Lemma
수학, 거꾸로
도입 · 2010년 5월 22일

플로리다의 프로그래머 라즐로 하녜츠가 파파존스 피자 두 판 값으로 10,000 BTC — 당시 약 $41어치 — 를 보냈다.

16년 뒤, 그 10,000 BTC는 약 $10억짜리가 됐다. 역사상 가장 비싼 식사다. 자, 그렇다면: $41이 16년 만에 $10억이 되려면 *연 몇 %*가 있어야 할까? 라즐로의 저녁이 처음 $100만짜리가 된 건 언제였을까? 그리고 — 결정타 — 같은 속도가 이어지면 2046년엔 얼마가 될까?

이 세 가지 없이는 어떤 질문에도 답할 수 없다: , , . 따로 떨어진 주제가 아니다. 하나의 방으로 들어가는 세 개의 문이다 — 비트코인 같은 이야기를 찾아내는 바로 그 도구가, 같은 이야기가 말이 안 되는 순간도 짚어낸다. 이 페이지가 그 방이다.

위젯 A — 피자 슬라이더
라즐로의 $41 (P)$41.00
연이율 r189.0%
햇수 t16 yr
F = P(1+r)t$970.84M
도달 연도2026
$100.00$1.00K$10.00K$100.00K$1.00M$10.00M$100.00M$1.00B20102014201820222026
해보기: r을 10%(SPY 장기 수익률)까지 내려보자. 로그 축 위의 선이 거의 평평해진다. 다시 189%로 올려보자. 선이 가팔라진다. 로그 축의 기울기 = 이율. 지수 성장을 단 하나의 수 — '얼마나 가파른가' — 로 읽고 있는 셈이다.
흐름
1

얼마? — 피자를 미래로 보내기

이 지금까지의 속도를 유지한다면 10,000 BTC는 2046년에 얼마가 될까? $10억에서 시작해 ×2.89×2.89를 20번 더 곱하면 된다. 는 곱셈을 반복하는 일이고, 그 반복을 한 기호로 압축한 것이 다: . 직접 만져보자. _r_을 0.10 (SPY의 속도) 으로 끌어보면 미래가 폭삭 주저앉는다 — 같은 식, 다른 이야기.

def future_value(P, r, t):
    return P * (1 + r) ** t

future_value(41, 1.89, 16)     # ≈ 1.0e9    (Laszlo today)
future_value(1e9, 1.89, 20)    # ≈ 1.7e18   (BTC in 2046, if it keeps pace)
2

언제까지? — 피자가 \$100만이 된 건 언제?

질문을 뒤집어 보자. BTC의 실제 속도로 10,000 BTC가 처음 $100만을 넘긴 건 언제였을까? 곱하기로는 답에 닿을 수 없다. 지수를 되돌려야 한다. 가 바로 그것이다: 결과를 주면 몇 번 곱했는지를 센다. t=log(F/P)÷log(1+r)t = log(F / P) ÷ log(1 + r). 로그는 지수의 역함수이고, 서로가 서로를 정의한다. 답은 약 9.5년 뒤, 2019년 말. 어느 평범한 화요일에 그 피자는 백만 달러짜리 피자가 되어 있었다.

from math import log

def years_to_target(P, F, r):
    return log(F / P) / log(1 + r)

years_to_target(41, 1e6, 1.89)  # ≈ 9.5  (years since May 2010)
3

이율은? — 라즐로의 손실은 정말 '특별했나'?

$41이 16년 만에 $10억이 됐다는 사실은 안다. 하지만 r은 모른다. 지수 자체를 모르니 되돌릴 수 없고, 로그를 씌우면 엉뚱한 미지수가 빠져나온다. 세 번째 연산이 필요하다: . r=(F/P)(1/t)1r = (F / P)^(1/t) − 1. 금융에서는 이걸 이라 부른다. 1/16 제곱 — 분수 지수다. 답: 연 189%. 는 약 10%, 버핏의 버크셔(그의 투자회사)는 약 20%, 지난 25년간의 엔비디아는 약 33%. 비트코인은 — 189. 거듭제곱근은 정수가 아닌 지수일 뿐이다.

def implied_rate(P, F, t):
    return (F / P) ** (1 / t) - 1

implied_rate(41, 1e9, 16)     # ≈ 1.89   (189% / yr — Bitcoin)
implied_rate(100, 1000, 30)   # ≈ 0.08   (8% — boring SPY-ish)
이제 깨봐

“연 189% CAGR”이라는 한 숫자는 16년 동안의 요동을 가린다. 2018 → 2022 (고점에서 고점)로 CAGR을 계산해 보면 연 3% 남짓이다. 반대로 2020 → 2021 구간만 떼어 보면 **300%**가 넘는다. CAGR은 평균 지수 — 이율이 늘 일정했다고 가정한다. 단 한 번도 일정한 적 없었는데도 그렇다. 비트코인 이야기를 찾아낸 바로 그 식이, CAGR을 계산하는 순간 같은 이야기를 납작하게 짓눌러 버린다. 하필 잘못된 구간을 골라 팔면 당신의 ‘평균’은 189%와는 거리가 멀어진다.

한 식, 세 연산. F=P(1+r)tF = P(1+r)^t에는 미지수가 셋이다. 각 미지수가 서로 다른 문을 연다: F는 지수, t는 로그, r은 거듭제곱근. 지수·로그·거듭제곱근의 구조적 관계는 정확히 이게 전부다. 외워야 할 것은 식이지 연산이 아니다.

위젯 B — 세 개의 문
F = P · (1 + r)t
연산: 지수
F (미래 가치)
$970.84M
한 식. 세 미지수. 지수는 F를, 로그는 t를, 거듭제곱근은 r을 분리한다. 같은 기계, 세 문.
exercises · 손으로 풀기
1그래프 읽기

위 슬라이더는 기본값 그대로 두자: P = $41, r = 189%. y축은 로그로 바꾼다. 라즐로의 $41이 처음 $1,000,000을 넘는 건 대략 언제일까? (식 없이 그래프만 보고 답하라.)

2손으로 계산 · 72의 법칙계산기 없이

으로 SPY의 연 **8%**를 보자. $1이 두 배가 되는 데 몇 년이 걸릴까? 그리고 ln(2) ≈ 0.693과 작은 r에 대한 ln(1 + r) ≈ r 근사를 써서 이 법칙이 왜 성립하는지 보여라. 그런 다음 스스로 물어보자: BTC의 189%에서도 이 법칙이 먹힐까? (계산하지 말고 — 예측만 하라.)

3식 세우기

오늘 BTC를 $100어치 산다. 후하게 잡아서 BTC의 CAGR이 **연 50%**로 느려진다고 가정하자(지금까지 속도의 약 1/4). 10년 뒤 가치를 식으로 세우고 풀어라.

4손으로 계산 · 거듭제곱근계산기 없이

친구가 5년 전 BTC에 $1,000을 넣어 두었다. 지금은 $32,000이 됐다. CAGR은 얼마였을까? (힌트: 32 = 2⁵.)

5두 곡선의 교차

투자자 A는 2010년에 **SPY(연 8%)**에 $1,000,000을 넣었다. 투자자 B는 같은 해 **BTC(연 50%, 보수적으로 잡은 값)**에 단 $100을 넣었다. 몇 년이 지나면 B가 A를 따라잡을까?

6악마의 문제 · 거짓말탐지기로서의 로그

비트코인을 미래로 던져 보자. 오늘(2026) 10,000 BTC ≈ $10억이다. BTC가 16년치 CAGR인 **연 189%**를 앞으로 20년 더 유지한다면(2046년) 그 피자는 얼마짜리가 될까? 세계 GDP(~$110조)와 비교해 보라. 그 답이 지수 이야기에 대해 무엇을 말해주는가? log10(2.89)0.461\log₁₀(2.89) ≈ 0.461을 사용하자.

내 답$
왜 교과서는 이렇게 안 가르치나

대부분의 교과서는 로그를 “의 역함수”라고 정의하면서 시작한다 — 질문이 빠진 정의다. 독자는 왜 필요한지를 알기도 전에 기호부터 배운다. Lemma는 순서를 뒤집는다. 10,000 BTC짜리 피자가 질문이고, 지수·로그·거듭제곱근은 그 질문에 정직하게 답하는 유일한 도구로서 거기서 흘러나온다. 수학이 페이지를 정당화하지, 페이지가 수학을 정당화하지 않는다.

용어집 · 이 페이지에서 쓰임 · 8
exponent·지수
밑(base)을 자기 자신과 곱하는 횟수. 2³ = 8에서 지수는 3.
⚠ '지수'는 '주가지수'에서처럼 'index'라는 뜻으로도 쓰인다. 같은 한자, 두 역할.
logarithm·로그
지수의 역연산. log_b(x) 는 'b를 몇 제곱하면 x가 되는가'를 묻는다.
n-th root·거듭제곱근
n제곱의 역연산. x의 n거듭제곱근은 x^(1/n)이다.
⚠ '제곱근'만 쓰면 n=2 (square root). 다른 n에는 'n거듭제곱근'.
Bitcoin (BTC)·비트코인
2009년 익명의 '사토시 나카모토'가 만든 디지털 화폐. 신규 발행량은 약 4년마다 절반으로 줄어드는 고정 스케줄을 따른다.
compound interest·복리
원금 + 이미 쌓인 이자에 대해 다시 이자를 계산하는 방식. 매 기간 덧셈이 아니라 곱셈으로 불어난다.
CAGR·연평균 성장률
Compound Annual Growth Rate. CAGR = (F/P)^(1/t) − 1. P를 t년 동안 F로 키워낸, 그 식이 함의하는 연이율.
SPY·SPY
SPDR S&P 500 ETF — 세계 최대 규모의 상장지수펀드 중 하나. S&P 500 (미국 시가총액 상위 500개 상장기업) 을 추종한다. 장기 평균 연 약 10% 수익률로, 금융 논의에서 "지루하지만 정직한" 벤치마크로 쓰인다.
⚠ S&P 500 지수 자체와는 다르다 (지수는 직접 투자할 수 없다). SPY는 그 지수를 추종하는 여러 ETF 중 하나일 뿐 — VOO, IVV도 흔하다.
Rule of 72·72의 법칙
원금이 두 배가 되는 데 걸리는 시간 ≈ 72 / (이율 %). 연 8%면 약 9년.
⚠ 왜 72인가? ln(2) ≈ 0.693, 작은 r에 대해 ln(1+r) ≈ r. 따라서 t ≈ 0.693/r. 72는 약수가 많고 근사 오차도 적당히 흡수해서 머리로 굴리기 편하다.