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by 에코타운 May 15. 2016

 더 노력한다고 더 얻지는 못한다.

수확체감의 법칙

생물은 무한히 성장할 수 있을까? 박테리아는 무한히 증식할 수 있을까? 경제는 계속 성장할 수 있을까? 이런 의문을 누구라도 한 번쯤은 가져 보았을 것이다. 최소한 자연계에서 그 답은 명확하다.

 

불가능하다.


그것을 설명하는 법칙이 있다. 수확체감의 법칙. 그에 대해서 한 번 살펴보자.  


수확체감의 법칙(the raw of Diminishing returns)


다른 모든 생산 투입요소들이 고정된 상태에서 한 가지 투입요소를 계속 늘려갈 경우, 투입량 대비 생산물의 증가량은 줄어들게 된다. 예를 들어, 벼농사의 경우를 살펴보자.


다른 모든 조건이 동일할 때 비료를 10 kg/a 를 투입했을 때 생산량은 100 kg이 늘어난다고 가정하자. 그럼 20 kg의 비료를 투입하면 생산량은 얼마나 될까?

이론적으로는 200 kg의 벼를 수확할 수 있어야 한다. 그렇지만 수확량은 180 kg, 즉 초기 비료 투입량 대비 80%의 생산량 증가만 있었다.

여기서 비료량을 더 늘리면 생산물의 전체량은 더 늘어나겠지만, 단위 투입량 대비 증가량은 계속 줄어든다. 그리고 일정 수준이 넘어가면 오히려 감소하기 시작한다.


19세기 맬서스와 리카도는 이 개념을 영국에서 농업 생산량이 더 늘어나지 않는 이유를 설명하기 위해 사용했다. 농업 생산량을 늘리려면 경작면적을 늘리거나 투입요소를 변경해야만 한다. 하지만 토지는 한정되어 있고, 투입되는 요소들은 비용 증가 대비 생산량의 증가가 줄어드는 수확체감의 법칙(한계체감의 법칙)이 나타나기 때문에 식량의 생산은 한계가 있다고 설명했다. 반면에 인구는 기하급수적으로 늘어난다고 주장하면서 미래의 식량위기를 예견했다.

그림 1. 생산량(Y)과 투입노동량과의 관계


이 법칙은 농업에서 사용되던 개념이다. 그러던 것이 경제적인 현상을 설명할 때도 자주 등장한다. 공장에서 생산에 투입되는 인력을 증가시킬 경우 생산물의 양은 늘어 난다(그림 1. 의 위쪽 그래프). 물론 공장의 수용규모를 초과해서 늘어나지는 못한다. 반면에 단위 노동투입량 대비 생산량은 어느 시점까지는 늘어나지만 그 이후부터는 줄어들게 된다(그림 1. 의 아래쪽 그래프). 즉, 어느 시점부터는 노동생산성이 떨어지기 시작한다.


이와 비슷한 것으로 한계효용의 법칙(Marginal Utility)도 있다. 소비되는 재화(또는 서비스)의 양이 늘어날수록 만족도, 즉 한계효용이 더 떨어지는 현상을 나타낼 때 사용된다.


생장곡선(Growth Curve)


생물학을 전공한 사람들에 아래의 S자 곡선은 매우 익숙하다. 대개는 미생물 증식에 사용되는 이 그래프는 사실 세상의 많은 이치를 설명한다. 초기에 환경에 적응하고 기본적인 개체수를 늘려나가는데 많은 시간이 소요되지만, 이 지연기(lag phase)를 지나 지수생장기(exponential growth) 동안 엄청난 수로 늘어난다.


그렇지만 이로 인해 초래되는 환경부하 때문에 성장률이 정체되는 감속생장기(diminishing growth phase)로 접어들고, 정지기(stationary phase)를 거쳐 사멸기로 접어드는 순환을 하게 된다. 닫힌계(close system)에서는 모든 투입요소가 최적일 때도 이 S자 곡선의 운명을 벗어날 수는 없다.

그림 2. 전형적인 미생물의 생장곡석


만약 그렇지 않았다면 지금의 조화로운 생태계가 존재하지도 않았을 것이고 세상에는 폭군만 넘쳐 났을 것이다. 물론 생물공학자들은 이런 한계를 극복하기 위해 다양한 공정을 개발했다. 그렇지만 그것은 제한된 시스템 하에서나 가능하다. 닫힌계에서는 이 한계를 극복하기 위해 투입요소를 더 늘리는 것은 현명하지 못하다. 하지만 현실에서는 더 열심히만 하려는 사람들, 더 많이 투입해서 더 많이 가져가려는 욕심만 넘쳐난다.


이런 자연법칙들은 누구도 독불장군이 될 수는 없다는 것을 말해준다. 그리고 우리의 욕심만큼 만족도도 높지 않다. 과유불급(過猶不及)이다. 적당히 하는 게 단위 만족도가 더 높다. 가끔은 많이 배운 사람들도 생각만큼 현명하지는 못한 것 같다.


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