(1) 모형설명
본 절에서는 이상의 논의를 시뮬레이션을 통해 확인해 보도록 한다. 시뮬레이션의 수행목적은 과연 이중배당을 가능하게 하는 조건과 최적환경세율이 피구세보다 커지게 하는 조건이 동일한가 를 판별하기 위해서이다. 이를 위해서는 두 가지 경우를 가정하 고 시뮬레이션을 수행하여야 한다. 첫 번째 경우는 환경세부과재
화의 지출탄력성이 1과 같거나 큰 경우를 가정하고 이중배당의 존재유무와 최적환경세율의 크기를 살펴보아야 한다. 두 번째 경 우는 지출탄력성이 1보다 작은 경우를 가정하고 분석하는 것이 다. 두 경우 가운데 본 연구의 주된 관심사는 후자가 될 것이다.
하지만 전자의 경우 역시 선행연구 결과를 검증한다는 차원에서, 또는 본 연구에서 제기한 문제를 확인한다는 차원에서 중요하다 할 수 있다.
본 연구에서는 이 두 가지 경우의 시뮬레이션을 한 번에 수행할 수 있도록 모형을 구체화시키되, 앞서 살펴본 일반화된 모형과 일 관성 있게 병립할 수 있게 구축하도록 한다. 이를 위하여 본 시뮬 레이션에서는 일반화된 이중대체탄력성불변(Generalized Nested Constant Elasticity of Substitution: 이하 CES) 효용함수를 적용하 기로 한다. 효용함수의 구체적인 형태는 다음과 같다.
(13)
앞서 살펴본 바와 같이 위 식에서 는 여가를, 는 C재와 D 재로 구성된 복합소비재Composite Consumption Good이다. 는 효용 함수의 가중치를,
는 대체탄력성을 의미하는 파라미터들이다.이때 복합소비재 는 다음과 같이 구성된다.
(14) 위 식에서
와
은 각각 가중치와 대체탄력성을 나타내는 파 라미터들이며, D재는 환경오염을 발생시키는 재화, 그리고 C재는 그렇지 않은 재화를 의미한다. 환경세는 D재에 부과된다. 한편, C*와 D*는 각 재화의 최소필요소비량을 의미한다. 이때 C*와 D*가 0인 경우에는 본 효용함수는 원점에 대해 동조적인 성격을 갖 게 된다. 이때 각 재화의 지출탄력성은 1이 된다(즉 eeD=eeC=1).
하지만 이러한 성격은 C*와 D*가 어떠한 값을 갖는지에 따라 달 라진다. 만약 C*가 0이고 D*가 양(+)의 값을 갖는 경우 D재의 지 출탄력성은 1보다 작아진다. 반대로 D*가 0이고 C*가 양(+)의 값 을 갖는 경우에는 C재의 지출탄력성이 1보다 작아진다. 보다 일 반적인 경우를 가정하는 경우 C*/C와 D*/D의 상대적 비율에 따 라 지출탄력성은 변화하게 된다. D*/D비율이 C*/C의 비율보다 큰 경우에는 D재의 지출탄력성이, 반대의 경우에는 C재의 지출 탄력성이 1보다 작아지게 된다. 이는 효용함수의 비동조성이라는 성격으로 표현될 수 있다. C*와 D*가 0인 경우 효용함수는 동조 적인 성격을 갖게 되지만 두 값이 0이 아닌 경우에 효용함수는 비동조적이 되기 때문이다.
한편 위와 같은 효용함수 가정하에서 소비자는 2단계 소비선택
Two Stage Budgeting을 하게 된다. 즉 첫 번째 단계에서 소비자는 주 어진 예산제약하에서 여가()와 복합소비재()의 소비를 선택하 게 된다. 그 다음 두 번째 단계에서는 첫 번째 단계에서 실현된 예산제약을 기반으로 환경오염유발재화인 D재와 그렇지 않은 재 화 C재를 선택하게 된다. 이때 효용함수의 동조성 가정은 소비자 가 C재와 D재를 선택하는 데에 적용되고, 분리가능성은 소비자 가 C재와 D재를 선택하는 기준이 여가의 선택과 분리되어 있음 을 의미한다.
첫 번째 단계의 예산제약하에서 소비자의 문제를 풀면, 여가 ()와 복합소비재()의 수요를 도출해 낼 수 있다. 여기서 구한 수요함수를 효용함수의 외부형태Outer Nest에 적용하면 이에 대한 간접효용함수를 구할 수 있다. 간접효용함수는 다음과 같다.
(15) 위 식에서 는 효용함수의 외부형태에 대한 이상적 가격지수
Ideal Price Index for the Outer Nest의 개념이다. 는 다음과 같은 형 태를 취한다.
(16) 위 식에서 는 복합소비재 의 가격을 의미하며, 소비재들의 이상적 가격지수Ideal Price Index for Goods의 성격을 갖는다. 는 다음과 같다.
(17) 간접효용함수가 의미하는 바는 다음과 같다. 소비자의 효용은 총 실질소득Full Real Income에서 실질최소필요소비량 지출을 차감 한 소비와, 여기에 환경적 피해와 공공재 편익을 감안하여 결정 된다.
한편, 2단계에서 소비자는 전 단계에서 결정된 예산제약을 바 탕으로 복합소비재의 구성을 결정하게 된다. 이때 소비자의 문제 를 풀면 C재 및 D재 수요를 도출해 낼 수 있다. C재26)와 D재의 수요함수는 다음과 같다.
26) 가 0이 아니라는 보다 일반적인 가정하에서 원래 C 재의 수요함수는 다음 과 같다.
하지만 본 연구에서는 C 재는 비과세 재화로 가정하여 를 0으로 설정하였다.
(18)
(19)
한편, 노동공급함수는 다음과 같이 도출될 수 있다.
(20) 먼저 동조적인 효용함수의 경우, 즉 각 재화의 지출탄력성이 1 인 경우를 적용하기 위하여 각 재화의 최소필요소비량 C*, D*를 각각 0으로 놓고 시뮬레이션을 수행하였다. 그 다음으로 비동조 적인 경우, 즉 환경세부과재화의 지출탄력성이 1보다 작은 경우 를 적용하기 위하여 최소필요소비량을 0보다 크게 설정하여 시뮬 레이션을 수행하였다. 이때 분석의 편의를 위하여 C재는 비과세 되는 것으로 가정하였으며, C*는 0으로 설정하였다. 이러한 조건, 즉 C*=0, D*>0인 경우 D재의 지출탄력성은 1보다 작아지게 되 는데, 이는 D재가 여가와 상대적으로 더욱 보완적인 성질을 갖게 되기 때문이다.
정책변화는 환경세가 세수중립적으로 새롭게 도입되는 것으로 하였다. 환경세 도입 이전에 노동임금세가 부과되는 것으로 가정 하였는데, 새로이 환경세가 도입되면서 노동임금세를 세수중립적 으로 도입하는 것으로 하였다. 이때 정책변화의 효과는 조세의 한계초과부담Marginal Excess Burden of Taxation을 계산하여 조세체계 의 효율성 변화를 추정하였다. 조세의 한계초과부담이 양(+)의 값 을 갖는 경우 이는 정책의 변화로 조세효율성이 감소하였음을 의 미한다. 반대로 이 값이 음(-)의 값을 가지면 새로운 조세정책이
조세효율성을 개선시켰음을 의미한다. 조세의 한계초과부담은 다 음과 같이 계산된다.
Marginal Excess Burden= 소비자 후생수준의 변화 ( EV )
환경세로 전환된 노동세수 ( tax revenue ) (21) 여기에서 는 이며 각각 조세정책변화 전･후의 동 등변화분Equivalent Variation을 의미한다.
한편, 최적환경세율은 소비자의 후생Welfare Level이 극대화되는 세율로써 추정하였다. 즉 세수중립조건을 만족시키는 환경세율과 노동임금세율의 조합 가운데, 소비자의 후생이 극대화되는 수준 의 세율로써 추정하였다.27)
(2) 시뮬레이션 결과
① 지출탄력성이 1인 경우 (eeD=1): 동조적 효용함수
앞서 살펴본 바와 같이, C*=D*=0으로 설정하는 경우 효용함수 는 동조적인 성질을 갖게 된다. 이때 C재와 D재의 지출탄력성은 1이 된다. <표 Ⅲ-1>은 D재의 지출탄력성이 1인 경우의 시뮬레 이션 결과이다.
27) 본 시뮬레이션 모형에서는 정책변화 전･후의 일반균형의 해(균형가격 및 수 량들의 조합)를 찾아 두 경우를 비교함으로써 정책의 효과를 계산해 낸다.
이때 소비자의 후생변화는 동등변화분(Eq uivalent Variation )으로 추정하는데, 본 연구에서는 소비자의 후생증가분이 최대에 이를 때의 환경세율을 최적환 경세율로 하였다.
<표 Ⅲ-1> 지출탄력성이 1인 경우의 시뮬레이션 결과
노동세율 감소로 표현한 정책변화의 크기
세수중립을 이루기 위한
환경세율 조세의 한계초과부담
1% 7.78% 1.0739%
2% 16.12% 2.1018%
3% 25.06% 3.0803%
<표 Ⅲ-1>은 동조성 가정하에서 세수중립적인 환경세 개편이 조세효율성에 미치는 영향에 대한 시뮬레이션 결과이다. 전술한 바와 같이 정책변화는 기 존재하는 노동세율을 인하･조정하면서 세수중립을 이루기 위한 환경세율을 부과하는 것이다. 표를 통해 확인할 수 있다시피 노동세율을 1% 인하하는 경우, 결손되는 세 수손실을 보전하기 위한 환경세율은 7.8%가량 되는 것으로 나타 났다. 이는 두 조세의 세원Tax Base의 차이에 기인한다. 주지하는 바와 같이 노동임금세는 세원이 넓은 세목이다. 반면 환경세는 노동임금세와 비교하여 세원이 상대적으로 작은 것으로 평가된 다. 따라서 노동세율을 1% 포인트 인하하기 위해서는 환경세율을 거의 8% 포인트가량 인상해야 함을 의미한다.
위 표에서 가장 중요한 부분은 조세의 한계초과부담에 대한 결 과이다. 표를 통해 확인할 수 있다시피 노동세를 환경세로 대치 시키는 정책은 양(+)의 한계초과부담을 발생시킨다. 양(+)의 한계 초과부담은 정책변화로 인해 전반적인 조세체계의 효율성이 악화 되었음을 의미한다. 이와 같은 양상은 정책변화의 크기가 커짐에 따라 더욱 강하게 나타난다. 이는 노동세와 환경세의 세원불균형
Mismatch of Tax Base에 기인한다. 전술한 바와 같이 노동세의 세원 은 환경세의 그것에 비해 훨씬 큰데, 이 때문에 세수균형을 맞추
기 위한 세율차이가 발생하게 된다. 일반적으로 조세가 발생시키 는 왜곡Tax Burden은 세율이 높아질수록 급격히 증가한다. 정책변 화의 크기가 커지면 세수중립을 이루기 위한 환경세율 역시 급격 히 증가할 수밖에 없는데, 이는 조세효율성을 악화시키는 방향으 로 작용한다.28) 따라서 정책변화의 크기가 커질수록 정책도입으 로 인한 조세의 한계초과부담은 증가하는 것이다. 결국 효용함수 가 동조적이라는 가정하에서 환경세 정책은 비록 세수중립적인 방법으로 도입된다 하더라도 조세효율성을 개선시키지 못하는 것 으로 나타났다. 이는 이중배당가설이 성립하지 않음을 의미한다.
이러한 결과는 Bovenberg & de Mooij의 연구에서 주장한 바와 동일한 것이다.
한편 효용함수가 동조적인 경우, 즉 환경세부과재화의 지출탄 력성이 1인 경우, 최적환경세율의 크기는 피구세보다 작은 것으 로 분석되었다. 이에 대한 시뮬레이션 결과는 <표 Ⅲ-2>에 정리 되어 있다.
<표 Ⅲ-2> D재의 지출탄력성이 1인 경우의 최적환경세율
환경의 한계피해29) 최선적 상황에서의 최적환경세율
차선적 상황에서의 최적환경세율
π=0.03 tD=3% tD=2.74%
π=0.05 tD=5% tD=4.60%
π=0.07 tD=7% tD=6.18%
π=0.10 tD=10% tD=9.40%
28) 물론 이 경우 노동임금세율의 감소로 인한 효율성 개선효과도 나타나지만, 그 상대적인 크기는 환경세율 인상으로 인한 효율성 악화효과를 상쇄시키지 못하는 것으로 분석되었다.
29) 환경의 한계피해인 는 가정된 값이다. 여기에서 는 절대값을 의미한다.