커뮤니티

1. 나비효과

50년 전 미국 매사추세츠 공과대학(MIT)의 교수이자 기상학자 및 수학자였던 에드워드 로렌츠1)는 온도와 풍속 등 12개의 변수를 컴퓨터에 입력하여 장기적인 날씨 패턴을 예측하는 시뮬레이션 실험을 했다. 

그런데 컴퓨터가 예측한 2주 후의 날씨는 실제 2주 후의 날씨와는 너무나도 달랐고 결과를 확인한 로렌츠는 혼란에 빠졌다. 

무엇이 잘못됐는지 확인하던 로렌츠는 자신이 입력한 초기 변수 중 소수점 넷째 자리에서 반올림한 변수(0.056127 -> 0.0506)가 이러한 큰 차이를 만들어 냈음을 알게 됐다.

로렌츠는 이 실험을 통해 자연이 움직이는 방식에 대한 큰 깨달음을 얻는다. 그것은 모든 결과는 초기 입력값, 즉 초기 조건에 크게 의존하며, 초깃값의 작은 변화가 큰 결과의 차이를 가져온다는 깨달음이었다. 

로렌츠는 이를 바탕으로 인간이 자연 현상의 초기 조건을 명확히 파악할 수 없다면 그 어떤 실험이나 수식으로도 미래의 일을 예측할 수 없다는 결론에 도달한다.

그는 1972년 미국 과학진흥협회 139차 회의에서 지금까지 회자되는 명언을 남긴다.

“Does the Flap of a Butterfly's Wings in Brazil Set off a Tornado in Texas?”

(브라질 나비의 날갯짓이 텍사스에 토네이도를 일으킵니까?)

‘나비효과’로 불리는 로렌츠의 이 말은 ‘사소한 사건이 엄청난 결과로 이어진다.’는 뜻으로 알려졌지만, 이 말을 통해 에드워드 로렌츠가 강조했던 것은 초기 조건을 명확히 규정하지 못하면 미래에 대한 예측은 불가능하다는 ‘초기 조건의 민감성(sensitivity of initial conditions)’이었다.2)3)

2. 잘못된 전제의 오류(False Premise Fallacy)

‘잘못된 전제의 오류’ 란 논증의 기본 전제가 틀린 경우 논증 결과가 논리적으로 타당하지 않게 되는 논리적 오류이다. 

예를 들어 “모든 새는 날 수 있다. 그런데 펭귄은 날 수 없다. 그러므로 펭귄은 새가 아니다.”라는 명제에서 “모든 새는 날 수 있다.”는 전제는 사실과 다르다. 타조나 닭, 오리 등 날지 못하는 새가 있기 때문이다. 따라서 “펭귄은 새가 아니다.”라는 결론은 틀렸다.4)

어떤 견해가 거짓(참)으로 증명되지 않았다는 것을 근거로 참(거짓)이라고 주장하는 ‘무지에 호소하는 오류’(argumentum ad ignorantiam)나 많은 사람이 믿고 있다는 이유로 어떤 명제를 참이라고 결론짓는 ‘군중에 호소하는 오류’(Argumentum ad populum), 그리고 어떤 견해가 참임을 주장하기 위해 발언자의 권위를 내세우는 ‘권위에 호소하는 오류’(Appeal from authority)도 우리 주변에서 쉽게 볼 수 있는 논증의 오류이다.

이러한 논증의 오류를 피하기 위해 기본 전제에 대한 검증은 과학자나 의료인이 갖춰야 할 필수 덕목이다. 틀린 전제를 기초 삼아 이론을 쌓아 가는 것은 모래 위에 탑을 쌓는 것과 같고 그 결과가 사회에 미칠 영향은 아무도 예측할 수 없기 때문이다. 

하지만 과학자나 의료인도 사람이므로 때로 정치적 경제적 이익에 따라 편향될 수 있고, 이러한 편향은 증거에 기초하지 않고 그들만의 합의로 이뤄지는 경우가 종종 있다.5) 

이러한 과학자들의 합의가 미디어를 통해 대중에게 공개될 때 대중의 10중 8, 9는 그것을 의심 없이 받아들인다. 그들의 견해를 학문적으로 반박할 수 없는 대중이 그들 또한 정치적 경제적 이익에 따라 움직이는 사람이라는 상상을 하기는 쉽지 않다.

2008년 미국 부동산 시장의 붕괴로 촉발된 전 세계의 금융위기는 세계 산업 구조에 변화를 야기했고 의료 분야도 그중 하나였다. 

의료 산업은 시장의 규모를 키우기 위해 실제 몸이 아픈 환자나 도움이 필요한 고령자가 아닌 건강한 사람을 대상으로 의료 서비스의 목표를 재정립하기 시작했다. 

아픈 사람에 비해 건강한 사람이 훨씬 많고, 늙고 병든 고령자들보다는 한창 경제활동을 하는 젊은이들의 구매력이 훨씬 크기 때문에 이러한 시장의 변화는 산업의 측면에서는 필연적 선택이라 볼 수 있다.

문제는 ‘구매력이 있는 건강한 사람이 몸이 불편하지 않음에도 의료 서비스에 비용을 지불할 의사가 있느냐?’이다. 

하지만 의료 산업은 서비스 제공자(의료인, 병원, 제약회사)가 서비스 구매자(젊고 건강한 사람)보다 ‘몸’에 대해 더 많이 아는 정보의 비대칭성을 이용하여 그들에게 불안감을 야기하고 의료 상품의 구매를 유도할 수 있으므로 이 문제는 쉽게 극복이 가능하다.6)

3. 코로나19 팬데믹

우리는 지난 3년간 코로나19 팬데믹을 겪었다. COVID-19 팬데믹, 또는 코로나바이러스 팬데믹이 정식 명칭인 코로나19 사태는 ‘중증 급성 호흡기 증후군 코로나바이러스 2’(severe acute respiratory syndrome coronavirus 2, SARS-CoV-2, 이하 코로나19 바이러스)로 인해 발생한 호흡기 질환의 전 세계적 유행을 의미한다.

이 일을 주관한 세계보건기구(이하 WHO)에서는 코로나19 바이러스가 2019년 12월 중국 우한에서 처음 발견됐고, 사람 간 전파로 전 세계로 확산됐으며, 2023년 5월 현재 7억6천만 명 이상의 환자와 6백9십만 명 이상의 사망자를 발생시키고 역사의 뒤안길로 사라졌다고 발표했다.7)8)

전 인류의 생명을 위협하고 경제의 근간을 뒤흔들었으며 산업의 구조와 사람들의 사고까지 바꿔놓은 이 바이러스라는 물질은 그 정체가 무엇이기에 어느 날 갑자기 나타나 강력한 힘을 발휘하고 아무 일도 없었던 듯 홀연히 사라질 수 있을까?

우리는 3년간 귀에 못이 박히도록 코로나19 바이러스 관련 사건을 접했다. 그런데 정작 바이러스가 무엇인지는 잘 모른다. 그저 막연히 ‘사람 몸에 들어와 질병을 유발하는 아주 작은 물질’ 정도로 생각할 뿐이다. 

그런데 만약, 우리가 바이러스라고 생각하는 물질이 우리가 상상하는 그것과 다르면 어떻게 될까?

바이러스의 개념이 잘못된 전제에서 출발했으나 그것이 틀렸음을 증명할 길이 없어 참이라고 인정받고 있다면..

권위 있는 단체나 학자가 그러한 개념을 참이라고 주장하고, 그들의 권위를 의심치 않는 다수의 대중이 그 주장을 사실로 받아들였다면..

바이러스가 이렇게 성립된 개념이라면 어떤 일이 벌어질까?

그렇다면 그 위에 쌓은 수많은 이론은 사상누각이 되어 한꺼번에 무너져 내린다. 또한 그것으로 파생된 지난 3년간의 팬데믹은 당위성을 잃고, 바이러스를 매개로 이루어진 의료 행위의 정당성은 훼손된다.

물론 아직은 아무것도 명확하지 않고, 우리가 알고 있는 바이러스라는 개념이 학문적으로도 입증된 사실이길 바라지만, 그것에 대한 검증은 잘못된 초기조건에서 출발한 오류가 나비효과를 일으켜 전 세계를 혼란에 빠뜨리는 일이 다시 일어나지 않기를 바라는 학자에게 주어진 과제가 아닐까 싶다. 

=============(2편에 계속) 

[참고문헌]

1) https://en.wikipedia.org/wiki/Edward_Norton_Lorenz

에드워드 노튼 로렌츠 

2) http://climate.envsci.rutgers.edu/climdyn2017/LorenzButterfly.pdf

THE ESSENCE OF CHAOS(혼돈의 정수)

3) https://www.technologyreview.com/2011/02/22/196987/when-the-butterfly-effect-took-flight

나비 효과의 도래

4) https://effectiviology.com/false-premise/

잘못된 전제 : 잘못된 근거를 바탕으로 논증을 하는 경우 

5) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC6557026/

과학과 규제에 대한 관심, 편향 및 합의

6) https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4140370/#ref20

자본주의의 위기와 건강 관리의 시장화: 공중 보건 전문가에 대한 시사점

7) https://en.wikipedia.org/wiki/COVID-19_pandemic

코로나19 감염병 범유행

8) https://www.khan.co.kr/national/national-general/article/202305052226001

WHO, 코로나19 국제 공중보건 비상사태 해제