다행위자시스템을 이용한 산림정책별 토지이용 변화와 영향 분석

A Multi-agent System to Assess Land-use and Cover Changes Caused by Forest Management Policy Scenarios

최근 지표환경변화과정에서 발생하는 복잡계적 특성에 대한 관심이 증가하고 있으며, 이러한 문제를 해결하기 위한 도구로 다행위자시스템에 대한 연구가 활발하게 이루어지고 있다. 이 연구는 최근 한국의 산림정책에서 중요하게 다루어지고 있는 산림개방의 문제를 사례로 토지피복변화의 직간접적인 영향을 평가할 수 있는 다행위자시스템(Multi-Agent System)을 개발하여, 강원도 평창과 정선의 가리왕산과 그 주변지역에 적용하였다. 이 연구에서 사용한 다행위자시스템은 LUDAS(Land Use DynAmic Simulator)로 인문환경과 자연환경의 공간적인 이질성과 상호작용을 동적으로 구현하는 강점이 있으며, 산지개방에 따른 사회 경제 및 자연환경적 영향을 종합적으로 비교 평가할 수 있는 장점을 가지고 있다. 모형은 인간 행위자와 그 의사결정으로 이루어져 있는 인문환경시스템, 자연환경과 산림생태계를 대표하는 자연환경시스템, 이를 연결하는 상호작용 연결고리와 정책 시나리오로 구성하였다. 모의 결과는 산림정책의 결과로서 지역주민의 소득과 생태계서비스의 가치, 소득 불평등의 정도로 도출하였다. 그 결과 최적의 산림정책 시나리오는 지형을 고려하여 산지를 개방하고, 지역주민을 대상으로 개방하며, 휴양지 목적의 산지 개방으로 도출되었다. 이 연구는 산림정책 수립과 토지이용 관련 정책연구를 위한 의사결정시스템 개발에 중요한 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다.

This paper presents a multi-agent system model of land-use and cover changes, which is developed and applied to the Gariwang-san and its vicinity, located in Pyeongchang and Jeongseon-gun, Gangwon province, Korea. The Land Use Dynamics Simulator (LUDAS) framework of this study is well suited for representing the spatial heterogeneity and dynamic interactions between human and natural environment, and capturing the impacts of forest-opening policy interventions to future socio-economic and natural environment changes. The model consists of four components: (1) a system of human population, (2) a system of landscape environment, (3) decision-making procedures integrating human(or household), environmental and policy information into forest land-use decisions, and (4) a set of policy scenarios that are related to the forest-opening. The results of model simulation by different combination of various forest management scenarios are assessed by the levels of household income, ecosystem service value and income inequality in the study region. As a result, the optimal scenario of forest-opening policies in the study region is to open the forest to local residential community for the purpose of recreation, considering the distinctive topographical feature. The model developed in this research is expected to contribute to a decision support system for sustainable forest management and various land-use policies in Korea.