기하학적 도형의 움직임과 개의 생명성 인지 연구

원제: Judit Abdai - Movie with geometric shapes, or how dogs perceive moving figures

원제: Judit Abdai - Movie with geometric shapes, or how dogs perceive moving figures
원본: https://www.youtube.com/watch?v=3adTAvmhLqE
영상 길이: 13:48
수집 기준: 실제 영어 음성 확인 및 구간별 전사

내용 정리

유디트 압다이 연구원은 개와 인간이 기하학적 도형의 움직임 단서를 통해 생명성을 어떻게 인지하는지 비교 실험 결과를 설명합니다. 점 및 이등변 삼각형 자극을 활용하여 개와 인간의 시선 반응 패턴을 측정하고, 사냥개 품종별(추격견 vs 회수견) 차이도 비교 분석했습니다. 연구 결과 점 자극에는 유사한 반응을 보였으나 삼각형 자극에서는 탐색 패턴 차이가 나타났으며, 품종 선발에 따른 생명성 인지 메커니즘의 근본적 차이는 발견되지 않았습니다.

핵심 내용

개와 인간은 점 형태의 기하학적 도형 움직임(추격 패턴, 진행 방향 정렬 등)을 통한 생명성 인지에서 유사한 반응을 보입니다.
방향성이 있는 이등변 삼각형 자극의 첫 시행(trial)에서는 개와 인간 사이에 시선 선호 양상과 시선 교대 빈도의 차이가 관찰되었습니다.
연구진은 이러한 차이가 생명성 인지 메커니즘의 차이라기보다 자극을 탐색하는 시선 패턴(looking pattern)의 차이일 가능성을 제시했습니다.
체이서(Chaser) 품종과 리트리버(Retriever) 품종 간 관찰 시간 및 시선 교대 빈도를 비교한 결과 유의미한 차이가 발견되지 않았습니다.
추격이나 회수 등 특정 목적을 위한 품종 선발이 수렵견의 기초적인 생명성 인지 메커니즘을 결정적으로 변화시키지는 않음을 나타냅니다.

보호자에게 주는 시사점

개의 인지 상태나 반응을 측정할 때 인간과 탐색 방식(시선 패턴)이 다를 수 있음을 고려해야 합니다.
사냥개 품종 간 역할 선발이 기초적인 움직임 인지 능력에 근본적 차이를 가져오지 않으므로 개별 교육 시 공통적 시각 인지 기전을 참고할 수 있습니다.

해석할 때 주의할 점

도형의 형태(점 대 이등변 삼각형)와 시행 횟수(첫 trial)에 따라 반응이 달라졌으므로 자극 조건과 시선 탐색 패턴 구분에 유의해야 합니다.
체이서와 리트리버 품종 간 유의미한 차이가 발견되지 않은 결과를 수렵견 전체 행동이나 모든 시각 인지 영역으로 과도하게 일반화해서는 안 됩니다.

한국어 전문 번역

[00:01] 안녕하세요 여러분, 저는 유디트(Judit)이고 개가 움직이는 형상을 어떻게 인지하는지, 그리고 우리가 왜 이에 관심을 가져야 하는지에 대해 이야기하겠습니다.

[00:08] 제가 말씀드릴 현상은 생명성 인지(animacy perception)라고 불립니다. 생명성 인지는 간단한 움직임 단서에 기반해 기하학적 도형과 같은 무생물을 생명체로 인지하는 것을 말합니다.

[00:20] 물론 화면에서 움직이는 것이 삼각형이라는 것을 모르는 것은 아니며, 우리 옆으로 떨어지는 것이 단순한 나뭇잎일 뿐이라는 것을 알아차리지 못하는 것도 아닙니다. 하지만 그 움직임에 특정 특성이 존재한다면, 그것은 무생물을 생명체처럼 인지하도록 유도합니다.

[00:42] 생명성 인지는 실제로 상당히 빠르고, 자동적이며, 거부할 수 없는 것으로 설명되어 왔습니다.

[00:49] 여기 영상에서 여러분은 상당한 복잡성의 행동을 보실 수 있는데, 성인 인간은 이 형상들에 생명성뿐만 아니라 감정과 심지어 성격 특성까지 부여합니다.

[01:02] 하지만 움직임이 이렇게 복잡할 필요는 없습니다. 정지 상태에서 출발하거나 눈에 보이는 외부 원인 없이 속도와 방향을 바꾸는 등의 단순한 움직임 단서만으로도 무생물을 생명체로 인지하는 현상이 일어날 수 있습니다.

[01:21] 인간 아기는 태어날 때부터 이미 자발적 추진성(self-propelledness)에 대한 선호를 보입니다. 이는 태어난 지 몇 시간 안 된 아기조차 외부 원인 없이 정지 상태에서 움직이기 시작하거나 속도를 바꾸는 것에 민감하다는 것을 의미합니다.

[01:33] 신생아뿐만 아니라 갓 부화한 병아리도 자발적 추진 움직임에 대한 선호를 나타냅니다. 따라서 우리가 생명체 단서로 설명하는 특정 움직임 단서에 대한 민감성은 척추동물 종 전반에 걸쳐 보편적인 것으로 보입니다.

[01:52] 생명성 인지가 학습과 사회적 환경 이해에 매우 중요한 구성 요소임에도 불구하고, 우리는 이에 대해 놀라울 정도로 아는 것이 적습니다. 예를 들어, 유전적 배경이나 환경이 이러한 인지에 영향을 미치는지 여부는 알지 못합니다.

[02:13] 이 현상을 연구하기 위해 가장 자주 사용되는 움직임 패턴 중 하나는 추격(chasing)입니다. 이 움직임의 여러 특성이 움직이는 형상을 생명체로 인지하도록 유도할 수 있기 때문입니다. 예를 들어, 3개월 된 인간 아기는 이미 서로를 쫓는 기하학적 형상과 서로 독립적으로 움직이는 형상을 구별합니다.

[02:35] 이전 연구에서 우리는 성견과 성인 인간에게 움직이는 점들을 보여주었습니다. 화면 한쪽에서는 두 점이 서로를 쫓고 있었고, 다른 한쪽에서는 동시에 두 점이 서로 독립적으로 움직이고 있었습니다.

[02:51] 그리고 우리는 개와 인간이 이러한 움직임 패턴에 대해 유사해 보이는 행동을 보인다는 것을 발견했습니다. 처음에는 개와 인간 모두 추격 패턴과 독립적인 움직임 패턴 사이에 시선을 거의 동등하게 나누었지만, 시간이 지난 후 독립적인 움직임 쪽으로 시선을 돌려 독립적으로 움직이는 점들을 선호하는 모습을 보였습니다. 이는 추격 패턴을 빠르게 인지함에 따라, 이른바 생소한 패턴 쪽으로 시각적 주의를 돌렸기 때문일 것입니다.

[03:29] 이제 이 현상과 관련된 두 가지 새로운 연구를 소개해 드리고자 합니다.

[03:35] 첫 번째 실험에서 우리는 비디오에서 단 한 가지를 바꾸면 어떻게 될지 궁금했습니다. 인간이 움직임 특성의 미세한 변화에도 민감하다는 것은 알고 있었지만, 개 역시 이만큼 민감한지, 그리고 그들의 인지가 유사한 움직임 특성에 의존하는지에 대한 정보는 거의 없었습니다.

[03:58] 무엇이 인지에 영향을 미치는지에 대한 질문은 매우 중요하지만, 인간의 경우에는 실제로 연구하기가 매우 어렵습니다. 하지만 개는 다양한 외형과 다양한 행동적 차이, 다양한 행동 특성을 가지고 있어서, 생명성 인지에 무엇이 영향을 미칠 수 있는지 확인하기에 실제로 완벽한 대상입니다. 따라서 두 번째 실험에서는 개들 사이에서 어떠한 차이점을 감지할 수 있는지 단순히 확인하고자 했습니다.

[04:30] 따라서 첫 번째 실험에서는 개가 움직임의 변화에 인간과 유사하게 반응하는지 테스트했습니다. 이를 위해 우리는 단 한 가지 간단한 일을 했습니다. 점을 이등변 삼각형으로 바꾼 것입니다. 그 이유는 점의 경우 실제로 그 방향으로 움직이는 것을 보고 이동 방향을 알 수 있는 반면, 삼각형의 경우 일종의 방향성(orientation)을 가지고 있으며, 인간 연구에서는 이 삼각형이 움직이는 방향을 향해 돌아설 때 움직이는 물체를 생명체로 인지하는 과정이 촉진되는 것으로 밝혀졌기 때문입니다.

[05:17] 따라서 형상의 이러한 방향성이나 진행 방향 정렬이 물체를 생명체로 인지하는 것을 촉진한다면, 개와 인간이 점의 경우보다 독립적인 움직임 쪽으로 시선을 더 일찍 돌릴 것이라고 예상했습니다.

[05:35] 우리는 성견 30마리와 성인 인간 30명을 대상으로 테스트했습니다. 비디오 시작 부분에서 시청각 주의 끌기용 자극(attention grabber)을 사용한 후, 화면 한쪽에서는 두 삼각형이 서로를 쫓았고, 다른 한쪽에서는 두 삼각형이 서로 독립적으로 움직였습니다. 길이는 10초에 불과했으며, 이를 두 번 반복했습니다. 그리고 개들이 어떤 움직임 패턴을 얼마나 오랫동안 바라보는지 측정했습니다.

[06:08] 먼저 상기시켜 드리는 차원에서 점의 경우에 무슨 일이 일어났는지 보여드리고자 합니다. 점의 경우 개와 인간은 매우 유사한 행동을 보였습니다. 즉, 첫 번째 시도에서는 개와 인간 모두 시각적 주의를 추격과 독립적 움직임 사이에 균등하게 분배한 반면, 두 번째 시도에서는 두 종 모두 독립적으로 움직이는 점들을 더 선호하여 바라보았습니다.

[06:37] 그렇다면 삼각형의 경우에는 무슨 일이 일어났을까요? 두 번째 시도에서는 이전과 유사하게 개와 인간 모두 독립적인 움직임을 더 선호하여 바라보았습니다. 하지만 우리에게 중요한 것은 첫 번째 시도에서 일어난 일입니다. 첫 번째 시도에서 인간은 우리가 예상했던 대로 행동하여, 첫 번째 시도에서조차 추격 움직임에 비해 독립적인 움직임을 더 오랫동안 바라보기 시작했습니다. 반면 개는 반대 선호도를 보여, 첫 번째 시도에서 독립적으로 움직이는 형상보다 추격 움직임을 실제 더 오래 바라보았습니다. 따라서 우리는 두 종 사이에 차이점이 있음을 발견했습니다.

[07:22] 하지만 우리는 둘 사이에 또 다른 차이점을 알아차렸습니다. 그래서 또 다른 분석을 실시하여, 두 종이 추격 움직임과 독립적 움직임 사이를 얼마나 많이 왔다 갔다 하며 바라보는지(시선 교대 횟수) 확인했습니다.

[07:36] 여기서 우리는 개와 인간 사이의 차이를 다시 한 번 발견했습니다. 10초 동안 인간은 일반적으로 두 움직임 패턴 사이에서 약 7~8회 주의를 전환한 반면, 개는 3~4회에 불과했습니다.

[07:55] 우리 결과에 따르면, 인간과 마찬가지로 개 역시 움직임 특성의 미세한 변화에 민감한 것으로 보입니다. 하지만 두 종이 이 변화에 다르게 반응한다는 점에 주목하는 것이 매우 중요합니다. 물론 혹자는 이것이 두 종의 생명성 인지에 차이가 있음을 나타낸다고 생각할 수도 있습니다. 하지만 개와 인간의 시선 교대 빈도 차이에 기반하여, 우리는 배경에 다른 요인이 있을 수 있다고 제안합니다. 실제로 최근 다른 연구진도 개와 인간에게 서로 다른 그림을 보여주었을 때, 개가 인간보다 형상의 특정 지점에 시선을 더 오래 고정한다는 것을 보여주었습니다. 따라서 이를 바탕으로, 두 종 간의 차이는 생명성 인지 때문이라기보다는 실제로 우리가 대상을 바라보는 방식의 차이 때문이라고 제안합니다.

[08:59] 따라서 이러한 결과를 바탕으로, 우리는 무엇이 이러한 차이를 유발하는지 조금 더 깊이 파고들고자 했습니다. 두 번째 실험에서는 특정 행동 특성에 대한 선택(품종 선발)이 생명성 인지에 영향을 미치는지 확인하고자 했습니다. 우리는 사냥이라는 동일한 작업을 수행하지만, 사냥 내에서 서로 다른 과업을 수행하도록 선발된 개들을 테스트했습니다.

[09:27] 추격견(Chaser) 그룹에는 일반적으로 적극적으로 탐색, 추적하고 사냥감을 쫓는 개들이 포함되었으며, 리트리버(Retriever) 그룹에서는 시각적으로 추적, 위치를 표시 및 기억한 후 포수에게 사냥감을 회수해 오는 개들을 테스트했습니다. 사냥 훈련을 받지 않은 개들만을 대상으로 테스트했다는 점을 명심하는 것이 중요합니다. 우리는 삼각형 비디오를 사용했으며 방법은 완전히 동일했습니다. 자극은 10초 동안 지속되었으며 자극을 반복했습니다...

화면 설명 (00:00-10:00): 발표자인 Judit Abdai가 개와 인간의 생명성 인지(Animacy perception) 비교 연구 슬라이드를 사용해 설명하는 학술 발표 장면입니다. 슬라이드에는 하이더와 지멜(Heider & Simmel 1944)의 기하학 도형 실험 영상, 점 및 이등변 삼각형 모션 패턴 비교, 실험 환경(개 앞에 스크린 설치 및 시선 추적장치), 시선 유지 시간 그래프, 사냥개 품종별(Chaser vs Retriever) 분류 표 등이 제시됩니다.

[10:00] 전반적으로 두 번 실시했으며, 실질적으로 개들이 무엇을 보고 있는지 살펴보았습니다.

[10:08] 전반적으로 두 시행 모두에서 체이서 견종과 리트리버 견종 간에 추적 운동이나 독립적 운동을 얼마나 오래 바라보았는지와 관련하여 차이를 발견하지 못했습니다. 이는 두 그룹이 비디오 재생 동안 비슷하게 행동했음을 의미합니다.

[10:25] 이 두 그룹 간의 전반적인 차이를 발견하지 못했음에도 불구하고, 우리는 10초간의 시행 동안 정확히 어떤 일이 일어나는지 여전히 확인하고 싶었습니다.

[10:39] 다음 그림들이 다소 복잡해 보일 수 있지만, 걱정하실 필요는 없으며 복잡하지 않습니다. x축에서는 개들이 실제 자극을 볼 수 있었던 10초를 확인할 수 있고, y축에서는 추적 운동이나 독립적 운동을 바라보는 개의 비율을 볼 수 있습니다. 다만 이해를 돕기 위해 시행 중 개들의 시선이 실제로 감소했는지, 증가했는지, 아니면 시선에 큰 변화가 없었는지를 상단 구석에 표시했습니다.

[11:17] 첫 번째 시행에서 체이서 견종은 추적 운동에 대한 시선을 줄인 반면, 독립적 운동에 시각적 주의를 유지했습니다.

[11:29] 하지만 두 번째 시행에서는 이전 연구에서 인간과 일반적인 개들의 경우에서 보았던 것처럼 독립적 운동을 계속 바라보는 대신, 체이서 견종은 추적 운동에 대한 관심이 다시 높아진 반면, 독립적 운동은 점점 더 적게 바라보았습니다. 그렇다면 리트리버 견종에게는 어떤 일이 일어났을까요?

[11:49] 리트리버 견종의 경우, 초기에는 추적 운동에 대한 시선을 일정하게 유지하면서 독립적으로 움직이는 삼각형에 대한 시선을 줄였으며, 두 번째 시행에서는 이것이 반대로 바뀌어 추적 운동을 점점 더 적게 바라본 반면, 독립적 운동에는 시각적 주의를 일정하게 유지했습니다.

[12:16] 개와 인간의 비교 때와 마찬가지로, 여기서도 두 패턴 사이를 번갈아 바라보는 행동에 어떤 일이 일어나는지 살펴보고자 했습니다. 그러나 이번에도 두 개 그룹 간에 유의미한 차이를 발견하지 못했으며, 이는 체이서와 리트리버 견종이 두 운동 패턴 사이에서 비슷한 시선 교대 빈도를 보였음을 의미합니다.

[12:43] 따라서 시선 역학에 기반했을 때 사냥감을 추적하고 쫓도록 선발된 개들과 사냥감의 위치를 기억하고 회수하도록 선발된 개들 사이에 다소 차이가 있는 것처럼 보이지만, 전반적으로는 두 집단 사이에 뚜렷한 차이가 없는 것으로 보입니다.

[13:00] 앞서 말씀드렸듯이, 생명성 인지는 진화적으로 오래된 메커니즘이라고 생각되며, 이에 대한 지식이 아직 부족하지만, 다양한 척추동물 종이 유사한 운동 특성에 민감할 뿐만 아니라, 우리의 연구 결과에 기반할 때 특정 행동 특성에 대한 선발도 적어도 수렵견의 경우에는 생명성 인지의 기본 메커니즘에 영향을 미치지 않는 것으로 보입니다. 그러나 여전히 탐구해야 할 점이 많이 남아 있습니다.

[13:34] 저희 실험에 참여해 주신 모든 분들께 감사드리며, 경청해 주셔서 감사합니다!

화면 설명 (10:00-13:48): 슬라이드에는 METHOD(Chaser, Retriever 그룹 비교), LOOKING DURATION 그래프, DYNAMICS OF LOOK(시행 1 및 2의 시간별 시선 비율 변화 그래프), GAZE ALTERNATION(시선 교대 빈도 그래프), 논문 타이틀 Scientific Reports 슬라이드가 표시됩니다.