4단원 전략적 상호작용과 사회적 딜레마
4.14 세계 기후변화 문제를 모형화하기
국제 협상에서 기후변화 제한에 대한 진전을 이루기 어려웠던 이유는 무엇이었을까? 오존층 보호에 성공한 몬트리올 의정서의 성과는 지구 온난화에 대처하는 배출량 감소가 상대적으로 실패한 것과 대조적이다. 부분적으로는 과학적인 이유 때문이다. CFC의 대체 기술은 잘 발달되어 있었고, 미국과 같은 대규모 산업 국가들에게 그 비용 대비 이익이 온실가스 배출의 경우보다 훨씬 명확했다.
이 글은 2022년 파키스탄에서 일어난 재앙적인 홍수를 설명한다.
탄소 배출량을 줄이는 데에는 여러 산업과 사회 모든 구성원에게 영향을 미치는 훨씬 더 큰 변화를 요구한다. 유엔의 연례 기후변화 협상에서의 주된 장애물 중 하나는 국가 간 배출 제한의 비용과 이익을 어떻게 분배할지에 대한 의견 차이였다. 특히 최근 몇 년 동안 일부 국가들은 다른 지역이 과거에 배출한 탄소배출량으로 인해 현재 막대한 비용을 부담하고 있다. 기후 협상자들이 직면할 수 있는 상황을 분석하기 위해, 이를 가상의 두 대국 사이의 게임으로 모형화해 보자. 이 가상의 두 나라를 각각 중국과 미국이라고 부르자. 각 국가를 단일한 개인으로 간주하고 이들이 전략적으로 행동할 때 가능한 균형을 먼저 파악한 후, 합의된 결과를 어떻게 달성할 수 있을지 생각해 보자.
그림 4.23a는 두 가지 대안 전략의 결과를 보여준다. “제한”이라고 이름 붙인 전략은 배출량을 줄이기 위한 조치, 예를 들어 화석 연료 사용을 규제하거나 이에 대한 과세를 선택하는 전략이고, “BAU”라고 적은 전략은 ‘정책규제 없이 현 상태 그대로’ 계속해서 유지하는 전략이다.
그림 4.23a 기후변화 정책의 결과
어떤 일이 일어날 것인지에 대한 예측은 각 결과에서의 보수에 따라 달라진다. 이 문제의 핵심은 가장 좋은 결과에서 가장 나쁜 결과까지 서수적 척도를 사용하여 드러낼 수 있다. 즉 여기서 중요한 것은 보수의 크기가 아닌 순서이다. 그림 4.23b는 가상의 보수집합에 해당하는 두 가지 게임을 보여 준다.
그림 4.23b 두 가지 다른 기후정책 게임
각 경우의 최적대응을 도출하고 내시균형을 찾으면, 이 두 게임이 이미 분석한 사례와 유사하다는 것을 알 수 있다. 왼쪽 게임은 죄수의 딜레마로, BAU는 각 국가의 우월전략이며, 결국 두 국가 모두에게 나쁜 결과를 초래한다. 오른쪽 게임은 조정게임으로, 그림 4.21의 쌀–카사바 게임과 유사하지만, 경기자들이 서로 다른 전략을 선택하는 게 아니라 같은 전략으로 조정하고자 한다는 점이 다르다. 오른쪽 게임에는 두 개의 내시균형이 존재한다. 하나는 두 국가 모두 배출을 제한하는 최상의 결과이고, 다른 하나는 두 국가가 아무것도 하지 않는 나쁜 결과이다. 각 국가가 과거의 행동을 바탕으로 상대방이 BAU를 선택할 것이라고 예상한다면, 그들은 (BAU, BAU) 균형에 갇힐 수 있다.
각 경우에서, 협상을 통해 결과를 개선할 수 있을지도 모른다. 연습문제 4.17은 중국과 미국이 직면한 문제를 더 잘 나타내는 게임이 무엇인지, 그리고 이들 간의 협상에 대한 함의가 무엇인지를 이해하는 데 도움을 줄 것이다.
연습문제 4.17 내시균형과 기후변화
그림 4.23b에 제시된 두 게임을 생각해 보자.
- 한 국가가 BAU를 선택하고 다른 국가가 제한을 선택하는 경우의 보수를 생각해 보자. 왜 상대방 국가가 BAU를 선택할 때 제한을 선택하는 것이 최악의 결과 수 있는가?
- 왼쪽 그림의 죄수의 딜레마 버전에서는 각 국가가 자신이 BAU를 선택하고 상대국이 제한을 선택하는 것이 최선의 결과라고 생각한다. 그러나 오른쪽 그림의 조정게임 버전에서는 두 나라 모두 제한을 선택하는 것이 최선의 결과라고 생각한다. 이들이 이러한 견해를 가지는 이유와 이것이 각자의 선호에 대해 무엇을 말해주는지 설명하라.
- 두 게임 모두에서 두 국가가 배출량 제한을 위한 구속력 있는 조약을 협상할 수 있다면, 두 국가 모두에게 더 나은 결과를 가져올 것이다. 이러한 조약을 체결하는 어려운 이유를 이 단원에서 배운 개념을 사용하여 설명하라.
- 제시된 게임, 즉 죄수의 딜레마 또는 조정게임 중 하나를 선택하고, 그 게임을 두 국가 모두 제한을 선택하는 것이 우월전략균형이 되는 게임, 즉 보이지 않는 손 게임처럼 변화시키기 위해 선호 혹은 문제의 다른 요인들이 어떻게 변해야 하는지 설명하라.
그림 4.23c는 세 번째 모형을 제시한다. 이 모형도 경기자들의 최적대응과, 각국 시민들에게 나타날 가능한 결과의 가치를 반영하는 보수를 가상의 수치로 보여주고 있다. 두 국가 모두에게 최악의 결과는 둘 다 BAU를 고수하여 인류와 많은 다른 종들의 멸종이라는 엄청난 위험을 초래하는 것이다. 각 국가에게 최선의 결과는 자국은 BAU를 지속하고 상대국이 제한을 선택하도록 하는 것이다. 하지만 기후변화를 크게 완화할 수 있는 유일한 방법은 두 국가 모두가 제한을 선택하는 것이다.
이것은 또 다른 조정게임으로, 두 개의 균형이 있지만, 아스트리드와 베티나의 코딩 게임에서처럼 경기자 간에 이해관계의 충돌이 존재한다.
그림 4.23c 이해관계의 충돌이 있는 기후변화게임에서의 최적대응
매-비둘기 게임은 때때로 치킨 게임이라고도 불린다. 1984년 영화 <자유의 댄스>(Footloose)에서 두 명의 고등학생이 누가 먼저 “겁을 먹고 도망칠지” 보기 위해 트랙터를 몰아 서로를 향해 돌진하는 시합을 벌인다.
- 매-비둘기 게임
- 경기자들이 상대방과 반대되는 행동으로 조정하기를 원하는 조정 게임이다. (매, 비둘기)와 (비둘기, 매)의 내시균형에서는 매를 선택한 경기자가 더 높은 보수를 받지만, 두 경기자가 모두 매를 선택하면 모두에게 최악의 결과가 된다.
이 게임은 흔히 매-비둘기 게임으로 불린다. 경기자들은 공격적이고 이기적인 매처럼 행동하거나, 평화롭고 양보하는 비둘기처럼 행동할 수 있다. 기후변화 게임에서는 비둘기가 제한을 선택하고, 매는 BAU를 계속한다. 이해관계의 충돌은 상대방이 비둘기를 선택하는 동안 자국은 매를 선택하는 것이 더 유리한 결과를 얻게 한다는 점때문에 발생한다.
상황은 이전의 두 게임과는 다르다. 두 국가 모두 재앙적인 기후변화를 피할 유인이 있다. 하지만 상대방이 배출량 감소의 비용을 부담하기를 강력하게 선호한다. 각 국가는 상대방이 먼저 제한 조치를 취해 주기를 기다린다.
두 국가 모두가 배출량을 제한하는 파레토효율적인 배분이 가장 높은 공동 보수를 제공한다. 이는 전 세계적인 최선의 결과이다. 하지만 이는 균형이 아니다.
매-비둘기 게임을 기후 정책에 적용하기
현실에서 이 매-비둘기 게임은 어떻게 진행될 것이라고 생각하는가? 이해관계의 충돌은 해결될 수 있을까?
만약 한 국가가 BAU를 고수하겠다는 의지를 확고히 하여, 상대 국가로 하여금 자신이 다른 전략을 고려하지 않을 것이라고 확신하게 할 수 있다면, 상대 국가는 재앙을 피하기 위해 어쩔 수 없이 제한을 선택할 것이다. 그러나 다른 국가도 마찬가지로 행동하고 싶어할 것이다.
협상은 어려울 수밖에 없다. 각 국가는 상대방이 주도적으로 탄소 배출 제한을 해 주기를 원하고 있다. 실제 기후 협상은 물론 더 복잡하다. 전 세계 대부분의 국가들이 이 문제에 관련되어 있기 때문이다. 이 다양한 경기자들 간에 보수는 서로 다를 수 있다. 예를 들어, 2021년 중국은 세계 전체 탄소 배출량의 31%를 차지했으며, 미국은 중국 배출량의 44% 수준으로 2위였고, 그 뒤를 인도가 이었다. 1인당 배출량으로 보면, 중국은 미국 배출량의 55%, 인도는 미국 배출량의 13%를 기록했다.
게임을 변화시키기 위한 공공정책의 사용
이 게임에서 표현된 기후변화 정책의 글로벌 사회적 딜레마는 어떻게 해결될 수 있을까?
세계 각국 정부가 단순히 기후변화 문제를 일으키는 탄소 배출을 금지하거나 엄격히 제한할 수 있을까? 이는 BAU를 불법화하여 사용할 수 있는 전략을 바꾸는 방식으로 게임을 수정하는 것과 맞먹는 일이다. 그러나 누가 이 법을 집행할 것인가? 법을 위반한 정부를 법정에 세우고 그리고 그 국가의 수반을 구금할 수 있는 세계 정부는 존재하지 않는다.
기후변화에 대한 사회적 딜레마를 해결하려면, 제한이 각 당사자의 이익에 부합해야 한다. 좌측 하단 칸(중국이 BAU를 선택하고, 미국이 제한을 선택하는)의 균형을 생각해 보자. 만약 미국이 제한을 선택할 때 중국이 제한을 선택할 경우의 보수가 더 높다면, (제한, 제한)이 균형이 될 수도 있다.
사실, 많은 기후변화 과학자와 이를 우려하는 시민들의 눈에, 글로벌 환경 정책의 목표는 (제한, 제한)이 내시균형이 되도록 게임을 변화시키는 것이다. 정책적 지원을 통해 이를 달성할 수 있는 몇 가지 메커니즘이 있다.
- 지속 가능한 소비자 생활 방식: 미래 세대의 복지에 관심을 가져, 사람들은 환경 파괴를 일으키는 상품과 서비스를 덜 사용하는 생활 방식을 선호하게 될 수 있다. 이는 제한 정책의 비용을 낮추고 BAU 전략의 매력을 감소시킬 것이다.
- 청정 기술의 혁신 및 확산을 유도하는 정부 정책: 예를 들어, 탄소 및 기타 배출을 일으키는 상품과 서비스의 가격을 인상하여 그 사용을 억제할 수 있다. 이 과정에서 청정 기술의 사용이 더 저렴해지면서 제한의 비용이 낮아질 것이다. 재생 가능 에너지가 훨씬 저렴해 진 것이 그 예이다. 이제 일부 지역에서는 재생 가능 에너지가 가장 저렴한 에너지 선택지가 되었고, 그 곳에서는 제한이 더 이상 BAU보다 더 비싸지 않다. 이러한 상황에서라면 이기적 행동에 따르더라도 더 낮은 탄소 배출로 이어질 수 있을 것이다.
- 규범의 변화: 시민, 비정부기구(NGOs), 그리고 정부는 기후 보호 규범을 촉진하고, 기후변화 제한을 위한 아무런 조치를 취하지 않는 국가들을 제재하거나 비난할 수 있다. 이러한 규범하에서는 BAU의 매력이 감소할 것이다.
- 국가 간의 보다 균등한 제한의 비용 분담: 예를 들어, 제한에 드는 비용이 지나치게 비싼 국가 대신, 비용이 덜 드는 국가가 제한을 시행하도록 돕는 것이 가능할 수도 있다. 아마존 유역의 국가들에게 열대우림을 보존하도록 지원금을 지급하는 것 등이 그 예이다.
초반의 어려움을 겪은 후, 중국과 미국은 2021년 글래스고 기후 회담에서 공동 선언을 발표하여 파리 협정의 목표를 달성하기 위해 협력하기로 약속했다.
2015년 파리 협정 이후, 거의 모든 국가가 배출량 감축을 위한 개별 계획을 제출했다. 비록 이 협정을 강제할 방법은 없고, 이러한 계획들은 아직 전 세계 기온 상승을 1.5°C로 제한하는 목표에 비추어 미흡하지만, 그럼에도 불구하고 향후 국제 협력을 위한 기초로 널리 인정 받고 있다. 파리 협정은 다음과 같은 역할을 해야 한다.
- 각 국가가 배출량 제한의 비용을 더 잘 이해할 수 있도록 돕는다.
- 경제 주체들의 비용을 더욱 낮추기 위한 혁신을 촉진한다.
- BAU의 매력을 줄이는 규범을 강화한다.
- 제한을 시행하는 국가의 비용의 일부를 분담하고, 미래의 더 야심찬 협상을 위한 신뢰의 기반을 구축한다.
연습문제 4.18 이 단원의 게임들을 요약하기
다음 표의 범주를 사용하여 이 단원에서 다룬 각 게임을 분류하라. 마지막 열에는 해당 게임이 그 범주에 속한다는 것을 나타내는 주요 특징 한두 개를 적어보라.
- 작물 선택 게임 (그림 4.2b)
- 아담과 벨라의 오후(확인문제 4.2)
- 해충 방제 게임(그림 4.4b)
- 델마와 루이즈(그림 4.5)
- 디미트리오스와 아메라, 외환 딜러들 (확인문제 4.3)
- 도로의 좌측 또는 우측 주행 (4.13절)
- 프로그래밍 언어 (그림 4.22)
- 기후변화 (매-비둘기 게임) (그림 4.23c)
- 관개 게임 (그림 4.9)
- $100 나누기 (그림 4.16)
게임의 유형 | 범주 | 예 | 특징 |
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2인 동시게임 | 보이지 않는 손 게임 | ||
죄수의 딜레마 | |||
조정게임 – 이해관계의 충돌이 없음 | |||
조정게임 – 이해관계의 충돌이 존재 | |||
2인 이상 참여하는 게임 | 공공재게임 | ||
2인 순차게임 | 최후통첩게임 |