화석연료를 중심으로 한 에너지 가격의 상승 추세가 이산화탄소 배출의 자연스러운 감축에 미치는 영향을 파악해 보기 위해, 본 논문은 일인당 이산화탄소 배출량의 에너지 가격에 대한 탄력성을 추정하고자 한다. 이를 위해 OECD 29개국의 1978년에서 2009년까지의 패널 자료를 구축하였으며, 환경 쿠즈네츠 가설을 검증하기 위한 추정 모형을 이용하였다. 추정 결과, 실질 에너지 가격지수가 1% 상승할 때, 일인당 이산화탄소 배출량은 0.26 ~ 0.31% 가량 통계적으로 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 이러한 탄력성의 크기는 이산화탄소 배출량의 감축 목표 설정에 있어 서 향후 예상되는 에너지 가격의 지속적 상승의 영향을 감안해야 함을 시사한다. 아울러 에너지 가격 변화의 영향을 고려하여 추정된 환경 쿠즈네츠 곡선의 존재 역시 강건하고 유의하게 확인되었으며, 그 소득 전환점은 모형설정에 따라 22,200 ~ 48,500달러의 범위에 놓이는 것으로 나타나고 있다.
화석연료를 중심으로 한 에너지 가격의 상승 추세가 이산화탄소 배출의 자연스러운 감축에 미치는 영향을 파악해 보기 위해, 본 논문은 일인당 이산화탄소 배출량의 에너지 가격에 대한 탄력성을 추정하고자 한다. 이를 위해 OECD 29개국의 1978년에서 2009년까지의 패널 자료를 구축하였으며, 환경 쿠즈네츠 가설을 검증하기 위한 추정 모형을 이용하였다. 추정 결과, 실질 에너지 가격지수가 1% 상승할 때, 일인당 이산화탄소 배출량은 0.26 ~ 0.31% 가량 통계적으로 유의하게 감소하는 것으로 나타났으며, 이러한 탄력성의 크기는 이산화탄소 배출량의 감축 목표 설정에 있어 서 향후 예상되는 에너지 가격의 지속적 상승의 영향을 감안해야 함을 시사한다. 아울러 에너지 가격 변화의 영향을 고려하여 추정된 환경 쿠즈네츠 곡선의 존재 역시 강건하고 유의하게 확인되었으며, 그 소득 전환점은 모형설정에 따라 22,200 ~ 48,500달러의 범위에 놓이는 것으로 나타나고 있다.
This paper attempts to estimate the energy price elasticity of per capita $CO_2$ emissions, which helps to understand the influence of recent energy price increase on the natural reduction of $CO_2$ emissions. For this purpose, this study researched panel data of twenty-nine OE...
This paper attempts to estimate the energy price elasticity of per capita $CO_2$ emissions, which helps to understand the influence of recent energy price increase on the natural reduction of $CO_2$ emissions. For this purpose, this study researched panel data of twenty-nine OECD countries from 1978 to 2009 and adopted estimation models for testing the environmental Kuznets hypothesis. Estimation results show that the 1% increase of energy price index will cause a statistically significant decrease of per capita $CO_2$ emissions by 0.26 ~ 0.31%, which is substantial enough for policy consideration. Also Kuznet curves in estimation models were identifed, the turning points of income lie between 22.2~48.5 thousand US dollars, depending on model specifications.
This paper attempts to estimate the energy price elasticity of per capita $CO_2$ emissions, which helps to understand the influence of recent energy price increase on the natural reduction of $CO_2$ emissions. For this purpose, this study researched panel data of twenty-nine OECD countries from 1978 to 2009 and adopted estimation models for testing the environmental Kuznets hypothesis. Estimation results show that the 1% increase of energy price index will cause a statistically significant decrease of per capita $CO_2$ emissions by 0.26 ~ 0.31%, which is substantial enough for policy consideration. Also Kuznet curves in estimation models were identifed, the turning points of income lie between 22.2~48.5 thousand US dollars, depending on model specifications.
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문제 정의
본 논문은 1978년에서 2009년까지의 29개 OECD 국가에 대한 패널 자료를 바탕으로, 에너지의 가격 변화가 이산화탄소 배출량에 미치는 영향을 추정하였다. 이를 위해 IEA에서 제공하는 실질 에너지 가격지수를 통상적인 EKC의 추정을 위한 모형에 설명 변수로 포함시켰는데, 이는 다양한 에너지원들을 포괄하고 있고, 소비 및 생산자 가격을 모두 반영하고 있으며, 상대가격 개념의 실질 가격지수라는 점 등에서 이산화탄소 배출에 영향을 미치는 가격지수로서 적절한 자료이다.
본 연구는 이산화탄소 배출량에 영향을 미치는 요인들에 대해 EKC 추정에 초점을 맞추어온 일련의 기존 연구들의 연장선상에서, 경제 성장 외에 이산화탄소 배출량에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요인으로서 에너지의 가격에 초점을 맞추어 분석을 하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)에서 제공되는 실질 에너지 가격지수를 이용하여 분석을 하고자 한다.
이를 위해 IEA에서 제공하는 실질 에너지 가격지수를 통상적인 EKC의 추정을 위한 모형에 설명 변수로 포함시켰는데, 이는 다양한 에너지원들을 포괄하고 있고, 소비 및 생산자 가격을 모두 반영하고 있으며, 상대가격 개념의 실질 가격지수라는 점 등에서 이산화탄소 배출에 영향을 미치는 가격지수로서 적절한 자료이다. 이러한 모형을 통해 일인당 이산화탄소 배출의 에너지 가격에 대한 탄력성을 추정함에 있어서, 결과의 강건성(robustness)을 살펴보기 위해 연도별 고정 효과의 고려 여부에 따른 결과의 차이도 함께 살펴보았다.
본 연구는 이산화탄소 배출량에 영향을 미치는 요인들에 대해 EKC 추정에 초점을 맞추어온 일련의 기존 연구들의 연장선상에서, 경제 성장 외에 이산화탄소 배출량에 영향을 미치는 또 다른 중요한 요인으로서 에너지의 가격에 초점을 맞추어 분석을 하고자 한다. 이를 위해 본 연구에서는 국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)에서 제공되는 실질 에너지 가격지수를 이용하여 분석을 하고자 한다. 선행 연구인 Agras and Chapman(1999)과 같이 가솔린 가격을 이용하는 것은 이산화탄소 발생이 다양한 에너지원들에서 비롯된다는 점을 감안할 때 다소 적절하지 않을 수 있으며, 이광훈(2010)의 에너지 관련 소비자 물가지수의 이용 역시 이산화탄소의 발생이 생산과 소비 활동 모두에 걸쳐 일어난다는 점에서 다소간의 문제점이 지적될 수 있다.
이를 이용하여 일인당 이산화탄소 배출의 에너지 가격에 대한 탄력성을 추정함에 있어서, 기존의 EKC 추정을 위한 패널 추정 모형을 바탕으로 하되, 연도별 고정 효과의 고려 여부에 따른 결과의 차이를 아울러 보고자 한다. 연도별 고정 효과는 국제적 단위의 규제 노력이나 전 세계적 경제 변동, 또는 국제 유가의 변화 등 대상 국가들에 공통 적으로 영향을 미치는 요인들을 통제하는 역할을 하지만, 대부분 기존의 EKC 패널 모형 추정에 있어서 고려되고 있지 않다.
다음 장에서는 본 논문의 분석을 위해 이용된 패널 자료 및 그로부터 구축된 주요 변수들에 대해 설명하고자 한다. 제III장에서는 본 논문의 분석을 위해 사용된 구체적 추정 모형을 제시하고, 이에 대한 추정 결과들을 제시하고자 한다. 마지막 장에서 주요 결과를 요약하고 정책적 시사점을 논의하고자 한다.
가설 설정
실질 에너지 가격지수는 2005년이 기준연도이며, 석탄제품, 천연가스, 정유 제품, 전기 등의 가격을 실제 생산과 소비에 사용되는 양에 따른 가중평균을 통해 지수화한 것이며, 이를 각국의 생산자 물가지수를 이용하여 실질화하였다.7) 즉 전반적인 생산자 물가 대비 에너지의 상대적 물가 개념으로 볼 수 있을 것이다.
제안 방법
본 논문에서는 일인당 이산화탄소 배출량(CO2)의 변화를 설명함에 있어서 일인당 실질 GDP(gdp)를 통상적인 EKC 추정 모형에서와 같이 이차식으로 고려하되, 이와 함께 인구밀도(den)와 실질 에너지 가격지수(pr)를 추가적 설명 변수로 포함한 다음의 식들을 추정하게 된다.
따라서 식(1) ~ 식(3)은 연도 고정 효과를 고려한 추정식이며, 식(4) ~ 식(6)은 이러한 연도 고정 효과를 고려하지 않은 추정식이다. 추정 결과의 강건성(robustness)을 살펴보기 위해 두 가지 경우를 모두 추정하고자 한다. 연도 고정 효과를 고려하는 것은 설명변수인 일인당 실질 GDP나 에너지 가격지수 등의 변화에 있어서, 전 세계적 경제 충격이나 국제 유가 변화 등으로 인한 국가 간에 공통적인 변화 부분을 연도별 더미변수에 반영하여 제거하는 효과가 있다.
대상 데이터
2009년 이전에 가입한 30개 회원국 가운데 핵심 변수인 실질 에너지 가격지수에 대한 자료가 제공되지 않고 있는 아이슬란드가 제외되었다. 분석 기간은 1978년에서 2009년까지의 32년이다. 분석에 필요한 국가별 일인당 이산화탄소 배출량, 일인당 실질 GDP, 그리고 인구는 ‘IEA CO2 Emissions from Fuel Combustion Statistics’에서 추출하였다.
연구의 분석 대상은 OECD 29개 회원국이다. 2009년 이전에 가입한 30개 회원국 가운데 핵심 변수인 실질 에너지 가격지수에 대한 자료가 제공되지 않고 있는 아이슬란드가 제외되었다.
이론/모형
IEA의 국가별 일인당 이산화탄소 배출량 자료는 기후변화에 관한 정부 간 패널 (Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)에서 제시된 접근 방법을 이용하여 실제 연료가 연소될 때 발생하는 배출량만을 포함하여 계산되었다.6) 일인당 실질 GDP는 2000년 기준 불변가격으로 평가되었으며, PPP환율을 바탕으로 미국달러로 환산되었다.
성능/효과
6) 일인당 실질 GDP는 2000년 기준 불변가격으로 평가되었으며, PPP환율을 바탕으로 미국달러로 환산되었다. 실질 에너지 가격지수는 2005년이 기준연도이며, 석탄제품, 천연가스, 정유 제품, 전기 등의 가격을 실제 생산과 소비에 사용되는 양에 따른 가중평균을 통해 지수화한 것이며, 이를 각국의 생산자 물가지수를 이용하여 실질화하였다.
42CO2톤에 비해 낮은 편이다.8) 일인당 실질 GDP 역시 룩셈부르크가 42,090달러로 가장 높고, 노르웨이, 미국, 스위스가 그 뒤를 잇고 있으며, 터키, 멕시코, 폴란드, 슬로바키아 등의 순으로 가장 낮은 소득 수준을 나타내고 있다. 인구밀도는 한국이 가장 높고, 네덜란드, 벨기에, 일본 등이 그 뒤를 잇고 있으며, 호주, 캐나다, 노르웨이, 뉴질랜드 순으로 인구밀도가 낮게 나타나고 있다.
추정 결과 실질 에너지 가격지수의 상승은 뚜렷이 유의하게 일인당 이산화탄소 배출량을 감소시키는 것으로 나타났으며, 이러한 영향의 크기나 그 통계적 유의성은 연도별 고정 효과의 고려 여부에 따라 크게 다르지 않게 나타났다. 구체적으로 실질 에너지 가격지수의 1% 상승은 일인당 이산화탄소 배출량을 0.26%에서 0.31% 가량 감소시키는 것으로 나타났다. 함께 추정된 EKC의 경우 고려했던 모든 추정식에서 강건하게 확인되고 있으나, 추정 결과를 바탕으로 계산된 EKC의 소득 전환점이 현실적인 범위 내이기는 하지만, 연도별 고정효과를 고려한 모형의 경우에는 다소 크게 나타나고 있다.
함께 추정된 EKC의 경우 고려했던 모든 추정식에서 강건하게 확인되고 있으나, 추정 결과를 바탕으로 계산된 EKC의 소득 전환점이 현실적인 범위 내이기는 하지만, 연도별 고정효과를 고려한 모형의 경우에는 다소 크게 나타나고 있다. 또한 인구밀도의 상승 역시 뚜렷하게 일인당 이산화탄소 배출량을 증가시키는 것으로 나타났다.
그 탄력성의 크기도 연도별 고정 효과의 고려 여부에 무관하게 비슷한 값을 보이고 있다. 즉 연도별 고정효과의 고려에 상관없이 실질 에너지 가격지수의 1% 상승은 일인당 이산화탄소 배출량을 인구밀도를 설명변수로 고려하지 않은 경우 0.26 ~ 0.27%, 고려하는 경우에는 0.31% 가량 감소시키는 것으로 나타나고 있다. 이러한 탄력성 크기는 Agras and Chapman(1999)에서 가솔린 가격 자료를 이용하여 계산된 가격탄력성 ‐0.
이광훈(2010)은 국내 지역별 패널 자료의 분석을 통해 지역별 EKC의 존재를 뒷받침하였으며, Agras and Chapman(1999)과 마찬가지로 지역별 에너지원의 가격지수를 설명변수로 고려하였다. 지역별 소비자물가지수 항목 중 에너지 관련 항목들로 가격지수를 별도로 구축하여 추정하였는데, 그 결과 일인당 이산화탄소 배출량의 에너지 가격변화에 대한 탄력성은 ‐0.21로 계산되었다.
추정 결과 실질 에너지 가격지수의 상승은 뚜렷이 유의하게 일인당 이산화탄소 배출량을 감소시키는 것으로 나타났으며, 이러한 영향의 크기나 그 통계적 유의성은 연도별 고정 효과의 고려 여부에 따라 크게 다르지 않게 나타났다. 구체적으로 실질 에너지 가격지수의 1% 상승은 일인당 이산화탄소 배출량을 0.
추정결과를 살펴보면 먼저 모든 추정식에서 통계적으로 뚜렷이 유의한 EKC가 확인되고 있음을 알 수 있다. 하지만 식(7)에 따라 계산되어 제시된 EKC의 소득 전환점을 살펴보면, 연도별 고정효과를 고려한 모형의 경우와 그렇지 못한 모형의 경우 간에 상당한 차이가 있음을 알 수 있다.
후속연구
일인당 GDP의 로그값과 그 제곱값 간에는, 두 변수의 관계를 감안할 때 자연스러운 것이기는 하지만 매우 높은 상관관계 값이 나타나고 있다. 이들 상호간의 높은 상관관계는 실제 추정에 있어서 다중공선성의 문제를 야기할 수 있으며, 이로 인해 개별 설명 변수의 t값이 매우 불안정하게 나타날 수도 있음을 염두에 두면서 추정 결과를 살펴보아야 할 것이다.
일련의 환경규제들의 시행은 관련 기업들의 비용 증가를 수반하는 것이 불가피한 만큼, 감축목표 달성을 위해 어느 정도의 강도로 이러한 규제 정책들을 시행할 것인가에 대한 검토가 선행되어야 할 것이다. 이를 위해서는 이러한 정책들의 실시가 감축 목표의 달성에 있어서 나타내는 효과에 대한 분석과 함께, 이산화탄소 배출에 영향을 주게 될 향후 경제성장에 대한 예측과 에너지 가격의 변화에 대한 예측을 바탕으로 한 면밀한 분석 작업이 필요하다. 특히 본 논문에서 추정된 이산화탄소 배출량의 에너지 가격지수에 대한 탄력성의 크기는 이산화탄소 배출량의 감축과 관련된 정책 목표의 설정과 이를 위한 환경 규제의 시행 과정에서 무시할 수 없는 크기로 볼 수 있는 만큼, 에너지 가격의 변화로부터의 영향이 반드시 고려되어야 할 것이다.
이를 위해서는 이러한 정책들의 실시가 감축 목표의 달성에 있어서 나타내는 효과에 대한 분석과 함께, 이산화탄소 배출에 영향을 주게 될 향후 경제성장에 대한 예측과 에너지 가격의 변화에 대한 예측을 바탕으로 한 면밀한 분석 작업이 필요하다. 특히 본 논문에서 추정된 이산화탄소 배출량의 에너지 가격지수에 대한 탄력성의 크기는 이산화탄소 배출량의 감축과 관련된 정책 목표의 설정과 이를 위한 환경 규제의 시행 과정에서 무시할 수 없는 크기로 볼 수 있는 만큼, 에너지 가격의 변화로부터의 영향이 반드시 고려되어야 할 것이다.
특히 본 연구에서는 β4, 즉 일인당 이산화탄소 배출량의 실질 에너지 가격지수에 대한 탄력성에 주목하게 될 것이다.
향후 에너지 가격의 지속적인 상승은 이러한 EKC를 시간의 흐름에 따라 점차 아래쪽으로 이동시키게 될 것이다. <그림 2>에 표시된 화살표는 에너지 가격지수가 100에서 150으로 50% 상승하는 가운데, 일인당 실질 GDP가 25,000달러에서 35,000달러로 상승하는 경우에 있어서, EKC 이동에 따른 이산화탄소 배출량의 변화를 나타내고 있다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
환경 쿠즈네츠 가설이 시사하는 것은?
따라서 이산화탄소 배출은 에너지 사용량으로부터 직접적인 영향을 받게 되며, 이는 다시 산업화 및 경제성장과 밀접한 관련을 갖고 있다. 이산화탄소 배출과 경제성장 간의 관계에 대해서는 소득지표와 이산화탄소 배출지표 간의 역(逆) U자 모양의 관계를 시사하는 소위 환경 쿠즈네츠 가설과 관련된 실증적 분석을 통해 일찍이 많은 탐구가 이루어져 왔다. 환경 쿠즈네츠 가설이 실증적 증거로서 뒷받침되는 경우, 이는 성장 초기에는 소득 지표가 개선됨에 따라 이산화탄소 배출 지표가 악화되지만 소득 지표가 일정 수준을 넘어서게 되면 이러한 관계가 역전이 될 것을 의미하게 된다.
IEA의 실질 에너지 가격지수의 장점은?
더욱이 이들 연구에서는 상대가격 개념의 실질 가격지수가 아닌 절대 가격 개념의 명목 가격지수를 사용하고 있다. IEA의 실질 에너지 가격지수는 다양한 에너지원들을 포괄하고 있고, 소비 및 생산자 가격을 모두 반영하고 있으며, 상대가격 개념의 실질 가격지수라는 점에서 보다 적절한 자료이다.
이산화탄소 배출량에 영향을 미치는 요인에 대한 연구 중 에너지 가격지수로 에너지 관련 소비자 물가지수 이용 시 문제점은?
이를 위해 본 연구에서는 국제에너지기구(International Energy Agency, IEA)에서 제공되는 실질 에너지 가격지수를 이용하여 분석을 하고자 한다. 선행 연구인 Agras and Chapman(1999)과 같이 가솔린 가격을 이용하는 것은 이산화탄소 발생이 다양한 에너지원들에서 비롯된다는 점을 감안할 때 다소 적절하지 않을 수 있으며, 이광훈(2010)의 에너지 관련 소비자 물가지수의 이용 역시 이산화탄소의 발생이 생산과 소비 활동 모두에 걸쳐 일어난다는 점에서 다소간의 문제점이 지적될 수 있다. 더욱이 이들 연구에서는 상대가격 개념의 실질 가격지수가 아닌 절대 가격 개념의 명목 가격지수를 사용하고 있다.
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