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[코리아 컨센서스 3차 콜로키엄]

  • 주제: 복잡계 이론의 유용성과 한계 (나비효과)
  • 발제자: 윤순봉
  • 일시: 2006년 11월 22일 (수) 오후 5시
  • 장소: EAI 회의실
  • 참석자: 김병국 손동현 윤순봉 이정우
  • 정리: 송문희(EAI)

콜로키엄 정리자료_text 13p


[요약] 우리는 세상을 어떤 필터로 볼 것인가?

[발제] 나비 효과 (butterfly effect)

[토론] 복잡계 이론의 유용성과 한계

[참고자료 1] ‘복잡계 이론’에 관하여 (출처: SERI)

[참고자료 2] 복잡계 이론 용어 해설 (출처: SERI)


[요약] 우리는 세상을 어떤 필터로 볼 것인가?

1. 인식의 필터

Thomas Kuhn은 과학을 ‘정상과학’과 ‘과학혁명’의 두 개의 이질적인 부분으로 나누고 코페르니쿠스적 발상과 같은 과학혁명적 패러다임의 전환(paradigm shift)에 큰 의미를 부여했다. 현 시대변화를 바라보는 데 있어서도 코페르니쿠스적 발상의 전환은 필요하다. 우리는 세상을 어떤 필터로 볼 것인가? 통상의 경우는 macro가 micro를 지배하는 top-down 방식의 접근법이 일반적이나 이제는 그 역인 bottom-up 방식의 접근법으로 전환이 필요하다. 왜냐하면 현 시대 변화의 급속한 흐름을 추적하고 분석해 내는 데 있어서 전체는 부분의 합에 불과하다고 보는 요소환원주의(reductionism)적, 기계적 세계관만으로는 한계에 봉착하기 때문이다. 즉, 요소환원주의적 관점에 의거해 전체를 수많은 부분 요소들로 쪼개는 순간 이들 요소들간의 관계를 규정짓는 feedback 연결고리는 사라져버림으로써 핵심실체 규명에 어려움이 생기게 된다. 전체는 단순한 개별의 합만이 아닌 개별의 합과 ‘+알파’가 있고 부분과 전체는 서로 진화한다는 공진화(co-evolution)의 개념을 인정하는 (w)holism적 사고가 필요한 이유가 바로 여기에 있다.

2. 혼돈의 가장자리(edge of chaos)와 창발(emergence)

열역학 제2 법칙인 ‘entropy의 법칙’은 고립된 계의 entropy는 언제나 증가한다는 것이다. 그러나 1) 외부개방성 2) 비평형 상태 3) positive feedback loop(적극적 되먹임)의 존재라는 산일구조(散逸構造, dissipative structure)하에서는 혼돈의 가장자리에서 자기조직화를 통한 창발이 일어나 엔트로피가 감소하고 새로운 질서가 생긴다. 혼돈의 가장자리에서는 자기복제(fractal)가 확산되고 이것이 임계질량(critical mass)을 넘으면 빠른 연쇄반응을 몰고 와 급격한 변화가 초래된다. 미래시대는 급격하고 단절적인 변화를 특징으로 할 것인데 이러한 변화의 판(field)을 읽어내기 위해서는 새로운 시각의 접근법이 필요하다.

3. 복잡계 이론의 유용성과 한계

데카르트식 합리주의와 뉴튼의 물리학에 기반한 기존의 요소분석적, 기계적 사고만으로는 시대변화의 흐름을 분석하는데 한계가 있다. 현 시대는 시간적, 공간적 지평이 넓어지고 이들이 점차 융복합 되어감에 따라 유기체적이고 全一的(holistic)인 관점이 새롭게 부각되고 있다. 그러나 전일적인 시각과 ‘직관적 예감’이 더 중요해지고 있다는 것이 요소분석적 approach와 상충되는 개념은 아니다. 즉, 기존의 요소분석적 approach를 버려야 한다는 것이 아니라 ‘단순한 부분의 합’으로서의 전체가 아닌 ‘+알파’ 를 가진 전체의 의미와 내용을 파악할 수 있도록 시각을 넓힐 필요가 있다는 의미이다.

복잡계 이론으로 세상을 보게 되면 전체적인(holistic)시각을 가지게 되고 ‘field’, ‘non-equilibrium’, ‘micro’, ‘임계치’라는 필터를 통해 변화의 현장을 더 잘 분석할 수 있게 될 것이다. 즉, 복잡계 이론은 급격하고 단절적인 시대변화의 실체를 파악하는데 있어 사태를 바라보는 새로운 filter로서의 역할을 할 수 있다.

그러나 한편으로 혼돈의 가장자리나 비평형 상태 등은 예외적인 경우인데 이를 분석의 주된 초점으로 삼는 경우 실증적 data의 수집에 어려움이 크다. ‘field’, ‘비평형 상태’, ‘micro’에 초점을 맞추어 접근하려는 시도도 결국 지식의 한계가 있기 때문에 요소분석적인 접근법으로 갈 수밖에 없는 한계를 지니고 있다. 또한 복잡계 이론이 앞으로 세계가 어떤 모습으로 변화해 갈 것인가를 예측할 수 있을 것인가에 대해서도 의문이 제기된다.

<키워드>

인식의 필터, 복잡계 이론(complex theory, science of complexity), 붉은앙마 신드롬, 혼돈의 가장자리(edge of chaos), 공명장 (resonance field), positive feedback loop(적극적 되먹임), fractal, 요소환원주의(reductionism), (w)holism, entropy의 법칙, 공진화(co-evolution), 단절적인 변화, global imbalance, digital revolution, 직관적 예감, ‘+알파’, 비평형(nonequilibrium), 임계질량(critical mass)


[발제] 나비 효과 (butterfly effect)

발제 자료 (ppt 349 page)


[토론] 복잡계 이론의 유용성과 한계

복잡계 이론(complex theory, science of complexity)의 유용성 (윤순봉)

(1) 복잡계 관점에서 본 ‘붉은앙마 신드롬’

혼돈의 가장자리(edge of chaos)에서 공명장 형성(resonance field) → 외부에서 ‘월드컵’이라는 강력한 에너지 유입 → 적극적 되먹임(positive feedback loop) → fractal(자기복제)이 창발(emergence) → 200명의 날갯짓에 2200만이 응원

(2) 2002년 12월 노무현 대통령후보 승리의 4가지 요인

media: 과거 오프라인에 존재했던 유세장의 군중을 가상공간에서 효과적으로 동원함

contents: 감성 마케팅이 주효

field: 공명장 형성됨(97년 외환위기, 임기 말 레임덕 현상)

shared value: 유목민적 가치를 공유함

(3) global imbalance

중국이 세계최대의 외환보유국이 된 반면 미국은 쌍둥이 적자상태를 지속하고 있어 재정과 환율 면에서 global imbalance가 증대되고 있다. 이를 해결하기 위해 일본 엔화의 급격한 평가절상을 가져온 85년의 ‘plaza accord’가 있었으나 90년대 이후 버블이 붕괴되기 시작하면서 일본경제는 침체기에 빠지게 되었다. global imbalance가 증대하고 있다는 것은 임계치에 점점 다가서고 있다는 것을 의미한다. 만약 한계상황에 도달한다면 그 해결책으로서 ‘제 2의 Plaza Accord’가 생길 가능성도 있다. ‘제 2의 plaza accord’가 생긴다면 중국 위안화가 30% 이상 절상되고 일본 엔이 50% 이상 절상될 것이라는 분석이 있는데 이것은 혼돈의 가장자리에서 새로운 질서가 생기는 것을 의미한다.

(4) 복잡계 이론의 유용성

데카르트식 합리주의와 뉴튼의 물리학에 기반한 기존의 요소분석적, 기계적 사고만으로는 변화를 분석하는데 한계가 있다. 단절적인 변화의 실체를 파악할 때 복잡계 이론은 사태를 바라보는 새로운 filter로서 유용할 뿐만 아니라 변화의 방향을 예측하는데도 도움을 줄 수 있다.

복잡계 이론의 유용성 (손동현)

디지털 혁명(digital revolution)으로 판 자체가 흔들리고 있다. 즉 정치, 경제의 기본방식이 변화하고 있다. 근대인은 자료(data)를 기초로 일정한 법칙들을 찾아내면 이것에 의존해서 나머지 모든 것도 예측 가능하다고 보았다. 시간적, 공간적 space가 작을 때는 전체를 부분으로 환원하는 요소분석적 사고만으로도 많은 부분에 있어 해결이 가능했다. 그러나 이제는 시간적, 공간적 지평이 넓어지고 이들이 점차 융 복합되어감에 따라 요소분석적 사고만으로는 한계가 드러나고 있다. 이에 따라 유기체적이고 全一的(holistic)인 관점이 새롭게 부각되고 있고 ‘직관적 예감’이 더 중요해지고 있다.

그러나 이것은 요소분석적 approach와 상충되는 개념이 아니다. 즉, 기존의 요소분석적 approach를 버려야 한다는 것이 아니라 ‘단순한 부분의 합’으로서의 전체가 아닌 ‘+알파’ 를 가진 전체의 의미와 내용을 파악할 수 있도록 시각을 넓힐 필요가 있다는 의미이다. 복잡계 이론으로 세상을 보게 되면 전체적인(holistic)시각을 가지게 되고 field, 비평형(nonequilibrium), micro, 임계질량(critical mass)이라는 필터를 통해 변화의 현장을 더 잘 분석할 수 있게 될 것이다.

복잡계 이론의 유용성과 한계 (김병국)

(1) 복잡계 이론의 유용성

조만간 환경문제와 global imbalance 문제에 있어서 판(field) 자체가 바뀌는 현상이 생길 것이다. 그러한 상황에서는 환경과 국제정치경제를 바라보는 시각에도 변화가 올 것이다. 복잡계 이론은 이러한 환경문제와 global imbalance 문제를 분석하는 데 유용할 수 있다. 또한 제도들의 ‘망’(clustering)과 제도들간의 ‘관계’를 분석하는 제도적 상보성(institutional complementarities)의 관점에도 유용한 틀을 제시해 줄 수 있다.

(2) 복잡계 이론의 한계

그러나 이것이 현실적인 유용성을 갖기 위해서는 판(field)자체가 흔들리고 있는 비평형 상태임을 보여 줄 수 있는 경험적인 data가 존재해야 한다. 혼돈의 가장자리, 비평형 상태 등은 예외적인 경우인데 이를 분석의 주된 초점으로 삼는 경우 실증적 data 수집에 어려움이 클 것이다. 이 경우 ‘field’, ‘비평형’, ‘micro’의 시각으로 접근하려는 시도도 결국 지식의 한계가 있기 때문에 요소분석적인 접근법으로 갈 수밖에 없는 한계를 지니고 있다. 또한 비평형 상태에서 새로운 질서를 예측할 수는 없기 때문에 복잡계 이론으로 세계가 장차 어떤 모습으로 변할 것인가를 예측하는 것은 불가능할 수 있다.

복잡계 이론의 사회과학적 적용 (이정우)

‘변화를 어떻게 설명하느냐’의 문제에 있어 개별 요소들보다는 요소들의 ‘관계’와 ‘관계’들이 전체적으로 어떤 망으로 연결되어 있는가를 살펴보는 것이 중요하다. ‘+알파’의 내용이 무엇이며 이것이 어떻게 바뀔 것인가를 분석하기 위해서는 ‘직관적 예감’ 이라는 것을 사회과학적 맥락(context)과 언어로 바꾸는 작업이 필요하다. 분석의 초점을 잃지 않기 위해서는 인간과 정치, 사회에 더 focus를 맞출 필요가 있다.


[참고자료 1] ‘복잡계 이론’에 관하여 (출처: SERI)

1. ‘복잡계 이론’의 필요성

복잡한 현상을 ‘전체적으로 바라본다’고 해서 과연 의미 있는 결과를 얻어낼 수 있을까?

복잡계에서 ‘전체적으로 본다’는 의미는 구성 요소에만 초점을 맞추는 것이 아니라 ‘구성 요소들이 맺고 있는 전체적인 관계를 중심으로 보는 것’을 의미한다. 하나하나의 신경세포들을 각각으로 분해하여 파헤쳐 보는 것으로는 인간의 ‘기억’이라는 현상을 이해할 수 없을 것이다. 이렇듯, 의미 있는 결과를 얻어내기 위해서는 사물을 이루고 있는 각 부분의 전체적인 관계와 각 부분들 간의 소통이 미치는 영향에 대하여 이해하려는 노력이 필요하다.

2. ‘복잡계 이론’의 대두배경

지금까지의 과학 이론들은 세상의 여러 가지 복잡한 현상을 구성 요소를 지배하는 몇 가지 단순한 법칙을 규명함으로써 이해할 수 있다고 믿었다. 이 믿음은 시스템을 각각의 구성 요소로 분해하고 분석하는 수많은 과학적 방법론을 이끌어내었고, 오늘날 과학 문명의 사상적 토대가 되었다. 하지만 세상을 이렇게 분해하여 이해하는 것만이 올바른 방향일까? 인간을 분해하여 장기와 세포, 분자 수준으로 파헤쳤음에도 불구하고 왜 우리의 고도의 사고 작용과 정신 세계는 여전히 미해결의 문제로 남아있는 것일까?

우리가 살아가는 복잡한 세상 속에는 이렇게 분해와 분석만으로는 이해하기 어려운 부분들이 많이 있으며 이러한 문제들을 이해하고 해결하기 위한 대안으로서 복잡성 과학(complexity science)이 등장했다.

3. ‘복잡계’의 의의: 이론적 출발점의 차이

‘복잡계(complexity) 이론’이란 세포, 두뇌, 인간, 도시, 사회, 국가, 지구 등 복잡한 세상 속에 숨겨진 보편적인 질서를 찾아 이에 적응하는 최적의 방안을 찾아 나가는 이론.

이 이론은 특히 컴퓨터 발달의 과정에 기여해 왔으며 현재는 기업 영업, 미래 예측, 전략 수립 등의 다양한 부문에서 광범위하게 응용되고 있음.

기존의 기계론적 과학이 다양하고 복잡한 현실 속에서 동일성과 단순성을 찾아내는데 주력하였다면, 복잡성 과학은 단순한 것에서 출발하였고 단순한 것으로 이루어져 있는 세계가 어떻게 다양하고 복잡한 것으로 되었는가를 해명하려는 시도에서 출발. 따라서 복잡성 과학은 자연의 변화를 원자나 분자 단계까지 내려가서 철저히 분석하고 이해하려는 것이 아니라 자연과 사회를 있는 그대로 전체로서 받아들이는 전일주의적(全一主意的) 관점에서 문제를 풀어가고자 함.

4. 복잡성 과학의 은유들

‘나비 효과(butterfly effect)’: 미세한 초기 조건의 변화가 걷잡을 수 없이 증폭되어 그 결과에 커다란 영향을 미치는 현상

‘창발(emergence)’: 각각의 구성 요소들을 따로따로 떼어놓고 보았을 때는 전혀 일어날 법하지 않던 현상이 전체적으로 보면 나타나는 현상

5. ‘복잡계 이론’으로 풀어 본 ‘붉은앙마 신드롬’

1) 2002년 6월 한국의 월드컵 응원 열기

과거와의 단절: 전국민이 동참한 응원 열기는 이전과는 질적으로 다른 것으로 사회∙문화적 측면에서 그 이전과 이후는 뚜렷하게 구별됨.

micro에 의한 macro의 지배: 정부나 주최측의 의도 혹은 시나리오가 없이 민간에서 시작되어 예상치 못한 방향으로 사태가 전개

수확 체증: 붉은앙마의 자기조직화(self-organization or fractal)에 따라 순식간에 전국민의 동참을 촉발

‘과거와의 단절’, ‘micro에 의한 macro의 지배’, ‘수확 체증’ 등의 특성을 띤다는 점에서 복잡계 현상과도 일치

2) 복잡계 이론에 의한 분석: 4가지로 설명 가능

① 공명장(resonance field)의 형성: 사회 문화적인 분위기 형성

정치권의 부패 스캔들 ∙ 구조 조정으로 침체된 사회 분위기, 1승 및 16강 진입에 대한 누적된 비원, 서양 콤플렉스, 한국인의 유목적 기질 등이 열기의 배경 → 입시와 취업에 압박 당하는 학생, 가정사에 매몰된 주부, 관료주의와 과다한 업무를 독려하는 일부 조직의 경직된 문화 등 억압적 요인의 팽배

② 변곡점(bifurcation) 출현: 열기 발산의 돌파구 출현

한국 대표팀의 선전이 『붉은앙마』와 매스컴의 호응을 받으면서 고조되기 시작한 응원 열기가 거리 응원이라는 돌파구를 찾아냄.

③ 자기 조직화(self-organization): 응원열기의 확대 재생산

붉은 티셔츠, 태극기, 안면 스티커 등의 소품이 동원되고 it기술이 뒷받침되면서 응원 열기가 전국으로 확산 → 나비의 날갯짓처럼 미미하게 시작했던 『붉은앙마 군단』이 무한 자기 복제(fractal)의 구심점으로 작용

④ 공진화 (co-evolution): 새로운 정신적 가치와 관점의 균형 출현

응원열기는 전국민이 공유한 역사적 체험으로 자리잡으면서 정신적, 문화적으로 새로운 균형(equilibrium)에 도달 → 각종 터부와 차별을 넘어 새로운 사회∙문화적 변화로 이행하는 단초(momentum)를 제시


[참고자료 2] 복잡계 이론 용어 해설 (출처: SERI)

emergence: 창발

창발이란 시스템의 각 부분들의 성질만을 이해해서는 예측하기 어려운 성질이 시스템 전체의 수준에서 나타나는 현상을 말한다. 예를 들어, 개미나 꿀벌의 집단이 보여주는 놀라운 사회적인 질서는 이들이 한 마리씩 떼어놓고 관찰할 때에는 유추해내기 어렵다. 마찬가지로 금융 시장의 복잡한 메커니즘이나 인터넷 상의 사이버 공간에서 벌어지는 놀라운 현상들은 거래인 한 사람, 네티즌 한 사람씩을 따로 떼어놓고 본다면 이해하기 어려운 현상이며 이를 ‘창발’이라고 한다.

emergent behavior: 창발 현상

전체는 부분의 합보다 크다. 즉, 미시적인 부분의 각각의 특성만으로는 설명할 수 없는 전체로써 나타나는 복잡한 현상이 있다. 이를 창발 현상이라고 한다.

self-organization: 자기조직화

자기 조직화는 불균형 상태에 있는 시스템이 구성 요소들 사이의 집합적인 상호 작용을 통해 조직화된 질서를 스스로 만들어내는 현상을 말한다. 실리콘밸리는 끊임없이 자본이 들고나가기를 반복하여 수많은 기업들이 생겼다 사라지는 불균형한 시스템이지만, 그 안에서는 관련 기업들 사이의 다양한 경쟁과 협력 구조가 맺어지면서 전체적으로는 새로운 산업 변화를 선도해 나가는 것을 볼 수 있는데 이러한 현상은 ‘자기 조직화’의 대표적인 예이다.

attractor: 끌개

사발 안에서 구슬을 굴린다고 생각 해 보면, 이 구슬은 바닥을 중심으로 왔다갔다하다가 맨 밑바닥에서 정지할 것이다. 이 운동을 가로축이 위치, 세로축이 속도인 위상 공간에 그려보면 한 점으로 빨려 들어가는 모습으로 그려진다. 이처럼 어떤 운동을 빨아들이는 점이나 선, 면을 끌개라고 한다. 또 다른 예로 괘종시계의 흔들리는 추가 보여주는 반복적인 운동은 타원 모양의 끌개를 보인다. 반면에 카오스(혼돈)적인 운동은 구체적이고 깨끗한 형상이 아닌 모호한 모습의 끌개를 보인다. 이러한 끌개를 기이한 끌개(strange attractor)라고 하며, 이는 카오스적 운동의 대표적인 특징으로 꼽힌다.

chaos: 혼돈

혼돈은 비선형 결정론적인 동역학계에서 일어난다. 혼돈계는 초기 조건에서의 민감성을 보이며, 그 결과 장기 예측이 근본적으로 불가능하다.

edge of chaos: 혼돈의 가장자리

변화하는 환경에 적응하며 진화해가는 생명체들의 원리를 탐구해보니 이들은 안정된 균형 상태도 아니고 무질서한 혼돈 상태도 아닌 중간 상태에 있을 때 보다 잘 적응한다는 사실이 밝혀졌다. 이것은 균형 상태에서의 작은 변화는 균형으로 다시 되돌아가려는 성질을 갖고, 혼돈 상태에서의 작은 변화는 차별화되지 못하고 묻혀버리기 때문이다. 이에 반해, 균형과 혼돈의 중간 상태에서 일어난 변화들은 풍부한 형태를 갖게 되는데, 이러한 중간 상태를 은유적으로 ‘혼돈의 가장자리’라고 부른다.

butterfly effect: 나비효과

나비의 날개 짓은 대기의 미약한 변화를 일으킬 수 있다. 이 보잘것없어 보이는 변화가 어떤 증폭 과정을 거쳐 거대한 폭풍을 일으키는 것을 나비 효과라 부른다. 이는 혼돈 이론에서의 ‘초기 조건에의 민감성’을 나타내는 은유로 많이 사용된다.

catastrophe: 파국

되먹임의 과정을 통해 시스템의 내부에 스트레스가 축적되면 가능한 안정된 상태가 깨어진다. 이때 다른 안정된 상태를 향해 시스템 전체가 붕괴되거나 커다란 변화가 일어나는 현상을 의미한다.

co-evolution: 공진화

공진화는 다른 종의 유전적 변화에 맞대응 하면서 일어나는 어떤 종의 유전적 변화라 정의될 수 있다. 복잡적응계에서는 상위 시스템(super-system)과 하위 시스템(subsystem)이 같은 방향으로 진화할 때 이를 공진화라고 정의한다.

critical exponent: 임계지수

임계 상태에서는 그 시스템의 다양한 물리량들이 거듭 제곱 법칙을 보인다. 이 거듭 제곱 법칙의 지수를 임계 지수라 한다.

critical mass: 임계질량

핵분열을 일으키는 물질은 어떤 질량 이상이 모이면 자발적인 연쇄반응을 일으키는데, 이 연쇄반응에 필요한 최소의 질량을 의미한다. 임계 질량을 넘으면 작은 충격으로도 어마어마한 폭발이 일어날 수 있다. 이 때문에 복잡계에서는 어떠한 급격한 변화를 유발하는 한계 조건을 나타낼 때의 은유적인 표현으로 쓰인다.

dissipative structure: 소산구조

열린 시스템이 평형으로부터 멀리 떨어진 비평형 상태에 있다면, 에너지 유입을 통해 엔트로피가 감소될 수 있다. 엔트로피의 감소는 질서가 생김을 의미하고, 이 질서 속에 형성되는 특별한 구조를 소산구조(疏散構造)라고 한다.

ecosystem: 생태계

상호작용하는 다양한 생명체들과 그들에게 영향을 주고 받는 환경을 하나로 묶어 생태계라고 한다.

entropy: 엔트로피

클라우지우스에 의해 처음 이름 지어진 엔트로피는 어떤 시스템의 무질서한 정도를 나타낸다. 닫힌 계에서 무질서도가 끊임없이 증가한다는 것이 열역학 제2법칙인 엔트로피 증가의 법칙이다.

feedback: 되먹임

동역학의 비선형적인 특징 중 하나이다. 어떤 입력으로부터 나온 출력이 다시 입력으로 들어가는 것을 의미한다. 양의 되먹임과 음의 되먹임이 있다.

fractal: 프랙탈

확대된 부분과 전체가 똑 같은 모양을 하고 있는 자기 유사성을 갖는 기하학적 구조를 일컫는다. 리아스식 해안선, 동물의 혈관 분포 형태, 나뭇가지 모양, 창문에 성에가 자라는 모습, 산맥의 모습 등이 프랙탈 구조를 갖고 있다.

gaia: 가이아

가이아는 그리스 신화에 나오는 대지의 여신 이름이다. 지구 전체가 마치 살아있는 하나의 생명체와 같다는 가설이 가이아 가설이다. 이 가설을 종종 가이아라고 부른다.

holism: 전일주의

시스템의 특성은 그 시스템의 구성 요소의 단순한 합으로는 설명될 수 없으므로 전체적으로 바라봐야 한다는 시각이다.

nonequilibrium: 비평형

평형 상태의 시스템의 모든 부분간에 물질이나 에너지의 거시적인 이동이 없다. 이와 반대로 비평형 상태의 시스템에서는 물질이나 에너지의 거시적인 이동이 존재한다.

nonlinear: 비선형

선형이 아닌 것이 비선형이다. 선형은 입력과 출력의 관계가 언제나 일정한 비율을 갖고 있다. 그러나 비선형은 그 관계라 일정하지 않다. 따라서 이러한 비선형 관계가 동역학에서 혼돈 운동을 유발한다.

open system: 열린 시스템

열역학에서 외부와 에너지 및 물질을 모두 교환할 수 있는 시스템을 의미한다.

phase transitions: 상전이

물질이 온도나 압력 등과 같은 외부 제어 변수의 변화에 의해 그 상(相, phrase)이 바뀌는 것을 의미한다. 얼음이 물이나 수증기가 되는 것이 상전이의 전형적인 예이다.

positive feedback: 양의 되먹임

어떤 시스템의 변화와 같은 방향으로 되먹임이 작용되는 것이 양의 되먹임이다. 이 되먹임은 발산하는 운동을 유도한다. 원자 폭탄의 연쇄반응이 그 예이다.

reductionism: 환원주의

구성 요소에 대한 개별적 분석과 그 결과의 중합을 통해 전체를 이해할 수 있다는 관점이다. 부분의 합이 전체와 일치한다는 전형적인 세계관이다.

resonance: 공명

시스템이 가진 자연 진동수와 같은 진동수의 에너지가 그 시스템에 흡수가 가장 잘 되는 현상이다. 그네 밀기가 좋은 예이다. 그네의 흔들림에 맞춰 밀어줘야 미는 에너지가 효과적으로 적용이 되어 큰 진폭으로 그네를 태울 수 있다. 다른 표현을 빌리자면, 두 객체의 본래의 진동수가 같을 때 동조화된 큰 진폭의 떨림이 가능하다.

resonance field: 공명장

특정 객체가 다른 객체들을 동조화시키는 영향을 은유적으로 표현한 말이다. 특정 객체의 영향은 공명장의 형태로 다른 객체에 전달되어 통일된 반응이 일어난다는 식으로 쓰인다.

self-organization: 자기 조직화

외부의 의도적인 간섭이 없이 시스템이 스스로 구조를 갖추고 새로운 질서를 만들어내는 것을 의미한다. 자기 조직화는 양의 되먹임과 음의 되먹임이 적절한 균형을 이루면서 발생한다.