문제 정의

• 이러한 상황에서 우리나라의 정책 결정가들은 상수도 관련투자에 대한 정책결정에 관한 정보가 필요하지만 이에 대한 연구사례는 충분하지 않은 편이다. 따라서 본 논문에서는 상수도 관련 투자에 대한 정책적 시사점을 얻기 위해서, 물 소비와 경제성장의 관계에 대해 연구하고자 한다.
• 단위근 및 공적분 검정에 사용되는 변수를 설정하는데 있어 인과성을 검정하는 여러 실증연구들을 살펴보면 원 변수를 그냥 사용하기도 하지만 더 많은 연구들에서 자연로그(natural logarithm)를 취한 값을 사용한다. 따라서 본 연구에서는 물소비 (船와 국내총생산(GZ20 시계열 변수에 자연로그를 취한 값(ZWR 및 ZG班)에 대해 단위근 및 공적분을 검정하고자 한다. 표 1은 PP-검정법을 이용한 단위근 검정결과를 요약하고 있다.
• 시차의 수를 자의적으로 결정하게 된다면 추정계수를 왜곡하고 잘못된 인과성 추론에 이를 수 있다. 따라서 시차수(EmZi2, £2l, E22)의 결정이 매우 중요하므로, 본 연구에서는 AIC를 최소로 만들어 주는 수준에서 최적 시차수를 결정한다.。
• 본 연구에서는 물소비와 경제성장 사이에 양방향의 인과성이 존재함을 발견하였다. 물 소비와 경제성장 사이의 양방향 Granger-인과성의 발견은 우리나라 전체 를 위한 정책분석 혹은 정책예측에서 몇 가지 유용한 정책적 시사점을 제공한다.
• 본 연구의 중요한 목적은 한국의 물 소비와 경제성장 사이의 관계를 살펴보는 것이다. 이를 위해 먼저 여러 선행 실증연구사례들을 조사하여 물 소비와 경제성장 사이에 강한 양의 상관관계가 존재함을 살펴보았고, 또한 환경 쿠즈네츠크 곡선 상에서 꺾어진 U자형 관계가 있음을 확인하였다.
• 마찬가지로 표 4에서 '각 &LG皮변수들의 추정계수와 오차수정항의 추정계수가 모두 0'이라는 결합 귀무가설에 대해 F-검정을 하여 경제성장이 물소비를 Granger-인과하는 지를 검정한다. 이 검정은 장기 균형으로 이끄는 단기조정(short-run adjustment), 즉 강 인과성(strong causa函ty)을 검정하는 것이다.
• 이러한 연구 성과 위에서, 본 연구의 목적은 선행연구(유승훈, 2003)에 이어 연구대상을 확장하여 우리나라 에서의 물 소비와 경제성장 사이의 인과관계를 검정하고 그 결과로부터 상수도 관련투자에 대한 정책적 시사점 을 얻는 것이다. 이 목적을 달성하기 위해, 본 논문은 Granger-인과성 기법을 적용하여 보다 엄밀한 결론을 이끌어내면서 단기적 인과관계뿐만 아니라 장기적 인과 관계에 대해서도 고찰하고자 한다. 여기서 제시된 방법 론은 다음과 같은 방식으로 전개된다.
• 이러한 연구 성과 위에서, 본 연구의 목적은 선행연구(유승훈, 2003)에 이어 연구대상을 확장하여 우리나라 에서의 물 소비와 경제성장 사이의 인과관계를 검정하고 그 결과로부터 상수도 관련투자에 대한 정책적 시사점 을 얻는 것이다. 이 목적을 달성하기 위해, 본 논문은 Granger-인과성 기법을 적용하여 보다 엄밀한 결론을 이끌어내면서 단기적 인과관계뿐만 아니라 장기적 인과 관계에 대해서도 고찰하고자 한다.

가설 설정

• 주) 우도비(likelihood ratio)통계량은 #이고 귀무가설은 “공적분 벡터의 수가 r개보다 작거나 같다"이다. ** 는 유의수준 1%에서 귀무가설이 기각됨을 나타낸다, 최적시차는 Pantula et aL(1994)에서 제시된 AIC(Akaikes information criterion)를 이용하여 결정되었다.

• 본 연구에서는 모형의 안정성을 검정하기 위해 Brown et al.(1975)에 의해 제시된 CUSUNKcumulative sum of recursive residuals) 검정과 CUSUMSQ(CUSUM of Squares) 검정을 이용하였다. 이 검정법은 시계열 자료 에 적합하며 구조변화(structural break)가 발생한 정확한 시점을 알 수 없는 경우에도 사용될 수 있다.
• 최적시차는 Pan tula et al.(1994)에서 제시된 AIC에 근거하여 선택되었다. *, **, ***는 각각 유의수준 10%, 5%, 1%에서 유의함을 나타낸다.
• (1983)에 의해 보고된 몬테칼로(Monte Carlo) 모의실험 연구결과에 따르면, 특히 실증연구에서 직면하게 되는 소표본의 경우 인과성을 검정하는 여러가지 기법들 중에서 Granger-인과성 검정이 가장 바람직한 결과를 가져왔다. 따라서 본 연구에서는 Granger-인과성 검정 기법을 이용한다.
• 널리 사용되는 ADF-검정법은 자기상관의 문제를 명시적으로 고려하는 장점을 가지지만 이분산이 없다고 가정하는 제약성 을 가진다. 따라서 본 연구에서는 PP-검정을 이용한다. 그 이유는 PP-검정이 다양한 종류의 자기상관과 시간 의존적인 이분산성에 대해 강건한 것으로 알려져 있기 때문이다.
• 따라서 최적 기준을 이용하여 최적시차를 결정하는 것이 필요하다. 본 연구에서는 실증연구에서 가장 널리 이용되는 AIC 최소화 기준(Pantula et al., 1994)을 적용한다.
• 둘째, 불안정성이 확인되면 공적분(co-integration)의 관계가 있는 지를 검정한다. 셋째, 공적분이 존재하면 인과성을 검정하기 위해 Engle 와 Granger(1987) 가 제안한 오차 수정모형(error-correction model)을 적용한다. 아울러 안정성의 검정, 공적분의 검정, 오차수정모형의 추정시 시차결정의 임의성을 배제할 수 있도록 통계적 기법을 적용하여 최적의 시차를 결정한다.
• (1994)에서 제시된 AIC(Akaikes information criterion)를 이용하여 결정된 최적 시차 수이다. 임계치는 MacKinnon(1991)에 근거하여 계산되었다

성능/효과

• 허은녕(1997)과 Abual-Foul(1994)은 각각 물 부족이 한국과 요르단(1990 ~2000)의 경제성장과 발전에 어떤 영향을 미치는지를 알아보기 위해 일정기간 동안 경제성장을 대체 목적(후생)함수로 취하여 물소비와 경제성장의 관계를 추정하였다. 결론적으로 경제성장에 따라 물소비의 역할이 계속적으로 중요하며, 요르 단의 경우 물 공급이 제한되면 1995년 이후 경제성장에 적자(deficit)가 있을 것임이 나타났다. 미국2)과 캐나다& 에서는 수요함수와 소비자 잉여를 추정하여 용수의 가치를 계산한 여러 보고서들이 발표되었다.
• 충남 지역의 물소비와 지역경제성장 사이의 관계를 분석하였다. 단위근, 공적분, 그리고 Hsiao가 제안한 Granger인과성 검정기법(Granger, 1969; Hsiao, 1981)을 운용하여 분석한 결과, 물 소비와 지역경제성장 사이에 양방향의 인과관계가 존재함을 발견하였다. 즉 물소 비 인프라에 대한 투자가 지역경제성장을 유발하며 이로 인한 실질소득의 증가는 다시 물 소비와 상수도 투자에 유의한 영향을 미쳐 지역경제성장을 촉진하는 것으로 나타났다.
• 더군다나 본 연구는 국내에서의 실질소득 증가가 물 소비의 증가를 가져온다는 주장도 성립함을 확인하였다. 경제성장은 국민들의 삶의 질 향상에 필요한 물을 더욱더 많이 사용하게 할 것이며, 산업체에서는 생산 활동이 증가함에 따라 투입요소로서의 물의 사용을 늘 리게 한다.
• 두 추정결과에 제시된 歹-통계량으로 판단하건대, 모든 추정계수가 0'이라는, 즉 '물소비가 경제성장을 인 과하지 않는다'와 '경제성장이 물소비를 인과하지 않는 다'는 귀무가설은 각각 유의수준 10%에서 모두 기각되어 추정된 방정식은 통계적으로 유의하다고 볼 수 있다. 본 연구에서는 다음과 같이 3가지 절차를 운용하여 Granger-인과성 유무를 검정하였다.
• 426으로 유 의수준 5%와 1%에서 기각할 수 없다. 따라서 두 변수 사이에는 유의수준 1%에서 1개의 공적분 관계가 존재 한다는 결론을 내릴 수 있다. 또한, 여기서 도출된 공적 분 관계식(정규화된 공적분 식)은 그림 1과 일치하며, 물 소비와 경제성장 간에 양의 상관관계가 존재한다는 문헌상의 이론(e.
• 반면 경제성장에서 물소비로의 인과 성은 유의수준 10%에서 단기에는 존재하지 않지만 장 기에는 존재한다. 마지막으로 강 인과성에 대해 살펴보 면, 인과성이 없다는 귀무가설은 두 경우 모두 기각되어 물 소비와 경제성장 사이에는 양방향의 강 인과성이 존재한다고 결론을 내릴 수 있다. 이상의 연구결과를 요약하면, 단기에는 물소비가 경제성장을 유발하는 단 방향의 인과관계가 존재하지만 장기에는 경제성장이 물 소비를 유발하는 단방향의 인과관계가 존재한다.
• 허은녕(1990)은 물에 대한 총수요와 경제성장에 대한 수자원의 기여를 살펴보기 위해, 한국에서 물소비가 급증했던 1978~1994년 기간 동안 물 소비와 경제성장의 관계를 1-0모형을 사용하여 분석하였다. 분석결과, 수도부문에서 1원어치 의 공급이 이루어지지 않으면 국민경제적으로 약 1.193원의 공급지장비용이 발생하여 1993년도에 총 1조 2, 295억원의 공급지장비용이 발생했을 것으로 분석되었다. 반면 수도부문 1원어치의 생산 또는 투자는 국민경 제적으로 약 0.
• 셋째, 첫 번째 검정과 두 번째 검정을 종합적으로 운용한다. 즉, 표 3에서 '각 ZW&변수들의 추정계수와 오차수정항의 추정계수가 모두 0'이라는 결합 귀무가설에 대해 -검정을 하여 물소비가 경제성장을 Granger- 인과하는 지를 검정한다.
• 요컨대, 본 연구의 중요한 발견은 우리나라의 물소비 와 경제성장에 있어서 단방향 인과성보다는 양방향 인 과성이 존재한다는 것이다. Cole(2004)의 연구에서 지적 되었듯이, 일반적으로 우리나라와 같은 선진 개발도상 국에 있어서 물소비 인프라의 확보가 경제발전에 있어서 하나의 중요한 요소임은 분명하다.
• 본 연구의 중요한 목적은 한국의 물 소비와 경제성장 사이의 관계를 살펴보는 것이다. 이를 위해 먼저 여러 선행 실증연구사례들을 조사하여 물 소비와 경제성장 사이에 강한 양의 상관관계가 존재함을 살펴보았고, 또한 환경 쿠즈네츠크 곡선 상에서 꺾어진 U자형 관계가 있음을 확인하였다. 다음으로 물 소비와 경제성장 사이에 Granger-인과관계가 존재하는 지 여부를 우리나라에 대해 실증적으로 검정하였다.
• 마지막으로 강 인과성에 대해 살펴보 면, 인과성이 없다는 귀무가설은 두 경우 모두 기각되어 물 소비와 경제성장 사이에는 양방향의 강 인과성이 존재한다고 결론을 내릴 수 있다. 이상의 연구결과를 요약하면, 단기에는 물소비가 경제성장을 유발하는 단 방향의 인과관계가 존재하지만 장기에는 경제성장이 물 소비를 유발하는 단방향의 인과관계가 존재한다. 이러한 결과는, 단기에는 물소비가 경제발전을 위한 생산요 소로서의 역할이 강하지만 시간이 지나 장기로 가면서, 산업전반에서의 조정효과와 상대적으로 낮은 비중을 갖는 물값(water cost)의 영향으로 물소비가 경제성장에 미치는 효과가 그다지 크지 않음을 의미한다.
• 단위근, 공적분, 그리고 Hsiao가 제안한 Granger인과성 검정기법(Granger, 1969; Hsiao, 1981)을 운용하여 분석한 결과, 물 소비와 지역경제성장 사이에 양방향의 인과관계가 존재함을 발견하였다. 즉 물소 비 인프라에 대한 투자가 지역경제성장을 유발하며 이로 인한 실질소득의 증가는 다시 물 소비와 상수도 투자에 유의한 영향을 미쳐 지역경제성장을 촉진하는 것으로 나타났다.

후속연구

• 소규모의 다목적 댐 건설과 지하수 개발 등이 필요하다. 그러나 댐에만 의존한 용수공급은 환경문제를 악 화시킬 수 있으므로, 장기적으로 중수도, 해수담수화, 인공강우와 우수의 재이용 등 새로운 대체 수자원의 개 발과 기존 상수도 체계의 개선 및 재배분과 같은 효율 성 제고방안도 유효할 것이다.
• 따라서 국내소득의 증가가 더 많은 물소비 를 가져 올 것이라는 점은 직관적이라 할 수 있다. 그러므로 향후 예상되는 소득의 계속적인 증가에 따른 물소 비 증가에 대처하여, 수요관리 정책인 생활용수절약 정 책이 장기적으로 병행되는 것이 보다 유효할 것으로 판단된다.
• 더 나아가 본 논문에서는 물소비량을 섕활용수에 한 정하였지만, 공업용수, 농업용수 등을 추가하여 각각의 용수와 경제성장간의 관계를 분석하는 것도 보다 세밀 하고 유용한 후속연구가 될 것이다. 마지막으로 물소비 가 경제성장에 기여하는 정도를 보다 엄밀하고 구체적 으로 계량화하는 연구도 한 가지 유용한 후속작업이 될 것이다.
• 아울러 본 연구에서 사용한 구도는 물 소비와 경제성장이 자본스톡, 고용 과 같은 다른 경제적 요인에 의해 결정되는 다변량 시 스템으로도 쉽게 확장될 수 있다는 점을 강조할 필요가 있다. 더군다나 그러한 분석은 실질소득과 물소비가 서로 인과 하는 세부적 구조를 밝히는데 기여할 수 있을 것이다.
• 게다가 우리나라의 급수현황은 여름철인 6~9월에 연 강우량의 70%가 몰려있는 등 계절적 편중이 심하며, 전 국토의 30%에 해당되는 해안 및 도서지방은 자체 유역에서 충분한 급수가 불가능하여 지역적 불균형도 심한 편이다. 더욱이 향후 국토의 균형개발과 대 도시의 지방 분산정책에 따라 신규 상수도 수요의 증가와 광역 및 지방상수도를 통한 새로운 수요가 예상된다. 이에 따라 정부는 2006년부터 물 수요가 공급을 초과하여 2011년이면 연간 18억 톤의 물이 부족할 것을 예상하고, 이에 대비한 27개의 대형 댐 건설계획을 발표하였다(한국수자원공사, 2003).
• 더 나아가 본 논문에서는 물소비량을 섕활용수에 한 정하였지만, 공업용수, 농업용수 등을 추가하여 각각의 용수와 경제성장간의 관계를 분석하는 것도 보다 세밀 하고 유용한 후속연구가 될 것이다. 마지막으로 물소비 가 경제성장에 기여하는 정도를 보다 엄밀하고 구체적 으로 계량화하는 연구도 한 가지 유용한 후속작업이 될 것이다.
• 본 연구에서 밝히고 있는 물 소비와 경제성장 사이의 인과관계와 이 결과의 정책적 시사점이 우리나라에만 국한된 것일 수도 있지만 본 연구에서 사용된 기법은 다른 나라의 시계열 자료에 쉽게 적용될 수 있다. 특히 우리나라와 같은 선진 개발도상국뿐 아니라 후진국이나 선진국들을 대상으로 비교연구를 수행한다면, 물 소비와 경제성장 간의 관계를 보다 폭넓게 고찰하며 다양한 정 책적 시사점을 얻을 수 있을 것이다.
• 특히 우리나라와 같은 선진 개발도상국뿐 아니라 후진국이나 선진국들을 대상으로 비교연구를 수행한다면, 물 소비와 경제성장 간의 관계를 보다 폭넓게 고찰하며 다양한 정 책적 시사점을 얻을 수 있을 것이다. 아울러 본 연구에서 사용한 구도는 물 소비와 경제성장이 자본스톡, 고용 과 같은 다른 경제적 요인에 의해 결정되는 다변량 시 스템으로도 쉽게 확장될 수 있다는 점을 강조할 필요가 있다. 더군다나 그러한 분석은 실질소득과 물소비가 서로 인과 하는 세부적 구조를 밝히는데 기여할 수 있을 것이다.
• (1975)에 의해 제시된 CUSUNKcumulative sum of recursive residuals) 검정과 CUSUMSQ(CUSUM of Squares) 검정을 이용하였다. 이 검정법은 시계열 자료 에 적합하며 구조변화(structural break)가 발생한 정확한 시점을 알 수 없는 경우에도 사용될 수 있다. 게다가 구조변화가 일어난 시점에 대해 미리 예상할 필요가 없 다는 점에서 매우 일반적이다(Greene, 1997, p.
• 본 연구에서 밝히고 있는 물 소비와 경제성장 사이의 인과관계와 이 결과의 정책적 시사점이 우리나라에만 국한된 것일 수도 있지만 본 연구에서 사용된 기법은 다른 나라의 시계열 자료에 쉽게 적용될 수 있다. 특히 우리나라와 같은 선진 개발도상국뿐 아니라 후진국이나 선진국들을 대상으로 비교연구를 수행한다면, 물 소비와 경제성장 간의 관계를 보다 폭넓게 고찰하며 다양한 정 책적 시사점을 얻을 수 있을 것이다. 아울러 본 연구에서 사용한 구도는 물 소비와 경제성장이 자본스톡, 고용 과 같은 다른 경제적 요인에 의해 결정되는 다변량 시 스템으로도 쉽게 확장될 수 있다는 점을 강조할 필요가 있다.