서 론

지난 수 십 년 동안 우리나라의 저렴한 전기가격은 기업이 국제적인 경쟁 력을 가지게 하는 원동력이 되었으며, 또한 개인이 가정 부문에서 자유롭게 전기를 소비함으로써 삶의 질을 향상시키는 원인이 되었다. 그러나 낮은 전기 가격으로 인해 산업 및 가정에서 전력 소비가 필요 이상으로 소비가 되기도 하였다. 이 결과 총 에너지 소비에서 전기소비가 차지하는 비중은 1990년 10.8 %에서 2013년 19.4 %로 거의 두 배가 되었다.¹⁾

가계 부문의 전기소비가 꾸준히 증가하면서 전기 수요와 공급의 측면에서 불안정성이 발생했다. 예를 들어, 2011년 9월 15일 갑작스런 폭염에 따른 급 격한 전력 소비 증가로 대규모 정전 사태가 발생하였고, 이로 인해 전기가격 을 상승시켜 가정용 전기수요를 관리하자는 의견이 제기되었다. 그러나 이러 한 정책의 목적을 달성하기 위해서는 전기가격 변동에 따른 전기소비량의 변 화를 분석하는 연구가 밑바탕이 되어야 한다. 이런 측면에서 가정용 전기수요 의 결정요인에 대한 추정은 현재까지 많은 연구가 진행되었다. 그러나 지역적 특성을 고려하는 지역 연구나 정치화된 추정 방법 및 추정 모형 등을 고려한 연구가 필요한 시점이다.

가정 부문 전기수요함수를 분석한 지역별 연구를 보면, 영국(Houthakker, 1951), 미국(Taylor et al., 1975; Shin, 1985; Baltagi et al., 2002; Kamerschen and Porter, 2004; Bernstein and Griffin, 2005; Dergiades and Tsoulfidis, 2008; Paul et al., 2009; Nakajima and Hamori, 2010; Fell et al., 2010;

Alberini and Filippini, 2011), 호주(Narayan and Smyth, 2005), 남아프리카 (Ziramba, 2008), 일본(Nakajima, 2010; Okajima and Okajima, 2013), 터키

1) 통계청 - 에너지수급통계 : 최종에너지 소비

(Halicioglu, 2007), 이스라엘(Beenstock et al., 1999) 등 개별 국가의 전기수요 에 대한 연구가 있다. 또한 GCC(Gulf Cooperation Council) 6개 국가(바레인, 쿠웨이트, 오만, 카타르, 사우디아라비아, 아랍에미레이트)를 분석한 연구 (Al-Faris, 2002)와 G7 국가(미국, 일본, 영국, 프랑스, 독일, 이탈리아, 캐나다) 의 전기수요를 분석한 논문(Narayan et al., 2008) 등 여러 국가의 전기수요를 분석한 연구도 찾아볼 수 있다.

우리나라의 가정 부문 전기수요에 대한 연구도 많이 진행되었다. 우리나라 의 가정용 전기수요를 연구한 논문들을 보면, 가구 소득이나 전기가격이 가정 용 전기수요에 미치는 영향에 대한 분석(장우석, 1986), 가구 소득이나 전기가 격 이외에 기후 변화를 대표하는 냉·난방도일을 설명 변수로 사용한 분석(나 인강·류지철, 2000; 임상수, 2009; 임현진 외, 2013), 사회적 요인을 고려하기 위하여 고령화지수와 같은 인구 통계학적 변수를 사용한 분석(원두환, 2012), 연령, 성별, 가구원 수 등을 고려한 연구(임슬예 외, 2013; 노정녀, 2014; 서 정출, 2014; 윤태현, 2017) 등이 있다. 본 연구는 선행연구에서 제시된 실질소득, 실질가격, 냉·난방도일, 고령화지수 등을 독립변수로 설정하였으며, 기존 연구와 달리 시간더미(time dummy) 변수도 추가하였다. 시간변수는 효율성과 경제 성장 중 어느 요인이 상대적으로 우위에 있는가에 따라 전기소비의 증감이 결정되는 것을 보여준다(Bernstein and Griffin, 2005; Lijesen, 2007; Okajima and Okajima, 2013). 만약 기술발전에 따른 효율성(efficiency) 효과가 더 크다 면 전기소비가 감소하고, 경제성장에 따른 소득의 증가 효과가 더 크다면 전 기소비가 증가한다.

가정용 전기수요를 추정하기 위한 계량모형은 주로 ARDL(Auto Regression Distributed Lag) 모형이나(Narayan and Smyth, 2005; Halicioglu, 2007;

Dergiades and Tsoulfidis, 2008; Ziramba, 2008; Nakajima and Hamori, 2010, 임현진 외, 2013), 부분조정(Partial Adjustment) 모형(Bernstein and Griffin, 2005; Paul et al., 2009; Alberini and Filippini, 2011; Okajima and Okajima, 2013) 등이 일반적으로 많이 이용되고 있다. 우리나라 가정용 전기수요를 분

석한 연구는 주로 ARDL 모형(나인강·류지철, 2000; 임현진 외, 2013)을 이용 하였다. ARDL 모형은 현재의 전기수요가 과거의 소득이나 기타 독립변수의 영향을 받는다는 것으로 안정적인 모형이라고 할 수 있다. 특히 오차항간의 공분산으로 오차항이 AR모형을 따르는 경우 일반적으로 ARDL 모형으로 전 환하여 추정하므로 바람직한 추정모형이다. 부분조정 모형은 오차항의 공분산 이 0인 경우 현재의 전기수요가 과거의 전기수요에 의해서 영향을 받는다는 모형이다. 우리나라 전기수요에 대한 계량모형은 대부분의 연구가 ARDL 모 형을 이용하였다. 본 논문에서는 ARDL 모형과 함께 부분조정 모형을 계량모 형으로 제시하여 어느 모형이 추정에 더 적합한지 알아본다.

전기소비의 장·단기 수요 함수인 ARDL 모형과 부분조정 모형은 종속변수 의 시차변수가 설명변수로써 사용되기 때문에 독립변수와 오차항간에 상관관 계(Correlation)가 발생하는 내생성(Endogenous problem)의 문제가 발생한다.

이 경우 도구변수(Instrumental variables)를 이용한 2단계 추정법으로 내생성 의 문제를 해결할 수 있다. 2단계 추정 방법으로는 다음과 같은 3가지 방법이 있다. 첫째, 최소자승법(Least Squares)을 이용한 연구(Shin, 1985; Paul et al, 2009)가 있고, 둘째, 최우추정법(LIML)을 이용한 연구(Matsukawa et al., 1993, Beenstock et al., 1999)가 있고, 마지막으로 GMM(Generalized method of moments)을 이용한 연구(Fell et al., 2010; Alberini and Filippini, 2011;

Okajima and Okajima, 2013)가 있다. 이때 1단계 추정에서 적률조건(moment condition)을 충족하는 경우, GMM 추정법은 내생성의 문제를 해결할 수 있는 좋은 방법으로 알려졌다. 따라서 본 연구에서는 기존의 국내 가정용 전기수요 추정 연구에서 잘 다루지 않은 동태적 패널 GMM(Dynamic panel GMM) 추 정기법을 사용하여 가정용 전기수요함수를 추정한다.

다음으로는 가정용 전기수요의 추정을 위하여 하나의 회귀방정식을 이용한 연구(Ziramba, 2008; Okajima and Okajima, 2013; 임현진 외, 2013 등)와 여 러 개의 연립방정식을 이용한 연구(Narayan and Smyth, 2005 등) 등이 있다.

우리나라의 경우 한국전력에서 전기가격을 먼저 결정하여 제시하기 때문에

가계 주체는 전기가격을 외생적으로 존재하는 독립변수로 고려할 수 있다. 따 라서 본 논문은 전기수요함수를 단일 방정식으로 추정한다.

앞에서 살펴본 선행연구를 토대로 본 연구는 1996년부터 2013년까지 전국 16개시도별 자료를 이용하여 가정용 전기수요의 결정요인을 분석한다. 본 논 문의 구성은 다음과 같다. 제2절에서는 실증분석을 위한 계량모형 설정과 가 정용 전기수요함수를 추정하기 위한 자료를 살펴보고, 제3절에서는 전국 단위 및 광역시와 기타지역의 가정용 전기수요 추정 결과를 분석한다. 마지막으로 제4절에서는 실증분석 결과를 토대로 이에 대한 논의와 본 연구의 한계를 제 시한다.