ABSTRACT
2. 공적분 검정 및 실증분석 모형의 추정결과
공적분 검정은 회귀잔차를 이용하는 Engle-Granger 단위근 검정방법을 사 용하였다. 종속변수와 설명변수를 이용하여 회귀 식을 추정한 후, 회귀잔차를 구하여 단위근 검정을 실시하였다. 만약 회귀잔 차가 비정상적인 시계열이라는 귀무가설이 받아들여진다면, 두 변수 간 공적분 관계가 존재하지 않으며, 반대로 기각된다면 공적분 관계가 존재하게 된다.12)
<표 3> 공적분 검정 결과
Variable 추정치
유연탄 & 원유 -6.656***
유연탄 & 천연가스 -5.701***
원유 & 천연가스 -4.585***
주: 1) : no co-integration, : co-integration 2) *, **, *** : 각각 10%, 5%, 1% 유의수준
추정결과에 따르면, <표 3>과 같이 세 가지 경우 모두 귀무가설을 기각하 였으며, 이는 모든 경우에 공적분 관계가 존재함을 의미한다. 공적분 관계가 존재한다는 것은 두 변수가 단기적으로는 이탈 현상이 일어날 수 있으나, 조 정과정을 통해 일정한 관계를 유지하며 장기 균형 경로를 따른다는 것을 말 하며, 이는 두 변수 사이에 장기 균형 관계가 존재함을 시사한다. 또한, 공적 분의 존재는 시장통합이 이루어져있음을 의미한다. 그러나 이와 같은 공적분 검정은 시장통합의 정도는 측정할 수 없는 한계점이 있다. 본 연구에서는 이 를 극복하기 위하여 차분변수와 함께 공적분 관계를 나타내는 오차수정항을
12) 오차항에 대하여 검정해야하지만, 실제로 이를 관찰하기 어렵기 때문에 추정된 잔차를 사용한다. 따라서 이 경우에는 Davidson & Mackinnon(1993)에서 제시한 임계치로 검 정하는 것이 바람직하다.
사용하여 시장통합의 정도를 측정하였다.
아래 <표 4>는 오차수정모형의 추정결과를 나타낸다. 본 연구에서는 국제 일차 에너지원 가격 간의 장기균형 관계 및 시장통합에 관한 분석을 수행하 기 위하여 유연탄과 원유, 유연탄과 천연가스, 그리고 천연가스와 원유의 경 우로 나누어 세 가지 모형에 대한 분석을 수행하였다.
<표 4> 오차수정모형의 추정결과
∆
∆
Coal Oil
Coal Gas
Gas Oil
0.3063
*** 0.3454*** 0.2214***
(0.0364) (0.0381) (0.0389)
0.0128 -0.0016 0.1425
***
(0.0098) (0.0117) (0.0343)
0.0486
*** 0.0223* 0.0273
(0.0100) (0.0117) (0.0347)
-0.0914
*** -0.0498*** -0.1018***
(0.0132) (0.0109) (0.0158)
1.0773
*** 1.5458*** 0.7904* (0.0917) (0.1400) (0.4131)
0.1562
*** 0.0846*** 0.2485***
(0.0079) (0.0165) (0.0228)
Instant% 31.1% 26.4% 57.3%
R-squared 0.2258 0.1423 0.1242
Adj R-squared 0.2207 0.1366 0.1184
주 : *, **, *** : 각각 10%, 5%, 1% 유의수준
오차수정모형의 추정결과에 따르면, 먼저, 세 가지 형태의 분석모형 모두에 서 종속변수의 가격변동을 설명하는데 있어서, 종속변수 자신의 이전 가격이 통계적으로 유의미한 영향을 주는 것으로 나타났다. 그러나 설명변수가 단기 적인 영향을 주는 것에서는 차이가 존재하였다. 즉, 천연가스와 원유로 설정
한 모형을 제외하고는 단기적으로 즉시 영향을 주는 것이 아니라, 1기의 시차 를 두고 영향을 주는 것으로 나타났다. 구체적으로 국제 유연탄 가격을 종속 변수로 한 모형의 경우, 국제 원유 가격의 1기 전 가격에 변화에 대하여 약 4.86% 영향을 미치는 것으로 나타났으며, 국제 천연가스 가격의 1기 전 가격 변화에 대해서는 약 2.2% 정도 반응 하는 것으로 추정되었다. 한편, 국제 천 연가스와 원유로 설정한 모형의 경우, 시차를 두지 않고 국제 천연가스 가격 이 국제 원유 가격의 변동분에 약 14.2% 정도 즉시 반응하는 것으로 추정되 었다.
오차수정항의 의 계수 은 장기적으로 독립변수가 1단위 상승하였을 때 종속변수의 변화를 나타낸다. 따라서 본 연구결과에 따르면, 국제 원유 가 격이 $1/mmbtu 상승하면, 국제 유연탄 가격은 $0.1562/mmbtu, 국제 천연가 스 가격은 $0.2485/mmbtu의 변동이 있게 된다. 또한, 국제 천연가스 가격이
$1/mmbtu 변화할 때 국제 유연탄 가격은 $0.0846/mmbtu 만큼 변동하는 것 으로 해석할 수 있다. 이는 기존의 선행연구와 비교하여 국제 원유 시장과 국 제 천연가스 시장을 제외한 나머지 두 경우에 대해서 계수의 절댓값이 상승 함을 의미한다.13)
한편, 두 시장이 연계되어 통합을 이루고 있다면, 한 시장에의 변화가 다른 시장에 즉각 영향을 줄 수 있다. 따라서 장기적인 변화() 중 순간적으로 실 현되는 단기의 변동( )의 비중이 어느 정도 차지하는지를 계산함으로써 본 연구의 주요한 관심 대상인 시장통합의 정도를 측정할 수 있으며, 이는 Instant%의 추정치(즉,
) 로 설명이 가능하다.
13) Bachemier and Griffin(2006)의 분석결과, 유연탄 시장과 원유 시장의 장기 효과 계수
은 0.003, 유연탄 시장과 천연가스 시장의 은 0.018로 추정되었다. 반면, 원유 시 장과 천연가스 시장의 경우 의 값이 3.12로 본 연구의 연구 결과보다 높게 추정되 었으나, 선행연구의 경우 원유시장과 천연가스 시장의 분석에서만 일별 데이터를 사용 하였으며, Wyoming 가격 데이터를 사용하였기 때문에 추정 결과에 차이가 존재할 수 있다.
구체적으로 국제 유연탄 시장과 국제 원유 시장에서는 0.1562의 장기적인 변화가 생겼을 경우, 1기 후에는 0.0486 반응하여, 시장통합의 정도인 Instant%
는 31.1%로 나타났다. 또한, 국제 유연탄 시장과 국제 천연가스 시장 간 장기 변화 0.0846이 일어났을 때에는, 1기 후 0.0846 즉각 반응하는 것으로 나타나 Instant%는 26.4%의 시장통합이 이루어진 것으로 나타났다. 한편, 국제 천연 가스 시장과 국제 유연탄 시장은 시차를 두지 않고 즉각 0.1425 반응하는 것 을 알 수 있으며, Instant%는 57.3%로 세 경우 중에서 가장 큰 통합 정도를 가진 것으로 추정되었다. 이는 Brown and Yucel(2008)를 비롯한 일련의 연구 결과와 유사하게, 천연가스 가격이 원유 가격에 연동되어 있기 때문으로 판단 된다. 즉, 이는 국제 일차 에너지원 가격 간의 시장통합이 유연탄 시장과 다 른 두 에너지원 시장의 경우에는 약하고, 천연가스 시장과 원유시장 간에는 상대적으로 강한 것으로 해석할 수 있다.
마지막으로, 충격에 의해 발생한 불균형에 대하여 즉시 조정되지 못한 부분 은 속도조정계수()의 비율로 점진적으로 조정된다. 이러한 추정치는 세 경우 모두에서 기존의 선행연구14)보다 절댓값이 크게 추정되었으며, 이는 충격이 발생한 이후에 빨리 균형 상태로 보다 빠르게 복귀하게 됨을 의미한다.
한편, 본 연구의 분석대상인 세 시장 간의 통합의 정도는 이전에 비해서 크 게 상승한 것으로 추정되었다.15) 기존의 연구와 비교하여 이와 같이 시장 통 합의 정도가 크게 변화한 원인 중의 하나는 셰일가스 및 셰일오일의 확산에 따라 세 에너지원의 수요와 공급에 변동이 발생하였기 때문으로 추정된다. 본 연구에서는 이를 확인하기 위하여 셰일가스와 셰일오일의 생산량이 폭발적으 로 증가하기 시작한 2007년 1월을 기준으로 기간을 구분하여 추정치를 비교 하고자 한다.16)
14) 선행연구의 속도조정계수는 각각 0.026, 0.028, 0.073으로 추정되었다.
15) Bachemier and Griffin(2006)의 분석결과에 따르면, 시장통합의 계수는 각각 0.6%, -7.7%, 2.2%로 추정되었다.
16) 본 연구에서는 국제금융위기의 영향으로 국제 일차 에너지가격이 최고가격을 기록하 였던 2008년 7월을 기준으로 기간을 나누어 분석을 시도하였다. 그 결과, 2008년 7월
<표 5>는 2007년 1월을 기준으로 자료를 구분하여 분석한 결과를 나타낸다.17) 세 가지 모형에서 공통적으로 단기적인 영향이 관찰되지 않았으며, 국제 유연탄 시장과 국제 원유 시장 간에는 장기적 변화를 나타내는 계수 또한 유의미하 지 않게 추정되었다. 한편, 셰일가스가 본격적으로 생산되기 시작한 2007년부 터는 국제 유연탄시장과 국제 원유시장 간에는 시장통합의 정도가 약 29.7%, 국제 유연탄 시장과 국제 천연가스 시장 간에는 약 16.7%, 마지막으로 국제 천연가스 시장과 국제 원유 시장 간에는 무려 81%로 추정되었다. 이와 같은 결과는 셰일가스 및 셰일오일의 생산량 증대가 국제 천연가스 시장과 국제 원유시장 간의 통합의 정도를 크게 증가시켰음을 의미한다. 또한, 위의 추정 결과에 따르면, 단기적으로 국제 유연탄과 원유 시장, 국제 유연탄과 천연가 스 시장 간에는 1기의 시차를 두고 반응하였으나, 국제 천연가스 시장과 국제 원유시장 간에는 즉각적인 반응이 관찰되었다. 나아가서, 장기효과를 나타내 는 추정치 또한 세 경우 모두에서 유의미한 계수가 도출되었다.
이러한 일련의 분석결과는 원유는 타 에너지원의 생산 및 수송에 사용되며, 기초 가격으로써 영향을 주는 요소이기 때문에 원유 시장과 유연탄 시장, 천 연가스 시장의 시장 통합의 정도가 유연탄 시장과 천연가스 시장의 시장통합 의 정도보다 높게 분석되는 것으로 해석된다. 또한, 국제 천연가스와 원유 가 격의 경우, 셰일가스와 셰일오일의 생산량 확대로 인하여 국제 천연가스와 국 제원유의 수급상황이 크게 개선되었다. 이러한 결과는 두 에너지원 간 가격이 연동되어 있다는 Brown and Yucel(2008)의 연구와 같은 맥락이며, 이는 두 에너지원간 연계성이 증가하였음을 의미한다.
이후에 유연탄 시장과 원유시장의 시장통합이 40%, 천연가스 시장과 원유 시장의 시 장통합이 160.3%로 증가하였다. 이는 셰일혁명이 일어나고 시간이 흐름에 따라 시장 통합의 정도가 강해졌다는 본 연구결과와 일맥상통하는 하는 것으로 판단된다.
17) 셰일가스 및 셰일오일의 생산이 확산되기 이전에는 국제 일차 에너지원 시장의 시장 통합의 정도는 Instant% 계산에 필요한 단기 혹은 장기효과를 나타내는 계수들이 통 계적으로 유의미하지 않았기 때문에 측정이 불가능하였다
<표 5> 시장통합의 정도 추정결과: 셰일가스 확산 전후비교 모형 1: 2004 ~ 2006년 모형 2: 2007년~2015년
∆
∆
Coal Oil
Coal Gas
Gas Oil
Coal Oil
Coal Gas
Gas Oil
0.3921
*** 0.4029*** 0.2554*** 0.2974*** 0.3297*** 0.1559***
(0.0716) (0.0726) (0.0758) (0.0419) (0.0437) (0.0460)
-0.0079 -0.0084 0.1313 0.0140 0.0069 0.1518
***
(0.0127) (0.0062) (0.1625) (0.0117) (0.0212) (0.0259)
0.0206 0.0047 0.2180 0.0503
*** 0.0455** 0.0136 (0.0128) (0.0061) (0.1642) (0.0121) (0.0214) (0.0266)
-0.1147
*** -0.1326*** -0.1321*** -0.1024*** -0.0643*** -0.0969***
(0.0274) (0.0306) (0.0377) (0.0161) (0.0136) (0.0192)
2.0664
*** 2.3803*** 1.5316 0.2970* 1.7194*** 1.2572***
(0.2006) (0.0762) (1.2154) (0.1600) (0.1596) (0.2968)
-0.0160 0.0404
*** 0.8299*** 0.1695*** 0.2731*** 0.1874***
(0.0167) (0.0078) (0.1529) (0.0088) (0.0281) (0.0164)
Instant% - - - 29.68% 16.66% 81%
R-squared 0.2356 0.2309 0.1468 0.2386 0.1646 0.1326 R-squaredAdj 0.2152 0.2103 0.1240 0.2318 0.1572 0.1249
주 : *, **, *** : 각각 10%, 5%, 1% 유의수준
반면, 최근 기후 변화 및 대기오염에 대응하기 위하여 유연탄 수요가 탄소 가 상대적으로 적게 배출되는 천연가스 수요로 이동하고, 셰일가스 혁명으로 인해 국제 천연가스의 가격 경쟁력이 향상되는 등 천연가스가 유연탄의 대체 재로써 각광받고 있기 때문에 유연탄과 천연가스 시장의 시장통합의 정도가