배고픈 펭귄, 누가 먼저 바다로 뛰어들래? - 『사회적 원자』 김승환 교수 초청 강연

굳이 다시 떠올릴 까닭은 없지만, 지난 아시안컵축구 일본과의 4강전. 승부차기가 펼쳐졌고, 한국팀은 세 명 연속 골망을 흔들지 못했다. 세 명 연속으로 승부차기에서 골을 넣지 못하는 경우는 처음 본 경우.

굳이 다시 떠올릴 까닭은 없지만, 지난 아시안컵축구 일본과의 4강전. 승부차기가 펼쳐졌고, 한국팀은 세 명 연속 골망을 흔들지 못했다. 세 명 연속으로 승부차기에서 골을 넣지 못하는 경우는 처음 본 경우. 답답하기야 나도 매 한가지였는데, 그 이면으로, 연속된 세 키커가 골을 넣지 못한 것에는 어떤 패턴이 있지 않을까, 궁금했다.단순한 우연으로 여길 수도 있겠지만, 그렇지 않을 수도 있겠다. 상대방 골키퍼가 어떤 패턴을 읽었던지, 세 명의 키커에게 어떤 패턴이 있었던 건지, 뭔지 알 수 없지만, 우연으로만 치부할 수 없는 뭔가가 있는 것 같았다.

사회 물리학. 사회적 현상들을 물리학의 시각으로 접근하고 해석하는 학문이다. 가령, 부의 불균등한 분배나 양극화. 경제학적으로도 설명이 잘 되지 않는 그 문제, 물리학적으로 설명할 수 있을까. 많은 이들에겐 생소하겠지만, 사회 물리학은 이것이 가능하단다. 이뿐 아니다. 인종주의와 학살, 루머의 확산, 집단행동, 주가 변동 등등 숱한 사회적 현상을 사회 물리학은 설명한다.

『사회적 원자』(마크 뷰캐넌 지음/김희봉 옮김|사이언스북스 펴냄)가 그것을 담았다. ‘세상만사를 명쾌하게 해명하는 사회 물리학의 세계’라는 부제처럼, 기존 사회과학과 경제학의 설명에 만족하지 못하는 독자들에게 사회 물리학이라는 새로운 개념을 알려준다. 또 사회적 원자라는 개념을 통해 새로운 세계관을 제시하고, 자연 과학과 인문 과학의 만남을 통한 지적 모험도 가능하게 한다.

지난 13일, 서울 신사동 강남출판문화센터에서 사회 물리학에 대한 이해를 돕기 위한 특강의 자리가 마련됐다. 강사는 김승환(포항공대 물리학과) 교수. 복잡계 과학을 포함한 한국 이론 물리학계의 지도자적인 과학자 중의 한 사람으로 인공 두뇌와 인공 금융 시장 등을 연구하고 있다. 이날 강연의 제목은 <물리학은 경제, 전쟁, 혁명을 설명할 수 있는가? - ‘복잡계 과학과 사회 물리학의 현재와 미래’>로 복잡계와 사회 물리에 대한 주제로 이야기를 나눴다.

이 책은 부, 권력, 권력과 정치, 계급 사이의 증오, 인종 분리에 대한 책이다. 또한 변덕, 유행, 소란, 공동체 속에서 일어나는 호의와 신뢰의 갑작스러운 붕괴, 금융 시장의 등락에 대한 책이다. 무엇보다 이 책은 마른하늘에 날벼락처럼 종잡을 수 없이 일어나서 인생을 바꿔 놓는 사건들, 그러한 사건들의 원인에 대해 우리가 왜 그렇게 무지한지에 대한 책이다. (p.36)

왜 SNS인가?

김 교수의 간략한 자기소개. “사회의 새로운 현상, 비선형적이거나 복잡한 현상을 이해하고자 물리학을 대입하는 연구를 수행 중이다. 그러는 중에 『사회적 원자』라는 책을 접했고, 못 다한 이야기는 책을 읽어보면 좋겠다. 질문 있으면 트위터(http://twitter.com/swanworld)로 해줘도 좋고.”

그러면서 요즘 사회 현상의 화두 중 하나인 SNS 이야기를 꺼낸다. 그는 7월부터 트위터를 했고, 연말에는 트위터 번개도 가졌단다. 번개에 참여한 트위터리안(트위터 사용자)들과 함께 나눈 주제는 ‘트위터와 소셜 미디어’였다.

김 교수는 소셜네트워크서비스(SNS) 특성을 다음과 같이 든다.
* 시간 : 신속성과 지속성 ‘쉽고 빠르게 콘텐츠 전파’
* 대상 : 다수성과 다양성 ‘작은 세계 네트워크’
* 비용 : 경제성 ‘적은 비용으로 효과적인 소통이 가능’
* 관계 : 친근성과 신뢰성 ‘마음을 담은 인간적 소통’

“트위터 번개를 한 자리에는 과학자들은 별로 없고, 다양한 배경과 분야에 종사하는 분들이 왔다. 트위터가 아니면 이런 분들 내가 어떻게 만났겠나. 소통에 있어 중요한 키워드가 ‘관계’다. 마음이 담기고, 친근해지고, 신뢰가 생기고. 이런 특성을 강하게 갖고 강점을 살릴 수 있어서 (SNS가) 빠르게 사람들 사이에 확산되는 것 같다. 사회적 현상이 됐다.”

이어 김 교수는 빠르게 확산되고 있는 SNS 현황과 바야흐로 ‘소셜의 시대’, 어떤 변화가 일어나고 있는지를 설명한다.

□ SNS의 확산
- 2009.7 SNS사용자 > e-mail
- 2009년 말 페이스북 사용자 > 구글

□ 소셜미디어 열풍과 소통의 변화
- 스마트폰의 보급 : 언제, 어디서나 SNS에 접속한다
- 매스미디어 1.0 → 소셜미디어 2.0
*  소수독점         *  다수 경쟁
* 전달 단방향      *  관계, 친구 중심 쌍방향

→소셜의 시대 ‘Social Authority’
*  전문가가 아닌 일반인 주도
*  신뢰받는 사고 리더 및 가치 제공자 ‘자문관(Advisor)’

무리 짓기, 패턴이 있다

김 교수가 인간을 비롯한 동물들의 무리 짓기, 사회화 괴정을 설명한다.

* 동물적 본능 : 무리 짓기, 집단행동
* 인간의 사회적 진화 : 뇌의 사회적 본성
* 첨단과학기술과 연동 : 교통&정보통신발달과 연계

“SNS는 인간의 사회적 관계와 소통역량을 크게 확장, 증진시켰다. 예를 들면 스마트폰과 트위터가 그렇다. 이들이 없었으면 2000명의 사람들과 매일 10번씩, 20번씩 소통할 수 있겠나. 인간의 능력을 극대화했다고 할 수 있다.”

그런 맥락 하에서, 동물의 무리 짓기에 대한 설명. 우선, 대형 편대를 만들어 장거리 비행을 하는 철새. 그들은 왜 이렇게 할까? 다양한 이유가 있단다. 그 이유 중 하나는, 사이클 선수들의 경기 모습을 떠올려보자. 선두군, 후발군으로 나뉘어져 앞에서 누군가 달리면 다닥다닥 붙어서 달리는 모습. 그것은 이유가 있다.

“에너지 소모를 줄이기 위함이다. 새들의 편대비행도 여러 이유가 있지만, 에너지 소모를 줄일 수 있다는 게 하나의 이유다. 유체 역학적으로 에너지 소모를 줄일 수 있는 대형이다.”

무리를 만드는 것은, 물론 새들만의 전유물이 아니다. 수많은 예가 있는데, 물고기도 있다. 역시 패턴화 된다. 원형으로 돌거나 집단으로 뭉치는 패턴. 하나의 객체가 움직이는 것처럼 질서정연한 패턴. 동물 뿐 아니라 자연도 마찬가지란다. 기상도를 보면 그런 것이 나온다.

“21세기에도 아직 물리학적 지식으로 이해하지 못한 것들이 많은데, 그 중 하나가 기상현상(기후변화)이다. 왜냐. 난류, 공기의 불안정한 운동을 제대로 설명하려면 지구를 아주 작게 나눠서 습도, 압력, 온도 등 모든 기상을 측정하고, 방정식에 집어넣어 풀어야 한다. 그런 방정식은 유체 방정식이 있긴 한데, 그 방정식은 비선형성 때문에 잘 안 풀린다. 컴퓨터를 통해 풀려고 하면 와류(유체의 회전운동에 의하여 주류와 반대방향으로 소용돌이치는 흐름) 때문에 애로가 있다.”

즉, 와류가 생길 때, 와류 안에 작은 와류가 계속 새끼를 친다는 것. 모든 크기의 와류를 포함해서 식을 풀어야 하나, 관측 데이터가 없다. 데이터는 불완전하고 공기의 흐름은 난류성이고, 이걸 예측하기는 굉장히 어렵다는 것. 슈퍼컴으로도 기상 예측에 한계가 있는 이유다.

패턴에 대한 인식이 중요한 이유

지구의 움직임에 그런 복잡성이 가득하나, 그런 속에도 패턴이 있다는 것이 김 교수의 설명이다. 반딧불이의 섬광을 예로 든다. 그것을 ‘자기 조직화’라는 개념으로 설명한다. 많은 개체가 스스로를 조직화하는 과정. 이 과정에서 가장 중요한 것은 서로 소통하고 상호작용하는 것이다. 인터랙션을 통해 자기 조직화를 하면서 리듬을 만들어낸다.

자기 조직화의 핵심은 어떤 패턴(고리 모양의 돌무더기나 결정 속의 원자의 정확한 배열)이 저절로 생겨나는데, 이 패턴은 그것을 만드는 부분의 세부적인 성질과 거의 또는 전혀 연관성이 없다는 것이다. (p.27)

재밌는 것은, 이것이 의도한 바가 아니라는 것이다. 즉, 창발(emergence). “복잡계가 패턴을 만들어내는 원리다. 반딧불이가 만드는 섬광은 물론 이유가 있다. 번식기이기 때문이다. 우리 심장을 예로 들어보자. 심장 박동은 규칙적인 리듬을 보이는데, 피를 몸 구석구석에 보내려면 심장은 정말 힘차게 움직여야 한다. 이런 동기화의 리듬은 생존하기 위해서다.”

다이아몬드가 빛나는 이유는 원자가 빛나기 때문이 아니라 원자들이 특별한 패턴으로 늘어서 있기 때문이다. 중요한 것은 부분이 아니라 패턴일 때가 많고, 사람들에 대해서도 마찬가지이다. (p.36)

김 교수는 패턴에 대한 이해를 권했다. 그전까지 그저 복잡하다고만 느꼈던 자연과 생체, 사회 등에도 뭔가가 있다는 거다. 패턴을 이해하면 생체나 사회를 제어하고 컨트롤 할 수도 있을 것이라는 기대.

“10년 전, <사이언스>지에서 복잡계 과학을 주제로 다룬 적이 있다. 대중에게 복잡계 과학에 대해서라면, 정재승 박사의 『과학 콘서트』가 잘 설명하고 있다. 시오자와 요시노리라는 복잡계 연구자는 이런 말도 했다. 문제의 복잡성의 인식이 지식의 시작이다.”

사회나 문명은 끊임없이 바뀐다. 지금과 다음, 우리는 어떤 사회이며 어떤 사회를 향해 나아갈까. “지금을 지식정보사회라고 하잖나. 소셜네트워크에서 봤듯 수평적이고, 복잡계에서 보듯 스스로 조직하는 특성을 지닌 소통이 움직임이 각광을 받는 시대가 되고 있다. 복잡계 과학의 원리(창발, 자기조직화) 등이 사회 곳곳에서 일어나고 있는 시대다. SNS 등을 잘 봐야 하는 이유다.”

인간의 과학을 향하여

김 교수는 전통적 사회과학이나 경제학의 한계를 지적했다. ‘완벽하게 합리적이고 이기적인 인간’ 등의 가정 자체가 지닌 뚜렷한 한계. 한 매체는 이런 지적을 했다. “경제의 미래에 대한 견해는 경제학자 수만큼 있다.” 즉, 각자의 이론이 있는데, 그건 객관성보다는 믿음에서 만들어진다는 것. 객관적이고 합리적인 근거? 천만에, 믿음에 따라 달라지는 견해들.

철학자도 마찬가지란다. 니체가 그랬다. “철학자들은 너무 쉽게 실수를 저지르고 엉뚱한 길로 간다.” 결국 이것들은, 인간 사회가 너무 복잡한 것만은 아님을 보여준다.

“인간은 특별하고 복잡하나, 따지고 보면 인간도 자연의 일부다. 굉장히 복잡한 자연의 패턴을 찾는데, 패턴은 인간 사회를 이해하는 단초가 될 수 있다. 이 책에는 여러 주장이 있으나 키워드가 있다. 인간에 몰두하느라 놓친 집단과 사회의 패턴을 보자는 거다. 즉, ‘사람에서 패턴으로’다.”

책에도 나오고 앞서도 언급했던, 시카고의 인종분리 혹은 흑백분리, 나치의 분리주의, 보스니아 사태, 후투족의 집단광기 등. 어쩌다가 옆집에 살던 선량한 이웃을 죽이고, 저런 집단행동이 갑작스레 나타나는 이면에는 과연 무엇이 있을까. 그것을 알아보는 것이 사회 물리학이다.

인간이라고 해서 자연의 다른 부분에 비해 독특하거나 다르지 않다. 인간은 자연의 일부이고, 자연과 동일한 원리를 따른다. 사람의 DNA는 들쥐의 DNA와 대부분 일치한다. 사람의 기본적인 유전 장치는 세균의 유전 장치와 똑같아서, 세균은 분명히 진화적으로 우리의 먼 친척이다. (p.59) 인간 세계에 대해 우리가 겪는 혼란은 많은 경우에 인간이 자연과 다르기 때문이 아니라 그런 구분이 있다고 우리가 잘못 생각했기 때문이다. (p.59~60)

“사회과학의 선구자 셀링(2005년 노벨 경제학상)은 갈등과 협력에 대해 ‘게임이론과 전략적 상호작용’으로 설명했다. 그는 ‘사회학을 경제학의 영역 밖으로 확장했다’는 평가를 받았다. 책에도 나오지만, 사람들은 소수가 되기 싫은 거다. 이런 부분은 인종적인 부분만은 아니거든. 집단의 상호작용에 의해, 스스로 이런 방향으로 조직화되고 패턴이 나올 수 있겠구나 하는 것을 책은 보여준다.”

셸링의 연구에 숨겨진 핵심은 다음과 같다. 겉보기에 복합한 사회 현상이 실은 아주 단순한 이유에서 시작될 수 있으며, 사람들은 물리 법칙에 버금가는 법칙들의 지배를 받는다. 인간들이 어떻게 이러한 법칙들에 휘둘리는지 살펴보면 복잡한 사회 속에서 단순한 패턴이 드러난다. 이 책은 이러한 생각에 대한 탐구이고, 인간을 다루는 과학의 심대한 변화에 대한 책이다. (p.8)

“사회적 원자” = 인간

김 교수는 이런 말을 인용한다.
“사람은 이성적 계산기도 교활한 도박사도 아니다.”
“사람은 적응적인 기회주의자이다.”

사람은, 곧 서로 ‘모방’하고 ‘협력’하는 존재임을 강조한다. 사람의 경우와 크게 다르지 않은, 펭귄의 사례. 무리 짓기를 하면서 특이한 행동을 한다. 얼음 위에 무리를 지은 펭귄들은 얼음 밑으로 쉬이 뛰어들지 않는다. 뛰어들어야 먹이가 있는데도, 서로 눈치를 보며 주저한다. 물에는 그들의 먹이뿐 아니라, 그들을 잡아먹는 포식자도 존재하기 때문이다.


사진출처: www.flickr.com

그렇게 눈치를 보다가 한 마리가 용감하게(!) 물에 뛰어들면, 우르르 뛰어든다. 연쇄반응이고, 몰려가기다. “주식투자를 할 때도 그러다가 쪽박 차는 경우도 많죠. (웃음) 사회적 원자는 관계 맺기와 상호작용을 한다. 복잡계 과학(Complex systems)이 그것을 연구하는 학문이다. 앞서 언급한 SNS에서 보듯이, 시공간적 제약의 극복, 풍부한 시공간 데이터 축적 등의 요인을 통해 사회복잡계의 과학적 연구가 이뤄진다.”

사람이 사회적 동물이라는 말은 정말로 옳은 말이다. 개인으로서 사람은 다른 어떤 종보다 더 서로 얽혀서 살아간다. (p.119)

복잡계 과학은 사회 현상과 과학의 관계를 규명하기 위해 노력하고 있다. 즉, 사회 물리의 대두와 복잡계 경제의 시장응용이 확산된다든가, 물리학자들의 실물경제 및 사회연구 참여가 가속화되는 것 등이 그런 경우다. 이에 따라, 게임이론, 집단행동, 경제학습, 네크워크 진화, 인지 뇌 과학, 심리학, 사회학 등이 함께 맞물리고 있다.

“과학자인 니콜라 테슬라는 한 인터뷰(1926)에서 이렇게 말했다. ‘방송통신의 발달이 인류를 하나의 뇌처럼 만들어 갈 것이다’. SNS가 그것의 한 예이며, 학제 간 공동 작업을 통해 회의적 시각을 극복하기 위해 연구를 계속 진행하고 있다. 관계 맺기, 상호협력, 친근성, 모?, 진화 등이 그 과제며, 브레인스토밍이 활발하게 진행돼야 할 이유다.”

사람은 패턴을 알아보고 변하는 세상에 적응하는 뛰어난 능력을 가지고 있다. 사람은 세상과 서로 영향을 주고받으며 세상에서 배운다. 그뿐만 아니라 사람은 다른 사람들에게서도 배운다.… 사람은 사회에 푹 파묻혀 있으며 사회는 사람들이 뭘 먹는지, 뭘 입는지, 어떤 일을 하는지, 어떤 의견을 갖고 어떤 생각을 하는지에 영향을 준다. (p.126) 우리는 사회적인 존재이고 군중에 묻혀 있으며, 군중과 별개의 존재가 아니다. 사람은 생각만큼 자유롭지 않다. (p.144)

Q & A


책에 복잡계 인식 후에 어떻게 해야 하는지, 얘기가 없다.

“상호 작용하는 원칙을 파악하고 그것을 제대로 반영하는 것이 중요하다. 새떼도 3가지 원칙이 중요한데, 경제는 분포를 봤을 때, 위험을 전통적 방법이 아닌 다른 방법으로 해야 한다. 그걸 반영해서 위험을 측정?평가?반영하는 회사가 있다고 들었다. 사회 물리적 특성으로 보면, 경제도 투자자부터해서 경제현상의 모델링을 시도할 수가 있다.”

사회적 부의 편중 현상 등에 대해서는 어떻게.

“그걸 하려면 모델링을 밑에서부터 쌓아올리지 않으면 안 된다. 다른 방식으로는 할 수가 없다. SNS가 좋은 건 모든 데이터가 기록돼서 상호작용을 추출할 수 있는 가능성이 있어서다. 사회적 부의 편중 현상을 다루기 위한 것은 아니지만, 현재 트위터 커뮤니케이션을 유심히 들여다보고 있다.”

사람을 사회라는 ‘물질’을 이루는 원자로 보면 모든 인간 사회에서 반복해서 일어나는 많은 패턴들을 생각하는 데 도움이 된다는 것을 알게 될 것이다. 예를 들어, 사회 계급의 존재, 극소수의 부자들에게 사회 대부분의 부가 흘러 들어가는 현상 등을 설명하게 될 것이다. (p.36)

과학이 가치중립적이라 생각하나, 가치평가적이라 생각하나.

“기본적으론 과학자라서 가치중립성을 믿는데, 과학자도 집단?무리가 있고, 전체적으로 만들어내는 부분에선 가치중립적으로 진화하고 있다고 믿고 있다. 과학이라는 패러다임이 바뀌어 가는 시기가 있다. 고전적 세계에서 양자적 세계로 바뀐다든지. 사회 물리로서는 깊이 더 해봐야겠다. 어디까지 알고 얘기하고, 어디까지 모르는지 모호한 점이 있어서 조심해야 한다. 나는 뇌과학을 연구하는데, 인지라는 부분은 객관적인 자극의 문제가 아니라 자극을 어떻게 해석하는지의 문제다. 가치라는 말의 정의를 무엇이라고 해야 할지 주저하고 있다.”

대부분의 과학 하는 분들은 합리적, 이성적으로 접근한다고 하는데, 사회현상은 비선형적인 것 같다. 과학의 세계는 비선형적 세계를 선형적 사고로 인식했을 때 문제가 있지 않나.

“사실 나는 비선형적으로 해석하고 있다. (웃음) 지금 말씀 하신 건, 양자역학을 말씀하신 것 같다. 물리학자라고 했을 때 그 카테고리가 아니라, 나는 경계 혹은 가장자리에 있는 셈이다.”

과학적인 사고는 어떤 것인가.

“말문이 막히게 하는 질문인데, 잘 모르겠다. (웃음) 어떻게 답변을 드려야 할지. 과학 하는 사람들은 철학 하는 사람들만큼 따지기를 좋아한다. 경험만 가지고 모든 것을 할 순 없고, 경험은 못했지만 합리성을 갖고 추구할 수 있는 것은 한다. 어디까지가 될지는 자신 있게 말씀 드릴 순 없고. 이게 인간의 능력이다. (웃음)”