생태체계의 안정성 조건

2013. 7. 18. 08:00모음집/복지와 시스템

사회사업은 생태체계의 공생성을 도모합니다. 

공생성을 도모하려면 

우선 생태체계가 안정적이어야 합니다. 


생태체계가 쉽게 붕괴되거나 해체되면 

이는 공생성의 약화로 이어지기 때문입니다. 


그렇다면 생태체계가 어떠한 위상구조를 가질 때 

안정성을 가지게 될까요? 

네트워크 이론에서 그 방법을 모색합니다. 


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다음은 무작위 네트워크의 견고성에 대한 그림입니다. 

특히 사고로 노드가 기능을 못하여 연결 즉 링크를 잃는 경우입니다. 

아래 그림에서는 총 9개의 노드가 사고를 당하는 것으로 가정합니다. 



사고 이전인 왼쪽과 사고 이후인 오른쪽 그림을 비교하면 

9개의 노드가 사고를 당하자 네트워크 대부분이 해체되는 것을 확인할 수 있습니다. 



이번에는 척도없는 네트워크의 견고성에 대한 그림입니다.

마찬가지로 9개의 노드가 사고를 당하는 것으로 가정합니다. 



무작위 네트워크의 경우와 같이 9개의 노드를 잃지만, 

전체 네트워크의 위상구조에는 큰 붕괴가 없습니다. 

물론 작은 해체는 있지만 전체를 해체시킬 정도까지는 아닙니다. 


이는 척도없는 네트워크가 허브를 가지고 있기 때문입니다. 

무작위 네트워크에서는 대부분이 비슷한 링크 수를 가지고 있지만, 

척도없는 네트워크에서는 소수의 특정 허브가 다수의 링크를 가집니다. 


따라서 사고의 경우에는 소수인 특정 허브가 선정될 가능성이 낮아지기 때문에 

사고가 발생해도 위상구조를 유지할 가능성이 높아지는 것입니다. 


이와같이 척도없는 네트워크는 허브를 가지고 있기 때문에 

사고에 강한 견고성을 가집니다. 


하지만 이는 다르게 생각하면 사고에는 강하지만, 

특정 허브만을 공격하는 경우에는 취약함을 예상할 수 있습니다. 


다음은 척도없는 네트워크에 사고가 아닌 공격이 이루어지는 경우입니다. 

마찬가지로 9개의 노드를 공격하지만, 주로 허브만을 공격합니다. 



앞의 사고와는 확연히 다르게 위상구조가 크게 해체됩니다.

다수의 링크를 가진 소수가 공격을 받아 전체 위상구조에도 크게 영향을 미쳤기 때문입니다. 


결국 위의 내용을 정리하면 

위상구조의 견고성 즉 안정성은 

무작위 네트워크보다 척도없는 네트워크가 더 유리함을 알 수 있습니다. 

하지만 척도없는 네트워크라 해도 허브 만을 선별하여 공격하면 이 또한 취약함을 알 수 있습니다. 


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위의 내용에 더하여 

이번에는 공격에 견고한 구조를 살핍니다. 


다음은 몇 가지 위상구조입니다. 


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위의 그림을 보면, 

왼쪽에 위치한 위상구조가 공격에 가장 취약합니다. 

한 노드에 모든 링크가 연결되는 중앙집중형이기 때문입니다. 


이번에는 가운데 위상구조를 살핍니다. 

가운데 위상구조는 복수의 허브를 가진 구조입니다. 

이는 왼쪽의 중앙집중형보다 공격에 견고합니다.

하지만 이 또한 허브를 선별 공격하면 쉽게 무너질 수 있습니다. 

 

가장 공격에 견고한 것은 오른쪽에 위치한 위상구조입니다. 

복수의 허브에 더하여 풍성한 우회경로를 가지고 있기 때문입니다. 

허브가 공격을 받더라도 충분히 우회할 수 있도록 구조를 만든 셈입니다. 


결국 오른쪽과 같이 복수의 허브를 갖추고 또 충분한 우회경로를 가지는 것이 

사고 뿐 아니라 공격에도 견고한 구조임을 알 수 있습니다. 


따라서 사고와 공격에 견고한 위상구조는 

첫째, 복수의 허브를 가진 구조, 

둘째, 풍성한 우회경로를 확보한 구조


이 두 가지가 위상구조의 견고성을 높이는 방법임을 예측할 수 있습니다. 


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사회사업은 생태체계의 공생성을 도모합니다. 


그렇다면 생태체계가 어떤 위상구조일 때 가장 안정적일까요?

생태체계 또한 네트워크이므로 위 결론과 같습니다. 

다만 한 가지 조건을 하나 더 추가합니다. 


첫째, 생태체계 구성원이 일정한 수 이상으로 많아야 합니다. (다수)

구성원이 너무 적으면 사고든 공격이든 취약할 수 밖에 없기 때문입니다. 


둘째, 생태체계 내 각 하위 그룹을 연결해 주는 복수의 마당발이 존재하는 것이 유리합니다. (복수의 허브)

셋째, 생태체계 구성원 간의 상호 관계를 살려 우회경로가 풍성해야 합니다. (풍성한 우회경로)


즉, 아래 그림으로 살펴보면 왼쪽에서 오른쪽으로 위상구조를 형성하면

훨씬 안정적인 생태체계를 구성할 수 있습니다. 



   →         →    


이 원리를 고려한다면, 

사회사업은 생태체계 구성원 간의 관계를 살려야 합니다. 


너무 적지 않은 구성원이 

가급적 상호 복잡하게 관계맺도록 합니다. 

이로써 생태체계가 안정적 구조를 갖추도록 합니다. 


이를 보통의 용어로 설명한다면,

당사자가 관계하며 살아가는 (지역)사회의 관계를 충분히 살린다는 의미이며,

곧 당사자의 바탕을 살린다는 의미입니다. 



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  1. http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0149763405001648 [본문으로]
  2. 참조) 링크, 바라바시, 동아시아 [본문으로]