소와 지자기장 정렬 부재: 위성 사진 기반 대규모 재현 연구

본 논문은 “소가 지자기장 선을 따라 정렬한다”는 기존 주장에 대한 재현 연구로, 유럽 5개국(프랑스, 영국, 독일, 네덜란드, 스위스, 체코)에서 방목 중인 가축을 대상으로 구글 위성 사진을 이용해 몸축 방향을 측정하였다. 총 232개의 무리, 3 412마리의 소를 두 독립적인 연구팀(그룹 I: 1 636마리, 그룹 II: 1 776마리)이 각각 독립적으로 각도 데이터를 수집하고, 동일한 원형 통계 절차를 적용했다. 데이터 수집 과정에서 저자들은 각 소의 머리와 꼬리 위치를 화면에 표시하고, 이를 기반으로 몸축(머리‑꼬리 선)과 머리 방향을 추출하였다. 측정 오차를 고려해 ±4°의 무작위 jitter를 추가함으로써 실제 관측 불확실성을 반영하였다. 또한, 무리 내에 4마리 이상이 있는 경우에만 무리 평균 축을 계산했으며, 무리 평균 축과 개별 소의 축을 각각 ‘축 데이터(m=2)’로, 머리 방향을 포함한 벡터 데이터를 ‘벡터 데이터(m=1)’로 구분하였다. 통계 분석은 Rayleigh 검정(Z²ₘ)과 χ² 분포(자유도 2)를 이용해 등방성(무작위 분포)을 검정하였다. 무리 평균 축에 대한 결과는 그룹 I와 II 모두 Z²₂ 값이 0.2~5.5로 0.95 분위수(6.0) 이하였으며, 따라서 무리 수준에서의 방향성은 통계적으로 유의하지 않았다. 개별 소의 축 데이터에서도 그룹 I은 Z²₂=1.2~14.9로 비유의적이었고, 그룹 II는 Z²₂가 14.9를 초과했지만 히스토그램을 보면 동서 방향에 빈 공간이 있는 형태로, 특정 방향을 회피하는 패턴에 가깝다. 머리 방향을 포함한 벡터 데이터에서는 Z²₁=27.9로 유의미한 비등방성을 보였으나, 여러 피크와 골이 동시에 존재해 단일 북‑남 정렬을 의미하지 않는다. 논문은 이러한 결과가 이전 연구와 상반된 이유를 다각도로 논의한다. 첫째, 구글 위성 사진의 해상도와 각도 측정의 주관성(축 판단의 어려움)이 결과에 영향을 미칠 수 있다. 둘째, 표본 선택 과정에서 무리와 개체를 어떻게 정의했는가에 따라 편향이 발생한다. 셋째, 이전 연구는 무리 단위의 ‘단위벡터’를 사용해 모든 무리를 동일 가중치로 처리했지만, 이는 무리 규모와 내부 변동성을 무시하는 방식으로, 큰 무리와 작은 무리를 동등하게 취급한다는 통계적 결함이 있다. 반면 현재 연구는 개별 소를 기본 단위로 삼아 무리 규모와 내부 분산을 반영함으로써 보다 견고한 결과를 도출했다. 또한, 블라인드 평가가 이루어지지 않았으며, 연구자들의 무의식적 편향이 결과에 스며들 가능성을 지적한다. 통계적 검정 자체도 Z²ₘ 값이 특정 상황(예: 동서 방향에 ‘구멍’이 있는 경우)에서는 높은 값을 보이지만 실제로는 방향성이 없는 경우가 있음을 강조한다. 따라서 단순히 Z값만으로 결론을 내리는 것은 위험하다고 경고한다. 결론적으로, 본 연구는 대규모 표본과 두 독립적인 평가를 통해 소가 지자기 북‑남 방향으로 정렬한다는 가설을 부정한다. 무리 평균 축, 개별 소의 축, 머리 방향 모두 등방적이거나 다중 피크를 보이며, 특정 방향에 대한 일관된 선호가 없었다. 저자들은 향후 연구에서 자동화된 이미지 분석, 무작위화된 블라인드 평가, 그리고 통계적 방법론(예: 무리 규모 가중치 적용)의 표준화를 제안한다. 이 결과는 동물의 자기 감각 존재 여부에 대한 논의를 재조정하고, 기존 연구의 통계적 해석에 대한 비판적 검토가 필요함을 시사한다.