과학 실험을 여러번 해서 평균을 구하는 이유가 뭔가요

Question

눈 감고 있다가 짝꿍이 신호를 주면서 자를 놓으면 제가 잡아서 그 길이를 측정하고 눈 뜨고서 짝꿍이 자를 놓으면 제가 잡아서 또 길이를 측정하는데 이 실험을 각각 5번씩 하고 평균을 구하는데 여러번 하는 이유와 평균을 구하는 이유가 뭘까요

Answer 1

안녕하세요.

논문을 쓰다보면 자연스럽게 이해되는 부분일 것이라 생각됩니다. 부연 설명을 조금 드리면, 반복된 실험을 하는 가장 큰 이유는 내 실험이 신뢰성이 높다 라는 것을 말하기 위함입니다. 조금 세부적인 이유를 설명하면, 모든 실험에는 측정 오차가 존재합니다. 실험을 여러 번 반복하면, 우연히 발생하는 오차를 줄일 수 있습니다. 각 시행에서 발생하는 오차는 서로 다른 방향과 크기를 가질 수 있으므로, 여러 번의 측정 결과를 평균내면 이러한 무작위 오차가 상쇄되어 더 정확한 결과를 얻을 수 있습니다.

이를 통계에 이어서 설명하면, 변수 통제라고 부릅니다. 실험 중에는 여러 변수가 결과에 영향을 미칠 수 있습니다. 결과에 영향을 주는 다양한 원인들, 요소들을 여러 번 실험을 수행함으로써 이런 변수들의 영향을 평균적으로 줄일 수 있습니다. 바꿔말하면, 반복하는 실험 결과를 통해 오차를 만들어내는 변수들의 작용을 최소화 할 수 있습니다.
오차의 확장 영역으로 이상값이라는게 존재합니다. 이상값은 말 그대로 이상하게 높은 값 또는 낮은 값이라 이해하면 쉽습니다. 이런 이상값은 실험의 오류나 예기치 않은 변수로 인해 발생할 수 있습니다. 여러 번의 실험을 통해 이런 이상값을 확인하고, 필요한 경우 그 값을 분석에서 제외시키거나 적절히 처리 할 수 있습니다.