본 학위논문에서는 경제-에너지-환경의 상호작용에 관한 경제동학적 접근을 적용하여 세 개의 실증연구와 한 개의 서베이연구를 진행하였다. 네 개의 연구들은 독립적이지만 공통적으로 온실가스 저감과 지속적 경제성장을 동시에 이룰 수 있는 저탄소사회로의 이행을 위한 정책적 시사점을 제공하는데 그 목적이 있다. 특히, 2장과 3장에서는 국제적인 시각에서 각 국가그룹들의 3E와의 상호작용을 분석하였으며 5장에서는 우리나라의 3E를 분석하여 국내와 해외의 조화를 꾀하였다. 화석연료 소비와 경제성장의 상관성은 선진국과 개도국 및 신흥국에서 각기 다른 양상을 보이고 있다. 선진국은 이미 과거에 경제발전을 이룩하였으므로 화석연료에 기반을 둔 경제에서 점차 이탈하고 있다. 반면, 급속히 성장하고 있는 개도국과 신흥국은 아직 화석연료가 경제의 중요한 동력원이다. 따라서 선진국에서는 화석연료의 부산물인 온실가스(탄소)배출과 경제성장 사이에 탈동조화가 일어나고 반면, 개도국 및 신흥국에서는 ...
본 학위논문에서는 경제-에너지-환경의 상호작용에 관한 경제동학적 접근을 적용하여 세 개의 실증연구와 한 개의 서베이연구를 진행하였다. 네 개의 연구들은 독립적이지만 공통적으로 온실가스 저감과 지속적 경제성장을 동시에 이룰 수 있는 저탄소사회로의 이행을 위한 정책적 시사점을 제공하는데 그 목적이 있다. 특히, 2장과 3장에서는 국제적인 시각에서 각 국가그룹들의 3E와의 상호작용을 분석하였으며 5장에서는 우리나라의 3E를 분석하여 국내와 해외의 조화를 꾀하였다. 화석연료 소비와 경제성장의 상관성은 선진국과 개도국 및 신흥국에서 각기 다른 양상을 보이고 있다. 선진국은 이미 과거에 경제발전을 이룩하였으므로 화석연료에 기반을 둔 경제에서 점차 이탈하고 있다. 반면, 급속히 성장하고 있는 개도국과 신흥국은 아직 화석연료가 경제의 중요한 동력원이다. 따라서 선진국에서는 화석연료의 부산물인 온실가스(탄소)배출과 경제성장 사이에 탈동조화가 일어나고 반면, 개도국 및 신흥국에서는 동조화가 진행 중일 것을 유추할 수 있다. 이와 같은 탄소배출-소득 간 탈동조화는 수렴가설과 환경쿠즈네츠곡선 가설(EKC)이라는 경제이론으로 뒷받침 할 수 있다. 수렴가설은 경제성장론의 전통적인 주제로 초기 1인당 소득이 낮은 국가들의 성장세가 초기 소득이 높은 국가들의 성장세보다 약하다는 것이다. 따라서 이 현상이 유지되면 저소득 국가들이 고소득 국가의 소득수준을 따라잡아(catch-up) 각국의 소득수준이 일정 수준으로 수렴하게 된다. 탄소배출이 경제성장의 부산물이므로 탄소에서도 수렴가설은 성립할 수 있다. 특히, 빠르게 성장하는 개도국과 신흥국에서 이와 같은 현상이 두드러질 것으로 보인다. EKC는 경제성장 초기에는 환경이 악화되다 일정 임계소득을 달성한 이후에는 소득이 증가함에 따라 환경의 질이 개선되는 역U자형 곡선이 나타난다는 가설이다. 이에 2장에서는 Kremer et al. (2013)의 동태적 패널임계모형(DP-TR)을 추정하여 105개 국가의 탄소배출의 수렴과 소득 간의 탈동조화를 동시에 분석하였다. 또한, Arellano and Bond (1991)의 동태 패널GMM모형(AB-GMM)을 추가로 추정하여 수렴가설을 분석하였다. DP-TR의 추정결과 지역별 그룹에서는 아시아태평양이 약 $14,000을 넘어서면서 탈동조화가 시작되었고 전체국가는 약 $7,100을 넘어서면서 탈동조화가 시작되었다. 그러나 이들 국가에서는 탈동조화 이전에 동조화 현상이 나타나지 않아서 EKC가설을 성립한다고 볼 수 없었다. 수렴현상은 유럽, 아메리카, MENA, 전체국가에서 추정되었다. 예상과 같이 주로 개도국과 신흥국으로 구선된 아메리카와 MENA에서 수렴속도가 빨랐다. 소득별 그룹의 분석에서 동조화와 탈동조화가 완전히 나타난 그룹은 고소득 그룹으로 약 $6,800이 임계소득으로 추정되었다. $6,800 이하에서는 탄소배출-소득 간 동조화가, $6,800 이상에는 탈동조화가 나타났다. 반면, 중소득 그룹에서는 탈동조화가 나타나지 않았고 저소득 그룹은 약 $250을 넘어서면서 오히려 탄소배출-소득의 동조화가 나타났다. 수렴현상은 고소득과 중소득에서 추정되었으며 고소득 그룹의 수렴속도가 매우 빨랐다. 그러나 아시아 및 태평양, 사하라이남, 저소득 국가에서는 아직 수렴이 나타나지 않았으므로 여전히 탄소배출이 안정세에 접어들지 못하고 성장세를 유지하고 있다고 유추할 수 있다. 문제는 향후 이들 국가들이 전 세계적인 온실가스배출을 증가시키는데 주도적인 역할을 할 것이므로 이 국가들의 배출저감이 반드시 필요하다는 것이다. 본 장의 결과에 따르면 청정에너지비중의 확대가 일반적으로 배출저감에 유의한 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고소득국가에서는 제조업의 비중이 증가하더라도 탄소배출 증가율이 감소하는 것으로 나타나 에너지를 효율적으로 사용하는 산업구조로의 전환이 탄소배출저감에 기여할 것을 유추할 수 있었다. 따라서 각국은 탄소배출저감을 위한 청정에너지비중의 확대와 저탄소 산업구조로의 개편을 병행해야 전 지구적인 온실가스 저감을 달성할 수 있을 것이다. 3장에서는 에너지-GDP의 탈동조화를 소파동분해라는 새로운 기법을 적용하여 분석하였다. 54개 국가의 1차 에너지소비량과 실질GDP를 활용하여 에너지-GDP 간 인과관계를 분석하고 인과성을 이끄는 결정요인이 무엇인지를 이항모형을 추정하여 밝혔다. 연구는 크게 2단계로 진행했다. 1단계에서는 54개 국가의 에너지소비와 GDP를 소파동변환으로 분해하여 단기, 중기, 장기의 시간-진동수영역 정보를 추출하였다. 추출한 두 시계열의 정보를 대상으로 GC검정을 수행하여 각 시간척도별 인과성을 분석하였다. 2단계에서는 GC검정 결과에 따라 54개 국가들을 인과성이 성립한 그룹과 인과성이 성립하지 않은 그룹으로 양분하였다. 연구의 목표가 에너지-GDP의 탈동조화 분석이므로 준거그룹을 에너지-GDP 비인과 그룹으로 설정하였다. 양분한 그룹들을 이항변수로 생성하고 비인과성의 결정요인으로 에너지효율성, 청정에너지비중, 제조업비중, 에너지순수입을 선정하여 로짓모형과 프로빗모형을 추정하였다. 논문의 주요결과는 다음과 같다. 첫째, 에너지소비와 GDP의 소파동분해 후 GC검정을 수행한 결과 상당수의 국가들에서 각 시간척도별로 인과관계가 바뀌었다. 둘째, 국가들의 에너지-GDP 비인과 확률에 유의한 영향을 미치는 변수들은 각 시간척도별로 상이하였다. 에너지효율성은 단기에 에너지-GDP 비인과의 확률을 높였으나 중장기에는 유의한 영향을 미치지 못했다. 청정에너지 비중은 중기에만 비인과 확률을 높였고 단기와 장기에는 유의성이 없었다. 에너지순수입은 단기에는 비인과 확률을 높였으나 장기에는 오히려 하락시킴으로써 장단기에 그 영향력이 달랐다. 반면, 제조업비중은 장단기에 모두 비인과 확률을 높였다. 위 결과를 바탕으로 저탄소사회로의 이행을 위해 필요한 정책시사점은 다음과 같다. 첫째, 에너지-GDP 인과관계의 장단기 동학이 다르므로 저탄소사회로 이행하기 위한 정책을 수립할 때는 목표기간을 고려해야 한다. 둘째, 중장기적 시각에서 저탄소사회로 이행하기 위해서는 청정에너지의 비중을 높이는 것이 주요하다. 셋째, 단기적인 시각에서는 에너지효율성을 높이는 것이 유효하나 장기적으로는 리바운드효과를 초래하여 저탄소사회로 이행에 큰 도움을 주지 못하였다. 넷째, 단기에는 에너지의 초과수요를 수입을 통해 충당하는 것이 유효한 정책이나 장기적으로는 에너지소비를 줄여 에너지순수입을 감소시키는 것이 유효한 정책이다. 3E의 상호작용이 현재 과거와 다른 양상을 보이면서 관련 연구들도 점차 증가하고 있다. 에너지 및 환경부문의 연구는 전통적으로 미시경제학의 분야였으나 최근 거시적 시각으로 3E를 분석해야 할 필요성이 증대되었다. 예를 들어, 탄소세와 배출권거래제 중 어느 정책이 경기변동의 안정화에 더 유익한지, 어느 정책이 사회후생에 더 유익한지, 탄소세가 부과될 때 경제 각 부문의 반응은 어떠한지와 같은 물음에 답하기 위해서는 거시경제분석이 필수적이다. 이에 4장에서는 거시경제모형의 큰 줄기인 DSGE모형과 거시계량 연립방정식모형으로 3E를 분석한 25개 연구를 정리하였다. 이와 같은 서베이 연구를 통해서 각 연구에서 사용한 모형별 특징을 정리함으로써 DSGE-3E와 거시계량-3E의 장단점과 상호 발전방향을 제시하였다. 또한, 각 모형에서 수행한 시뮬레이션의 결과를 정리하여 향후 에너지 및 환경정책들의 적절성을 평가하였다. 4장은 아직 우리나라에 E3ME 같은 이론적 정합성이 높고 대규모의 3E모형이 없으므로 향후 한국형 3E모형의 개발에 반드시 선행되어야 할 연구라는 점에서 큰 의의가 있다. 4장에서는 DSGE-3E모형과 거시계량-3E모형을 검토하여 한국형 3E모형의 개발을 위한 사전작업을 수행하였다. 5장에서는 한국형 거시계량-3E모형을 구축하였다. 기존의 대표적인 거시계량모형들을 벤치마크로 삼아 거시경제의 수요와 공급부문을 확장하였고 에너지부문도 원별-업종별로 확장하였다. 또한, 환경부문을 탄소배출량으로 구성하여 탄소세가 경제와 에너지에 미치는 영향을 모형화하였다. 모형은 크게 거시경제의 지출부문, 생산부문, 물가부문과 에너지소비 및 가격부문, 환경부문으로 구성된다. 63개 행태식과 17개 정의식을 포함하여 총 80개의 방정식으로 구성된다. 변수는 내생변수 80개, 외생변수 13개로 총 91개이다. 추정에 사용한 표본은 최대 1981~2014의 연별자료이며 최소자승법(OLS)으로 추정하였다. 거시경제의 지출부문은 12개, 물가부문은 4개, 생산부문은 17개로 총 33개 변수로 구성하였다. 에너지부문은 최종에너지소비를 기준으로 원별 및 부문별로 세분화하여 원별로는 석탄, 석유, 전력, 도시가스, 열, 신재생의 6개 에너지원으로 구분하고 화석연료는 소비비중이 큰 부문을 구분하여 석탄 4개, 석유 8개, 전력 7개, 도시가스 3개로 구성하였다. 따라서 에너지소비부문은 총 24개 부문으로 구성한다. 24개 원별 및 부문별 에너지소비는 그에 대응하는 부문의 GDP와 원별 에너지가격의 함수형태로 구성하였다. 환경부문은 탄소배출량으로 구성한다. 배출량의 대부분을 차지하는 에너지소비로 인한 탄소배출은 정의식으로 직접 생성하고 그 외 기타 배출량은 GDP의 함수로 추정하였다. 모형의 역사적 모의실험 결과 대부분의 변수들의 MAPE는 8% 이내로 양호하였다. 정책시뮬레이션은 국제유가와 원자재가격 1% 상승, 원달러환율 1% 하락, 미중일GDP 1% 하락, 시장금리 25bp 하락, 정부경상지출 10조원 증가, 탄소세 1만원 부과의 총 6개 시나리오를 수행하였다. 특히, 이 중에서 탄소세 부과 시나리오 결과에 따르면 탄소세 1만원 부과는 경제에 무시할 수 없는 파급효과를 미쳤다. 6개의 시나리오분석 결과 모두 경제이론과 부합하는 결과를 보였으며 선행연구들의 파급효과와는 조금씩 달랐다. 이는 본 장의 모형에서는 에너지부문이 실물부문과 연결되었고 금융통화부문이 축소되는 등의 구조상의 차이점이 주요한 것으로 보인다. 또한, 선행 거시계량모형에서는 분기별 모형을 사용하였으나 본 장에서는 연간 자료로 모형을 구축한 것도 결과의 차이를 발생시킨 이유라고 본다.
본 학위논문에서는 경제-에너지-환경의 상호작용에 관한 경제동학적 접근을 적용하여 세 개의 실증연구와 한 개의 서베이연구를 진행하였다. 네 개의 연구들은 독립적이지만 공통적으로 온실가스 저감과 지속적 경제성장을 동시에 이룰 수 있는 저탄소사회로의 이행을 위한 정책적 시사점을 제공하는데 그 목적이 있다. 특히, 2장과 3장에서는 국제적인 시각에서 각 국가그룹들의 3E와의 상호작용을 분석하였으며 5장에서는 우리나라의 3E를 분석하여 국내와 해외의 조화를 꾀하였다. 화석연료 소비와 경제성장의 상관성은 선진국과 개도국 및 신흥국에서 각기 다른 양상을 보이고 있다. 선진국은 이미 과거에 경제발전을 이룩하였으므로 화석연료에 기반을 둔 경제에서 점차 이탈하고 있다. 반면, 급속히 성장하고 있는 개도국과 신흥국은 아직 화석연료가 경제의 중요한 동력원이다. 따라서 선진국에서는 화석연료의 부산물인 온실가스(탄소)배출과 경제성장 사이에 탈동조화가 일어나고 반면, 개도국 및 신흥국에서는 동조화가 진행 중일 것을 유추할 수 있다. 이와 같은 탄소배출-소득 간 탈동조화는 수렴가설과 환경쿠즈네츠곡선 가설(EKC)이라는 경제이론으로 뒷받침 할 수 있다. 수렴가설은 경제성장론의 전통적인 주제로 초기 1인당 소득이 낮은 국가들의 성장세가 초기 소득이 높은 국가들의 성장세보다 약하다는 것이다. 따라서 이 현상이 유지되면 저소득 국가들이 고소득 국가의 소득수준을 따라잡아(catch-up) 각국의 소득수준이 일정 수준으로 수렴하게 된다. 탄소배출이 경제성장의 부산물이므로 탄소에서도 수렴가설은 성립할 수 있다. 특히, 빠르게 성장하는 개도국과 신흥국에서 이와 같은 현상이 두드러질 것으로 보인다. EKC는 경제성장 초기에는 환경이 악화되다 일정 임계소득을 달성한 이후에는 소득이 증가함에 따라 환경의 질이 개선되는 역U자형 곡선이 나타난다는 가설이다. 이에 2장에서는 Kremer et al. (2013)의 동태적 패널임계모형(DP-TR)을 추정하여 105개 국가의 탄소배출의 수렴과 소득 간의 탈동조화를 동시에 분석하였다. 또한, Arellano and Bond (1991)의 동태 패널GMM모형(AB-GMM)을 추가로 추정하여 수렴가설을 분석하였다. DP-TR의 추정결과 지역별 그룹에서는 아시아태평양이 약 $14,000을 넘어서면서 탈동조화가 시작되었고 전체국가는 약 $7,100을 넘어서면서 탈동조화가 시작되었다. 그러나 이들 국가에서는 탈동조화 이전에 동조화 현상이 나타나지 않아서 EKC가설을 성립한다고 볼 수 없었다. 수렴현상은 유럽, 아메리카, MENA, 전체국가에서 추정되었다. 예상과 같이 주로 개도국과 신흥국으로 구선된 아메리카와 MENA에서 수렴속도가 빨랐다. 소득별 그룹의 분석에서 동조화와 탈동조화가 완전히 나타난 그룹은 고소득 그룹으로 약 $6,800이 임계소득으로 추정되었다. $6,800 이하에서는 탄소배출-소득 간 동조화가, $6,800 이상에는 탈동조화가 나타났다. 반면, 중소득 그룹에서는 탈동조화가 나타나지 않았고 저소득 그룹은 약 $250을 넘어서면서 오히려 탄소배출-소득의 동조화가 나타났다. 수렴현상은 고소득과 중소득에서 추정되었으며 고소득 그룹의 수렴속도가 매우 빨랐다. 그러나 아시아 및 태평양, 사하라이남, 저소득 국가에서는 아직 수렴이 나타나지 않았으므로 여전히 탄소배출이 안정세에 접어들지 못하고 성장세를 유지하고 있다고 유추할 수 있다. 문제는 향후 이들 국가들이 전 세계적인 온실가스배출을 증가시키는데 주도적인 역할을 할 것이므로 이 국가들의 배출저감이 반드시 필요하다는 것이다. 본 장의 결과에 따르면 청정에너지비중의 확대가 일반적으로 배출저감에 유의한 영향을 주는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 고소득국가에서는 제조업의 비중이 증가하더라도 탄소배출 증가율이 감소하는 것으로 나타나 에너지를 효율적으로 사용하는 산업구조로의 전환이 탄소배출저감에 기여할 것을 유추할 수 있었다. 따라서 각국은 탄소배출저감을 위한 청정에너지비중의 확대와 저탄소 산업구조로의 개편을 병행해야 전 지구적인 온실가스 저감을 달성할 수 있을 것이다. 3장에서는 에너지-GDP의 탈동조화를 소파동분해라는 새로운 기법을 적용하여 분석하였다. 54개 국가의 1차 에너지소비량과 실질GDP를 활용하여 에너지-GDP 간 인과관계를 분석하고 인과성을 이끄는 결정요인이 무엇인지를 이항모형을 추정하여 밝혔다. 연구는 크게 2단계로 진행했다. 1단계에서는 54개 국가의 에너지소비와 GDP를 소파동변환으로 분해하여 단기, 중기, 장기의 시간-진동수영역 정보를 추출하였다. 추출한 두 시계열의 정보를 대상으로 GC검정을 수행하여 각 시간척도별 인과성을 분석하였다. 2단계에서는 GC검정 결과에 따라 54개 국가들을 인과성이 성립한 그룹과 인과성이 성립하지 않은 그룹으로 양분하였다. 연구의 목표가 에너지-GDP의 탈동조화 분석이므로 준거그룹을 에너지-GDP 비인과 그룹으로 설정하였다. 양분한 그룹들을 이항변수로 생성하고 비인과성의 결정요인으로 에너지효율성, 청정에너지비중, 제조업비중, 에너지순수입을 선정하여 로짓모형과 프로빗모형을 추정하였다. 논문의 주요결과는 다음과 같다. 첫째, 에너지소비와 GDP의 소파동분해 후 GC검정을 수행한 결과 상당수의 국가들에서 각 시간척도별로 인과관계가 바뀌었다. 둘째, 국가들의 에너지-GDP 비인과 확률에 유의한 영향을 미치는 변수들은 각 시간척도별로 상이하였다. 에너지효율성은 단기에 에너지-GDP 비인과의 확률을 높였으나 중장기에는 유의한 영향을 미치지 못했다. 청정에너지 비중은 중기에만 비인과 확률을 높였고 단기와 장기에는 유의성이 없었다. 에너지순수입은 단기에는 비인과 확률을 높였으나 장기에는 오히려 하락시킴으로써 장단기에 그 영향력이 달랐다. 반면, 제조업비중은 장단기에 모두 비인과 확률을 높였다. 위 결과를 바탕으로 저탄소사회로의 이행을 위해 필요한 정책시사점은 다음과 같다. 첫째, 에너지-GDP 인과관계의 장단기 동학이 다르므로 저탄소사회로 이행하기 위한 정책을 수립할 때는 목표기간을 고려해야 한다. 둘째, 중장기적 시각에서 저탄소사회로 이행하기 위해서는 청정에너지의 비중을 높이는 것이 주요하다. 셋째, 단기적인 시각에서는 에너지효율성을 높이는 것이 유효하나 장기적으로는 리바운드효과를 초래하여 저탄소사회로 이행에 큰 도움을 주지 못하였다. 넷째, 단기에는 에너지의 초과수요를 수입을 통해 충당하는 것이 유효한 정책이나 장기적으로는 에너지소비를 줄여 에너지순수입을 감소시키는 것이 유효한 정책이다. 3E의 상호작용이 현재 과거와 다른 양상을 보이면서 관련 연구들도 점차 증가하고 있다. 에너지 및 환경부문의 연구는 전통적으로 미시경제학의 분야였으나 최근 거시적 시각으로 3E를 분석해야 할 필요성이 증대되었다. 예를 들어, 탄소세와 배출권거래제 중 어느 정책이 경기변동의 안정화에 더 유익한지, 어느 정책이 사회후생에 더 유익한지, 탄소세가 부과될 때 경제 각 부문의 반응은 어떠한지와 같은 물음에 답하기 위해서는 거시경제분석이 필수적이다. 이에 4장에서는 거시경제모형의 큰 줄기인 DSGE모형과 거시계량 연립방정식모형으로 3E를 분석한 25개 연구를 정리하였다. 이와 같은 서베이 연구를 통해서 각 연구에서 사용한 모형별 특징을 정리함으로써 DSGE-3E와 거시계량-3E의 장단점과 상호 발전방향을 제시하였다. 또한, 각 모형에서 수행한 시뮬레이션의 결과를 정리하여 향후 에너지 및 환경정책들의 적절성을 평가하였다. 4장은 아직 우리나라에 E3ME 같은 이론적 정합성이 높고 대규모의 3E모형이 없으므로 향후 한국형 3E모형의 개발에 반드시 선행되어야 할 연구라는 점에서 큰 의의가 있다. 4장에서는 DSGE-3E모형과 거시계량-3E모형을 검토하여 한국형 3E모형의 개발을 위한 사전작업을 수행하였다. 5장에서는 한국형 거시계량-3E모형을 구축하였다. 기존의 대표적인 거시계량모형들을 벤치마크로 삼아 거시경제의 수요와 공급부문을 확장하였고 에너지부문도 원별-업종별로 확장하였다. 또한, 환경부문을 탄소배출량으로 구성하여 탄소세가 경제와 에너지에 미치는 영향을 모형화하였다. 모형은 크게 거시경제의 지출부문, 생산부문, 물가부문과 에너지소비 및 가격부문, 환경부문으로 구성된다. 63개 행태식과 17개 정의식을 포함하여 총 80개의 방정식으로 구성된다. 변수는 내생변수 80개, 외생변수 13개로 총 91개이다. 추정에 사용한 표본은 최대 1981~2014의 연별자료이며 최소자승법(OLS)으로 추정하였다. 거시경제의 지출부문은 12개, 물가부문은 4개, 생산부문은 17개로 총 33개 변수로 구성하였다. 에너지부문은 최종에너지소비를 기준으로 원별 및 부문별로 세분화하여 원별로는 석탄, 석유, 전력, 도시가스, 열, 신재생의 6개 에너지원으로 구분하고 화석연료는 소비비중이 큰 부문을 구분하여 석탄 4개, 석유 8개, 전력 7개, 도시가스 3개로 구성하였다. 따라서 에너지소비부문은 총 24개 부문으로 구성한다. 24개 원별 및 부문별 에너지소비는 그에 대응하는 부문의 GDP와 원별 에너지가격의 함수형태로 구성하였다. 환경부문은 탄소배출량으로 구성한다. 배출량의 대부분을 차지하는 에너지소비로 인한 탄소배출은 정의식으로 직접 생성하고 그 외 기타 배출량은 GDP의 함수로 추정하였다. 모형의 역사적 모의실험 결과 대부분의 변수들의 MAPE는 8% 이내로 양호하였다. 정책시뮬레이션은 국제유가와 원자재가격 1% 상승, 원달러환율 1% 하락, 미중일GDP 1% 하락, 시장금리 25bp 하락, 정부경상지출 10조원 증가, 탄소세 1만원 부과의 총 6개 시나리오를 수행하였다. 특히, 이 중에서 탄소세 부과 시나리오 결과에 따르면 탄소세 1만원 부과는 경제에 무시할 수 없는 파급효과를 미쳤다. 6개의 시나리오분석 결과 모두 경제이론과 부합하는 결과를 보였으며 선행연구들의 파급효과와는 조금씩 달랐다. 이는 본 장의 모형에서는 에너지부문이 실물부문과 연결되었고 금융통화부문이 축소되는 등의 구조상의 차이점이 주요한 것으로 보인다. 또한, 선행 거시계량모형에서는 분기별 모형을 사용하였으나 본 장에서는 연간 자료로 모형을 구축한 것도 결과의 차이를 발생시킨 이유라고 본다.
This doctorate dissertation consists of three empirical studies and one survey study with regard to the interrelationship between economy-energy-environment(3E). Although these studies cover independent topics they share the main theme, the transition to low-carbon economy. The chapter 2 and 3 ...
This doctorate dissertation consists of three empirical studies and one survey study with regard to the interrelationship between economy-energy-environment(3E). Although these studies cover independent topics they share the main theme, the transition to low-carbon economy. The chapter 2 and 3 investigates the decoupling of the emission-income and the energy-income relationship in international scope for each. In chapter 2, the study estimates the dynamic panel threshold model to find out the decoupling of emission-income relationship and the threshold income level triggering the phenomenon. As far as I know this study is the first one to apply dynamic panel threshold model for the emission-income relationship research. The decoupling of the emission-income relationship is underpinned by the convergence hypothesis and the environmental Kuznets curve(EKC) hypothesis. The convergence hypothesis tells that the country with low initial income level grows faster than the country with high initial income level. If this trend carries on per capita income level of group of countries converges to certain steady state level. The study assumes that the convergence can be applied to carbon emission since it is the by-product of industrial activity. The EKC represents the inverted U shape relationship between pollution and income. In the early stage of economic development the environmental quality degrades as the economy grows. But beyond the certain threshold income level environmental quality improves as the economy grows. The study estimates the dynamic panel threshold regression to check both hypotheses exist. The results show that the convergence holds in Europe, America, MENA, high-income, middle-income and total country group. But, in Asia-Pacific, Sub-Saharan and low-income group the convergence does not hold. The decoupling of emission-income relationship exists in Asia-Pacific, High-Income, and total country group. The estimated threshold income level is $14,000, $6,800 and $7,100 for each. On the reflection of the estimated results, in Asia-Pacific, Sub-Saharan and low-income group the carbon emission level is not stabilizing, even growth trend is still going up. Since these groups are the engine of global economy in the present and future they will be the main contributor of global carbon emission. So, proper energy policy is needed for the groups such as carbon tax, expansion of clean energy and industrial reform. In chapter 3, I apply the wavelet transformation(WT) method to investigates the energy-GDP relationship. The energy-GDP relationship is the one of the main topic in the field of energy study and the large literature exists. But still there is little consensus about the relationship. In this study, the empirical strategy is twofold. In the first step, I decompose the primary energy consumption and real GDP series of 54 countries into the short-run, medium-run and long-run components by WT. With these decomposed components I test the Granger Causality(GC) between them and grouping the results into two criteria, the GC does not hold(decoupling) and the GC holds. In the second step I create the binomial variable based on the result of GC test. Then I estimate the binomial logit and probit regression to see what determines the energy-GDP decoupling. The major results are following. First, the energy-GDP relationship differs in the distinct time-scale. Second, the variables affecting the decoupling of the energy-GDP relationship are different in the distinct time-scale. Energy efficiency increases the decoupling probability in the short-run but is not influential in the medium and long-run. Clean energy ratio increases the decoupling probability only in the medium-run. Net energy import increases the probability in the short-run but decreases it in the long-run. The results suggest us that distinct energy policy is needed in the different time-horizons. In chapter 4, the study surveys the DSGE model and macroeconometric model for 3E research. This chapter is preliminary for the following chapter, constructing the Korean macroeconometric-3E model. The chapter surveys total of 25 foreign and Korean papers. I organize the features of the each literature and suggest the future improvements. Additionally, I organize the simulation results of each paper for evaluating the possible upcoming energy policy. In chapter 5, I construct the preliminary version of the Korean macroeconometric-3E model. We have several 3E models in Korea but none of them is as huge as E3ME in europe and theoretically rigorous. I expand the model by expanding the economy and the energy module. Especially, the energy module is made up of 24 consumptions by their sources and sectors. And importantly, I include the carbon emission in the environment model to evaluate the carbon tax scenario. The newly created model consists of 63 behavioral equations, 17 identity equations, 80 endogenous variables and 13 exogenous variables. Each equations are estimated by OLS and the sample is annual data covering 1981~2014. The model shows the sound predictability with most of the equations' MAPE under 8%. I conduct 6 hypothetical policy simulations, 1% increase in oil price and commodity price, 1% decrease in foreign exchange rate, 1% decrease in foreign GDP, market interest rate drop in 25bp, 10 trillion won increase in government expenditure and finally imposing 10,000 won for CO2 ton as carbon tax. All of the simulation results are consistent with economic theory but the propagation effect is different from the previous research by the small amount. In particular, the effect of carbon tax to the economy cannot be negligible. The imposing carbon tax lowers the GDP by 0.30%, 5-year average.
This doctorate dissertation consists of three empirical studies and one survey study with regard to the interrelationship between economy-energy-environment(3E). Although these studies cover independent topics they share the main theme, the transition to low-carbon economy. The chapter 2 and 3 investigates the decoupling of the emission-income and the energy-income relationship in international scope for each. In chapter 2, the study estimates the dynamic panel threshold model to find out the decoupling of emission-income relationship and the threshold income level triggering the phenomenon. As far as I know this study is the first one to apply dynamic panel threshold model for the emission-income relationship research. The decoupling of the emission-income relationship is underpinned by the convergence hypothesis and the environmental Kuznets curve(EKC) hypothesis. The convergence hypothesis tells that the country with low initial income level grows faster than the country with high initial income level. If this trend carries on per capita income level of group of countries converges to certain steady state level. The study assumes that the convergence can be applied to carbon emission since it is the by-product of industrial activity. The EKC represents the inverted U shape relationship between pollution and income. In the early stage of economic development the environmental quality degrades as the economy grows. But beyond the certain threshold income level environmental quality improves as the economy grows. The study estimates the dynamic panel threshold regression to check both hypotheses exist. The results show that the convergence holds in Europe, America, MENA, high-income, middle-income and total country group. But, in Asia-Pacific, Sub-Saharan and low-income group the convergence does not hold. The decoupling of emission-income relationship exists in Asia-Pacific, High-Income, and total country group. The estimated threshold income level is $14,000, $6,800 and $7,100 for each. On the reflection of the estimated results, in Asia-Pacific, Sub-Saharan and low-income group the carbon emission level is not stabilizing, even growth trend is still going up. Since these groups are the engine of global economy in the present and future they will be the main contributor of global carbon emission. So, proper energy policy is needed for the groups such as carbon tax, expansion of clean energy and industrial reform. In chapter 3, I apply the wavelet transformation(WT) method to investigates the energy-GDP relationship. The energy-GDP relationship is the one of the main topic in the field of energy study and the large literature exists. But still there is little consensus about the relationship. In this study, the empirical strategy is twofold. In the first step, I decompose the primary energy consumption and real GDP series of 54 countries into the short-run, medium-run and long-run components by WT. With these decomposed components I test the Granger Causality(GC) between them and grouping the results into two criteria, the GC does not hold(decoupling) and the GC holds. In the second step I create the binomial variable based on the result of GC test. Then I estimate the binomial logit and probit regression to see what determines the energy-GDP decoupling. The major results are following. First, the energy-GDP relationship differs in the distinct time-scale. Second, the variables affecting the decoupling of the energy-GDP relationship are different in the distinct time-scale. Energy efficiency increases the decoupling probability in the short-run but is not influential in the medium and long-run. Clean energy ratio increases the decoupling probability only in the medium-run. Net energy import increases the probability in the short-run but decreases it in the long-run. The results suggest us that distinct energy policy is needed in the different time-horizons. In chapter 4, the study surveys the DSGE model and macroeconometric model for 3E research. This chapter is preliminary for the following chapter, constructing the Korean macroeconometric-3E model. The chapter surveys total of 25 foreign and Korean papers. I organize the features of the each literature and suggest the future improvements. Additionally, I organize the simulation results of each paper for evaluating the possible upcoming energy policy. In chapter 5, I construct the preliminary version of the Korean macroeconometric-3E model. We have several 3E models in Korea but none of them is as huge as E3ME in europe and theoretically rigorous. I expand the model by expanding the economy and the energy module. Especially, the energy module is made up of 24 consumptions by their sources and sectors. And importantly, I include the carbon emission in the environment model to evaluate the carbon tax scenario. The newly created model consists of 63 behavioral equations, 17 identity equations, 80 endogenous variables and 13 exogenous variables. Each equations are estimated by OLS and the sample is annual data covering 1981~2014. The model shows the sound predictability with most of the equations' MAPE under 8%. I conduct 6 hypothetical policy simulations, 1% increase in oil price and commodity price, 1% decrease in foreign exchange rate, 1% decrease in foreign GDP, market interest rate drop in 25bp, 10 trillion won increase in government expenditure and finally imposing 10,000 won for CO2 ton as carbon tax. All of the simulation results are consistent with economic theory but the propagation effect is different from the previous research by the small amount. In particular, the effect of carbon tax to the economy cannot be negligible. The imposing carbon tax lowers the GDP by 0.30%, 5-year average.
주제어
#경제동학 오염배출-소득 탈동조화 동태적 패널임계모형 소파동 변환 에너지-GDP DSGE모형 거시계량모형 정책모의실험 탄소세 3E economic dynamics emission-income decoupling dynamic panel threshold model wavelet transformation energy-GDP DSGE model macroeconometric model policy simulation carbon tax
학위논문 정보
저자
김재혁
학위수여기관
연세대학교 대학원
학위구분
국내박사
학과
경제학과
지도교수
조하현
발행연도
2017
총페이지
xii, 226 p.
키워드
경제동학 오염배출-소득 탈동조화 동태적 패널임계모형 소파동 변환 에너지-GDP DSGE모형 거시계량모형 정책모의실험 탄소세 3E economic dynamics emission-income decoupling dynamic panel threshold model wavelet transformation energy-GDP DSGE model macroeconometric model policy simulation carbon tax
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