다들 모르는 이 차이, 정밀도 정확도 비교 총정리

정밀도 정확도 차이는 정밀도가 반복측정값의 산포를, 정확도가 참값과의 근접성을 보는 지표라는 점에 있다. 계통오차가 크면 정확도가 낮아지고 우연오차가 크면 정밀도가 낮아지며, 서로 다른 측면을 보여 주므로 하나가 좋다고 다른 하나도 좋다고 보장되지 않는다. RSD와 회수율·편향 등을 함께 검토하되, 적용 시험법과 사전에 정한 판정기준을 확인해야 한다.

정밀도와 정확도, 결론부터 정리하면

결론부터 말하면 정밀도는 반복측정값들이 서로 얼마나 가까운지를 보는 지표고, 정확도는 그 측정값이 참값에 얼마나 가까운지를 보는 지표다. 두 개념은 비슷해 보여도 서로 다른 오차를 다루기 때문에 항상 같이 움직이지 않는다. 정밀도가 높다고 해서 정확도까지 자동으로 보장되는 것은 아니다.

이 표의 6개 값으로 계산하면 평균=10.000 mg/L, 표본표준편차 s=√[Σ(x−평균)²/(6−1)]=0.01414 mg/L, RSD=(s/평균)×100=0.141%입니다. 실제 실험 결과나 합격 기준을 뜻하지 않습니다. 전처리부터 반복한 결과인지 같은 용액을 반복 주입한 결과인지에 따라 평가 범위도 구분해야 합니다. 서로 다른 검량 농도의 응답값을 한데 모은 산포는 이 반복 정밀도와 다릅니다.

국제계량용어집 VIM 3판(JCGM 200:2012)의 2.13~2.15는 정확도, 진도(trueness), 정밀도를 구분한다. 정확도 자체에 단일 수치를 부여하지 않으며, 반복값의 산포와 기준값에 대한 편향을 구분해 살펴본다. VIM 2.13, 2.14, 2.15가 정의의 근거다.

계통오차와 우연오차가 가르는 차이

정밀도와 정확도는 오차의 성격이 다르기 때문에 나뉜다. 계통오차는 기기 결함이나 보정 틀어짐처럼 일정한 방향으로 반복해서 나타나는 오차라서 반복측정을 해도 부호와 크기가 잘 변하지 않는다. 계통오차가 크면 정확도가 낮아지는데, 측정값들이 서로 모여 있어도 그 위치 자체가 참값에서 벗어나 있기 때문이다.

반대로 우연오차는 불규칙하게 발생해서 예측하기 어려운 오차이며, 이 오차가 커지면 측정값들이 넓게 흩어지면서 정밀도가 떨어진다. 그래서 정밀도가 높아도 정확도는 낮을 수 있고, 평균값이 우연히 참값과 가깝다 해도 산포가 크면 그 결과를 그대로 신뢰하기는 어렵다. 다트 과녁에 비유하면 다트가 한곳에 몰려 있는 것은 정밀도가 높은 것이고, 몰린 위치가 중심에 가까운 것은 정확도가 높은 것이다.

RSD와 회수율로 실제로 확인하는 법

실무에서는 정밀도를 상대표준편차, 즉 RSD로 확인하는 경우가 많다. 동일한 시료를 여러 번 반복 분석한 뒤 평균과 표준편차를 구하고, 표준편차를 평균으로 나눈 값을 백분율로 표시하는 방식이다. 폐기물공정시험기준의 정도보증·정도관리 항목도 정밀도를 이런 반복시험 RSD로 정의한다.

정확도는 보통 인증표준물질 분석값과 인증값의 상대백분율로 확인한다. 인증시료가 없을 때는 표준물질을 알고 있는 양만큼 첨가해 분석값과 첨가량을 비교하는 회수율로 확인하기도 한다. RSD는 산포, 즉 정밀도를 보여주는 수치이고 회수율은 참값과의 근접성, 즉 정확도를 보여주는 수치라서 둘 중 하나만 좋다고 분석법 전체가 믿을 만하다고 판단할 수는 없다.

GC·HPLC에서 두 지표가 흔들리는 이유

크로마토그래피 실무에서는 정밀도와 정확도가 흔들리는 원인도 다르다. 정밀도 쪽은 주입량의 미세한 변동, 유량이나 컬럼 온도의 작은 흔들림, 전처리 과정의 분취 오차에서 주로 생긴다. 시스템적합성시험에서 표준용액을 반복 주입해 RSD를 확인하는 것도 이런 우연오차, 즉 정밀도를 점검하는 절차다.

반면 정확도 쪽은 표준물질의 순도 오차, 검량선 작성 과정의 오류, 컬럼 노화나 오염, 니들 세정 불완전으로 인한 캐리오버, 검출기 보정 틀어짐에서 생기는 경우가 많다. 이런 계통오차는 반복 주입을 늘려도 사라지지 않고 같은 방향으로 계속 나타나서, RSD만 낮다고 분석법이 정확하다고 단정할 수는 없다.

ICH Q2와 공정시험기준이 보는 기준

의약품 분석법 밸리데이션 지침 ICH Q2(R2), 2023-11-01 채택·2023-11-30 오류 정정판의 3.3.2는 반복성, 실험실내 정밀도, 재현성을 구분한다. 의약품 범위의 지침이므로 환경 분야의 모든 시험에 그대로 적용할 합격 기준은 아니다. 국내 적용 여부와 요구사항은 해당 시험의 규정·문서에서 따로 확인한다.

정밀도나 정확도의 허용기준 수치는 분석물질과 농도 수준, 적용하는 시험방법에 따라 달라지는 편이라 한 가지 숫자로 못 박기는 어렵다. 허용기준은 분석물질과 농도 수준, 적용하는 시험방법의 문서를 확인해야 한다. 정확한 기준은 해당 시험법 문서를 따로 확인해야 한다.

현장에서 자주 하는 오해

수치 판정은 원자료와 해당 시험법으로 확인합니다. 생성형 이미지에 적힌 회수율·RSD·R² 숫자를 합격 기준이나 측정 기록으로 사용하지 않습니다.

정밀도와 정확도를 둘러싼 가장 흔한 오해는 정밀도가 높으면 정확도도 높다고 여기는 것이다. 반복값의 산포와 기준값에 대한 편향은 서로 다른 평가 항목이므로 항상 같이 움직이지는 않는다. RSD가 아주 낮게 나왔다고 해서 그 결과가 참값에 가깝다고 바로 보장되는 것은 아니다.

그래서 QA/QC에서는 정밀도와 정확도를 늘 함께 확인하는 쪽을 원칙으로 둔다. 둘을 함께 봐야 ISO 5725가 말하는 넓은 의미의 정확성, 즉 트루니스와 정밀도가 모두 갖춰진 결과라고 말할 수 있다. 결국 두 지표는 경쟁 관계가 아니라 서로 다른 쪽에서 분석 결과를 검증하는 짝이다.

참고 자료

• 폐기물공정시험기준 — 정도보증/정도관리(환경부고시)
• ISO 5725-1:1994 — Accuracy (trueness and precision)
• 부산대학교 일반물리학실험실 — 측정, 오차, 불확도

2026-10-15 정정: 농도별 응답 표와 통계가 맞지 않던 그림 및 일률적 합격 기준 그림을 검산 가능한 가상 표와 적용 조건 안내로 교체했습니다. 실제 실험·저자 경험을 나타내지 않습니다.