본 절에서는 전력소비의 변동성 증가에 대한 원천을 살펴보기 위해서 전체 전력소비를 부문별로 나누어서 조건부 평균과 조건부 분산에 대한 구조변화 검정을 수행한다. 또한 전체 전력소비에 대한 부문별 소비 비중이 전력소비의 변동성에 영향을 줄 수 있으므로, 부문별 전력소비에 전기의 부문별 판매량 비중을 곱한 Growth Contribution(GC)을 계산한 후, 부문별 GC에 대한 구조 변화 검정도 같이 수행하였다.22) [그림 2]는 부문별 전력소비의 증가율과 GC 를 나타낸 것이다.
[그림 2]에서 확인할 수 있는 사실은 크게 두 가지인데, 첫째, 부문별 전력 소비의 증가율은 어떠한 부문에서도 확연한 변동성 증가를 포착할 수 없다.
상업 서비스 부문의 경우에는 변동성이 일정하게 유지되는 것으로 보이며, 산 업과 가정은 오히려 변동성이 최근 들어 감소하는 것을 확인할 수 있다. 둘 째, 부문별 GC는 상업 서비스 부문에서 지속적인 변동성 증가가 나타나며 산 업과 가정은 GC의 변동성이 감소하고 있다. 그러므로 목측 결과, 상업 서비 스 부문의 변동성 증가가 전체 전력소비의 변동성 증가로 이어지고 있다고 생각해 볼 수 있다.
21) 미국 경기변동의 경우, Blanchard & Simon(2001), Stock & Watson(2002), Ahed et al.(2004), Sensier & van Dijk(2004)는 변동성 축소가 조건부 분산의 감소에서 기인한 다고 주장한 반면, Kim & Nelson(1999)는 조건부 평균의 변화가 그 이유라고 주장하 였다.
22) McConnel & Perez-Quiro(2000), McConnel et al.(1999)에서는 미국 실질GDP의 변동 성 감소에 관한 연구에서 이와 같은 부문별 Growth contribution을 정의하여 변동성 감소의 원천이 재고투자의 안정화라는 결과를 제시하였다. 본 연구에서도 이들의 연구 에서 정의한 방법에 따라 부문별 Growth contribution을 계산하였다.
구조변화를 고려한 우리나라 전력소비의 변동성 증가에 관한 연구 [그림 2] 부문별 전력소비 증가율 및 Growth Contribution
주: 좌측부터 IND, SER, RES 순이며, IND는 산업, SER은 상업 서비스, RES는 가정을 의 미한다. 1행은 부문별 전력소비 증가율, 2행은 부문별 GC에 대한 그래프이다.
구조변화 검정을 수행한 후, 구조변화 전 후로 변화한 조건부 평균 및 분산 을 바탕으로 <표 5>와 같이 비조건부 분산을 계산하였다. 우선 부문별 소비 에 대해서는 산업, 가정 부문의 변동성은 조건부 평균과 분산의 변화로 인해 서 각각 0.002, 0.02 감소한다. 반면, 상업 서비스 부문은 약 0.0014의 변동성 을 유지하였다. 결과적으로 부문별 전력소비에서는 어떠한 부문의 변동성 증 가가 전체 변동성 증가로 이어졌는지 명확하지 않다. 부문별 GC의 변동성은 산업과 가정은 변동성이 감소하나 부문별 증가율에 비해서 그 정도가 작은 것을 확인할 수 있다. 반면에, 상업 서비스의 GC는 2001년 4분기 이후에 약 0.003 증가한다. 이를 통해 각 부문의 비중을 고려한 증가율을 살펴보는 것이 전체 변동성 변화의 원천을 파악하는데 보다 부합함을 알 수 있다.
구 분 구조변화 이전
구조변화 이후1
구조변화
이후2 차이 구조변화시점(유형) 전체 전력소비 0.001 0.002 0.004 0.003 1981:4(조건부 분산)
1999:3(조건부 평균)
부문별증가율
산업 0.003 0.001 0.001 -0.002 1978:4(조건부 평균) 1989:3(조건부 분산)
상업 서비스 0.014 - - - 구조변화 없음
가정 0.026 0.001 0.006 -0.02 1988:3(조건부 분산) 1990:1(조건부 평균)
부문별GC
산업 0.0011 0.0010 0.0003 -0.0008 1978:4(조건부 평균) 1989:3(조건부 분산) 상업 서비스 0.0004 0.0034 - 0.003 2001:4(조건부 분산) 가정 0.0006 0.0000 0.0002 -0.0005 1988:3(조건부 분산) 1999:1(조건부 평균) 주: 조건부 평균과 분산에 대한 구조변화 검정은 Hansen(1997)의 p-value값을 통해 이 루어졌으며, 구조변화 시점은 Bai(1994, 1997)의 최소제곱원칙에 근거하여 결정하였 다. 구체적인 검정결과는 [부록]을 참조하라.
<표 5> 부문별 전력소비 증가율의 변동성 변화
이러한 사실로 미루어 볼 때, 전체 전력소비의 변동성 증가는 상업 서비스 부문의 변동성 증가로부터 기인한다고 볼 수 있다. 우리나라는 부문별 전체 에너지 사용 중 전력소비 비중이 상대적으로 낮은 2차 산업이 경제 전체에서 차지하는 비중은 줄어드는 반면, 전력 사용 비중이 상대적으로 월등히 높은 3 차 산업의 비중은 증가하고 있다. 이러한 흐름에서 해당 부문의 전력소비 변 동성 증가가 전체 변동성 증가에 주요하게 기인하였다고 생각할 수 있다.23) 또한 상업 서비스 부문의 경우 냉난방을 위한 전력소비 비중이 높기 때문에, 기온 불확실성의 증대에 따른 변동성 심화도 전체 전력소비 변동성 증대의 원인일 가능성이 높다.
23) 산업 부문의 경우 7,80년대 전력소비의 비중이 약 80%에서 2000년대 약 50%로 감소하 였고, 가정 부문은 약 15%내외를 유지하는 반면, 상업 서비스 부문은 70년대 초 약 10% 정도에서 2000년대 약 30%이상의 비중을 보이며 전력소비 의존이 지속적으로 증 가하고 있다.
구조변화를 고려한 우리나라 전력소비의 변동성 증가에 관한 연구