가. 공업용수의 공급편익 추정 사례
민동기(2006)는 공업용수의 공급편익을 추정한 선행연구에서 사용한 수요함수나 비용함 수 접근법이 아니라 쌍대이론을 이용하여 생산함수를 토대로 공업용수 공급편익을 추정하 였다. 특히 본 연구에서 생산함수를 이용하여 공업용수의 공급편익을 추정한 이유는 수요함 수를 이용하여 공업용수 공급편익을 추정한 연구에서 공업용수의 한계 가격이 아니라 평균 가격을 이용하는 경우에는 가격 자료가 왜곡될 가능성이 있으며, 기업이 이윤 극대화를 추 구하지 않는 경우에는 추정 방법에 따라 추정결과가 불일치하는 결과를 가져올 수 있기 때문이다. 따라서 본 연구는 콥-더글라스(Cobb-Douglas) 생산함수와 초월대수(translog) 생산함수, 이 두 가지를 분석 모형으로 설정하고 분석을 진행하였다. 자료는 통계청의 2003년 산업 총조사 원자료를 이용하였다. 분석 결과에 따르면 공업용수 탄력성은 콥-더글라스 생산 함수 모형은 0.0238, 초월대수 생산함수 모형은 0.0239로 나타났다. 이를 토대로 공업용수 의 한계생산가치를 산정해보면 콥-더글라스 생산함수와 초월대수 생산함수 모형에서 각각 5,769.4원/톤, 5,794.2원/톤으로 조사되었다.
민동기(2007)는 기존 연구를 확대하여 업종별 공업용수의 한계생산가치 및 공업용수의 가격탄력성을 추정하였다. 분석 모형은 민동기(2006)와 동일하게 콥-더글라스 생산함수와 초월대수 생산함수 모두를 가정하고, 2003년 산업 총조사 원자료를 분석에 이용하였다. 연 구 결과를 살펴보면 공업용수의 한계생산가치는 산업 전체 평균으로는 톤당 5,794원으로 조사되었으나, 원자재 분야는 5,286원/톤, 가공 분야는 10,188원/톤, 소비재 분야는 2,144 원/톤으로 나타나 업종별로 공업용수의 한계생산가치가 크게 다른 것으로 분석되었다.
김길호 외(2009)는 생산함수 접근법을 이용하여 공업용수의 공급편익을 분석하였다. 콥-더글라스 생산함수와 초월대수 생산함수 모두를 생산함수 모형으로 가정하고 분석을 실시 하였다. 분석을 위해 통계청의 2003년 산업 총조사 자료를 이용하였으며, 산업 전체의 공급 편익뿐만 아니라 산업분류에 따른 산업별 공급편익까지 분석하였다. 연구에 따르면 공업용 수의 한계생산가치는 콥-더글라스 생산함수의 경우 톤당 5,427원이며, 초월대수 생산함수는 톤당 5,583원으로 조사되었다. 산업별 공급편익은 가구 및 기타 제조와 비금속 및 1차 산 업, 운송장비, 섬유 및 가죽, 목재·종이·출판산업 순으로 공업용수의 한계생산가치가 높은 것으로 나타났다.
어승섭, 유승훈(2010)은 공업용수 수요함수를 추정하여 공업용수의 공급 편익을 추정하 였다. 공업용수의 수요함수를 추정하기 위해 통계청의 2003년 산업 총조사 자료를 이용하여 5만 3,912개 업체의 용수비용 자료를 분석하였다. 분석 결과에 따르면 산업별 공업용수의 수요 탄력성은 –1.0003~–1.0834로 나타났다. 이를 바탕으로 공업용수의 경제적 가치를 추정해보면 공업용수 정수의 가치는 산업별로 톤당 809.41~1,241.05원, 침전수는 톤당 612.81~939.60원, 원수는 톤당 437.57~670.92원으로 조사되었다.
이주석 외(2012)는 공업용수의 경제적 가치를 추정하였다. 특히 본 연구는 공업용수를 원수, 침전수, 정수 등 수종별로 구분하여 가치평가를 시도하였다. 조사는 2011년 2~3월에 전국 국가산업단지 및 지방산업단지 등에 위치한 제조업체를 대상으로 설문조사를 실시하여 응답 누락치를 제외한 897개 응답을 분석에 활용하였다. 조사 결과에 따르면 공업용수의 한계생산가치는 정수 1,861.95원/톤, 침전수 896.76원/톤, 원수 769.24원/톤으로 나타났다.
이 결과는 한국개발연구원(2011)에서 제시한 공업용수 공급편익 산정요령 가이드라인에 따른 침전수의 한계생산가치 885.1원/톤(2010년 말 기준)과 큰 차이가 없는 것으로 조사되 었다.
김길호 외(2018)는 생산함수 접근법을 이용하여 산업단지 내 공업용수 공급사업에 따른 공급용수 공급편익을 추정하였다. 분석을 위해 2003년 산업 총조사 자료를 이용하였다.
특히 이 연구는 추정치에 왜곡을 가져올 수 있는 비정상 데이터를 제거하는 네 가지 시나리 오와 공급함수를 콥-더글라스와 초월대수 함수, 산업별 더미를 추가한 함수로 설정하고 분 석을 실시하였다. 분석 결과에 따르면 전 산업 평균치로 본 공업용수의 한계생산가치는
콥-더글라스 함수의 경우 시나리오별로 3,217원/톤~5,357원/톤, 초월대수 생산함수는 시나 리오별로 2,994원/톤~4,569원/톤으로 조사되었다. 또 산업별 더미변수를 추가한 모형에 서는 공업용수의 한계생산가치가 톤당 3,620~5,342원으로 나타났다. 산업유형별로 분석 결과를 살펴보면 가구 및 기타 제조산업에서 공업용수의 한계생산가치가 가장 크게 추정되 었고, 섬유·가죽산업에서 가장 낮은 한계생산가치를 보였다.
나. 생활용수·농업용수 공급편익 추정 사례
박두호, 박윤신(2007)은 생활용수의 공급편익을 추정하기 위해 가뭄 발생에 따른 제한급 수 상황을 가정하여 가정용수 가치를 추정하였다. 분석은 진술선호(stated preference)에 기초한 이중양분법과 개방형 설문조사를 통해서 지불의사금액(WTP)을 추정하였다. 설문조 사는 7대 특별시·광역시와 32개 가뭄상습지역에 거주하는 일반인을 대상으로 2006년 10월 조사를 실시하여 총 794개의 유효표본을 확보하였다. 조사 당시 가구당 월평균 생활용수 사용량은 15톤이었으며, 제한급수를 통해 사용량을 25%(3.75톤) 줄이는 방안과 50%(7.51 톤) 줄이는 상황을 설문조사에서 제시하였다. 분석 결과에 따르면 제한급수에 따라 가정용 수를 25% 제한할 경우에는 1인당 지불의사금액(WTP)이 약 2,010원(534원/톤)으로 추정 되었으며, 50% 제한 시에는 소폭 상승한 약 2,395원(319원/톤)으로 조사되었다. 지역별로 살펴보면 7대 특별시·광역시에 거주하는 일반인이 32개 가뭄상습지역에 거주하는 일반인 보다 지불의사금액이 더 높은 것으로 나타났으며, 교육수준·가구원 수·소득이 높을수록 지 불의사금액이 높게 조사되었다.
구세주, 유승훈(2010)은 16개 시도의 생활용수 소비자 잉여 및 경제적 가치를 수요함수 접근법을 이용하여 분석하였다. 분석에는 2008년 상수도통계를 이용하여 용수가격, 1인당 지역 내 총생산(GRDP) 자료를 사용하였다. 연구 결과에 따르면 전국 생활용수 공급의 평균 소비자 잉여 및 경제적 가치는 각각 1,180.7원/톤, 1,812.8원/톤으로 나타났으며, 지역별 로 살펴보면 경제적 가치는 최대 3,268.6원/톤(전남)에서 최소 1,082.7원/톤(광주)으로 조 사되었다. 그리고 가정용수의 경제적 가치는 제주지역이 2,364.9원/톤으로 가장 높았으며, 광주가 가장 낮은 845.6원/톤으로 나타났다. 또 비가정용수의 경제적 가치는 경기지역이
3,394.7원/톤으로 가장 비쌌으며, 대구지역이 1,341.3원/톤으로 가장 싸게 평가되었다.
연구 결과를 종합해보면 지역에 상관없이 가정용수에 비해 비가정용수의 경제적 가치가 큰 것으로 나타났으며, 생활용수의 경제적 가치는 수돗물 가격에 비해 매우 높은 것으로 조사되었다.
여규동 외(2012)는 댐사업의 생활용수 공급편익 산정 시 대체비용법으로 공급편익을 추 정하던 기존 방식과 달리 수요함수를 이용하여 소비자의 지불의사금액을 측정하고 이를 바탕으로 생활용수 공급편익을 산정하였다. 분석을 위해 수도권 1,000가구를 대상으로 설 문조사를 실시하였으며, 이를 송리원 다목적댐 건설사업 사례에 적용하였다. 연구 결과에 따르면 연평균 편익은 완공 연도인 2011년에는 57.92억 원에서 조금씩 증가하여 2016년 이후에는 79.81억 원으로 산정되었다. 이를 다목적댐의 내용 연수 50년간의 총 편익으로 환산 시 송리원 다목적댐의 생활용수 공급편익은 약 900억 원으로 조사되었다.
권오상, 이태호, 허정회(2009)는 경제적 최적화 모형인 확률제약 계획모형(CCP: Chance Constrained Programming)을 이용하여 농업용수의 경제적 가치를 평가하였다. 분석은 농업용수 부존량 감소에 따라 줄어드는 농업이윤 감소분을 계측하여 농업용수의 경제적 가치를 추정하는 방법을 사용하였다. 분석을 위해 도별 생산 및 용수사용량 모형을 구축하 고, 용수부존량 변화에 따른 국가 전체의 농업이윤 변화를 측정하였다. 그리고 용수부존량 변화에 따른 작목 선택을 고려하기 위해 일종의 일반균형모형을 함께 구축하였다. 분석 결 과에 따르면 농업용수의 경제적 가치는 톤당 303~1,093원으로 나타났다. 그리고 용수공급이 불안정할수록 경제적 손실이 커졌으며 용수 감소량이 증가할수록 한계피해가 더욱 커지는 것으로 분석되었다.