11. 실험설계 (01. 순수[진]실험설계)

prologue. 실험설계에 대해서

 

실험설계는 실험을 통하여 수집된 독립변수와 종속변수 간의 인과관계를 밝혀내는 조사설계를 말한다. 실제로 사회복지현장에서는 이용인(클라이언트)의 변화와 그 원인을 규명하기 위해 인과관계를 밝혀내기 위해 여러가지 노력을 기울이고 있다. 이번에는 실험설계 종류인 순수[진] 실험설계, 유사[준] 실험설계, 전실험설계에 대해 살펴보고자 한다. 그 중 첫 번째로 순수실험설계[진실험설계]에 대해 살펴보겠다.

 

 

page 0. 순수실험설계(진실험설계)에 대해서

 

순수실험설계(진실험설계)는 실험대상의 무작위화, 실험변수의 조작, 외생변수의 통제와 같은 실험조건을 갖춘 조사설계 유형이다.

 

순수실험설계(진실험설계)는 내적타당도를 저해하는 요인을 최대한 통제하는 설계유형으로 내적타당도가 매우 높게 나타나지만, 현실세계에서 발생할 수 있는 변수나 상황을 모두 통제하는 설계이기 때문에 현실에 대한 적용이 어렵다(외적타당도는 낮다)

 

순수실험설계의 종류에는 통제집단 사전-사후검사설계, 통제집단 사후검사설계, 솔로몬 4집단설계, 요인설계(Factorial Design)가 있다.

 

 

page 1. 통제집단 사전-사후검사설계(Pretest-Posttest Control Group Design)

 

통제집단 사전-사후검사설계는 각각 하나의 실험집단과 통제집단을 두고, 이들 집단에 사전검사와 사후검사를 진행하는 실험설계이다.

 

이를 세부적으로 살펴보면,

 

1. 연구대상자를 각각 실험집단과 통제집단에 무작위로 배치한다

↓

2. 각각 집단에 사전검사를 실시한다

↓

3. 실험집단에만 실험에 대한 개입을 한다(통제집단에는 실험개입 X)

↓

4. 각각 집단에 사후검사 후, 사전-사후 차이를 비교한다

 

[통제집단 사전-사후검사 진행절차]

 

의 절차로 진행된다.

 

통제집단 사전-사후검사설계는 개입에 의한 변화와 외생변수로 인한 변화를 구분하여 인과관계를 파악할 수 있고, 두 집단의 동질성 확보와 외생변수를 통제할 수 있다는 장점이 있다.

 

한편 두 번의 측정기간 사이에 역사적 사건이 발생할 수 있고, 성숙효과가 발생할 수 있다는 점. 즉 검사요인을 통제할 수 없고 외부변수의 작용이 개입할 수 있다는 단점이 있다. 또한 사전검사와 실험개입의 효과와의 결합으로 생기는 상호작용 효과도 무시할 수 없다.

 

[통제집단 사전-사후 검사설계]

 

 

 

page 2. 통제집단 사후검사설계(Prosttest-Only Control Group Design)

 

통제집단 사후검사설계는 무작위로 배치한 실험집단과 통제집단을 대상으로 사전검사를 하지 않고 사후검사만 진행하는 실험설계이다.

 

이를 세부적으로 살펴보면,

 

1. 연구대상자를 실험집단과 통제집단에 무작위로 배치한다

↓

2. 실험집단에만 실험에 대한 개입을 한다(사전검사 없이 개입만 진행한다)

↓

3. 각각 집단에 사후검사 후, 집단 간 차이를 비교한다

 

의 절차로 진행된다.

 

통제집단 사후검사설계는, 사전검사를 하지 않기 때문에, 검사 및 개입의 상호작용에 의한 영향을 배제할 수 있고, 내적타당도를 저해하는 요인을 통제할 수 있는 점, 통제집단 사전-사후검사설계에 비해 시간과 비용이 적게든다는 장점이 있다.

 

한편 사전검사가 이루어지지 않아 두 집단의 성격을 정확히 알 수 없다는 점(실험집단과 통제집단의 동질성 확보가 어려움)과 측정결과를 단지 독립변수의 조작으로 이루어진 결과라고 단정할 수 없다는 단점이 있다.

 

[통제집단 사후 검사설계]

 

 

page 3. 솔로몬 4집단설계(Solomon Four Group Design)

 

솔로몬 4집단설계는 통제집단 사전-사후검사설계와 통제집단 사후검사설계를 결합한 방식으로, 각각의 단점을 보완하기 위해 4개의 집단으로 구성한 실험설계이다.

 

이를 세부적으로 살펴보면,

 

1. 가능한 모든 외생변수를 통제하기 위해 4개의 집단을 무작위로 선정한다

↓

2. A, B 두 집단에는 사전검사를 실시하고, C, D 두 집단에는 실시하지 않는다

↓

3. A, C 두 집단에는 실험개입을 진행하고, B, D 두 집단에는 실험개입을 진행하지 않는다

↓

4. 사후검사를 실시함으로써 실험개입의 효과성을 비교한다

 

의 절차로 진행된다.

 

솔로몬 4집단 실험설계는 가장 이상적인 실험설계 유형으로, 사전검사의 영향을 제거하여 내적타당도를 높이는 동시에, 실험처치의 상호작용을 배제하여 외적타당도를 높일 수 있는 장점이 있다.

 

하지만 실험집단과 통제집단의 선정과 관리가 어렵고, 설계가 복잡하고 집단간의 분리가 어려워 효과적인 실험을 할 수 없다는 점. 시간과 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

 

[솔로몬 4집단 실험설계]

 

 

page 4.  요인설계(Factorial Design)

 

요인설계는 독립변수가 두 개 이상일 경우, 실험집단과 통제집단을 설정한 후, 각각의 독립변수와 종속변수, 복수의 독립변수와 종속변수 간 인과관계를 검증하는 설계형태이다.

 

이를 세부적으로 살펴보면,

 

1. 각 독립변수의 조합에 해당하는 모든 집단의 수만큼 행렬을 만든다

↓

2. 무작위로 실험집단을 설정한다

↓

3. 각각의 독립변수의 특성에 맞는 실험처치를 적용하고 결과를 비교한다

 

요인분석은 둘 이상의 독립변수가 미치는 종속변수에 미치는 상호작용의 효과를 파악할 수 있다는 점과, 검사결과의 일반화가 높아 외적타당도가 높다는 장점이 있다.

 

반면, 실험설계가 복잡하고, 시간과 비용이 많이 든다는 단점이 있다.

 

 

[요인설계]

 

 

Epilogue. 진실험설계에 대한 설명을 정리하며!

 

실험조사설계는 비교, 독립변수의 조작, 외생변수의 통제, 실험대상의 무작위화라는 기본요소를 가지고 있으며, 진실험설계는 실험적 조건(기본요소)를 갖추고 있어 내적타당도가 높은 조사설계유형이다.

 

하지만 현실에서 적용이 어렵다는 단점이 있고, 시간과 비용이 많이 든다는 단점을 가지고 있는 조사설계 방법이기도 하다. 실제로 사회복지현장에서는 진실험설계를 시간과 비용의 단점을 이유로 잘 사용하지 않는다. 하지만, 통제집단 사후검사의 경우 사전검사가 불가능한 경우에도 실행할 수 있다는 점과 적은 참여자도 조사할 수 있다는 점에서 실제로 활용되고 있는 조사이기도 하다(그럼에도 잘 사용하지는 않지만). 이번 포스팅도 많은 분들에게 실질적인 도움이 되기를 바라며 포스팅을 마치겠다.