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문제 정의
- 본 연구에서 가장 주안점을 두는 것은 탄소세의 부과에 따른 이산화탄소 배출량의 저감 효과를 분석하는 것이다. 우선, BAU 시나리오에서 탄소세 부과에 따른 효과를 분석하고, TECH 시나리오상에서 탄소세 부과 효과를 확인하였다.
- 본 연구에서는 모델 추정기간에 대하여 모델의 안정성 및 예측력, 즉 로바스트니스(robustness)를 평가하기 위하여 의태분석(Back-casting)을 수행하였다. 시뮬레이션 결과가 실제 데이터를 비교함으로써, 모델의 예측력을 검정하기 위해 MAPEs(Mean Absolute Percentage Errors)와 같은 기준들이 모델의 채택여부를 결정하는데 사용된다.
- 여러 개의 다른 형태의 변수와 또는 흐름이 모델의 전체 시스템의 구조를 특성화하기 위해 사용되었다. 각 변수들은 내부적으로 하위 변수들을 포함하고 있으며, 이에 대한 내용은 2절 모델 설명에서 상세히 기술하였다.
- 이에 본 연구에서는 환경규제를 고려한 포스코의 에너지 · 제품 흐름을 시스템 다이나믹스(System Dynamics) 시뮬레이션 기법으로 모델링하고, 시나리오를 설정하여 기후변화 협약이 포스코에 가져올 파급효과를 분석하였으며, 이상의 연구결과를 바탕으로 환경변화에 대한 대응전략을 다양한 각도에서 조명함으로써 미래의 불확실성에 따른 위험을 최소화하고 포스코의 지속적 발전에 도움이 되고자 한다.
- 주요 방법론은 투입-산출(I-O) 모델, 계량 경제(Economic model) 모델, 연산가능 일반균형 (CGE) 모델 및 최근 각광을 받고 있는 시스템 다이나믹스 (System-Dynamics) 모델이 바로 그것들이다. 이하에서는 위에서 언급한 주요 모델 기법에 대해서 소개하기로 한다.
가설 설정
- 본 연구의 시뮬레이션 기간은 1995년부터 2030년까지로 가정하였고, 1995년부터 2000년까지는 모델의 예측력을 검증하기 위해 의태분석 (Back- casting)을 수행하기 위해 사용하였다. 검증을 위한 실제 데이터는 현 시점인 2003년까지를 수집하여 분석하여야 하지만, 데이터 수집의 어려움으로 2000년까지를 과거 데이터로 사용하였다.
- 한편, 시뮬레이션 분석에 사용된 모델의 기본적인 가정사항은 다음과 같다. 생산설비의 용량은 수요를 만족하기에 충분하다고 가정하였으며, 제품별 생산시간은 모든 제품에 동일한 것으로 처리하였다. 또한, 재고는 고려되지 않았다.
- 신기술 도입에 따른 기존 철강 공정이 대체된다는 가정하에서 그 효과를 보기 위해 도입한 시나리오로써, 기존 연구에 여러 형태의 기술 대안들이 이용가능 한 것으로 정의되어 있지만, 현재 철강 산업에서 가장 큰 이슈가 되고 있는 파이넥스 공정의 도입을 TECH 시나리오 설정하였다. 철강 산업에서 2007년부터 부분적인 도입이 시작되고, 매년 10%의 대체가 이루어져서 2016년 이후에 기존 고로 공정을 완전히 대체하는 것으로 가정하였다.
- <그림-5>에서 선철사용량은 기존 제선 공정과 새롭게 도입되는 파이넥스 공정을 함께 고려하여 모델링 하였다. 파이넥스 공정의 경우, 현재 도입단계에 있기 때문에 본 연구에서는 2007년부터 매년 10% 포인트씩 기존 선철공정을 대체하여 2016년에는 기존 제선 공정을 완전히 대체하는 것으로 가정하였다. 이 가정은 시뮬레이션 결과를 분석할 때, TECH 시나리오에 적용하였다.
- 이는 탄소세 부과방식에서 가장 기본적인 방법이다. 하지만, 본 연구에서는 실제 탄소세 부과방식이 여러 형태를 가질 수 있을 것으로 가정하였다. 그래서, 탄소세 부과방식을 4가지 형태로 구분하여 실험한 결과는 그림 16과 17에 나타나 있다.
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