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문제 정의
- 이에 본 연구에서는 진술선호(State Preference, SP) 설문조사를 통하여 수집한 개별 차량구매자의 차종선택행태 자료를 토대로 친환경차를 고려한 개별행태모형 기반의 차종선택모형을 추정하고자 한다. 또한 추정된 모형을 바탕으로 차종별 선택에 영향을 미치는 요인을 분석하여 관련 정책 추진을 위한 기초자료를 마련하고자 한다.
- 본 연구에서는 정부의 친환경차 보급 정책에 따른 차량 구매자의 차종선택행태를 분석하기 위하여 다항로짓모형 기반의 차종선택모형을 추정하였으며, 우도비 검정을 통하여 차급에 대한 시장분할의 유의미성을 검토하였다. 또한 카이제곱 검정을 통하여 분석자료가 로짓모형의 비관련대안간 독립성(Independence of Irrelavent Alternatives, IIA) 속성에 적합한지 여부를 검토하였으며, 이를 바탕으로 네스티드로짓모형을 이용한 차종선택 모형을 추가로 추정하였다.
- 본 연구에서 고려한 대안은 휘발유 사용유무, 전기 사용유무 등 다양한 유형으로 구분이 가능하기 때문에, 조사에 참여한 설문응답자가 각 대안을 독립적으로 고려하는지 또는 하나 이상의 대안을 동일하게 고려하는지를 검토해 볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 다음과 같은 카이제곱 검정을 통하여 분석자료가 로짓모형의 IIA 속성에 적합한지를 검토하였다.
- 그러나 국내의 경우 아직까지 친환경차 보급(특히 전기차 등)은 초기 단계이기 때문에, 친환경차에 대한 장래 시장점유율 추정 등 관련 정책을 위한 기초연구가 필요한 실정이다. 이에 본 연구에서는 진술선호(State Preference, SP) 설문조사를 통하여 수집한 개별 차량구매자의 차종선택행태 자료를 토대로 친환경차를 고려한 개별행태모형 기반의 차종선택모형을 추정하고자 한다. 또한 추정된 모형을 바탕으로 차종별 선택에 영향을 미치는 요인을 분석하여 관련 정책 추진을 위한 기초자료를 마련하고자 한다.
제안 방법
- 네스티드로짓모형의 위계구조는 다양하게 고려될 수 있으나, 본 연구에서는 Figure 1과 같이 휘발유 사용유무, 단일연료 사용유무, 친환경차 분류유무 등에 따라 총 5가지 구조를 검토하였다. 네스티드로짓모형을 이용 하여 위계구조별 중·대형 차급에 대한 차종선택모형을 추정한 결과 모형의 설명력은 대안간 상관성이 반영되어 기존 다항로짓모형 대비 다소 증가한 것으로 나타났으며, 계소의 부호 및 크기, 설명의 논리성 등은 기존 모형과 크게 다르지 않은 것으로 나타났다.
- 모형은 차급에 대한 시장분할의 유의미성을 검토하기 위하여 차급을 구분하지 않은 모형과 차급을 구분한 모형(경·소형, 중·대형)을 추정하였다. 대안별 효용함수에서 대안특성상수는 가솔린차와 HEV, EV에 적용하였으며, 대안일반변수는 price 변수와 fuel 변수를, 대안특성변수는 PHEV에 distance 변수를, EV에 distance 변수와 station 변수를 고려하였다. 설명변수는 설문조사 결과를 바탕으로 Table 3과 같이 설정하였다.
- 모형 추정결과 차종별 효용함수 형태는 Table 4와 같으며, 세부 추정결과는 Table 5-7과 같다. 또한 동일한 대안 내에서 변수간 설명력을 비교하기 위하여 추정된 변수의 계수를 Equation 1과 같이 표준화계수로 변환하였다.
- 차량가격의 경우 친환경차는 구매단계 인센티브(보조금 및 세제혜택)를 추가로 고려하였으며, 예상보유기간 동안의 총 연료비는 설문시 연평균 주행거리와 예상 차량보유기간을 조사하여 산정하였다. 또한 전기이용 최대 주행거리는 전기를 이용하는 PHEV와 EV만을, 충전인프라 수준은 EV만을 추가로 고려하였다. 한편, 속성변수에 대한 수준은 차량가격의 경우 3수준으로, 전기이용 최대주행거리와 충전인프라 수준은 각각 2수준으로 설정하였다.
- 차량가격의 경우 가솔린차는 최근 3년 동안의 내수판매대수가 가장 높은 차량의 차량가격을, 친환경차는 분석시점에서 국내 판매되는 차량들의 평균 차량가격을 기준으로 해당 차량가격의 ±1,500만원으로 수준을 설정하였다. 또한 전기이용 최대주행거리는 분석시점에서 국내 판매되는 PHEV, EV의 실제 전기이용 최대주행거리를 기준으로 해당 거리의 2배로 수준을 설정하였으며, 충전인프라 수준은 분석시점에서 서울시 일반 주유소 대비 급속충전소 비율(20%)을 기준으로 해당 비율의 4배로 수준을 설정하였다.
- 본 연구에서는 정부의 친환경차 보급 정책에 따른 차량 구매자의 차종선택행태를 분석하기 위하여 다항로짓모형 기반의 차종선택모형을 추정하였으며, 우도비 검정을 통하여 차급에 대한 시장분할의 유의미성을 검토하였다. 또한 카이제곱 검정을 통하여 분석자료가 로짓모형의 비관련대안간 독립성(Independence of Irrelavent Alternatives, IIA) 속성에 적합한지 여부를 검토하였으며, 이를 바탕으로 네스티드로짓모형을 이용한 차종선택 모형을 추가로 추정하였다.
- 모형은 차급에 대한 시장분할의 유의미성을 검토하기 위하여 차급을 구분하지 않은 모형과 차급을 구분한 모형(경·소형, 중·대형)을 추정하였다.
- 본 연구에서 사회경제변수는 설문조사의 한계로 설명구간을 상세하게 구분하지는 못하였으며, 가능한 차량 구매 특성 차이를 간략하게 살펴볼 수 있도록 구간을 설정하였다. 모형 추정결과 차종별 효용함수 형태는 Table 4와 같으며, 세부 추정결과는 Table 5-7과 같다.
- 본 연구에서는 중·대형 차급의 설명력을 높일 수 있는 위계구조를 찾기 위하여 Table 10과 같이 모형의 설명력과 포괄값을 모두 검토하였다.
- 에 대한 차종별 선호도를 조사하였다. 선택대안은 내연차량을 대표하는 가솔린차와 현재 보급 중인 친환경차(HEV, PHEV, EV)이며, 속성변수는 선행연구를 바탕으로 차종별 차량속성을 선정하였다. 차량속성으로는 차량가격(자동차세 포함, 만원)과 예상보유기간 동안의 총 연료비(만원), 전기이용 최대주행거리(1회 충전시 최대주행거리, km)와 충전인프라 수준(서울시 가솔린 주유소 대비 충전소 비율, %)을 고려하였다.
- 조사 수행시 설문응답자 1명 당 6개 시나리오를 제시하였으며, 시나리오에서 전술한 바와 같이 차량가격, 전기이용 최대주행거리와 충전인프라 수준은 각각 3수준과 2수준을 제시하였다. 총 연료비는 가솔린차의 경우 대표차량(최근 3년간 내수판매대수 기준)의 연비를, 친환경차는 국내에서 판매되는 차량들의 평균 연비를 바탕으로 추정하였다.
- 조사내용은 차종선택모형 추정을 위한 기초자료 수집에 초점을 맞추었으며, 조사표의 설문항목은 크게 차종 선택, 보유차량 특성, 향후 구매차량 특성, 응답자 일반현황으로 구성하였다. 조사는 총 758명의 설문응답자를 대상으로 하였으며, 친환경차에 대한 기초적인 속성에 대한 설명이 필요하여 면접조사 방식으로 진행하였다.
- 차량가격의 경우 친환경차는 구매단계 인센티브(보조금 및 세제혜택)를 추가로 고려하였으며, 예상보유기간 동안의 총 연료비는 설문시 연평균 주행거리와 예상 차량보유기간을 조사하여 산정하였다. 또한 전기이용 최대 주행거리는 전기를 이용하는 PHEV와 EV만을, 충전인프라 수준은 EV만을 추가로 고려하였다.
- 선택대안은 내연차량을 대표하는 가솔린차와 현재 보급 중인 친환경차(HEV, PHEV, EV)이며, 속성변수는 선행연구를 바탕으로 차종별 차량속성을 선정하였다. 차량속성으로는 차량가격(자동차세 포함, 만원)과 예상보유기간 동안의 총 연료비(만원), 전기이용 최대주행거리(1회 충전시 최대주행거리, km)와 충전인프라 수준(서울시 가솔린 주유소 대비 충전소 비율, %)을 고려하였다.
- 조사 수행시 설문응답자 1명 당 6개 시나리오를 제시하였으며, 시나리오에서 전술한 바와 같이 차량가격, 전기이용 최대주행거리와 충전인프라 수준은 각각 3수준과 2수준을 제시하였다. 총 연료비는 가솔린차의 경우 대표차량(최근 3년간 내수판매대수 기준)의 연비를, 친환경차는 국내에서 판매되는 차량들의 평균 연비를 바탕으로 추정하였다.
대상 데이터
- 해당 변수들에 부여되는 수준의 정도(±1,500만원, 2배, 4배)는 차급별로 동일하게 부여하였으며, 해당 수준은 예비조사 수행 결과를 고려하여 설정하였다. 또한 본 연구에서는 조사 설계시 속성변수와 수준의 모든 경우에 대한 조합을 고려하는 완전배치요인설계 방법에 따라 차급별7) 108개 조합을 최종적으로 선정하였다.
- 물론, 최근 디젤차량의 비율이 높아지고 있어서 이에 대한 고려도 필요하지만, 본 연구의 목적은 친환경차 보급정책에 따른 영향을 분석하기 위함이므로 SP설계의 특성상 대안의 수가 증가하는 경우 실험설계가 과다하게 증가하므로 이를 방지하기 위하여 디젤 차량을 대안에서 제외하였다. 모형 추정을 위한 기초자료는 서울을 대상으로 수집하였으며, 설문응답자는 서울시 거주자 중 차량보유자 및 차량 구매예정자를 대상으로 하였다.
- 선택대안은 내연차량과 하이브리드차(HEV3)), 플러그인 하이브리드차(PHEV4)), 전기차(EV5))를 고려하였으며, 내연차량은 등록대수 비중이 가장 높은 가솔린차만을 고려하였다. 물론, 최근 디젤차량의 비율이 높아지고 있어서 이에 대한 고려도 필요하지만, 본 연구의 목적은 친환경차 보급정책에 따른 영향을 분석하기 위함이므로 SP설계의 특성상 대안의 수가 증가하는 경우 실험설계가 과다하게 증가하므로 이를 방지하기 위하여 디젤 차량을 대안에서 제외하였다.
- 조사 장소는 서울지역 교통안전공단의 검사소(강남, 구로, 노원, 상암, 성동, 성산)와 도로교통공단의 면허시험장(강남, 도봉, 강서, 서부)을 중심으로 조사를 수행하였으며, 응답자 일반현황 중 주요 변수에 대한 조사결과는 Table 2와 같다.
- 조사내용은 차종선택모형 추정을 위한 기초자료 수집에 초점을 맞추었으며, 조사표의 설문항목은 크게 차종 선택, 보유차량 특성, 향후 구매차량 특성, 응답자 일반현황으로 구성하였다. 조사는 총 758명의 설문응답자를 대상으로 하였으며, 친환경차에 대한 기초적인 속성에 대한 설명이 필요하여 면접조사 방식으로 진행하였다.
성능/효과
- 마지막으로 동일한 차급 내에서 모형의 설명변수가 차종 선택에 미치는 영향력은 표준화계수를 통하여 판단 가능하다. 가솔린차, HEV, PHEV, EV 모두 모든 차급에서 차종 선택 시 price 변수의 영향력이 가장 큰 것으로 나타났으며, EV의 경우 distance 변수 보다는 station 변수의 영향력이 큰 것으로 나타나 EV 구매자는 1회 충전시 주행거리와 같은 차종의 성능보다는 공공인프라 충전시설 등의 인프라에 보다 관심이 많은 것을 알 수 있다.
- 검토 결과 모집단이 G개의 시장으로 분할되었을 때, 모형간 모수의 벡터가 동일하다는 귀무가설(H0 = β1 = β2 =⋯= βG)을 기각하여 차급을 구분한 차종선택모형은 유의미한 것으로 나타났다.
- 검토 결과는 Table 9와 같으며, 경·소형을 선택한 설문응답자는 각 대안을 독립적으로 인지하는 반면, 중·대형을 선택한 설문응답자는 대안간 상관성을 인지하는 것으로 나타나 중·대형의 차종선택모형은 로짓모형의 IIA 속성을 완화시키는 네스티드로짓모형으로 추정하는 것이 타당한 것으로 판단된다.
- 네스티드로짓모형을 이용 하여 위계구조별 중·대형 차급에 대한 차종선택모형을 추정한 결과 모형의 설명력은 대안간 상관성이 반영되어 기존 다항로짓모형 대비 다소 증가한 것으로 나타났으며, 계소의 부호 및 크기, 설명의 논리성 등은 기존 모형과 크게 다르지 않은 것으로 나타났다.
- 대안일반변수와 대안특성변수의 경우 경·소형에서는 price, fuel, distance, station 변수가, 중·대형에서는 price, distance, station 변수가 통계적으로 유의하게 나타났다.
- 국외의 경우 1980년대부터 현재까지 소비자의 차종선택행태에 대한 학술적 연구가 지속적으로 이루어지고 있으며, 이에 따라 새로운 차종이 시장에 진입한 경우 각종 정책에 대한 효과 분석을 위한 기반이 마련되어 있다는 점이 국내와의 큰 차별점이라 할 수 있다. 또한 차종선택모형 추정시 선택대안의 기본적인 차량속성으로 차량가격, 연간 연료비, 연간 보유비 등을 대부분 고려하였으며, PHEV와 EV 등은 전기이용시 최대주행거리, 충전소 설치 비율 등을 추가적인 차량속성으로 고려한 사례가 많은 것으로 검토되었다.
- 모형에 포함된 설명변수는 대부분 유의수준 5% 하에서 유의하며, 차급을 구분한 경우 경·소형 모형의 설명력이 중·대형 모형 보다 다소 높게 나타났다.
- 사회경제변수 중에서는 age, infor, inc3 변수만이 유의하게 추정되었으며, age 변수는 가솔린차의 효용에, infor 변수는 PHEV와 EV의 효용에, inc3 변수는 EV의 효용에 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 이러한 특성은 모든 차급에서 동일하다.
- 사회경제변수의 경우 경·소형에서는 age, infor 변수가, 중·대형에서는 age, infor, inc3 변수가 통계적으로 유의한 것으로 나타났다.
- 한편 IIA 검정 결과, 경·소형 차급의 차량구매자는 본 연구에서 고려한 선택대안을 독립적인 관계로 인식하는 반면, 중·대형 차랑구매자는 하나 이상의 대안을 동일한 대안으로 인식하는 것으로 나타났다.
- 한편, 고소득층일수록 차량가격이 상대적으로 비싼 중·대형 EV 구매에 관심이 높은 것으로 나타났다.
후속연구
- 마지막으로 본 연구의 모형추정 결과는 본 연구에서 수행한 SP 조사 자료에 매우 의존적이기 때문에, 분석 결과에 대한 신뢰도를 높이기 위해서는 내연차량 대안 확대(디젤차, 가스차 등 포함), 조사지역, 대상 등을 세분화하여 관련 자료를 수집하는 한편, 차종선택모형에 대한 지속적인 개선 및 다양한 표본을 확보할 수 있는 방안이 마련되어야 한다. 또한 본 연구의 모형에서 추정된 변수들의 장래 추정치를 확보하여 차급별 차종선택 모형에 대한 검증 및 장래 여건변화에 따른 시장점유율 예측에 활용하고자 하는 노력이 필요하다.
- 사회경제변수의 경우 50대 이상 고령층일수록 친환경차 구매에 대한 관심이 높은 것으로 나타나 자동차 제작사에서는 친환경차 제작 및 판매시 고령층을 위한 맞춤형 마케팅 전략을 수립하여 정부의 친환경차 확산 정책에 능동적으로 동참해야 할 필요가 있다. 또한 친환경차 구매자는 친환경차 관련 정보를 사전이 인지하고 있을수록 친환경차 구매에 긍정적인 반응을 보이는 것으로 나타났기 때문에, 아직까지 특정 구매층을 제외하고는 사회적 관심이 낮은 친환경차에 대해서는 관련 정책 뿐 아니라 차량속성, 충전방식 등에 대한 최신 정보를 제공할 수 있는 방안이 마련되어야 한다.
- 마지막으로 본 연구의 모형추정 결과는 본 연구에서 수행한 SP 조사 자료에 매우 의존적이기 때문에, 분석 결과에 대한 신뢰도를 높이기 위해서는 내연차량 대안 확대(디젤차, 가스차 등 포함), 조사지역, 대상 등을 세분화하여 관련 자료를 수집하는 한편, 차종선택모형에 대한 지속적인 개선 및 다양한 표본을 확보할 수 있는 방안이 마련되어야 한다. 또한 본 연구의 모형에서 추정된 변수들의 장래 추정치를 확보하여 차급별 차종선택 모형에 대한 검증 및 장래 여건변화에 따른 시장점유율 예측에 활용하고자 하는 노력이 필요하다.
- 본 연구에서 고려한 대안은 휘발유 사용유무, 전기 사용유무 등 다양한 유형으로 구분이 가능하기 때문에, 조사에 참여한 설문응답자가 각 대안을 독립적으로 고려하는지 또는 하나 이상의 대안을 동일하게 고려하는지를 검토해 볼 필요가 있다. 이에 본 연구에서는 다음과 같은 카이제곱 검정을 통하여 분석자료가 로짓모형의 IIA 속성에 적합한지를 검토하였다.
- 차종선택행태를 분석한 결과, 차종선택에 가장 큰 영향을 미치는 요인이 차량가격이므로 친환경차 확산을 위하여 정부에서는 기존 구매보조금 외 공영주차장 이용료, 고속도로 통행료, 충전시설 이용료 등과 같은 운행중 인센티브 제공을 추가로 검토해 볼 필요가 있다. 또한 국내는 단독주택보다는 아파트의 비중이 크며, 아파트에 거주하는 경우(연립주택, 오피스텔 등 포함) 아직까지 PHEV 또는 EV 충전이 용이하지 않은 실정이다.
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