아마도 가장 중요한 경제 법칙 1
인공지능 시대의 경제 전망
1. 들어가기: 가장 중요한 경제 법칙
아담 스미스(1723~1790)와 칼 마르크스(1818~1883) 이래 수많은 경제학자들이 경제 현상을 연구했고 매년 노벨 경제학상이 수여되고 있다. 필자는 연쇄 창업가이자 아마추어 경제학도로서 수십년 동안 경제의 원리를 연구했고 정치경제학 서적 3권 <혁신하라 한국경제> 창비 (2012), <블랙오션> 필로소픽 (2013) <차터 리퍼블릭> 누벨끌레 (2021)을 집필했다.
오늘 논하고자 하는 ‘경제법칙’은 그동안 알려졌던 어떤 경제학 이론 보다 설명력과 예측력이 좋다는 생각으로 글을 쓴다. 이 글은 3부 중 1부이다.
여기서 전개하는 경제원리는 단순하다. “경제발전과 생산력 증대의 태반은 새로운 발명에서 파생된 신기술에서 나오며, 신기술은 대개 40년 내지 70년간 S곡선 시그모이드 곡선형태의 성장곡선을 그리며 인류의 부가가치 생산 증가에 기여한다”는 것이다.
이와 일맥 상통하는 이론을 보자면, 슘페터(1883~1950)가 1911년 그의 저서 <경제발전의 이론>에서 “기업가가 주도하는 파괴적 혁신이 경제 발전을 이끈다”고 개념적 설명을 들 수 있다.
폴 로머(1955~ )교수는 1986년 내재적성장이론 Endogenous Growth Theory라는 이름으로 ‘기술이 경제성장에 미치는 영향을 수학적 모델로 설명’했고, 그는 이 업적으로 2020년 노벨경제학상을 받았다. 슘페터는 개념을 설명했을 뿐이나, 로머는 “기술의 발전이 외부효과가 아니고 내재적인 생산성 증가”라는 원리를 수학모델로 작성한 성과 학문적 성과는 크게 인정받았다.
그러나 어떤 경제학자도 이 이론을 정량적인 방법으로 과거 수백년 간의 경제사를 검증하고 미래를 예측하는 작업을 했다는 증거는 찾지 못했다. 필자가 과문한 탓인지는 모르겠다.
필자는 생성형 인공지능이라는 새로운 기술이 가져온 경제현상과 관련주식의 폭등의 근거를 탐구하고, 주식 가격의 미래를 예측해 보려는 작업을 하는 과정에서 “정량적으로 기술이 경제성장에 미친 영향"을 도식화하는데 성공하는 기쁨을 누렸고 그 발견을 이글에서 풀어 놓고자 한다.
2. 1800년이라는 인류사적 분기점
18세기 후반에 꽃을 피기 시작한 1차 산업혁명부터 설명해 보자. 경제사학자들은 1800년 이전에 2천년동안 인류는 연간 0.2% 내지 0.4%의 경제성장을 이룬 것으로 본다. 그러다가 1800년을 기점으로 폭발적 경제 성장을 시작한다.
경제사를 연구하는 여러 자료들을 보면 1800년 경의 전세계 GDP는 1 조 (trillion) 달러 내외로 본다. 당시 인구는 약 10억명이었다. 따라서 1인당 GDP는 약 1천 달러였던 것이다.
2023년 현재 전세계 GDP는 105조 달러이며 80억명의 인구로 나누면 일인당 GDP는 약 13,000 달러이다. 지난 230년은 인류가 8배의 인구를 만들어 냈고 100배의 경제적 가치를 만들어 낸 엄청난 혁명적 발전을 이룬 시기이다. 여기서 달러 가치는 인플레이션을 감안한 2020년의 고정가치를 기준으로 한다. 과거 달러의 가치를 환산할 때는 달러의 GDP 디플레이터를 사용한다.
3. 1차 산업혁명
1차 산업혁명의 3대 발명품 중 증기기관은 제임스 와트(1736~1819)가 1769년 상업적 증기기관을 크게 개선한 후 본격적으로 확산되었다. 증기기관이라는 당시로서는 거대하고 정밀한 기계를 만드는 데에는 에이브라햄 다비(1678~1717)가 1709년 발명한 코크스를 이용한 철광석 제련 기술이 확산되었기에 가능했다.
하그리브스(1720~1778)가 1764년 발명한 Spinning Jenny 방적기는 섬유산업을 획기적으로 발전시켰다. 이 세가지 기술은 1780년 경부터 1850년까지 약 70년 동안 영국을 위시하여 전세계 GDP를 80% 증가시켰다. 이로써 1850년경 세계 GDP는 1.8 조 달러가 된다. 1820년경 피크에는 연간 2%정도의 경제 성장을 견인했다.
영국인 스티븐슨 (Stevenson, 1781~1848)이 개발한 증기기관차가 1825년부터 운행되기 시작하였고 모르스 (Samuel Morse, 1791~1872)가 1837년 모르스부호를 발명하여 전신, Telegraph가 상용화 되기 시작하였다. 이 두 기술은 교통과 통신에서 혁명적인 생산성의 향상을 가져왔고, 1830년부터 1900년까지 약 70년간 60%의 GDP 성장을 견인했다. 이 두가지 기술은 1868년경 피크에는 일년에 약 2.3%를 성장시켰다. 그 결과 세계 경제의 규모는 3.2조달러로 성장했다.
19세기 후반 미국에서의 거대한 철도 건설 붐은 인류 역사에서 보기 드문 갑부들을 출현시켰다. 철도 사업에서 거부가 된 반더빌트(1794~1877)와 철강왕 카네기(1835~1919)가 그들이다.
4. 정량적 데이터를 만들어 낸 수학 함수 모델
이 수치들은 역사적 데이터의 근사치를 수학적 모델과 일치시킨 것이다. 필자가 이 수학적 모델을 찾기 위한 작업은 다음과 같다.
1. 성장곡선은 개별적인 인간이나 생물이나 성장곡선은 비슷하며 S 곡선이라고 부른다. 수학적으로 S곡선을 그리는 함수를 시그모이드 Sigmoid 함수라고 부른다.
2. 필자는 6가지의 시그모이드 함수들을 비교해 본 후, 간편하고 모양도 좋은 Hyperbolic Tangent 함수를 사용하기로 했다. 쌍곡선 함수(雙曲線函數, 영어: hyperbolic function)에는 다음의 세가지가 있다.
3. MS의 Excel 함수인 쌍곡탄젠트tanh Function을 활용하여 개별 기술의 연도별 GDP 상승 기여율을 Tanh 함수의 상수들을 변화시켜서 연도별로 작성했다. 각각 기술의 성격에 따라 성장기여율의 높이와 성장 기간이라는 두가지 상수를 결정하면 답이 나온다.
분야별 누적 GDP총액은 성장 기여율 데이터를 누적시킨, 즉 적분한 수치이다.
다음의 표는 이 계산의 결과이다.
4. 2차 산업혁명
1876년 알렉산더 벨 (1847~1922)이 소리를 전기 신호로 바꾸는 특허를 받고 같은 해에 유선전화를 상용화하기 시작하자, 전화기를 이용한 통신산업은 1880년부터 전세계로 퍼져 나가면서 1920년까지 40년간 세계 GDP를 18%를 증가시켰다. 이 수치는 물론 본 모델의 추정치이다.
1879년 에디슨(1847~1931) 백열전구를 발명하고 1880년 특허를 받았고 직류전기를 이용하여 1882년 뉴욕에서 상용화를 시작했다. 1890년경 테슬라(1856~1943)가 발명하고 웨스팅하우스 (1846~1914)가 상용화 한 교류전기는 에디슨의 직류전기 산업을 압도했다. 전기를 생산하는 발전기와 발전사업, 전기 전송 산업과 조명과 그리고 전동기 산업은 1985년부터 전세계로 퍼져 나가면서 1925년까지 40년간 세계 GDP를 26%를 증가시켰다.
1876년 니콜라우스 오토(Nicolaus Otto 1832~1892)가 4행정 내연기관을 발명하였고, 1885년 카를 벤츠 (Karl Benz, 1844~1929) 와 고틀리브 다임러(Gottlied Daimler 1834~1900) 빌헬름 마이바흐 Wilhelm Maybach 1846~1929)가 실용적 내연기관을 개발하여 자동차와 오토바이를 생산하기 시작했다. 이들이 개발한 내연기관은 1890년경부터 1920년경까지 30년간 18%의 GDP 상승을 이끌었다.
내연기관의 발명은 자동차 산업의 폭발적 성장을 이끌었다. 자동차 산업은 1900년경부터 현재까지 단리계산 합산으로 29% 경제성장을 견인하였으며, 복리 계산 누적으로 4.7조 달러의 경제성장을 이루어 냈다.
비슷한 시기에 발명되고 확산된 전화로 인한 통신혁명, 전기로 인한 에너지 혁명, 내연기관과 자동차에서 나온 운송혁명을 제2차 산업혁명이라고 부른다.
(2부에 계속)
