미국의 예에서 보듯이 오염배출권거래제의 사전적 비용절감효과는 실제의 경우와 차이가 있다는 것을 인정하지 않을 수 없으나 국․내외적 여건을 고려해 볼 때 오 염배출권거래제의 시행여부를 가늠하는 잣대로 사용하기 위한 사전적 분석은 의미
가 있다고 생각된다.
먼저 분석 대상으로 이산화탄소(CO2), 아황산가스(SO2), 분진(TSP), 질소산화물 (NOx)등을 고려하였다. 하지만 이산화탄소의 경우 공정상 저감기술이 미흡한 관계 로 국내에서는 한계저감비용에 관한 자료를 얻기 어려웠다. 또 질소산화물의 경우 대부분이 자동차에서 배출되기 때문에 발전소 등 대형배출업소를 대상으로 오염배 출권거래제를 실시하는 것이 의미가 없다고 판단되었다. 따라서 분석에 사용된 대 기오염물질은 아황산가스와 분진으로 제약하였다.
각 변수의 한계비용함수는 그 동안 추진된 중․장기 환경계획들의 비용과 계획의 실시로 개선된 대기 중 농도간의 추정된 함수관계를 이용하였다. 대기질 아황산가 스(SO2)와 분진(TSP)의 한계비용함수는 [표 4]에 정리되어 있다. 최근에 추정된 한계비용함수가 존재하지 않기 때문에 1992년에 추정된 함수를 가지고 1992년과 1997년의 대기질 변수에 적용하여 직접규제제도와 오염배출권거래제간의 상대적 비 용절감효과를 살펴보았다.
[표 4] 대기오염물질의 한계비용함수
오염 물질 한계비용함수 (원) 파라미터 값 측정 단위
아황산가스
(SO2) C = exp (A⋅SO2+ B)
A =- 43.8513 B = 13.23778
0.01ppm
분 진
(TSP) C = exp (A⋅TSP + B)
A =- 0.00667 B = 12.16606
μg/m3
자료: 환경규제기준 설정의 비용-편익 분석에 관한 연구, 환경관리공단, 나성린 외 2인, 1992.
이 모의실험분석은 아황산가스(SO2)와 분진(TSP)의 환경목표수준이 국내(아황산 가스: 0.03ppm, 분진: 150μg/m3)와 세계보건기구(아황산가스: 0.02ppm, 분진: 90 μg/m3)의 대기환경기준으로 정해질 때의 각 시나리오에 대하여 오염배출권거래제 가 갖는 비용절감효과와 오염권시장 개설의 지역적 범위에 따른 비용절감효과 차이 를 분석 대상으로 하고 있다. 그리고 1992년에 비해 매우 개선된 1997년의 대기질
자료들을 가지고 분석하였을 경우에 나타나는 비용절감효과의 차이도 살펴보기로 한다. 분석에 사용된 국내와 세계보건기구의 대기환경기준은 [표 5]에 열거되어 있 다.
[표 5] 대기환경기준
구 분 국 내 WHO(세계보건기구)
아황산가스 (SO2)
년 평균 0.03ppm 0.015-0.023ppm 24시간 평균 0.14ppm 0.04-0.06ppm 분 진
(TSP)
년 평균 150μg/m3 60-90μg/m3 24시간 평균 300μg/m3 150-230μg/m3 자료: 환경백서, 1998.
주) TSP는 입경이 10μm 이상인 입자를 대상으로 함.
아황산가스는 하한값 0.015ppm, 분진은 상한값 90μg/m3을 이용.
위의 이론적 배경을 토대로 시․도별 그리고 광역 단위의 오염권 시장의 개설을 다음과 같이 가정하였다. 서울, 인천, 대구, 부산, 울산, 광주, 대전 7대 대도시와 경 기도, 강원도, 충청도, 경상도, 전라도를 기본시장으로 하고 7대 도시권시장과 전국 권 시장은 위의 기본시장들을 포함시켜서 분석하였다. 자료의 부족으로 인해 충청 도, 경상도, 전라도는 남도와 북도의 구분을 하지 않았고 제주도는 지역적 특성상 제외 시켰다. 모형에 사용된 대기오염 자료들은 전국 96개 관측소에서 측정된 것 으로 환경부가 집계한 것을 이용하였다.6) 오염권시장들의 1992년과 1997년 지역별 대기오염자료들을 가지고 GAMS (General Algebraic Modeling System)의 비선형 계획법(Non-Linear Programing) 모듈을 이용하여 각 시나리오에 대해 분석하였 다.(GAMS: A USER'S GUIDE, 1992). 분석결과는 [표 6]과 [표 7]에 제시되어 있 다.
비용절감효과는 다음과 같이 세 가지 경우로 구분될 수 있다. 첫째, 직접규제제 6) 자료: 환경부 인터넷자료, 1998. 용도: 본 논문은 전국 96개 측정소에서 자동감시체제
(TMS)를 통해 측정된 연간 자료를 이용하고 있다.
도와 오염배출권거래제도하에서의 오염수준이 동시에 주어진 대기환경기준을 만족 시키고 있는 경우이다. 직접규제제도 시행에 있어서 추가적 오염저감비용이 소요 되지 않으므로 오염배출권거래제도에 의한 상대적 비용절감효과는 없다.(*표시).
둘째, 직접규제제도하에서는 대기환경기준을 만족시키기 위해서 추가적 오염저감비 용이 소요되지만 오염배출권거래제하에서는 배출권 거래를 통하여 대기환경기준을 만족시킬 수 있는 경우이다. 앞에서 오염배출권거래제의 상대적 잠재비용 절감효 과는 직접규제방식에서의 오염저감비용을 오염배출권거래제하에서의 오염저감비용 으로 나눈 값으로 정의되었다. 이 경우 분모가 영(zero)이 되어 상대적 오염저감비 용비율의 크기를 알 수는 없지만 분명히 비용절감효과는 존재한다.(**표시). 셋째, 보다 엄격한 환경수준의 요구로 인하여 직접규제와 오염배출권거래제도하에서 공통 으로 오염저감비용이 소요되는 경우이다.(값 표시). 직접규제방식에서의 오염저감 비용을 오염배출권거래제하에서의 오염저감비용으로 나눈 값이 1보다 크면 클수록 오염배출권거래제가 직접규제에 대해 갖는 잠재적 비용절감효과가 크다는 것을 의 미한다. [표 6]의 아황산가스(SO2)에 대한 모의실험 결과는 오염배출권거래제가 서울, 부산, 대구, 인천, 울산, 경기도, 7대 도시권시장과 전국권 시장에서 비용절감 효과가 크게 나타나고 있다. 1992년에 비하여 1997년에는 대기질이 상당히 개선되 어 0.03ppm 기준하에서는 그 효과가 작지만 만약 세계보건기구와 같은 엄격한 환 경기준하에서는 효과가 크게 나타나는 것을 보여주고 있다. 예를 들어 서울에서는 1992년에는 현재의 환경기준인 0.03ppm을 달성하기 위하여 오염배출권거래제도를 시행하게 되면 약 3.8배의 비용절감효과를 얻을 수 있고 0.015ppm을 달성하기 위해 서는 약 4.7배의 비용절감효과를 얻을 수 있다. 그리고 1997년의 경우 현행 환경기 준 0.03ppm을 만족시키고 있어 비용절감효과는 없는 것으로 나타난다.(*표시). 그 러나 보다 엄격한 환경기준 0.015ppm를 달성하기 위해서 직접규제를 시행하게 되 면 오염절감비용이 소요되는 반면 오염배출권거래하에서는 배출권 거래를 통하여 추가적 규제비용 없이도 국내환경기준을 만족시킬 수 있어 비용절감효과를 갖게 된 다.(**표시).
[표 7]에 의하면 분진(TSP)에 대한 모의실험에서는 아황산가스(SO2)와 비교해 볼 때 전반적으로 비용절감효과가 그리 크지 않다는 것을 알 수 있는데 그 이유는 분진(TSP)의 한계비용함수 기울기가 완만하기 때문인 것으로 생각할 수 있다. 특 히 1997년 자료들을 대상으로 한 결과는 울산을 제외하고는 비용절감효과가 미미하
다. 분석결과에 의하면 90μg/m3의 환경기준하에서는 울산에서 분진에 대한 오염 배출권시장을 개설함으로써 직접규제에 비하여 거의 4배의 비용절감효과를 거둘 수 있게 된다.
[표 6] 오염배출권거래제의 비용절감효과I (SO2)
연 도 시 장
1992년 1997년
대기환경기준 대기환경기준
시장범위 오염원 수 0.03ppm 0.015ppm 0.03ppm 0.015ppm
서울 19 3.802 4.711 * **
대전 3 ** 1.595 * *
울산 7 1.706 1.622 * 1.531
인천 3 1.195 1.402 * **
부산 7 1.667 1.662 ** 1.556
대구 6 1.390 2.052 ** 2.866
광주 3 * * * *
경기도 16 1.542 1.379 * **
강원도 4 ** 1.386 * **
충청도 6 * 1.037 * *
경상도 12 ** 1.410 * **
전라도 10 * 1.755 * **
7대도시권 48 5.793 5.297 ** **
전국권 96 ** 5.762 ** **
주) *표시: 두 제도하에서 모두 환경목표기준을 만족하여 비용절감효과가 없음.
**표시: 상대적 오염저감비용 비율은 알 수 없으나 비용절감효과는 존재함.
그러나 여기에서의 분석결과는 모델에 대한 엄격한 가정으로 지역적특성 및 대기 오염물질의 공간적 특성을 고려하지 않아 현실에 그대로 적용하기에는 무리이다.
그럼에도 불구하고 모의실험 분석은 오염배출권거래제도의 도입과 지역적 시장개설 로 인한 상대적 비용절감효과에 있어 현실 설명력이 있다는 점에서 중요하다. 지 역별 단위의 오염권시장 개설은 앞으로 도래할 지방자치제의 실시로 신중히 고려되 어야할 과제이므로 향후의 후속연구에서는 오염물질의 공간적 특성과 지역적 특성
을 고려한 비용-편익분석으로 발전시킬 필요가 있다.
[표 7] 오염배출권거래제의 비용절감효과II (TSP)
연 도 시 장
1992년 1997년
대기환경기준 대기환경기준
시장범위 오염원 수 150μg/m3 90μg/m3 150μg/m3 90μg/m3
서울 19 ** 3.809 * *
대전 3 * * * *
울산 7 ** 1.569 * 3.858
인천 3 * 1.047 * *
부산 7 * 2.978 * **
대구 6 * 1.073 * **
광주 3 * * * *
경기도 16 * 2.379 * **
강원도 4 * * * *
충청도 6 * * * *
경상도 12 * * * *
전라도 10 * ** * *
7대도시권 48 ** 4.965 ** **
전국권 96 ** ** ** **
주) *표시: 두 제도하에서 모두 환경목표기준을 만족하여 비용절감효과가 없음.
**표시: 상대적 오염저감비용 비율은 알 수 없으나 비용절감효과는 존재함.