우리는 기술 혁신의 황금기에 살고 있다. 그러나 요즘의 혁신은 예전만큼 경제성장의 원동력이 되지 못하고 있다. R&D 투자 대비 수익이 저조한 원인과 해결 방안을 살펴본다.
지난 10년 간 기술은 유례없을 정도로 크게 발전했다. 스마트폰이 도입됐을 뿐만 아니라, 상상 가능한 인간의 모든 필요와 강박관념을 충족시킬 수 있는 다양한 앱이 출시됐다. 또한 지난 10년 동안 ‘우버’라는 말은 ‘x 서비스의 우버’처럼 공유경제의 혁신을 대변하는 표현으로 통용됐다. VR 헤드셋과 드론은 이제 흔한 장난감이 됐다. 밀레니얼 세대의 우정은 개인 간 모바일 결제와 소셜 네트워크 기능이 통합된 모바일 앱 벤모 Venmo가 지키고 있다. 비록 비트코인에 열광하는 사람들이 아직 그 원리를 잘 이해하지 못하고 있지만, 국경 없는 디지털 가상화폐도 투자자들의 총아가 됐다. 크리스퍼(Clustered Regularly Interspaced Short Palindromic Repeats, CRISPR) *역주: 일정 간격을 두고 분포하는 DNA의 반복 서열. 크리스퍼 유전자가위는 이 형태를 응용해 유전자를 자르거나 이어 붙이는 기술이다 덕분에 유전자 편집(genetic editing)에 대한 접근성이 상당히 용이해졌고, 인공지능은 바둑을 마스터하고 자율주행자동차의 핵심 기능을 수행하고 있다. 그 밖에도 스마트폰 이동통신망을 바탕으로 또 하나의 경제가 구축되어 있다. 2007년에는 대부분 존재하지 않던 혁신들이다.
이 모든 상황을 고려하면, 예전보다 혁신이 강력하지 못한 것 같다는 주장, 즉 이 모든 새 아이디어들의 투자 대비 효과가 예전만 못한 것 같다는 주장은 다소 받아들이기 힘들다. 하지만 일부 경제학자들은 그렇게 결론은 내렸다. 이들의 주장은 여러 이유에서 평가할 만한 가치가 있다. 기업, 투자자, 그리고 사회 전반에 있어 상당히 의미 있는 시사점을 내포하고 있기 때문이다.
지난 10년 간 혁신은 급증했지만 생산성과 경제산출량 증가율은 전반적으로 둔화됐다. 최근 약간의 증가세를 고려해도, 이 두 지표의 연 성장률은 2008년 금융위기로 인한 대침체기(The Great Recession) 이후 1~2% 정도에 머물러 있다. 한편 과거 평균치를 살펴보면 GDP 성장률은 약 5%, 생산성 증가율은 약 3% 정도였다. 또한 매년 소득 불균형이 커지는 것을 보면, 혁신의 경제적 혜택이 사회 전반에 골고루 공유되지 않는 듯하다. 생활 방식을 혁신해야 할 새 아이디어들이 실제 다수를 위한 광범위한 혜택을 창출하지 못하고 있는 셈이다.
우리가 혁신에 대해 갖는 야심과 그 영향력 사이에 격차가 있는 것이다. 원인을 알면 이 간극을 좁히는 데 도움이 될 것이다. 그리고 사람들의 기대처럼 혁신이 다수를 위한 번영으로 이어질 수도 있을 것이다.
산업혁명 이래 경제는 상당히, 거의 기하급수적으로 성장해왔다. 일부 경제학자들은 이 같은 성장이 부분적으로 연구자와 과학자의 수를 상시 유지한 덕분이라고 분석한다. 일정 수의 연구자와 과학자들이 꾸준히 새로운 아이디어들을 제시하고 창출하면서, 경기 성장을 이끌어 낼 수 있었다는 것이다. 따라서 이들의 수가 상대적으로 일정하게 유지되는한, 경기가 크게 성장할 가능성도 늘 열려 있다.
그러나 최근 이 같은 경제 이론에 금이 가기 시작했다. 지난 여름 MIT, 스탠퍼드대 경제학과 교수와 대학원생들이 모여 연구투자비와 경제 성장 사이의 관계를 자세히 연구했다. 전미 경제연구소(National Bureau of Economic Research, NBER)가 발간한 조사 보고서 ‘새로운 아이디어를 찾는 게 점점 더 어려워지고 있나?(이하 ’아이디어 보고서‘)’는 정확히 핵심을 꿰뚫고 있다. 보고서의 결론은 명확하다. 아이디어를 찾기는 훨씬 힘들어졌고, 비용은 더욱 많이 든다는 사실이다.
‘지속적 연구가 기하급수적인 성장으로 이어진다’는 기존 이론의 가장 좋은 사례는 무어의 법칙(Moore’s law)이다. 이 법칙에 따르면 컴퓨터 반도체 칩의 처리성능은 약 2년마다 두 배로 증가한다. 실제 지난 40년간 대부분 이 이론이 적용됐다. 1970년대 한 건물을 가득 메웠던 컴퓨터들을 모두 합친 것보다 더 뛰어난 연산력을 갖춘 휴대폰이 이런 사실을 잘 보여준다.
그러나 문제는 그와 같은 엄청난 변화를 이끌어온 연구가 지금까지 상수였던 적이 한 번도 없었다는 사실이다. ‘아이디어 보고서’는 오늘날 인플레이션을 고려하면, 닉슨 대통령 재임기에 비해 연구에 드는 비용이 78배 더 많아졌다고 지적한다. 컴퓨터의 크기는 훨씬 작아졌지만, 그런 컴퓨터 개발을 위해선 더 많은 연구자들이 필요하다는 뜻이다.
이런 추세는 기술 부문에만 한정되는 것이 아니다. 연구진은 농업부문, 특히 옥수수와 콩, 목화, 밀 생산량을 살펴봤다. 이들은 연간 농작물 생산량과 생산성 개선 연구에 드는 자금을 비교했다. 연구비가 증가할수록 산출량이 늘었지만, 기대했던 방식으론 증가하지 않았다. 예를 들면 1960~2015년 사이 평균 생산량은 두 배로 증가했지만, 생산량 개선을 위한 연구에 드는 연간 비용은 인플레이션을 고려해도 적어도 세 배가 늘어났다. 특정한 경우(특정 기간의 일부 농작물의 경우)에는, 연구비가 25배나 증가했다. 농업 기업들이 더 많은 금액을 R&D에 투자한 것처럼 보이지만, R&D을 통한 수익률은 그 동안 계속 줄고 있었다.
다른 부문들도 마찬가지다. 스탠퍼드와 MIT 경제학자들은 의학 연구(특히 암 연구)의 생산성도 살폈다. 연구진은 전반적으로 생산성이 하락했다는 결론을 내렸다. 더 많은 논문이 발표되고 더 많은 임상 실험이 행해졌음에도, 10만명 중 생존자 비율의 증가율은 지속적으로 둔화됐다. (암 면역요법에서 우리가 어느 정도 느꼈듯이) 개별적인 진보는 경이와 안도감을 주지만, 노력에 비해 얻는 결과는 예전보다 적다. 수십 년 전 생명을 구하는 치료법 개발 속도에 맞추려면 오늘날엔 더 많은 연구를 해야 하고, 임상 실험을 위해 더 많은 비용을 투입해야 한다.
물론 개별 기업들이 연구 투자를 늘리면, 단기적으로 성과가 나온다. 포춘은 S&P 500 기업들을 대상으로 연구를 진행했다. 그 결과, 2007~2017년 R&D 투자를 늘린 155개 기업 중 3분의 2 이상(총 108개 기업)이 평균을 상회하는 주가 수익률을 기록한 것으로 조사됐다. 그러나 주식 시장에서 좋은 실적을 내는 것과 경제 전반에 폭넓고 긍정적인 영향력을 미치는 것은 다른 사안이다. ‘아이디어 보고서’에 따르면, 30년 전과 동일한 미국 경제 성장률을 달성하려면, 상장 기업들은 R&D에 15배 이상을 투자해야 한다. 결론적으로 실제 경제 성장으로 이어지거나 생활 수준을 바꿀만한 혁신적인 아이디어는 매우 비용이 많이 들어 더욱 찾기가 힘들어졌다.
이유는 무엇일까? 그런 혁신을 창출하기가 더 어려워지는 이유 중 하나는 지식이 발전하면서 근본적인 지식 기반 역시 커지고 있기 때문이다. 오늘날 과학이나 산업의 다양한 분야에서 능률을 올리기 위해선, 교육이나 훈련에 대한 투자가 반드시 수반돼야 한다. 이에 드는 비용은 한 세대 전과 비교해 상당히 높아졌다.
또 다른 요소는 순수 연구비의 증가다. 연구장비는 대체적으로 더 비싸졌고, 그에 따라 배타적이 되고 있다. 과거에 비해 장비에 접근할 수 있는 사람들의 수가 적어졌다. 우리는 단일 컴퓨터에서 슈퍼 컴퓨터로 발전해왔다. 마찬가지로 개별 연구자들의 혁신 창출 문화는 이제 높은 교육 수준과 보상 체계를 갖춘 대규모 전문가 팀의 문화로 바뀌고 있다. 훨씬 복잡한 문제들을 해결하기 위해서다. 개개인이 낮게 달린 과일을 수확하는 시절을 지나 우리를 나무 꼭대기까지 올려줄 도구와 시스템들이 집단적으로 구축되고 있다.
다른 보고서들과 마찬가지로 이 ‘아이디어 보고서’는 마치 우리가 바닥난 혁신의 통 하나를 가만히 응시하고 있다고 말하는 듯하다. 하지만 절망하거나 체념할 필요는 없다. 마치 몇몇 나무의 꼭대기들만 잘 다듬어져 있는 것처럼, 그저 특정 분야의 호황이 끝나가는 것일 수도 있다. 이 주장 역시 상당히 현실적이다. 컴퓨터의 발견에서 IT와 인터넷의 부상에 이르기까지, 무어의 법칙은 항상 그 기저에서 작용하는 거침없는 물살과도 같았다. 이제 그 물살이 약해지고 있지만, 기타 여러 혁신의 등장으로 경제가 또 다른 성장 동력을 확보할 수도 있다.
스탠퍼드 대학에서 경제학 박사과정을 밟고 있는 아이디어 보고서 저자 중 한 명인 마이클 웨브 Michael Webb는 다음과 같이 말했다. “딱딱한 것이 걸린다고 해서 그것이 아이디어의 바닥을 의미하진 않는다. 원유 시추에 비유하면 좋을 것 같다. 특정 유전에서 원유 대부분을 시추하고 나면, 나머지 원유 시추엔 돈이 많이 들어간다. 지금까지 우리는 상당히 오랜 기간 동안 IT 분야에서 원유를 시추해 온 셈이다. 하지만 아직 우리가 발견하지 못한 온전한 새 유전이 어딘가에 있을 지도 모른다.”
웨브가 제안하는 새 유전은 바로 유전체학이다. 유전체학은 크리스퍼(앞 페이지 박스 기사 참조)라는 유전자 편집 도구 덕분에, 여러 분야에서 새롭게 응용되고 있다. 아직은 매우 초기 단계지만, 이 분야는 저렴하고 다양한 아이디어로 가득 찬 의학과 경제의 풍요로운 유전 역할을 하며 의료비 절감과 평균 생산수명 연장으로 이어질 수도 있다. 그보다 좀 더 일찍 나타난 가상 현실도 마찬가지다. 가상현실이 미래에 폭발적인 성장을 이끄는 주인공이 될 수도 있다.
이는 두 번째 중요 포인트로 이어진다. 실제 혁신이 이뤄지기 전까진 비용상 그리 효율적이지 않아 보이는 기술이 많다. 그러나 시간이 지나 특정 시점에서 되돌아보면, 그 기술들은 상대적으로 비용 대비 효율적인 것처럼 보일 것이다. 1990년대 중반까지 인터넷은 괴짜 연구자들의 취미에 불과했지만, 오늘날은 경제의 핵심 축이 되어있다.
필자와 이야기를 나눈 거의 모든 경제학자들은 특히 인공지능을 향후 경제 및 생산성 성장을 이끌 아이디어의 보고로 꼽았다. 인공지능은 새 아이디어의 가치가 얼마나 높아질 수 있는지 보여주는 아주 좋은 사례다. 엄청난 컴퓨터 성능과 전문성이 필요하고, 관련 분야 종사자들은 후한 보상을 받기 때문이다(물론 결과적으로 기업의 인건비 부담이 커진다).
기업가정신을 연구하면서 곧 인공지능 관련 논문을 내놓을 노스웨스턴 대학교의 경제학자 벤저민 존스 Benjamin Jones는 어쩌면 반직관적인지도 모를 주장을 하고 있다. 인구 성장으로 새로운 아이디어 비용이 낮아진다는 것이다. 그는 “더 많은 사람들을 문제 해결에 투입시킬 수 있다”고 설명했다. 그렇게 되면 적어도 이론적으론, 인구 대국인 중국과 인도가 글로벌 경제를 이끄는 연구동력을 계속 제공하면서 인건비가 안정을 되찾을 것이다.
그러나 더 많은 사람들을 복잡한 문제에 투입하는 것이 실제 도움이 되려면, 그 사람들이 높은 수준의 교육을 받았다는 전제를 갖고 있어야 한다. (아이디어 비용을 줄이는) 인력 기반을 키우려면, 그런 인력을 양성하고 지원해야 한다. 진화 생물학자 스티븐 제이 굴드 Stephen Jay Gould는 “나는 아인슈타인의 IQ나 난해하고 복잡한 생각보다, 그만큼의 재능을 가진 사람들이 목화밭과 공장에서 일하다 죽었을 것이 거의 확실하다는 점에 더 관심이 많다”고 말했다.
MIT의 경제학자이자 ‘아이디어 보고서’의 또 다른 저자인 존 반 리넨 John Van Reenen은 미국 내 인재양성에 대한 연구를 통해 누군가가 발명가가 될 확률을 산출했다. 그는 소득 수준 상위 1%의 가정에서 태어난 사람들이 하위 50% 가정에서 태어난 사람보다 발명가가 될 확률이 10배나 더 높다고 밝혔다. 또한 남성이 발명가가 될 가능성이 더 크고, 소수 인종의 가능성은 더 적다고 주장했다.
반 리넨의 연구는 기회의 문제를 잘 보여준다. 만약 우리가 가정 환경과 관계 없이, 똑똑한 아이는 발명가가 될 수 있다는 생각-아메리칸 드림과 미국 경제에 내재된 신념이다-을 믿는다면, 우리는 이를 위한 정부 정책을 지지해야 한다. 반 리넨은 “많은 아이들이 발명가가 어떤 직업인지, 어떤 모습일지 상상할 수 있는 기회조차 얻지 못하고 있다. 여기에서 가장 중요한 건 교육, 지속적인 노출, 그리고 더 나은 가능성을 꿈꿀 수 있도록 돕는 지원”이라고 강조했다.
반 리넨은 자신의 해결책이 뛰어난 연구자들로 가득 찬 신식 건물만큼 매력적으로 보이지는 않을 수 있다고 말했다. 그러나 재원이 부족한 공립 학교에 더 많은 자금을 지원하는 것처럼 단순한 정책이 다른 복잡한 해결책보다 적은 비용으로 혁신 격차를 줄일 수 있다고 역설했다. 점점 더 많은 지식이 공급되는 경제에서, 반 리넨은 “이것이야말로 낮게 달린 열매”라고 강조했다.
■ 미국에서 개발 중인 혁신 아이디어들
크리스퍼
올해 초 오리건 Oregon 주 연구자들은 인간 배아의 DNA를 바꿔놓았다. 일종의 분자 가위처럼 작동하는 혁신적인 유전자 편집 기술 크리스퍼를 사용, 과학자들은 배아 DNA에서 유전적 심장 질환을 야기하는 변이를 바로잡았다. 한때는 상상조차 할 수 없었던 거의 신과 같은 이 행위는 최근 몇 년간 과학계를 사로잡아 온 여러 차례의 놀라운 크리스퍼 유전자 가위 실험 중 하나에 불과했다. 빠르게 진화하는 기술-자기 유도 박테리아 단백질-을 통해, 과학자들은 상대적으로 빠르고 신속하게 문제를 가진 DNA를 자르고 편집할 수 있게 됐다. 이는 인간이든 식물이든 혹은 동물이든 관계 없이, 유전병 치료(혹은 심지어 치유)를 위한 엄청난 가능성을 내포하고 있다. 내건성(drought-resistant) 작물과 부모의 유전 질환으로부터 자유로운 자녀들을 생각하면 된다. 해결해야 할 문제들도 많지만, 과학자들은 이미 크리스퍼를 사용해 쥐의 청력을 회복시키고, 지방이 적은 돼지를 만들고, 버섯의 갈변을 늦춘 바 있다.
가상 현실
가상 현실은 영상이나 게임에 관심이 많은 사람들에겐 다소 투박하지만, 상당히 훌륭한 기술처럼 보인다. 큰 관련은 없지만 온라인 쇼핑, 채팅과 엔터테인먼트에도 혜택이 있다. 그러나 이 같은 가상 현실이 오직 여가 생활에만 좋은 것은 아니다. VR과 증강현실(augmented reality, AR)은 일하는 방식도 개선하고 있다. 실제처럼 몰입 가능한 가상 현실의 활용 사례는 무궁무진하다. 신속하고 다양한 제품 개발에서부터- 공학자와 제작자들은 제품을 가상으로 미리 살피고 만져볼 수 있다-의과대학 학생들의 교육과 외과의의 기술 정교화까지 다양하게 사용된다(복잡하고 까다로운 시술 전에 미리 연습할 수 있다). 운동선수들은 가상 현실을 활용해 중요한 경기를 준비할 수 있고, 부동산중개업자들은 가상현실을 통해 집을 보여줄 수 있으며, 기자와 연예인들은 자신의 콘텐츠를 더욱 풍부하게 하는 데 활용할 수 있다. 에어버스와 포드 자동차, 매리엇 호텔에서 카니발(유람선 라인)에 이르기까지 많은 기업들이 이를 활용하고 있다. 결국 최고의 스승은 경험이지만, 오늘날엔-주로 VR 기술의 발달로-굳이 실제 세계에서 경험을 구하지 않아도 된다.
인공 지능
과거 수십 년 동안 우리에겐 인공지능의 부상에 대한 희망과 우려가 공존했다. 이제 그 인공지능 혁명은 (큰 특이점이 없다면) 거의 완성된 듯하다. 아마존 에코 등 음성지원 비서, 자율주행자동차, 상대적으로 새로운 혁신인 ‘딥러닝 deep learning’ 덕분에 기계의 지능화는 가속화하고 있다. 딥러닝을 통해, (점점 더 빠른 컴퓨터 처리성능으로) 소프트웨어가 끊임없이 축적되는 상당량의 데이터를 지속적으로 공급받고 있다. 그 결과 인간보다 훨씬 빠르고 신뢰할만한 방법으로 패턴을 인식하고, 복잡한 업무를 수행할 수 있게 됐다. 이는 인간이 하면 불완전하고 시간이 소요되는 활동들을 기계가 더 잘 할 수도 있음을 의미한다. 예를 들면 주식을 선별하거나, 질병을 진단하거나, 사기를 감지하거나, 약제 표적을 확인하는 일 등이다. 이처럼 기계는 인간의 작업 생산성을 높일 수 있다. 하지만 또 한편으론 기계가 인간을 불필요한 존재로 만들 수도 있다. 이 경쟁에 너무나 많은 것들이 걸려 있기에, 러시아 블라디미르 푸틴 대통령은 이 문제를 “(1950~60년대 미국과 소련이 벌이던) 우주개발 경쟁의 재판”이라 규정지었다. 그는 올해 초 학생들에게 “인공지능을 지배하는 자가 세상을 지배할 것”이라고 말했다.
-ERIKA FRY
서울경제 포춘코리아 편집부 / BY RYAN GRADLEY
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