인지과학/디즈니 성공 비밀 ‘순간 착시’

디즈니에서 만든 만화영화에는 다른 영화에서는 찾을 수 없는 뭔가 특별한 것이 있다.
디즈니 만화영화에 등장하는 캐릭터들은 더 친근감 이 있다.
그래서 전세계 어린이들의 열렬한 지지를 받는다.
이유가 뭘 까? 결론적으로 말하자면, 이는 디즈니에서 만든 애니메이션(animation) 에는 ‘인지과학(cognitive science)사람이 사물을 인식하거나 인지하는 기능과 원리를 연구하는 학문)’이 적용됐기 때문이다.

애니메이션의 기본은 1914년에 처음 소개된 셀(cell) 애니메이션이라고 할 수 있다.
셀 애니메이션은 만화책을 만든 것처럼 한 장씩 그린 장면을 차례로 빠른 속도로 보여주는 만화영화를 말한다.
이 같은 방식은 지금도 만화제작에 이용되고 있다.
다만 컴퓨터를 이용해서 자동화됐다는 것뿐이다.
이전에 비해 개선된 것은 흑백이 컬러로 변하고, 캐릭터의 표정이나 행동을 사실적으로 묘사할 수 있는 다양한 기술이 도입된 점 등이다.


기본적으로 이러한 애니메이션은 착시 현상에 그 바탕을 둔다고 할 수 있다.
예를 들어 사람의 눈은 15분의 1초보다 짧은 시간 안에 일어나는 변화를 제대로 감지하지 못한다.
애니메이션은 조금씩 다른 화면을 빠르게 바꾸어 보여주는 것으로 연속된 동작을 표현한다.
만약 15분의 1초보다 짧은 시간에 일어나는 변화는 시신경과 이에 연결된 뇌에서 가장 그럴 듯한 시나리오를 만들어 상상하는 것으로 대체하게 된다.
즉, 15분의 1초 전에 토끼가 왼쪽 방향에서 달려오고 있었고, 15분의 1초 후 장면에서는 지금 달려오던 방향으로 약간 더 옮겨진 화면을 보여준다면, 사람의 뇌는 토끼가 달려오던 방향으로 계속 움직이고 있었다고 생각해 버린다는 것이다.


이러한 직선적인 해석은 ‘오컴의 법칙(Ockham’s razor)’이라는, 인지 원칙에 매우 충실한 원칙에 근거한다.
오컴의 법칙이라 함은 직접적으로 관찰되지 않은 시간 간격에 일어난 일에 대해 여러 가지의 다양한 해석 방법이 존재할 때, 가장 단순한 해석 방법을 채택한다는 것을 말한다.
즉, 아까 달려오던 토끼가 사실은 매우 빠르게 뛰어오르거나 달릴 수 있는 능력이 있어서, 그야말로 눈 깜짝 하는 사이에 위로 뛰어올랐다가 한 바퀴의 공중 회전을 하고 지금의 그 자리에 있다고 해석을 할 수도 있다.
하지만 이것보다는‘계속 뛰어오던 속도로 달려서 지금의 위치에 도착했다’는 해석이 가장 간단하기 때문에, 사람의 뇌도 그렇게 해석한다는 설명이다.


이와 같은 원리는 움직이는 동영상뿐만 아니라 정지된 화면의 시각 정보를 이해할 때도 적용이 된다.
즉 동그란 원판이 있고, 양쪽으로 막대기가 삐져 나와 있다면, 사람의 뇌는 원판 뒤에 길다란 막대기 하나가 놓여있고, 그 위에 동그란 원판이 겹쳐져 있다고 해석을 한다.
이 해석은 두 조각의 같은 재질의 막대기가 일직선상에 배치되어 있고 그 사이를 원판이 가리고 있다는 것보다 더 간단하기 때문이다.
사람들의 뇌가 이런 식으로 동작한다는 것은 갓난 아이들을 상대로 하는 실험에서 확인된 바 있다.


이 같은 방법은 청각신호를 인식하는 경우에도 그대로 적용된다.
사람의 시각과 청각의 인지 구조는 정보가 제한됐을 때, 가장 짧은 시간에 가장 간단한 방법으로 판단하도록 진화해 왔기 때문이다.


하지만 지금도 전세계 어린이들에게 사랑을 받는 디즈니 애니메이션의 성공 비결은 이와 같은 접근 방식에서 한 걸음 더 나아간 풍부한 표현을 위해 노력을 기울이는 데 있다고 할 수 있다.


우선 디즈니 작품은 초창기부터 당시 애니메이션 제작의 기본이었던 1초에 15개 프레임이 아니라 1초에 24개 이상의 프레임을 썼다.
이는 사람의 뇌가 미처 논리 연산을 하지 못하는 시간 사이에 일어나는 일까지 전달하여, 부가적 감동을 전달하는 결과로 이어졌다
또 ‘스쿼시 앤드 스트레치’(Squash and Stretch생명체의 움직임을 과장해서 표현) 기법과 함께 ‘예상’(anticipation·다음 상황을 추정하게 만드는) 기법을 도입함으로써, 논리 연산보다는 가슴에 남는 사실적이고 친근감이 있는 캐릭터들을 만들어 냈다.


예를 들어, 만화 영화 주인공인 로저 래빗이 뛰어가는 장면을 그릴 때 매우 과장된 동작으로 뒤쪽으로 약간 물러섰다가 재빨리 뛰어나가는 것이 한 예이다.
이 같은 행동은 로저 래빗의 몸이 힘을 받고 있다는 것을 과장되게 표현, 관람객 입장에서는 로저 래빗의 행동이 보다 탄력적으로 보이는 효과를 얻을 수 있다. 물론 실제의 토끼들은 이러한 움직임을 보이지 않는다. 그럼에도 불구하고 관람객들은 ‘보다 사실적으로 뛰어가는 토끼’로 인식한다.


디즈니는 이처럼 사람의 뇌에 부가적인 정보를 제공하는 방법으로 실제 토끼보다 더 친숙하고, 더 살아있는 듯한 토끼 캐릭터를 만들어 낼 수 있었다.


사람들이 어떻게 느끼고 또 배우는지를 연구하는 ‘인지’과학적 발견은 비단 애니메이션을 통한 감동으로만 전달되는 것은 아니다.
이외에도 상품을 디자인하는 데 어떤 용기의 색이나 디자인을 사용해야 하는지, 사원 교육 프로그램을 재정립할 때도 인지과학을 이용할 수 있다. 어떠한 방법을 써야 사람들이 확실하게 인지하고 느끼는지를 인지과학은 알려준다.


청량감이 생명인 스포츠 음료수 색깔로 차가운 파란색을 사용한다거나 데워서 마시는 한방차의 용기는 따뜻한 색깔로 결정하는 것이 바로 그런 예에 해당한다.
근무 중 컴퓨터를 켜놓는 것이 일상 생활화돼 있는 사원들과 컴퓨터를 전혀 사용하지 않아도 되는 근무 환경에서 일하는 사원들을 위한 교육 프로그램은 달라야 한다.
단순히 비용이나 효과가 뛰어나다는 이유 하나만으로 모든 사원에 대해 웹에 기반을 둔 교육 프로그램을 도입한다는 것은 잘못된 접근방식이다.
진정한 감동의 전달에는 감동 주체에 대한 이해가 선행돼야 한다.

윤송이 박사·인공지능 전문가

◇윤송이 박사는…26세. 와이더먼닷컴 이사, 인공지능(AI) 전공, 서울과학고 2년 만에 졸업, KAIST(한국과학기술원) 수석 졸업, MIT 미디어랩(디지털 분야 세계 최고 권위의 대학원)에서 3년6개월 만에 박사 학위 취득, 미국 컴퓨터공학협회(ACM)가 수여하는 세계 최우수 학생 논문상 수상.