의 감소가 그 재화 또는 다른 재화에 대한 추가 수요를 유발하여 완전 한 에너지 절약이 실현되지 않음을 의미한다.
반등 효과는 직접 효과와 간접 효과로 구분한다(EU, 2017). 어떤 재 화의 에너지 효율 향상으로 인해 에너지 사용 비용이 줄어들면, 그 재 화에 대한 수요가 증가하여 에너지 절감 효과가 상쇄되는 것을 직접 효과라 한다. 반면, 어떤 재화의 에너지 효율 향상에 따른 에너지 소비 와 지출의 감소가 다른 재화에 대한 수요 증가를 유발하여 에너지 절 감 효과가 상쇄되는 것을 간접 효과라 한다. 에너지 효율 향상이 커질 수록 에너지를 추가 감축하기 위한 한계 투자가 증가하고, 관련 설비 를 제조하여 공급하는 기업과 노동자에게 더 많은 이윤을 제공하여 에 너지 소비 증가를 유발하기 때문에 간접 반등 효과로 인한 손실이 커 진다. 이러한 효과를 결합하면, 에너지 효율 향상에도 불구하고 에너지 소비가 약간 증가하여 초기 에너지 절약이 일부가 상쇄된다.
반등 효과는 경제 및 사회적으로 성과가 있더라도 에너지 소비 및 환경은 악화되어 혜택 간 상충 관계가 존재한다는 것을 의미한다. 또 한, 제5장 시나리오 분석 결과 부분에서 설명하겠지만, 반등 효과가 반 드시 부정적인 것은 아니며, 반대 방향으로 움직이는 역 반등 효과도 발생할 수 있다.
정 변수의 상대적인 기여도를 측정할 수 있기 때문에 거시경제2), 금융 분야 등에 활발하게 적용되고 있다. 에너지 분야에서는 주로 국제유가 충격이 국내총생산이나 인플레이션 등 거시경제에 미치는 영향의 방향 성, 크기 및 지속 정도를 분석하는데 초점이 맞추어져 있다. 최근에는 유가 충격이 경제 성장이나 소비자물가지수에 미치는 영향이 시간의 흐름에 따라 달라질 수 있다는 점에 착안하여 시변계수 벡터자기회귀 모형(time-varying parameter VAR)을 이용한 시점별 파급 효과를 분석 하기도 했다(차경수, 2018). 또한 벡터자기회귀 기반의 벡터오차수정 모형을(VECM)3) 이용하여 탄소배출권 가격의 결정 요인을 분석한 연 구도 있다(부기덕, 정기호, 2011; 백정호, 김현석, 2013; 이은정, 박명 섭, 2013).
벡터자기회귀 모형을 이용한 연구들에 따르면, 유가 상승이 통화량 에는 유의미한 영향을 미치지 못하기 때문에 유가 충격에 대한 신축적 인 통화 정책이 필요하거나(이근영, 정한영, 2002), 세계 원유 가격의 변동이 국내 산업별 주가 수익률에 영향을 미친다(전지홍 외, 2016).
백터자기회귀 모형은 변수의 선택, 모형 내에서 변수들의 배열 순서, 표본 기간 등에 따라서 결과가 달라지는 문제가 있다. 특히, 파급 효과 의 전파 경로가 모형 내에서 명확히 설정되지 않아 경제적인 해석이 어렵고, 추정 결과 해석에 연구자의 주관적인 판단의 여지가 많다. 또
2) 벡터자기회귀 모형을 이용하여 국내총생산, 인플레이션 등 거시경제 현상 및 환율 정책 등의 파급 효과를 분석한 사례로는 Primiceri (2005), Baumeister, Durinck, and Peersman (2010), Cross and Nguyen (2017), Kim (2003), Byrne, Korobilis, and Ribeiro (2018) 등 다수의 연구가 있다.
3) 시계열 자료가 임의보행(random walk) 요인을 포함하고 있을 때, 변수들이 장기적 으로 공적분 관계를 갖는 경우 선형 결합을 통해 데이터를 안정적으로 만들 수 있다. 이렇게 변수간의 장기적인 관계를 고려한 벡터자기회귀 모형을 벡터오차수 정 모형(vector error correction model, VECM)이라 한다.
한, 벡터자기회귀 모형 내에서 충격 간 상관관계에 대한 식별 문제 때 문에 다수의 변수를 포함시키는 것이 현실적으로 어렵고, 장기 전망보 다는 몇 개의 변수에 대한 단기 전망에 유용하다.4)
2.2. 연산일반균형(CGE) 모델
에너지 정책을 경제 전반 또는 환경 부문과 통합해서 분석하기 위해 대표적으로 사용되는 방법론은 연산가능일반균형(Computable General Equilibrium, CGE) 모형이다. 이전에는 주로 무역 정책의 효과 분석을 위해 사용되었으나, 1990년대부터 최근까지 에너지 및 기후 변화 정책 의 파급 효과 분석에 활발히 적용되고 있다.5)
시나리오에 따른 모의실험(simulation) 분석을 기반으로 하는 연산가 능일반균형 모형은 미시경제 이론과 일반 균형을 바탕으로 모형을 구 축하고, 외생적 충격이나 정책적 변화에 따라 균형 상태가 이동하는 것을 관찰함으로써, 국내총생산, 고용, 투자 등 내생변수의 움직임을 추정하고 정책 효과를 분석한다. 연산가능일반균형 모형의 가장 큰 특 징은 에너지세(탄소세 등)나 배출권거래제 같은 주요 정책 수단 효과 의 파급 경로가 모형 내에서 추적이 가능하다는 점이다. 우리나라에서 도 다수의 연구에서 연산가능일반균형 모형을 이용하여 온실가스 저감 등 에너지 및 기후변화 정책에 따라 시나리오를 설정하고 이에 대한 경제적 파급 효과를 분석하였다(강윤영, 1998; 강승진, 1999; 임재규,
4) 시변계수 벡터자기회귀 모형의 경우, 추정해야하는 계수의 급격한 증가로 인해 선 행 연구에서는 4개 이하의 변수를 주로 사용하였다.
5) 최근 댐 건설, 수질 개선에 따른 파급 효과나 홍수 피해 분석 등과 같은 수자원 관련 연구에도 연산가능일반균형 모형이 활용되고 있다. 관련된 선행 연구로는 Strzepek and McCluskey. (2007), Berrittella et al. (2006), Brouwer and Hofkes (2008), 정기호(2011), 정기호, 김재현(2011) 등이 있다.
2001; 조경엽, 2001; 문영석, 조경엽, 2003;유승직, 조경엽, 2004; 김 수이, 2009).
연산가능일반균형 모형은 각 시점마다 다른 균형을 갖는 동태적 연 산가능일반균형 모형(정기호, 황성윤, 2014)6), 자원과 재화의 국가 간 이동을 허용하여 한 국가의 정책 변화가 다른 국가에 영향을 미칠 수 있게 설계된 전세계 동태적 연산가능일반균형 모형(김수이, 조경엽, 유 승직, 2009), 국가 경제뿐만 아니라 지역 경제 분석에 특화된 다지역 동태적 연산가능일반균형 모형(노동운, 김수이, 2008; 정기호, 김재현, 2011; 김영덕, 한현옥, 2012) 등으로 세분화되어 발전하였다.
기존의 연산가능일반균형 모형은 완전 고용, 균형 재정 등 모든 시 장에서의 균형을 가정하고 있어서 유휴 설비나 불완전 고용 등이 존재 하는 현실을 반영하는데 한계를 갖는다. 특히 균형 재정의 경우, 한 부 문에 대한 세금 증가는 모형 내 다른 부문의 세금 감소를 의미하기 때 문에 세수의 환류 효과가 실제보다 과소평가 될 여지가 있다. 또한 모 형의 계수는 다른 선행 연구에서 얻은 수치를 차용하는 방법을 사용하 기 때문에 계수의 정합성과 객관성에 대한 비판에서 자유로울 수 없다 는 단점이 있다. 물론 최근의 연산가능일반균형 모형은 이러한 비판을 수용하고 단점을 보완한 모형으로 발전하고 있다.
6) 동태적 연산가능일반균형 모형은 축차형(recursive)과 완전예측형(perfect foresight)으 로 나뉘는데, 축차형은 각 시점별로 정태 모형 구조를 갖기 때문에 모형의 구축과 균형해의 수렴이 비교적 쉬운데 반해, 완전예측형은 미래 전체 기간에 대해 경제 주체가 최적화를 한다고 가정함으로써 균형해의 수렴은 어렵지만 경제 이론과 가 장 부합된다(정기호, 황성윤, 2014, pp. 693).
2.3. 동태확률일반균형 모형 (DSGE)
루카스 비판(Lucas’ Critique) 이후, 기존의 거시 모형에 미시적 기초 를 보완하고 합리적 기대를 도입한 동태확률일반균형 모형(Dynamic Stochastic General Equilibrium, DSGE)이 현대 거시경제 분석의 주류 를 형성하고 있다. 동태확률일반균형 모형은 생산자와 소비자라는 합 리적인 경제 주체들의 효용 극대화 및 시장청산 조건과 함께, 가격 경 직성이나 임금 경직성, 정보 비대칭 같은 문제들을 고려하여 모형을 설계한다.7) 동태확률일반균형 모형은 이론적 기반이 탄탄하고, 모형의 변형을 통해 특정 충격에 대한 경기변동 예측 및 파급 효과 분석에 용 이하기 때문에 학계뿐만 아니라 주요국의 중앙은행, 국제기구 및 연구 기관에서 모형을 개발하여 사용하고 있다.8)
에너지 환경 분야에서도 에너지 소비를 생산함수에 포함시켜 에너지 가격 충격이 경기 변동에 미치는 영향을 분석한 연구(Kim and Loungani, 1992)를 시작으로 동태확률일반균형 모형을 이용한 분석이 활발히 이루어지고 있다. 기존 연구에 따르면, 에너지 효율 향상은 가 격 상승을 완화시키는데 도움을 줄 수 있고(Sanchez, 2008), 탄소세 도 입으로 인한 세수의 증가를 자본소득세로 환류할 경우 오염 저감과 세 제의 효율적 분배를 동시에 이룰 수 있다(Glomm et al., 2008). 또한, 그린 세제(환경세)가 환경뿐만 아니라 효율성 관점에도 긍정적 영향을
7) 실물 경기변동(Real business cycle, RBC)은 경제 주체들의 최적화를 전제로 한다는 점에서 동태확률일반균형 모형과 유사하지만, 모형 내 가격 경직성과 같은 마찰적 요인을 배제하고, 경기 변동을 개별 경제 주체의 효율적 자원 배분의 결과로 해석 한다는 점에서 동태확률일반균형 모형과 다르다.
8) BEQM(영란은행), GEM, GFM, GIMF(국제통화기금), Ramses(스웨덴국립은행), SIGMA(미국연방준비은행), ToTem(캐나다은행) 등이 동태확률일반균형 모형을 이 용한 사례이다. 한국의 경우 한국은행, 한국개발연구원 등에서 동태확률일반균형 모형을 경기 예측 및 분석에 사용하고 있다.
미쳐 사회 후생이 증가한다(de Miguel and Manzano, 2011).
한편, 배출권거래제는 명목가격 경직성이 높은 상황에서 경기 침체 나 경기 호황의 강도를 완화시켜주는 자동 안정화 장치 역할을 잘 수 행하고, 명목가격 경직성이 낮은 경우에는 탄소세가 가장 높은 사회후 생 수준에 도달하는 것으로 나타났다(Annicchiarico and Di Dio, 2015). 경제의 불확실성 원천에 따라 탄소세나 배출권거래제의 영향이 다를 수 있다(Dissou and Karnizova, 2016). 생산성을 환경의 질과 오 염 배출의 함수로 가정할 경우 한 국가의 친환경 정책은 다른 나라의 후생 증가를 야기하고(Ganelli and Tervala, 2011), 에너지 시장에 투기 적 세력이 존재한다면 탄소세 같은 정책은 화석 연료 수요 절감에는 효과가 있지만 국내총생산이나 인플레이션에는 악영향을 미쳐 적절한 통화 정책이 수반되어야 한다(Tumen et al., 2016).
국내에서 동태확률일반균형 모형을 에너지 분야에 적용하여 분석한 연구는 아직 그리 많지 않은 상황이지만, 생산함수에 에너지를 포함시 켜 유가 충격의 효과를 분석하거나(송승주, 2008), 석유 수입가격 및 실질 가격을 가격 조정 방정식과 총수요 방정식에 포함시켜 유가 충격 이 생산, 인플레이션, 이자율에 미치는 영향을 직접 경로와 간접 경로 로 나누어 분석한 연구가 있었다(김기화, 2012). 또한, 에너지 효율 향 상을 위한 에너지 소비 절감 정책이 유가 상승으로 인한 부정적인 영 향을 완화시켜 일자리 창출이나 소득 증가를 이루어낸다는 것을 실증 분석한 사례도 있다(차경수, 2009).
현대의 거시경제학에서 가장 핵심적인 역할을 하는 동태확률일반균 형 모형은 꾸준한 발전을 보이며 많은 연구 성과를 거두고 있는 것으 로 평가되지만, 충격의 전파 경로나 경제 내 하위 부문들에 대한 모형 화가 아직은 미진한 상황이다. 동태확률일반균형 모형은 경제 이론을
엄격히 반영한 소규모 형태가 대부분이기 때문에 다수의 경제 충격이 동시다발적으로 발생하는 현실을 반영하기 어렵다. 대부분의 중앙은행 모형도 이를 고려하여 변수가 많은 대규모 모형을 개발하는데 집중하 고 있다(이재준 외, 2011, pp. 6-11). 하지만, 현실과 동떨어진 모델링 전제, 칼리브레이션과 베이지안 방법론을 혼용하는 추정 방식의 모호 성, 모형의 복잡성으로 인한 이해의 어려움 등이 동태확률일반균형 모 형의 결함으로 지적되고 있다(Blanchard, 2016).9)