초록 ▼

1. 연구의 배경 및 필요성:
기후변화가 경제의 문제이냐 환경의 문제이냐에 대한 논란을 바라보는 현명한 관점은 무엇일까? 에너지정책의 효율성 제고, 기후변화 방지와 대기오염정책에 대한 과학성을 담보해 내는 방향으로 기후변화 정책과 에너지 정책을 통합적으로 운용할 경우 시너지 효과는 어느 정도가 될 것인가?
에너지와 기후변화를 보는 틀은 기존의 “에너지 저감→ 경제성장저하와 환경악화 일부 방지→ 그러나 경제성장저하로 지속가능성저해”라는 단선적 사고를 벗어나 “에너지 저감→ 건강한 삶 확보로 경제성장저하방지 →삶의 질 확보”

1. 연구의 배경 및 필요성:
기후변화가 경제의 문제이냐 환경의 문제이냐에 대한 논란을 바라보는 현명한 관점은 무엇일까? 에너지정책의 효율성 제고, 기후변화 방지와 대기오염정책에 대한 과학성을 담보해 내는 방향으로 기후변화 정책과 에너지 정책을 통합적으로 운용할 경우 시너지 효과는 어느 정도가 될 것인가?
에너지와 기후변화를 보는 틀은 기존의 “에너지 저감→ 경제성장저하와 환경악화 일부 방지→ 그러나 경제성장저하로 지속가능성저해”라는 단선적 사고를 벗어나 “에너지 저감→ 건강한 삶 확보로 경제성장저하방지 →삶의 질 확보”라는 측면이 규명되어야 할 필요가 있다. 기후변화와 에너지문제의 경우 지속가능성이라는 애매한 화두를 건강질을 중심으로 하는 삶의 질 확보라는 구체성으로 전환하는 작업의 과정에 온실가스감축과 대기오염물질 감축에 대한 통합적 개념이 중추적 역할을 하고 있다. 즉, 온실가스정책과 대기오염정책을 통합적으로 운용하는 것은 환경정책을 경제-건강-삶의 질 확보라는 틀 안에서 인식하는 것이며 에너지-온실가스-대기오염-건강간의 관계를 주목하여 정책적 시너지 효과 확보, 에너지정책의 효율성 제고, 기후변화 방지와 대기오염정책에 대한 과학성을 담보해내는 기반을 구축하는 것으로 평가할 수 있다.

2. 연구의 목적
이러한 두 가지 문제의식에 근거하여 본 연구는 다음과 같은 두 가지 목표를 설정하였다.
첫째, 온실가스 감축을 목적으로 부과되는 탄소세와 대기오염물질을 감축하기 위한 목적으로 시행되는 연료세가 미치는 경제적 비용과 건강에 대한 영향을 각각 정량적 화폐가치로 분석하여 저감 비용과 비교하는 경제성 분석을 수행한다.
둘째, 대기정책과 온실가스정책을 개별적으로 추진하는 경우와 통합적으로 추진할 경우를 비교 분석하여 향후 정책에 대한 설계, 평가 시부수적 영향을 고려할 수 있는 논리적 근거를 제시한다.

3. 장별 요약
가. 2장 이론적 배경과 한국 현황
1) 대기물질과 온실가스의 연관관계
온실 가스와 대기 오염 물질은 화석 연료를 사용 할 때 동시에 발생하는 속성이 있으며, 이중 대기 관련 질환은 사회 효용에 커다란 비중을 차지하고 있다. 한편 연료에 대한 세금을 부과하면 연료 가격이 상승하고, 연료 사용량이 줄어든다. 연료 사용량이 준다는 것은 문제가 되고 있는 연료와 관련된 경제활동이 줄어든다는 것을 의미하며 이는 연료에 내재하고 있는 탄소발생량이나 연소와 처리과정에서 발생하는 대기오염물질이 줄어들게 되는 것이다. 한국의 대도시와 같이 대기오염 문제가 심각한 경우 오염물질에 커다란 영향을 줄 수 있는 변수를 관련 정책에 반영하는 것은 당연하다고 하겠다.
이러한 부수적 성격을 고려하지 않고 정책을 시행할 경우 목표치와 다른 결과를 가져와 정책의 혼란과 비용을 수반해야 할 경우가 발생한다. 오염물질을 과잉으로 저감할 경우는 곧바로 사회적 비용을 발생시키는 것이다. 따라서 온실가스와 대기오염 정책은 통합적 접근을 필요로 하는 것이다. 정책 수립 시 감축을 목적으로 하는 대상 오염물질에 상당한 영향을 줄 수 있는 관련 정책은 가능한 한 모두 고려하는 것이 필요하다 하겠다.
2) 관련연구현황
경제, 에너지, 환경, 대기, 건강 정책을 하나의 연관된 흐름에서 파악하고자 하는 실증적 연구는 국제적으로 시작 단계이다.
국내의 경우 대기오염저감에 대한 대부분의 연구는 대기 모델링과 건강 영향과 같은 기반자료의 부족으로 오염물질배출량→농도변화→최종피영향자→경제적 가치화 방식을 적용하지 못하고 있다. 대부분의 연구는 선진국의 연구결과를 차용하여 오염물질 톤 당 비용을 오염물질에 연계시키는 수준의 연구에 머물고 있다. 이러한 방식은 지역적, 오염원별, 건강효과를 무시하기 때문에 상세하고 구체적인 정책수립에 참조하기에는 많은 문제점을 내포하고 있다. 한국을 대상으로 대기오염농도, 질병 및 사망발생 반응, 화폐가치대입이라는 방법론을 적용한 연구는 아직 소수에 불과하다
3) 한국의 기후변화 문제
우리나라는 기후 변화 협약상 개도국으로 분류되어 일단 의무부담에서 제외 되었으나 우리나라가 온실가스 배출 세계 10위 국가이자 OECD 회원국임을 고려할 때 조기 의무부담 압력이 가중될 전망이다. 또한, 개도국들은 2차 공약기간(2013∼2017년) 또는 3차 공약기간 (2018∼2022년)간 온실가스 감축의무 부담이 예상된다.
1990년 이후 우리나라는 지속적인 경제성장과 에너지 다소비 산업구조로 인해 온실가스 배출량이 계속 증가하였으나 최근 들어 증가세가 크게 둔화되고 있는 추세에 있다.
4) 한국의 대기오염문제
우리나라의 이산화질소(NO₂) 농도는 선진국의 1.7배 수준(일 최고농도는 런던의 2배)이고, 미세먼지(PM₁₀)의 오염도는 선진국 주요도시에 비해 1.7~ 3.5배 수준(일 최고농도는 파리의 6.4배)으로 선진국에 비하여 크게 악화된 상황이다
특히 계속 악화되고 있는 수도권의 대기오염도는 선진국의 주요 도시는 물론 국내 다른 도시에 비해서도 높은 수준인데 특히 이산화질소 오염도는 전반적으로 증가 추세에 있다. 수도권의 연평균 오염도는 비수도권에 비해 40% 이상 높은 수준에 이르고 있다(< 표 2- 4 > 참고).
5) 통합정책이슈
이러한 가운데 대기정책과 기후정책 간의 정책적 통합에 대하여 실제 정책 담당자들은 통합정책의 필요성에는 공감하지만 제도적인 문제를 통합정책 실현의 커다란 장애로 지적하고 있다. 일례로 대기오염정책의 경우 대기관리의 결과 온실가스 또한 저감 되지만 온실가스가 규제 대상물질에 포함되지 있지 않아 정책적 반영이 한계가 있다는 지적이 제기되었다.

나. 3장 방법론
본 연구는 서울, 인천, 경기지역을 대상으로 2000~2030년에 걸쳐 에너지사용에 과세할 경우 나타나는 온실가스와 대기오염물질(PM₁₀, SO₂, NO₂) 감축과 관련된 인체건강효과를 지역총생산의 변화와 비교하는 경제성 분석을 수행한다. 이를 위해 본 연구는 재정수단을 이용한 환경정책을 평가하기 위하여 경제, 에너지, 대기, 건강의 상호관련성을 모델을 이용하여 정량적으로 실증분석하고 있다. 이러한 관계로 본 연구의 방법론은 학제적 접근 형식을 취하고 있으며 < 그림 1 >은 본 연구에 적용된 방법론을 도표형식으로 제시하고 있다. 그림에서 직선부분은 분석 대상 간의 관계를, 점선은 해당 분석에 사용된 방법론을 나타낸 것이다. 본 연구에서 대기모듈을 제외한 나머지는 기존연구에서 적용된 것으로 이 부분은 간단히 설명하였다.
본 연구가 온실가스정책과 대기오염에 대한 통합적 접근에 대한 정책평가를 대상으로 하기 때문에 정책수단으로 기후변화방지를 목적으로 연료의 탄소함량에 근거하여 부과하는 탄소세와 대기오염을 방지할 목적으로 부과하는 대기오염세로 구분하였다.
경제시스템에 세금이 부과되면 생산, 소비, 국제거래 등 경제적 측면이 변하며 세부적으로 과세의 대상인 에너지사용도 변한다. 이러한 변화를 분석하기 위하여 본 연구는 동태적일반균형모델(Joh, et al., 2001a)을 적용하였다.
본 연구는 대기관련자료가 충실하지 않아 전국을 대상으로 분석을 하지 않고 서울, 인천, 경기를 대상으로 하기 때문에 조세부과에 따른 경제와 환경적 영향도 지역적 분석을 해야 한다. 하지만 이전 단계에서 일반균형모델을 이용한 분석은 전국적 차원의 영향이기 때문에 본 연구는 지역별에너지사용과 지역별비용발생을 측정하기 위하여, 지역별에너지사용량은 2000년 기준 지역별에너지사용량을, 지역별비용발생은 2000년 기준 지역별총생산을 전국적 영향을 지역에 할당하는 준거로하여 2030년까지 할당계수가 변화지 않는 것으로 가정하였다. 이러한 과정을 통해 얻어진 지역별에너지사용량변화와 지역별비용발생은 온실가스에 대기오염물질과 관련된 분석과 조세부과에 따른 지역별 경제성 분석에 활용된다.

다. 4장 분석결과
1) 분석결과
가) 과세 시나리오
재경부의 에너지원간 세율조정을 참고로 2004년부터 등유, 경유, LPG, 중유에 과세하는 안을 적용하였다. 즉, 재경부기 제시하고 있는 휘발유에 대한 연료별, 연도별 상대가격을 달성하기 위하여 세율을 조정하였다(< 표 1 >참조).
탄소세율은 국제배출권거래가격을 적용하여 de Moor et al.(2002)가 예측한 탄소톤당 21US$(원화 21,000)를 가정하였으며, 시기는 1차 공약기간의 중간인 2010년부터 1년마다 1$씩 인상되는 것으로 가정하였다.
나) 대기오염세 부과시 영향
서울지역 2015년의 경우 대기오염세부과에 따른 온실가스감축량은 650,585TOC이며 PM₁₀은 1,650,743kg으로 예측되었으며 배출량감소로 연평균 PM₁₀ 농도는 세금부과 전과 비교할 때 17.530 ug/m³감소하는 것으로 추정되었다. 세가지 대기오염물질의 감소에 따른 건강효과는 천식과 호흡기질환 발생이 735건과 354건씩 줄어들며 조기사망은 626건이 줄어드는 것으로 예측되었다. 이러한 질병과 조기사망 감소효과는 총6,132억원의 가치에 상당하는 것으로 추정되었다. 한편, 과세에 따른 지역경제가 겪어야 할 비용은 1조 3,528억원으로 건강편익/비용이 0.453이며 여기에 온실가스판매이익을 더할 경우 0.466으로 편익 비중이 늘어났다.
탄소세를 부과한 경우는 서울지역 2015년의 경우 온실가스감축량은 132,849TOC이며 PM₁₀은 189,071kg으로, 연평균 PM₁₀ 농도는 2.014 ug/m³감소하는 것으로 추정되었다. 대기오염물질의 감소에 따른 건강효과는 천식과 호흡기질환 발생이 109건과 46건씩 줄어들며 조기사망은 81건이 줄어드는 것으로 예측되었다. 질병과 조기사망 감소효과는 총790억원이며 비용은 4,732억원으로 건강편익/비용이 0.167이며 온실가스판매이익을 더할 경우 0.174로 나타났다.
라) 대기오염세+탄소세 부과시 영향
대기오염세와 탄소세를 동시에 부과한 경우는 세율이 가장 커지는 경우로 서울지역 2015년의 경우 세금부과에 따른 월평균 온실가스감축량은 앞의 두 가지 경우보다 큰 728,856TOC이며 PM₁₀은 1,746,597kg으로 예측되었다. 연평균 PM₁₀ 농도 감소는 18.555 ug/m³으로, 세가지 대기오염물질의 감소에 따른 건강효과는 천식과 호흡기질환 발생이 797건과 378건씩 줄어들며 조기사망은 668건이 줄어들어 총6,544억원의 가치에 상당하는 편익을 발생하는 것으로 추정되었다. 지역경제가 겪어야 할 사회적비용은 1조 1,248억원으로 건강편익/비용이 0.364이며 여기에 온실가스판매이익을 더할 경우 0.374으로 편익비중이 늘어났다.
2) 민감도 분석
본 연구결과의 타당성을 검토하기 위해 민감도 분석을 수행하였다. 본 연구에서는 기본적으로 경제모듈을 설정하면서 세 가지의 대체탄력치를 다음과 같이 적용하였다. 먼저 “기본”의 경우는 자본과 노동이 대체탄력치 0.5, 경유와 휘발유가 대체탄력치 2(e1), 석탄, 나프타, 제트유, 등유, 중유, 가스, 석유정제품이 0.6의 대체탄력치(e2)로, 나머지 중간재가 0.4의 대체탄력치로 설정되었으며 위의 네 가지 그룹간에는 0.2의 대체탄력치가 적용되었다. 민감도 분석의 “최소”값은 탄력치 e1에 대해서는 50%를 감소시킨 1을 적용하고, 탄력치 e2에 대해서는 25%를 감소시킨 0.6을 적용하여 기본적인 분석에 비해 두 가지 탄력치 모두 일정 범위 내에서 비탄력적인 것으로 설정한 것이고, “최대”값에 대해서는 각각 3과 1.0의 대체탄력치를 적용하여 같은 비율만큼 더 탄력적인 것으로 설정한 것이다.
이 결과 비용 대비 저감편익의 비율의 민감도 분석 결과는 대체적으로 15%에서 33%에 이르는 변동폭을 나타내고 있다. 최소값의 대체탄력치를 적용한 경우에는 최고 27%까지 감소하는 경향을, 최대값의 경우에는 최고 33%까지 증가하는 경향을 나타내었다. 단, 탄소세를 부과하는 경우에는 변동폭이 상대적으로 좁은 것으로 나타났는데, 전반적으로 16-17% 정도의 변화를 나타내었다.
3) 정책의 시너지 효과
대기정책과 온실가스정책을 개별적으로 추진하는 경우와 통합적으로 추진할 경우를 비교 분석하여 향후 정책에 대한 설계, 평가 시 부수적 영향을 고려할 수 있는 논리적 근거를 제시하였다. 예를 들어 2015년 서울지역의 경우 대기정책과 온실가스저감 정책이 별개로 시행될 경우에 비교하여 통합적인 정책이 추진될 경우 596,007TOC의 온실가스와 대기농도 조절차이(PM₁₀ : 6.827㎍/㎥, SO₂ : 0.065ppb, NO₂ : 0.269ppb)에 해당하는 정책실패를 방지할 수 있게 되는 것으로 이것을 통합정책의 시너지 효과로 간주할 수 있다.

라. 5장 한계 및 향후 과제
본 연구의 한계는 자료가 가지고 있는 불확실성 및 강한 전제 등을 들 수 있다. 불확실성 중 배출계수, 건강모듈에서 농도-반응 함수, 대기모델링 분야, 국가단위에서 추정한 과세의 경제적 영향비율을 지역에 적용한 경우 등이 대표적으로 지적될 수 있다.
본 연구 주제의 발전 방향은 이러한 한계를 해결하면서 본 연구가 가지고 있는 장점을 활용하는 과정이라고 할 수 있다. 본 연구에서 구축한 데이터와 모듈은 다음과 같은 분야에 응용할 수 있다. 첫째, 최근 관심이 되고 있는 통합환경전략에 대한 실증적 분석틀이 될 수 있다. 통합환경전략의 개념을 반영한 연구는 향후 본 연구의 성과를 활용할 수 있는 가장 바람직한 분야라고 할 수 있다. 둘째로 현재 입법을 추진중인 수도권대기질개선특별대책에 대한 평가에 적용될 수 있다. 예를 들어 몇 년도에 어느 오염물질을 어느 정도 줄일 경우의 비용-편익 분석은 비용의 자료가 확보될 경우 편익의 상당 부분은 본 모델을 통해 해결이 가능하다고 하겠다. 특히 본 모델이 다지역모델이기 때문에 지역간 비교가 가능하다는 장점을 살릴 경우 지역별 대기오염정책, 온실가스정책, 양자를 통합하는 정책 분석이 가능하다고 하겠다. 아울러 저감정책간의 경제성 분석을 통한 정책간 우위를 평가하는데 본 모델이 활용될 수 있다.

(출처 : 국문 요약 5p)

Abstract ▼

The goal of this study is two fold: 1)To estimate economic burden, changes in premature mortality and morbidity, and their corresponding monetary values associated with introduction of carbon taxes and/or fuel taxes, such that the costs and benefits are compared for tax variations.
The methodolog

The goal of this study is two fold: 1)To estimate economic burden, changes in premature mortality and morbidity, and their corresponding monetary values associated with introduction of carbon taxes and/or fuel taxes, such that the costs and benefits are compared for tax variations.
The methodology applied to the study is of integrated model of top-down and bottom-up regional model. For the study the region includes Seoul, Inchon, and Kyonggi, the pollutants are carbon, PM₁₀, SO2, and NO2, the periods in concern is 2000-2030, and tax scenarios are US$ 21/TOC in 2010 the increase by $1 yearly while fuel tax rates gradually increase:
kerosene: annual 3% increase from 2004 to 2019(48%), thereafter 48%;
diesel: annual 5% increase from 2004 to 2019(80%), thereafter 80%;
Bunker-C: annual 0.5% increase from 2004 to 2019(7.5%),thereafter 7.5%;
LPG: annual 4% increase from 2004 to 2019(60%), thereafter 60%.
The costs are estimated employed by top-down, forwardlooking dynamic computable general equilibrium model in order to analyze national economic burden of taxes implemented for the purpose of mitigating greenhouse gases and/or local air pollutants. The national level of economic costs is allocated to three regions according to gross regional domestic products(GRDP) exogenously given. The bottom-up impact pathway approach is utilized to calibrate environmental health benefits. The sequential modules for the part include taxes →emission →air pollutant concentration →health effects →monetary values. Box-model approach is used to estimate regional level of air pollutants and for the changes in occurrences of mortality and morbidity concentration-response function is used. The opportunity cost is used for morbidity andwillingness to pay is used to estimate value of statistical life.
The primary findings of the study are as follows. When implementing fuel taxes, the reduced amounts for instance for Seoul in 2015 are 650,585TOC for greenhouse gas, 1,650,743kg for PM₁₀,, and 17.530 ug/m3 for PM₁₀ concentration, respectively. The corresponding reduced occurrences of asthma and respiratory disease are 735 and 354, respectively and premature mortality reduced is 626. The monetary value associated with the health effects is equivalent to US$613million. The economic burden calibrated with GRDP is US$1,353million, net cost subtracting health benefits and revenues from GHG in emission trading amounts to US$723million such that the benefit-cost ratio is 0.466. The ratios for each region for benefits of health-only(Air) and health plus GHG(Air+GHG) is shown on Table 1.
In case of carbon tax is implemented, the reduced amounts for instance for Seoul in 2015 are 132,849TOC for greenhouse gas, 189,071kg for PM₁₀, and 2.014ug/m3 for PM₁₀ concentration. The corresponding reduced occurrences of asthma and respiratory disease are 109 and 46, respectively and premature mortality reduced is 81. The monetary value associated with the health effects is equivalent to US$79million. The GRDP reduced is US$473million, and the benefit-cost ratio is 0.174. The ratios for each region for benefits of health-only(Air) and health plus GHG(Air+GHG) is shown on Table 2.

(출처 : Summary 111p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 서언 ... 3
• 요약 ... 5
• 목차 ... 16
• 표목차 ... 18
• 그림목차 ... 20
• 1 장 서론 ... 21
• 2 장 이론적 배경과 한국 현황 ... 24
• 1. 이론적 배경 ... 24
• 2. 대기 오염 저감의 환경편익 분석 사례 ... 26
• 3. 한국의 기후 변화와 대기 오염 문제 ... 28
• 가. 한국의 기후 변화 ... 28
• 나. 한국의 대기오염 ... 30
• 3 장 방법론 ... 35
• 1. 경제모듈 ... 38
• 2. 대기모듈 ... 40
• 가. 박스모델의 필요성 ... 40
• 나. 박스모델의 유도과정 ... 41
• 다. 배출량에 대한 회귀방정식의 유도 ... 46
• 라. 가중함수 유도를 위한 민감도 분석 ... 46
• 마. 회귀방정식 및 해법 ... 48
• 바. 박스모델 적용결과 ... 49
• 사. 대기혼합고 인자 ... 53
• 아. 오염배출량과 연계한 박스모델의 적용결과 ... 54
• 자. 상위모델 연계를 위한 최종 박스모델 요약 ... 61
• 3. 건강 ... 65
• 4. 화폐가치화 ... 66
• 5. 분석에 사용된 데이터 ... 69
• 가. 연료 소비량 데이터 ... 69
• 나. 배출 계수 산출 과정 ... 76
• 다. 연료분류와 산업연관표분류의 일치 ... 87
• 라. 추계인구데이터 ... 87
• 마. 대기오염데이터 ... 87
• 바. 기상데이터 ... 87
• 4 장 분석결과 ... 88
• 1. 대기오염세 부과시 영향 ... 91
• 2. 탄소세 부과시 영향 ... 93
• 3. 대기오염세+탄소세 부과시 영향 ... 95
• 4. 민감도 분석 ... 98
• 5. 정책의 시너지 효과 ... 102
• 5 장 결 론 ... 104
• 참고문헌 ... 107
• Summary ... 111
• 저자 약력 ... 114
• 끝페이지 ... 115