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《삼인조》의 실패로 어려움에 처한 그는, 자신이 쓴 시나리오를 가지고 제작자를 설득하다가 당시 명필름 심재명 대표를 만나게 되었다. 심재명 대표로부터 남북 분단을 소재로 한 박상연의 소설 'DMZ'를 영화화 한 《공동경비구역 JSA》의 감독을 제안받게 되고 소재나 미스터리 느낌의 줄거리에 끌려 그는 《공동경비구역 JSA》(2000년)의 감독을 맡았다. 이 영화는 감독의 의도와 유머가 살아 있으면서 사회적 의미도 담고 있어 관객의 호응을 받았으며 583만명의 관객을 동원하며 그 해 최고 흥행작이 되었다. 이 영화로 2000년 제21회 청룡영화상 감독상, 2001년 제37회 백상예술대상 영화감독상, 도빌 아시아영화제 작품상, 제38회 대종상 영화제 최우수작품상을 수상했다.