SCALE

제프리 웨스트 지음, 이한음 옮김(2018), 김영사.

생물, 도시, 기업의 성장과 죽음을 관통하는 보편법칙이 존재하는 것일까? 과학자가 자연계든 인간세계든 복잡한 세계를 잘게 쪼개 분석하는 방법으로는 전모를 파악하는 데 한계가 있을 수 있다. 제프리 웨스트(Geoffrey West)는 세계를 이해하는 폭넓고 과학적인 기본틀, 즉 지속 가능성을 뒷받침할 ‘대통일 이론’(p.569)의 필요성을 ‘Scale’이라고 정의한다.

저자는 그간의 연구를 바탕으로 자연현상을 설명하는데 적합한 법칙으로 ‘규모’와 ‘규모의 변화’관계에서 유사성을 찾아낸다. 동물의 체중과 대사율(생물이 살아 있기 위해 1초당 필요로 하는 에너지의 양)은 지수가 4분의 3에 가까운 거듭제곱 법칙에 따라 증가한다. 어떤 동물의 몸집이 다른 동물의 2배라면, 필요로 하는 에너지의 양은 선형적으로 2배만큼 증가하는 것이 아니라 75%만 증가한다. 25%만큼 에너지 절감이 일어난다.

이와 같은 생명체뿐만 아니라 인간이 만든 창조물인 도시와 기업에도 이 같은 법칙이 적용된다. 다만 도시와 기업 모두 스케일링 법칙을 따르지만 도출되는 결론에서는 현저한 차이를 보인다. 도시는 수확체증의 법칙인 초선형 스케일링 법칙이 적용돼 계속 성장할 수 있다. 초선형 스케일링(superlinear scaling)은 도시의 크기가 증가할 때, 1인당 GDP뿐 아니라, 평균 임금, 범죄 건수 등 다른 많은 척도들도 체계적으로 증가하는 것을 말한다(p.34).

이에 비해 기업은 생물에서 관찰되는 규모의 경제와 마찬가지로 저선형 스케일링 법칙이 적용된다. 저선형 스케일링(sublinear scaling)은 규모의 경제에서 몸집이 클수록 1인당 소비량은 덜 늘어나는 현상을 말한다. 즉, 도시의 크기(몸집)이 더 클수록 살아가는데 필요한 단위당 에너지의 양이 적어진다는 것을 의미한다. 도시가 성장하면 할수록 임금, 혁신, 부, 국내총생산(GDP), 범죄 건수, 오염 상호작용 등은 1인당 기준으로 15%씩 증가한다. 도시가 클수록 혁신적인 ‘사회적 자본’이 더 많이 창조되기 때문에 기회가 많아진다. 더 많은 사람이 계속 도시로 몰려들고 도시는 몰락으로부터 자유로울 수 있다. 한편, 도시에서 상호작용을 나타내는 링크의 총수는 {n*(n-1)}/2로 나타낼 수 있다. 여기서, n=교류하는 사람들의 수이다. 즉, 두 사람 간의 링크수는 {2*(2-1)}/2=1이다.

기업도 방사성 원자 중 절반이 붕괴하는데 걸리는 시간을 나타내는 반감기(half-life)를 겪게 된다(p.268). 미국에서 상장된 기업들의 반감기가 겨우 약 10년에 불과하다. 따라서 50년(반감기 5회) 지났을 때 살아남을 기업은 겨우 (1/2)^5=1/32 즉 3%에 불과하다. 반감기를 예방하기 위해서 어떻게 해야 하는가? 지속적으로 혁신하고 새로운 제품과 서비스 출시에 힘써야 한다. 즉, 인적자본 확충, 혁신, 지식창조에 대한 투자가 필요하다. 이는 경제학자 폴로머(Paul Romer)의 내생성장이론(endogenous growth theory)와 같은 맥락이다.

스케일랑 법칙은 근본적인 기하학적∙동역학적 행동을 드러내는 체계적인 규칙성을 반영하며, 그런 계의 정량적인 과학을 구축하는 것이 가능할 수 있음을 시사한다(p.589). 저자는

“특정한 문제나 분야라는 협소한 한계를 초월하는 공통점, 규칙성, 관점, 개념을 추구하고 원대한 종합을 추구하는 것은 과학과 과학자에게 영감을 주는 원동력 중 하나다. 그것이 호모 사피엔스를 정의하는 특징이기도 하다고 주장할 수도 있다.”

고 말한다.

이 책을 읽다보면,  모든 자연법칙은 기본 연결망과 복잡성이라는 물리 법칙의 토대 위에 있으며, 그 법칙은 간단한 수학 공식으로 계산될 수 있음을 알려준다.

 아래는 제프리 웨스트(Geoffrey West) 교수가 Boston대학에서 강연한 내용의 URL이다. 책과 관련된 강연내용이라 책의 내용을 이해하는데 큰 도움이 될 것이다.

https://www.youtube.com/watch?time_continue=181&v=etfRE5-YlXs&feature=emb_logo