□ 생물정보학*과 물리학의 연구방법을 융합하여 △주가 △환율 △무역수지 등 주요 경제지표에서 나타나는 정보의 흐름을 분석/종합하여 국가 간 경제적 영향력의 관계를 파악할 수 있는 기술이 우리나라와 싱가포르 연구진에 의해 개발되었다.

    *생물정보학 : 생명과학과 정보학을 융합하여 복잡하고 방대한 생명현상의 정보를 컴퓨터 등으로 해석하는 학문

 ○ 서울대 윤성로 교수(39세)가 주도하고 김진규 연구원(제1저자), 세종대 김건 교수(제1저자), 싱가포르 경영대 안성배 교수, 경희대 권영균 교수가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 일반연구자지원사업(우수신진연구) 및 중견연구자지원사업(핵심연구)의 지원으로 수행되었고, 국제적으로 저명한 다학제(interdisciplinary) 온라인 오픈액세스 과학전문지인 ‘플로스 원(PLOS ONE)’최신호(1월 2일)에 발표되었다. (논문명: Entropy-based analysis and bioinformatics- inspired integration of global economic information transfer)

 

□ 최근 선진 기업은 기존의 마케팅 방식에서 벗어나 막대한 양의 정보(Big Data)를 수집/분석해 대상별 맞춤형 상품을 판매하여 큰 수익을 올리는 등 빅데이터에 주목하고 있다. 

 ○ 또한 세계 각국에서는 △주가 △환율 △무역수지 등 주요 경제지표를 장기간 수집한 경제 빅데이터를 분석해 국내외 다양한 경제현상을 이해하고 예측한다. 예를 들면, 1990년대 후반에 발생한 아시아 재정위기와 최근 유럽 재정위기의 주요 원인을 파악하거나, 향후 발생할 수 있는 경제문제를 예측하는데도 유용하게 활용된다. 

 ○ 경제 빅데이터를 분석함에 있어서 가장 중요한 핵심요소는 경제지표 간에 또는 국가 간에 정보 흐름을 파악하여 상호 영향의 방향과 정도를 밝히는 과정이다. 달러 대 원화 환율이 상승하여 무역수지가 악화되거나, 미국이나 중국의 경기가 호전되면 수출이 증가하여 국내 경기도 활성화되는 사례를 생각해 볼 수 있다. 그러나 이 과정은 복수의 국가에 대한 다수의 경제지표를 장기간 수집해야 하므로, 데이터가 방대하고 상당히 복잡하여 효율적으로 계산하고 통계적으로 유의미하게 검증하는 것이 매우 어렵다.

 ○ 또한 지금까지 대부분의 연구팀들은 물리학적 방법론(이전 엔트로피)을 활용하여 단일 경제지표만을 주목하고 분석해왔기 때문에, 다양한 경제지표가 복합적으로 작용하는 국가 간 경제적 영향력을 효과적으로 분석하는데 한계가 있었다.

□ 윤성로 교수 연구팀은 생물정보학과 물리학을 융합한 방법으로 장기간의 방대한 경제지표를 분석하고 검증하는데 성공하였다.

 ○ 사람의 생명현상은 DNA, RNA, 단백질 등 각종 생체물질의 상호 작용에 의해 일어나므로, 이를 설명하기 위한 다양한 생물학적 네트워크를 구축하고 있다. 특히 물질 간 상호작용과 영향력을 다양한 정보를 통해 파악하는 기술(차세대 시퀀싱 등)이 개발되었고, 다양한 빅데이터를 수집ㆍ분석하고 있다.

 ○ 연구팀은 이 점을 착안하여 신개념 경제 빅데이터 분석기법을 개발하였다. 우선 기존의 연구방법인 이전 엔트로피*를 사용해 연구대상 국가의 경제지표 간의 정보 흐름을 측정하고 통계적 유의성 검증을 거쳐 경제지표 네트워크를 만들었다. 이어서 생물정보학의 방법으로 각 국가별 경제지표 네트워크를 병합해 국가 간 상호 경제 영향력을 종합적으로 나타내는 국제경제 영향력 네트워크를 구축하였다.

     * 이전 엔트로피(transfer entropy) : 두 시스템이 주고받는 정보의 절대적인 양뿐만 아니라 정보의 방향도 측정할 수 있는 방법으로, 독일의 Schreiber 교수가 처음으로 제안함

□ 연구팀은 우리나라와 세계경제에 영향력을 미치는 주요 18개국*의 1994년 1월부터 2009년 9월까지 총 192개월간 수집된 5가지의 거시 경제지표**를 분석해 국가 간 경제적 영향력을 밝혀냈다.

     * 18개국 : 우리나라, 남아프리카공화국, 독일, 러시아, 멕시코, 미국, 브라질, 스페인, 아르헨티나, 영국, 이탈리아, 인도, 인도네시아, 일본, 중국, 캐나다, 포르투갈, 프랑스 (우리나라 외 가나다 순)

     ** 5개 거시 경제지표 : 산업생산지수, 주가지수, 소비자물가지수, 환율, 무역지수

 ○ 연구팀은 이미 잘 알려진 바와 같이 서방국가들의 영향력이 아시아 국가들보다 크고, 일본의 영향력은 아시아 외환위기 이후 급속도로 감소한 것을 확인하였다.

 ○ 또한 연구팀은 유럽연합(EU)에 속한 국가들의 상호작용이 매우 활발하고, 독일의 경우 EU에서의 영향력이 EU 외부보다 크며, 러시아는 상대적으로 경제적인 측면에서 서방국가들과의 연결정도가 미약하다는 사실도 규명하였다.

 ○ 한편, 우리나라는 1997년 외환위기 당시 외부 국가들의 영향을 크게 받았지만, 이를 효과적으로 극복하면서 국제적인 영향력이 점차 확대되었음을 연구팀의 분석결과로 재확인되었다.

□ 윤성로 교수는 “이번 연구성과는 생물정보학과 물리학의 방법론을 융합하여 경제 분야 빅데이터를 효과적으로 분석할 수 있음을 증명한 사례로, 향후 다른 종류의 빅데이터 분석에도 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다”고 연구의의를 밝혔다.