여러 학교 중 일부 학교를 무작위로 뽑은 뒤 선정된 학교 학생을 조사하는 방법은?

학교처럼 자연적으로 묶인 집단을 추출단위로 선택하는 방법은 집락표본추출이다.

집락표본추출(cluster sampling)은 모집단을 여러 개의 자연적·행정적 묶음인 집락(cluster)으로 나눈 뒤, 일부 집락을 무작위로 선정하고 선정된 집락 내 구성원을 전수 또는 표본 조사하는 방법입니다. 문제에서 ‘여러 학교 중 일부 학교를 무작위로 뽑은 뒤 선정된 학교 학생을 조사’하는 것은 학교가 하나의 집락이 되는 전형적인 집락표본추출에 해당합니다.

치위생학과 학생 및 치과위생사 국가고시 수험생의 관점에서 보면, 이는 지역사회 구강보건사업이나 학교구강보건실 운영 시 특정 학교 단위로 표본을 선정해 구강검진이나 불소도포 효과를 평가하는 연구 설계와 연결됩니다. 예를 들어 한 지역의 모든 초등학교를 모집단으로 두고, 예산과 인력의 제약으로 일부 학교만 무작위 추출하여 해당 학교 전체 학생의 치아우식증 유병률을 조사하는 상황을 떠올리면 이해가 쉽습니다.

근거 자료에서도 집락표본추출이 실제 역학 연구에 활용된 사례를 확인할 수 있습니다. 미취학 아동의 전반적 발달지연 선별검사 연구에서는 집락표본추출 연구(cluster sampling study)로 설계되었고^[1], 모잠비크 농촌 지역 산모의 의료추구 양상을 분석한 연구에서는 다단계 집락표본추출(multistage cluster sampling)이 사용되었습니다^[2]. 또한 유치원 기반의 근시 전단계 유병률 조사는 집락무작위표본추출(cluster-randomised sampling)로 23개 유치원에서 2,109명을 표집하였으며^[3], 인도 디브루가르 지역의 볼거리 항체 보유율 조사 역시 집락표본추출 접근법(cluster sampling approach)을 적용했습니다^[4]. 이처럼 집락표본추출은 넓은 지역에 흩어진 인구집단을 대상으로 할 때 비용과 시간을 절감하면서도 대표성을 확보할 수 있어 지역사회 역학조사에서 빈번히 선택됩니다.

혼동 주의! 계통표본추출(systematic sampling)은 모집단 명단에서 일정한 간격으로 표본을 뽑는 방법이고, 편의표본추출(convenience sampling)은 조사자가 접근하기 쉬운 대상을 임의로 선정하는 비확률표집입니다. 눈덩이표본추출(snowball sampling)은 조사 대상자가 다른 대상자를 소개하는 방식이며, 단순할당추출은 모집단의 특성 비율에 맞춰 표본 수를 할당하는 방법입니다. 이들은 모두 ‘집락을 먼저 무작위 선정한 뒤 집락 내 구성원을 조사한다’는 집락표본추출의 핵심 구조와 구별되어야 합니다.

핵심! 집락표본추출은 표본추출 단위(sampling unit)가 개인이 아니라 학교·마을·병원 같은 집단이라는 점이 가장 큰 특징입니다. 따라서 ‘학교를 뽑는다’는 표현이 나오면 개인을 직접 뽑는 단순확률표집이 아니라 집락표본추출을 먼저 떠올려야 합니다. 다만 집락 내 구성원들이 서로 유사한 특성을 공유할 가능성이 있어 표집오차(sampling error)가 커질 수 있다는 한계도 함께 기억해야 합니다.