결론

석유 시장에서 재고변화에 대한 선행연구는 재고에 대하여 사후적(ex-post) 으로 발생하는 초과공급으로 간주하였다. 즉, 재고가 증가하는 것은 시장의 초과공급을 의미하므로 재고와 판매는 부(-)의 관계를 갖고 미래 가격이 하락 할 것이라는 정보로 전달되었다. 사후적 의미의 재고변화는 생산평활 가설에 기초하는데 많은 연구에서 생산평활 가설은 현실과 불일치함을 보였다. 재고 소진 회피(stock-out avoidance) 동기는 예상되는 판매 수준에 대응하여 목표 재고 수준을 정하고 실제 재고는 목표 수준으로 수렴하는데 재고소진 회피 동기에 따르면 재고는 생산평활 동기와 달리 사전적(ex-ante)인 신호의 의미 로서 재고는 예상되는 수요와 동조성을 갖는다.

본 연구는 선형-이차 재고모형(Linear-Quadratic Inventory Model)에 반영 된 재고소진 회피 동기와 생산평활 동기에 기초하여 국내 석유정제업의 재고 와 판매, 그리고 생산과 판매로 이루어진 장기균형관계를 찾고 모형의 확장을 통해 시장 수급상태에 의존하여 나타나는 재고 동학의 비선형적 특성을 분석 하였다. 국내 석유정제업과 주요 제품에 대하여 동학적 모형으로 분석하여 재 고와 판매, 생산과 판매 간의 두 개의 장기균형관계를 얻고 이를 기초로 재고 변화의 동태적 특성을 분석하였다. 그 결과, 재고투자 동학의 상태 의존성을 확인하였으며 시장 수급상태에 따라 재고소진 회피 동기에 의한 재고변화가 유의하게 나타났다. 특히, 판매가 증가하는 초과수요 상태에서는 재고소진 회 피 동기가 강하게 나타나지만 생산평활 동기는 유의하지 않았다. 그리고 판매 가 감소하는 초과공급 상태에서 재고 변화는 판매와 동조하여 목표 재고로 조정해가는 과정을 보임으로써 재고소진 회피 동기와 부합함을 확인하였다.

사전적인 의미를 내포한 재고소진 회피 동기에 의한 재고 변화의 동학적

특성을 밝힘으로써 석유정제업의 재고 변화로부터 미래 수요와 경기변동에 대한 보다 더 중요한 예측 정보력을 얻을 수 있을 것이다.

재고변화가 경제성장률에 미치는 영향은 최근 경제위기를 경험하면서 더욱 커지고 있다. 특히, 경기 불황기에 재고 변화는 GDP 변화에 대하여 높은 설 명력을 갖는다. 석유정제업은 특성상 대규모 장치산업으로 산업생산과 경제성 장에 기여도가 높고 미래 수요의 변화에 대비하여 재고관리가 중요하다는 점에서 본 연구는 이 분야에 대한 실증적이고 새로운 연구로서 의의가 있다.

접수일(2019년 7월 17일), 수정일(2019년 9월 3일), 게재확정일(2019년 9월 26일)

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ABSTRACT Threshold Cointegration Analysis of Inventory Changes in Domestic Petroleum Refinery Industry

Jinho Kim*, Byeongseon Seo**

According to the linear-quadratic inventory model, the production smoothing motivation stimulates inventory investment in response to changes in demand due to the convexity of production costs, while the motivation for stock-out avoidance generates inventory changes to reflect the future demand expectations. The purpose of this study is to assess the long-run equilibrium relationship between inventory and sales in the domestic petroleum refinery industry based on the linear-quadratic inventory model and to analyze the state-dependent dynamic characteristics of inventory changes. Empirical analysis on the oil refinery industry as a whole and main products such as gasoline and diesel confirms long-run relationships between inventory and sales and between production and sales. Estimation results indicate that the motivation for stock-out avoidance is significant in the inventory dynamics of domestic petroleum refining industry. In particular, we confirmed the non-linearity of equilibrium adjustment dependent on the supply and demand conditions in the process of converging to the target inventory level motivated by stock-out avoidance.

Key Words: Inventory, Oil refinery, Production smoothing, Stock-out avoidance, Threshold cointegration

* Graduate Student, Department of Food & Resource Economics, Korea University (1st Author), [email protected]

** Professor, Department of Food & Resource Economics, Korea University (Corresponding Author), [email protected]

Volume 18, Number 2, September 2019 : pp. 137~166

지역별 산업용 도시가스 수요예측모형

²⁾

이성로**․하종현***

요 약

국내 산업용 도시가스수요는 국제유가가 급등했던 2008년 이후 빠르게 증가 하였다. 이 같은 급격한 수요증가는 고유가로 인한 가격경쟁력 우위로 인해 발생하였다. 산업용 도시가스수요는 가정용수요에 비하여 가격탄력성이 높은 것으로 알려져 있는데, 전체 수요뿐만 아니라 산업용 세부 업종 사이에서도 가격에 대한 영향력이 다르게 나타난다. 특히 대용량 소비자인 정유사의 경우 에는 일반 산업체와 달리 경쟁연료의 가격변동에 따른 수요변화가 상대적으로 크다. 이런 차이를 고려하기 위해서는 산업용 세부 업종별수요에 대한 분석이 필요하나, 관련 자료의 부재로 인해 분석이 어려운 상황이다. 본 연구는 이 같은 문제를 해결하기 위한 방안으로 산업용수요의 지역별 수요예측모형을 고려하였다.

석유화학산업, 금속산업과 같은 도시가스 다소비 산업이 대체로 특정 지역에 많이 분포되어 있기에 지역별 산업용수요의 패턴과 산업용 세부용도별 수요 패턴이 유사하다. 지역별 산업용수요예측모형 추정결과, 경쟁연료와 상대가격에 대한 효과가 지역별로 큰 차이가 있는 것으로 나타났으며, 2014-2017년에 대한 예측력평가 결과, 지역별 산업용수요예측모형이 전국 산업용수요모형에 비하여 우수한 것으로 나타났다.

주요 단어: 산업용 도시가스수요, 가격탄력성, 시간변동계수 공적분모형, 기온효과 경제학문헌목록 주제분류: C22, C53, Q47

* 본 논문은 한국가스공사 경제경영연구소의 2018년 연구과제 “산업용수요의 요인분석 및

수요함수 추정”의 일부를 학술논문으로 발전시킨 것입니다. 논문 초고에 대해 유익한 논평을 해주신 익명의 심사위원 세 분께 감사드립니다.

** 한국가스공사 경제경영연구소 선임연구원 (주저자 및 교신저자), [email protected]

*** 한국가스공사 경제경영연구소 연구원, [email protected]

Ⅰ. 서 론

국내 도시가스수요는 2000년 중반이후 가정용수요 정체로 인해 산업용 수요비중이 점차 증가하게 되었다. 2000년 기준 산업용수요 비중은 26.0%

였으나 2008년 이후 수요가 급증하면서 2013년에는 38.6%까지 증가하였다.

같은 기간 가정용 수요비중은 57.5%에서 38.4%로 하락하였다.¹⁾ 이로 인해 2010년 이후 도시가스수요 변화의 대부분은 산업용수요에서 발생할 정도로 도시가스수요의 중심축이 가정용수요에서 산업용수요로 이동하였다.

산업용 도시가스수요의 가장 큰 특징은 가정용수요에 비하여 가격경쟁에 따른 수요변동이 상대적으로 크다는 것이다. 가정용과 일반용의 경우 상대가 격 변화에 따라 난방수요에 변화가 발생하려면 난방기기를 교체해야 되는데 이러한 기기 교체가 즉각적으로 이루어지기 어렵다. 이에 반해 도시가스를 사용하는 산업체는 두 형태의 연료를 사용할 수 있는 듀얼보일러가 설치되어 있어, 가격변화에 따라 저렴한 에너지로 즉각적으로 변경하여 사용할 수 있다.

특히 정유사와 같은 대규모 소비자는 이러한 경쟁연료 가격변화가 수익에 직결되는 만큼 더욱 민감할 수밖에 없다. 또한 산업용수요의 가격탄력성은 세부 업종에 따라서도 다르게 나타난다. 특히 2008년 고유가 시기이후 석유화 학업종 수요는 국제유가 변동에 따라 급격한 수요 변동을 보이고 있어, 다른 산업에 비하여 가격탄력성이 높은 것으로 알려져 있다.²⁾ 이 같은 업종별 차이를 반영하기 위해서는 세부 산업별 수요예측모형이 필요하나, 업종별 도시가스수요 자료가 연별 자료로 제공되기에 월 단위 수요예측모형을 구축 하기 어려운 상황이다.³⁾

1) 도시가스협회가 제공하는 “연별 수요가수 및 공급량 총괄” 자료로 통해 저자가 계산하였음.

2) 산업용도시가스수요 특성에 대한 상세한 내용은 박명덕․이상열(2015)의 2장에 제시되어 있다.

본 연구는 이러한 상황에서 세부 업종별 도시가스수요 패턴을 수요예측에 반영하기 위해 산업용 도시가스수요의 지역별 예측모형을 고려하였다. 이 같 은 접근은 산업용 도시가스수요가 주로 지방권에 분포되어 있고, 특히 에너 지 다소비업종이 특정 지역에 편중되어 있는 점을 고려하면, 지역별 산업용수 요를 통해서 업종별 수요의 패턴을 분석할 수 있다는 생각에서 출발하였다.

실제로 [그림 1]은 국내 석유화학단지 지역별 분포도를 나타낸 것으로, 인천 을 제외하면 3대 화학단지인 울산, 여수, 대산화학단지를 비롯해 모든 석유화 학단지가 지방권에 집중되어 있는 것을 알 수 있다.

이와 같은 지역적 편중은 지역별 에너지 사용량을 통해서도 확인할 수 있다.

<표 1>은 2017년 기준 전국 17개 광역시도지역의 산업부문 석유제품 및 도시가스 소비량을 나타낸 것이다. 석유제품 소비량을 보면 앞서 언급한 울산, 여수, 대산의 3대 석유화학단지가 있는 울산, 전남, 충남지역의 소비량이 다른 지역에 비하여 월등히 많은 것을 알 수 있다. 도시가스 소비량도 울산 지역이 가장 많고, 다음으로 경기, 경남, 충남, 전남지역 순으로 소비량이 분포되어 있다.

3) 산업용 업종별 도시가스수요 자료는 한국도시가스협회가 취합 및 집계하고, 에너지경제 연구원 국가에너지통계 종합정보시스템에서 연별 자료를 제공한다. 농림수산광업, 제조업, 건설업 소비량을 제공하고 있으며, 이중 제조업 수요비중이 99% 이상으로 대부분을 차지하며, 농림수산광업과 건설업 수요비중은 0.5% 수준이다. 제조업은 음식담배, 섬유 의복, 목재나무, 펄프인쇄, 석유화학, 비금속, 1차금속, 비철금속, 조립금속, 기타제조의 10 개 업종으로 구분된다. 제조업 세부업종 소비량은 기본적으로 업종구분이 체계적으로 이루어지지 않는 것으로 판단된다. 실례로 2006년과 2007년의 기타제조의 수요비중이 각각 25.0%, 24.6%로 세부 업종에서 가장 높은 소비량을 기록했다. 하지만 2008년에 11.3%로 수요비중이 급감하였고 2009년에는 7.6%까지 하락하였다. 기타제조 소비량이 가장 높다는 것은 그만큼 업종간 분류가 엄밀하게 이루어지지 않는다는 것을 의미하고, 2～3년 사이에 비중이 위와 같이 급격히 변한다는 것은 분류체계가 일정하지 않는 것을 추론하게 한다.