[논문]유럽의 탄소배출권 거래시장 도입에 따른 연결계통국가들의 전력 순수출 결정요인 변화 분석

윤경수; 박창수; 조성봉

doi:10.15266/kerea.2019.28.3.385

유럽의 탄소배출권 거래시장 도입에 따른 연결계통국가들의 전력 순수출 결정요인 변화 분석
The Effect of EU-ETS Introduction on the Determinants of Electricity Net Export Connected Power Grid in Europe 원문보기

자원·환경경제연구 = Environmental and resource economics review, v.28 no.3, 2019년, pp.385 - 413

윤경수 (숭실대학교 대학원 경제학과) , 박창수 (숭실대학교 경제학과) , 조성봉 (숭실대학교 경제학과)

초록
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본 연구는 유럽 30개 국가들을 대상으로 1990~2014년 동안의 패널 자료를 이용하여 유럽이 탄소배출권 거래시장을 도입한 2005년을 기준으로 도입 전과 후로 나누어 유럽 내 연결계통국가들의 전력 순수출 변화 결정요인을 이분산과 자기상관 문제를 고려한 패널 GLS 방법으로 추정하였다. 종속변수로는 전력 순수출량이 사용되었으며 설명변수로는 발전원별 발전량 비중, 이웃 국가들의 자국 내 전력수급, 에너지자원 보유국의 전력 생산량, 발전원 집중도 그리고 산업부문의 1인당 총에너지사용량 등을 사용하였다. 추정결과에 의하면, 2005년 이전과 이후 모두에서 에너지자원 보유국의 전력생산량과 발전원 집중도, 원자력 발전비중은 전력 순수출에 통계적으로 유의미하게 양(+)의 영향을 미쳤으며, 탄소배출권 거래제 도입 이후에 그 중요도는 증가하는 것으로 나타났다. 반면 이웃 국가들의 자국 내 전력수급과 산업부문의 1인당 총 에너지사용량, 재생에너지 발전비중은 통계적으로 유의하게 음(-)의 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 석탄과 가스 발전비중의 경우에는 2005년 이전에만 통계적으로 유의미하게 전력 순수출에 음(-)의 영향을 미쳤다. 본 연구결과는 국가 간 전력교역상황에서 개별 국가들의 역할을 결정하는 요인이 무엇이며 그에 맞는 중 장기 전원믹스 방안을 도출하는 데 시사점을 제시하고 있다.

Abstract ▼ AI-Helper

This study examines the determinants of net export of electricity among 30 European countries sharing electricity grid during the period of 1990~2014 by separating the sample period before and after 2005 in which ETS was introduced in Europe. The empirical method used in this study is generalize least squared one considering both heterogeneous and serial correlation in the balanced panel data. According to the empirical results, after 2005 introducing the ETS, holing energy resources, concentrating only on few electricity generation resources, and nuclear electricity generation had played more important role in net export of electricity, while renewable energy had negative effect on net export of electricity and coal and gas generation have no effect on net export after introduction of ETS in Europe probably because of high environmental cost. The policy implication of the results would be that reconsidering each country's optimal generation mix strategy and its role in case freely trading electricity.

주제어

표/그림 (10)

그림 <그림 1> 잉여전력량과 국가 간 전력교역과의 관계
표 <표 1> 국가별 전력 교역유형 변화 추이
그림 <그림 2> ETS 도입 이전과 이후 재생에너지 발전비중과 전력 교역유형 간의 분포
그림 <그림 3> 유럽 30개 국가의 재생에너지 원별 발전량 비중 추이
그림 <그림 4> ETS 도입 이전과 이후 원자력 발전비중과 전력 교역유형 간의 분포
그림 <그림 5> ETS 도입 이전과 이후 석탄 발전비중과 전력 교역유형 간의 분포
그림 <그림 6> ETS 도입 이전과 이후 가스 발전비중과 전력 교역유형 간의 분포
표 <표 2> 변수설명
표 <표 3> 각 변수별 상관관계(Pairwise correlations) 측정결과
표 <표 4> 추정결과

AI 본문요약
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문제 정의

특히 2011년 일본의 후쿠시마 원전 사고와 2015년 파리협약 등으로 인하여 논란의 중심에 있게 된 원자력과 석탄이 전력교역 상황에서 전력 순수출에 미치는 영향도 분석할 것이다. 더불어 점차 강화되는 환경 및 탄소배출규제체제 하에서 급속히 보급이 확대되고 있는 재생에너지(풍력과 태양광)와 이러한 재생에너지원들의 간헐성 문제를 보완해 주는 가스 발전이 전력 순수출에 미치는 영향도 살펴볼 것이다. 또한 에너지 자원의 보유 여부와 각국의 산업부문의 1인당 총에 너지 사용량, 이웃 국가들의 전력수급상황, 발전원 집중도 등을 전력 순수출의 결정요인으로 추가적으로 고려하고자 한다.
따라서 본 논문은 국가들 사이에 육로와 해로로 연계된 전력망을 통해서 국가 간 전력 교역 상황에서 전력 순수출을 결정하는 요인들과 탄소배출권 거래제도의 도입 이후에 어떤 변화가 발생했는지를 실증적으로 분석한다. 특히 2011년 일본의 후쿠시마 원전 사고와 2015년 파리협약 등으로 인하여 논란의 중심에 있게 된 원자력과 석탄이 전력교역 상황에서 전력 순수출에 미치는 영향도 분석할 것이다.
¹⁾ 그동안 국내에서 국가 간 전력망 연계와 관련한 연구는 많이 진행되어 왔지만 전력 수출입의 결정요인에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 이미 국가 간 전력망을 연계하고 있으며 이를 장기간 운영해 온 노하우와 다량의 누적된 자료를 구축하고 있는 유럽의 사례를 통해 전력 순수출입의 결정요인을 검토한다. 유럽의 전력 교역은 국가 간 전력망 연계를 통해 이루어지고 있는데 유럽 국가 간의 전력망 연계는 육상뿐만 아니라 해로를 통해서도 이루어지고 있다.
본 연구가 기존연구들과 구별되는 점은 먼저 연구대상국들을 EU나 OPEC과 같이 특정 국제기구에 가입된 회원국만을 대상으로 하지 않고 지정학적으로 유럽지역에 포함되어 있으며 국가 간 전력계통이 연계된 국가들을 대상으로 하고 있다는 것이다. 또한 개별 국가들의 전력 순수출량(= 수출량 - 수입량)을 종속변수로 설정하여 2005년 유럽의 탄소배출권 거래시장의 도입 전후의 그 결정요인 변화를 분석하고 정책적 시사점을 도출하고자 하였다는 점에서 기존 문헌들과 차별성을 보이고 있다.
더불어 점차 강화되는 환경 및 탄소배출규제체제 하에서 급속히 보급이 확대되고 있는 재생에너지(풍력과 태양광)와 이러한 재생에너지원들의 간헐성 문제를 보완해 주는 가스 발전이 전력 순수출에 미치는 영향도 살펴볼 것이다. 또한 에너지 자원의 보유 여부와 각국의 산업부문의 1인당 총에 너지 사용량, 이웃 국가들의 전력수급상황, 발전원 집중도 등을 전력 순수출의 결정요인으로 추가적으로 고려하고자 한다.
에서부터 까지는 의 국가별·기간별 전력교역 유형을 좀 더 면밀히 확인해보기 위해 제시한 것이다.

제안 방법

다음으로 는 원자력 발전비중과 전력 교역량 간의 추이를 2005년 이전과 이후로 나누어 살펴본 것이다.
다시 말해서 자국 내 원유, 가스, 석탄 등과 같은 에너지 자원을 보유하고 있는 국가들은 전력생산의 경제성이 그렇지 않은 국가들보다 비교우위에 있을 수 있으며, 이러한 점이 전력 순수출에 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것이다. 따라서 원유, 가스 그리고 석탄 자원을 보유한 국가들의 전력생산량을 변수로 고려하였다.
마지막으로 본 연구에서 사용된 변수들 이외에도 유럽의 탄소배출권거래제 시행 여부가 국가 간 전력교역상황에서 전력 순수출 결정요인에 어떠한 변화를 주었는지 검증하고자 유럽연합에서 배출권 거래제의 시행 시점인 2005년을 기점으로 표본기간을 전(1990~2004)과 후(2005~2014)로 나누어 실증분석을 진행하였다.¹⁸⁾ 탄소배출권 제도가 확대·강화되면 이에 영향을 받는 국가들은 발전부문에서의 온실가스 배출량 감축을 위해 더 효율적으로 전력생산이 가능한 발전원에 집중하고 부족한 전력 또는 잉여 전력은 전력 교역을 통해 해결하고자 할 것이다.
마지막으로 은 가스 발전비중과 전력 교역량 간의 분포를 2005년 이전과 이후로 나누어 살펴본 것이다.
본 연구에서는 유럽의 30개 국가를 대상으로 1990년부터 2014년까지 전력의 순수출량에 영향을 미치는 요인들을 추정하였으며, 유럽에서 탄소배출권거래제가 도입된 2005년을 기준으로 표본기간을 양분하여 전력계통 망이 연계된 국가들의 전력교역상황에서의 전력 순수출 결정요인의 변화를 실증 분석하였다.
둘째로, 전력계통 망이 연계된 국가들 간의 전력교역 상황은 자국의 전력수급 상황뿐만 아니라 이웃한 개별국가들의 전력수급상황에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 이에 국가별로 이웃하고 있는 개별 국가들의 전력생산량을 전력소비량으로 나눈 전력자급률을 설명변수로 포함시켰다.¹⁶⁾
2장에서는 본 연구와 관련 있는 선행연구들을 살펴보고, 3장에서는 본 연구에서 고려되는 변수들에 대한 설명과 자료를 활용한 기초통계 분석을 시도한다. 이와 함께 추정모형에 대한 가설검정 결과와 추정결과를 제시하고 분석한다. 마지막으로 4장에서는 최종적으로 본 연구에 대한 결과를 요약하고 정책적 시사점과 한계점에 대해서 논의한다.

대상 데이터

본 연구는 유럽지역 내의 30개 연결계통국가를 대상으로 1990년부터 2014년까지의 패널 자료를 사용하였다. 따라서 추정방법으로 패널 자료 분석방법이 적용되었다.
본 연구에선 유럽 내에서 국가 간 전력 교역유형을 결정하는 요인을 분석하는 데 있어서 OECD¹²⁾와 EU¹³⁾ 회원국이 아니더라도 유럽지역 내에서 국가 간 전력교역을 하고 있다면 연구 대상국으로 포함시켰다¹⁴⁾. 반면에 OECD와 EU 회원국이지만 전력계통이 독립되어 국가 간 전력교역을 하지 않는 Iceland, Cyprus 그리고 Malta 등과 같은 국가들은 연구 대상국에서 제외하였다.
위의 식에서 n은 국가의 수로서 n=30, T는 표본 기간으로서 T=25(1990년부터2014년까지)이며 본 연구에 사용된 자료는 균형 패널 자료이다. 합동 OLS 모형에 의한 추정량이 올바른 추론에 따른 분석결과이기 위해서는 i와 t에 대해서 기본적으로 충족되어야 하는 가정들로서는 모든패널 개체에 대해 모든 시점에서 오차항의 기댓값이 0이며, 패널 개체와 시간에 따라 오차항의 분산이 동분산(homoskedasticity)이어야 하며, 패널 개체의 오차항은 서로 상관관계가 없어야 하며, 동시에 한 개체의 서로 다른 시점의 오차항 사이에도 상관관계가 존재하지 않아야 한다.

이론/모형

²⁰⁾ 그러나 이분산과 자기상관 검정에서는 모두 존재하는 것으로 나타났다.²¹⁾ 이에 따라 전력 순수출의 결정요인의 추정을 위해서 이 분산과 자기상관의 존재를 고려한 패널 GLS 추정방법을 사용하였다.
본 연구는 유럽지역 내의 30개 연결계통국가를 대상으로 1990년부터 2014년까지의 패널 자료를 사용하였다. 따라서 추정방법으로 패널 자료 분석방법이 적용되었다. 패널 자료에 대한 선형회귀모형의 추정방법으로 패널 형태를 고려하지 않고 OLS를 적용하는 경우도 있는데 이러한 합동 OLS 모형은 다음과 같다.
이런 경우에 누락된 변수로 인한 편의(omitted variable bias)가 생기고, 그에 따라 OLS 추정량은 일치 추정량 (consistent estimator)이 되지 못한다. 따라서 패널 자료가 동분산성을 충족시키지 못할 경우 이분산성을 가정한 상태에서 추정하는 패널 GLS(Generalized least squares) 방법을 사용해야 한다. 더불어 패널 GLS 방법은 이분산성과 자기상관이 동시에 존재하더라도 이를 통제한 후 추정을 할 수는 장점을 지닌다.

성능/효과

23) 먼저 석탄 발전량의 비중이 전력 순수출에 미치는 영향은 2005년을 기점으로 통계적 유의성이 바뀌는 것을 확인할 수 있다. 2005년 이전에는 10% 유의수준에서 통계적 유의성을 가지고 석탄을 활용한 전력 생산량 비중의 증가가 전력 순수출에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타난 반면에 2005년 이후에선 통계적인 유의성이 없는 것으로 나타났다.
6) 전체 기간 동안에 전력 순수출을 유지한 국가는 France가 유일하다. 반면에 전체 기간 동안 전력 순수입을 유지한 국가로는 Croatia, Finland, Hungray, Italy, Latvia, Luxembourg, Netherlands, UK 등이 있었다.
넷째, 개별국가들의 산업구조를 나타내는 1인당 산업부문의 에너지소비량 비중은 전력 순수출과의 관계에서 높은 통계적인 유의성을 지니며, 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 다시 말해서 자국 내에서의 산업성장이 전력 수요 증가로 이어지면서 국가 간 전력교역상황에 있어서 전력을 이웃 국가들로부터 수입해야 하는 상황이 발생될 수 있다는 것을 의미한다.
전력 교역이 활성화될수록 전력 생산에 있어 발전원에 대한 집중 현상이 강화되어 규모의 경제가 이루어짐에 따라 경제적이고 효율적인 전력생산이 가능해지면서 전력 순수출에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 풀이된다. 넷째, 산업구조의 대리변수로서 사용된 국민1인당 산업부문 총에너지 소비량은 전력 순수출 증가에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이는 자국 내 산업부문의 에너지 사용비중의 증가가 전력수요도 함께 증가시키면서 전력수출 여력을 감소시킨 데 따른 결과로 보인다.
넷째로, 발전원 집중도 변수는 허핀달-허쉬만 지수(HHI)를 응용한 것으로서 그 값이 클수록 특정 발전원에 대한 이용률뿐만 아니라 의존율도 높다는 것을 의미한다.¹⁷⁾ 즉, 전력생산에 있어 규모의 경제가 확보되어 보다 경제적이고 효율적인 전력생산이 가능해지고 이러한 점이 전력 교역에도 영향을 줄 수 있다.
다섯째로, 산업부문에서 사용되는 총에너지 소비량을 총인구로 나눈 것으로서 개별 국가들의 산업화 진행상황에 따라 자국 내 전력수요 증감이 결정되고 이것이 전력 순수출에도 영향을 줄 수 있을 것이다. 따라서 산업부문의 1인당 총에너지 소비량이 클수록 전력 수입국, 작을수록 순수출국이 될 가능성이 있다.
2배 더 높은 계수 값을 가지고 있는 것으로 추정되었다. 다시 말해서 온실가스 배출량 저감을 위한 환경비용의 상승과 탄소배출권 거래제도의 도입으로 기존의 전력생산체계에 있어 경제성 있는 특정 발전원으로의 집중도를 더욱 상승시키면서 규모의 경제가 극대화되도록 유도함으로서 전력 순 수출에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다. 이는 발전원별 발전량 비중을 모형에 새롭게 추가하여 분석한 모형 2에서 원자력 발전량 비중의 증가가 전력 순수출에 통계적으로도 높은 유의성을 지니면서 모두 양(+)의 영향을 미치고 있다는 점과 그것의 계수 값도 역시 2005년을 기점으로 이전보다 이후에 약 2배가량 증가했다는 점에서 이러한 추정결과의 해석은 유효할 것으로 판단된다.
다음으로 모형 2의 경우 원자력과 재생에너지는 2005년을 전후로 모두에서 통계적 유의성을 지니는 것으로 나타났지만 두 변수가 전력 순수출에 미치는 영향은 반대되는 것으로 나타났다. 더불어 석탄과 가스는 2005년 이전의 기간에만 통계적 유의성을 가지는 것으로 나타났다.
다음으로 모형 2의 경우 원자력과 재생에너지는 2005년을 전후로 모두에서 통계적 유의성을 지니는 것으로 나타났지만 두 변수가 전력 순수출에 미치는 영향은 반대되는 것으로 나타났다. 더불어 석탄과 가스는 2005년 이전의 기간에만 통계적 유의성을 가지는 것으로 나타났다. 첫째, 원자력의 경우 탄소배출권거래제가 도입되기 이전부터 전력 순수출에 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며 탄소배출권거래제가 도입되고 강화된 이후 그 영향은 커진 것으로 분석되었다.
둘째, 가스 발전량의 비중이 전력 순수출에 미치는 영향도 2005년을 기점으로 통계적 유의성이 바뀌는 것으로 나타났다. 2005년 이전에는 매우 높은 통계적 유의성으로 가스를 활용한 전력생산량 비중의 증가가 전력 순수출에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타난 반면에 2005년 이후에는 통계적 유의성을 보이지 않았다.
첫째, 원자력의 경우 탄소배출권거래제가 도입되기 이전부터 전력 순수출에 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며 탄소배출권거래제가 도입되고 강화된 이후 그 영향은 커진 것으로 분석되었다. 둘째, 석탄과 가스는 탄소배출권거래제의 시행 이전에만 통계적으로 유의하게 나타났으며 전력 순수출에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 하지만 탄소배출권거래제가 도입된 이후에는 순수출에 미치는 영향이 없는 것으로 추정되었다.
둘째, 원유와 석탄, 가스 등과 같이 전력생산을 위하여 가용되는 에너지 자원을 보유하고 있는 국가들의 전력생산량 증가가 전력 순수출에 양(+)의 영향을 미치는 것으로 추정되었다. 에너지 자원을 보유한 국가들은 그렇지 않은 국가들에 비해 자체적으로 전력 생산에 필요한 에너지 자원의 수급을 원활히 조절할 수 있으며 에너지 자원을 수입하여 전력을 생산하는 국가들보다 물류비용이 현저하게 작다는 등의 이점을 가진다.
따라서 개별국가들의 전력수급안정화가 국가 간 전력교역 가능물량의 규모를 감소시킨다는 것을 알 수 있다. 둘째, 자원보유국의 전력생산량 증가가 전력 순수출에 양(+)의 영향을 주는 것으로 나타났다. 이는 자원을 보유하지 않은 국가들에 비해 에너지 자원보유국은 전력생산을 위한 자원의 이용과 활용측면에서 비교우위를 갖기 때문에 국가간 전력교역상황에서 전력의 순수출 역할을 담당할 수 있음을 보여준다.
둘째로, 바이오매스와 폐기물 자원을 활용한 재생에너지의 발전량 비중은 전체 기간 동안 꾸준한 상승세를 이어온 것을 확인할 수 있다. 그리고 2005년을 기점으로 1990~2004년 기간 동안 0.
둘째로, 전력계통 망이 연계된 국가들 간의 전력교역 상황은 자국의 전력수급 상황뿐만 아니라 이웃한 개별국가들의 전력수급상황에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 이에 국가별로 이웃하고 있는 개별 국가들의 전력생산량을 전력소비량으로 나눈 전력자급률을 설명변수로 포함시켰다.
또한 을 통해서 알 수 있듯이 2005년 이후 풍력과 태양광의 보급이 유럽 전역에서 급격히 증가됨에 따라 2005년 이후에 국가 간 전력교역이 활성화됨을 알 수 있었다.
마지막으로 재생에너지 발전량 비중은 양분된 두 기간의 모두에서 전력 순수출에 미치는 영향이 통계적으로 유의하게 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며 그 강도는 약화되었다. 이것이 갖는 의미는 유럽 내 대부분의 국가들에서 독일의 경우와는 다르게 재생에너지의 급격한 보급이 아직은 자국 내 전력계통운영의 불안정성이 유발되어 덤핑계약으로 이웃 국가로 재생에너지에 의해서 생산된 전력을 수출할 정도의 수준까지 도달한 단계는 아니라는 것을 의미하지만, 그 순수입량에 미치는 강도가 약화되었다는 것은 순수출에 미치는 영향은 커지고 있다고도 해석해 볼 수 있다.
마지막으로, 태양광과 풍력의 경우는 1990~1993년 기간까지만 하더라도 0.05%에서 0.12%로 앞선 지열의 발전량 비중보다 더 낮은 비중을 차지하고 있었으며, 1990~2004년까지 기간을 확대하더라도 0.05%에서 1.88%로 약 1.83%포인트 상승하였다. 하지만 2005년부터 2014년까지는 2.
먼저 이웃 국가들의 전력소비량 대비 전력생산량이 증가할수록 전력 순수출은 통계적으로 유의미하며 음(-)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 이 같은 추정결과는 다른 조건이 동일할 경우, 국가 간 전력계통 망이 연계되어 있는 상황일지라도 이웃한 개별국가들이 자국 내 전력수급을 안정적으로 운영하는 상황에선 수출되는 전력의 계약물량이 제약받을 수 있게 된다는 것을 의미한다.
셋째, 개별국가들의 발전원 집중도 증가는 전력 순수출에 매우 높은 통계적 유의성을 가지고 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났다. 특히 모형 1과 모형 2 모두에서 2005년을 기점으로 이전 대비 이후에서 각각 약 2.
이는 자원을 보유하지 않은 국가들에 비해 에너지 자원보유국은 전력생산을 위한 자원의 이용과 활용측면에서 비교우위를 갖기 때문에 국가간 전력교역상황에서 전력의 순수출 역할을 담당할 수 있음을 보여준다. 셋째, 발전원 집중도의 증가도 전력 순수출에 양(+)의 영향을 주는 것으로 나타났다. 전력 교역이 활성화될수록 전력 생산에 있어 발전원에 대한 집중 현상이 강화되어 규모의 경제가 이루어짐에 따라 경제적이고 효율적인 전력생산이 가능해지면서 전력 순수출에 긍정적인 영향을 미치는 것으로 풀이된다.
때문에 탄소배출권거래제가 강화된 2005년 이후에 석탄과 가스에 대한 통계적 유의성을 더 이상 나타나지 않고 있다. 셋째, 이러한 상황을 고려해 유럽은 점차 강화되는 탄소배출권거래제에 대응하고자 재생에너지의 보급을 확대하는 데 더욱 주안점을 두고 있다고 분석된다. 다만, 탄소배출권 거래 시행 이전에는 바이오매스와 폐기물 등의 비중이 높았다면 그 이후에는 대기질 개선의 효과가 더 좋은 풍력과 태양광의 보급이 급격히 상승하였다는 것이다.
다시 말해서 온실가스 배출량 저감을 위한 환경비용의 상승과 탄소배출권 거래제도의 도입으로 기존의 전력생산체계에 있어 경제성 있는 특정 발전원으로의 집중도를 더욱 상승시키면서 규모의 경제가 극대화되도록 유도함으로서 전력 순 수출에도 긍정적인 영향을 미치는 것으로 볼 수 있다. 이는 발전원별 발전량 비중을 모형에 새롭게 추가하여 분석한 모형 2에서 원자력 발전량 비중의 증가가 전력 순수출에 통계적으로도 높은 유의성을 지니면서 모두 양(+)의 영향을 미치고 있다는 점과 그것의 계수 값도 역시 2005년을 기점으로 이전보다 이후에 약 2배가량 증가했다는 점에서 이러한 추정결과의 해석은 유효할 것으로 판단된다. 더불어 2011년 일본의 후쿠시마 원전사고 이후 유럽에서 탈원전을 선언했던 스웨덴, 스위스, 오스트리아, 독일, 벨기에, 이탈리아 등과 같은 대표적인 국가들이 지금은 탈원전의 시점을 연장하려 하고 있거나 스웨덴과 같이 아예 그 입장을 뒤집고 있는 상황을 잘 설명하고 있다고 볼 수 있다.
더불어 석탄과 가스는 2005년 이전의 기간에만 통계적 유의성을 가지는 것으로 나타났다. 첫째, 원자력의 경우 탄소배출권거래제가 도입되기 이전부터 전력 순수출에 양(+)의 영향을 미치는 것으로 나타났으며 탄소배출권거래제가 도입되고 강화된 이후 그 영향은 커진 것으로 분석되었다. 둘째, 석탄과 가스는 탄소배출권거래제의 시행 이전에만 통계적으로 유의하게 나타났으며 전력 순수출에 음(-)의 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다.
먼저 모형 1의 경우 사용된 변수 모두가 2005년을 기점으로 전과 후에서 표본을 나누어 추정한 결과에서 통계적 유의성을 가진 동시에 추정계수의 부호에 변화가 없었다. 첫째, 이웃국가들의 자국 내 전력수급 안정화가 전력 순수출에 미치는 효과는 음(-)의 값을 가지는 것으로 분석되었다. 따라서 개별국가들의 전력수급안정화가 국가 간 전력교역 가능물량의 규모를 감소시킨다는 것을 알 수 있다.
첫째, 자국 내 보유한 에너지 자원이 없으며 국가 간 전력계통망이 연계되어 있지 않다면 전력생산에 있어 발전원 구성을 다변화하는 것이 중·장기적으로 안정적인 전력수급에 도움이 될 수 있다.
<그림 3>은 수력을 제외한 재생에너지를 원별로 더욱 세부적으로 살펴본 것이다. 첫째로, 지열(Geothermal)의 경우는 1990년 0.12%에서 2014년 0.24%로 전체 기간 동안 발전량비중이 2배로 오르기는 하였으나 전체에서 차지하는 비중은 매우 낮다. 다만 유럽의 탄소배출권거래제가 시행된 2005년을 기점으로 1990년부터 2004년까지 각각 0.
이현주(2013)는 패널 GLS 분석을 통해 중국의 전력수요 결정요인을 분석하면서 전국 단위뿐만 아니라 지역(동부, 중서부) 간의 전력 교역에 대한 분석도 진행하였다. 특히 전력 다소비 업종을 포함한 제조업의 비중이 높아 전력소비가 많은 동부지역의 경우 다른 지역으로부터 전력유입을 받는 것으로 나타났다. Greenpeace and E3(2008)와 EWEA(2009b)도 중·장기적으로 자국 내 재생에너지 전력생산 증가에 따른 초과 전력 생산과 대용량의 백업 전력 확보의 필요성을 국가 간 전력망 연계를 통하여 효과적으로 극복할 수 있음을 밝히고 있다.

후속연구

고려되는 발전원은 원자력, 석탄, 가스 그리고 수력이 제외된 재생에너지 등이다.¹⁵⁾ 이 변수들을 통해 발전원별 발전량 비중(전원 믹스)이 전력 순수출량과 어떤 관계에 있는지 살펴볼 수 있을 것이다.
18) 탄소배출권 제도가 확대·강화되면 이에 영향을 받는 국가들은 발전부문에서의 온실가스 배출량 감축을 위해 더 효율적으로 전력생산이 가능한 발전원에 집중하고 부족한 전력 또는 잉여 전력은 전력 교역을 통해 해결하고자 할 것이다.
더불어 패널 GLS 방법은 이분산성과 자기상관이 동시에 존재하더라도 이를 통제한 후 추정을 할 수는 장점을 지닌다. 그러나 동시적 상관 문제의 경우 본 연구에서는 명확히 구분된 다른 나라의 자원 및 발전량 자료를 활용하므로 이를 고려하지 않았다.
셋째로, 개별국가들의 전력 순수출은 자국 내에서 경제적인 전력생산이 뒷받침되어야 더욱 활성화될 수 있을 것이다. 다시 말해서 자국 내 원유, 가스, 석탄 등과 같은 에너지 자원을 보유하고 있는 국가들은 전력생산의 경제성이 그렇지 않은 국가들보다 비교우위에 있을 수 있으며, 이러한 점이 전력 순수출에 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것이다. 따라서 원유, 가스 그리고 석탄 자원을 보유한 국가들의 전력생산량을 변수로 고려하였다.
²⁾ 또한 유럽의 전력 교역은 EU 회원국도 있지만 비회원국가들 사이에서도 발생하고 있다. 따라서 동북아 지역에서의 이러한 전력망 연계가 전력산업의 경제성, 환경성 그리고 에너지안보 차원 등에서 그 효과성이 입증된다면 다양한 현안 문제들을 뒤로하고라도 국가 간 전력계통망 연계에 따른 전력 교역상황을 기대할 수 있을 것이다.
동북아 지역에서 전력 교역이 안정적으로 활성화된다면 우리나라는 환경과 에너지 안보 전략에 맞는 적절한 에너지정책을 통해 최적의 전원 믹스구성으로 그 효율성을 제고시킬 수 있다는 의미도 갖기 때문이다. 따라서 우리나라가 국가 간 전력교역상황에서 이웃 국가로부터 전력의 계약물량을 안정적으로 공급받을 수 환경을 조성해 가고자 하는 연구가 지속되어야 할 것이다.
또한 그러한 역할에 맞는 우리나라의 전원믹스체계에 대한 중·장기적인 효과를 예측할 수 있을 것이다.
특히 전력 교역이 활발해진다면 개별 국가들은 여러 발전원들 중에서 비교우위가 있는 발전원에 보다 집중하고 부족한 전력은 자국 내 발전 단가보다 싸게 수입하면서 전력 생산의 효율성을 제고시킬 수 있을 것이다. 또한 전력 수출국도 인근 국가들에 비해 저렴한 비용으로 전력을 생산할 수 있다면 자국에서의 필요 전력 소비량보다 많이 생산하여 전력을 수출함으로써 국제수지의 개선효과를 누릴 수 있을 것이다.
본 연구에서 고려되고 있는 개별국가들에는 소위 선진국과 개도국들이 함께 공존하고 있어 모든 개별국가들의 에너지정책 시행시점과 전력수출입단가, 발전원별 연료 및 발전비용 등에 대한 정보를 구하는 것에는 한계가 있었고 이로 인하여 해당 변수들을 고려하지 못하였다. 또한, 국가별 상이한 일출과 일몰시간을 포함하여 기후와 계절성을 고려하지 못했다는 한계를 지닌다.
특히 우리나라와 같이 독립계통국가들에서 풍력과 태양광 같은 간헐성 전원의 연도별 보급목표치에 따른 시장도입확대와 함께 전력계통을 어떠한 방식으로 안정적으로 운영해 나갈 것인가에 대한 구체적이고 체계적인 계획이 수립·이행되지 않는다면 전력수급에 불균형이 심화될 수 있다. 셋째, 우리 정부가 동북아 전력망 연계사업을 주요 정책과제로 두고 지속적으로 추진해 갈 계획이라면 우리나라가 국가 간 전력교역상황에서 어떠한 역할을 수행하고 그에 맞는 전원구성 방향은 무엇인지를 심도 있게 이해하는 것이 필요하다. 다시 말해서 현 정부의 에너지전환 정책 기조가 앞으로도 장기간 유지되고 발전단가가 비싼 가스와 간헐성 전원인 풍력과 태양광 위주의 재생에너지 보급이 활성화될수록 우리나라는 전력 순수입국으로서의 역할을 수행할 가능성이 있다.
셋째로, 개별국가들의 전력 순수출은 자국 내에서 경제적인 전력생산이 뒷받침되어야 더욱 활성화될 수 있을 것이다. 다시 말해서 자국 내 원유, 가스, 석탄 등과 같은 에너지 자원을 보유하고 있는 국가들은 전력생산의 경제성이 그렇지 않은 국가들보다 비교우위에 있을 수 있으며, 이러한 점이 전력 순수출에 긍정적인 영향을 미칠 수 있을 것이다.
이러한 실증 분석을 통해 향후 우리나라가 동북아 전력망 연계사업으로 국가 간 전력을 교역하는 상황이 전개된다면 우리나라가 어떠한 역할을 수행하게 될 것인지도 간접적으로 예측해 볼 수 있을 것이다. 또한 그러한 역할에 맞는 우리나라의 전원믹스체계에 대한 중·장기적인 효과를 예측할 수 있을 것이다.
따라서 본 논문은 국가들 사이에 육로와 해로로 연계된 전력망을 통해서 국가 간 전력 교역 상황에서 전력 순수출을 결정하는 요인들과 탄소배출권 거래제도의 도입 이후에 어떤 변화가 발생했는지를 실증적으로 분석한다. 특히 2011년 일본의 후쿠시마 원전 사고와 2015년 파리협약 등으로 인하여 논란의 중심에 있게 된 원자력과 석탄이 전력교역 상황에서 전력 순수출에 미치는 영향도 분석할 것이다. 더불어 점차 강화되는 환경 및 탄소배출규제체제 하에서 급속히 보급이 확대되고 있는 재생에너지(풍력과 태양광)와 이러한 재생에너지원들의 간헐성 문제를 보완해 주는 가스 발전이 전력 순수출에 미치는 영향도 살펴볼 것이다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	최근 우리 정부가 동북아 전력망 연계사업의 추진 계획을 구체화하고 있는 이유는?	최근 우리 정부는 장기간 지속되어 온 높은 에너지 수입의존도의 문제를 개선하고 전력수급과 전력계통 운영상의 안정성을 확보하는 동시에 전기요금 안정화를 위한 대안으로서 중국, 몽골, 러시아, 북한 그리고 일본 등을 잇는 동북아 전력망 연계사업의 추진 계획을 구체화하고 있다.1) 그동안 국내에서 국가 간 전력망 연계와 관련한 연구는 많이 진행되어 왔지만 전력 수출입의 결정요인에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았다.
	유럽의 전력 교역은 어느 국가들 사이에서 이루어지는가?	유럽의 전력 교역은 국가 간 전력망 연계를 통해 이루어지고 있는데 유럽 국가 간의 전력망 연계는 육상뿐만 아니라 해로를 통해서도 이루어지고 있다.2) 또한 유럽의 전력 교역은 EU 회원국도 있지만 비회원국가들 사이에서도 발생하고 있다. 따라서 동북아 지역에서의 이러한 전력망 연계가 전력산업의 경제성, 환경성 그리고 에너지안보 차원 등에서 그 효과성이 입증된다면 다양한 현안 문제들을 뒤로하고라도 국가 간 전력계통망 연계에 따른 전력 교역상황을 기대할 수 있을 것이다.
	우리나라에서는 전력 수출입의 결정요인에 관한 연구가 거의 이루어지지 않았기 때문에 이를 대체하여 이용하는 자료는 무엇인가?	1) 그동안 국내에서 국가 간 전력망 연계와 관련한 연구는 많이 진행되어 왔지만 전력 수출입의 결정요인에 관한 연구는 거의 이루어지지 않았다. 따라서 본 연구는 이미 국가 간 전력망을 연계하고 있으며 이를 장기간 운영해 온 노하우와 다량의 누적된 자료를 구축하고 있는 유럽의 사례를 통해 전력 순수출입의 결정요인을 검토한다. 유럽의 전력 교역은 국가 간 전력망 연계를 통해 이루어지고 있는데 유럽 국가 간의 전력망 연계는 육상뿐만 아니라 해로를 통해서도 이루어지고 있다.

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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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