에너지수요 및 공급을 결정하는 요인은 크게 시장적 요인과 기술적 요인으로 구분할 수 있다. 이 두 요인 중에서 어떤 그룹의 요인을 중심 으로 에너지수요 및 공급을 결정할 것인가에 따라 에너지-경제모형은 상 향식모형(bottom-up model)과 하향식모형(top-down model)으로 구분된 다. 상향식모형(bottom-up model)에서는 경제내의 기술적 잠재력과 에
너지공급기술을 구체적으로 정의하여 다양한 대체기술이 비용조건과 에 너지공급에 미치는 영향을 분석한다. 한편, 하향식모형(top-down model)은 상향식모형과는 달리 시장에서 채택된, 이용가능한 기술만을 고려하여 소득, 가격탄력성과 같은 총량경제지수를 통해 에너지수요를 결정한다.
구분 하향식 모형 상향식 모형
기술의 묘사 ․AEEI ․모형의 계수
기술변화 ․외생적 혹은 내생적 ․외생적
가격탄력성 ․수요 및 공급 변화를 반영 ․상수로 가정
시계열자료 ․충분한 자료가 요구됨 ․시나리오로 대체 가능 분석방법론 ․계량경제, 거시경제, 경제균형
․최적화
․계량경제, 경제균형, 최적화, 시뮬레이션
부문의 범위 ․총량모형, 다부문모형 ․다부문모형, 단부문모형 주요 변수 ․AEEI, 가격탄력성, 대체탄력성 ․기술 관련, 에너지 수급 관련 장점 ․일반균형효과 분석, 거시적
파급효과 분석 ․기술평가
단점 ․기술변화의 외생성, 충분한 시계열자료 요구
․일반균형 분석 불가, 거시적 파급효과 분석 불가
<표 Ⅲ-7> 상향식 모형과 하향식 모형의 특징
한편, 하향식모형은 경제활동 수준의 변화를 중심으로 한 모형이고, 상향식모형은 에너지집약도나 탄소집약도의 변화를 중심으로 한 모형이 라 할 수 있다. 하향식모형은 정책에 따른 경제활동의 변화와 이에 따른 온실가스 배출량 감축효과를 분석하는데 초점이 맞춰져 있기 때문에, 경 제적 성과를 결정하는 변수들을 중심으로 구축되며 일반균형이론이나 거시경제학이론을 기반으로 한 분석방법론을 사용한다. 반면 상향식모형 은 개별 배출자들의 온실가스 감축 노력이 행태나 기술선택에 미치는 영향을 통해 온실가스 감축효과를 분석하기 때문에, 미시경제학이론이나 과정분석(process analysis)을 기반으로 한 분석방법론을 사용한다.
[그림 Ⅲ-1] 에너지소비와 온실가스 배출량의 결정
자료: 임재규(2005)
에너지부문의 온실가스 감축정책 효과분석에 있어서 상향식모형과 하 향식모형의 분석결과가 일치하지 않는 경우가 자주 발생하여 두 유형의 모형 간 우위에 대한 논란이 있는데, 이는 모형분석의 관점에서 보면 큰 의미를 갖지 않는다. 두 유형의 모형은 서로 다른 분석목적에 따라 개발 되고 선택되기 때문에, 모형의 결과에 대한 평가 역시 이를 고려하여 이 루어져야 한다.
나. 정책효과 분석을 위한 상향식모형 구축
정부의 기후변화협약 대응 제1차 종합대책이 1998년에 발표된 이후, 국내적으로 온실가스 감축정책의 효과적인 시행과 관련 연구 및 분석을 위한 다양한 분석도구 및 방법론이 개발되어 활용되고 있다. 현재 국내 적으로 활용되고 있는 분석모형은 크게 하향식과 상향식으로 구분할 수 있으며, 하향식모형으로서 기후변화협약 대응 관련 국내 정책 및 의무부
담협상 관련 분석을 위해 연산일반균형(Computable General Equilibrium, CGE) 모형이 일반적으로 활용되고 있다. CGE모형 중에서 일국모형 (National Model)은 국내정책을 중심으로, 세계모형(Global Model)은 의 무부담협상 관련 분석에 집중적으로 사용되고 있다.
모 형 구 분 운 용 기 관 운 영 모 형
하향식모형
에너지경제연구원 환경정책평가연구원
KORTEM (National CGE모형) GTEM-KOR (Global CGE모형) CGE 모형
상향식모형
에너지경제연구원 에너지기술연구원 한국원자력연구소 에너지관리공단 연세대학교
MARKAL, EFOM-ENV, LEAP MARKAL
DECADES, MESSAGE MARKAL
META-Net, LEAP
<표 Ⅲ-8> 국내 온실가스 감축정책 분석모형 활용 현황
한편, 상향식모형의 경우에는 분석목적 및 모형의 특성에 따라 모형의 활용 용도 및 범위를 달리하고 있다. 최근 4~5년 동안 산업부문의 온실 가스 기술적 저감잠재량(Technical Reduction Potentials) 분석을 위해 MARKAL모형이 에너지경제연구원, 에너지기술연구원 그리고 에너지관 리공단을 중심으로 집중적으로 활용되고 있다. 이와 더불어 The Boston Center of the Stockholm Environmental Institute(SEI-Boston)가 개발한 LEAP(Long-Range Energy Alternatives Planning System) 시스템을 기 초로 모형을 구축하여 분석이 이루어지고 있다. 임재규(2005)에서는 이 러한 LEAP모형을 기초로 온실가스 감축 정책 및 조치의 효과분석을 위 한 ROK2005-KEEI모형을 구축하여 몇몇 정책에 대한 시험분석이 이루어
진 바 있다. 본 장에서는 앞에서 설명된 ROK2006-KEEI모형을 활용하여, 에너지부문을 대상으로 한 다양한 온실가스 저감정책 수단이 에너지수 급구조 및 온실가스 배출에 미치는 영향을 분석한다.