[천자춘추] 나비효과와 환경변화

우리는 주변에서 불가사의하다거나 상식적으로는 도저히 이해할 수 없는 수많은 자연ㆍ사회적 사건, 사고나 기이한 현상들을 접하곤 한다. 지역과 시대적 상황에 따라 다소 차이는 있지만 전쟁과 무력충돌, 태풍ㆍ지진ㆍ쓰나미ㆍ화산폭발ㆍ혜성충돌ㆍ가뭄ㆍ기후변화와 같은 자연재해와 재난, 세계 증시폭락·경기침체, 전염병 전파, 정치ㆍ사회적 변혁 등이 대표적인 예라 할 수 있다. 물론 과학기술의 발전이라든가 경제호황, 생활수준의 향상, 인류의 행복 증진과 같은 긍정적인 현상들도 적지 않다.

 

이와 관련하여 현대 사회에서 기존의 물리학으로는 설명할 수 없는 기이한 자연 현상을 1961년 미국의 기상학자인 에드워트 로렌츠는 ‘초기 조건의 민감한 의존성’ 또는 ‘미래결과의 예측 불가능성’에 기인하는 것으로 분석하였다. 즉 아주 작은 변화가 결과적으로 엄청난 변화를 초래할 수 있다는 것이다. 이는 시공간을 초월하여 어떤 하나의 원인이 다른 결과를 초래하는 과정을 과학적으로 예측할 수 없다는 의미이기도 하다. 이것이 나비효과 개념의 핵심이다.

 

본래 나비효과(Butterfly Effect)는 에드워드 로렌츠가 기상관측을 하다가 고안해 낸 원리로서 변화무쌍한 날씨의 예측이 힘든 이유를 설명하는데 이용하였다. 브라질에 있는 나비의 날개짓이 미국 텍사스에 토네이도를 발생시킬 수 있다는 것이다. 훗날 카오스이론(Chaos Theory)의 토대가 되었다. 초기 이 현상을 설명할 때는 로렌츠는 갈매기를 사용하였으나 후에 시적으로 표현하고자 나비로 대체하였다.

 

한편 카오스는 컴컴한 텅 빈 방 곧 혼돈 상태로서 불규칙적이며 결정론적 운동을 의미한다. 카오스 이론은 안정적으로 보이지만 안정적이지 못하고 안정이지 않은 것처럼 보이면서도 안정적인 현상을 설명한다. 겉으로 보기에는 한없이 무질서하고 불규칙적이지만 나름대로 어떤 질서와 규칙이 있는 현상을 설명하고 있다. 지금은 물리학 뿐만이 아니라 경제학·수학·천문학·의학·생물학 등 모든 학문 분야에서 활발한 연구가 진행되고 있다. 1930년 미국의 대공황이 미국의 어느 시골 은행의 부도로부터 시작되었다거나, 독일통일의 발단이 동독 대변인의 실수로 즉각적인 해외여행자유허가로 발표함으로써 촉발되었다는 예가 그것이다.

 

지금도 우리 주변에는 매일매일 단선적인 인과관계(因果關係) 또는 상관관계로만 설명할 수 없는 자연적 및 사회적 현상들이 부지기수로 일어나고 있다. 특히 기후변화를 비롯한 환경변화도 예외일 수 없으리라.

이상익 행정학 박사