칵테일 파티 효과와 CDMA 원리

칵테일파티 효과 (cocktail party effect)란?

많은 사람들이 여기저기 모여서 웅성웅성 대화하는 파티 현장을 상상해 보자. 너무 많은 소리(=정보)가 귀에 들어오지만 대부분의 사람들은 대화하는 상대방의 목소리에 집중해서 대화를 이어나갈 수 있다. 이렇게 사람들이 많은 정보 중에서 선택적으로 (selective) 정보를 받아들이는/인지하는 (perception) 현상을 칵테일파티 효과라고 한다. 

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사람의 뇌는 여러 가지 음성이 들려도 한 목소리에 집중하기 시작하면 그 목소리에만 집중할 수 있다는 것을  연구 등에서 과학적으로 밝힌 바가 있다. 사람마다 목소리의 모양 (= 주파수나 기타 음성적 특성)이 서로 다른데, 두뇌 스펙트럼 사진 등을 관찰해 보니 실제로 집중하고자 하는 목소리의 주파수에  반응해서 더 활성화된 결과를 얻을 수 있었다고 한다. 

 

무선 통신에서의 칵테일파티 효과

요즘은 5세대 이동통신, 즉 5G 시대긴 하지만 초기에 이동통신 네트워크를 전 세계적으로 발전시킨 것은 2세대(2G)였다. 2G 기술에도 TDMA(Time Division Multiple Access) 방식을 기반으로 하는 GSM 기술이 전 세계적으로 보면 대세였지만 미국과 우리나라에서 유행(?)했던 것은 CDMA(Code Division Multiple Access) 방식이었다.

CDMA 방식에서는 보내려는 신호를 어떤 암호 코드(code)를 사용해서 마치 백색 잡음처럼 주파수 영역에서 넓게 퍼트려서 보낸다. 자기 신호뿐만 아니라 다른 사람의 신호들도 같이 넓게 퍼뜨려서 모두 다 섞어서 보낸다. 

신호를 받는 입장에서는 이렇게 잡음 같은 신호들이 섞여 들어 오지만 미리 약속한 암호 코드가 있기 때문에 이 암호를 사용해서 넓게 퍼트려진 신호를 다시 원래 모양대로 모아서 재생할 수 있다. 이때 섞여 들어온 다른 사람의 신호는 사용된 암호가 다르기 때문에 내 암호를 적용해도 신호가 다시 모이지 않고 그대로 퍼뜨려진 상태에 머물러서 여전히 작은 상태를 (작은 잡음처럼) 유지한다. 그러면 내가 보낸 신호만 원래 크기대로 커지게 되고 그 신호를 검출(detection) 할 수 있게 된다.

CDMA를 수학적으로 풀어 설명하는 것이 가장 명확하지만, 말로 설명해 보면 칵테일파티 효과에 빗대어서 설명할 수 있을 것이다. 우리가 거대한 칵테일파티에 갔다고 상상해 보자. 그때 여러 사람들이 대화를 하긴 하는데 서로 멀리 떨어져서 이야기한다고 가정해 보자. 거리 때문에 그냥 웅성웅성 소리만 들릴 것이다.

이때 사람마다 암호(code)를 부여해 보자. 사람들이 서로 쓰는 언어가 달라서 영어, 중국어, 스페인어, 일본어, 러시아어, 프랑스어, 독일어 등등 각자의 언어로 이야기한다고 생각해 보자.

다른 사람들이 (나는 알아듣지 못하는) 외국어로 떠들고 있다면 나와 내 대화 상대가 멀리 떨어져 있더라도 멀리서 작게 들려오는 한국말은 잘 알아들을 수 있다.

이것은 바로 그 사람과 내가 한국어라는  암호 코드로 동기화되어 있기 때문이다. 바로 옆에서 떠들어도 나는 그 외국 언어에 대한 해석 코드가 없기 때문에 그 말을 이해하지 못하고 뇌에서는 큰 잡음 정도로 치부한다. 

 

사랑하는 이와 코드를 맞추자.

내가 진정으로 소통하고 싶은 상대가 있다면 온 신경을 집중하고, 그 사람이 사용하는 언어의 진정한 의미와 뉘앙스를 파악해서 원래 그 사람이 말하고자 하는 바를 이해하려고 노력해야 한다.

가족처럼 정말 가까운 사이일수록 이런 노력을 더해야 하는데, 어느 순간 우리의 눈은 핸드폰 화면을 바라보며 상대방의 말을 한 귀로 듣는 것이 일상이 된 것 같다.

적어도 하루에 한 번은 사랑하는 이들의 눈동자를 바라보면서 그들의 말을 듣다 보면 말 외의 표정이나 몸짓, 그리고 눈빛에서 그동안 무심결에 흘려보냈던 의미들이 새롭게 다가올 것이다.

오늘부터 한번 해보자.

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뭐라규~?