탄소중립을 위한 중국 탄소배출효율성의 연구 : 메타 확률변경거리함수를 이용하여 A Study on China's Carbon Emission Efficiency for Carbon Neutrality : Using Meta Stochastic Frontier Analysis원문보기
탄소중립은 결코 자연환경에만 치중되지 않고, 글로벌 기술과 경제, 정치 경쟁의 중요한 지표가 될 것이다. 인류는 역사적으로 몇 차례의 에너지 전환(energiewende)을 경험했다. 18세기 산업 혁명기에 인력에서 석탄을 이용하는 증기력으로 전환한 제1차 에너지 혁명을 통해 영국은 세계 최강국이 되었다. 19세기 2차 세계대전 후 석탄에서 석유로 에너지원의 전환에서 미국은 세계 1위의 강국이 되었고 에너지에 대한 독점적 달러 통제를 통해서 세계 패권을 유지하고 있다. 탄소중립인 화석 에너지에서 ...
탄소중립은 결코 자연환경에만 치중되지 않고, 글로벌 기술과 경제, 정치 경쟁의 중요한 지표가 될 것이다. 인류는 역사적으로 몇 차례의 에너지 전환(energiewende)을 경험했다. 18세기 산업 혁명기에 인력에서 석탄을 이용하는 증기력으로 전환한 제1차 에너지 혁명을 통해 영국은 세계 최강국이 되었다. 19세기 2차 세계대전 후 석탄에서 석유로 에너지원의 전환에서 미국은 세계 1위의 강국이 되었고 에너지에 대한 독점적 달러 통제를 통해서 세계 패권을 유지하고 있다. 탄소중립인 화석 에너지에서 신재생에너 지로 주도하는 에너지의 전환은 세계 역사상의 제3차 에너지 혁명을 유발할 가능성이 높다. 그 이유로 중국정부는 세계 어느 국가보다 탄소중립에 대한 큰 관심을 기울이고 있다. 특히 중국은 2005년에 세계 최대의 탄소배출국이 되어 2009년에 세계최대의 에너지 소비국이 되었다. 그러나 수입 위주의 에너지 소비구조로 세계 에너지 시장 가격 변동의 영향을 크게 미치기 때문에 중국 지도부는 에너지 문제를 국가안보의 핵심 사안으로 규정하고 적극적인 에너지 정책을 펼치고 있다. 게다가 코로나19로 인한 중국 경기침체 및 미· 중 양국 간 치열한 무역 갈등 장기화 등으로 중국의 대외 경제 환경이 지속 적으로 악화되고 있는 상황을 고려하여 탄소중립 목표를 제시하였다. 본 연구에서는 메타 확률변경거리함수를 이용하여 세계 및 중국 1995~2019년 25년간 탄소배출 효율성의 수준 및 그에 미친 영향요인을 분석하여 보았다. 세계의 경우 세계 탄소배출총량 96% 이상을 차지하는 78개 국가 대상으로 고소득국가, 중·고소득국 가, 중·저소득국가 세 그룹을 구분하여 오염물인 투입물 기준에서 전통적 투입함수, 전통적 원단위 함수, 메타 확률변경투입함수, 메타 단위당 함수 등 방법론을 동시에 이용 하여 탄소배출 효율을 추정하였다. 중국의 경우 30개성을 대상으로 동부, 중부, 서부 세 지역으로 구분하여 오염물인 나쁜 산출물 기준에서 전통적 확률변경 비용접근 함수와 메타 비용접근 함수를 이용하여 중국 지역별 탄소배출 효율성을 추정하였다. 마지막으로 토빗 패널 회귀를 이용하여 중국 탄소배출효율에 미친 영향요인까지 분석하였다. 중국의 경우 각 변수가 이산화탄소 배출량에 미친 영향을 비교하였기 때문에 투입접근보다 비용 접근 확률변경거리함수를 선정하였다. 일관된 분석을 위하여 동일한 분석 기간인 1995~2019년을 선정하였다. 특히 진정한 탄소배출효율성을 연구하기 위해 2005년 기준 3단계 기간으로 나누어 살펴보았다. 1단 계는 1995~2019년, 2단계는 1995~2005년, 3단계는 2006~2019년이다. 또한 본 연구는 최초로 전통적 확률변경투입(비용, 원단위)모형, 메타 확률변경투입(비용, 원단위)모형 등다양한 분석기법으로 탄소배출 효율성을 분석함으로써 기존 연구의 방법론적 편의를 보완한다는 점에서 의미를 갖는다. 분석결과를 보면 국가별 탄소배출효율성 실증을 통하여 다음과 같은 사항을 확인할수 있었다. 첫째, 고소득국을 제외하여 모든 그룹의 풀링효율이 그의 메타효율보다 큰것으로 나타났다. 따라서 국가별 자료를 합친 통합프런티어는 소득수준에 따라 구분된 개별 지역프런티어를 포락하는 메타프런티어보다 효율성 과대 내지 과소 추정되는 문제를 증명하였다. 둘째, 모든 탄소배출효율성보다 탄소배출 원단위 효율성의 값이 더 낮은 것으로 보인다. 이는 지난 25년간 대부분 국가들은 탄소배출을 감축하기 위하여 꾸준히 노력해왔지만 그의 경제성장보다 탄소감축의 투입이 많이 부족한 것으로 확인할 수 있다. 셋째, 탄소배출 기술격차를 보면 고소득국(0.699)이 세 그룹가운데 1위를 차지하였지만 2위인 중·저소득국(0.698)과 거의 일치한 것으로 나타났다. 중·저소득국의 높은 기술격차가 현실과 일치되지 않기 때문에 원단위 효율 방법으로 재검토할 필요가 있다. 결론은 고소득국이 환경 자정력이 낮으며, 탄소감축을 위해 기술적 투입이 많기 때문에 기술격차가 높게 나타났다. 반면에 중·저소득국이 경제발전 수준이 낮고 환경 자정력이 아직까지 높은 단계에 속하기 때문에 탄소배출 기술격차가 높은 것으로 나타났다. 넷째, 중국의 경우 1995~2019년의 효율보다 2005년 기준 전후로 나눈 시간대의 효율성이 더낮은 것으로 나타났다. 또한 순수 탄소배출효율보다 경제구조가 내포하고 있는 경제활동 상의 탄소배출 원단위 효율이 훨씬 더 효율적인 것으로 보인다. 따라서 중국은 급격한 경제성장을 이루었으며 이산화탄소와 같은 오염물을 대량 배출하여 탄소배출효율이 크게 떨어지는 영향을 받았다. 하지만 2005년 이후 환경보호의 중요성을 인식한 이후 탄소배 출량이 줄이고 탄소감축을 위한 투입을 증가하였기 때문에 탄소배출 효율이 지속적으로 향상되고 있다. 중국 국내의 탄소배출효율성 결과를 통해 세 가지 결론을 도출할 수 있다. 첫째, 중국은 2060년까지 탄소중립 목표를 달성하기 위해 동·서부보다 중부지역의 탄소배출 효율성을 제고할 수 있는 방안을 모색해야 한다. 둘째, 서부지역은 서부대개발 정책을 실행하는 초기에 ‘서기동수(西氣東輸)’, ‘서전동송(西電東送)’ 등 대규모 기본 인프라 확충 등의 다양한 경제적인 성과를 올리고 있는 동시에 탄소배출량이 기하급수적으로 감소하 였다. 하지만 2005년 기초건설의 후기부터 탄소배출 효율성, 특히 기술격차 효율성은 대폭 증가하였다. 셋째. 중국 경제발전의 핵심 동력인 동부는 탄소배출 감축을 위해 적극 적으로 노력해왔다. 향후 중국이 탄소중립 목표를 달성하기 위해서는 동부지역 경제 및첨단기술의 역할이 증대되어야 할 것이다. 그리고 지역간 협력을 통한 지역 탄소감축방 식을 도입하고 지역 탄소중립 경제로의 전환이 탄소감축과정에 매우 중요한 과제이다. 또한 국가별 탄소배출효율의 결과를 보면 한국은 다른 고소득 국가에 비해 그다지 높지 못한다. 한국은 2018년에 탄소배출 정점을 기록했고 그 이후 탄소배출량이 지속적으로 감소하고 있다. 한국정부는 산업구조와 경제성장의 부담을 고려해서 2020년 10월 국회 본회의장에서 '2050 탄소중립 추진전략'을 공표하였다. 이와 동시에 한국은 신재생에 너지 활용에 대한 탄소감축 정책을 적극적으로 추진하고 있다. 하지만 한국 국내의 탄소 중립 정책은 온실가스 감축정책 위주로 구성되어 있는 것에 반해 중국, 미국 등 탄소중 립을 선언한 국가는 경제성장과 기후변화를 동시에 달성하겠다는 목표를 갖고 있다. 또한 짧은 기간 내 탄소제로 정책을 실행할 경우에 발생할 수 있는 경제와 산업에 미치게 되는 영향은 크기 때문에 단기간 과속 감축정책보다 장기간의 호흡을 두고 경제, 기술, 에너지 등 다양한 차원을 통해 탄소감축 정책을 고려할 필요가 있다. 특히 부산의 경우 탄소중립 사회로의 전환을 위해 부산의 대표 수식어인 '해양과 항만'과 관련한 탄소 감축이 부산시의 도시 브랜드 전략이 될 수 있다. 부산시는 탄소감축방안으로 디지털 뉴딜과 그린 뉴딜 연계를 통한 무탄소 에너지 생산, 탄소 격리 전략 확대, 다양한 녹색 인프라 및 정책 수립이 필요하다. 마지막으로 본 연구에 사용한 탄소배출 비효율오차의 분포 형태는 절단정규분포로 선정되었지만 후속 논문에서 지수분포, 감마분포 등 다양한 분포형태에 따른 추정치의 민감도를 살펴볼 필요가 있다. 또한 연구 자료의 제약으로 대기부분의 대표적인 이산화탄소 배출량에 한정하여 분석한 것으로 다른 오염물을 포함할 경우 그 결과가 달라질 수도 있을 것이다. 향후 중국통계가 보완되면 이에 대한 추가 연구가 필요할 것이다.
탄소중립은 결코 자연환경에만 치중되지 않고, 글로벌 기술과 경제, 정치 경쟁의 중요한 지표가 될 것이다. 인류는 역사적으로 몇 차례의 에너지 전환(energiewende)을 경험했다. 18세기 산업 혁명기에 인력에서 석탄을 이용하는 증기력으로 전환한 제1차 에너지 혁명을 통해 영국은 세계 최강국이 되었다. 19세기 2차 세계대전 후 석탄에서 석유로 에너지원의 전환에서 미국은 세계 1위의 강국이 되었고 에너지에 대한 독점적 달러 통제를 통해서 세계 패권을 유지하고 있다. 탄소중립인 화석 에너지에서 신재생에너 지로 주도하는 에너지의 전환은 세계 역사상의 제3차 에너지 혁명을 유발할 가능성이 높다. 그 이유로 중국정부는 세계 어느 국가보다 탄소중립에 대한 큰 관심을 기울이고 있다. 특히 중국은 2005년에 세계 최대의 탄소배출국이 되어 2009년에 세계최대의 에너지 소비국이 되었다. 그러나 수입 위주의 에너지 소비구조로 세계 에너지 시장 가격 변동의 영향을 크게 미치기 때문에 중국 지도부는 에너지 문제를 국가안보의 핵심 사안으로 규정하고 적극적인 에너지 정책을 펼치고 있다. 게다가 코로나19로 인한 중국 경기침체 및 미· 중 양국 간 치열한 무역 갈등 장기화 등으로 중국의 대외 경제 환경이 지속 적으로 악화되고 있는 상황을 고려하여 탄소중립 목표를 제시하였다. 본 연구에서는 메타 확률변경거리함수를 이용하여 세계 및 중국 1995~2019년 25년간 탄소배출 효율성의 수준 및 그에 미친 영향요인을 분석하여 보았다. 세계의 경우 세계 탄소배출총량 96% 이상을 차지하는 78개 국가 대상으로 고소득국가, 중·고소득국 가, 중·저소득국가 세 그룹을 구분하여 오염물인 투입물 기준에서 전통적 투입함수, 전통적 원단위 함수, 메타 확률변경투입함수, 메타 단위당 함수 등 방법론을 동시에 이용 하여 탄소배출 효율을 추정하였다. 중국의 경우 30개성을 대상으로 동부, 중부, 서부 세 지역으로 구분하여 오염물인 나쁜 산출물 기준에서 전통적 확률변경 비용접근 함수와 메타 비용접근 함수를 이용하여 중국 지역별 탄소배출 효율성을 추정하였다. 마지막으로 토빗 패널 회귀를 이용하여 중국 탄소배출효율에 미친 영향요인까지 분석하였다. 중국의 경우 각 변수가 이산화탄소 배출량에 미친 영향을 비교하였기 때문에 투입접근보다 비용 접근 확률변경거리함수를 선정하였다. 일관된 분석을 위하여 동일한 분석 기간인 1995~2019년을 선정하였다. 특히 진정한 탄소배출효율성을 연구하기 위해 2005년 기준 3단계 기간으로 나누어 살펴보았다. 1단 계는 1995~2019년, 2단계는 1995~2005년, 3단계는 2006~2019년이다. 또한 본 연구는 최초로 전통적 확률변경투입(비용, 원단위)모형, 메타 확률변경투입(비용, 원단위)모형 등다양한 분석기법으로 탄소배출 효율성을 분석함으로써 기존 연구의 방법론적 편의를 보완한다는 점에서 의미를 갖는다. 분석결과를 보면 국가별 탄소배출효율성 실증을 통하여 다음과 같은 사항을 확인할수 있었다. 첫째, 고소득국을 제외하여 모든 그룹의 풀링효율이 그의 메타효율보다 큰것으로 나타났다. 따라서 국가별 자료를 합친 통합프런티어는 소득수준에 따라 구분된 개별 지역프런티어를 포락하는 메타프런티어보다 효율성 과대 내지 과소 추정되는 문제를 증명하였다. 둘째, 모든 탄소배출효율성보다 탄소배출 원단위 효율성의 값이 더 낮은 것으로 보인다. 이는 지난 25년간 대부분 국가들은 탄소배출을 감축하기 위하여 꾸준히 노력해왔지만 그의 경제성장보다 탄소감축의 투입이 많이 부족한 것으로 확인할 수 있다. 셋째, 탄소배출 기술격차를 보면 고소득국(0.699)이 세 그룹가운데 1위를 차지하였지만 2위인 중·저소득국(0.698)과 거의 일치한 것으로 나타났다. 중·저소득국의 높은 기술격차가 현실과 일치되지 않기 때문에 원단위 효율 방법으로 재검토할 필요가 있다. 결론은 고소득국이 환경 자정력이 낮으며, 탄소감축을 위해 기술적 투입이 많기 때문에 기술격차가 높게 나타났다. 반면에 중·저소득국이 경제발전 수준이 낮고 환경 자정력이 아직까지 높은 단계에 속하기 때문에 탄소배출 기술격차가 높은 것으로 나타났다. 넷째, 중국의 경우 1995~2019년의 효율보다 2005년 기준 전후로 나눈 시간대의 효율성이 더낮은 것으로 나타났다. 또한 순수 탄소배출효율보다 경제구조가 내포하고 있는 경제활동 상의 탄소배출 원단위 효율이 훨씬 더 효율적인 것으로 보인다. 따라서 중국은 급격한 경제성장을 이루었으며 이산화탄소와 같은 오염물을 대량 배출하여 탄소배출효율이 크게 떨어지는 영향을 받았다. 하지만 2005년 이후 환경보호의 중요성을 인식한 이후 탄소배 출량이 줄이고 탄소감축을 위한 투입을 증가하였기 때문에 탄소배출 효율이 지속적으로 향상되고 있다. 중국 국내의 탄소배출효율성 결과를 통해 세 가지 결론을 도출할 수 있다. 첫째, 중국은 2060년까지 탄소중립 목표를 달성하기 위해 동·서부보다 중부지역의 탄소배출 효율성을 제고할 수 있는 방안을 모색해야 한다. 둘째, 서부지역은 서부대개발 정책을 실행하는 초기에 ‘서기동수(西氣東輸)’, ‘서전동송(西電東送)’ 등 대규모 기본 인프라 확충 등의 다양한 경제적인 성과를 올리고 있는 동시에 탄소배출량이 기하급수적으로 감소하 였다. 하지만 2005년 기초건설의 후기부터 탄소배출 효율성, 특히 기술격차 효율성은 대폭 증가하였다. 셋째. 중국 경제발전의 핵심 동력인 동부는 탄소배출 감축을 위해 적극 적으로 노력해왔다. 향후 중국이 탄소중립 목표를 달성하기 위해서는 동부지역 경제 및첨단기술의 역할이 증대되어야 할 것이다. 그리고 지역간 협력을 통한 지역 탄소감축방 식을 도입하고 지역 탄소중립 경제로의 전환이 탄소감축과정에 매우 중요한 과제이다. 또한 국가별 탄소배출효율의 결과를 보면 한국은 다른 고소득 국가에 비해 그다지 높지 못한다. 한국은 2018년에 탄소배출 정점을 기록했고 그 이후 탄소배출량이 지속적으로 감소하고 있다. 한국정부는 산업구조와 경제성장의 부담을 고려해서 2020년 10월 국회 본회의장에서 '2050 탄소중립 추진전략'을 공표하였다. 이와 동시에 한국은 신재생에 너지 활용에 대한 탄소감축 정책을 적극적으로 추진하고 있다. 하지만 한국 국내의 탄소 중립 정책은 온실가스 감축정책 위주로 구성되어 있는 것에 반해 중국, 미국 등 탄소중 립을 선언한 국가는 경제성장과 기후변화를 동시에 달성하겠다는 목표를 갖고 있다. 또한 짧은 기간 내 탄소제로 정책을 실행할 경우에 발생할 수 있는 경제와 산업에 미치게 되는 영향은 크기 때문에 단기간 과속 감축정책보다 장기간의 호흡을 두고 경제, 기술, 에너지 등 다양한 차원을 통해 탄소감축 정책을 고려할 필요가 있다. 특히 부산의 경우 탄소중립 사회로의 전환을 위해 부산의 대표 수식어인 '해양과 항만'과 관련한 탄소 감축이 부산시의 도시 브랜드 전략이 될 수 있다. 부산시는 탄소감축방안으로 디지털 뉴딜과 그린 뉴딜 연계를 통한 무탄소 에너지 생산, 탄소 격리 전략 확대, 다양한 녹색 인프라 및 정책 수립이 필요하다. 마지막으로 본 연구에 사용한 탄소배출 비효율오차의 분포 형태는 절단정규분포로 선정되었지만 후속 논문에서 지수분포, 감마분포 등 다양한 분포형태에 따른 추정치의 민감도를 살펴볼 필요가 있다. 또한 연구 자료의 제약으로 대기부분의 대표적인 이산화탄소 배출량에 한정하여 분석한 것으로 다른 오염물을 포함할 경우 그 결과가 달라질 수도 있을 것이다. 향후 중국통계가 보완되면 이에 대한 추가 연구가 필요할 것이다.
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