I. 서론

DMZ 일원 북한 전연지대(frontline zone adjacent to the DMZ, 前沿地帶, 이하 전연지대, FZD)¹⁾는 1953년 한국 군사정전에 관한 협정(Armistice Agreement, 이하 정전협정) 이후 형성된 북한의 전방지대(前方地帶)이며, 한반도 비무장지대(Korean demilitarized zone, 이하DMZ)와 맞닿아 있는 접경지대이다(Yi, 2023; Yi and Kreuter, 2024). 전연지대는 지리적으로 군사분계선(Military Demarcation Line, 이하 MDL)를 따라 동서방향으로 설정되어 있으며, 단순한 북측 경계지대를 넘어 대남 최전선의 전면적 전초기지에 해당한다. 따라서 전연지대는 DMZ 일원에서 남북한의 군사적 충돌 가능성이 현저하게 높은 공간이다.

역설적으로 전연지대는 6･25전쟁 이후 복원된 독특한 생물다양성과 풍부한 생태계서비스가 군사적 대립과 공존하는 특수성을 내재하고 있다. 전연지대의 영역은 황해남도, 황해북도, 그리고 강원도 남단의 주요 지역을 포함하며, 남측 민간인통제구역(Civilian Control Zone, 이하 CCZ, 민통선 이북지역, 민북지역 또는 민통선지역)과 수평적 다중스케일 차원에서 상호 조응하는 복잡계 사회-생태 시스템(complex social-ecolgocial systems, 이하 SES)이다(이훈종, 2025a). 따라서 전연지대는 군사적 통제뿐만 아니라 인간과 생태･환경이 상호작용하는 역동적 체계로서 지역 공동체의 사회･경제적 활동, 생태･환경을 포괄하는 공간이다. 연혁적으로 전연지대의 지리적 경계는 정전협정에 규정된 약 237km의 MDL과 DMZ가 형성됨에 따라 태동하였다(Yi and Kreuter, 2024). DMZ는 MDL로부터 남북방향으로 각각 2km 거리에 군사적 완충지대로서 설정되었고, 세 개의 육상 경계선으로 구성되었다(미국 국립문서기록관리청(US NARA), 2023, 1953년 정전협정 제1조 제1항-제4항). 남측 CCZ는 제4의 육상 경계선인 민간인통제선에 의해 설정되었고, 북측 전연지대는 육상 경계에 해당하는 북방한계선과 인접한 지역에서 시작되었다(이훈종, 2025b).

전연지대는 정전협정 이후 북한의 대남 전략에 따라 군사적 긴장지대로 공고화되고, 생태･경제적 여건은 이와 맞물려 동태적으로 변화하였다. 첫째, 북한은1960-70년대에 4대 군사노선의 하나인 ‘전 국토의 요새화’ 정책을 통해 DMZ 일원에서 군사시설을 확대하였고, 지상뿐만 아니라 지하 요새화를 추진하였다(통일부, 2023b). 더욱이 북한은1971년 김일성의 소위 ‘9･25 교시’에 따라 다수의 남침용 땅굴을 건설하였고, 전연지대의 인위적 교란이 강화되었다(한국학중앙연구원, 2023a). 둘째, 북한은1980-90년대 이후 군사적 관할구역 개편을 추진하고, 전연지대의 군사적 인프라를 확대하였다. 예를 들어, 북한은1993년 이후 정전협정에 따라 설치된 중립국 감독위원회(Neutral Nations Supervisory Commission, NNSC)의 기능과 활동 약화를 위해 중립국감독위원회 소속 체코슬로바키아와 폴란드의 감독관들을 추방하였다(경기도, 2023). 이와 함께 북한은 1990년대 ‘고난의 행군’²⁾ 기간 동안 식량 및 에너지 확보를 위해 다락밭 조성 및 산지 개간 활동을 광범위하게 추진하였고, 이는 전연지대 생태계의 구조와 기능에 비선형･비가역적 교란을 가중하였다. 셋째, 2000년대 이후 DMZ 일원에서 남북한의 군사적 긴장과 완화가 반복되고 있다. 예를 들어, 2018년 남북 정상회담을 계기로 남북 간 DMZ 내 감시초소(guard post, GP) 철수 등 접경지역의 군사적 대립을 제한하는 조치들이 시범적으로 추진되었다(문화체육관광부, 2023; 이훈종, 2025b). 그러나 실질적인 논의는 중단되고 군사적 긴장이 다시 고조되고 있다. 더욱이 북한은 접경지대를 새로운 ‘국경지대’로 선언하고, 2023년 말부터 소위 ‘적대적 두 국가론’을 주장하면서 군사적 통제와 남북한 교류 단절 정책을 강화하고 있다(조선중앙TV, 2023).

이상에서 전연지대는 상이한 남북한 체제, 군사적 대립, 정치･안보 관계 변화, 그리고 생태･환경 및 생태계서비스 변동이 중첩되는 복잡계 사회-생태 시스템(SES)이다. 그러나 현재까지 전연지대의 다층적 생태계서비스 가치평가 및 복합적 변동에 대한 분석은 군사･안보적 접근에 비해 현저히 미흡한 실정이다. 이와 같은 연구공백(research gap)은 전연지대를 넘어 DMZ 일원 남북한 접경지역 전체의 생태계 구조와 기능에 대한 통합적･체계적 이해를 어렵게 하고, 장기적으로 SES의 비선형적･비가역적 불균형을 심화시킬 수 있다. 따라서 본 연구는 전연지대의 토지이용과 다층적 생태계서비스의 시공간적 변화를 기반으로 생태계서비스의 비평형 시스템 동역학(non-equilibrium system dynamics, 이하 NED)에 대해 실증적으로 분석하였다. 본 연구의 주요 내용은 다음과 같다. 첫째, 1980년대 말에서 2000년대 말까지 전연지대의 토지이용 및 토지피복(Land-Use/Land-Cover, 이하 LULC) 변화를 정량적으로 분석하였다. 둘째, 전연지대의 LULC변화에 따른 다층적 생태계서비스 가치(ecosystem service values, 이하 ESVs)의 변화를 유형별･기능별로 정량적으로 분석하였다. 셋째, ESVs 민감도 계수를 산출하여 시계열 변화를 평가하고, 남측 CCZ와 비교하였다. 넷째, 전연지대의 생태계서비스 변화를 접경 생태계지리학(Transboundary Ecosystem Geography, 이하 TEG) 관점에서 남북한 생태･경제･환경공동체 조성과 연계하여 논의하였다.

II. 주요 개념 및 ESV 연구동향

1. 주요 개념

생태계서비스(Ecosystem Services, 이하 ES)는 ‘인류의 삶의 질 향상을 위해 자연자본이 제공하는 혜택 또는 편익’으로 정의된다(MEA, 2005; TEEB, 2010; Yi, 2017, 2019; 이훈종, 2024). 생물다양성과학기구(IPBES)는 ES에 대해 ‘자연이 인간에게 기여하는 가치(Nature’s Contributions to People, NCP)’로 정의하고 있으며, 생태자원 중심적 접근을 넘어, 책임(responsibility), 상호 호혜(reciprocity), 자연 존중(respect for nature)과 같은 윤리적･문화적 가치를 강조한다(Diaz et al., 2019). 이와 함께 토착민과 지역사회의 전통 지식체계 및 인간-자연의 통합적 웰빙(holistic people-nature wellness)에 기반하는 새로운 연구와 실천적 움직임까지 포괄하고 있다(이훈종, 2021, 2022). 생태계서비스 가치평가(ecosystem services valuation, 이하 ESV)는 복잡계 사회-생태 시스템(SES)에서 자연이 인간에 기여하는 가치, 그리고 인간-자연의 관계에서 생태적 가치를 이해하기 위해 수행하는 일련의 절차와 과정을 포함한다. ESV는 다양하게 합의된 평가 절차에 기반하여 논의되어 왔으며, 지리학, 인류학, 생태학, 경제학과 같은 학문 분야뿐만 아니라 토착민 및 지역공동체(indigenous peoples and local communities, IPLCs)의 전통으로부터 발전된 폭넓은 접근법과 가치평가 기법이 적용되고 있다(Yi et al., 2017, 2018, 2019; 이훈종, 2018, 2023).

접경 생태계지리학(TEG)은 공간적 차원에서 생태계 구조(structure), 기능(function), 과정(process)에 대해 다음과 같이 통합적으로 분석하고 이해한다(Bailey, 2009, 2014; 이훈종, 2025b). 첫째, 종･군집･에너지 흐름 등 생물학적 과정에 초점을 맞추는 전통적 생태학과 달리 공간성(spatiality)과 생태･환경 이질성(heterogeneity)에 주목한다. 둘째, 생태계서비스 가치평가(ESV)를 기반으로 공간적 상관관계로서 생태계서비스 간 트레이드오프(trade-offs) 및 시너지(snyergies)를 분석한다. 셋째, SES 관점에서 DMZ 일원 남북한 생태･환경을 인간과 자연의 상호작용으로 이해하고, 생태적 복합성에 대한 정책적 함의와 전망을 제시한다. 이와 함께 접경 또는 경계 등 인위적 요인에 의한 생태･환경의 변화 수준과 방향성을 분석한다. 따라서 FZD는 CCZ와 함께 6･25 전쟁 이후 비의도적으로 형성된 대칭적인 보존지역이라는 관점에서 접경 생태계지리학(TEG)에서 통합적 분석의 필요성이 높은 지역이라고 할 수 있다.

비평형 시스템 동역학(NED)은 SES에 대해 단일한 안정 상태로 수렴하는 평형적 체계가 아닌, 지속적 교란과 비선형적 상호작용 속에서 비평형적 변화(non-equilibrial change, NEC)와 다중 안정상태(multiple stable states)를 반복하는 역동적 체계로 이해하는 복잡계 과학(complex systems science, CSS)의 관점이다. 복잡계는 다양한 구성 요소간 비선형 상호작용을 통해 창발(emergence)과 임계전이, 자기조직화가 출현하는 체계를 의미한다(Holling, 2001; Cash et al., 2006). 고전적 평형 패러다임이 외부 교란 이후 원래 상태로 시스템이 복원된다는 가정을 전제하는 반면, NED는 교란의 누적과 임계점(tipping point)에서 발생하는 임계전이(critical transition, 이하 CT)³⁾와 레짐 전환(regime shift)의 촉발에 주목한다(Scheffer et al., 2001; Folke et al., 2004; Scheffer, 2009). 이러한 관점은 사회-생태적 회복탄력성(social-ecological resilience, 이하 SER)과 안정성(stability)을 구별하고(Holling, 1973), 다중스케일 차원에서 변화와 항상성(homeostasis), 예측 가능성과 불확실성이 어떻게 상호작용하는지 이해하는데 필수적이다. 따라서 NED는 지역적 교란이 상위･하위 스케일과 상호작용하며 체계 전환을 촉진한다는 관점에서 FZD 생태계 변화의 경로의존(path dependence) 및 히스테리시스(hysteresis)⁴⁾ 분석에 중요한 이론적 토대를 제공한다(Gunderson and Holling, 2002; Walker et al., 2004; 이훈종, 2020).

2. ESV 연구동향

<그림 1>에서 글로벌 ESV 연구동향은 생태자원 및 환경의 지속가능한 이용과 보전, 삶의 질 향상 등을 위해 국가별 ESV 활용 빈도와 수준을 나타내고 있다. 첫째, ESV 연구는 전 세계적으로 수행되고 있으며, 대다수의 ESV 연구는 유럽, 아메리카, 그리고 아시아･태평양 지역에서 수행되고 있다. 이와 대조적으로 아프리카 지역에서 ESV 연구가 상대적으로 미흡하게 수행되었다. 둘째, ESV 연구는 재정 자원이 충분히 확보된 국가와 지역에서 활발하게 수행되고 있다. 셋째, 국가별 ESV 연구에서 한국은 지난 25년간 주요 국가들 중에서 46편의 연구실적이 검색되었고, 성과순위에서 36위에 해당하였다. 이러한 결과는 전체 ESV연구성과에서 약 1% 미만이며, 현저하게 낮은 수준에 해당하였다. 주요 국가들의 ESV 연구 성과는 중국이 1,169편으로 가장 많았고, 미국 1,128편, 영국 646편, 독일 429편, 스페인 349편, 호주 306편, 네덜란드 301편, 이태리 273편, 인도 221, 캐나다 185편, 그리고 일본 88편으로 각각 나타났다. 넷째, 북한은 Elsevier B.V. Scopus® 및 글로벌 학술 데이터베이스(DB)에 등록된 ESV 연구 성과가 전무(全無)하게 나타났다. 다섯째, 최근 이훈종(2025a, 2025b)은 DMZ 일원에 대한 사회-생태 시스템 동역학 모델(Social-ecological system dynamics model, 이하 SEDM)을 통해 SES 관점에서 다중스케일(multi-scale)의 ESV 연구를 수행하였다. 또한 이훈종(2020)은 북한 전역을 대상으로 시계열 ESVs 및 2030년대 ESVs 변화 추세를 정량화하였고, 기후조절, 수자원 조절, 토양침식, 생물서식지 등 생태계서비스 기능을 평가하였다. 그러나, 전연지대를 대상으로 하는 ‘공간적으로 명확한(spatially explicit)’ 접근 방법론에 따른 ESV 학술연구는 현재 공백상태에 있다.

그림 1.

주요 국가별 ESV 연구동향(2000-2024년)⁵⁾
자료: Elsevier B.V. Scopus®(2025) (https://www.scopus.com)에서 저자 작성

III. 연구방법

1. 연구지역

본 연구에서 FZD는 DMZ 일원의 북측 경계공간이며, 수평적 다중스케일 차원에서 이훈종(2025b)이 측정한 남측 CCZ면적(i.e.,110,764ha)에 상호 조응하여 군사분계선(MDL)에서 5-6km이내로 설정되었다(표 1, 그림 2). 북측 FZD는 남측 CCZ와 마찬가지로 DMZ에 인접하여 높은 생물다양성과 다양한 생태계서비스를 제공하는 한반도의 핵심 생태축이다. 아울러 FZD는 북측 접경지역의 생태･환경적 특성을 대표하는 공간으로서, 남북한 접경지역의 생태계 구조와 기능에 나타나는 공간적･생태적 차이와 공통성을 규명하는 데 중요한 학술적 가치를 지닌다.

그림 2.

DMZ 일원 북한 전연지대(FZD)
자료: 저자 작성

본 연구의 공간적 범위에서 FZD는 DMZ와 인접한 황해도 및 강원도의 남단 지역을 포함하며, 2010년 북한 행정구역 및 명칭을 기준으로 개성시, 장풍군, 철원군, 평강군, 김화군, 창도군, 금강군, 고성군의 8개 시･군에 해당하는 지역이 포함되었다. FZD의 지형은 산지와 농지를 중심으로 형성되어 있으며, 하천과 초지, 습지 등이 전역에 분포되어 있다. FZD는 지형과 지세, 다양한 생태계, 행정구역 등을 종합적으로 검토하여 다음과 같이 3개 권역으로 분류될 수 있다. 첫째, 서부권역은 개성시와 장풍군 일원으로 남북한 공유하천인 임진강의 남북한 교차 유역을 경계로 중부권역과 연결된다. 둘째, 중부권역은 내륙지역인 철원군, 평강군, 김화군 일원이 해당하며 임진강에서 북한강까지 하천유역을 경계로 한다. 셋째, 동부권역은 북한강의 남북한 교차 유역에서 동부 산악지역과 동해안에 이르는 창도군, 금강군, 고성군 일원이 해당한다(Yi, 2023; Yi and Kreuter, 2024).

본 연구의 분석범위는 다음과 같다. 첫째, 공간적 범위는 DMZ에 인접한 FZD를 대상으로 분석하였다. FZD 경계 및 토지이용 데이터는 국토지리정보원(2023), 환경부(2023), Yi and Kreuter(2024)에서 추출한 벡터(SHP) 및 래스터(GeoTiff) 포맷의 Landsat 기반 토지피복 데이터를 적용하였다.⁶⁾ 둘째, 시간적 범위는 1980년대 말, 1990년대 말, 2000년대 말의 세 시기로 구분하였다. 셋째, 분석 단위(unit of analysis)는 남측 CCZ 분석과 동일한 30m 공간해상도의 토지피복도를 적용하였다(이훈종, 2025b). 위성영상 자료의 분류정확도는 평균 75% 이상에 해당하며, 시계열 ESV평가에 적합하다(Yi, 2017; 이훈종, 2020; 환경부, 2022). FZD 분석 면적은 111,836ha로 측정되었다(표 1). 해당 면적은 평양시 전체 면적인 1,100km²에 상당하며, 북측 DMZ 면적인 450km²의 약 250%에 해당한다(Yi and Kreuter, 2024). <표 1>에서 FZD 면적은 황해북도와 강원도의 행정구역에서 각각 26,307ha, 85,529ha이며 전체 구성비는 약 20%에 해당한다. 강원도 FZD 규모는 황해북도 FZD 규모 대비 약 325%에 해당하며 구성비는 각각 20.4%와 29.7%로 황해북도 FZD 구성비가 강원도 FZD에 비해 높게 나타났다.

시･군별 FZD 면적에서 황해북도 개성시는 해당 면적이 10,601ha이며 시면적 대비 31.9%이다. 한편 장풍군은 해당 면적이 15,706ha이며 군면적 대비 28.4%이다. 중부권역에서 강원도 철원군은 해당 면적이 18,607ha이며 군면적 대비 34.1%에 해당하고, 평강군은 해당 면적이 15,826ha이며 군면적 대비 19.5%이다. 김화군은 해당 면적이 14,305ha이며 군면적 대비 24.4%이다. 동부권역에서 창도군은 해당 면적이 9,775ha이며 군면적 대비 17.2%이다. 금강군은 해당 면적이 8,671ha이며 군면적 대비 9.5%이다. 동해안의 고성군은 해당 면적이 18,345ha이며 군면적 대비 21.5%이다. 따라서 황해북도의 개성시, 장풍군, 강원도의 철원군, 김화군, 고성군은 FZD 평균 비율인 20.4%에 비해 높은 수준의 구성비를 나타내고 있다. 기타 세부적인 내용은 <표 1>과 같다.

2. LULC 기반의 ESV

본 연구에서 LULC는 시가화･건조지역, 농업지역, 산림지역, 초지, 습지, 나지, 수역의 7개 항목으로 분류되었고, 바이옴과 연계되어 평가되었다. ESV는 코스탄자 연구진(Costanza et al., 1997, 2014, 2015)이 생태경제학에서 발전시킨 편익이전법(benefit transfer method, 이하 BTM)이 적용되었다. BTM은 현장 접근이 제한적인 DMZ, CCZ뿐만 아니라 FZD에 대한 ESV에 적용가능한 분석기법이다(Kreuter et al., 2001; Zhao et al., 2004; Plummer, 2009; Richardson et al., 2015). 생태계서비스 가치계수 환산, 생태계서비스의 유형별･기능별 분류는 이훈종(2020, 2021, 2025b)의 방법론을 적용하였다. 글로벌 가치계수(global value coefficient)는 U.S. Bureau of Labor Statistics(2024)에서 2023년도 미국의 평균 소비자물가지수(Consumer Price Index, 이하 CPI, https://www.bls.gov)가 적용되었고, 명목 미국달러(US$) 가치를 기준으로 단위면적(ha)당 생태계서비스 가치계수($･ha^-1･yr^-1)와 생태계서비스의 기능에 따른 가치계수($･ha^-1･yr^-1)를 적용하여 ESVs 변화를 평가하였다.

전연지대 ESV는 다음과 같은 함수방정식을 적용하여 분석하였다(de Groot et al., 2012). 첫째, 함수방정식 (1)에서 ESVs는 토지피복 k의 면적(Ak) × 가치계수(VCk)를 통해 측정하였다. 둘째, 함수방정식 (2)에서 생태계서비스 가치 변화율(ESVc)은 초기연도의 생태계서비스 가치(ESVinitialyear)와 최종연도의 생태계서비스 가치(ESVfinalyear)의 차이와 비율을 적용하여 측정하였다. 셋째, 함수방정식 (3)에서 기능별 생태계서비스 가치(이하 ESV_f)는 토지피복 k의 면적(Ak) × 기능별 가치계수(VCfk)를 통해 산출하였다. 넷째, 함수방정식 (4)에서 다층적 생태계서비스 가치(ESVm)는 서부지역(west region)에서 동부지역(east region)까지 토지피복 k의 공급 서비스(P(k)), 조절서비스(R(k)), 문화서비스(C(k)), 그리고 지지 서비스(S(k)) 합계를 통해 산출하였다. 다섯째, 함수방정식 (5)에서 민감도 계수(coefficient of sensitivity, 이하 CS)는 초기가치계수(VCik)를 ±50%씩 조정한 후 조정가치계수(VCjk를 통해 산출한 생태계서비스 가치(ESVj)와 초기 생태계서비스 가치(ESVi)의 차이와 비율을 적용하여 측정하였다(Yi and Kreuter, 2019).

IV. 연구결과

1. FZD의 토지이용 및 특성

FZD의 시계열 토지이용 및 분류항목별 규모(ha)와 구성비(%) 변화는 다음과 같다(그림 3, 표 2). 첫째, 시가화･건조지역은 1980년대 말 935ha, 1990년대 말 1,809ha, 2000년대 말 1,700ha로 변화하였고, 구성비는 각각 0.8%, 1.6%, 1.5%이다. 시계열 규모 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 765ha 증가하였다. 둘째, 농업지역은 1980년대 말 32,295ha, 1990년대 말 31,637ha, 2000년대 말 35,969ha로 증가하였고, 구성비는 각각 28.9%, 28.3%, 32.2%이다. 시계열 규모 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 3,674ha 증가하였고, 경사가 완만한 서부권역에서 크게 증가한 것으로 나타났다. 셋째, 산림지역은 1980년대 말 69,5051ha, 1990년대 말 68,732ha, 2000년대 말 70,335ha로 변화하였고, 구성비는 각각 62.1%, 61.5%, 62.9%이다. 시계열 규모 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 830ha 증가하였다. 넷째, 초지는 1980년대 말 7,137ha, 1990년대 말 7,936ha, 2000년대 말 1,816ha로 크게 감소하였고, 구성비는 각각 6.4%, 7.1%, 1.6%이다. 시계열 규모 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 5,321ha 감소하였다. 다섯째, 습지는 1980년대 말 22ha, 1990년대 말 100ha, 2000년대 말 72ha로 변화하였고, 구성비는 각각 0.1% 미만, 0.1%, 0.1%이다. 시계열 규모 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 50ha 증가하였다. 여섯째, 나지는 1980년대 말 1,222ha, 1990년대 말 1,093ha, 2000년대 말 1, 405ha로 증가하였고, 구성비는 각각 1.2%, 1.0%, 1.2%이다. 시계열 규모 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 183ha 증가하였다. 일곱째, 수역은 1980년대 말 720ha, 1990년대 말 482ha, 2000년대 말 539ha로 감소하였고, 구성비는 각각 0.6%, 0.4%, 0.5%이다. 시계열 규모 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 181ha 감소하였다.

그림 3.

FZD의 시계열 토지이용
자료: 저자 작성

FZD의 분류항목별 토지이용 누적 구성비는 누적막대 그래프를 통해 시계열 관점에서 분석할 수 있다(그림 4). 첫째, 시가화･건조지역은 해당 항목의 전체 규모 대비 구성비가 1980년대 말 21.0%, 1990년대 말 40.7%, 2000년대 말 38.3%로 변화하였다. 둘째, 농업지역은 해당 항목의 전체 규모 대비 구성비가 1980년대 말 32.3%, 1990년대 말 31.7%, 2000년대말 36.0%로 증가하였다. 셋째, 산림지역은 해당 항목의 전체 규모 대비 구성비가 1980년대 말 33.3%, 1990년대 말 33.0%, 2000년대 말 33.7%로 증가하였다. 넷째, 초지는 해당 항목의 전체 규모 대비 구성비가 1980년대 말 42.3%, 1990년대 말 47.0%, 2000년대 말 10.8%로 감소하였다. 다섯째, 습지는 해당 항목의 전체 규모 대비 구성비가 1980년대 말 11.3%, 1990년대 말 51.5%, 2000년대 말 37.8%로 변화하였다. 여섯째, 나지는 해당 항목의 전체 규모 대비 구성비가 1980년대 말 32.8%, 1990년대 말 29.4%, 2000년대 말 37.8%로 증가하였다. 일곱째, 수역은 해당 항목의 전체 규모 대비 구성비가 1980년대 말 41.4%, 1990년대 말 27.7%, 2000년대 말 31.0%로 감소하였다.

그림 4.

FZD의 분류항목별 토지이용 누적 구성비
자료: 저자 작성

토지이용 누적 구성비에서 농업지역은 1980년대 말 32.3%에서 2000년대 말 36.0%로 증가하였다. 또한 농업지역의 전반적 증가와 함께 시가화･건조지역, 나지 등 인공적 토지피복의 구성비가 증가하였다. 이와 대조적으로 초지, 수역, 산림지역 등 자연적 토지피복의 구성비는 시계열적으로 감소 추세를 나타내고 있다. <그림 4>에서 초지의 구성비는 1980년대 말 42.3%에서 2000년대 말 10.8%로 크게 감소하였다. 산림지역의 구성비는 1980년대 말 33.3%에서 2000년대 말 33.7%로 변화하였다. 수역의 구성비는 1980년대 말 41.4%에서 2000년대 말 31.0%로 감소하였다. 한편 습지의 구성비는 1980년대 말 11.3%에서 2000년대 말 37.8%로 증가하였다.

FZD의 시계열 토지이용은 농업지역의 증가와 밀접한 관련성을 갖고 있다. 이와 대조적으로 초지, 수역 등 자연적 토지피복은 시계열 분석에서 감소 추세를 나타내고 있다(그림 5, 6, 7). 따라서 농경지 확대는 초지의 규모 및 구성비에서 트레이드오프를 나타내고 있다. 그림 5에서 위성영상 분석을 통해 서부권역 FZD 내 농지의 증가와 초지의 감소가 각각 <그림 6> 및 <그림 7>에서 중부권역, 동부권역과 비교할 때 현저하게 나타난다.

그림 5.

서부권역 FZD의 위성사진(Google Earth, 2023)(위) 및 토지변화(아래)
자료: 저자 작성(백색: MDL, 황색: FZD경계)

그림 6.

중부권역 FZD의 위성사진(Google Earth, 2023)(위) 및 토지변화(아래)
자료: 저자 작성(백색: MDL, 황색: FZD경계).

그림 7.

동부권역 FZD의 위성사진(Google Earth, 2023)(위) 및 토지변화(아래)
자료: 저자 작성(백색: MDL, 황색: FZD 경계).

2. FZD의 ESVs 및 ESV_f 변화

FZD의 토지이용에 따른 ESVs는 1980년대 말 $66.06 million (KRW 92.4 billion, 1 USD=1400 KRW), 1990년대 말 $64.82 million (KRW 90.7 billion), 2000년대 말 $63.58 million (KRW 89.0 billion)으로 감소하였다. 시계열 ESVs는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $2.48 million 감소하였고, 감소율은 3.8%이다(표 3). 분류항목별 ESVs 변화는 다음과 같다. 첫째, 농업지역의 ESVs는 민북지역의 영농활동 증가에 따라 1980년대 말 $6.10 million, 1990년대 말 $5.98 million, 2000년대 말 $6.79 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 9.2%, 9.2%, 10.7%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.69 million 증가하였고, 증가율은 11.3%이다. 둘째, 산림지역의 ESVs는 1980년대 말 $43.09 million, 1990년대 말 $42.61 million, 2000년대 말 $43.6 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 65.2%, 65.8%, 68.5%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.51 million 증가하였고, 증가율은 1.2%이다. 셋째, 초지의 ESVs는 1980년대 말 $3.40 million, 1990년대 말 $3.78 million, 2000년대 말 $0.87 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 5.2%, 5.8%, 1.4%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $2.53 million 감소하였고, 감소율은 74.4%이다. 넷째, 습지의 ESVs는 1980년대 말 $0.89 million, 1990년대 말 $4.03 million, 2000년대 말 $2.90 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 1.4%, 6.2%, 4.6%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $2.01 million 증가하였고, 증가율은 225.8%이다. 다섯째, 수역의 ESVs는 1980년대 말 $12.58 million, 1990년대 말 $8.42 million, 2000년대 말 $9.42 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 19.0%, 13.0%, 14.8%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $3.16 million 감소하였고, 감소율은 25.1%이다.

FZD의 생태계서비스 유형별 ESVs 변화는 다음과 같다(표 4). 첫째, 공급서비스의 ESVs는 1980년대 말 $18.64 million, 1990년대 말 $18.72 million, 2000년대 말 $18.53 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 28.2%, 28.9%, 29.1%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.11 million 감소하였고, 감소율은 0.6%이다. 둘째, 조절서비스의 ESVs는 1980년대 말 $40.10 million, 1990년대 말 $38.53 million, 2000년대 말 $37.49 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 60.7%, 59.4%, 59.0%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $2.61 million 감소하였고, 감소율은 6.5%이다. 셋째, 문화서비스의 ESVs는 1980년대 말 $5.82 million, 1990년대 말 $6.01 million, 2000년대 말 $6.01 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 8.8%, 9.3%, 9.5%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.19 million 증가하였고, 증가율은 3.3%이다. 넷째, 지지서비스의 ESVs는 1980년대 말 $1.50 million, 1990년대 말 $1.56 million, 2000년대 말 $1.55 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 2.3%, 2.4%, 2.4%이다. 시계열 ESVs 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.05 million 증가하였고, 증가율은 3.3%이다. 따라서 시계열 ESVs의 유형별 변화는 문화, 지지서비스가 각각 3.3%, 3.3% 증가하였다. 이와 대조적으로 공급, 조절서비스의 시계열 ESVs는 각각 0.6%, 6.5% 감소하였다.

FZD의 생태계서비스 기능별 ESV_f 변화는 다음과 같다(그림 8). 첫째, 물공급 ESV_f는 1980년대 말 $3.48 million, 1990년대 말 $3.66 million, 2000년대 말 $3.46 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 5.3%, 5.7%, 5.5%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.01 million 감소하였고, 감소율은 0.2%이다. 둘째, 식량생산 ESV_f는 1980년대 말 $11.61 million, 1990년대 말 $11.55 million, 2000년대 말 $11.47 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 17.5%, 17.8%, 18.0%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.14 million 감소하였고, 감소율은 1.2%이다. 셋째, 원료물질 ESV_f는 1980년대 말 $3.55 million, 1990년대 말 $3.51 million, 2000년대 말 $3.59 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 5.4%, 5.4%, 5.6%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.04 million 증가하였고, 증가율은 1.1%이다. 넷째, 교란조절 ESV_f는 1980년대 말 $0.33 million, 1990년대 말 $1.49 million, 2000년대 말 $1.07 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 0.5%, 2.3%, 1.7%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.74 million 증가하였고, 증가율은 224.2%이다. 다섯째, 기체조절 ESV_f는 1980년대 말 $0.1 million, 1990년대 말 $0.16 million, 2000년대 말 $0.06 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 0.2%, 0.4%, 0.1%이다. 시계열 ESV_f변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.04 million 감소하였고, 감소율은 40.0%이다. 여섯째, 기후조절 ESV_f는 1980년대 말 $12.58 million, 1990년대 말 $12.44 million, 2000년대 말 $12.73 million으로 변화하였고, 해당 비율은 각각 19.0%, 13.1%, 20.0%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.15 million 증가하였고, 증가율은 1.2%이다. 일곱째, 물조절 ESV_f는 1980년대 말 $8.09 million, 1990년대 말 $5.43 million, 2000년대 말 $6.05 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 12.2%, 11.4%, 9.5%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $2.04 million 감소하였고, 감소율은 25.2%이다. 여덟째, 생물학적 조절 ESV_f는 1980년대 말 $2.58 million, 1990년대 말 $2.57 million, 2000년대 말 $2.52 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 3.9%, 1.6%, 3.9%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.06 million 감소하였고, 감소율은 2.3%이다. 아홉째, 식물수분 ESV_f는 1980년대 말 $1.31 million, 1990년대 말 $1.33 million, 2000년대 말 $1.14 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 2.0%, 0.6%, 1.8%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.17 million 감소하였고, 감소율은 12.9%이다. 열째, 침식조절 ESV_f는 1980년대 말 $0.41 million, 1990년대 말 $0.46 million, 2000년대 말 $0.10 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 0.6%, 0.2%, 0.2%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.31 million 감소하였고, 감소율은 75.6%이다. 열한째, 폐기물처리 ESV_f는 1980년대 말 $14.7 million, 1990년대 말 $14.65 million, 2000년대 말 $13.82 million으로 감소하였고, 해당 비율은 각각 22.3%, 17.7%, 21.8%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.88 million 감소하였고, 감소율은 5.9%이다. 열두째, 문화 ESV_f는 1980년대 말 $0.29 million, 1990년대 말 $0.57 million, 2000년대 말 $0.47 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 0.4%, 0.9%, 0.8%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.18 million 증가하였고, 증가율은 62.0%이다. 열셋째, 휴양 ESV_f는 1980년대 말 $5.53 million, 1990년대 말 $5.44 million, 2000년대 말 $5.54 million으로 변화하였고, 해당 비율은 각각 8.4%, 8.4%, 8.7%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.01 million 증가하였고, 증가율은 0.9%이다. 열넷째, 서식지 ESV_f는 1980년대 말 $0.02 million, 1990년대 말 $0.09 million, 2000년대 말 $0.07 million으로 증가하였고, 해당 비율은 각각 0.1%, 0.1%, 0.1%이다. 시계열 ESV_f 변화는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 $0.05 million 증가하였고, 증가율은 250.0%이다. 열다섯째, 토양형성 ESV_f는 1980년대 말 $1.48 million, 1990년대 말 $1.47 million, 2000년대 말 $1.48 million으로 변화하였고, 해당 비율은 각각 2.2%, 2.3%, 2.3%이다. 기타 세부적인 내용은 <그림 8>과 같다. 예를 들어, 연구결과에서 수역과 초지 감소에 따른 생태적 영향이 물조절과 침식조절에 큰 영향을 미치고 있다. 따라서 습지의 증가에도 불구하고 물조절과 침식조절 서비스의 감소가 나타났다.

그림 8.

FZD의 생태계서비스 기능별 ESV_f 변화
자료: 저자 작성

3. FZD 및 CCZ의 민감도 계수 및 변화유형 비교

FZD의 분류항목별 ESVs에 대한 민감도 계수의 변화는 다음과 같다(표 5). 첫째, FZD의 분류항목에서 생태계서비스 가치계수(VC)를 ±50% 적용한 농업지역의 시계열 ESVs 변화는 각각 1980년대 말 4.59%, 1990년대 말 4.59%, 2000년대 말 5.32%로 증가하였다. 해당항목의 민감도 계수는 각각 1980년대 말 0.09, 1990년대 말 0.09, 2000년대 말 0.11로 증가하였다. 둘째, 산림지역의 시계열 ESVs 변화는 각각 1980년대 말 32.61%, 1990년대 말 32.87%, 2000년대 말 34.29%로 증가하였다. 해당항목의 민감도 계수는 각각 1980년대 말 0.65, 1990년대 말 0.66, 2000년대 말 0.69로 변화하였다. 민감도 계수 산출에서 ESVs 변화율과 민감도 계수의 크기를 고려할 때 산림지역이 FZD의 ESVs에서 가장 큰 영향을 미치는 것으로 나타났다. 셋째, 초지의 시계열 ESVs 변화는 각각 1980년대 말 2.58%, 1990년대 말 2.92%, 2000년대 말 0.68%로 감소하였다. 해당항목의 민감도 계수는 각각 1980년대 말 0.05, 1990년대 말 0.06, 2000년대 말 0.01로 감소하였다. 분석결과는 초지의 감소가 FZD의 ESVs 변화에 미치는 영향력의 감소를 나타낸다. 넷째, 습지의 시계열 ESVs 변화는 각각 1980년대 말 0.67%, 1990년대 말 3.10%, 2000년대 말 2.28%로 변화하였다. 해당항목의 민감도 계수는 각각 1980년대 말 0.01, 1990년대 말 0.06, 2000년대 말 0.05로 변화하였다. 다섯째, 수역의 ESVs 변화는 각각 1980년대 말 9.52%, 1990년대 말 6.50%, 2000년대 말 7.41%로 변화하였다. 해당항목의 민감도 계수는 각각 1980년대 말 0.19, 1990년대 말 0.13, 2000년대 말 0.15로 변화하였다.

FZD의 시계열 민감도 계수를 종합적으로 검토하면 다음과 같다. 첫째, 2000년대 말 LULC 유형에서 산림지역, 수역, 농업지역의 상대적 중요도는 각각 0.69, 0.15, 0.11 순으로 나타났으며 ESVs 변화는 각각 34.29%, 7.41%, 5.32%에 해당하였다. 둘째, 2000년대 말 농업지역의 CS는 FZD와 CCZ가 각각 0.11, 0,04로 나타났다. 이러한 결과는 FZD에서 농업의 ESVs 기여도가 CCZ보다 크고, 다락밭, 농지확대와 같은 인위적 교란의 효과가 CCZ와 비교할 때 크게 나타났다(표 6). 농업지역의 CS를 통해 FZD에서 경작지 확대에 따른 초지감소 및 불모지 확대, 초지 및 산지개간의 경로의존성을 확인할 수 있다. 셋째, 초지의 CS는 FZD에서 0.05, 0.06, 0.01로 시계열 감소하였고, 2000년대 크게 감소하였다. 이와 대조적으로 CCZ에서 초지의 CS는 0.02, 0.02, 0.01로 시계열 변화하였고, 상대적인 변동성이 크지 않다. 따라서 FZD 내 초지에서 임계전이(CT)에 따른 생태적 교란을 확인할 수 있다. 넷째, 2000년대 말 습지의 CS는 FZD와 CCZ가 각각 0.05, 0.33으로 나타났으며 CCZ에서 습지의 ESVs 기여도가 FZD보다 크게 나타났다.

V. 논의

1. FZD 내 토지이용의 비평형 시스템 동역학(NED) 및 생태계서비스 변화

NED는 토지변화 과학(land change science, LCS)에서 LULC 변화의 원인과 결과를 통합적으로 이해하는 분석 틀을 제공한다. NED 관점에서 인간 활동은 LULC 변화를 통해 생태계의 구조와 기능을 재편하는 주요 동인이며, 기존의 균형 상태를 교란함으로써 새로운 사회-생태적 상태로 전이를 촉진하는 요인으로 작용한다(Chapin et al., 2000; Lambin et al., 2011). Foley et al.(2005)은 전 지구적 토지이용 변화가 생태계의 비선형적 변화를 촉발하며, 이러한 변화가 점진적 축적이 아닌 임계전이를 동반한다고 분석하였다. 또한 Turner et al.(2007)은 토지변화의 경로의존(path dependence)과 사회적 제도 요인이 토지피복 전환을 구조화한다고 분석하였다. 따라서 LULC 변화는 정치･제도의 외생적 충격과 생태･환경의 되먹임으로 결합된 NED의 핵심요인에 해당한다.

NED 관점에서 FZD 내 초지 감소와 농경지 확대는 점진적 토지이용 변화가 아니라, 외생적 충격과 군사･정치적 통제 구조가 중첩된 체제 전환(regime shift)이며, 이는 다중 안정상태와 경로의존성을 특징으로 하는 비평형 사회-생태 시스템 동역학에 의해 작동한다(Ostrom, 2009). FZD는 군사적 긴장, 토지이용 통제, 경작지 확대와 산림 황폐화 등 비선형적 교란이 중첩되어 온 공간으로, 전통적 균형모형으로 분석하기 어려운 시공간적 변동성을 보여준다. 특히 1990년대 식량위기 이후 FZD 내 다락밭 확장 및 산지 개간은 생태계 구조를 급격히 전환시키며, 공급･조절･문화･지지 서비스 사이의 다층적 재배치를 초래하였다. 따라서 FZD는 군사적 통제와 경작지 확대가 교차하며 생태계서비스 구조가 재편되어 온 대표적 사례 지역에 해당한다.

FZD는 CCZ와 함께 한반도 동서방향의 핵심 생태축(ecological axis)을 형성하며 다음과 같은 다층적 생태계서비스를 제공한다. 첫째, FZD는 DMZ를 가로지르는 임진강과 북한강을 통해 남북한 접경지역에 풍부한 수자원을 공급하고, 농지, 산림, 초지 생태계는 식량뿐만 아니라 원료물질 등 공급서비스를 제공한다. 둘째, 산림, 하천, 습지는 수질과 대기를 정화하는데 필수적인 조절서비스를 제공한다. 더욱이 산림은 탄소를 흡수하여 국지적인 기후조절뿐만 아니라 토양을 안정화하여 토양 침식을 완화하고 홍수와 산사태를 방지한다. 셋째, FZD 내 6･25 전쟁 및 다양한 역사･문화유산은 현세대와 미래세대에게 평화와 생태 보전의 중요성을 교육하는 문화서비스를 제공한다. 넷째, FZD 내 지지서비스는 멸종위기종을 포함한 생물다양성과 각종 생물의 서식지를 제공한다.

FZD의 시계열 ESVs 및 ESV_f 변화는 1990년대 ‘고난의 행군’ 시기에 다락밭 조성 및 경작지 확대, 토지황폐화와 밀접하게 관련되어 있다. 분석 결과에서 나지(barren land), 시가화･건조지역, 그리고 농업지역은 1980년대 말부터 2000년대 말까지 각각 183ha, 765ha, 3,674ha 증가한 반면, 초지는 5,321ha 감소하였다. 한편 산림지역과 습지는 1980년대 말부터 2000년대 말까지 각각 830ha, 50ha 증가하였고, 수역은 181ha 감소하였다. 북한은 1990년대 체제 균열과 식량 위기가 심화하면서, 초지와 산림지역이 황폐화되고 계단식 경작지가 확대되었다. 이는 2000년대 토지이용에서 큰 폭의 초지 감소와 농업지역 증가에서 음(-)의 상관관계로 나타난다. FZD 내 경작지 확대로 인해 공급서비스의 비중은 1980년대 말부터 2000년대 말까지 각각 28.2%에서 29.1%로 증가하였으나, 조절서비스의 ESVs 비중은 각각 60.7%에서 59.0%로 감소하였고, FZD 내 공급서비스와 조절서비스의 트레이드오프(trade-offs)가 심화되고 있다.

<그림 9>에서 2000년대부터 2020년대 중반까지 FZD 내 개성공단 일원에서 초지 및 산림 황폐화, 다락밭 확대, 동해안 불모지 증가의 시계열 변화를 확인할 수 있다. FZD는 1990년대 ‘고난의 행군’ 시기를 거치면서 토지이용의 경로의존(path dependence)과 농경지 및 초지 바이옴 생태계서비스의 비평형적 변화(non-equilbrial change, 이하 NEC) 과정을 뚜렷하게 나타내고 있다. 본 연구에서 FZD의 농업지역은 1990년대 부터 2000년대 까지 3,674ha 증가하였고, 이와 대조적으로 초지의 경우 5,321ha 감소한 것으로 나타났다. 이러한 초지와 농업지역의 트레이드오프(trade-offs)는 같은 시기 남측 CCZ 보다 높게 나타나고 있다(이훈종, 2025b). FZD는 초지 감소, 경작지 확대를 통한 토지이용 전환의 경로를 기반으로 단기적 공급서비스가 증가하였다. 그러나 토지변화의 비선형적･비가역적 속성으로 인해 중･장기적으로 침식 조절, 수자원 조절, 생물학적 조절, 폐기물 처리 등 조절서비스가 감소하고, 사회-생태적 회복탄력성(SER)이 감소하여 유역 단위 수계 교란, 산사태, 홍수 등 재해 피해가 증가하고 있다. 따라서 비평형적 변화(NEC) 과정에서 초지 생태계의 임계전이에 따른 경작지 확대 및 경로의존성은 심화될 것으로 예측된다.

그림 9.

FZD 내 개성공단 일원 토지황폐화 및 다락밭의 히스테리시스(위, 중간), 동해안 불모지 확대(아래)^9),10)
자료: Google Earth (2025)에서 저자 작성(백색선: MDL)

FZD 내 생태계서비스 유형별･기능별 변화의 함의는 다음과 같다. 첫째, 생태계서비스의 유형별 분석에서 문화서비스, 지지서비스는 각각 3.3%, 3.3% 증가하였다. 이와 대조적으로 공급서비스, 조절서비스는 각각 0.6%, 6.5% 감소하였다. 둘째, 시계열 ESV_f 규모는 2000년대 말 폐기물처리($13.82 million), 기후조절($12.73 million), 식량생산($11.47 million), 물조절($6.05 million), 휴양($5.54 million), 원료물질($3.59 million) 순으로 나타났다. 시계열 ESV_f 감소는 조절기능에 해당하는 침식조절(-75.6%), 기체조절(-40%), 물조절(-25.2%), 식물수분(-12.9%), 폐기물처리(-5.9%) 순으로 나타났다. 셋째, FZD는 CCZ와 마찬가지로 ESVs 및 ESV_f 변화에서 조절서비스의 구성비와 감소율이 가장 높게 나타났다. 그러나 FZD의 침식조절, 기체조절 기능의 감소는 CCZ의 침식조절, 기체조절 기능과 비교할 때 높게 나타났다.

2. FZD 내 생태계 파편화 및 생태계서비스 변화

FZD는 군사적 통제, 식량 위기, 생태계서비스 임계전이가 중첩되는 특수 공간으로, 토지이용이 시장 요인과 생태적 환경 수용력에 따라 점진적으로 조정되는 경관지역과 비교할 때 구조적으로 상이하다. 특히 1990년대 중반 식량 위기 및 체제 균열은 산지와 초지를 농지로 급격히 전환시키는 임계전이(CT)를 촉발하였고, 이는 점진적 토지변화가 아니라 생태･환경 체제의 레짐 전환(regime shift) 성격을 갖는다. 이러한 생태적 체제 전환은 단기적 식량공급 서비스 증대를 가져오는 반면, 동시에 조절서비스의 불안정성을 증폭시키는 양(+)의 되먹임을 강화시킨다. 따라서 FZD 내 생태계는 임계전이와 경로의존성을 나타내며 분절된 생태계가 고착화 될 것으로 예측된다.

<그림 10>에서 북한은 2024년 말부터 DMZ 내 사계 확보를 위해 불모지(barren land)를 확대하고 있으며, 대전차 장애물 건설과 경의선 사천강(砂川江) 철교 철거 등 남북한 간 지리적 단절을 강화하고 있다. FZD의 시계열 LULC 분석 결과에서 최근의 토지피복 변화는 자연적인 식생 천이 과정에 의한 것이 아니라 군사적 목적의 인위적 식생 제거, 경작지 확대 및 경계지역 단절과 같은 외생적 요인에 의해 주도되고 있는 것으로 나타났다. 이러한 변화는 DMZ 일원 서식지 연결성(habitat connectivity)을 약화시키고 생태계 파편화(fragmentation)를 심화시켜 생물다양성 감소와 생태계 기능 저하를 초래할 가능성이 높다. 특히 탄소저장, 물조절, 토양보전과 같은 조절서비스(regulating services)의 감소와 함께 야생동물 이동 통로의 단절로 인한 생태 네트워크의 약화가 예상된다. 더욱이 남북한의 군사적 대립이 심화될수록 FZD 내 생태계서비스의 공간적 분포는 더욱 비대칭적으로 변화하여 특정 지역에 서비스 공급이 집중되거나 반대로 급격히 감소하는 현상이 나타날 수 있다. 결과적으로 FZD는 자연적 요인이 아닌 지정학적･군사적 요인에 의해 생태계서비스의 구조와 기능이 재편되는 특수한 사회-생태시스템(social-ecological system)으로 이해될 필요가 있으며, 향후 생태계서비스의 지속가능한 관리와 남북 공동 보전전략 수립을 위해 이러한 외생적 교란 요인을 고려한 장기 모니터링이 요구된다.

그림 10.

북측 DMZ 내 남북한 연결도로 철거 및 대전차 장애물 설치(위) 및 경의선 사천강(砂川江) 철교 철거(아래)
자료: Google Earth (2025)에서 저자 작성(백색선: MDL)

이와 함께 FZD는 남북한의 군사적 긴장, 남북관계의 불안정성, 그리고 생태･환경의 회복탄력성(SER) 감소와 같은 다면적 불확실성에 직면해 있다. 북한은 2023년 말 남북한의 관계를 ‘적대적 두 국가’로 규정하고, 전쟁 중의 두 교전국 관계라고 선언하였다(조선중앙TV, 2023). 최근 김정은 국무위원장은 노동당 제9차 대회에서 한국 정부의 대북 정책을 비판하며, 대한민국을 “가장 적대적인 실체”로 규정하고 “한국을 동족이라는 범주에서 영원히 배제할 것”을 천명하였다(조선중앙TV, 2026)¹¹⁾. 더욱이 북한은 2026년 3월 최고인민회의 제15기 제1차 회의에서 기존 ‘사회주의헌법(2023년 9월 개정 헌법)’ 명칭을 ‘헌법(2026년 3월 개정 헌법)’으로 변경하고, 기존 제9조의 ‘자주, 평화통일, 민족대단결의 원칙에서 조국통일을 실현하기 위해 투쟁한다’는 조국통일 관련 조항을 삭제하였다. 또한 북한은 개정 헌법 제2조에 영토 조항을 신설하여 ‘조선민주주의인민공화국 령역은 북쪽으로 중화인민공화국과 로씨야련방, 남쪽으로 대한민국과 접하고 있는 령토와 그에 기초하여 설정된 령해와 령공을 포함한다. 조선민주주의인민공화국은 령역에 대한 그 어떤 침해도 절대로 허용하지 않는다’고 명시하고 대한민국을 접경 국가로 규정하였다. 따라서 북한 개정 헌법은 남북한을 각각 독립된 국가로 규정하였고, 군사분계선을 국가 간 실질적 국경선으로 설정하였다(국회 국가전략포털, 2026)

3. FZD 내 다원적 ESV 부재 및 가치위기

FZD 내 생태계서비스의 파편화와 임계전이(CT)는 초지 감소와 토지이용 변화의 문제뿐만 아니라, 군사 및 식량 중심적 가치가 제도적으로 우선되고, 조절･문화･지지 서비스 등 공공적 가치가 구조적으로 배제되는 ‘ESV 부재’ 및 ‘다원적 가치위기(diverse values crisis)’의 결과라고 할 수 있다. FDZ의 산지 개간과 다락밭 및 불모지 확대는 침식조절･물조절･재해완충 등 조절서비스 기능과 사회-생태적 회복탄력성(SER)을 감소시켜, 사회-생태적 취약성(social-ecological vulnerability)이 심화되는 구조를 고착화한다. 그러나 현재까지 FDZ의 ESV는 지리적 접근성의 제약과 관측 데이터 부족으로 인해 체계적인 ESV 연구는 제한적이다.

ESV는 도구적 가치(instrumental value), 관계적 가치(relational value), 내재적 가치(intrinsic value) 등 다양한 가치가 반영하여야 하며, 가치다원성(plural values of nature) 평가가 수행되어야 한다(Costanza et al., 2017; Pascual et al., 2023). 이러한 가치다원성 접근은 ESV를 기반으로 사회-생태적 관계를 통합적으로 이해하는 연구로 확장시키고 있다. 즉, 생태적 가치는 특정 지역의 역사적 경험, 제도적 맥락, 권력 구조, 그리고 인간-자연 관계 속에서 다층적으로 형성되는 가치가 평가되어야 한다. 또한 FZD와 같이 군사적･정치적 제약 속에서 형성된 가치는 남측 CCZ와 같은 맥락에서 다면적 가치의 형성과 변화를 이해하는 데 필수적이다. FZD는 군사적 제한으로 인해 인간 활동이 억제되면서 높은 생태적 잠재력을 유지하는 동시에, 군사적 통제와 식량 위기와 같은 정치･경제적 요인에 따라 농경지 확대와 생태계서비스의 비선형적 변화가 중첩되는 비평형 SES 동역학을 나타내고 있다. 따라서 FZD 생태계서비스의 시공간적 변화를 이해하기 위해서 생태적･제도적･경제적 가치가 통합된 가치다원적 ESV 접근의 확대 필요성이 제기된다.

4. Landsat 위성영상을 활용한 접경 생태계지리학(TEG) 연구

FZD는 군사･안보적 제약으로 인해 현지 접근과 조사에 한계가 존재하므로, 비접촉 방식으로 광역 공간을 지속적으로 관측하는 Landsat 등 위성영상은 장기 시계열 분석에서 효율적인 공간 데이터를 제공한다. 첫째, Landsat 위성영상은 현장 접근이 어려운 DMZ 일원 FZD 및 CCZ의 LULC 변화를 정량적으로 분석할 수 있다. 둘째, Landsat 위성영상은 시계열 분석 측면에서 1980년대 이후 축적된 북한 아카이브 데이터를 활용하여 생태계서비스의 장기적 변화를 분석할 수 있다. 이를 통해 1990년대 ‘고난의 행군’ 전후의 공간구조 변화를 정량적으로 분석할 수 있으며, 비선형적 토지변화 경로와 생태계서비스의 임계전이(CT)를 실증적으로 규명할 수 있다. 셋째, 다층적 생태계서비스의 정량화 측면에서 LULC 공간 데이터는 탄소저장, 수계조절, 서식지 보전 등 주요 생태계서비스 평가를 위한 기초자료를 제공한다. 넷째, FZD는 군사 경계선, 하천 수계, 산지 지형 등 복합적 경계가 중첩된 공간으로, 높은 공간적 이질성(spatial heterogeneity)을 갖고 있다. Landsat 등 위성영상은 이러한 이질성을 식별하고, DMZ 일원 토지이용 구조와 생태계 기능을 비교･평가하는 데 필수적이다. 또한, 남북한 접경지역의 생태계 불균형과 잠재적 생태･환경 리스크를 진단하는 접경 생태계지리학(TEG) 연구 촉진을 위한 과학적･실증적 데이터를 제공한다. 더욱이 Landsat 위성영상은 국내외에서 장기 시계열 연구에 활용되는 대표적 분광 위성으로서 국내외 활용도가 높다(Jensen, 2000, 2005; Lillesand et al., 2015). 국내 연구에서 이훈종(2020)은 시계열 Landsat 위성영상을 적용하여 북한 전역의 생태계서비스 변화를 최초로 분석하였다. 이민부 등(2005)은 위성영상을 활용하여 북한 서해안의 간척과 해안 변화를 탐지하였다. 홍석영 등(2008) Landsat 계열 위성영상을 적용하여 북한의 농업환경에 실증적으로 관측하였다. 향후 연구에서는 위성영상 자료와 InVEST (Integrated Valuation of Ecosystem Services and Tradeoffs), 생태계 생산함수기법(Ecological Production Function Method, EPFM) 등을 복합적으로 적용하여 FZD의 다원적 가치와 생태계서비스를 종합적으로 평가하는 후속연구가 수행되어야 한다(Nelson et al., 2009; Kareiva et al., 2011; Polasky et al., 2011; Sharp et al., 2020).

VI. 결론

DMZ 일원 북한 FZD는 1953년 정전협정 이후 설정된 북측의 군사적 통제 공간이다. FZD는 남측 CCZ와 수평적 다중스케일 차원에서 상호 조응하며, 비선형 상호작용과 임계전이(CT)를 내포한 복잡계 사회-생태 시스템(SES)이다. 또한 FZD는 남측 CCZ와 함께 전례 없는 군사･생태적 경계 공간으로서, 지난 70여년 간 접근이 제한되고 군사적 통제로 인해 독특한 생태적 구조와 기능이 형성되어 왔다. 본 연구는 Landsat 위성영상 기반의 LULC 데이터를 적용하여 FDZ의 시계열 ESVs 및 ESV_f를 평가하고, ‘공간적으로 명시적(spatially explicit)’ 접근 방법론을 통해 다층적 생태계서비스의 유형별･기능별 변화를 분석하였다. 이를 토대로 FZD를 1990년대 북한 체제 균열, 식량위기와 같은 외생적 충격과 군사적 통제, 그리고 정책의 제도적 요인이 생태･환경 변화와 중첩되며 상호작용하는 공간으로 해석하였다. 특히 본 연구는 이러한 변화가 단선적 균형 과정이 아니라, 반복적 교란과 적응 속에서 ‘다중 안정상태’가 형성･전환되는 비평형 시스템 동역학(NED)의 관점에서 FZD 내 생태계서비스의 사회-생태적 재편 과정을 분석하였다.

전연지대의 연간 ESVs는 1980년대 말 $66.06×10⁶에서 2000년대 말 $63.58×10⁶으로 약 3.8% 감소하였다. 다층적 생태계서비스 분석에서 문화서비스와 지지서비스는 각각 3.3% 증가한 반면, 공급서비스와 조절서비스는 각각 0.6%와 6.5% 감소하였다. 특히 물조절, 생물학적 조절, 침식조절, 폐기물 처리 기능이 뚜렷하게 감소하였고, 농지와 초지 바이옴의 트레이드오프가 확인되었다. 이는 전연지대의 토지이용 전환이 생태계서비스 포트폴리오를 재구성하며 사회-생태적 회복탄력성과 사회-생태적 지속가능성에 직접적인 영향을 미치는 구조적 요인임을 나타낸다. 더욱이 1990년대 ‘고난의 행군’ 시기 이후 초지 감소와 급격한 경작지 확대는 점진적 LULC 변화를 넘어, 초지 생태계의 임계전이(critical transition)에 따른 경작지 체계의 레짐 전환(regime shift)으로 해석될 수 있다. 연구결과는 FDZ의 토지이용 및 ESV 변화에 대해 비가역성(irreversibility), 비선형성(non-linearity), 히스테리시스(hysteresis)와 같은 복잡계 사회-생태 시스템(SES)의 요소를 통합적으로 적용하였다는 점에서 학술적 의의를 갖는다.

본 연구는 FZD 내 토지이용 변화와 생태계서비스 변동을 복잡계 과학(CSS)에 기반하여 분석하였다. 이를 바탕으로 FZD를 ‘정태적 군사공간’ 또는 ‘보호된 생태공간’으로 이해하는 기존 관점을 넘어, SES의 외생적 요인과 임계전이가 누적되며 새로운 체제로 전환되는 역동적 전이공간(dynamic transitional space), 즉 ‘비평형 사회-생태 시스템(non-equilibrium social-ecological system)’으로 재개념화하였다. 더욱이 FZD에 대해 기존의 안보･군사 중심적 범주에 한정하지 않고, 생태계서비스와 비평형 동역학(NED), 사회-생태적 회복탄력성(SER)을 통합한 융합적 분석틀로 확장하고, 남북한 접경지대 연구와 생태계지리학을 연결하는 접점으로서 ‘접경 생태계지리학(TEG)’을 제시하였다. 따라서 본 연구는 DMZ 일원의 남북한 생태계 공동관리와 보전전략 수립을 위한 복잡계 과학의 실증적 근거를 제공하며, 남북한 생태･환경 거버넌스 논의에서 FZD 생태계서비스를 통합적으로 이해하기 위한 기초자료로 활용될 수 있다. 나아가 향후 FZD-DMZ-CCZ를 포괄하는 통합적 비교연구는 접경공간의 생태･사회적 상호작용과 비평형적 변동 메커니즘에 대한 이해를 심화시킴으로써, 한반도 접경 생태계지리학(TEG)의 이론적･실증적 기반을 확장하는 데 기여할 것이다.