더넷 검정 (Dunnett's test)

한 줄 정의: 여러 처치 집단을 서로 비교하지 않고 하나의 대조군과만 비교할 때 쓰는 사후검정 방법입니다.

쉽게 풀면

신약 후보 물질 A, B, C를 위약(대조군)과 비교하는 실험을 한다고 해봅시다. 연구자가 궁금한 것은 "A 대 B", "B 대 C"처럼 신약 후보끼리의 차이가 아니라, 오직 "A가 위약보다 나은가?", "B가 위약보다 나은가?", "C가 위약보다 나은가?"입니다. 튜키의 HSD 검정처럼 모든 집단 쌍을 다 비교하면 필요 없는 비교까지 포함되어 검정력이 낭비됩니다. 더넷 검정은 이렇게 비교 대상을 "각 처치군 대 대조군"으로만 좁혀서, 정말 필요한 비교에만 통계적 힘을 집중시키는 사후검정입니다.

왜 중요한가

신약 개발, 농약·비료 효과 검증, 교육 프로그램 평가처럼 여러 처치 조건을 하나의 표준 또는 위약과 비교하는 연구설계는 매우 흔합니다. 이런 상황에서 처치군끼리의 비교는 애초에 연구질문과 무관한 경우가 많아, 불필요한 비교를 빼고 대조군과의 차이에만 집중하는 더넷 검정이 검정력을 아끼면서도 연구질문에 정확히 답할 수 있는 방법으로 널리 쓰입니다. 특히 임상시험이나 용량-반응 연구에서는 사실상 표준적인 사후검정으로 자리 잡고 있습니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

"세 가지 용량의 실험 처치군을 위약 대조군과 각각 비교한 결과, 더넷 검정에서 고용량군과 중용량군은 대조군보다 유의하게 개선되었으나(p < .05) 저용량군은 유의한 차이가 없었다."

여러 처치군을 하나씩 대조군과 짝지어 비교했고, 그 결과 일부 처치군에서만 대조군과 유의한 차이가 나타났다는 뜻입니다.

"세 가지 비료 처리구의 작물 수확량을 무처리 대조구와 비교한 결과, 더넷 검정에서 모든 처리구가 대조구보다 유의하게 높은 수확량을 보였다."

농학 연구에서 여러 비료 처리 조건을 무처리 대조군과만 비교하여, 처리 효과의 유무를 효율적으로 판단한 예입니다.

"세 가지 학습 프로그램 참여군의 사후 성취도 점수를 프로그램 미참여 통제군과 비교한 결과, 더넷 검정에서 두 프로그램군만 통제군보다 유의하게 높은 점수를 나타냈다."

교육학 연구에서 여러 개입 프로그램을 하나의 통제집단과 비교하여, 어떤 프로그램이 실제로 효과가 있었는지 확인한 사례입니다.

조금 더 깊게 보면

더넷 검정은 일반적인 t분포가 아니라 더넷 분포라는 별도의 임계값 표를 사용하는데, 이는 여러 처치군을 동시에 같은 대조군과 비교할 때 발생하는 상관관계를 반영해 1종 오류를 통제하기 위함입니다. 양측검정 외에 한쪽 방향만 검정하는 단측 더넷 검정도 있어, "처치군이 대조군보다 개선되었는가"처럼 방향이 명확한 가설에는 단측검정을 쓰는 경우도 있습니다. 논문에서는 등분산 가정이 성립하는지, 양측/단측 중 어느 쪽을 썼는지도 함께 확인하는 것이 좋습니다.

주의할 점

더넷 검정은 반드시 비교 기준이 되는 "대조군"이 하나로 명확히 지정되어 있을 때 사용합니다. 처치군끼리의 비교까지 필요하다면 튜키의 HSD 검정이나 셰페 검정 같은 모든 쌍 비교 방법을 써야 하며, 대조군만 비교하는 상황에 굳이 모든 쌍을 비교하는 방법을 쓰면 불필요하게 검정력을 잃게 됩니다.