제4장 KERI 글로벌 CGE 모형
1. 개 요
본 연구에서 구축한 KERI 모형은 모든 경제주체가 완전예측능 력(perfect foresigh t)을 가지고 현재와 미래의 의사결정을 동시에 수 행하는 완전동태적 CGE 모형으로 분류된다. 관세철폐는 일차적 으로 수입재화와 수출재화의 가격을 하락시켜 수입과 수출을 증 가시키는 효과를 유발한다. 수입재화의 가격이 하락하면 이를 중 간재화로 사용하는 산업의 최종재화의 가격이 하락하여 판매량이 증가한다. 산업별 생산량이 증가하면 노동과 자본에 대한 수요가 증가하고, 이는 가계의 소득이 증가하는 원인으로 작용하게 된다.
가계의 소득이 증가하면 소비와 저축이 증가하고, 저축이 증가하 면 투자가 증가하고 자본스톡이 증가하는 파급효과를 유발한다.
이때 저축은 현재의 소비와 미래의 소비에 대한 가계의 선호와 상대가격에 의해 결정된다. 그리고 노동공급은 임금과 여가에 대 한 상대가격에 의해 결정된다. 따라서 본 모형에서는 FTA에 따른 재화의 수요와 공급 및 저축, 투자, 자본축적, 노동공급이 모두 내 생적으로 결정된다.
KERI 모형은 신고전학파의 성장모형에 기초한 모형과 내생적 성장모형에 기초한 모형으로 구성된다. 신고전학파의 성장모형은 모든 변수가 균등하게 성장한다는 의미를 내포하고 있다. 성장률이
g
만큼 성장한다고 가정하면 <그림 4-3>에서 기준균형의 성장경로 를 도출할 수 있다. 예를 들어 변수 의 성장경로는 로 정의된다. 여기서 는 기준연도의 균형값을 의미한다. 그리고
균형가격 는 로 이자율로 할인된다. 여기서 는 기 준연도의 균형가격을 의미한다.
<그림 4-3> 정책변화에 따른 성장경로 변화
시간
현재 정책변화 시점
정책예시효과
정책변화로 인한 Actual Path New Steady State (새로운 균제상태)
Initial Steady State (초기 균제상태)
<그림 4-3>에서 보듯이 정책이 변할 경우 경제는 기준균형의 성장경로에서 벗어나 새로운 균제상태로 접근하여 성장을 지속한 다. 따라서 정책변화에 따른 새로운 성장경로를 기준균형의 성장 경로와 비교함으로써 정책을 평가하게 된다. 완전예측능력을 가 정한 동태모형에서는 정책이 시행되는 이전부터 성장경로가 영향 을 받는 정책예시효과가 나타나게 된다. 연산가능 일반균형모형 은 모의실험을 통해 도출한 새로운 성장경로를 기준균형에 대비 한 변화율을 살펴봄으로써 정책을 평가하게 된다. 다음 장의 모의 실험에서 제시한 결과는 기준균형하의 성장경로 대비 새로운 균
제상태로 접근하는 성장경로와의 차이로 제시된다.
균등성장을 가정할 경우 직면하게 되는 비현실적인 문제는 지 역별 성장률과 지역별 수출입의 증가율이 동일하다는 것이다. 각 지역은 수출과 수입으로 연계되어 있기 때문에 A지역의 성장률과 B지역의 성장률이 다르다고 가정하면 주어진 가격경로하에서 균 형이 형성되지 않는 문제가 발생한다. 예를 들어 A지역의 성장률 이 5%이고, B지역의 성장률이 4%라고 가정하면, 균등성장 가정 하에서는 A지역에서 B지역으로 수출도 5%로 성장해야 한다. 그 러나 B지역이 A지역으로부터 수입하는 성장률이 4%이기 때문에 지역 간 수출입량에서 괴리가 발생하게 된다. 따라서 이러한 문제 를 해결하기 위해 본 모형에서는 각 지역의 성장률이 다르다고 가정하고 연산의 반복과정(iteration)을 통해 가격경로를 조정하였 다. 따라서 초기의 균제상태는 지역별 성장률이 상이한 가운데 가 격변화를 통해 형성된 균형값들로 정의하였다.
내생적 성장모형은 수확체증함수(Increasing Return s to Scale: IRS)를 명시적으로 모형에 반영함으로써 FTA에 따른 기술진보가 외생적 변수가 아닌 내생적 변수로써 모형 내에서 결정된다. FTA에 따른 기술진보효과만을 반영하기 위해서 무역자유화 이전은 <그림 4-3>에 나타난 초기의 균제상태와 동일하다고 가정하였다. FTA 이후 생산함수가 IRS 함수로 전환된다고 가정하고 분석하였다.
2.
모형의 규모GTAP 모형과 같이 KERI 모형도 GTAP 데이터베이스 2001을 입력 데이터로 사용한 글로벌 CGE 모형에 속한다. 분석대상 기간 은 3년을 주기로 2001년부터 2031년까지 30년을 분석대상으로 설 정하였다. 분석대상 지역은 현재 FTA 체결 가능성이 높은 EU, 미
국(USA), 중국(CHN), 일본(JA P), 동남아시아(ASN), 인도(IND), 호주 (AUS), 구소련(RUS), 에너지 수출국(OE C), 기타 지역(ROW) 등 총 11 개 지역으로 구성된다.
색인 Code 국가분류
R01 KOR Korea
R02 EU
Austria, Belgium, Denmark, Finland, France, Germany, United Kingdom, Greece, Ireland, Italy, Luxembourg, Netherlands, Portugal, Spain, Sweden, Bulgaria, Cyprus, Czech Republic, Hungary, Malta, Poland, Romania, Slovakia, Slovenia, Estonia,
Latvia, Lithuania
R03 USA United States
R04 CHN China
R05 JPN Japan
R06 ASN Indonesia, Malays ia, Philippines, Singapore, Thailand, Vietnam, Rest of Southeast Asia
R07 IND I ndia
R08 AUS Australia
R09 RUS Russian Federation, Rest of Former Soviet Union R10 OEC Rest of Middle East, Mexic o, Venezuela
R11 ROW Res t of World
<표 4-2> 분석대상 지역
분석대상 산업은 <표 4-3>에 보듯이 농수산임업(AGRE), 에너지 (ENGR), 음식료(FOOD), 의류제지(TEXP), 석유화학(PETC), 철강(IRON), 자동차(MVH), 기타 운송장비(O TN), 전자(EL E), 기계(OM E), 기타 제 조업(OMF), 물류(T RNS), 방송, 보험, 금융 및 사업 서비스(SERV), 기 타 서비스(O SE V) 등 14개 산업으로 구성된다.
색인 Code GTAP Code Number 비고
S01 AGRE 1 ~14 농수산임업
S02 ENGR 15~17 석탄, 석유, 가스
S03 FOOD 18~26 음식료
S04 TEXP 27~31 의류제지
S05 PETC 32~33 석유화학
S06 IRON 34~37 철강
S07 MVH 38 자동차
S08 OTN 39 기타 운송장비
S09 ELE 40 전자
S10 OME 41 기계
S11 OMF 42 기타 제조업
S12 TRNS 48~50 물류
S13 SERV 51~57 방송, 보험, 금융 및 사업 서비스
S14 OSEV Other Services including
Construction 기타 서비스(건설업 포함)
<표 4-3> 분석대상 산업분류
3. KERI
성장모형 구조(1) 산업부문
각 지역의 산업은 생산요소와 중간재화를 사용하여 최종재화를 생산하고 국내의 최종수요와 중간재화로 판매하거나 타 지역으로 수출하게 된다. 각 산업의 생산구조는 <그림 4-4>와 같이 다단계 복합구조로 되어 있다. 지역 의 산업에서 생산되는 기의 재화
( )는 노동ㆍ자본․에너지 복합재화와 아밍톤 중간재화를 사
용하여 다음과 같이 생산된다.
(1)
여기서 는 기에 지역의 생산부문에 투입된 자본․
노동․에너지 복합재화를 의미하며, 는 수입과 국내재화로 구성되는 아밍톤 복합재화를 의미한다. 는 자본․노동 복합 재화, 에너지 복합재화, 중간재화의 대체탄력성을 의미하며, 는 각 복합재화가 차지하는 비중을 나타내는 모수이다. 가중치 모수 ()와 대체탄력성 모수()는 수식마다 다른 표기를 사용해야 하나 서술의 편의상 이하 수식에서 모두 동일하게 표시하기로 한다.18)
지역에서 생산된 최종재화는 국내에 판매되거나 해외로 판매 된다. 본 연구에서는 최종재화의 국내판매와 해외판매는 CET (Co nstan t Elesticity of Transform ation )로 구성된다고 가정하였다.
(2)
는 국내에 판매된 최종재화를 의미하며, 는
지역이 타 지역으로 수출한 최종재화를 의미한다.
식 (1)에 나타난 자본ㆍ노동․에너지 복합재화는 다음과 같이 자본과 노동으로 구성된 생산요소복합재화와 에너지․노동과 자 본의 CES 함수로 구성된다.
(3)
여기서 는 기에 지역의 생산부문에 투입된 생산요소
복합재화를 의미하며, 생산부문에 투입된 에너지 아밍톤 복합재화를 의미한다. 아밍톤 에너지 복합재화는 다음 절에서 설
18) 이하 대체탄력성과 가중치 모수에 대한 설명은 생략하기로 한다.
명할 아밍톤 재화와 동일한 방법으로 생산된다.
생산요소복합재화는 다음과 같이 CES 함수로 구성된다.
(4)
여기서 와 는 지역의 산업에서 사용되는 자본과 노
동을 의미한다.
지역별 생산부문에서 사용되는 자본은 다음과 같은 법칙에 의 해 축적된다. 지역 의 기의 자본량은 감가상각 를 제 외한 기의 자본량과 투자()에 의해 형성된다.
(5)
여기서 은 지역의 감가상각률을 의미한다.19) 지역 의 총투 자는 가계저축, 정부의 저축 그리고 해외로부터의 자본유입의 합 으로 정의된다.
(6)여기서 는 지역의 기 가계저축을 의미하며, 는 정
부의 부채를 의미하며, 는 무역수지에 따른 자본유입을 의미 한다.
19) 본 연구에서는 자본이동이 자유롭다는 가정하에 지역에 상관없이 감가상각률은 모두 동일하도록 캘리브레이션하였다.
<그림 4-4> KERI Global CGE 모형 구조
(2) 아밍톤 복합재화
수입재화와 국내재화 간 불완전 대체관계로 형성된 재화를 아 밍톤 복합재화라 한다.20) 산업과 최종소비부문에서 사용하는 아 밍톤 복합재화는 <그림 4-5>에서 보듯이 두 단계를 거쳐 생산된 다. 우선 각 지역으로부터 수입되는 재화 간 불완전 대체를 통해 서 수입복합재화가 형성되고, 수입복합재화는 국내재화와 불완전 대체관계를 통해 형성된다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.
20) 이에 반해 헥셔올린 재화는 수입재화와 국내재화가 완전한 대체관계로 구성된 재화를 의미한다.
(7)
여기서 는 지역이 해외로부터 수입한 수입복합재화
를 의미하고, 는 지역에서 생산하여 국내에 판매한 재화 를 의미한다.
그리고 수입복합재화는 다른 지역으로 수입한 재화 간의 불완 전 대체를 통해서 다음과 같이 생산된다.
∈ (8)
는 지역이 지역으로부터 수입한 재화를 의미한다.
이와 같이 생산된 아밍톤 복합재화는 산업의 중간재화(), 가계의 소비()와 투자재 형성(), 그리고 정부의 소비
()로 배분된다.
(9)<그림 4-5> 아밍톤 복합재화 구조
(3) 가계부문
각 지역의 가계는 각각 하나의 대표소비자로 구성된다고 가정 한다. 대표소비자(representative ag en t)는 미래에 대한 완전예측능력 (perfect foresigh t)을 가지고 시점 간(in tertempo ral) 예산제약조건하에 시 점 간 효용을 극대화한다. 지역별 대표소비자의 효용함수()는 다 음과 같이 시간에 대해 분리가능(seperable)한 CES(Con stant Elesticity of Substitution) 함수로 가정한다.
(10)
여기서 는 시간에 대한 할인율을 의미하고, 는 최종소비 복합재화를 의미하며, 는 시점 간 대체탄력성(in ter-tempo ral elas-ticity o f substitu tio n)을 나타낸다. 최종소비복합재화는 소비복합재화 ()와 여가로 다음과 같이 CES 함수로 복합된다.
(11)
여기서 는 지역의 가계에 부여된 기의 총시간을 의미하 며, 는 총노동시간을 의미한다.21)
지역별 가계의 시점 간 예산제약식은 다음과 같다.
(12)
제약식에 나타난 가격은 모두 세후가격을 나타내며, 시간에 대한 할인율을 반영한 가격을 의미한다. 따라서 는 할인율을 반영
21) 지역의 가계가 이용가능한 총시간()은 경제활동인구에 1년간의 총시간을 곱 한 값이다. 이는 캘리브레이션 부분에서 보다 자세히 설명하기로 한다.