통제 그리고 처치

대상을 통제하기 

펠라그라병에 관한 연구에서 조셉 골드버거는 부분적으로 이 질병은 전염병이 아니라는 추측의 도움을 받았다. 그러나 70여 년 더 앞서서 존 스노우는 콜레라의 원인에 관한 연구에서 이와는 정반대 되는 방식에 내기를 걸어서 이겼다. 런던에서 반복적으로 창궐하는 콜레라를 설명하기 위해서 많은 경쟁적인 이론들이 제안 되었다. 많은 의사들은 환자들이 호흡하면서 내뱉은 공기를 다른 사람들이 마시게 되면 병에 감염 된다고 믿었다. 이것을 독기설이라고 불렀다. 반면에 스노우는 콜레라가 환자들의 배설물에 오염된 식수에 의해서 확산 된다는 가설을 세웠다. 스노우는 자신의 이론 검증에 착수하였다. 다행히도 런던에는 여러가지 각기 다른 급수원이 있었으며, 각각은 서로 다른 지역에 식수를 공급하고 있었기 때문에 골레라의 발생과 오염도에서 차이나는 급수원을 대응 시킬 수 이었다. 그러나 스노우는 그러한 비교에 심각한 선택 편향의 의험이 있다는 사실을 깨달았다. 런던의 구역들은 경제 수준에서 큰 차이를 보였기 때문에 급수와 지역 사이의 상관은 건강에 영향을 미칠 수 있는 경제 관련 요인들 예컨대, 음식, 스트레스, 직업 위험요소, 의복과 주거의 질 등에 의한 것일 수 있었다. 사이비 상관을 얻을 가능성이 제 5장에서 논의 하였던 펠라그라병 하수시설 사례의 경우와 마찬가지로 매우 높았다. 그러나 스노우가 기민하게 알아치리고는 이용할 수 있었던 한 가지 특별한 상황이 있었다. 우연히 런던의 한 구역에 무작위적인 방식으로 식수를 공급하는 두 회사가 있었다. 즉, 특정 동네에서 어떤 집들은 한 회사로부터 식수를 공급 받았고, 다른 집들은 다른 회사로부터 식수를 공급받고 있었다. 이것은 급수가 시작 된 초기에 두 회사가 같은 구역에서 경쟁을 벌인 결과였다. 심지어는 좌우의 이웃집은 한 회사로부터 식수를 공급 받았는데, 중간에 낀 집만이 다른 회사로부터 공급 받는 경우도 있었다. 스노우는 이와같은 자연발생적인 상황에서 두 급수회사로부터 식수를 공급받고 있는 사람들의 사회 경제적 지위가 거의 같거나 아니면 매우 유사한 사례를 발견 하였던 것이다. 만일 두 회사의 식수가 똑같은 정로도 오염 되었다면, 이러한 상황에서도 아무런 이점이 없을 수 있다. 콜레라 발생과 연합 시킬 수 있는 아무런 차이도 얻을 수 없었을 것이기 때문이다. 
런던에 콜레라가 유향하고 난 후에 두 회사 중 하나인 램버스사가 런던의 하수를 피하기 위하여 테임즈강 상류로 이전하였던 것이다. 그러나 다른 회사인 사우스와크 앤드 벅스홀사는 그대로 하류에 남아 있었다. 따라서 전자의 물이 후자의 물보다 훨씬 덜 오염되었을 가능성이 있었다. 스노우는 이것을 화학검사를 통해서 확인 하였다. 이제 남은 것은 두 급수회사가 공급하는 가정의 콜레라 사망률을 계산하는 것이었다. 램버스사의 사망률은 1만 가구 당 37명인 반면에, 사우스와크 앤드 벅스홀사의 사망률은 315명이나 되었다. 

비교, 통제, 그리고 처치 

과학적 사고의 가장 중요한 특징은 실제로는 이해하기 매운 쉬운 것이다. 과학적 사고는 비교, 통제 그리고 처치의 개념의 근거한다. 한 현상을 근본적으로 이해하기 위해서 과학자들은 세상의 여러 조건들을 비교한다. 이러한 비교가 없다면, 단지 고립된 관찰의 예들만 남게 되며, 사례 연구를 연구 할 때 보았던 것처럼 이렇게 고립된 관찰의 해석은 지극히 모호한 것이 된다. 엄격하게 통제된 상이한 조건에서 얻은 결과들을 비교함으로써, 과학자들은 특정 설명을 배제하고 다른 설명을 확증하게 된다. 실험설계의 핵심 목표는 변인을 분리시키는 것이다. 하나의 변인을 성공적으로 분리 시켰을 때, 실험 결과는 설명으로 진전 되었을 수도 있는 많은 대한 이론들을 제거하게 된다. 과학자들은 실험 상황을 직접 통제하거나 대안적 설명들을 검증할 수 있게 해주는 자연발생적인 특정 상황들을 관찰함으로써, 최대한으로 엉터리 설명들을 제거한다. 후자의 상황은 콜레라 사례가 아주 잘 설명해 주었다. 스노우가 급수회사 중에서 아무 회사나 둘을 선택한 것이 아니었다. 그는 건광과 관련 된 사회 경제적 특징에서 엄청나게 차이나는 서로 다른 구역에 각기 다른 급수 회사들이 식수를 공급할 수 있다는 사실을 알고 있었다. 단지 여러 구역에서의 콜레라 발생빈도를 관찰하는 것은 콜레라 발생에서 관찰된 차이가 왜 일어나는 것인지에 대한 많은 대안적 설명들을 제거함으로써 진보한다는 사실을 충분히 인지하고 있었기 때문에 스노우는 사회 경제적 지위라는 건강관련 변인에 근거한 많은 설명들을 배제할 수 있는 비교를 물색하여 찾아 내었던 것이다. 
스노우는 다행스럽게도 대안적 설명들을 배제할 수 있게 해주는 자연발생적 상황을 발견했다. 물론 과학자들에게는 스노우의 상황과 같은 것이 일어날 때까지 마냥 앉아서 기다린다는 것은 멍청한 것이다. 오히려 대부분의 과학자들은 대안 가설들을 판별할 수 있는 방식으로 세계를 재구성하고자 시도한다. 그렇게 하려면, 다른 모든 관련 변인들을 일정하게 유지하면서 원인이라고 생각되는 변인에 처지를 가하여 상이한 효과가 나타나는지를 관찰해 보아야 한다. 처지를 가하는 변인을 독립변인이라고 부르며 독립변인이 영향을 미칠 것이라고 생각하는 변인을 종속변인이리고 부른다. 최선의 실험 설계는 과학자가 관심 있는 변인에 처치를 가하고 상황에 영향을 미칠 수 있는 다른 가외 변인들을 모두 통제 할 때 달성하게 된다. 스노우가 이렇게 하지 않았다는 데 주목해라. 그는 물의 오염도를 직접 처치 할수 없었지만, 오염도는 다르면서도 사회경제적 지위와 과련된 다른 주요 변인들은 우연하게도 통제된 상황을 발견 하였던 것이다.