통계 결과를 정직하게 읽는 법에 따로 정리해 두었으니 그리기 전에 한 번 보고 가세요. 실제로 그려 볼 때는 간이 차트 그리기로 축과 오차막대를 붙여 보고, 캡션 문장은 그림·표 캡션 도우미에 넣어 위 항목이 빠지지 않았는지 확인하면 됩니다.

마지막 점검은 간단합니다. 내 그림을 캡션·축·범례·데이터·오차막대 순서로 내가 직접 읽어 보고, 본문 없이 결론 한 문장이 나오는지 확인합니다. 안 나온다면 그림이 부족한 것이지 읽는 사람이 부족한 것이 아닙니다.