[논문]해양바이오에너지 개발사업의 온실가스 저감편익 추정

김태영; 표희동; 김혜민; 박세헌

doi:10.7846/jkosmee.2013.16.3.217

해양바이오에너지 개발사업의 온실가스 저감편익 추정
Measurement of the Greenhouse Gas Emission Benefits from the Marine Bio-Energy Development Project 원문보기

한국해양환경ㆍ에너지학회지 = Journal of the Korean Society for Marine Environment & Energy, v.16 no.3, 2013년, pp.217 - 225

김태영 (한국해양과학기술원 해양R&D실용화센터) , 표희동 (부경대학교 해양산업경영학과) , 김혜민 (한국해양과학기술원 해양R&D실용화센터) , 박세헌 (한국해양과학기술원 해양환경산업연구실)

초록
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환경문제가 심각해지고, 에너지안보에 대한 관심이 높아지면서 화석연료를 대체할 신재생에너지개발은 더욱 절실해지고 있다. 정부는 2030년까지 바이오에너지부분의 50%를 해양바이오에너지에서 생산한다는 계획을 발표하였다. 본 연구는 해양바이오에너지 개발사업으로 인하여 저감되는 온실가스의 저감편익을 조건부가치측정법을 이용하여 추정하고자 한다. 단일경계 양분선택형 모형에 스파이크 모형을 적용하였으며, 그 결과 해양바이오에너지 개발사업의 온실가스 저감편익은 단일경계 양분선택형에서는 가구당 평균 지불의사액이 4,190원으로 추정되었다. 이를 설문을 진행한 지역으로 확장하면 연간 501억원에 달한다. 이와 같은 연구결과는 해양바이오에너지 개발사업의 시행여부를 결정하는 비용편익분석이나 해양바이오에너지 개발사업정책에 있어서 편익의 유용한 정보로 활용할 수 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

It is time to develop new renewable energy that could fundamentally replace fossil fuel, which has been increasingly needed due to environmental pollution and energy security. Korean marine bio-energy development project is planned to produce 50% of total bioenergy. This study attempts to measure the greenhouse gas emission reduction benefits of marine bio-energy development project through contingent valuation method. Single bounded dichotomous choice (SBDC) is applied with spike model. The results show that the average willingness to pay are estimated to be KRW 4,190 at SBDC, per household per year. If the result has been expanded to the region which is survey conducted, KRW 50.1 billion annually. These quantitative information can be usefully utilized in the cost benefit analysis to implement project and policy-making for the industrialization of marine bio-energy development project.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

본 연구는 이러한 CVM의 장점을 최대한 활용하고 단점을 보완하면서 해양바이오에너지 개발사업의 온실가스 저감 편익 추정을 시도하고자 한다.
이에 본 연구에서는 조건부 가치측정법(CVM, contingent valuation method)을 활용하여 해양바이오에너지 개발사업에 따른 CO₂배출 감소에 관한 지불의사액(WTP, willingness to pay)을 조사하고 이를 바탕으로 경제적 편익을 추정함으로써 정부에 해양바이오에너지 개발사업에 따른 CO₂ 저감에 의한 편익정보를 제공하면서 이와 관련된 시사점을 제공하고자 한다. 아울러 단일경계모형뿐 만 아니라, 영(0)의 WTP를 명시적으로 감안하기 위해 스파이크 모형도 결합한다.

제안 방법

, 1991)이기 때문에 실제 CVM 연구에서 널리 사용되고 있다고 기술하였다. 그러나 본 연구에서는 효율성보다는 편의의 최소화를 위하여 단일경계 양분선택형을 선택하여 추정하였다.
스파이크 모형은 영(0)의 WTP를 명시적으로 반영할 수 있는 장점을 가진다. 물론 스파이크 모형 이외에도 혼합모형 등 다른 모형의 적용이 가능하긴 하지만 본 논문에서는 적용이 가능한 여러 모형 중에서 스파이크 모형을 적용하고자 한다. 스파이크 모형의 적용을 위해서는 영(0)의 WTP를 식별할 수 있어야 하므로, 첫 번째 질문에 하한 제시금액 A^l이 제시된 경우에 대하여 ‘아니오’ 라고 응답한 응답자와 첫 번째 질문에 상한 제시금액 A^u가 제시된 경우에 대하여두 번의 질문에서 ‘아니오-아니오’ 라고 응답한 응답자에 대해 단 1원의 지불의사가 있는지 없는지를 물어보는 질문도 포함되어 있다.
본 연구에서는 온실가스 저감의 환경편익에 대한 효율적이고 정확한 연구결과의 도출을 위하여 단일경계 모형과 영(0)의 WTP를 보다 명시적으로 반영할 수 있는 장점을 가진 스파이크 모형을 결합하였다. 아울러 CVM을 적용하는데 있어서 여러 가지 지침에 근거한 설문설계, 최근에 개발된 표본설문조사 표집기법 및 인터뷰 기법의 운용 등 특별하게 요구되는 여러 가지 조건들을 충분히 만족시키면서 본 연구가 수행되었다.
본 연구에서는 응답자들을 초기 제시 금액에 따라서 총 8개 그룹으로 구분하여 WTP 응답을 유도하였다. 응답유형은 단일경계 모형 및 스파이크 모형으로 추정할 때에는 ‘예’, ‘아니오-예’, ‘아니오-아니오’의 3개로 구분된다.
한편, 본 연구는 설문에 많은 비용이 소요된다는 단점에도 불구하고 설문에 대한 응답자들의 이해와 응답률을 높이기 위해 일대일 개별 면접방식을 채택하였다. 면접에는 많은 시장조사 경험을 가진 면접 조사원이 투입되었지만 본 조사의 특성과 어려움을 감안하여 조사원들에게 설문내용과 보조자료 사용법 등의 교육을 실시하였다.

대상 데이터

해양바이오에너지 개발 및 도입에 따른 온실가스 저감의 경제적 편익 추정을 위한 설문조사는 2012년 12월 초부터 중순에 걸쳐 조사 전문기관인 리서치프라임의 주관으로 실시되었으며, 조사대상은 서울, 부산, 대구, 인천, 광주, 대전, 울산, 경기 지역에 거주하는 소득이 있는 가구의 세대주 또는 세대주 배우자만을 대상으로 한정하였다. 또한, 응답자의 이해를 돕기 위해 해양바이오에너지사업에 관한 사진과 자료들을 보기카드로 제시하였다.

이론/모형

본 연구에서는 이중경계 양분선택형을 지불의사 유도방법으로 채택하였으며, 단일경계 모형의 추정결과를 제시하였다. 이는 위에서 기술한 효율성을 손해보더라도 편의를 줄이는 것이 중요하다는 의견에 따름이다.
실증연구에서 가장 널리 사용되고 있는 효용격차모형은 단일경계 모형의 경우 Hanemann[1984]에 근거한다. N명의 응답자에 대해 단일경계 모형의 경우 로그-우도함수는 다음과 같이 표현된다.
일반적으로 CVM에는 제시금액에 대하여 응답자가 ‘예/아니오’로 대답하는 양분선택형(DC, dichotomous choice) 질문법이 널리 사용되고 있다. 양분선택형 질문유형은 Bishop and Heberlein[1979] 이 제안한 단일경계(SB, single bounded)모형과 Hanemann[1984] 에 의해 제안된 이중경계모형(DB, double bounded)이 이용되어 왔으며, 단일경계모형은 응답이 쉬운 반면에 통계적으로 효율성이 낮아 많은 표본이 필요하다는 단점이 있다. 때문에 이중경계모형이 등장한 이후 많은 연구는 단일경계모형보다는 이중경계모형을 선호했다.
이러한 영(0)의 WTP 자료를 처리하기 위해 본 연구에서는 Kristrom[1997] 및 Yoo and Kwak[2002] 등이 제안한 스파이크 모형을 활용하였다.
주: 평균 WTP의 표준오차는 델타법(delta method)을 이용하여 계산되었다. 평균 WTP의 신뢰구간은 Krinsky and Robb(1986)에 제시된 몬테칼로 모의실험 기법을 이용하여 계산하되 표본추출의 횟수는 5,000 회로 하였다.

성능/효과

분석결과 단일경계 스파이크 모형으로 추정된 값을 이용하여 계산된 경제적 편익은 매년 501억 6,985만원으로 추정되었다.
한편 본 연구는 학술적 측면에서 중요한 의미를 가진다. 해양바이오에너지사업은 막대한 예산의 투입에 대한 정책적 판단이 수반되어야하는 공공재적 사업으로서 처음으로 온실가스 저감에 대한 환경편익의 추정을 하였는 바 의미 있는 결과를 도출하였다.

후속연구

본 연구결과와 방법은 향후 해양바이오에너지 개발사업은 물론 유사한 정책의 타당성 분석에 응용이 가능할 것이며 공공의 이익에 부합하는 관련 사업에 유용한 정보를 제공해 줄 것으로 기대된다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	해양바이오에너지란?	해양바이오에너지는 해양생물자원을 활용하여 생산할 수 있는 재생가능한 에너지를 뜻한다. 현재 해양바이오에너지는 차세대 에너지 자원으로 전 세계적인 관심을 받고 있으며 이는 고유가와 화석연료 고갈로부터 발생하는 에너지위기와 지구온난화 문제 등에서 비롯된 환경위기, 그리고 곡물가격 증가로 인한 식량위기에 그 배경이 있다.
	해양바이오에너지가 차세대 에너지 자원으로 전 세계적인 관심을 받게 된 배경은?	해양바이오에너지는 해양생물자원을 활용하여 생산할 수 있는 재생가능한 에너지를 뜻한다. 현재 해양바이오에너지는 차세대 에너지 자원으로 전 세계적인 관심을 받고 있으며 이는 고유가와 화석연료 고갈로부터 발생하는 에너지위기와 지구온난화 문제 등에서 비롯된 환경위기, 그리고 곡물가격 증가로 인한 식량위기에 그 배경이 있다. 바이오에너지와 관련한 연구는 육상자원으로부터 얻은 소재를 활용한 연구가 먼저 진행되었는데, 육상자원의 한계점이 드러나기 시작하면서 해양산업과 접목시켜 해양자원으로부터 연료를 얻고자 하는 정책과 연구들이 전 세계적으로 시작되고 있다.
	해양의 미세조류를 이용하여 생산하는 바이오에너지의 장점은?	특히 해양의 미세조류를 이용하여 생산하는 바이오에너지의 경우 여타의 바이오에너지에 비해 오일 수율이 높아 연료 효율성이 높고, 생장속도 또한 빠르기 때문에 에너지 활용의 경쟁력이 높다고 평가되고 있다. 미세조류는 광합성 탄소 동화작용을 통해 이산화탄소를 흡수하며 이는 대기중의 이산화탄소를 감소시켜 온실가스 저감효과를 기대할 수 있으며, 미세조류로부터 생산된 바이오에너지를 사용할 경우 화석에너지를 이용하는 것과 비교하여 이산화 탄소, 탄화수소, 미세먼지 등이 감소하는 것으로 나타났다.

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표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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