지구온난화의 파급효과나 이를 방지하기 위한 지구적 노력의 평가를 위해서 기후변화의 과학적 측면과 사회경제적 측면을 결합한 통합평가 모형(Integrated Assessment Models: IAMs)이 1972년 로마클럽에 의해 최초로 개발되었다. 이후 1970년대와 1980년대에 다양한 형태의 모형이 개발되었으며 기후변화 관련 최초의 통합평가모형은 Mintzer(1987), Lashof and Tirpack(1989), Rotmans(1990) 등에 의해 개발된 모형이라고 할 수 있다.
통합모형은 크게 ‘정책평가모형’ (policy evaluation models)과 ‘정책최 적화모형’ (policy optimization models)으로 구분될 수 있다. 정책평가모 형은 정책이 환경, 경제, 및 사회에 미치는 영향을 평가하며 정책최적화 모형은 정해진 정책목표를 달성하기 위해 탄소배출량이나 탄소세 수준 등의 정책변수를 최적화하는 모형이다.
기후변화 문제를 다루는 기후정책모형은 온실가스 감축목표를 달성하 기 위해 도입되는 기후정책수단의 도출이나 사회적 비용의 평가를 목적 으로 이용된다. 기후정책모형은 국내 오염배출량, 에너지소비, 그리고 경 제적 성과(혹은 비용)의 변화를 평가한다.
1970년대 후반부터 온실가스와 환경문제를 다루는 모형 개발에 경제
3) 본 절의 내용은 신의순. 김호석 『기후변화협약과 기후정책』의 “제4장 기후정책 평가를 위한 모형분석“을 인용. 축약한 것입니다.
학자들이 포함되기 시작하면서 이산화탄소 감축의 비용과 편익을 분석 한 많은 연구들이 추진되었다. 대부분의 온실가스가 화석연료의 연소과 정에서 배출되기 때문에 기후정책모형들은 에너지-환경-경제의 상호의존 관계를 모형화하고 정책의 파급효과를 분석한다. 기후정책모형을 다양한 기준에 따라 분류하면 다음과 같다.
가. 에너지 수요와 공급의 결정 방법에 의한 분류
에너지수요 및 공급을 결정하는 요인은 크게 시장적 요인과 기술적 요인으로 구분할 수 있다. 이 두 요인 중에서 어떤 그룹의 요인을 중심 으로 에너지수요 및 공급을 결정할 것인가에 따라 상향식 모형 (bottom-up model)과 하향식 모형(top-down model)으로 구분된다.
상향식 모형(bottom-up model)은 경제내의 기술적 잠재력과 에너지공 급기술을 구체적으로 정의하여 다양한 대체기술이 비용과 에너지공급에 미치는 영향을 분석한다. 동 모형에서는 대체로 에너지 수요가 외생적으 로 주어지게 된다. 이러한 분석방법에 해당되는 모형은 EFOM-ENV, LEAP-supply, MARKAL, MESSAGE-III, META*NET을 들 수 있다.
하향식 모형(top-down model)은 상향식 모형과는 달리 시장에서 채 택된, 이용 가능한 기술만을 고려하여 소득, 가격탄력성과 같은 총량경 제지수를 통해 에너지수요를 결정한다. 동 분석방법에 해당되는 모형은 LEAP-demand, MARKAL-MACRO의 MACRO 부분, CGE GREEN을 들 수 있다.
나. 분석 방법에 의한 분류
모형의 목적과 사용된 변수 및 내생화 정도, 그리고 에너지수요 및 공
급의 결정 방법 등이 설정되면 각 모형은 균형가격, 균형생산량, 외생변 수의 변화에 따른 영향 등을 분석할 방법론을 결정하여야 한다.
계량경제모형(econometrics model)은 과거의 행태를 통해서 미래의 행 태를 분석하는 통계학적 모형이다. 주로 총량자료를 이용하여 에너지부 문과 경제부문의 상호연관성을 분석할 때 사용한다. 단점은 여러 가지 기술적 대안을 동시에 고려하지 못한다는 것과 과거의 자료를 이용하기 때문에 경제주체의 행태가 불안정한 경우에는 적절한 결과를 제시하지 못한다는 것이다. (ENERPLAN)
거시경제모형(macro-economic model)은 경제 전체 또는 각 부문 간의 상호관계를 분석하기에 적합한 모형이다. 따라서 에너지부문을 구체적으 로 다루지 않고 경제 전체의 일부로서 다룬다. 따라서 에너지부문을 구 체적으로 다루지 않으므로 기술적 잠재력과 에너지공급기술을 구체적으 로 고려하지 못하는 단점이 있다.
경제균형모형(economic equilibrium model)은 앞의 두 모형이 단기분 석에 적합한 반면 동 모형은 중장기분석에 적합하다. 에너지부문을 경제 전체의 일부로 정의하고 에너지부문과 다른 경제부문과의 상호관계를 분석한다. 일반균형모형과 부분균형모형의 2가지가 있으며 완전시장균형 을 가정하고 있다. (MARKAL-MACRO, META*Net, CGE, GREEN)
최적화모형(optimization model)은 내생적인 최적 에너지투자 결정에 이용된다. 국가 에너지계획 수립에 있어서 에너지시스템의 변화를 분석 할 때 이용된다. 모형과 관련된 모든 경제주체는 주어진 제약 하에서 합 리적으로 행동한다는, 즉 자신의 목적함수를 극대화한다는 가정을 하고 있다.(EFROM-ENV, MARKAL, KARKAL-MACRO, MESSAGE-Ⅲ)