KREI-KASMO(국내) 41)

가. 모형 선택 기준

KREI-KASMO 모형의 대상품목은 2019년 생산액 기준 재배업의 98.7%, 축잠 업의 98.9% 등 전체 농업 생산액의 98.8%를 차지하고 있어 국내 농업부문을 가장 포괄적으로 나타낸 부분균형 모형이라고 할 수 있다. KREI-KASMO는 일반경제 거시변수 전망, 농업 생산요소 전망, 재배업 전망, 축산업 전망, 농업총량 전망의 5 개 부문으로 구성되어 있으며, 각 부분은 상호 연계되어 다양한 분석이 가능하도 록 설계되어 있다. KREI-KASMO 모형은 현재 농축산물 품목별 수급, 농업부문 총량지표 전망 등 농업부문 중장기 전망을 비롯하여 다양한 정책 시뮬레이션을 통 한 농정방향 가이드라인 제공 등에 활발히 이용되고 있다.

따라서 본 연구에서는 앞에서 설명한 GEM-LOCS 모형과 연계된 KREI-KASMO 를 활용하여 세계가격 및 품목매핑을 통해 국제적 기후변화가 국내 농업에 미치는 영향을 분석하고자 한다.

지 않는다는 것을 보장하기 위해서, 연구자가 생산과 국내소비를 결정하는 방정식을 통해 초래되는 순 무역상황의 변화를 신중히 관찰해야 함.

41) 서홍석 외(2019)를 활용하여 KREI-KASMO의 구조를 요약 정리함.

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나. 모형 개요

KREI-KASMO는 농업부문에 국한된 동태부분균형(dynamic partial equilibrium) 모형으로 국제시장과 비농업부문을 모형 내에서 외부 요인으로 취급한다. 품목 간 생산 대체와 소비대체 관계가 있는 품목은 계량경제학적 연립방정식체계(simultaneous equation system)⁴²⁾로 연계되도록 구성되어 있다. 모형 내에서 상호 연계되어 결정되는 일반경제 거시변수, 농업 생산요소, 재배업, 축산업, 농업총량 등 5개 부문의 전망은 다음과 같이 구성된다<그림 4-1>.

일반경제 거시변수 전망에는 실질 GDP와 국민 1인당 처분가능소득이 포함된다.

농업 생산요소 전망부문에는 영농활동에 필요한 투입요소(농기구가격, 사료비, 영농광열비, 종자비, 비료비, 농약비, 제재료비, 농업노임, 농지임차료 등)들의 가격 지수 전망이 포함되어 있다. 재배업 부문은 곡물, 채소, 과채, 과일, 특용작물 로 분류되고, 각 품목의 재배면적 반응함수, 단수함수, 수요함수, 수입수요함수, 수 출함수와 수급균형 항등식 등으로 구성되어 품목별 수급전망뿐 아니라 균형가격 을 도출할 수 있도록 구성되어 있다.

축산부문은 한․육우, 젖소, 낙농, 돼지, 육계, 산란계, 오리, 벌꿀, 양잠 등으로 구 성되어 있으며, 낙농부문은 치즈, 버터, 분유(조제, 전지, 탈지), 발효유, 연유로 세 분류되어 있다. 농업총량(농업생산액, 농업부가가치, 농가판매가격지수 등) 전망 부문은 농업 생산요소 전망치와 품목별·축종별 생산량, 가격 전망치를 이용하여 농업부문 총량 지표를 계산되도록 구성되어 있다.

42) 연립방정식 모형(simultaneous model)은 수요와 공급이 동시에 균형을 유지함으로써 균형가격을 도출하는 방식임. 이와 반대로 축차모형(recursive model)은 공급량이 결정된 후 수요와 공급의 항 등식에 의해 수요량이 결정되는 방식으로 추정된 축차모형의 가격신축성함수(역수요 함수)의 파라미 터는 편의(bias)가 발생할 수 있음(서홍석 외 2019).

<그림 4-1> KREI-KASMO 모형의 구조

자료: 한석호 외(2011: 12).

KREI-KASMO에서는 품목별 수급전망이 모형의 설명력을 나타내는 주요 요 인이라고 할 수 있다. 특히, 재배업과 축산 부문의 각 방정식들은 수요, 공급, 가격 부문의 추정치를 도출하기 위해서 각 품목별 특성을 고려하여 구성되어 있다.

1) 재배업

재배업 부문은 곡물류, 채소류, 과실류로 구분하여 품목별 특성을 반영하도록 방정식이 구성되어 있다. 각 방정식의 구성요소는 조금씩 차이가 있으나 크게 공 급부문(재배면적, 총공급량(생산량, 수입량, 연초재고량))과 수요부문(1인당 수 요량, 품목 수출단가, 총수요량(수요량, 수출량, 연말재고량)), 그리고 가격부문 (도매가격, 농가판매가격)의 3가지 부문으로 구분하여 구성되어 있다. 품목의 균 형가격은 초과공급 시 균형가격이 하락하고, 초과수요 시 균형가격이 상승하는 과정을 반복하여 총공급과 총수요가 균형을 이루는 점에서 결정된다.

먼저 공급부문에 있어 품목의 재배면적 함수는 전기 재배면적과, 품목의 당기 기대수익률,⁴³⁾ 대체품목의 당기 기대수익률로 구성된다.⁴⁴⁾ 품목의 국내 생산량

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은 품목의 재배면적과 품목의 단수의 곱으로 구성된 함수이다. 품목의 수입량은 품목의 소매가격을 품목의 수입가격⁴⁵⁾으로 나눈 값으로 구성된 함수이다. 품목의 연초(전년이월) 재고량은 해당품목의 전기 연말재고량에 의해 결정되는 함수이 며, 품목의 국내 총공급량은 품목의 국내생산량, 수입량, 연초재고량으로 구성된 함수이다.

수요 부문의 경우 재배업에서 품목 1인당 수요량 함수는 품목 소매가격, 대체품목 소매가격, 1인당 국민가처분소득으로 구성된다. 품목 수출량은 품목 수출단가와 환 율에 의해 결정되며, 품목 수출단가는 품목 도매가격과 환율에 의해 결정되는 함수 이다. 품목 연말재고량은 품목 소매가격과 해당 품목의 국내 총공급량에 의해 결정 된다. 품목 국내 총수요량은 품목 수요량과 품목 수출량, 품목 연말재고량의 함수로 구성된다. 가격부문의 경우 품목 도매가격은 품목 소매가격의 함수이며, 품목 농가 판매가격은 품목 도매가격의 함수이다.

2) 축산업

축산부문 역시 공급, 수요, 가격 등 3개 부문으로 구분하여 결정되며, 해당 수급 모형은 품목별로 한․육우, 돼지, 육계, 오리, 산란계, 젖소와 같은 11개의 품목으로 구성된다. 축산부문 개별 모형은 축종별 생육주기를 고려한 생물학적 모형이며 특히, 사육마릿수 등과 같은 공급측면의 함수는 연령별 생존율 등을 고려하여 설 계되었다는 점에서 재배업 함수와 차이가 있다. 가령, 한우의 경우 당해 연령별 사 육 마릿수는 전년도 인공수정마릿수와 1세 미만 사육마릿수에 의해 결정되지만, 돼지의 경우 모돈 사육마릿수는 전년도뿐만 아니라 당해 연도 수익성에 따라 결정 되도록 구성되어 있다.

43) 기대수익률=기대농가판매가격×기대단수/기대경영비

44) 재배면적 결정에 단수는 포함되는 것이 타당하나 단수는 주요 설명변수인 농업기상의 미래전망치 자료 획득이 어려울 뿐만 아니라 기상 예측치 확보가 어려움. 따라서 과거 추세를 고려하고, 한국농 촌경제연구원 농업관측본부 품목담당자와 전문가 의견을 바탕으로 전망하고 있음.

45) 수입가격(원)=수입단가(USD)×(1.1+관세율(%))×환율(원/USD)

1.2. 일반균형 모형: GTAP(세계, 지역) 1.2.1. 모형 선택 기준

대부분의 연산가능 일반균형 모형(Computable General Equilibrium: CGE)은 국제기구, 특정 연구소, 대학 등이 개발하여 운영하고 있어 공개 범위가 제한적 이고 접근이 어려운 실정이다. 반면, 글로벌 CGE 모형의 대표적 사례인 GTAP 모형은 표준 모형을 공개하고 상세한 매뉴얼과 교육과정을 제공하고 있어 일반 균형 모형 개발과 분석을 시도하는 연구자들의 접근이 용이한 모형이라고 할 수 있다. GTAP 기반의 모형들은 GEMPECK을 사용해 연산하고 RunGTAP, Gdyn (동태) 등의 소프트웨어로 시각화하여 사용자가 편리하고 유연하게 모형을 활용 할 수 있다는 장점이 있으며 소프트웨어로써 GAMS(General Algebraic Modeling System)를 활용해 사용되기도 한다. 더불어 GTAP의 표준 및 확장 모형을 위한 데이 터베이스는 다양한 CGE 모형에서 사용되고 있어 CGE 데이터베이스의 표준이 된다 고 볼 수 있다.

GTAP 기반의 다양한 모형 가운데, 본 연구는 GTAP 표준 모형의 확장판인 GTAP-E(에너지-경제-환경-무역 연계) 모형을 사용하고자 한다. GTPA 표준 또는 확장 모형은 작물의 단수 충격을 기후변화 영향으로써 반영할 수 있다.

Jacobs(2016)와 Dissanayake(2018) 등은 표준 GTAP 모형을 활용해 각각 캐나다, 호주의 사례를 분석한 바 있다. 다른 확장 모형인 GTAP-AEZ(토지이용부문 모형) 는 토지이용변화 등의 요소를 반영하여 모형을 추정할 수 있으나, GTAP 데이터베 이스의 최신버전이 현재일 기준 공개되지 않아 GTAP-E를 활용하였다. GTAP-E 는 기존 표준 GTAP에 에너지-경제-환경-무역을 연계한 버전으로 이산화탄소 배 출량, 탄소국경세, 배출권거래제 등의 정책 요소를 반영토록 조정되어 기후변화 정책에 따른 농업부문 영향을 살펴보기에도 적합한 일반균형 모형이다.

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