Ⅰ .
분석 시나리오 1.
저감 시나리오 1)
국가 온실가스 감축목표가 2020년에 BaU 대비 30% 감축하 는 것으로 정해져 있지만 경제성장률과 에너지 효율 향상에 대 한 가정에 따라 실제 감축해야 하는 온실가스의 양은 매우 상 이할 수 있다 본 연구는 경제성장을 고성장과 저성장으로 나. 누어 BaU 대비 배출량을 추정하였다. KDI의 성장률 전망을 기 초하여 연도별 성장률을 <그림 3-1>과 표< 3-1>과 같이 다시
표 성장률 시나리오
< 3-1> GDP
단위 ( : %)
구 분 저성장 시나리오 고성장 시나리오
2008 3.6 4.5
2010 3.6 4.4
2015 3.4 4.3
2020 3.1 4.0
2025 2.5 3.5
2030 2.1 3.1
2035 1.7 2.7
2040 1.5 2.5
2045 1.3 2.3
2050 1.2 2.2
그림 성장률 시나리오
< 3-1> GDP
단위 ( : %)
추정하여 모형에 반영하였다.14) 저성장 시나리오에서 GDP는 년에 에서 지속적으로 하락하여 년에 약 성
2008 3.6% 2050 1.2%
장할 전망이다 고성장 시나리오에서. GDP 성장률은 2008년에 로 시작하고 시간이 지날수록 점차 하락하여 년에는
4.5% 2050
에 달할 전망이다
2.2% .
전망 시나리오에 따라 추정된 이산화탄소 배출량과 저감량은 그림 와 표 에서 찾아볼 수 있다 저성장 시나리오에
< 3-2> < 3-2> .
서의 2020년의 BaU 배출량의 억7 4,070 tCO만 2에 달할 전망이다. 고성장 시나리오에서의2020년BaU 배출전망은 억8 2,420 tCO만 2
으로 저성장 시나리오보다 8,350 tCO만 2를 더 배출할 것으로 전 망된다 두 시나리오 모두 시간이 지날수록 배출량이 증가하지만. 고성장 시나리오에서 배출량이 보다 빠르게 증가할 전망이다.
대비 를 감축할 경우 년 온실가스 감축량은 저
BaU 30% 2020
14) 본 모형은 완전동태적 모형으로 구축되어 있어 사전적으로 주어진 전망 치와 연산이 끝난 사후적 전망치의 차이가 발생하여 KDI의 전망치와 본 연구에서 추정한 전망치의 차이가 발생한다.
성장 시나리오에서 억2 2,220 tCO만 2에 달하며 고성장 시나리오, 에서는 억2 4,730 tCO만 2에 달한다 감축률은 시간이 지남에 따. 라 점차 증가하여 2030년에는 BaU 대비 약 37%, 2040년에는 약 43%, 2050년에는 약 50%에 달한다. 2030년의 감축량은 저 성장 시나리오에서 억3 2,780 tCO만 2에 달하며 고성장 시나리오, 에서는 억3 tCO2에 달한다. 2050년의 감축량은 저성장 시나리오 에서 5 6,110 tCO억 만 2에 달하며 고성장 시나리오에서는, 8억 2,740 tCO만 2에 달할 전망이다.
그림 저성장 시나리오에서의 배출전망 배출허용량 감축량
< 3-2> , ,
단위 백만 ( : tCO2)
그림 고성장 시나리오에서의 배출전망 배출허용량 감축량
< 3-3> , ,
단위 백만 ( : tCO2)
표 배출량 허용량 감축량
< 3-2> BaU , ,
단위 백만 ( : tCO2)
구 분 BaU배출량 허용량 감축량
저성장 고성장 저성장 고성장 저성장 고성장
2007 520.6 520.4 520.6 520.4 0.0 0.0
2008 535.9 540.2 535.9 540.2 0.0 0.0
2009 551.6 560.6 551.6 560.6 0.0 0.0
2010 567.7 581.7 567.7 581.7 0.0 0.0
2011 584.2 603.4 584.2 603.4 0.0 0.0
2012 600.9 625.8 600.9 625.8 0.0 0.0
2013 618.0 648.8 504.7 529.8 113.3 118.9
2014 635.3 672.4 508.2 537.9 127.1 134.5
2015 652.8 696.5 511.3 545.6 141.4 150.9
2016 670.4 721.2 514.0 552.9 156.4 168.3
2017 688.1 746.4 516.1 559.8 172.0 186.6
2018 705.8 772.0 517.6 566.1 188.2 205.9
2019 723.3 798.0 518.4 571.9 204.9 226.1
2020 740.7 824.2 518.5 576.9 222.2 247.3
2021 757.1 850.2 524.9 589.4 232.2 260.7
2022 773.4 876.5 531.1 601.8 242.4 274.6
2023 789.6 903.1 536.9 614.1 252.7 289.0
2024 805.7 929.9 542.5 626.1 263.2 303.8
2025 821.4 956.9 547.6 637.9 273.8 319.0
2026 836.3 983.4 552.0 649.0 284.4 334.4
2027 851.1 1010.1 556.0 659.9 295.1 350.2
2028 865.7 1037.1 559.8 670.6 305.9 366.5
2029 880.0 1064.2 563.2 681.1 316.8 383.1
2030 894.0 1091.5 566.2 691.2 327.8 400.2
2031 907.1 1118.3 568.4 700.8 338.7 417.5
2032 920.1 1145.4 570.5 710.1 349.7 435.3
2033 933.0 1172.8 572.2 719.3 360.8 453.5
2034 945.7 1200.3 573.7 728.1 372.0 472.1
2035 958.1 1227.9 574.8 736.7 383.3 491.2
2036 970.0 1255.3 575.5 744.8 394.5 510.5
2037 981.8 1282.9 576.0 752.6 405.8 530.3
2038 993.5 1310.6 576.2 760.1 417.3 550.5
2039 1005.0 1338.6 576.2 767.4 428.8 571.2
2040 1016.3 1366.6 575.9 774.4 440.4 592.2
2041 1027.1 1394.4 575.2 780.9 451.9 613.6
2042 1037.9 1422.5 574.3 787.1 463.6 635.4
2043 1048.6 1450.8 573.2 793.1 475.4 657.7
2044 1059.3 1479.4 572.0 798.8 487.3 680.5
2045 1069.8 1508.1 570.6 804.3 499.3 703.8
2046 1080.2 1536.5 568.9 809.2 511.3 727.3
2047 1090.6 1565.4 567.1 814.0 523.5 751.4
2048 1101.0 1594.7 565.2 818.6 535.8 776.1
2049 1111.5 1624.5 563.1 823.0 548.4 801.4
2050 1122.1 1654.7 561.0 827.3 561.1 827.4
정책 시나리오 2)
위와 같은 감축목표를 달성하는 수단으로 표< 3-3>에 나타난 정책을 분석대상으로 설정하였다 본 연구에서 분석대상으로. 채택한 감축정책은 크게는 개별이행과 배출권거래제로 구분된 다 개별이행은 배출권거래제 없이 감축의무를 개별 산업과 가. 계에서 독립적으로 이행하는 것을 의미한다 이는 개별 기업과. 가계의 개별 저감비용과 동일한 만큼 탄소세를 부과하는 것과 같다 따라서 각 산업의 배출량 대비 동일비율로 감축할 경우. 각 산업마다 직면한 단위당 비용은 다르게 나타난다.
배출권거래제는 단위기간 정산 배출권거래제(A_TRD)와 다기 간 정산 배출권거래제(P_TRD)로 구분된다 산업의 저감비용의. 차이는 배출권 거래를 유발하여 참여기업의 한계저감비용(배출 권 거래가격)이 같아지게 된다 앞장에서 설명하였듯이. P_TRD는 시점간 거래를 허용하기 때문에 모든 시점의 한계저감비용(배출 권 거래가격)이 같아진다.
표 정책 시나리오
< 3-3>
구 분. 신기술 도입 여부 가계의 배출권거래제 참여
여부 정책 시나리오
개별이행 NO 산업과 가계 정책1
단위기간 정산 배출권거래제(A_TRD)
NO 산업 정책2
NO 산업과 가계 정책3
YES 산업 정책4
YES 산업과 가계 정책5
다기간 정산 배출권거래제 (P_TRD)
YES 산업 정책6
YES 산업과 가계 정책7
이상에서 설명한 세 가지 감축수단은 기술도입 여부와 배출 권거래제에 가계의 참여 여부에 따라 개의 세부정책으로 나누7 어진다 정책 은 신기술 도입 없이 모든 산업과 가계가 자신. 1 의 감축의무를 개별적으로 이행하는 경우이다 정책 에서 산. 1 업만이 단위기간 배출권거래제에 참여하는 경우가 정책 로 분2 류되고 가계도 배출권거래제에 참여하면 정책, 3으로 분류된 다 정책 와 정책 는 정책 와 정책 에 각각 신기술이 도입. 4 5 2 3 되는 경우이다 정책 와 정책. 4 5의 단위기간 배출권거래제가 다기간 배출권제로 바뀌면 정책 과 정책 로 분류하였다6 7 .
신기술 관련 입력 데이터 2.
신기술 보급률 1)
본 연구에서 고려한 신기술은 전력부문의 신재생에너지와 수 송부문의 미래형 자동차 두 가지이다 태양광 발전단가는 석탄. 발전단가에 비해10배 비싸기 때문에 현재는 보급률이 매우 저 조한 상태이지만 2015년 이후 본격적으로 상용화 단계에 접어 들 것으로 전망하고 있다.15) 본 연구에서는 에너지경제연구원 의 전망에 따라 2013년에 총 전력생산의 약 3%가 신재생에너 지로 생산되고 이후 비중이 꾸준히 증가하여, 2020년에 5.5%,
년에 년에 년에 까지 증가할
2030 14.4%, 2040 37.2%, 2050 96.6%
15) 신재생에너지에 대한 보급 전망은 부록 2 참조
수 있다고 가정하였다.
미래형 자동차는 신재생에너지보다 빠르게 증가하여 전체 자 동차 생산에서 미래형 자동차가 차지하는 비중은 2013년에
에서 년에 년에 년에
3.0% 2020 5.8%, 2030 15%, 2040 38.8%, 년에 에 달한다고 가정하였다
2050 100% .16)
본 연구에서는 신기술 도입비용과 온실가스 저감비용에 따라 신기술 도입이 내생적으로 결정된다 따라서 이상에서 전제한. 신기술 보급 비중은 신기술 생산비용이 온실가스 감축비용보다 저렴할 경우 신기술이 도입될 수 있는 최고 한계점을 의미한 다 다시 말해 제 장에서 식. 2 (8)과 식 (16)에 있는 와 의 배분율을 의미한다.
그림 신기술 비중
< 3-4>
단위 ( : %)
16) 미래형 자동차의 보급 전망에 대한 보다 자세한 내용은 부록 2 참조
표 신기술 비중
< 3-4>
단위 ( : %)
구 분 신재생에너지 미래형 자동차
2013 3.0 3.0
2015 3.5 3.6
2020 5.5 5.8
2025 8.9 9.3
2030 14.4 15.0
2035 23.1 24.1
2040 37.2 38.8
2045 60.0 62.5
2050 96.6 100.0
신기술 비용 2)
신기술은 경제성이 없어 현재 도입되지 않는 기술로 정의된 다 이와 같은 신기술의 정의는 제 장의 식. 2 (4)와 식 (12)에 나 타난 와 에 반영된다 앞서 설명하였듯이. 와 가 보1 다 작다면 신기술의 생산비용이 기존의 기술에 비해 비싸다는 것을 의미한다 모형에 반영된. 와 에 대한 전제조건을 살 펴보면 다음과 같다.
그림 와 표 는
< 3-5> < 3-5> 와 의 역수로 신기술 도입비 용을 보여주고 있다 현재 풍력 발전단가는 가장 저렴한 석탄. 발전단가에 비해 1.12 1.19∼ 배 높은 것으로 평가되고 있다 태. 양광 발전단가는 석탄 발전단가에 비해 4.8 10.7∼ 배 높으며 가, 스 발전단가에 비해 4 9.6∼ 배 높은 것으로 평가되고 있다.17)
이러한 평가에 기초하여 본 연구는 신재생에너지 발전단가가
17) 에너지원별 발전단가에 대한 자세한 내용은 부록 2 참조
화석연료 발전단가에 비해 2007년 현재 배 높으나 점차 도입5 비용이 낮아져 2013년에 3.2 , 2020배 년에 1.9배 높고, 2030년 이후에는 화석연료 발전단가와 같은 수준으로 낮아진다고 가정 하였다.
매킨지보고서에 따르면 차량 1대당 평균 판매가격을 1만 달러로 설정할 경우 하이브리드 자동차의 대당 가격은 5,000
년에 달러 더 비싼 만 달러 년에 달러
2005 6,867 2 1,867 , 2020 2,841
더 비싼 만1 7,841달러로 추정하고 있다.18) 이는 기존의 자동차 에 비해 하이브리드 자동차의 가격이2005년에 1.5배이던 것이 년에는 배로 거의 기존 자동차의 가격과 같아진다는 의
2020 1.1
미이다 연료전지 자동차의 경우 대당 가격이. 10억 원 정도로 추정되고 있어 현재는 시장성이 없지만, 2025년쯤에는 대당 만 원 이하로 기존 자동차의 가격과 같은 수준으로 떨어 5,000
질 것으로 전망되고 있다.
따라서 본 연구에서는 미래형 자동차의 가격은 기존 자동차 에 비해 2013년에 약 1.5배 비싸지만 점차 경제성이 확보되어 년 이후는 기존의 자동차와 동일한 비용으로 생산된다고 2020
가정하였다.
18) 미래형 자동차별 생산단가에 대한 자세한 내용은 부록 에 수록되어 있다2 .
그림 기존 기술 대비 신기술의 생산단가 배수
< 3-5>
단위 배 ( : )
표 기존 기술 대비 신기술의 생산단가 배수
< 3-5>
단위 배 ( : )
구 분 신재생에너지 미래형 자동차
2007 5.0 2.0
2013 3.2 1.5
2014 3.0 1.4
2015 2.8 1.3
2016 2.6 1.3
2017 2.4 1.2
2018 2.3 1.1
2019 2.1 1.1
2020 1.9 1.0
2021 1.8 1.0
2022 1.7 1.0
2023 1.6 1.0
2024 1.5 1.0
2025 1.4 1.0
2026 1.3 1.0
2027 1.2 1.0
2028 1.1 1.0
2029 1.0 1.0
2030이후 1.0 1.0
신기술의 탄소배출 기여도 3)
전력생산에 이용되는 신재생에너지는 탄소를 전혀 배출하지 않는 신기술로 정의하였다 반면에 미래형 자동차는 연비 향상. 으로 온실가스를 적게 배출하지만 기존의 화석연료나 전기를 사 용해야 하기 때문에 여전히 온실가스를 배출한다고 가정하였다. 대학의 에너지환경연구소는 디젤하이브리드 자동차의 연 MIT
비는 2010년에 가솔린 자동차에 비해 46%, 디젤 자동차에 비해 우수한 것으로 평가하고 있으며 년에는 가솔린 자동
21% , 2030
차의 연비에 비해 67%, 디젤 자동차에 비해 42% 우수할 것으 로 전망하고 있다.19)
따라서 본 연구에서는 그림< 3-6>에서 보듯이 미래형 자동차 는 기존 자동차의 에너지 사용량과 탄소배출에 비해 2007년에 약 60% 적고 이후 점차 효율이 개선되어, 2050년에는 40% 이 하로 연료사용과 배출수준이 낮아진다고 가정하였다.
그림 기존 자동차 대비 미래형 자동차의 연료사용 및 탄소배출
< 3-6>
비율 전망
19) 부록 2 참조