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[비룡논단] 세상을 읽는 새로운 눈 복잡계

기사승인 2024.06.02  21:36:59

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아침에 눈을 뜨면 맨 먼저 핸드폰을 집어서 카톡, 인스타그램, 숏츠, 사회관계망 등을 켠다. 우리가 일상적으로 이런 행동을 하게 된 것은 사실 얼마 되지 않았다. 1947년 크리스마스 직전에 미국 벨연구소의 물리학자 쇼클리, 바딘, 브래튼이 트랜지스터를 발명했을 때 오늘날과 같은 컴퓨터의 대중화를 예견하지 못했다. 1982년 인터넷 프로토콜인 TCP/IP가 표준화되면서 인터넷 연결이 늘어나고, 1991년 유럽입자물리연구소의 팀 버너스리가 월드와이드웹(www) 프로그램을 처음 개발했을 때 우리는 오늘날과 같은 초연결 사회 또한 예측하지 못했다. 반도체의 발명과 WWW의 발견이 물리학자와 물리 연구소에서 일어난 것이 이채롭다. 물리학자들은 그저 자연을 탐색하지만, 그러다 보면 인류에게 크나큰 혜택을 가져오는 발견과 발명을 하게 된다. 이것이 기초과학이 세상에 기여하는 방식이다.

1999년 노터데임대학교에서 박사후과정에 있던 통계물리학자 정하웅은 지도교수인 바라바시의 제의에 따라 웹크롤러 프로그램을 완성했다. 정하웅은 웹크롤러로 인터넷에 연결된 웹페이지에서 8억 개의 웹페이지 정보를 추출했다. 알버트, 정하웅, 바라바시는 웹페이지들 사이의 연결을 분석하여 웹페이지 연결선수의 분포가 “스케일에 자유로운 분포인 거듭제곱 분포”임을 확인했다. 웹페이지들이 서로 제멋대로 연결된다면 그 연결선수 분포는 푸아송 분포를 따라야 했다. 사실 이들이 발견한 것은 “복잡계(complex systems)”에서 출현하는 “이머징 현상(emerging phenomenon)”이다.

복잡계는 사회와 같이 시스템을 구성하는 구성인자가 많고 구성인자 사이의 상호작용이 비평형적이고 비선형적으로 얽혀서 구성인자 하나에는 없는 성질이 나타난다. 하나 더하기 하나가 둘을 넘어서는 시스템이 바로 복잡계이다. 복잡계를 이해하기 위해서 복잡계를 구성하는 구성인자의 특성을 잘 이해해야 한다. 사회를 이해하기 위해선 사회의 구성인자인 “인간”의 특성을 잘 알아야 한다. 사람들이 많이 모여서 사회를 형성함으로써 사회의 이머징 특성들이 발현되었다. 사회는 지식을 전달하기 위해서 학교를 만들어 냈으며, 시장 경제에서 기업을 탄생시켰다. 학교나 기업은 사람 하나에는 없는 성질이다.

인터넷의 연결도 대표적인 복잡계 현상이다. 여러분이 컴퓨터를 사서 인터넷에 연결하면 맨 처음 방문하는 곳은 어디인가? 아마도 네이버, 다음, 구글, 유튜브 등 많은 정보를 얻을 수 있는 인기 있는 곳을 방문할 것이다. 유튜브에서 인기 있는 콘텐츠의 구독자 수는 날로 늘어나지만, 별 관심을 끌지 못하는 많은 콘텐츠는 구독자가 별로 없다. 인기가 없는 이재우 교수의 홈페이지는 여러분이 절대로 방문하지 않지만, 유튜브는 매일 방문한다.

인터넷 연결에서 “부자는 더욱 부자가 되고 가난한 자는 더욱 가난해지는 마태의 효과”가 실현된다. 인터넷에서 웹페이지 방문자 수를 부에 비유할 수 있다. 알버트, 정하웅, 바라바시가 웹페이지 구조에서 발견해 낸 것이 사실 마태효과였다. 이들은 이러한 인터넷 연결을 “선호 붙임”이라 불렀다. 인터넷서 새로 연결하는 컴퓨터는 연결선수가 이미 많은 웹사이트에 연결되기 쉽지, 연결선이 극히 적은 이재우 교수의 웹페이지에는 좀처럼 연결되지 않는다. 연결선수가 거듭제곱 분포를 가지는 인터넷에서 연결선수가 극히 많은 허브가 저절로 출현한다. 인터넷의 연결은 사람들이 자율적으로 한다. 따라서 어떤 조율자 없이 스스로 조직화하는 시스템이다.

거듭제곱 분포는 불평등이 만연하는 구조라고 할 수 있다. 인터넷 연결선수 분포에서 상위 20%에 속하는 웹페이지들은 전체 연결선의 80%를 차지한다. 이를 ‘80-20 법칙’ 또는 ‘파레토의 법칙’이라 한다. 선호 붙임과 스케일에 자유로운 구조를 가진 초연결 사회에서 성공할 수 있는 전략은 무엇일까? 유튜브에서 크리에이터로 성공하고 싶으면 80-20 법칙을 응용하여 무조건 유명 유튜버가 내 콘텐츠를 홍보해 주도록 작전을 펴자! 유명 유튜버는 허브이고 친구가 많아서 저절로 홍보될 것이다.

이재우 물리학과 교수 ㅤ

<저작권자 © 인하프레스 무단전재 및 재배포금지>
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