IV. 요약 및 결론
Ⅰ. 환경 쿠즈네츠 곡선 관련 기존 연구와 연구방향
최근 새로운 경제성장 패러다임으로서 녹색성장전략의 중요성이 크게 부각 되고 있다. 이러한 녹색성장시대를 맞이하여 GDP 대비 탄소배출량 비율인 탄소생산성(carbon productivity)의 획기적인 향상(또는 탄소집약도의 감소)이 요구된다.
탄소생산성의 향상은 탄소배출량 감소와 경제성장 확대 모두를 기본전제로 하고 있는데 이는 탄소배출량이 감소되더라도 경제성장이 둔화되거나 경제성 장이 확대되더라도 탄소배출량이 증가한다면 녹색성장전략의 추진성과가 크 게 저하될 수 있기 때문이다.
이처럼 녹색성장전략의 주요 성과지표로서 탄소생산성의 개념이 중요한 가 운데 중단기적으로는 최소한 경제성장의 훼손 없는 탄소배출량의 축소가 매 우 중요한 과제로 대두되고 있다. 본 연구에서는 탄소생산성의 주요 구성요소 인 탄소배출량의 결정요인 분석에 초점을 맞추고 이를 통해 탄소배출량의 축 소를 위한 정책적 시사점을 도출하고자 한다.
우선, 환경오염의 경제적 요인과 관련된 연구로는 환경 쿠즈네츠 곡선 (Environmental Kuznets Curve; EKC) 관련 연구를 들 수 있다. 환경 쿠즈네 츠 곡선 가설은 Grossman and Krueger(1991, 1995)에서 비롯되었다.1)
동 연구들에서는 여러 가지 환경오염지표들과 1인당 국민소득 간의 관계를 다항식 모형(polynomial model)에 의해 실증 분석한 결과, 경제의 성장과 더 불어 환경오염이 확대되지 않는 것으로 분석하고 있다. 즉 대부분의 환경오염 지표들의 경우 경제의 발전과 더불어 환경오염이 증가하나 일정수준의 소득 수준을 넘어서서는 환경오염이 감소하는, 즉 소득과 환경오염 간에 역U자형
1) Stern(2004)를 참고하라.
관계(inverse U-shaped relationship)가 성립하는 것으로 분석하였다.2) Grossman and Krueger(1991)의 연구 이래로 경제성장과 환경오염 간의 관 계에 대해 수많은 연구가 이루어져 왔는데, 특히 소득과 탄소배출량 간의 관 계에 초점을 맞추어 많은 연구가 이루어져 왔다. 소득수준과 탄소배출량 간의 관계는 대상국가, 대상기간, 함수형태, 계량분석방법, 소득 이외의 통제변수 등에 따라 상이한 결과들이 도출되고 있으며 아직 소득수준과 탄소배출량 간 의 역U자형 관계(환경 쿠즈네츠 곡선)를 나타낸다는 일관된 증거가 없는 상 황이다.
Aslanidis(2009)는 CO2배출량과 1인당 소득 간의 관계를 연구한 기존의 연 구들을 조사하였는데, 이는 <표 1> 및 <표 2>와 같이 정리될 수 있다. 동 연구에서는 CO2 배출량 관련 EKC와 관련하여 함수형태, 국가(지역)별 소득 효과의 이질성 문제, 가성회귀(spurious regression) 문제, 국가 간 탄소배출 관련 공간적 의존성(spatial dependence) 문제 등에 초점을 맞추었다.
우선, 함수형태와 관련하여 소득과 탄소배출량과의 관계분석을 위해 기존 Grossman and Krueger(1991) 방식의 다항식 모형을 사용한 경우에도 추정된 함수형태가 분석방법에 따라서 선형, 역U자형(분석방법에 따라 소득의 전환 점도 상이), N자형 형태의 다양한 결과들이 도출되고 있으며 CO2 배출량이 소득과는 무관하고 기술진보와 인구 등과 비선형 관계가 있다는 연구결과도 존재한다(<표 1> 참조).
이러한 다항식 모형의 제한성을 극복하기 위해 spline 함수, Weibull 분포 모형, STR(smooth transition regression) 모형, 비모수(non-parametric) 모형 등의 다양한 추정모형이 사용되었는데(<표 2> 참조) 이러한 새로운 방법들에 의해서도 탄소배출 관련 EKC의 존재에 대해 일관된 결과들은 도출되지 않고 있다.
2) Panayotou(1993)는 이러한 소득과 환경오염 간의 역U자형 관계를 환경 쿠즈네츠 곡선 이라 명하였는데, 이는 소득수준과 소득불평등도 간에 역U자형 관계를 보인다는 쿠즈네 츠 곡선(Kuznets Curve)과 유사하다는 점에서 비롯되었다.
저자 국가/기간효과 대상표본 표본기간 EKC형태 Shafik(1994) 국가별 고정
효과/시간추세 149개국 1960~1990 선형(+) 관계 Holtz-Eakin
and Selden (1995)
국가별 고정 효과/기간별 고정효과
130개국 1951~1986
역U자형 관계 (단, 소득의 turning point 매우 높음) Tucker
(1995)
각년도별
횡단면분석 131개국 1971~1991
역U자형 관계 (시간이 지남에 따라 더욱 강한 형태) Cole et al.
(1997)
국가별 고정효과
7개
세계 지역 1960~1991
역U자형 관계 (단, 소득의 turning point 매우 높음) de Bruyn et
al.(1998) 시계열분석 4개
OECD 국가 1961~1990 선형(+) 관계 Hill and
Magnani (2002)
각년도별
횡단면분석 156개국 1970, 1980, 1990
역U자형
(단, 통계자료에 매우 민감, 소득의 turning point 매우 높음) Friedl and
Getzner (2003)
시계열분석 오스트리아 1960~1999 N자형 관계
Lantz and Feng
지역별 고정효과
캐나다
5개 지역 1970~2000
CO2는 소득과 무관 인구와 역U자형 관계 기술과 U자형 관계
<표 1> 다항식 모형(polynomial model)에 기초한 CO
2대상 환경쿠즈네츠 곡선 관련 기존 연구
자료 : Aslanidis(2009)에서 재인용
또한 EKC의 추정을 위해 국가(지역)별/연도별 패널자료를 많이 사용하고 있는데 이 경우 탄소배출에 대한 국가(지역)별 소득의 효과가 동일하다고 가 정하는 연구, 탄소배출에 대한 소득효과가 국가군별(예: OECD/비OECD)로 상이하다고 가정한 연구, 개별국가별로 상이하다고 가정한 연구 등으로 구분 된다. 그러나 국가별 이질성에 대한 가정에 따라 상이한 결과들이 도출되고 있으며 최근으로 올수록 개별국가의 이질성을 반영한 연구들(개별국가의 시 계열분석)에 좀 더 분석결과의 신뢰성을 부여하고 있다.
저자 계량분석이슈
/기법 대상표본 표본기간 EKC형태
Schmalensee et al.(1998)
함수형태
/spline 모형 141개국 1950~1990 역U자형 관계 Taskin and
Zaim(2000)
함수형태/
비모수모형 52개국 1975~1990 역U자형 관계
Martinez and Bengochea-Morancho (2004)
국가별 이질성 /pooled mean group 추정 방법
22개 OECD 국가
1975~1998 다수 국가들에 대해 N자형 관계 Wagner and
Müller-Fürstenberger (2004)
가상적 EKC 관계/패널 단위근 및 공적분 검정
107개국 1986~1998 결과들 상이
Bertinelli and
Stroble(2005) 비모수모형 122개국 1950~1990 선형(+) 관계 Dijkgraaf and
Vollebergh(2005)
국가별 이질성 /다항식 및 spline 모형
24개 OECD 국가
1960~1997 역U자형
(24개국 중 11개국) Azomahou et
al.(2003) 비모수모형 100개국 1960~1996 선형(+) 관계 Galeotti et al.
(2006) Weibull모형 125개국
1960~1997 (OECD) 1971~1997 (비OECD)
OECD 역U자형 관계.
비OECD concave관계 (합리적인 소득의 turning point 비존재)
Aslanidis and Iranzo(2009)
smooth transition 회귀모형
77개 비OECD 국가
1971~1997
정(+)의 관계(단, 일정 소득수준 이후 정의 효과 약화)
Auffhammer and Carson (2009)
지역별 공간의존도 /spline 모형(공간 의존성 고려)
중국
30개 지역 1985~2004 선형(+) 관계 Galeotti et al.
(2009)
가상적 EKC 관계/
fractional 단위근 및 공적분 검정)
24개 OECD 국가
1960~2002
역U자형 관계 (24개국 중 5개국)
<표 2> 여타 계량기법에 기초한 환경쿠즈네츠 곡선 관련 기존 연구
자료 : Aslanidis(2009)에서 재인용
다음으로 가성회귀의 문제인데 1인당 소득과 탄소배출량은 통상 단위근 (unit root)을 갖는 불안정적(nonstationary) 시계열인데 그럼에도 불구하고 두 변수간의 장기적 안정적 관계를 의미하는 공적분 관계에 대한 검정 없이 수
준변수들 간의 관계를 추정하고 있다는 점을 지적하고 있다.
또한 Müller-Fürstenberger and Wagner(2007)에서는 다항식 모형에서 I(1) 과정을 따르는 1인당 GDP의 2차항 또는 3차항 변수를 독립변수로서 사용하 는 문제점을 지적하고 있다. 즉, 1인당 GDP가 I(1) 과정을 보일 경우 그것의 2차항과 3차항 변수는 I(p>1) 과정을 따를 수 있으므로 공적분관계의 추정을 위한 기본적인 가정3)에 위배된다는 것이다.
끝으로 최근에는 일국의 탄소배출량이 인접국의 탄소배출량에 영향을 받을 수 있다는 공간적 의존성을 중요시하는 연구들이 나타나고 있는데 이 경우에 는 일반적인 다항식 모형보다는 공간적 계량분석기법을 사용해야 함을 주장 하기도 한다.
본 연구에서는 1971∼2008년간의 우리나라 시계열자료를 사용하여 1인당 GDP와 CO2 배출량 간의 관계를 살펴보는 한편, 여타 통제변수들을 고려하여 CO2 배출량과 관련된 다양한 결정요인들을 분석하고자 한다. 우선, 독립변수 로서 1인당 GDP와 기술진보(시간추세선)를 고려하는 STR 모형을 추정함으 로써 EKC의 타당성 여부를 검증하는 한편, 기본모형인 STR 모형과의 비교를 위해 기존의 많은 연구들에서 사용한 다항식 모형을 또한 추정하고자 한다.
또한 기본모형을 바탕으로 통제변수로서 산업구조 및 투자변수, 무역 관련 변수, 에너지 관련 변수들을 각각 사용하여 추정함으로써 1인당 GDP와 외생 적 기술진보 외에 다양한 CO2 배출량 결정요인들을 분석하고자 한다. 끝으로 분석결과들을 바탕으로 우리나라 CO2 배출량 감축과 관련하여 간략하나마 정 책시사점들을 제시하고자 한다. II장에서는 CO2 배출량의 경제적 요인 분석방 법을 설명하고 이에 사용하는 데이터를 설명한다. III장에서는 CO2배출량 결 정요인에 대한 기본모형의 추정결과를 제시하며, IV장에서는 통제변수를 고려 한 확장모형의 추정결과를 보여준다. 마지막으로 V장에서는 분석에서 나타난 결과를 이용하여 정책적 시사점을 제시한다.
3) 변수들 간의 장기적인 관계를 나타내는 공적분 관계를 추정하기 위해서는 변수들 모두 가 I(1) 과정(변수들의 1차 차분시 안정적 시계열을 나타내는 I(0) 과정을 따르는 경우) 을 따라야 한다.