게임이론을 통해서 본 기후변화에서의 국제 정치와 국제 기후 협약

경제학적 관점에서 기후변화 문제를 한마디로 정의하자면, “공유지의 비극(Tragedy of Commons)”을 발생시키는 “죄수의 딜레마(Prisoner’s Dilemma)” 문제의 일환이라 할 수 있습니다. 이에 대한 게임이론(Game Theory)에서의 최적화된 해답으로서는 “맞대응(Tit for Tat)” 전략이 있으며, 이를 상황에 알맞게 국제 정치와 국제 협약에 적용을 시킨다면 상당히 괄목할 만한 기후변화 관련 정치적, 정책적 방법론들을 구상할 수 있을 것이라 저는 기대하고 있습니다.

기후변화(Climate Change)는 지속 가능한 개발(Sustainable Development)과 더불어 21세기를 관통하는 가장 큰 세계적 이슈 중에 하나로 볼 수 있습니다. 하지만, 기후변화에 관심이 있는 사람이라면, 기후변화에 대한 세계적인 큰 관심도 및 중요도와는 다르게 이 문제가 생각보다 정치적, 혹은 정책적으로 빠르게 진전이 되지 않는 현상을 쉽게 직시할 수 있습니다. 왜냐하면, 이는 기후변화라는 현상이 가지는 본질적인 속성이 자본주의에서의 경제학적 인간이라는 개념과 거의 완전히 상반되게 대치가 되기 때문입니다. 그리고 이러한 경제학적 인간이라는 가정 하에서 기후변화 문제는 공유지의 비극을 발생시키는 죄수의 딜레마 문제로 전락해버리고 마는 것입니다. 여기서 공유지는 온실효과를 결정하는 대기의 온실가스(Greenhouse Gas: GHG) 농도 혹은 총량을 의미할 것이며, 죄수는 온실가스를 방출하는 모든 행위자를 일컫게 될 것입니다. 그렇다면, 기후변화 문제를 제대로 풀기 위해서는, 우선 자본주의에서의 경제학적 인간에 대한 개념을 완전하게 이해를 하고, 이들을 기후변화에 이바지할 수 있는 방향으로 전환을 시키는 방법론에 대해 고민하는 것이 가장 현실적이면서도 효과적인 방법론일 것이라 우리는 생각해 볼 수 있습니다.

무정부주의적 상태에서 합리적 선택 이론

기후변화 문제를 제대로 풀기 위해서는, 우선 자본주의에서의 경제학적 인간에 대한 개념을 완전하게 이해를 하고, 이들을 기후변화에 이바지할 수 있는 방향으로 전환을 시키는 방법론에 대해 고민하는 것이 가장 현실적이면서도 효과적인 방법론이 아닐까? by Guillaume Falco  출처 : https://www.pexels.com/ko-kr/photo/2229887/
기후변화 문제를 제대로 풀기 위해서는, 우선 자본주의에서의 경제학적 인간에 대한 개념을 완전하게 이해를 하고, 이들을 기후변화에 이바지할 수 있는 방향으로 전환을 시키는 방법론에 대해 고민하는 것이 가장 현실적이면서도 효과적인 방법론이 아닐까?
사진 출처 : Guillaume Falco

우선, 기후변화 문제를 게임이론에 적용하기에 앞서, 국제 정치(International Relations)에서의 현실주의적(Realism) 관점, 경제학(Economics)에서의 이성주의적(Rationalism) 관점에 대해서 먼저 충분히 이해하는 것이 중요합니다. 첫째로, 국제 정치의 현실주의적 관점은 토머스 홉스(Thomas Hobbes)의 “리바이어던(Leviathan)”(1651)에서 정식적으로 언급이 되며, 국제 정치를 무정부주의적 상태로 보고 각 국가가 이러한 약육강식의 세계에서 생존하기 위해 이기적 합리성(Self-interested Rationality)을 전제로 행동한다는 가정을 하게 됩니다. 두 번째로, 경제학에서 사용되는 이성주의적 관점은 애덤 스미스(Adam Smith)의 “국부론(The wealth of Nations)”(1776)에서 정식적으로 언급이 되며, 합리적 선택 이론(Rational Choice Theory)에 근거해 경제학적 인간은 자신의 이익을 극대화하기 위해 모두가 이성적이며 모든 타인이 이성적이라는 사실을 역시 인지합니다. 이 두 가지 관점을 합치게 된다면, 드디어 기후변화에서 게임이론을 적용할 수 있는 국가 행위자들의 전제 조건이 어느 정도 성립이 됩니다. 한마디로, 각 국가 행위자들은 무정부주의적 국제 정치의 상태에서 이기적 합리성과 합리적 선택 이론에 근거한 행동을 하게 됩니다. 물론, 이는 어쩌면 우리가 상정할 수 있는 기후변화에서의 최악의 가정일 수도 있습니다만, 현재와 같은 극심한 기후위기(Climate Crisis) 상황 속에서 이와 같은 극단적인 예시와, 이를 해결하기 위한 방법론적 고찰은 분명 매우 크나큰 의미가 있을 것으로 기대합니다. 더불어 이에 대한 해답까지 경제학적 이론을 활용해 나름대로 구성해낼 수 있다면, 실제 기후변화 문제를 해결하는 데에도 충분히 유의미한 결론을 도출해낼 수 있으리라 생각합니다.

각 국가가 기후변화에 협력하기 위한 3가지 단계

일단, 무정부주의적 국제 정치의 상태에서 이기적 합리성과 합리적 선택 이론에 근거한 행동을 하는 각 국가 행위자들을 정치적으로 기후변화에 협력적으로 만들기 위해 게임이론에서는 세 가지 단계들을 언급하고 있습니다. 첫 번째 단계로는, 모든 국가가 전혀 서로 기후변화에 협력적이지 않은 상태에서 일정 단위로 협력을 구성하는 단계로 넘어가는 두 가지 방법이 있는데, 수동적인 관점에서는 기후변화가 현재보다 훨씬 가속되어 기후변화와 관련된 보수 행렬(Payoff Matrix)의 큰 변동으로 인해 연합(Coalition)하는 것이 그렇지 않은 것보다 개인의 이익에 유리해져 연합이 저절로 자연스럽게 구성이 되는 방법, 능동적인 관점에서는 정부(Government)와 거버넌스(Governance)를 활용하여 기후변화와 관련된 담론들을 꾸준히 수면으로 올려서 정보 단절을 극복하고 신뢰와 믿음을 기저로 한 기후변화 관련 연합들을 끊임없이 자발적으로 생성 및 유지하는 방법 등이 있습니다. 두 번째 단계(Wood, 2010, cited in Maskin, 2007)로는, 아직 완전한 협력(Cooperation) 상태가 형성되지 않은 상황에서 앞에서 구성된 각 연합이 연합에 가입한 구성 국가 행위자들에게는 혜택을 주고, 그렇지 않은 국가 행위자들에게는 불이익을 줘서(Negative Coalition Externality) 기후변화와 관련된 보수 행렬에 끊임없이 개입해 연합을 점차 확대해 이를 거대 연합(Grand Coalition)화하는 방법이 있습니다. 마지막 단계(Wood, 2010, cited in Finus and Rundshagen, 2003)로는, 이러한 과정들을 거쳐 완전한 협력이 이루어져 거대 연합이 완성된다면, 이때부터는 철저한 가입 및 탈퇴 절차를 만들고, 참여 행위자 및 비참여 행위자에 대한 이익과 불이익을 각각 확실하게 보상하는 방법(Exclusive Membership Γ-Game)이 있습니다. 그리고 이러한 마지막 단계를 활용하여 실제 기후변화에서 다룰 수 있는 몇 가지 게임이론적 방법들이 있습니다. 우선, 온실가스 감축 약속에 의견을 일치(Matching Abatement Commitments)시켜야 합니다(Wood, 2011, cited in Bordway, Song and Tremblay, 2011). 그리고 적절한 게임 이론적 흥정(Bargaining)을 통해 각 국가의 온실가스 배출량을 정한 후, 이에 대한 각 국가의 합의를 재확인해야 합니다. 다음으로는, 국제법(International Legal Architecture)과 국내법(Domestic Legislation) 및 이를 기반으로 한 정책들을 통해 온실가스 감축을 이행해야 합니다. 마지막으로는, 이와 관련되어 창출된 모든 수익(Revenue)을 온실가스 감축 기여도에 따라 합리적으로 분배할 수 있는 보증 계약(Assurance Contract/Provision Point Mechanisms)을 이행해야 합니다(Wood, 2010, cited in Bagnoli and Lipman, 1989).

온실가스 배출에 따른 이익과 손실을 제도화해야

국가 간 협력에서 선진국, 특히 미국의 자국 내 정책은 나머지 국가간 협력에 큰 영향을 미친다. 사진은, 2020년 미 대선에서 기후변화 정책에 대해 토론에 나선 바이든 당시 후보.  https://images.app.goo.gl/kb8opfvp9d2HLstB7
국가 간 협력에서 선진국, 특히 미국의 자국 내 정책은 나머지 국가간 협력에 큰 영향을 미친다. 사진은, 2020년 미 대선에서 기후변화 정책에 대해 토론에 나선 바이든 당시 후보.
사진 출처 : Eric Haynes

또한, 이러한 국가 행위자들에게 위의 과정들을 통해 정책적으로 기후변화에 협력적으로 만들기 위해서 첫 번째 단계로는, 무정부적 국제 정치 상태에서 기후변화에 대한 포럼, 컨퍼런스, 회담, 세미나 들을 지속해서 구성하여 정보 비대칭을 해소함으로써, 개인의 최선(Personal Best Choice)을 사회적 최선(Social Best Choice)으로 환원시키고, 기후변화 관련 연합을 확장할 수 있는 발판을 다지는 것입니다. 두 번째 단계로는, 기후변화 관련 연합들이 구성된다면 각 기후변화 관련 연합국들이 자발적으로 국제 경제 구역(International Economic Area)을 형성하여, 기후변화 방지에 이바지함에 대한 무역 유인책(trade incentives)들을 공유하는 방법이 있습니다. 마지막으로는, 이를 통해 완전한 협력이 이루어지는 거대 연합이 형성된다면, 보수적 협력(Conservative Cooperation)을 지속적으로 유지하기 위해 가입 계약서에 탈퇴비(Cancellation Fee)를 제대로 명시하고, 연합 구성원들에게는 이익을, 비연합 구성원들에게는 손실을 주는 방향성을 지속해서 견지해야 합니다. 또한, 온실가스 감축 약속에 대한 의견과 실제 흥정된 감축량을 법제화해야 하며, 국내적 및 국제적 법과 정책을 통해 이를 집행(Enforcing)해야 합니다. 궁극적으로는, 탄소 가격제를 도입해 탄소 시장과 탄소 배출권 거래제를 국제적으로 활성화하고, 때로는 탄소세를 적용함으로써, 온실가스 배출 규제 한도 및 기여도에 비례하여 이익(Profit)과 손실(Loss)을 적절하게 보상합니다.

그렇다면, 위에서 언급한 게임이론 관점에서의 죄수의 딜레마 상태인 기후변화 문제에 대해서 통상적인 국제 정치적, 국제 협약적 전략이 유효하려면, 이를 대변할 수 있는 가장 기저에 있는 경제학적 핵심 이론 및 이를 뒷받침하는 충분한 사회적 실험이 수반되어야 실제 상황에서 정확한 적용이 가능할 것으로 예측할 수 있을 것인데, 다행히도 이에 대한 사회적 실험과 이를 바탕으로 한 이론이 이미 미시간 대학(University of Michigan)에 있는 Axelrod, R. M. 정치학 교수에 의해 “액셀로드 토너먼트(Axelrod’s Tournament)”라는 이름 아래 각각 1978년과 1980년 두 번에 걸쳐서 행해졌습니다. 이는 죄수의 딜레마 보수 행렬(Payoff Matrix)을 기반으로 컴퓨터를 이용한 모의 시뮬레이션 게임이고, 1차 경기와 2차 경기에 각각 14팀과 62팀의 컴퓨터 프로그램들이 참여했으며, 두 경기의 우승은 모두 Tit-for-Tat(팃포탯) 전략을 처음부터 끝까지 지속적으로 고수한 토론토 대학(University of Toronto)의 Rapoport, A. 교수팀에게로 돌아갔습니다. 실제로 Rapoport, A. 교수팀이 사용한 Tit-for-Tat 전략의 의사 코드(Pseudo-Code)는 고작 4줄밖에 되지 않을 정도로 Tit-for-Tat 전략은 고도의 단순성을 가지고 있습니다. 또한, 이러한 전략적 단순성으로 인해, 실제 자연계에서도 무리를 이루고 집단생활을 영위하는 많은 수의 종들은 이와 같은 방법을 진화적으로 선택하기도 하는데, 이를 진화 생물학에서는 상호 이타주의(Reciprocal altruism), 혹은 호혜 이타주의(Axelrod, 1984)로 지칭합니다. 여기서 Tit-for-Tat 전략의 의사 코드(Pseudo-Code)는 다음과 같습니다.

“Begin”
if (period == 1) action = “cooperate”
if (period > 1) action = “actions_opponent[period – 1]”
“End”

더욱이, Case(2018)는 Axelrod의 아이디어(1984)에 기반하여 플래시 시뮬레이션 프로그램을 만들어, 반복되고(Repeated) 진화되는(Evolutionary) 죄수의 딜레마 게임을 다양한 타입의 행위자들을 대입시켜 만들기도 했습니다. 이 게임의 결과로는 Tit-for-Tat 전략이 모든 플레이어가 실수하지 않는 가상의 게임에서는 100% 우위를 점하였으나, 플레이어의 어느 정도의 실수를 고려한 게임에서는 Tit-for-2-Tat 전략이, 플레이어의 실수가 지나치게 빈번할 경우 All-D(All Defection) 전략이 가장 우세함을 보였습니다. 이로써, 이러한 컴퓨터 프로그램 게임으로부터 얻을 수 있는 자산은, 작은 실수는 관용하되 빈번한 실수는 절대 그냥 넘어가지 않는 것이 생태 진화적으로 사회를 더욱더 관용 어린 방향으로 만들 수 있다는 사회적 핵심 윤리입니다. 이러한 관점으로 보았을 때, 축구에서 사용하는 ‘레드카드(Red card)’ 제도(Tit-for-2-Tat), 야구에서 사용하는 ‘스트라이크 아웃(Strike out)’ 제도(Tit-for-3-Tat)와 같은 스포츠 정신이 바로 기후변화 관련 국제 정치와 국제 협약이 잘 작동하게 하기 위한 가장 현실적인 방안이라고 볼 수 있는 것입니다. 또한, 추가로 이러한 전략이 현실 사회에서 실수를 줄이는 방향으로 제대로 작동하기 위해서는 ‘분명한 표현’, ‘신뢰의 지속’, ‘인내심’, 그리고 ‘소통’(Case, 2018) 등이 필요합니다. 이러한 전략을 바탕으로 당근과 채찍(Carrot and Stick Approach)을 이용하여 무정부적 상태에서부터 연합을 키워나가고, 완성된 거대 연합을 잘 지속할 수 있게 운영해 나간다면, 그것이 바로 게임이론에서 죄수의 딜레마 상태로 비견되는 기후변화 문제를 가장 지혜롭게 풀어나가는 핵심 비결일 것입니다. 물론, 이러한 구호 속에는 생태계 및 인류 보전이라는 정당성이 기반이 되어야 하며, 이익과 불이익의 보상이 적재적소에서 잘 활용되어야 합니다. 추가로, All-D 전략과 같은 불한당이 사회에 쉽게 난입하지 못하도록 기후변화 정책을 잘 이행하는 국가에 대해서는 반드시 그것에 맞게 프리미엄한 대접을 해야 마땅합니다.

기후변화 정책에는 하나의 정해진 답이 없다

물론, 이러한 해결 방식에도 우리가 기존에 세웠던 전제로부터 오는 한계는 여전히 존재합니다. 진화심리학적인 관점에서 볼 때, 인간은 항상 이기적인 것이 아니라 오히려 적자생존을 통해 생존한 사회적 이념으로서 ‘이타성’, ‘동정’, ‘협동심’, 그리고 ‘공동체 의식’이라는 사회적 본성을 현재 여실히 가지고 있다는 점(Dawkins, 2006), 그리고, 행동경제학적인 관점에서 볼 때, 인간은 항상 이성적인 것이 아니라 사실은 ‘편견’, ‘혐오’, 그리고 ‘휴리스틱’ 등 온갖 모순과 오류의 집합체로도 볼 수 있다는 점들이 우리가 기후변화 문제라는 복잡한 사안에 대해 게임이론이라는 단순한 이론으로 환원하여 분석하기에 매우 부족한 점이 많다는 사실은 분명 의심의 여지가 없습니다. 하지만, 최적의 정치적, 정책적 전략이 나오기 위해서는 분명 다각도의 요소들이 깊이 있게 분석되어야 함에도, 게임이론이 현재에 비견할만한 기후변화의 가장 최악의 상황을 굉장히 심도 있게 학문적으로 고려해볼 수 있는 분야라는 점에서 이 이론으로부터 나온 결과들을 진지하게 음미하는 것에는 분명 큰 의미가 있다고 생각합니다.

마지막으로 덧붙이자면, 기후변화 정책에는 하나의 정해진 답이 없다고 말할 수 있는 것이, 기후변화와 관련된 합리적인 목표 계획 및 수립에는 상향식의 파리 협약(Paris Agreement) 방식이 분명 더 적합하며, 본 협약에 대한 긍정적인 피드백과 부정적인 피드백 보상을 이행하는 데에는 하향식 스타일의 교토 의정서(Kyoto Protocol) 방식이 분명 더 적합합니다. 따라서 이후에 도모될 기후 협약에서는 두 가지의 장점을 더욱 적절히 잘 살리는 것이 무엇보다 중요합니다. 그리고, Tit-for-Tat 방식의 궁극적인 목적은 최대한 많은 협력을 끌어내는 것이기에, 혜택 혹은 처벌의 수위를 국제기구(UNFCCC)를 통해서든지 혹은 개별 국가(National State Actor)로서든지 적절하게 정한 후 이를 꾸준히 이행하는 것이 바로 정치가와 정책 입안자가 해야 할 가장 핵심적인 사안일 것으로 생각합니다. 기후변화는 보이지 않는 적입니다. 그렇기에 타자와 경쟁해야 하는 것이 아닌, 온실가스 배출과 관련해서 끊임없이 구체적인 계획과 목표를 세우고, 그 결과와 경쟁(Self-competition)해야 비로소 의미 있는 결실을 보게 되리라 생각됩니다.


■참고문헌(Reference Lists)

  • Axelrod, R. (1984). The evolution of cooperation Basic Books. New York.
  • Case, N. (2017) The evolution of Trust. Available at: https://ncase.me/trust/ (Accessed: 05/08/2019).
  • Gauthier, D. P. (1969). The logic of Leviathan: the moral and political theory of Thomas Hobbes. Oxford University Press.
  • Smith, A. (1937). ‘The wealth of nations [1776].’
  • Wood, P. J. (2010). ‘Climate Change and Game Theory: a Mathematical Survey’, Centre for Climate Economics & Policy Working Paper, 2(10), pp. 1-39.
  • Wood, P. J. (2011). ‘Climate change and game theory’, Annals of the New York Academy of Sciences, 1219, pp. 153–170.

영수(榮秀)

저는 매해 때맞춰 활짝 피는 꽃들의 번영과 이들의 빼어난 자태를 항상 동경하며, 기후 변화로 인해 이들의 도태해가는 현실을 항상 우려하고 있습니다.