This study aims at elaborating a series of system models of the interactions between sustainability and economic development integrating various feedback structures from economic, social and environmental factors. System Dynamics approaches are subsequently sought to understand sustainable mechanisms entangled by coupling the three systems as well as to analyze a couple of local/regional development cases in Korea.
The thesis therefore consists of three essays dealing with System Dynamics modeling and its applications about human activities in socio-economic contexts and their environmental interactions. The first essay provides discussion on the sustainability mechanisms at the macro level of economy with building a general-equilibrium model internalizing newly highlighted factors as knowledge and/or technology and environmental variables, based on recent theoretical progress in the Endogenous Growth theory. Through the methods of system thinking of the model structure and simulating dynamic behaviors of the model, the sustainability mechanisms, such as the generic structures of growth and the balancing mechanisms, are found and discussed in terms of technology and/or knowledge accumulation.
The following essay is for the analysis of sustainable development at the local/regional level. The second model also presents some advanced chains of the sustainability mechanisms, such as the extended generic structures of growth, the eco-friendly value creation processes, and the revisited limit-to-growth structures, with incorporating socio-ecological factors as population, ecological resources, land stock, and socio-cultural capital, etc. The model is also applied to evaluate the local sustainability of the County of Damyang, JeollaNamDo where the New Bamboo Rehabilitation Project has been performed since 2002 as new development strategy. The case simulation suggests that the new development policy seems to be effective to enhance the local sustainability, and that such an approach can be fruitful to demonstrate the sustainability path of the locality illustrating the Damyang’s Sustainable Development Indicators Dashboard.
The final essay treats of an augmentation of UD (Urban Dynamics) models in economic and environmental contexts to analyze and suggest the sustainable development mechanisms at the metropolitan level. The final model also gives some extensions of the growth and limit-to-growth structures inherited from the traditional UD models, with incorporating various metropolitan components such as capital and land stocks, industrial activities, traffic and park services, and relevant environmental variables. The final model is applied to the simulation of the regional sustainable development and the regulations on the regional NO2 emission in the SMR (Seoul Metropolitan Region). The simulation is performed to evaluate the long-term impacts of the NO2 regulation stringency followed by the implementation of the Special Measures for Metropolitan Air Quality Improvement in 2005 addressed by the Ministry of the Environment, Korea.
Through the model elaborations and applications during the three essays, the thesis theoretically contributes to concretizing and modeling the sustainable development mechanisms suggesting the extended chains of the generic structures of socio-economic growth and the limit-to-growth feedback by coupling various factors as technology and/or knowledge, environmental and ecological resources, land and capital stocks, population and other social factors. The thesis furthermore contributes to provide empirical implications for developing and practicing sustainable local and/or regional strategies by suggesting a couple of prototypes for Korean localities.
본 논문은 인간의 경제활동과 그에 관련된 경제, 사회, 환경적인 피드백 구조를 통해 지속가능성과 경제발전의 상호작용에 대한 모델링을 시도하고, 시스템적 접근을 통해 지속가능성의 메커니즘을 탐색하는 데에 그 목적이 있다. 이러한 모델링과 시스템적 접근의 툴로서 최근 환경-사회-경제의 통합모델링에 주로 활용되는 시스템 다이내믹스를 활용한 분석이 제시되고 있으며, 시도된 일련의 모델링을 한국의 사례에 적용함으로써 실제적인 유용성도 제시하고 있다.
이러한 목적에 따라 본 논문은 인간의 사회경제적 활동과 환경부문의 상호작용에 관한 시스템 다이내믹스 모델링을 시도한 세 편의 에세이로 구성되어 있다. 첫번째 에세이는 기존의 거시경제 시스템 모델에 기초하여 기술, 환경 등의 새로운 변수들을 내재화시킨 내생적 성장이론의 주요 이론적 성과를 바탕으로 이를 일반균형 다이내믹스 시스템으로 모델링하고 이 피드백 구조로부터 지속가능성 메커니즘의 규명을 시도한다.
두번째 에세이는 지역경제 수준의 분석으로서, 첫번째 일반균형 모델의 성과를 기반으로 인구, 생태자원, 토지자원, 사회/문화자본 등의 사회환경적 변수들을 추가함으로써 확장된 본원적 성장구조와 친환경적 가치창출, 성장의 한계 등의 피드백 구조를 도출하고 지속가능성의 메커니즘을 탐구한다. 아울러 이러한 모델을 전남 담양군의 대나무신산업 육성전략의 효과분석에 적용함으로써 친환경적 가치창출이라는 지속가능발전 메커니즘의 적용례를 분석하였고, 아울러 지속가능발전지표로의 활용례도 제시한다.
세번째 에세이는 광역수준의 사회경제 분석으로서, 기존의 도시성장 모델에 경제 및 환경적 변수들을 통합하여 모델링함으로써, 두번째 에세이에서 제시된 성장의 한계에 대한 구체적인 자원제약의 메커니즘을 제시하고 있다. 아울러 이 모델링을 활용하여 수도권의 NO2 배출규제 정책에 대한 효과와 정책대안 탐색을 위한 실제사례로의 적용례도 제시되어 있다. 이상과 같은 세 편의 에세이를 통해 본원적인 경제성장 구조와 성장의 한계로 대별되는 지속가능성 메커니즘에 관하여 기술/지식, 환경 및 생태자원, 토지자원, 인구 및 사회자본 등의 다양한 변수를 통합하여 그 의미를 확장시키고 새로운 시사점을 제공한 것이 이론적인 공헌점이라고 볼 수 있으며, 이러한 모델링을 통해 실제사례를 분석하고 정책적 시사점을 준 것이 실제적인 공헌점이라고 볼 수 있을 것이다.
