수학자가 알려주는 전염의 원리 : 바이러스, 투자 버블, 가짜 뉴스 왜 퍼져나가고 언제 멈출까?

수학자가 알려주는 전염의 원리 : 바이러스, 투자 버블, 가짜 뉴스 왜 퍼져나가고 언제 멈출까?

$19.00
Description
〈타임스〉, 〈워싱턴포스트〉, 〈가디언〉 2020년 올해의 책!
더욱 복잡해진 세계를 전염의 원리로 예측하는
‘수학적 사고’의 힘!
감염병이 유행하면 언제 종식될 지가 모두의 관심사다. 그리고 주식 매수 시점은 언제가 좋을지, SNS 홍보가 얼마나 퍼져나갈지 등등 우리는 미래를 예측하며 살아간다. 이를 위한 방법은 주어진 정보를 최대한 찾고 분석하는 것이다. 그런데 종종 혁신가들은 전혀 달라 보이는 현상들 속에서 강력한 공통 법칙을 찾아낸다. 이번엔 전염의 원리다!

코로나19 관련 뉴스에 자주 등장하는 영국의 수학자이자 역학자인 애덤 쿠차르스키 교수(런던 위생 열대의학 대학원)는 복잡한 세상의 알고리즘을 풀기 위해 수학이라는 도구를 꺼내 들었다. 주제는 그의 전문 분야인 ‘전염’이다. 단, 여기서의 전염은 의학에서의 전염만은 아니다. 《수학자가 알려주는 전염의 원리》는 각종 사회 현상을 이해하기 위해 수학적 방법을 적용하는 한편, 거기서 멈추지 않고 예측과 대처까지 나아간다. 책에서는 서로 관련 없어 보이는 팬데믹, 금융위기, 총기 폭력, 가짜 뉴스, 랜섬웨어, 인터넷 유행 뒤의 공통 패턴을 찾아낸다. R값, 아웃브레이크, 슈퍼 전파 등으로 복잡하게 연결된 사건들을 이해하고 예측할 수 있다.

이 책은 교양 독자의 눈높이에 맞춰 흥미롭게 이야기를 풀어내면서도 수학적 깊이와 통찰이 빛난다는 점에서 호평을 받았다. 수학자인 박형주 아주대 총장은 “보이지 않던 것을 수학으로 보여주는 책”이라 평했으며, 기모란 국립암센터 교수는 이 책으로 ”세상 이치를 이해하는 데 수학이 얼마나 유용한지 알게 될 것”이라고 강력 추천했다. 팬데믹과 주식 버블 등 전염의 끝이 궁금한 사람들, 사회운동과 바이럴 마케팅 등 좀 더 퍼뜨리려는 이들 모두에게 수학적 센스를 선물하는 책이다.

저자

애덤쿠차르스키

수학자이자역학자로런던위생열대의학대학원교수이다.수학적모델링으로태평양의여러국가에서남아메리카에이르기까지에볼라나지카바이러스등의아웃브레이크와전염에대해연구했다.2012년에는〈더가디언〉과〈옵저버〉가뛰어난과학저술에수여하는웰컴트러스트과학저술상을,2016년에는로잘린드프랭클린어워드를수상했다.〈옵저버〉,〈파이낸셜타임스〉,〈사이언티픽아메리칸〉,〈뉴스테이츠먼〉등에는역학과수학적모델링에대해기고하고있다.저서로는『수학자는행운을믿지않는다(THEPERFECTBET)』가있다.『수학자가알려주는전염의원리』는수학과역학에대한쿠차르스키의지식이총망라된책으로〈타임스〉,〈파이낸셜타임스〉,〈워싱턴포스트〉,〈더가디언〉에서2020년올해의책으로선정됐다.병리학적전염을넘어소문,뉴스,SNS,바이럴이어떻게시작되고확산되는지를학문적으로밝혀냈다는평가다.

목차

들어가며

1장모기의날갯짓
2장금융위기와에이즈전염
3장우정을측정하다
4장폭력에놓은예방접종
5장인플루언서,슈퍼전파자,가짜뉴스
6장컴퓨터바이러스와돌연변이
7장어디에서퍼져나갔을까?
8장얼룩진데이터

감사의말/주석/더읽을거리/찾아보기

출판사 서평

팬데믹,금융위기,바이럴마케은
어떻게퍼져나가고멈출까?
‘세상만사’전염의원리로파악하라!

연결될수록복잡해지는세상,다행히우리에겐데이터가있으며분석도구인수학이있다.숫자속에서만살아갈것같은수학자들이금융,기업마케팅등다양한분야에서실력을발휘하고있으며,전염병제어에도혁혁한공을세우는까닭이다.수학자이자역학자인애덤쿠차르스키는전염병의확산원리를수학적모델로분석해온것으로유명한데,여러사회현상에숨어있는‘전염의원리’도마찬가지라고말한다.

《수학자가알려주는전염의원리》는저자가겪은‘의도하지않았던확산’에피소드에서시작한다.저자는친구한테받은한장의사진을보고‘연출이잘됐다’며트위터에올렸는데,이는다큐멘터리에나왔던진짜범죄사진이었다.이자극적인사진은순식간에수십번리트윗되고수만명이보았다.잘못을지적받은저자는즉시내용을정정했지만사태를주워담을수는없었다.이일을통해일상의사건들이어떻게퍼져나가고멈추는지를전염의원리로바라보기시작했다.저자는대학시절,월가에서금융위기라는또다른전염현상을분석하기도했고,홍보일을하는아내를보면서바이럴마케팅에도관심을이어오고있었다.

“전염이라면우리는대개감염병이나온라인의바이럴콘텐츠를생각한다.하지만아웃브레이크는다양하게일어난다.멀웨어나폭력,금융위기를발생시킬수있고혁신처럼좋은일을발생시킬수도있다.어떨때는병원체나컴퓨터바이러스같은실질적감염원때문에일어나기도하고,어떨때는추상적인사상이나믿음때문에일어나기도한다.빠른속도로벌어질때도있고,천천히일어날때도있다.어떨때는예상치못한패턴을만드는데,가만히기다리며다음에어떻게될지지켜보면흥미와호기심,심지어두려움까지느껴진다.그러면아웃브레이크는왜그런식으로일어났다가사라질까?(7쪽).”

모기로밝혀낸최초의전염
아웃브레이크와슈퍼전파그리고R값-

코로나19를겪으며사회적거리두기단계가여러차례변경되었다.확진자수가폭증하면,R값(감염재생산수)을낮춰야하는데,여기서R값은감염자가평균적으로감염시킬수있는2차감염자수를말한다.대면접촉이줄면R값의4요소중하나인감염될‘기회’가줄어든다.백신을몇명에게접종해야집단면역이형성될지판단하는데도R값이필요하다.저자가책에서말하는R값의구성요소를따져가다보면,각종전염의다음국면을추측해볼수있다.

로스는말라리아에걸리는까닭이그때까지사람들이믿었던것과전혀다르다는가설을세웠다.나쁜공기탓이아니었다.바로말라리아의원인은웅덩이마다가득한모기떼이며,모기개체수를어느정도만줄여도감염기회를떨어뜨려말라리아환자수를확실히줄일수있다고주장하고실험결과도공개했다.그러나로스의연구는당시의사들의선입관을바꾸지못했다.비록당대에는통하지못했지만,모기를의미있는숫자로줄이기만해도전염을꺾을수있다는건위대한수학의통찰이었다.

“로스의발견은결정적통찰이었다.말라리아를관리하기위해마지막남은모기까지없앨필요는없었다.모기밀도에는임계치가있고모기숫자가그아래로떨어지면말라리아는저절로사라질터였다.로스는이렇게표현했다.“말라리아모기가매우많아서새로감염되는숫자가회복되는숫자를채우지않는다면말라리아는공동체안에서살아남을수없다.(28쪽)”

상관관계를오판해서벌어진금융위기,
주가의급등도‘좋지않은’버블의신호!

투자은행들은사실보험업계가만든수학적인상품들을2000년대초부터따라했을뿐이었다.미국의은행가들은동부에사는누군가가주택담보대출을갚지못한다해서,서부의대출자까지파산할가능성은낮다고봤다.매우중요한수치인상관관계를얕본셈이다.2008년금융위기때뚜껑을열어보니리먼브라더스같은주요은행하나가100만곳이넘는상대와거래관계를맺고있었다는사실이드러났다.

2008년위기이후월가는분산투자로개별위험을없앤다지만,서로‘너무유사한포트폴리오’를짜서,하나의위기가발생하면악영향을주고받기쉬웠다.망해도같이망해야정부의지원금이라도받을것아닌가.또한다방면에서전염을연구해온생태학자로버트메이는금융관련논문을여러편썼는데,전염병아웃브레이크와주가거품의명백한유사성을짚어내기도했다.

“최근있었던금융자산의상승과이어진몰락은홍역혹은다른전염병아웃브레이크의전형적인성쇠와모양이완전히똑같다.”메이는감염성질병이유행하는것은나쁜소식이지만전염이수그러드는건좋은소식이라는점을가리켰다.그와반대로금융시장에서는가격이오르면좋은일이고,떨어지면나쁘다고알려졌다.하지만그는이를잘못된구분이라고주장했다.가격이올라가는게항상좋은징조는아니라는얘기다.“왜그런지뚜렷한이유없이뭔가올라간다면그건정말로사람들의어리석음을나타내는것이다.”(61쪽)

콜레라처럼지도에서발견한폭력아웃브레이크
과거의패턴이내일의사건을예측한다

미국시카고시는연쇄폭력사건을해결하는데천연두퇴치메커니즘을썼다.일단의문이드는건왜폭력사건해결에감염병모델을썼는가이다.지도와그래프를보면서폭력의동선을파악하니문득익숙한패턴이보였다는것이다.

“미국도시의살인사건지도에나타난군집화가방글라데시의콜레라지도에서본것과닮았다.”슬럿킨은나중에이렇게기록했다.“르완다에서일어난살인아웃브레이크를역사적으로보여주는그래프는소말리아의콜레라그래프와닮았다.(150쪽)”

그렇다면왜다른바이러스도아니고천연두였을까?천연두의경우사람간감염에시간이오래걸려백신을접종할시간이충분했다.그래서새로운천연두감염사례가나타나면감염된사람이접촉했을가능성이있는사람들,예를들어가족구성원이나이웃그리고이들과접촉한사람들을찾아내모두접종하는방식을썼다.미국시카고시는폭력구제라는집단을이용해서사건초반에용의자주위의인물들을관리하는‘포위접종’방식을차용해폭력사건을줄일수있었다.

가짜뉴스를퍼뜨리는사람은
팔로어가많지않았다

질병과더불어가장전통적인전염은바로소문,루머의확산이다.어떤소문은기하급수적으로퍼져나가지만퍼지지못하고사라지는경우도있다.마케터는트렌드에민감하면서도동시에영향력이아주높은사람을찾거나,사람들이많이모이는곳을찾게마련이다.아니면사람들이주목하기쉽도록소문을꾸미려한다.그렇다면어떤소문이더잘전염될까?그리고이러한소문은우리에게어떤영향을미칠까?

책에따르면MIT연구진은가짜뉴스가진짜뉴스보다더널리더빨리퍼지는경향이있다는사실을알아냈다고한다.그런데연구결과,가짜뉴스를퍼뜨리는사람은보통팔로어가적은이들이었다.전염의원리로생각한다면,이는전파기회가더많다기보다는전파확률이높아서(팔로어가적어도주목하고공유될확률이높은)가짜정보가퍼진다는것이다.저자는SNS에서의전염을추적하는이유는해로운정보를드러내고줄이는,이른바예방접종의일환이라고설명한다.

“예방접종을생각해보자.어떤사람에게백신을맞히면새감염자가생기지않는다는직접적효과는물론다른사람에게병을옮기지않는다는간접적효과도얻는다.(...)온라인전염도이와똑같다.해로운콘텐츠와맞서싸우면어떤사람이그콘텐츠를보지못하도록하는직접적효과와동시에다른사람에게퍼뜨리지못하도록하는간접적효과를얻을수있다.이는잘계획한관리대책이대단히효과적일지도모른다는뜻이다.R에조금만손을대도아웃브레이크규모를크게줄일수있다.(262쪽)”

컴퓨터바이러스도생존을위해진화한다-
어쩌면끝나지않을감염과예방의전투

금융의네트워크복잡화가한계를드러났듯,인터넷에서도복잡해진네트워크를전염시키는이들이늘어나고있다.멀웨어나랜섬웨어,바이러스프로그램들이다.돈을요구하는프로그램이있는가하면시스템의혼란을즐기는해커들의장난일수도있다.

“2017년2월28일점심쯤인터넷으로제어하는집에사는몇몇사람이전등을켜거나오븐을끄거나차고에들어갈수없다는사실을알아채면서이와같은숨겨진네트워크가분명하게모습을드러냈다.곧문제는아마존의클라우드컴퓨팅자회사인아마존웹서비스였음이드러났다.(...)2월그날점심시간에AWS서버몇대가잠시오프라인이됐다.서버가먹통이되자수많은가전기기가응답을멈추었다.(278쪽).”

컴퓨터바이러스도진화해감지하기점점더어려워지는것이일반감염병과같음을저자는지적한다.서로진화가이루어지면서누가이길지결과가불명확하다는것이그이유다.그리고앞으로컴퓨터바이러스와백신의전쟁이인터넷시스템전염에대처하는새로운방법을보여줄것이라덧붙인다.인간을괴롭히는감염병에대항해의학이발전하듯이말이다.

수학은완벽하지만현실은복잡하다-
‘틀렸다는사실’을받아들일때완성되는진실

당연한말이지만,수학은과정이완벽해도현실을완전히모사할수는없다.결과를실행하는것은사람이고세상에변수는너무나도많기때문이다.패턴(수학모델)을찾아내는이점이크지만,그것에만매몰돼서는안된다.모든전염은다른전염일지도모른다.저자는특정한전염이나타났을때가능한한여러정보(관련이없어보여도)를최대한모아면밀히검사해오류를줄여야한다고말한다.틀렸다는사실을빨리깨닫고보완해나가는과정자체가진실에가깝다.항상패턴과법칙을깨뜨리는예외가언제어떻게나올지알수없기때문이며,그것과싸우는것이인간의평생숙명이기때문이다.

“진실은수많은오류를한데모아야만얻을수있다.(327쪽)”