Understanding trade-offs and trade-off curves에 대해 알아보겠습니다.
이 글은 MARXAN conservation solutions에 소개된 원문을 번역·정리한 것입니다.
https://marxansolutions.org/understanding-trade-offs-and-trade-off-curves/
Understanding trade-offs and trade-off curves. - Marxan
A team of scientists constructed trade-off curves for a multiple‐objective trade‐off problem in the Ex‐Mega Rice Project (EMRP) region of Central Kalimantan, Indonesian Borneo. The area is a tropical peat forest region with substantial biodiversity b
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Understanding trade-offs and trade-off curves (트레이드오프 및 트레이드로프 곡선 이해)
트레이트오프란, 특정 품질이나 특성을 일부 줄이거나 포기하는 대신 다른 측면에서 이점을 얻는 의사결정을 의미합니다. 즉 한 측면이 증가하면, 다른 측면은 감소해야 하는 상황을 말합니다. 공간 보전 계획에서 모든 목표를 동시에 최대화할 수 있는 경우는 드물기 때문에, 목표 간에 종종 트레이드오프가 발생합니다.
이러한 트레이드오프는 트레이드로프 곡선으로 정량화하고 시각화함으로써, 의사결정자들이 목표 간 상충관계와 절충안을 보다 쉽게 파악하도록 도울 수 있습니다. 이는 정책 입안을 지도하거나 방향성을 제시하는 데 있어 매우 중요합니다.
예시: 인도네시아 보르네오 중부 칼리만탄 사례
과거 메가 라이스 프로젝트(Mega Rice Project, EMRP)가 진행되었던 인도네시아 보르네오 섬 중부 킬리만탄 지역에서, 한 연구팀이 다중 목표 간 트레이트오프 문제를 분석하기 위해 트레이드오프 곡선을 작성했습니다. 이 지역은 열대 이탄지(peat) 숲 지대로 생물다양성이 높으나, 농업 개발에 대한 강한 압력이 존재하며, 최근 이탄 연소로 인한 탄소 배출 문제가 심각해 전 세계적으로 주목받고 있는 곳입니다. 이때 지역 주민, 산업계, 글로벌 이해관계자들은 각각 지역 식량 생산, 지역 경제개발, 생물다양성과 탄소 배출 저감에 초점을 맞추고 있었습니다. 해당 경관은 생물물리적 조건과 과거 개발 이력 등으로 인해 이질성이 크게 나타나는데, 기존 숲, 훼손된 숲, 방치된 벌채지, 그리고 생산 활동이 이루어지는 토지가 혼재해 있었습니다.
열대림 지역은 생물다양성 보전, 생태계 서비스 유지, 임업·농업 등 생산 시스템을 동시에 고려해야 하는 상황에 놓입니다. 생산과 보전 사이의 트레이드오프를 해결하기 위한 대표적 전략으로 토지 분리형과 토지 공유형 방식이 제시되어 왔으며, 실제로 지역부터 국제적 정책까지 다양한 이러한 방식들이 활용되고 있습니다. 하지만 실제 경관을 대상으로 여러 이해관계자와 다양한 생태계 서비스를 함께 고려하여 두 전략이 미치는 영향을 평가하는 연구는 많지 않았습니다.
연구팀은 Marxan with Zones라는 도구를 활용해, 토지 공유형·분리형·혼합형 전략을 포함한 총 10가지 정책 시나리오를 분석했습니다. 이를 통해 탄소, 목재, 생물다양성 보전 목표를 충족한다는 전제하에, 소규모 농업과 팜유 생산 간에 발생하는 트레이드오프를 트레이드오프 곡선을 통해 확인했습니다. 자세한 내용은 프로젝트 커뮤니티 페이지에서 확인할 수 있습니다. (Community Page)
트레이드오프 곡선의 해석
아래 트레이드오프 곡선은 생물다양성, 산림(목재), 탄소 저감 목표를 달성한다는 조건하에서, 소규모 농업 및 팜유 생산 목표를 최대한 충족할 수 있는 정도를 나타냅니다. 축(scale)은 이해관계자 수요(소규모 농업)나 기존 팜유 개발 권한(팜유)을 기준으로 목표가 설정되며, 그래프에서 dashed line(100% 달성 시점)은 해당 목표가 완전히 충족됨을 의미합니다.
시나리오 종류:
- BASE (기본 시나리오)
- SHAREA-C (토지 공유형; A~C로 혜택과 제약 수준이 달라짐)
- SPAREA-C (토지 분리형; A~C로 혜택과 제약 수준이 달라짐)
- MIXA-C (혼합 전략; A~C로 혜택과 제약 수준이 달라짐)
여기서 'A'는 완만한 수준의 혜택(benifit), 'B'는 완만한 혜택과 제약(penalty)을 모두 고려, 'C'는 강한 혜택과 제약을 가정한 시나리오를 뜻합니다.
추가적으로, 각 시나리오에서 다른 모든 목표(생물다양성, 탄소, 산림)가 충족된다는 전제하에, 소규모 농업 생산을 최대화한 해(open circles)와 팜유 생산을 최대화한 해(closed circles)에 대해 구역(land) 구성 변화도 분석했습니다. 이를 통해 어떤 전략이 어떤 구역에서 어떤 용도로 배분되는지 파악할 수 있습니다.
이러한 트레이드오프 곡선은 다중 목표 간 상충관계와 잠재적 절충지점을 시각적으로 보여주어, 정책결정자와 이해관계자가 보다 효과적으로 협상하고, 전략을 수립하며, 미래 토지 이용 정책을 조정할 수 있도록 도와줍니다.
Law, E. A., Bryan, B. A., Meijaard, E., Mallawaarachchi, T., Struebig, M. J., Watts, M. E., & Wilson, K. A. (2017). Mixed policies give more options in multifunctional tropical forest landscapes. Journal of Applied Ecology, 54(1), 51-60. https://besjournals.onlinelibrary.wiley.com/doi/epdf/10.1111/1365-2664.12666