초록 ▼

Ⅰ. 연구의 목적과 수행과정

□ 연구의 목적
• 생태-경제 통합 체계를 분석하는 모형을 개발하는 방법론을 국내에 소개함으로써 지속 가능한 발전을 도모
- 현재 우리나라는 생태계의 동태성을 고려하기보다는 단순히 경제산업과 오염물질 배출간의 관계에만 치중하고 있음

• 기존의 방법을 분석하여서 생태계와 경제계간의 연계구조에 대한 동태적인 체계를 구축함으로서 지속 가능한 발전을 위한 적절한 방법을 제시하고자 함

□ 연구의 수행과정
• 본 연구의 제1차 년도(2002년)에는 기존의 환경-

Ⅰ. 연구의 목적과 수행과정

□ 연구의 목적
• 생태-경제 통합 체계를 분석하는 모형을 개발하는 방법론을 국내에 소개함으로써 지속 가능한 발전을 도모
- 현재 우리나라는 생태계의 동태성을 고려하기보다는 단순히 경제산업과 오염물질 배출간의 관계에만 치중하고 있음

• 기존의 방법을 분석하여서 생태계와 경제계간의 연계구조에 대한 동태적인 체계를 구축함으로서 지속 가능한 발전을 위한 적절한 방법을 제시하고자 함

□ 연구의 수행과정
• 본 연구의 제1차 년도(2002년)에는 기존의 환경-경제 모형 연구에 대하여 이론적으로 평가해 보고 체계동태학적인 방법론에 의한 생태-경제 통합모형의 특성과 우리나라에의 적용가능성을 타진하여 그 가능성을 제시
- 그리고 지방자치단체들이 수행하고 있는 참게방류사업의 생태-경제 효과를 분석하는 시범적인 모형구축을 시도

• 제2차년도 연구인 본 연구에서는 기존의 지속가능성 평가를 위한 방법론과 관련 모형을 검토해 보고 체계동태학적인 접근방법을 이용한 생태-경제 통합 모형을 실제 개발할 때 요구되는 지리물리학적인 구조와 생태학적인 원칙과 기준을 제시
- 그리고 한국의 생태-경제 체계분석을 위한 모의실험 모형을 개발하여 실제 적용함으로써 동 방법론의 유용성을 평가

Ⅱ. 국가 및 지역의 지속가능성 진단에 관한 선행연구 검토

□ 지속가능성 개념과 유형
• 지속가능성의 개념: 환경자원의 재생산율을 넘지 않는 환경이용 행위

• 지속가능성의 유형
- 약한 형태의 지속가능성 : 인간이 만든 자본이 자연자본에 의해서 제공되
는 서비스를 효율적으로 대체할 수 있는 대체성이 높다는 개념
- 강한 형태의 지속가능성 : 위와 같은 대체성이 낮다는 개념

□ 적정규모이론과 환경용량
• 적정규모의 이론
- 환경이 지속적으로 활용되기 위해서는 총체적인 환경자원의 저량이 보호 되어야 한다는 것
- 경제발전은 좀 더 많은 통과자원량을 요구하지만 환경계 내에서는 통과자 원량은 지속적으로 성장할 수 없음
※ 통과자원량 : 환경계에서 채취되어 경제계를 거쳐서 환경으로 돌아가는 물질의 총량

• 환경용량의 개념에는 인간활동수용체로서의 자연환경과 자원 공급자로서의 자연환경이라는 두가지 관점이 내재

• 환경용량 평가방법에는 환경이용공간, 생태족적, 생태배낭, 생태적 효율성, 식품수송거리 등의 개념이 활용

□ 지속가능성지표와 개발동향
• 지속가능성지표
- 지속가능발전 현황과 그 변화 추이를 파악하기 위하여 그것을 가장 잘 나타내 줄 수 있는 한정된 수의 대표적인 통계
- 현재의 지속가능성 정도를 평가할 뿐만 아니라 각종 정책의 수립 및 집행이 지속가능성에 미치는 효과를 평가하는 척도로 활용

• 지속가능성지표로는 국제적 차원의 지표, 국가적 차원의 지표, 지역적 차원의 지표 등이 개발되고 있음

• 지속가능성 지표 종합
- 경제부문: 경제규모와 소득수준을 나타내는 GDP, 일인당 GDP, 소비수준, 투자수준, 에너지소비 등이 주요지표
- 환경부문: 온실가스배출, 도시의 대기질, 강의 수질, 산림지역 면적 및 산림 자원 이용수준, 보호지역 면적 등이 주요지표
- 사회부문: 빈곤인구비율, 지니계수, 실업률, 교육수준, 주거수준, 인구관련지표 등이 주요지표

□ 지속가능성 평가방법으로서의 체제분석법
• 체제이론과 체제분석법
- 생태계, 경제계, 그리고 사회계는 단순체계가 아닌 복합체계의 특성을 지님
- 이러한 생태-경제계를 우발적 특성, 계층적 통제, 의사소통 등의 특징을 지니는 하나의 복합체계로 간주하고 분석하려는 시도가 논의되고 있음

• 위치분석과 지속가능성평가지도
- 위치분석: 환경적, 정치적, 사회적, 경제적, 심리학적인 문제들은 때로는 상호 관련되어 있고 상호 내재되어 있거나 구조를 이루는 관계로 이해해야 함. 위치분석은 모든 의사결정과정을 명확하게 만들며, 정보를 설명하고 주제가 되는 것과 선택에 관한 것을 분명하게 함
- 지속가능성 평가지도: 위치정보를 설명하고 의사결정을 돕는 일종의 그래픽 툴로서 복잡한 문제 속의 중요한 차원들이 각각의 축으로 표현되는 지도로 구성됨

• 체계동태 모형의 개요와 특성
- 체계동태모형의 개요: 동태적 사고, 환류적 사고, 사실적 사고를 근본요소로 한 체계적 사고에 근거를 두고 있음
- 체계동태모형의 특성: 통계학과 이에 기초한 계량경제학 등 기존의 연구방법론과는 차이를 보임. 이들의 차이를 인식하고 상호보완적으로 활용한다면 보다 효과적인 정책결정을 할 수 있음

□ 요약
- 지속가능성 평가기준으로서의 물리적 환경용량을 분석하는 것에는 한계가 있음. 따라서 지속 가능한 발전의 핵심은 환경생태계의 물리적 한계가 꾸준히 유지되도록 관리하는 것임
- 지속가능성 평가를 위한 지표의 개발 방식은 각 부문간의 관계가 유기적으로 연결되어 있지 않으므로 지속 가능한 발전을 위한 종합적인 시각을 제시한다기 보다는 단편적인 시각에 머물게 될 우려가 있음

Ⅲ. 생태-경제 통합 체계동태 모형화의 기초이론과 모형
□ 개관: 생태-경제 통합모형화의 근본적인 목적
- 생태계와 사회계의 상호 작용관계로 나타나는 생태-경제 통합 복합체계의 구조를 우선적으로 밝히는 것
- 이러한 모형을 통하여 생태-경제 체계가 지속가능한 발전으로 나아가도록 도와줌

□ 생태계의 구조와 성장이론
• 생태계란 지구의 자연환경으로 생산자, 소비자, 분해자 등의 생물적 구성요소와 에너지, 물리적 요소, 화학물질 등의 비생물적 요소로 구성

• 단일 개체의 성장이론으로는 로지스틱 성장이론, 곰페르쯔 성장이론 등이 활용되고 있음

• 생태계의 에너지흐름과 먹이사슬은 포식자-피식자 모델로 분석 가능

□ 경제계의 구조와 성장모형
• 경제계의 구조와 성장
- 경제계는 재화와 용역을 생산하고 분배하는 체계로서 생산자와 소비자로 구성되며 가격을 매개로 하여 생산과 소비에 대한 의사결정을 수행
- 경제계는 수요와 공급의 상호작용을 통해 형성된 가격을 지표로 하여 재화와 용역을 생산하고 배분. 그러므로 경제계를 분석하기 위해서는 가격형성 기제의 이해가 선행되어야 함

• 시장가격의 결정구조: 이익을 최대로 내려고 할 때 가장 최적의 조건: MR=MC

• 경제계의 성장이론으로는 수요측면과 공급측면의 이론으로 구분됨
- 수요측면의 이론: 지역의 경제성장이 지역에서 생산된 재화나 서비스에 대한 수요에 의해 결정됨을 가정
- 공급측면의 이론: 수요중심의 접근법과는 달리 지역의 경제규모와 성장은 지역이 직면하고 있는 생산환경에 의해 결정됨을 가정. 지역의 생산기술, 요소가격, 요소스톡의 변화 등이 공급을 결정

□ 생태계와 경제계의 상호작용 모델
• 공유지의 비극: 많은 사람들이 한 목초지에서 양을 키우면서 계속해서 양을 방목하는 경우, 목초지와 양들이 공멸하는 결과를 초래

• 최적수확시기: 개인기업이 경쟁시장에서 언제 재생 가능한 자원을 수확하는 것이 가장 적절한지에 관한 논의

• 사회발전과 지속가능성:
- 종래의 성장위주의 개념에서 탈피하고 자원배분에 있어서 분배적인 정의를 제고하고 기회의 균등을 확보하는 것을 강조

□ 지속가능성 평가를 위한 지역생태-경제 통합모형의 구축
• 경제활동부문: 인구, 자본, 자원 등 생산요소를 투입하여 재화를 생산하고 생산된 재화를 소비 또는 투자하는 활동을 모형화하는 부문

• 생산요소부문
- 인구부문: 인구변화를 모형화하는 부문으로 인구규모를 나타내는 저량변수와 인구증가와 감소를 나타내는 유랑변수로 구성
- 자본부문: 경제활동에 투입되는 자본스톡의 변화를 모형화하는 부문. 자본규모를 나타내는 저량변수와 자본의 증가와 감소를 나타내는 유량변수로 구성
- 자원부문: 자원스톡의 변화를 모형화하는 부문. 자원규모를 나타내는 저량변수와 자원증가와 자원사용을 통해 감소되는 양을 나타내는 유량변수로 구성

• 환경 및 생태부문
- 환경 및 생태 부문: 지역의 환경수준 변화를 모형화하는 부문. 오염물질배출량과 환경수준을 나타내는 유량변수로 구성

• 사회발전부문
- 사회적 측면에서 지속 가능한 발전은 인간의 역사 속에서 형성된 질서와 도덕, 윤리, 복지 제도 및 법 등의 역사문화와 풍속의 지속성을 의미
- 사회발전을 모형화하는 변수를 정립하는 것이 용이하지 않고 이에 대하 연구도 거의 전무한 상태임

Ⅳ. 시범모형: 한국의 생태-경제 통합체계 동태 모형

□ 본 장에서는 앞 장에서 제시한 지역 생태-경제 통합모형에 우리나라의 실재 자료를 적용하여 시범적인 모의실험을 수행함으로써 이러한 방법론의 향후 활용가능성을 점검해 봄

□ 한국의 생태-경제 통합 체계분석을 위한 기초자료
• 자연자원
- 일본 제국주의 지배와 한국동란을 겪으며 산림이 크게 훼손된 상태
- 꾸준한 산림녹지화사업의 추진과 에너지 현대화로 인하여 임목 축적량이 크게 증가하고 있는 추세

• 인구규모와 구조
- 인구증가율은 급격하게 감소, 경제활동참가율은 60% 내외, 고령인구의 비중이 점차 증가하는 추세

• 경제활동: 국내총생산 및 소비와 투자
- 1997년 말 외환위기를 맞이하여 위기에 처했으나 정부의 적극적인 경제구조조정정책으로 인하여 성장가도를 달리고 있음
- 국내총생산 중에서 12% 정도가 해외로 유출되고 나머지 88%정도는 국내소비(약 68.8%)와 투자(약 31.2%)에 쓰여짐

• 환경오염 물질 배출량 추이
- 대기오염의 경우, 아황산가스, 일산화탄소 등은 감소하고 있으나 오존, 질소산화물 들 자동차 배기가스 관련 오염물질은 증가하고 있는 추세
- 수질의 경우, 오염정도는 감소하고 있으나 비점오염원에 의한 수질 부하량은 증가하고 있음
- 폐기물의 경우, 1990년대 초반에 도입한 쓰레기종량제의 실시로 인하여 배출량이 크게 감소하고 있음

• 사회발전
- 최근 교육열이 높아지면서 국민의 평균교육수준은 10년을 넘으며 연령별로는 20대의 교육수준이 최고에 이름
- 그러나 낮은 청년 취업률과 상대적 빈곤의 심화 등으로 사회적인 불안요인이 심화되고 있음

□ 생태-경제 통합 모형의 분석과 평가

• 우리나라 과거 실적을 토대로 생산함수를 도출
- 노동과 자본만을 생산요소로 하는 생산함수를 1981년 이후의 분기별 자료를 이용하여 추정
- 생산함수의 추정결과
GDP = 0.045 x 노동력 투입＾(0.346) x 자본축적량＾(0.654)
(0.055) (0.017) R² = 0.94

• 인구 및 자원부문: 인구증가에 따른 출산율 감소와 출산율 감소에 따른 경제활동인구의 감소를 모형화 하였음. 토지자원에는 농지와 산지를 자연자원으로는 산림을 이용하여 자연정화능력으로 활용하였음. 환경오염이 일정한계를 넘어서는 경우 사망률의 증가, 자본의 감가삼각율의 급격한 증가 등 부정적 영향이 있을 것임을 가정

• 국내생산과 투자부문: 일부는 해외로 이전되고, 나머지는 국내투자와 소비에 배분. 투자부문은 생산을 위한 투자와 환경투자로 구분되며 환경투자는 수질, 대기, 폐기물 등에 배정되며 생산투자는 주택과 생산설비 투자에 배분

• 환경부문: 대기부문과 수질부문의 오염물질 발생량, 처리량, 자연정화량 등을 모형화. 여기서 오염물질은 생산과정과 소비과정에서 발생하는 것으로 가정. 현재의 모형은 폐기물 발생량은 포함하지 않았음. 대기오염 및 수질오염의 처리기능은 꾸준히 개선되는 것으로 가정

• 사회발전부문: 소득불균등을 사회불안과 갈등의 심화로 전체경제의 효율을 떨어뜨리는 요인으로 인식. 이러한 효과는 생산함수의 상수항에 영향을 주는 것으로 가정하고 이에 대한 시나리오 설정을 통해 그 효과를 분석

□ 정책 시나리오 설정 및 효과분석

• 현재의 생산 및 소비체계 등을 유지할 경우
- 일정시점을 지나서면 노동투입량의 감소로 인하여 일정 부분 성장한 후에 정체상태로 접어들 것이며 이에 따라 소비와 투자, 자본형성도 정체상태를 보일 것임
- 그러나 국민생산량과 투자의 증대에 따른 용지수요로 농지와 산지 면적은 지속적으로 감소할 것으로 전망
- 대기오염의 경우에는 지속적으로 악화되다가 경제성장 및 인구증가가 정체되면서 안정상태에 이르게 될 것. 임목축적량의 증가에 따른 자정능력의 향상으로 다소의 영향을 받는 것으로 보임
- 수질오염의 경우 대기오염과 달리 농지면적의 감소와 함께 자정능력이 감소하면서 더욱 악화될 전망

• 생산투자와 환경투자의 비중을 조정할 경우
- 환경투자를 20%로 상향 조정하였을 경우에는 경제는 여전히 성장을 거듭하다가 정체상태에 이름
- 수질오염은 급격하게 개선되나 대기의 경우 급격한 개선효과는 미약. 이러한 결과는 환경투자의 증대로 처리시설을 통해서 처리되는 수질오염물질의 량이 많아지나 대기부문에 배정되는 자원의 량이 적기 때문임
- 흥미있는 현상의 하나는 생산적 투자가 감소하면서 수질의 자정능력은 완만하게 감소하나 대기의 자정능력은 꾸준하게 증가하는 양상을 보임
- 위와 같은 결과는 생산적 투자가 지속적으로 이루어지기 때문에 수질오염을 정화시켜주는 농지의 면적은 감소하나 대기오염을 정화해주는 산림은 산림의 생산성을 증대시키기 위한 투자가 증가하면서 단위면적당 임목 축적량의 증대가 산지면적의 감소에 따른 영향을 능가하기 때문인 것으로 판단됨

• 사회발달로 인한 생산효율 향상의 경우
- 환경질의 개선이나 사회발전 등은 생산함수에 있어서 기술계수의 변화나 요소투입의 승수 변화로 나타날 것임
- 사회적 생산성이 향상되면 노동투입에 대한 승수가 증가할 것이고 경제전반의 효율성이 향상되거나 저하된다면 이는 생산함수의 기술계수변화로 나타남
- 사회발달로 생산함수의 기술계수가 증가하는 상황을 가정할 경우에는 일반적인 변화형태는 현상유지 시나리오와 유사하나 정체가 나타나는 시점이 보다 연장이 되는 일반적인 기술발전 효과와 동일해짐
- 그런데 단순히 생산적 효율만 증대시킬 경우 경제규모의 확대에 따라 대기, 수질오염 물질의 배출량이 급증하여 궁극에는 환경오염의 심화로 인한 사망률 증대, 자본침식량의 증대 등으로 생산활동의 위축을 초래
- 사회전체의 효율 향상은 환경오염과 자원고갈의 시기만을 늦출 뿐 근본적인 해결책이 되지는 않는다는 점도 지적되어야 할 것임
- 자원 및 환경이용 구조에 대한 근본적인 개혁 없이는 장기적인 지속 가능한 사회를 이룰 수 없을 것임을 시사

• 환경목표의 설정과 관리 대안의 모색
- 지속 가능한 발전을 위해서는 사회발전 투자, 교육개선 투자, 환경개선투자 등을 통해서 사회의 전반적인 자원이용 효율을 개선하려는 노력이 매우 중요하나 투자의 방향 조정이 요구됨을 시사
- 그런데 대기오염의 심화가 환경질 악화의 주요 원인으로 나타나고 있어서 대기오염에 대한 투자 배분율을 높이고 대기오염물질 처리기술을 획기적으로 개선해야 함을 시사
- 고도의 경제성장을 지속적으로 유지하고자 할 경우 환경질 악화가 경제성장을 저해하는 요인으로 작용

(출처 : 국문요약 7p)

Abstract ▼

This study is the second year outcome of a study to review and demonstrate the applicability of the ecosystem-economy integrated model using the system analysis approach.
In the first year study, this study theoretically reviewed the relationship between the human society and the nature and learn

This study is the second year outcome of a study to review and demonstrate the applicability of the ecosystem-economy integrated model using the system analysis approach.
In the first year study, this study theoretically reviewed the relationship between the human society and the nature and learned that we must construct and practise a new paradigm to harmonizing the environment, economy, and society all together if humanity want to achieve the sustainable development. After reviewing various methodologies to develop the environment - economy integration models, this study examined the integration of both the ecology and economic systems using the system dynamics approach and developed a demonstration model to assess the ecology-economy impacts of the clap discharge projects that Chung-Cheong and Kyong-Ki provinces have implemented for several years.
Based on the previous year's study outcomes, this study directly address the way how we can evaluate the sustainability of a region or nation. Methodologically, there are three approaches to measure and evaluate sustainability of a region and nation; they are analysis of environmental capacity, development of sustainability indicators (or index), systems analysis, etc. All these approaches have their own merits and demerits. However, considering both the complexity and dynamics of ecological economic systems, the systems approaches command great interest and potentials that we have witnessed last year.
After reviewing the structures and growth mechanisms of an ecosystem and an economic system and the interaction between them, this study developed a theoretical model on sustainability evaluation based on an integrated ecological-economic system approach. The theoretical framework of the model would be applicable for both regional and national scales with small modifications. The ecological-economic model is composed of four sub-systems: economic activities, production factors and natural resources, environmental pollution and management, and social development.
Along with the framework of the theoretical model, this study developed a system dynamics simulation model on integrated ecological-economic system for Korea. The model is an only primary model on Korea's ecological-economic system. However, it demonstrated some very interesting implications for Korea's future development, when we simulated the model with scenarios. The model, we believe, has a lot of potentials of further expansion and can be applied various policy simulation and scenario analysis.
Some of the implications are; with decreased rate of population growth and aging of the people, economic growth rate of Korea would be decreased resulting reducing environmental burdens; the water quality would be improved with increased environmental investment, but air quality would not. The natural purification capacity of water pollution would be reduced along with the reduction of agricultural lands, but that of air pollutants would not as the increased bio-mass of forest although the amount of forest land would be decreased continuously.
Concluding two years study on ecological-economic modelling, this study strongly believes that the system analysis approaches have a great possibility and could be a useful method to evaluate if an ecological-economic system is sustainable. However, we also suggest that the system analysis technique should be used with other techniques such as econometrics, GIS if some want to get better models to address various issues related with the sustainability.

(출처 : Abstract 189p)

목차 Contents

• 표지 ... 2
• 서 언 ... 5
• 국문 요약 ... 7
• 목차 ... 18
• 표목차 ... 22
• 그림목차 ... 23
• 제1장 서 론 ... 25
• 1. 연구의 배경과 필요성 ... 25
• 2. 연구의 방법 및 범위 ... 27
• 제2장 국가 및 지역의 지속가능성 진단을 위한 선행연구 검토 ... 31
• 1. 지속가능한 발전과 지속가능성 평가 ... 31
• 가. 지속가능성의 개념과 유형 ... 31
• 나. 지속가능한 발전 개념의 발전과정 ... 33
• 다. 지속가능성 진단방법 개관 ... 36
• 2. 지속가능성의 물리적 평가기준: 환경용량 ... 38
• 가. 생태학적 지속가능성과 환경용량의 기준 ... 38
• 나. 환경용량의 제 개념과 평가방법 ... 41
• 다. 환경용량에 대한 종합평가 ... 47
• 3. 지속가능성 진단수단: 지속가능성 지표와 지수 ... 48
• 가. 지속가능성지표 개발의 의의 ... 48
• 나. 지속가능성 지표의 개발 동향 ... 48
• 4. 지속가능성 평가방법: 체제분석법 ... 57
• 가. 체제이론과 체제분석법 ... 57
• 나. 체계분석을 위한 접근방법 ... 58
• 다. 지속가능성 평가를 위한 체계동태모형의 개발사례 ... 67
• 5. 요약 ... 83
• 제3장 생태-경제 통합 체계동태 모형화의 기초이론과 모형 ... 85
• 1. 개관 ... 85
• 2. 생태계의 구조와 성장이론 ... 87
• 가. 생태계의 구조와 특성 ... 87
• 나. 단일 개체의 성장이론 ... 88
• 다. 에너지흐름과 먹이사슬: 포식자-피식자(Predator-Prey) 모델 ... 90
• 3. 경제계의 구조와 성장모형 ... 93
• 가. 경제계의 구조와 성장 ... 93
• 나. 시장가격의 결정 구조 ... 93
• 다. 수요측면의 성장이론 ... 96
• 라. 공급측면의 이론 ... 98
• 4. 생태계와 경제계의 상호작용 모델 ... 100
• 가. 공유지의 비극 ... 100
• 나. 최적 수확시기(optimal harvesting timing) ... 103
• 다. 사회발전과 지속가능성 ... 104
• 5. 지속가능성 평가를 위한 생태-경제 통합모형의 구축방법 ... 106
• 가. 통합 모형의 일반적 특성과 구조 ... 106
• 나. 생태-경제 통합 모형의 하부구조와 특징 ... 108
• 제4장 시범모형: 한국의 생태-경제 통합체계동태 모형 ... 120
• 1. 개관 ... 120
• 2. 한국의 생태-경제 통합 체계분석을 위한 기초자료 ... 121
• 가. 자연자원 ... 121
• 나. 인구규모와 구조 ... 122
• 다. 경제활동 ... 123
• 라. 환경오염 물질 배출량 추이 ... 125
• 마. 사회발전 ... 126
• 3. 모형의 분석과 평가 ... 127
• 가. 모형의 개요 ... 127
• 나. 변수 및 파라메타의 초기값 ... 131
• 4. 정책 시나리오의 설정 및 효과분석 ... 135
• 가. 시나리오 구성의 원리 ... 135
• 나. 시나리오의 설정 ... 137
• 다. 시나리오별 효과분석 ... 138
• 라. 모델분석과 모의실험 결과의 시사점 ... 148
• 제5장 요약 및 결론 ... 150
• 1. 연구의 요약 ... 150
• 2. 향후 과제 ... 152
• 참 고 문 헌 ... 154
• 부 록 ... 164
• 부록 1: 한국의 지속가능성 평가를 위한 생태-경제 통합모형의 수식 ... 164
• 부록 2: 지속가능성 지표의 사례 ... 168
• 부록 3: 주요 지표와 자료 ... 172
• Abstract ... 189
• 집필자 약력 ... 191
• 끝페이지 ... 191