이번 장에서는 비전통가스 개발이 각 지역별 천연가스 수급에 미치 는 영향에 대해 연구하였다. 각 지역별 천연가스의 수요 및 공급에 비 전통가스 개발이 미치는 영향을 직접적으로 추정하기에는 아직 기본 적인 자료 및 data의 부족으로 인해 어려움이 있다. 그러나 각 지역의 천연가스 가격은 수요와 공급에 미치는 가장 중요한 요인이기에 비전 통가스 개발이 각 지역의 천연가스 가격에 미치는 영향을 분석할 수 있다면 간접적으로나마 비전통가스 개발의 영향을 추론할 수 있을 것 이다. 이런 이유로 본 장에서는 각 지역의 천연가스 가격 및 석유가격 과의 관계를 이용하여 비전통가스의 개발이 각 지역의 천연가스 가격 에 미치는 영향을 분석하였다.
가. 석유와 천연가스 가격의 단위근 및 공적분
천연가스의 장기계약은 대부분이 석유가격에 연계된 Oil-indexation 방식을 가지고 있기 때문에 석유가격과 천연가스간에는 일정한 관계 가 있다는 것은 일반적인 인식이다. 계량경제학적으로는 석유가격과 천연가스 가격간에 공적분(Co-intergation)의 관계가 있다고 설명할 수 있는데 공적분의 관계란 분석에 필요한 시계열자료가 단위근(Unit- Root)를 가지고 있는 비정상성(Non-stationary)으로서 각 자료별로는
전망이 불가능하지만 자료 사이에 일정한 관계가 형성되어 있어 각 시계열 자료가 일정한 패턴을 가지고 움직인다는 것을 의미한다. 계량 경제학적 분석에 앞서 과거의 석유 및 천연가스 가격을 그림으로 살 펴보면 명확한 두 가격간의 동질적 움직임을 파악할 수 있을 것이다.
[그림 3-1]은 1997년 1월부터 2014년 7월까지의 석유 및 지역별 천연 가스 가격에 자연로그를 취한 값을 나타낸 것이다. WTI, Henry Hub 가격은 미국 에너지정보청(EIA), 일본의 석유수입 가격은 IMF, NBP 는 Datastream에서 제공하는 자료를 사용하였다.
[그림 3-1] 석유 및 지역별 천연가스 가격
[그림 3-1]에서 보면 미국 WTI 가격과 일본의 천연가스 수입가격은 서로 거의 흡사한 움직임을 보이며 상대적으로 동질적인 패턴을 보임 을 알 수 있다. 이는 동아시아의 천연가스 수입이 대부분 LNG 장기 계약으로 이루어져 있으며 석유가격과 연동(Oil indexation)되어 있기 때문으로 설명 될 수 있다. 미국의 천연가스 가격 역시 WTI 가격과 매우 흡사한 패턴으로 움직이고 있으나, 2010년을 전후로 석유와의 동질적 움직임에서 탈피하는 모습을 보이고 있다. 이는 비전통가스의 본격적 개발과 시기를 같이 하는 것으로 천연가스의 공급 증가로 인 한 영향으로 해석할 수 있다. 즉 석유와 천연가스 수요의 대체관계로 인해 발생하는 공적분 관계가 천연가스의 공급증가로 인해 변화가 발 생했음을 의미한다고 볼 수 있다. 영구 NBP의 경우 일본의 수입가격 과 미국의 Henry Hub 가격의 중간 지점에 위치하며 단순 관찰만으로 는 석유와의 동질적 움직임에 있는지 탈피하였는지 판단하기에는 어 려움이 있다.
Johansen(1988, 1991, 1994, 1995)의 공적분 검정은 비정상성을 가 진 시계열자료간의 동질적인 움직임을 검정할 수 있다8). <표 3-1> 은 미국 석유가격(WTI)과 미국 천연석유가격(Henry Hub) 간의 공적분 검정을 E-VIEWS를 이용하여 실행한 것이다. E-VIEWS의 공적분 검 정은 공적분의 형태가 총 5개로 가정된다. 만약 Data의 특성에 맞지 않는 가정을 이용하였을 때는 공적분이 존재하더라고 검정으로 찾아 낼 수 없는 가능성이 존재하기 때문에 모든 가정을 고려하는 것이 중 요하다고 하겠다.
8) 보다 자세한 내용은 Times Series Analysis (1994) Hamilton, Ch24 참조
Selected (0.05 level*) Number of Cointegrating Relations by Model
Data Trend: None None Linear Linear Quadratic
Test Type No Intercept Intercept Intercept Intercept Intercept
No Trend No Trend No Trend Trend Trend
Trace 0 0 0 1 2
Max-Eig 0 0 0 1 2
*Critical values based on MacKinnon-Haug-Michelis (1999)
<표 3-1> 미국 석유가격과 천연가스가격 간의 공적분 검정
<표 3-1>에서 나타난 공적분 검정의 결과는 미국 천연가스가격과 석유가격 사이에 공적분 관계가 존재한다는 것을 실증적인 분석으로 보여주고 있다. 시계열 자료의 추세가 선형(Linear) 인 경우, 절편 (Intercept)과 추세(Trend)를 고려했을 때 1개의 공적분 관계가 존재한 다는 것이며, 자료의 추세가 비선형(Quadratic)인 경우, 절편과 추세를 고려할 때는 2개의 공적분 관계가 존재한다는 의미이다.
비정상성을 가진 시계열자료간에 공적분 관계가 존재할 경우 회귀 분석을 통해 쉽게 분석할 수 있다. <표 3-2>는 미국 천연가스 가격과 석유가격간의 관계를 추정한 것이다.
Dependent Variable: Henry Hub Method: Least Squares Sample: 1997M01 2014M07 Included observations: 211
Newey-West HAC Standard Errors & Covariance (lag truncation=4)
Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.
C 0.010089 0.317626 0.031765 0.9747
WTI 0.372476 0.086779 4.292222 0.0000
R-squared 0.268882 Mean dependent var 1.440930 Adjusted R-squared 0.265384 S.D. dependent var 0.467415 S.E. of regression 0.400621 Akaike info criterion 1.017830 Sum squared resid 33.54386 Schwarz criterion 1.049601 Log likelihood -105.3811 Hannan-Quinn criter. 1.030673 F-statistic 76.86352 Durbin-Watson stat 0.109926 Prob(F-statistic) 0.000000
<표 3-2> 미국 석유가스 가격을 이용한 천연가스 가격 추정
위의 결과에서 본 연구가 주목한 부분은 석유가격의 천연가스 가격 에 대한 설명력이다. 비록 공적분 검정에서 미국의 석유가격과 천연가 스 가격 간의 동질적인 움직임이 존재한다고 실증하였으나 R-squared 는 0.26에 불과하여 실제 설명력은 매우 떨어진다고 할 수 있다.
위와 같은 추정 결과를 기반으로 본 연구가 설명하려고 하는 것은 2010년을 기준으로 석유가격과 천연가스 가격의 움직임에서 탈동질화 (De-coupling)를 보이고 있다는 부분이다. 이는 [그림 3-1]에서 미국의 석유가격과 천연가스 가격의 움직임을 단순관찰하여도 쉽게 인지할 수 있는 부분이다. 탈동질화에 대한 정확한 시점을 찾아내는 것은 어
려운 일이나, 미국의 비전통가스 개발이 본격적으로 진행되어 큰 영향 을 미친 2010년 경으로 시점을 한정해서 본다면 동질화에 대한 의문 을 쉽게 가질 수 있다.
<표 3-3>는 1997년부터 2009년까지의 미국 석유가격과 천연가스 가격간의 공적분 검정 결과를 나타낸 것이다. 석유가격과 천연가스 가 격의 움직임 탈동질화를 보이기 이전 기간의 공적분 검정 결과는 전 체 기간을 고려한 공적분 검정 결과에 비해 보다 많은 가정에서 보다 많은 공적분 결과를 찾아내었다. 이는 비전통가스의 개발이 본격적으 로 시작된 2010년 이전에 미국의 석유가격과 천연가스 간의 매우 강 한 동질적 움직임 있었다는 것을 의미하는 것이며 <표 3-4>의 분석 결과를 보면 이런 움직임을 보다 쉽게 인지할 수 있다.
Selected (0.05 level*) Number of Cointegrating Relations by Model
Data Trend: None None Linear Linear Quadratic
Test Type No Intercept Intercept Intercept Intercept Intercept
No Trend No Trend No Trend Trend Trend
Trace 0 0 1 2 2
Max-Eig 1 0 1 0 2
*Critical values based on MacKinnon-Haug-Michelis (1999)
<표 3-3> 석유가격과 천연가스 가격간의 공적분 검정(2010년 이전)
Dependent Variable: HH Method: Least Squares Sample: 1997M01 2009M12 Included observations: 156
Newey-West HAC Standard Errors & Covariance (lag truncation=4)
Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.
C -1.167328 0.225587 -5.174619 0.0000
WTI 0.735896 0.066305 11.09869 0.0000
R-squared 0.690102 Mean dependent var 1.482143 Adjusted R-squared 0.688090 S.D. dependent var 0.520548 S.E. of regression 0.290720 Akaike info criterion 0.379826 Sum squared resid 13.01580 Schwarz criterion 0.418926 Log likelihood -27.62641 Hannan-Quinn criter. 0.395707 F-statistic 342.9385 Durbin-Watson stat 0.242641 Prob(F-statistic) 0.000000
<표 3-4> 미국 석유가스 가격을 이용한 천연가스 가격 추정 (2010년 이전)
<표 3-4>는 1997년부터 2009년까지의 미국 석유가격을 이용하여 천연가스 가격을 추정한 결과이다. 앞서 주목하였듯이 분석기간 전체 를 고려하였을 때, 석유가격의 천연가스 가격에 대한 설명력은 0.26을 나타내었지만 분석기간을 2010년 이전으로 고려할 때 석유가격의 천 연가스에 대한 설명력은 0.69로 급격하게 증가했다. 즉 2010년 이전 에는 두 가격이 매우 동질적으로 움직였으나 2010년 이후에는 상대적 으로 동질적인 움직임을 보이지 않았다는 해석이 가능하다. 이를 분석 하기 위해 2010년 이후의 석유가격과 천연가스 가격간의 공적분 검정 및 석유가격을 이용한 천연가스 가격 추정을 실행하였다. 그 결과는
<표 3-5>와 <표 3-6>에서 볼 수 있다.
Selected (0.05 level*) Number of Cointegrating Relations by Model
Data Trend: None None Linear Linear Quadratic
Test Type No Intercept Intercept Intercept Intercept Intercept
No Trend No Trend No Trend Trend Trend
Trace 0 0 0 0 0
Max-Eig 0 0 0 0 0
*Critical values based on MacKinnon-Haug-Michelis (1999)
<표 3-5> 석유가격과 천연가스 가격간의 공적분 검정(2010년 이후)
Dependent Variable: HH Method: Least Squares Sample: 2010M01 2014M07 Included observations: 55
Newey-West HAC Standard Errors & Covariance (lag truncation=3)
Variable Coefficient Std. Error t-Statistic Prob.
C 3.709052 1.877838 1.975171 0.0535
WTI -0.527043 0.421410 -1.250667 0.2165
R-squared 0.058909 Mean dependent var 1.324034 Adjusted R-squared 0.041153 S.D. dependent var 0.230272 S.E. of regression 0.225484 Akaike info criterion -0.10544 Sum squared resid 2.694682 Schwarz criterion -0.03245 Log likelihood 4.899838 Hannan-Quinn criter. -0.07722 F-statistic 3.317640 Durbin-Watson stat 0.208960 Prob(F-statistic) 0.074186
<표 3-6> 미국 석유가스 가격을 이용한 천연가스 가격 추정 (2010년 이후)
위의 두 분석 결과가 의미하는 것은 굉장히 간단하지만 큰 의미가 있다. 2010년 이후 기간에서는 석유가격과 천연가스 가격간에 어떠한 공적분 관계도 발견되지 않았으며(<표 3-5>) 석유가격의 천연가스가
격에 대한 설명력도 0.05로 거의 없다는 것이다. 이런 분석결과를 토 대로 우리가 내릴 수 있는 추론은 2010년 이후 석유가격과 천연가스 가격 간의 탈동질화(De-coupling) 현상이 생겼다는 것이다. 2010년 이 후 미국의 천연가스 가격 하락에 가장 큰 영향을 준 것은 비전통가스 개발로 인한 천연가스의 공급증가일 것이며, 비전통가스 개발의 영향 으로 석유와 동질적으로 움직이던 미국의 천연가스 가격은 석유와의 동질화를 탈피하여 천연가스 가격만의 움직임을 가고 있다고 해석 할 수 있다.
만약 비전통가스 개발의 영향이 존재하지 않았다면 미국의 천연가 스 가격은 여전히 석유가격과 동질화를 이루어 움직이고 있었을 것이 다. 우리는 이런 가정을 이용하여 비전통가스 개발의 영향이 반영되지 않은, 순수히 석유가격과의 동질화를 이루는 미국의 2010년 이후의 천연가스 가격을 추정해보았다. 2010년 이후의 천연가스 가격을 추정 하기 위해서는 여러 가지 방법이 있겠으나, 본 연구에서는 석유가격과 의 동질성 및 천연가스의 과거 가격정보를 이용하여 추정하였다. <표 3-7>은 비전통가스의 영향을 제거한 천연가스 가격 추정식이며 <그림 3-2>는 <표 3-7>를 이용하여 추정한 천연가스 추정치를 천연가스 가 격 및 석유가격과 함께 보여준다. 비전통가스의 영향을 제거한 천연가 스 가격은 석유가격과의 공적분 검정을 통해 동질적인 움직임이 있음 을 확인하였으며( <표 3-8> 참조) 2010년 이후 천연가스 가격과 비전 통가스의 영향을 제거한 천연가스 가격 추정치의 차이는 평균 2.3배 를 나타냈다. 이는 비전통가스 개발이 미국의 천연가스 수급을 전망하 는데 가장 큰 요소이며 앞서 살펴본 IEA의 미국 천연가스 수급 전망 결과를 뒷받침해주는 결과로 해석할 수 있다.