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영화 ‘7월 4일생(Born on the Fourth of July)’에는 월남전 참전 용사가 이후 사회에 돌아와서 시가행진의 폭죽 소리에도 두려워하는 장면이 나온다. 활달하고 술도 잘 먹는 어떤 여자 동창이 맞선 보는 자리에서 얌전한 척 하다가 흘러내리는 맥주 거품에 자기도 모르게 ‘어이쿠, 이 아까운 술을’하고 입을 대었다가 민망해 했었다는 이야기를 남자 동창들이 키득거리며 주고받는 장면도 꽤 있을 법한 일이다. 그런데 그 월남전 참전 용사나 여자 동창생이 처음부터 그렇게 행동하도록 태어났을 것이라고 생각하는 사람은 거의 없을 것이다.

인간은 환경 속에서 잘 살아나가기 위해 많은 것들을 후천적으로 배운다. 이를 심리학에서는 학습(learning)이라는 용어를 사용해 표현한다. 그리고 일반적으로 심리학자를 비롯한 다양한 연구자들은 고등동물일수록 유전보다는 환경이 그 유기체의 생활에 더 중요한 역할을 하며 하등동물일수록 선천적으로 타고난 신체와 기능으로 일생을 보낸다고 생각한다. 때문에 후천적으로 배운 것들 중 상당수는 선천적으로 타고난 기능의 관점에서 보자면 이상하거나 필연적 이유를 찾기 어려운 것들도 상당수 있다. 바로 위의 월남전 참전 용사나 여자 동창생들처럼 말이다. 그리고 후천, 즉 생후의 삶은 사람마다 모두 다르기 때문에 학습된 내용들 역시 사람마다 모두 다르다. 우리 모두가 그 참전용사나 여성처럼 행동하지는 않는 이유이다.

그렇다면 인간은 이 세상에 태어난 뒤 어떻게 무언가를 학습하는 것일까? 일반적으로 심리학에서 학습이란 ‘과거 경험 때문에 일어나는 행동 상의 비교적 영속적인 변화’를 의미한다. 이 말은 다시금 몇 개의 세부적인, 하지만 중요한 요소들로 나누어 생각해 보아야 한다. 첫째, 학습은 ‘변화’가 관찰되어야 한다는 것이다. 그런데 변화는 어떻게 관찰될 수 있는가? 바로 ‘행동’을 통해서 가능하다. 따라서 학습은 ‘행동의 변화’를 전제로 한다. 둘째, 학습은 ‘비교적 오래 지속되는 변화’가 있음을 의미한다. 1회성의 행동 변화를 무언가 학습되었다라고 생각할 수는 없다는 것이다. 셋째, 학습은 ‘경험’에 의해 생겨나는 변화이며 따라서 육체적 성숙, 약물, 질병 등으로 인한 행동 변화와는 분명히 구분되어야 한다.

하지만 학습에 대한 정의를 그럴 듯하게 내릴 수는 있어도 “인간은 어떻게 학습하는가”에 대한 답을 찾는 것은 그리 쉬운 일이 아니다. 다른 학문들에 비해 비교적 역사가 길지 않은 심리학의 초창기에는 더더욱 그러했을 것이다. 따라서 초기의 심리학자들은 분석하기 쉬운 단순 형태의 학습행동부터 연구했으며 이를 실제 인간의 복잡하고 고차적인 학습 이해를 위한 출발점으로 삼았다.¹⁾ 그리고 이들은 인간의 학습을 하나의 연합(association) 과정으로 보았으며 이는 ‘주위 환경에서 일어나는 사건들 간의 연관성을 배우는 것’을 의미한다. 이러한 연합을 통한 학습에는 2가지 종류가 있는데 먼저 고전적 조건형성(classical conditioning)은 두 자극이나 사건 사이의 관련성을 배우는 것으로서 예를 들자면, 번개를 목격하고는 천둥소리가 들릴 것을 예상하여 귀를 급히 막는 행동의 형성이 여기에 해당한다. 두 번째 연합은 도구적(혹은 조작적) 조건형성(instrumental or operant conditioning)으로 반응과 그 결과 사이의 인과관계를 학습하는 것이다. 우리 모두는 성적이 향상되려면 공부를 열심히 해야 한다는 것을 알고 있다. 즉 공부와 성적 간의 관계 인과관계를 알고 있기 때문이다.

파블로프의 개와 실험장치(좌) 고전적 조건형성 절차(우)

먼저 고전적 조건형성에 대해 좀 더 구체적으로 알아보자. 러시아의 유명한 생리학자인 파블로프(Ivan P. Pavlov)는 1900년대 초반 개의 침샘 일부를 외과적으로 적출하여 먹이를 먹을 때마다 분비되는 침의 양을 측정하는 연구를 하고 있었다. 그런데 문득 그 개가 먹이 주는 사람 발소리를 듣거나 빈 밥그릇만 보아도 침을 분비한다는 것을 발견하였다. 그 유명한 파블로프의 고전적 조건형성의 개념이 바로 여기서부터 출발했다. 즉, 그 개는 발소리와 그릇이 먹이와 함께 나타난다는 일종의 ‘연합’을 학습한 것이고 따라서 처음에는 침분비와 아무 상관이 없었을 소리와 그릇이 먹이와 같은 효과를 지니게 된 것이다. 이를 보다 구체적으로 알아보기 위해 파블로프는 먹이를 주기 전 항상 불빛을 보여주며 먹이와 같은 효과를 가질 수 있는가를 알아보았고 그 결과는 적중했다. 종합하자면 고전적 조건 형성은다음과 같은 네 가지의 요소를 가정한다.

*무조건 자극(US: unconditional stimulus): 자동적/생득적 반응을 유발하는 자극(예: 먹이)

*무조건 반응(UR: unconditional response): 학습되지 않은 자동적/생득적 반응(예: 먹이에 대한 침분비)

*조건 자극(CS: conditional stimulus): 무조건 자극과 짝지어져 새로운 반응(즉 무조건 반응)을 유발하는 자극
(예: 발소리, 빈 밥그릇, 또는 불빛)

*조건 반응(conditional response): 조건 자극에 의해 새로이 형성된 반응(예: 조건자극에 대한 침분비)

따라서 불빛이 개로 하여금 침을 분비하게 만드는 과정은 다음과 같이 설명된다. 최초에는 무조건 자극(먹이)에 의한 무조건 반응(침분비)만이 존재할 것이다. 그러나 무조건 자극과 조건 자극(불빛)이 계속적으로 같이 제시됨으로써 조건자극만 제시되어도 무조건 반응과 동일한 조건반응을 이끌어내는 것이 가능하다. 이러한 고전적 조건 형성은 왜 필요할까? 환경에 적응하기 위해서다. 왜냐하면 사건들(CS와 US) 사이의 관계성을 학습하여 다가올 사건에 대한 준비를 할 필요가 있기 때문이다. 예를 들어 번개(CS)가 치면 귀를 막아 조금 있으면 경험하게 될 천둥소리(US)에 대비하여 귀의 손상을 막는다. 또한 긴급한 자극에 대비해 생명 유지를 가능케도 해 준다. 영양은 사자 냄새(CS)가 흘러 들어오면 미리 멀리 달아날 수 있다. 사자(US)를 직접 보는 순간 이미 때는 늦기 때문이다.

하지만 한 번 조건형성된 조건 반응도 무조건 자극 없이 조건 자극만 되풀이 되면 점차 사라질 수밖에 없다. 불빛이 계속 먹이 없이 제시되면 결국 그 개가 불빛에 침을 흘리는 일은 없어진다는 것이다. 이를 소거(extinction)라고 한다. 하지만 일정한 기간 후 불빛(CS)을 제시하면 소거된 침분비가 다시 나타나며 이를 자발적 회복(spontaneous recovery)이라 한다. 즉 소거된 반응이 완전히 사라진 것이 아니라 잠시 동안 억압되어 있음을 의미한다는 것이다. 물론 그 회복된 반응은 강도가 약하기는 하지만 말이다. 또한 원래의 조건자극이 아니더라도 그와 유사한 자극은 조건반응 유발이 가능하다. 이는 자극 일반화라고 한다.

이러한 연합의 개념은 이후 자신의 행동과 그 결과 사이의 관계를 학습하는 도구적 조건화의 개념으로 발전된다. 여기서 ‘도구적’이라 함은 어떤 행동이 특정 결과를 초래하는 도구의 역할을 한다는 것을 인식하는 것을 의미한다.²⁾ 심리학사(心理學史)에서 유명한 연구자인 손다이크(Thorndike)와 스키너(Skinner)가 바로 이 시점에서 등장하며 그들의 연구는 동물들도 논리적 사고와 이해력을 지니고 있는가에 관한 논쟁에서 출발한다. 예를 들어, 스키너는 동물의 행동을 단순하고 관찰하기 쉽도록 상황을 설정한 상자(이를 스키너 상자라고 부른다)를 만들고 쥐의 행동을 구체적으로 관찰하였다.

스키너(좌) <출처 : Silly rabbit at en.wikipedia.org> 스키너 상자(우)

스키너 상자에서 들어간 쥐가 하는 개별 행동들은 그 형태별로 관찰된다. 그 중 가장 중점적으로 관찰되는 내용은 쥐가 레버를 누르는 행동이다. 왜냐하면 위의 그림에서 알 수 있듯이 쥐가 레버를 누르면 자동적으로 먹이가 하나씩 나오게 고안되어 있기 때문이다. 배가 고픈 쥐는 벽을 긁기도 하고 먹이가 나오는 구멍에 입을 대기도 하는데 시간이 지나면서 (우연히)레버도 누르게 된다. 그 때마다 먹이가 나오면 쥐는 그 먹이를 맛있게 먹곤 하는데 처음에는 그 ‘레버 누르기 행동’과 ‘먹이 받기’간의 관련성을 알아차리지 못하였으나 어느 순간 ‘아! 내가 레버를 누르면 먹이가 나오는구나’라는 걸 인식하게 되며 그 때부터는 마치 사람이 냉장고 문을 여는 것처럼(실제 연구 장면에서는 상당히 천연덕스러워 보이기까지 한다.) 레버를 누르고 냉큼 먹이를 받아먹는 수준에 도달한다. 이를 두고 스키너는 쥐가 자신의 레버를 누르는 행동과 먹이를 받는 결과 간의 인과관계를 다수의 시행착오를 거쳐 점진적으로 학습하였으며, 이는 쥐의 행동이 먹이(강화물)에 의해 강화가 되었기 때문이라고 설명한다. 또한 여기서 강화물(먹이)은 특정 반응의 확률을 증가시키는 사상(event)을 의미한다.³⁾ 이를 통해 알 수 있는 것은 무엇인가? 인간이 아닌 동물조차도 외부 세상에서 일어나는 일들 간의 관련성을 인식함으로써 행동이 유발되는 수동적 학습(고전적 조건화)뿐만 아니라 자신이 능동적으로 취한 행동으로 환경을 조작하는 인과관련성을 파악하는 능동적 학습(도구적 조건화)이 가능한 존재라는 것이다. 이러한 관점에 의하면 조건화 방식은 인간이 세상을 살아가면서 새로운 것을 배워나가는 기본 원리에 해당한다. 예를 들어, “맞아요”나 “참 잘했어요”라는 강화물을 통해 아이는 자신의 의견을 발표하는 빈도를 증가(즉, 강화)시킨다. 또한 성장기에 부모가 좋아하는(즉, 강화하고 보상하는) 성격 특성에 부합되는 행동을 지속적으로 함으로써 아동은 자신의 성격 특징을 형성해 나간다(이 두 조건화 원리가 인간의 모든 학습을 설명할 수 있는가에 대해서는 마지막 부분에서 논의할 것이다.)

조건화로 인간의 학습을 설명하는 관점은 보다 다양한 인간 행동 유형 설명에 적용이 가능하다. 예를 들어, 비둘기가 어떤 행동을 하던 상관없이 매 15초 마다 먹이를 줄 경우, 먹이를 받을 때 공교롭게도 자신이 했던 행동을 비둘기는 이후에도 반복적으로 한다. 자신의 그 행동과 먹이는 사실 아무 관계도 없는데도 말이다. 이는 인간의 미신적 행동이 왜 유발되는가의 설명에도 적용된다. 왜냐하면 미신행동이란 실제 자신의 행동이 특정 결과를 초래하는 원인이 아님에도 불구하고 그렇다고 착각하고 그 행동을 계속하는 것을 의미하기 때문이다.

그런데 스키너 상자에서는 레버를 누르면 언제나 먹이 하나를 얻을 수 있지만 실제 세상에서는 이 상자에서처럼 특정 행동에 대해 언제나 강화물이 주어지지는 않는다. 이렇게 행동을 하였을 때 강화물이 부여 되거나 되지 않는 다양한 형태의 경우들을 강화계획에 의거하여 설명할 수 있다.

* 강화계획: 실제 세계에서 드문 연속강화 이외에 실제적인 강화

* 강화계획의 종류: 고정비율계획, 변동비율계획, 고정간격계획, 변동간격계획

고정간격은 정해진 시간이 지난 후에 나타나는 첫 번째 행동이나 반응에 대해 강화하는 것(예를 들어, 매 20초가 지났을 때 첫 행동마다 강화물 제시)을 의미하며, 고정비율은 일정한 수의 행동이나 반응 이후에 강화하는 것(예를 들어, 어떤 목표 행동이 5번 일어날 때마다 강화물 제시)을 의미한다. 그리고 변동이라 함은 그 일정함이 간격 혹은 비율에 있어서 지켜지지 않는 경우를 의미한다. 대부분의 연구에서 강화는 변동적, 즉 불규칙적일수록 소거가 적게 일어나는 것으로 관찰된다. 그리고 이는 인간이 왜 도박에 빠져드는가에 대한 설명으로도 오랫동안 사용되어 왔다. 만약 예를 들어 매 8번째 게임마다, 혹은 매 15분 간격의 첫 게임에서 돈을 따게 된다면 사람들은 도박을 강박적으로 하지 않을 것이다. 왜냐하면 사람들은 ‘언제 돈을 딸지 알 수 없으므로’ 매번 다음 판에 대한 기대를 걸면서 도박에 빠져들기 때문이다. 그래서 도박을 끊는 것(소거)이 어려운 것이다. 또한 우리가 강박적으로 자꾸만 무언가를 확인하는 행동들이 대부분 이러한 불규칙적인 강화에 기인하는 것으로 조건화 원리에 기초한 학습 이론가들은 보고 있다.

보보인형

그러나 조건 형성을 통해 인간의 학습을 설명하는 관점들이 완벽한 것은 아니다. 예를 들어, 인간은 직접적인 강화물의 경험 없이도 모방을 통해서 얼마든지 학습을 하는 것이 가능하다. 또한 원숭이들도 다른 원숭이들이 어떤 특정 행동을 할 때마다 당하는 고통을 관찰하면서 그 행동을 자제하는 것이 인간만큼 신속하고 정교하지는 않더라도 어느 정도 가능하다. 이러한 형태의 학습을 관찰학습 또는 모방학습이라고 한다. 이 분야의 대가인 앨버트 밴두러(Albert Bandura)는 어른이 보보인형을 발로 차고 때리는 모습을 본 아동들이 그렇지 않은 아동들보다 혼자 남겨졌을 경우 그 인형에 대해 유사한 공격적 행동을 할 확률이 훨씬 더 높다는 것을 발견했다.⁴⁾ 더욱 중요한 점은 그 어른이 자신의 부모이거나 존경할만한 사람, 혹은 권위가 있는 사람일수록 인형에 대한 공격행동의 가능성이 더 증가한다는 점이다. 또한 이러한 간접경험들은 상당기간 축적되면서 즉시적인 행동의 변화를 초래하지 않더라도 점진적인 가치관이나 관점의 변화를 만들어내기도 한다. 서두에서 학습은 ‘행동의 변화’를 포함해야 한다고 했는데 인간의 학습이 반드시 그럴 필요가 없음을 의미하는 대목이다. 행동의 변화 없이도 학습은 우리 내부에서 꾸준히 진행될 수 있다는 것이다.

‘취학 전 아동들이 어른의 공격행동을 모방하는 장면들. 이 아동들은 실험 전에 이런 행동을 보인 적이 없었다 (Bandura, 1965, p. 76)’
<출처 : http://open.jorum.ac.uk/xmlui/bitstream/handle/123456789/770/Items/ED209_1_section10.html>
보보인형 실험 관련 동영상보기>

이렇듯 인간이 무언가를 배운다는 것을 설명하기 위해서는 다양한 요인들이 작용하고 있다는 것을 먼저 이해할 필요가 있다. 인간은 세상에 태어나서 수많은 현상들과 사건을 경험하고 그것들 중 의미가 있다고 판단되는 연합을 중요시한다. 그리고 이를 타고난 행동들과 연결시켜 가면서 보다 더 복잡한 체계를 형성해 나간다. 이러한 일련의 과정들을 반드시 직접 경험할 필요 역시 없는 듯하다. 왜냐하면 관찰과 모방이라는 능력을 사용할 수 있기 때문이다. 또한 여기에는 관찰대상이 지니는 권위나 신뢰성같이 다양한 요인들이 작용한다. 우리의 성격과 지식체계, 더 나아가 우리의 문화가 바로 이렇게 만들어져 왔고 또 앞으로도 그렇게 만들어져 갈 것이다.

글

김경일 | 아주대학교 심리학과 교수

고려대학교에서 심리학 석사를 받았으며 미국 University of Texas - Austin에서 박사학위를 받았다. 현재 아주대학교 심리학과 교수로 재직 중이며 국제학술논문지에 Preference and the specificity of goals (2007), Self-construal and the processing of covariation information in causalreasoning(2007) 등을 발표하였다.

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