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머리말 / 패턴으로 세상의 흐름을 꿰뚫다!

세상 읽기 시크릿 1, 자연계의 패턴
대칭구조 / 언어와 습관의 패턴 / 패턴의 구성요소 / 규모의 대칭, 프랙탈 / 형태장 이론

세상 읽기 시크릿 2, 사회적 패턴
정규분포/ 멱함수의 법칙/ 피드백/ 카오스/ 유행/ 범죄/ 전염병/ 임계치/ 시스템 붕괴/ 닫힌 사회와 열린 사회/ 패러다임의 차이

세상 읽기 시크릿 3, 사고적 패턴
순환소수의 마술/ 가우스의 덧셈/ 가정법/ 논증/ 귀류법을 응용한 사유 연습/ 수평적 사고/ 수평 네트워크/ 직관적 사고/ 천재들의 문제 해결법과 공통점/ 게임 이론/ 혁신적 문제 해결 패턴, 트리즈

세상 읽기 시크릿 4, 생태학적 패턴
패턴이 무너지면 세상은 없다/ 규모가 다르면 본질도 다르다/ 자기조직화/ 공명/ 천재들은 동시다발적으로 등장한다/ 집단사고의 함정/ 집단의 광기

세상 읽기 시크릿 5, 성장과 몰락의 패턴
성장 패턴/ 경기순환 패턴/ 기업의 변신과 몰락/ 수명과 성장의 속도/ 외부의 적/ 자본주의 1.0에서 자본주의 4.0까지

세상 읽기 시크릿 6, 진화의 패턴
진화/ 윌리엄스 대주교와 도킨스의 논쟁/ 공진화/ 종의 분화/ 단속평형/ 환경과 종의 다양성 관계/ 인류의 발전도 단속평형

세상 읽기 시크릿 7, 인간의 본질과 행동 패턴
그리스적 사유의 탄생/ 대립과 갈등 그리고 로고스/ 유위와 무위/ 이분법을 넘어서/ 햇빛 아래 쓰는 역사, 달빛 아래 쓰는 역사/ 그리스 비극의 원형, 오이디푸스와 안티고네

의미의 패턴, 바둑

사람들은 흔히 바둑을 인생의 축소판이라고 말한다. 인간의 삶만큼이나 경우의 수가 다양하고, 마음을 비워야 좋은 결과를 얻을 수 있다는 점이 서로 닮았다는 의미일 것이다. 바둑의 명언 중에 강안팔목岡眼八目이라는 말이 있다. 자신이 두는 바둑은 잘 보이지 않지만, 옆에서 구경하는 사람에게는 수가 잘도 보인다.
이유가 무엇일까?
바둑을 두는 당사자는 욕심이 앞서기 때문에 수가 잘 보이지 않는다. 잘나가던 바둑을 욕심 때문에 망치기도 하고, 이겼다고 방심하는 사이에 전세가 역전되기도 한다. 그러나 한발 물러나 구경하는 사람들에게는 바둑의 전체적인 그림이 보인다. 우리의 삶도 욕심을 부리면 대부분 일을 그르치게 된다. 실패하는 사람들은 거의가 욕심을 부린 경우이다. 따라서 삶의 설계도는 마음을 비우고, 긴 안목에서, 전체적인 흐름을 봐야 한다.
프로 기사들은 바둑을 둔 다음에 대부분 복기를 한다. 자신들이 두었던 수를 순서대로 완벽하게 재현해낸다. 복기를 해보면 나의 패인이 상대방이 잘해서가 아니라 자신의 욕심 때문이라는 것을 알 수 있다. 자신의 잘못을 깨닫기 위해 복기를 하는 것이다.
일반 사람들의 생각에는 300여 수에 달하는 바둑알을 정확하게 원래의 위치에 놓는 것을 보고 프로기사들은 기억력의 천재라고 생각할지 모르겠다. 하지만 기억력과는 아무런 상관이 없다. 바둑알을 놓은 위치를 기억하는 것이 아니라, 바둑판 전체를 하나의 ‘의미의 패턴’으로 인식한다. 따라서 한 수 한 수 신중하게 둔 바둑은 완벽하게 복기할 수 있지만, 성의 없이 둔 바둑은 복기가 쉽지 않다.
조훈현 9단이 다면대국을 할 때였다. 여러 사람과 동시에 바둑을 두는 것을 가리키는 말이다. 참가자 중 한 명이 조훈현 9단의 기억력을 시험하기 위해 자신이 놓았던 바둑알 하나의 위치를 살짝 바꾸어놓았더니 조 9단이 단박에 알아채고 제 자리로 옮기더라는 것이다. 이처럼 바둑은 의미의 패턴이다.
노벨 경제학상 수상자 카네기멜론 대학의 허버트 사이먼 교수가 쓴 [인공과학의 이해]에는 서양 장기인 체스에서 실시한 재미있는 실험결과를 소개하고 있다.
체스 고수들에게 게임이 진행 중인 체스판을 5초 동안 보여주고 나서 이를 복원해보라고 했더니 완벽하게 재현하더라는 것이다. 그러나 체스판의 말을 의미 없이 배열했을 경우에는 절대로 복원하지 못했다. 이 역시 체스 판을 하나의 의미의 집합, 즉 패턴으로 기억한다는 말이다.
그에 의하면 체스에서 나타날 수 있는 패턴의 종류는 대략 5만 가지이며, 이의 패턴을 익히려면 1만 시간 정도의 노력이 필요하다. 하루 3~4시간씩 노력한다고 하면, 대략 10년의 기간이 필요하다는 이야기가 된다. 그 정도의 노력을 기울이면 패턴이 보인다. 그보다 훨씬 더 복잡한 바둑이라면 10만 가지가 넘는 패턴이 있지 않을까 생각된다.

규모의 대칭, 프랙탈

요즘 활발하게 연구되고 있는 프랙탈 이론 역시, 무질서한 자연계에서 패턴을 찾으려는 노력이다.
프랙탈이란 작은 조각이 전체와 닮은 구조를 가리키는 말이다. 나무의 가지 하나는 나무 전체의 모습을 축소한 것이고 전체는 가지 하나를 확대한 모습이다. 유사성, 자기닮음 현상이다. 우리가 매일 바라보는 구름은 우주 탄생 이래 한 번도 똑같은 모습으로 우리에게 나타난 적이 없지만, 그럼에도 우리에게는 아주 친숙하게 느껴진다. 그것은 유사 패턴의 반복이기 때문이다. 프랙탈의 세계는 유클리드 기하학처럼 반듯한 형태는 아니지만, 부분이 유사 반복을 통해 확대되면서 전체를 이루는 규모의 대칭이다.
소립자 세계와 우주 역시 닮은꼴이다. 소립자 세계에서는 원자핵을 중심으로 전자가 돌고 있다. 태양을 중심으로 행성들이 돌고 있는 태양계의 모습과 흡사하다. 은하계와 태풍은 놀랍도록 회오리 모습을 하고 있다.
영국의 수학자 아이언 스튜어트 교수는 [자연 속의 수학적 질서]에서 삼라만상은 유사한 구조와 움직임을 반복하기 때문에, 우주는 거대한 닮은꼴이라고 선언하고 있다. 사막의 모래와 바다의 파도가 펼치는 무늬는 놀랍도록 비슷하다. 얼룩말의 줄무늬 패턴 역시 많은 다른 물고기 무늬에서도 관찰된다.
그는 우주 만물은 서로 비슷한 모양을 반복하는 자기반복성과 대칭성, 그러면서도 시간이 흐르면서 변하는 역동성을 ‘세상의 법칙’이라고 말한다.
불교 경전에서는 이렇게 적고 있다.
“하나의 모래알 속에 삼천 세계가 들어있다.”
인체의 신경계나 혈관, 나무의 뿌리는 아주 무작위적이고 혼돈스러운 모습을 하고 있지만 그 속에는 작은 구조가 유사하게 반복되는 패턴을 가지고 있다. 곧 부분을 확대한 형태가 전체이고 전체를 축소한 형태가 부분이다. 강줄기, 눈송이, 나무와 가지, 나무껍질의 무늬, 구름, 해안선의 구조, 뇌 표면의 주름무늬, 끝없이 이어지는 산맥의 모습, 주식시장의 그래프는 한 부분을 떼어 놓으면 전체와 구분하지 못할 정도로 유사한 모양을 하고 있다. 나무의 큰 뿌리와 작은 뿌리도 놀라울 정도로 닮아 있다.
프랙탈 세계에서 부분과 전체는 규모의 차이가 있을 뿐 유사한 모양을 반복하고 있다. 이는 규모의 대칭구조이다.

비선형 세계, 카오스

카오스chaos란 그리스어에서 ‘혼돈’이라고 번역되는 단어로 코스모스cosmos와는 반대되는 개념이다. 카오스는 날씨처럼 다양한 요인들이 얽히고설키면서 연출해내는 예측이 어려운 비선형적인 현상이다. 선형적인 세계는 원인과 결과 사이에 비례관계가 성립되지만 비선형적인 세계는 이것이 성립하지 않는다.
선형적인 세계가 삼각형, 사각형, 원 등 기하학적으로 반듯한 선형적인 세계라면 구름이나 번개가 치는 모습처럼 늘 다른 모습으로 나타나는 것이 비선형 세계이다. 무용수들이 집단으로 춤을 추는 동작은 매뉴얼에 의해 짜여 있기에 선형적이지만 축구선수들이 운동장을 뛰어다니는 행동은 각본이 없기에 비선형적이다.
카오스 세계의 특징은 작은 원인이 큰 결과로 이어지는 경우가 많다는 점이다. 다양한 원인들이 서로 얽혀 있는데다 피드백 작용을 통해 증폭되기 때문이다. 날씨라면 바람, 온도, 습도, 기압 등의 요인들에 의해 내일의 날씨가 결정되지만 이들의 값에서 조그만 차이도 결과는 크게 벌어진다. 그래서 기상학자 로렌스는 브라질에서 나비 한 마리의 날갯짓이 뉴욕에서는 토네이도를 일으킬 수 있다고 말한다.
카오스 현상은 내일의 날씨, 밀물과 썰물, 유체의 흐름, 대기의 운동, 심장의 박동, 뇌의 활동, 전염병의 전파, 동물의 개체군 증감 현상, 주식시장의 오르내림, 회오리바람, 태풍, 나뭇잎이 떨어지면서 그리는 곡선 등에서 나타난다. 그래서 예측이 어려운 것이다.
카오스 현상은 예측이 어렵긴 하지만 무작위적인 확률과는 구분된다. 주사위를 던질 경우 나타나는 숫자는 단순 무작위적이다. 아무리 주사위 던지기를 반복해도 다음 주사위 숫자를 예측할 수는 없다.
카오스 세계를 예측하는 방법은 두 가지밖에 없다. 카오스의 세계는 혼란스럽고 예측이 어렵지만 유사한 패턴을 반복한다는 특징을 가지고 있다. 지금 하늘에 떠 있는 구름은 우주가 탄생한 이래 한 번도 나타난 적이 없는 전혀 새로운 구름이지만, 우리에게는 아주 익숙하게 느껴진다. 언젠가 보았던 패턴을 유사하게 반복하고 있기 때문이다. 나무, 숲, 강물, 파도, 산맥, 주식시장의 그래프의 모습이 그러하다. 그것을 우리는 ‘프랙탈’이라고 부른다. 그 속에 어떤 질서 혹은 패턴을 숨기고 있을 거라는 이야기이다. 나무나 나뭇가지의 모습, 고사리 잎의 무늬처럼 동일한 형태가 규모를 달리하여 반복되는 형태를 가리킨다. 바로 ‘닮은꼴’ 형상이다.
사회적인 현상들도 어떤 패턴이 있다. 유행, 범죄, 전염병, 주가, 경기변동, 사회적인 이슈 등이 그러하다. 이들은 복잡하기 그지없는 카오스 현상을 보이지만 긴 시간으로 보면 규모의 차이만 있을 뿐 유사한 형태를 반복한다. 이것으로 어느 정도 확률적인 예측이 가능하다는 것이다.
또 아주 많은 사례가 축적되면 어느 정도 확률적인 예측은 충분히 가능할 것으로 전문가들은 보고 있다. 바로 요즘 화두가 되고 있는 빅 데이터의 문제이다. 인터넷과 모바일 기기들이 등장하면서 엄청난 양의 데이터들이 쌓이고 이것을 가지고 하나의 흐름, 패턴을 발견할 수 있다는 것이다.
구글의 CEO 에릭 슈미트에 의하면 요즘 하루 평균 누적되는 데이터의 양은 7.5엑사바이트 정도라고 한다. 이는 성능 좋은 PC 750만 대에 수록할 수 있는 용량이다.
미국의 대형 소매점 월마트의 경우 빅 데이터는 재고나 매출관리에 한정되는 것이 아니라 고객에 관한 거의 모든 정보가 분석된다. 고객의 쇼핑 선호도, 방문빈도, 구매금액, 과거의 쇼핑 이력 등이 분석되어 맞춤형으로 고객을 관리하는 것이다.
실제로 미국의 한 대명 마트에서는 잠재고객들에게 쇼핑 안내서를 보냈다가 분쟁이 일어난 적이 있다. 고교생인 10대 딸에게 출산, 육아용품 안내서가 발송되자 부모가 이에 항의하는 사건이었다. 매트 측에서 사과하는 것으로 사건은 마무리되었지만 실제로 딸은 임신 중이었다. 과거 임신한 여성들이 보여준 데이터가 누적되어 이 소녀의 임신을 알 수 있었다는 것이다.

X이벤트와 임계치

현대인들은 인터넷이 없이는 생활이 불가능할 정도로 인터넷에 의존하게 되었다. 다시 인터넷은 전기에 의존하고 있고 전기는 다시 석탄, 석유, 핵발전 등에 의존하고 있다. 그러나 이들을 가동하기 위해서는 다시 전기가 필요하다.
존 캐스티 박사는 자신의 저서 [X-이벤트]에서 복잡성이 통제할 수 없을 정도로 증가하여 임계치에 이르거나 두 집단 사이에 복잡성의 격차가 커지면 X-이벤트로 이어진다고 말하고 있다. 이를 막기 위해서는 복잡성을 낮추어야 하지만 이는 거의 불가능하다. 일단 굴러가기 시작한 시스템이 자발적으로 복잡성을 낮춘 사례는 서로마가 망하고도 1천 년 이상 더 지속된 동로마(비잔틴 제국)뿐이다라고 저자는 지적한다.
그릇에 가득찬 물을 넘치게 하는 것은 마지막 한 방울의 물이다. 시스템이 건강할 때는 웬만한 충격을 자체적으로 흡수할 수 있지만, 임계치에 이르면 한 방울의 물로도 시스템은 붕괴될 수 있다.
[X-이벤트]는 현대처럼 모든 것이 서로 복잡하게 얽힌 사회에서는 어느 하나의 고리가 끊어지면 시스템 전체가 붕괴될 수 있다는 이론이다. X는 extreme(극단)의 약자다. 복잡성이 임계치 상태에 이르면 언제든 큰 사건이 일어날 수 있다는 것이다. 이것이 필연적인 우연이다.
로마의 멸망 원인은 로마사를 연구하는 학자들의 수만큼 많다. 긴 방어선을 가진 지리적 구조, 전염병으로 인한 인구감소, 경제적 한계, 불안전한 귀족문화, 기독교의 전파, 게르만족의 침입 등 수없이 많다. 이를 복잡성의 증가로 해석하자면, 여러 요인들이 얽히고설킨 가운데 이를 해결할 에너지마저 고갈되면 멸망이라는 X-이벤트로 이어질 수밖에 없다는 것이다.
9.11 테러도 기독교 세력의 종주국인 미국과 이슬람 세력 간의 갈등이 임계치에 이른 상태에서 일어난 X-이벤트였다. 지금 우리가 살고 있는 사회는 2차 세계대전 이후로 복잡성이 상상할 수 없을 정도로 증가했다. 군사, 기술, 금융, 산업의 모든 시스템이 서로 얽혀 있는 것이다. 가정에서 조그만 고장이 나도 소위 전문가라는 사람을 불러야 해결할 수 있을 정도로 복잡해져 있다.
사소한 예로 미국의 슈퍼마켓에는 애완견 사료만 해도 17가지가 진열되어 있다. 이제는 GPS가 없이는 낯선 길을 나설 엄두도 내지 못하는 것이 지금의 사회이다. 인프라와 인프라가 꼬여 있어 나중에는 관료주의처럼 되는 일도 되지 않는 일도 없는 그런 사회를 지향하고 있다. 월가의 금융 파생상품들은 하버드 대학 출신의 수학 박사가 아니면 이해하기 힘들 정도로 복잡하다. 이것이 2008년의 금융위기를 불러일으켰다.

혁신적 문제 해결 패턴, 트리즈

미국에서 달 탐험 우주선을 개발할 때였다. 과학자들은 우주선 외부를 밝혀줄 전구 개발에 어려움을 겪고 있었다. 우주선이 착륙할 때의 충격으로 전구의 유리가 번번이 깨졌기 때문이었다. 1년을 넘게 끌었지만 이것을 해결하지 못하고 있었다. NASA 측은 러시아 과학자에게 자문을 구했다. 그랬더니 ‘유리전구는 필요 없다’는 대답이 돌아왔다. 달에는 공기가 없기 때문에 필라멘트가 타지 않으므로 진공으로 된 전구가 필요하지 않다는 설명이었다. 이 문제의 해답을 찾은 방식이 바로 ‘트리즈’ 기법이었다.
트리즈TRIZ란 러시아어 ‘Teoriya Resheniya Izobretatelskih Zadach’의 약자로 옛 소련의 겐리히 알츠슐러 박사에 의해 제안된 창의적 문제 해결의 방식이다. 알츠슐러 박사는 구소련 타슈켄트에서 태어나 14살이 되던 해에 과산화수소에서 산소를 추출해내는 기술을 개발한 천재적인 과학자였다. 해군 특허부서에서 근무하면서 여러 특허들을 검토하던 중 문제 해결에도 어떤 패턴이 있다는 것을 깨닫고 이를 매뉴얼로 만든 것이 트리즈 기법이다.
이것을 완성하기까지 알츠슐러 박사는 17년 동안 20만 건의 특허를 검토한 것으로 알려지고 있다. 많은 특허들의 공통점은 ‘모순의 해결’에 있었다. 기술적인 장벽은 항상 모순을 안고 있더라는 것이다.
예를 들면 자동차 연비를 높이려면 출력 또한 높여야 한다. 이는 에너지를 절약해야 한다는 원칙과는 다시 모순이 된다. 이 모순을 해결하기 위한 방법론이 바로 트리즈였다.
1948년, 알츠슐러 박사는 스탈린 정권의 교육정책, 특히 창의력 교육을 비판하면서 대안으로 자신이 고안한 트리즈 기법을 건의했다. 이것이 스탈린 정권의 눈엣가시가 되어 그는 25년 형을 선고받고 형무소에 수감되었다.
전화위복이라고 할까? 감옥에는 자신이 만나고 싶었던 사람들을 많이 만날 수 있었다. 학자, 문인, 지식인, 예술가 등이었다. 교도소 안에서 이들과 친분을 나누면서 알츠슐러 박사는 통합적인 사고에 눈을 뜨게 되었다. 이것이 트리즈 기법을 완성하는 데 큰 도움이 되었다고 회고했다. 스탈린 사후에 사면되어 출소했으나 고문의 후유증으로 1998년에 타계했다.
그는 트리즈에서 40가지 문제 해결 유형을 제시하고 있다. 당면한 문제에 따라 40개 항목 중 몇 가지 항목에서 이의 해결책을 제시하고 있다. 이 기법을 이용하여 개발된 상품이나 문제가 해결된 사례는 무수히 많다. 상품 중에는 일본 산요에서 개발된 초음파 세탁기가 있다. 이는 세제를 사용하지 않고 인공적으로 만들어낸 물방울을 만들어 물방울이 꺼질 때 생기는 초음파를 이용하여 세탁이 되는 원리이다. 수영장 물을 전기분해해서 살균과 정화를 하는 원리를 세탁기에 응용한 것이다.
우리나라 기업에 적용된 사례로는 자동차 운반선 개선이었다. 자동차를 외국으로 수출하기 위해서는 자동차를 배에 실어 운반해야 했다. 그런데 파도가 칠 때마다 바닷물이 들어와 배가 전복되기도 하고 전복이 되지 않더라도 소금물로 인해 자동차가 부식된다는 문제가 생겼다. 트리즈 기법으로 해결한 방법은 갑판에 구멍을 뚫는 것이다. 그러면 갑판에 들어온 물은 배 아래쪽으로 고이게 되고 배의 무게 중심이 아래로 향하면서 배는 더욱 안전한 균형을 유지할 수 있다는 것이다.
트리즈 기법에서는 분할Segmentation, 추출·분리Taking out·Separation, 국소품질Local quality, 비대칭Asymmetry 등 40가지의 문제 해결방식을 제시하고 있다. 비행기의 바퀴는 이륙과 착륙 시에 절대적으로 필요한 장치다. 그러나 비행기가 하늘을 나는 동안에는 공기의 저항을 일으켜 비행을 방해하게 된다. 시간을 분리하면 이런 해결책이 나온다.
“비행기가 뜨고 내릴 때는 바퀴가 밖으로 나오게 하고 비행하는 동안에는 속으로 집어넣으면 된다.”
(/ '본문' 중에서)