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저탄소 경제시스템 구축 전략 연구

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(1)

저탄소 경제시스템 구축 전략 연구:

경제·에너지·환경 통합모형을 이용한 시나리오별 정책 효과 분석

한·중 경제협력의 중장기 전략 개발

경제·인문사회연구회 미래사회협동연구총서 09-06-17 기본연구보고서 09-18

김 수 이

협동 연구 총서 09

06

17

:

·

· 기본

09

18

(2)

경제·인문사회연구회 미래사회협동연구총서 09-06-17 기본연구보고서 09-18

김 수 이

저탄소 경제시스템 구축 전략 연구:

경제·에너지·환경 통합모형을 이용한

시나리오별 정책 효과 분석

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경제·인문사회연구회 협동연구총서

“녹색성장 종합연구”

저탄소 경제 시스템 구축 전략 연구:

경제․에너지․환경 통합모형을 이용한 시나리오별 정책 효과 분석

1. 협동연구총서 시리즈

협동연구총서

일련번호 연구보고서명 연구기관

09-06-14 에너지부문의 기후변화 대응과 연계한 녹색성장 전략 연구:

기후대응 녹색에너지산업의 성장잠재력 분석 에너지경제연구원

09-06-15 에너지부문의 기후변화 대응과 연계한 녹색성장 전략 연구:

녹색성장 추진 기반구축 연구 에너지경제연구원

09-06-16 저탄소 경제시스템 구축 전략 연구:

지역별 저탄소 경제시스템 개발 에너지경제연구원

09-06-17 저탄소 경제 시스템 구축 전략 연구: 경제에너지환경

통합모형을 이용한 시나리오별 정책 효과 분석 에너지경제연구원 09-06-18 북한 CDM사업 잠재력분석 및 남북 협력방안 에너지경제연구원

2. 참여연구진

연구기관 연구책임자 참여연구진

에너지경제연구원 김수이 연구위원 조경엽 한국경제연구원

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요약 i

<요 약>

1. 연구 필요성 및 목적

코펜하겐 기후변화협약 당사국총회(Conference of Parties: COP)에서 는 2012년 이후 기후변화체제에 대한 협상이 진행되고 있다. 지금까지 의 기후변화협상은 온실가스 감축 의무부담이 있는 선진국(부속서 I 국 가)과 의무부담이 없는 개발도상국(비부속서 I국가)국가로 이분화되어 진행됨으로써 우리나라는 상대적으로 온실가스 감축에 비켜나 있었다. 하지만 발리(Bali) 기후변화협약 당사국총회를 기점으로 기후변화협상 은 개발도상국이라고 해서 온실가스 감축에서 예외일 수는 없는 상황 으로 전개되고 있다. 이에 우리나라도 2008년 8월 3가지 온실가스 감 축 시나리오를 발표하고 2009년 11월 16일에는 우리나라의 중기(2020) 감축목표를 기준전망치(Business as Usual: BAU) 대비 30% 감축으로 결정하였다. 그러나 온실가스 감축에는 반드시 그에 따른 경제적 비용 을 수반한다. 이에 본 연구에서는 연산 능한 일반균형모형을 사용하여 에너지 부문의 온실가스 감축이 국민경제에 미치는 경제적 영향을 분 석하여 효과적인 대응책 마련을 위한 시사점을 제공하고자 한다.

2. 주요 연구내용

본 연구는 우리나라 경제․에너지․환경시스템을 반영한 하향식 경 제모형(연산 가능한 글로벌 내생적 성장모형)을 적용하여 여러 가지 온 실가스 감축 시나리오가 우리나라 경제에 미치는 영향을 분석하였다.

(5)

온실가스 감축 시나리오는 녹색성장위원회에서 발표한 3가지 감축시나 리오를 중심으로 분석하였다.

본 연구에서의 모형은 온실가스 감축 신기술을 모형에 도입하였다는 측면에서 김수이(2008)와 차별된다. 구체적으로 온실가스 감축 신기술 은 Glouder and Schneider(1999), Gerlagh and Zwaani(2003)에 기초하

였다. 신기술은 R&D 투자를 통해 축적이 되고 R&D 투자는 비용을

수반하기 때문에 신기술 개발을 위한 투자비용은 GDP 손실을 가중시 킬 가능성이 있다. 반면 신기술의 축적이 증가하고 대체에너지 생산이 증가하면 GDP 손실 없이 온실가스를 감축할 수 있는 가능성도 함께 존재한다. 따라서 본 연구에서의 모형은 중단기적으로 R&D 투자비용 으로 인해 온실가스 감축이 GDP 손실을 유발할 수 있지만 장기적으로 는 온실가스 감축과 더불어 GDP도 함께 증가할 수 있는 가능성을 포 괄한 모형이다.

온실가스 감축목표를 달성하는 정책으로는 표준화, 목표관리제와 같 은 직접적인 규제 정책도 있지만 탄소세와 배출권거래제와 같이 시장 메커니즘을 이용한 경제적인 제도가 보다 효율적인 정책으로 평가받고 있다. 따라서 본 연구에서는 탄소세와 배출권거래제를 중심으로 실증 분석을 시도하였다. 본 연구에서는 정보의 비대치성, 행정 및 이행비용 등은 분석에서 제외하였다. 따라서 유상분배(경매)를 통한 배출권거래 제는 탄소세와 동일한 것으로 간주하기로 한다.

배출권거래제는 초기배출권 할당방법에 따라 유상분배(경매)를 통한 배출권거래제와 무상분배를 통한 배출권거래제로 구분된다. 본 연구는 무상분배를 통한 배출권거래제와 유상분배를 통한 배출권거래제와 탄 소세에 초점을 맞춰 분석을 하였다. 경매를 통한 배출권거래제의 경우

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요약 iii

경매수입(탄소세 수입)을 어떻게 활용하느냐에 따라 경제적 파급효과 가 매우 상이하게 나타난다. 이러한 세수입을 환원하는 방법에 따라 소 비세 인하, 근로소득세 인하, 법인세 인하, 그리고 R&D 투자지원으로 활용하는 정책으로 나누어 경제적 파급효과를 분석하였다.

3. 연구 결과 및 정책 제언

본 연구의 분석결과에 기초한 정책적 함의는 다음과 같이 요약할 수 있다. 첫째, 배출권을 유상으로 분배하고 세수입을 환원하는 정책이 무상분 배보다 효율적인 정책으로 평가된다. 이는 배출권에 대한 권리를 민간 에게 이양하고 민간이 이를 투자 또는 소비로 사용하는 것이 정부지출 로 사용하는 것보다 반드시 효율적이지는 않기 때문이다.

둘째, 배출권을 유상으로 분배하고 이를 온실가스 감축 신기술개발에 재투자할 경우 온실가스 감축으로 인한 경제적인 손실이 가장 작은 것 으로 나타났다. 이는 세수를 법인세 인하, 소득세 인하, 소비세 인하 등 과 같은 정책수단과 비교해 볼 때 그 차이가 많이 난다. 따라서 효과적 인 세수 환원방법은 기술개발에 대한 재투자가 가장 바람직하다. 하지 만 이러한 기술개발에 의한 경제적 손실은 기술개발 속도에 따라서 달 라질 수 있으며, 그 효과가 장기적으로 나타난다는 점에 유의하여야 한다. 그러나 감축 의무량은 많고 신기술은 더디게 도입된다면 오랜 기간 GDP 손실이 불가피할 전망이다. 따라서 다량의 감축의무를 신기술이 충분히 보급되는 시점까지 지연시키면서 신기술의 개발과 보급을 서둘 러야 한다.

셋째, 배출권거래제나 탄소세를 통한 온실가스 저감 정책은 산업별로

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상이한 효과를 가져온다. 주로 석탄 및 석유제품, 철강, 비금속 등 전통 적인 에너지 다소비 업종뿐만 아니라 전기전자, 수송기계와 같은 산업 도 온실가스 감축으로 인한 생산 감소가 우려되므로 이들 산업에 대한 대응책이 장기적으로 마련되어야 할 것이다. 이러한 산업들은 후방연쇄 효과가 큰 산업으로 국제경쟁력에 많이 노출되어 있어 산업경쟁력 차 원에서 대응책이 마련되어야 할 것이다.

넷째, 현재 부속서 I 국가를 중심으로 논의되고 있는 온실가스 감축 수준을 전제로 우리나라와 다른 나라의 온실가스 감축수준에 대한 영 향을 비교해 본 결과 우리나라의 경제적 부담이 다른 국가에 비해 상 대적으로 크게 나타났다. 이는 우리나라의 산업구조가 제조업, 그 중에 서도 에너지다소비업종(중화학공업) 위주로 이루어져 있기 때문이다.

장기적으로 온실가스 감축에 유연하게 대처하기 위해서는 산업을 에너 지저소비형 산업으로 장기적으로 조정해 나가야 할 것이다.

다섯째, 현재의 기후변화협상 구도는 선진국(부속서 I 국가)과 개발 도상국(비부속서 I 국가)으로 이분화되어 있다. 선진국은 온실가스 감 축 의무부담이 있지만 개발도상국은 이러한 의무부담에서 비교적 자유 롭다. 하지만 전지구적인 온실가스 감축을 위해서는 개발도상국도 나름 대로의 차별화된 감축 행동이 요구된다. 이러한 측면에서 세계 온실가 스 최다 배출국인 중국이 온실가스 감축에 동참한다면 상대적으로 우 리나라의 경제적인 부담도 완화될 수 있다는 것을 본 연구에서 실증적 으로 제시하였다. 따라서 향후에는 우리나라도 개발도상국 특히 중국, 인도 등 온실가스 다배출국가에 대하여 보다 적극적인 온실가스 감축 행동을 연구해야 할 것이다.

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Abstract i

ABSTRACT

1. Research Purpose

At the Conference of Parties (COP) 15 Copenhagen, the United Nations Framework Convention on Climate Change Conference, climate change systems after 2012 were under negotiation. The past climate change negotiations had been underway for two bipolar groups: 1) the developed countries (Annex I nations) which bear obligation to reduce greenhouse gases: and 2) the developing countries (Non-Annex I nations) under no obligation. Korea thus has been able to stay away from greenhouse gas reduction. However, since the COP 13 Bali, climate change negotiations have evolved to include developing countries in efforts to curtail greenhouse gases.

Accordingly, the Korean government announced three greenhouse gas emission scenarios on 3 August 2008 and determined on 16 November 2009 to aim at lowering gas emissions 30% from the business-as-usual (BAU) scenario over the mid term (by 2020).

Nevertheless, greenhouse gas reduction always involves economic costs. Therefore, in this study, we intend to analyze economic impact of greenhouse gas reduction on the national economy by using a computable general balance model in order to provide recommendations for establishing effective measures.

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2. Summary

In this study, we applied a top-down economic model (a computable global endogenous growth model) reflecting Korea's economic, energy and environmental systems, and analyzed how various greenhouse gas emission scenarios would affect the Korean economy. We conducted our analyses mainly on the three scenarios published by the Presidential Committee on Green Growth.

We differentiate our model used in this study from the one used by Kim Suyi (2008) since we implemented the new greenhouse gas reduction technology in our model. Specifically, our new greenhouse gas reduction technology was based on the studies by Glouder and Schneider (1999), and Gerlagh and Zwaani (2003). Because new technologies build up through R&D investments which require costs, investment costs to develop a new technology should likely boost GDP losses. On the other hand, once accumulation of new technologies and production of alternative energy climb enough, it is also likely to reduce greenhouse gases without GDP losses. Hence, the model of this study covers a possibility that GDP increases while greenhouse gases are cut down over the long term although it may lead to GDP losses over the short-to-mid term due to investment costs.

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Abstract iii

Policies aiming at reducing greenhouse gases include direct regulatory policies such as the standardization and target management system, but economic systems using the market mechanism (such as the carbon tax and carbon trading scheme) have been proven more effective. Thus, we attempted an empirical analysis on the carbon tax and carbon trading scheme herein. For this study, we excluded irreplaceability of information and administrative & executional expenses from the analysis. We also assumed carbon trading schemes through distribution with consideration (auction) were identical to the carbon tax. As carbon trading schemes are divided into those with consideration (auction) and without consideration based on the method to allocate initial carbon credits, we carried out the analysis while focusing on the carbon trading schemes without consideration, those with consideration, and the carbon tax. For auctioned carbon trading schemes, utilization of auction income (carbon income) significantly changed economic ripple effects. Given measures to return such tax income, we categorized policies into those to lower consumption tax, earned income and corporate tax, and to support R&D investment in order to analyze economic effects.

3. Research Results and Policy Suggestions

The following summarizes policy implications based on the results from our analysis in this study. First, it is more efficient to distribute

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carbon credits with consideration and collect taxable income than to distribute carbon credits without consideration. This is because it is not always more efficient to transfer rights to carbon credits to the private sector and allow the private sector to invest in or consume carbon credits than to use the carbon credits at the government's expenses.

Second, it appears to generate the least amount of economic losses stemming from greenhouse gas reduction if carbon credits were auctioned off and the auction income was reinvested in new greenhouse gas reduction technologies. This leads to a significant difference in taxation from other policy measures such as corporate, income and consumption tax reductions. Therefore, reinvestmemt in new technology development is the most desirable method to return tax revenues. Nonetheless, economic losses resulting from technology development may depend on the speed of technology development, and the respective effects appear over the long term. If the obliged reduction amount is large and new technologies are implemented at a slow rate, the government will inevitably incur GDP losses for a long time. As development and penetration of new technologies require a tremendous amount of expenses and time, it is imperative to postpone a large amount of reduction responsibilities until new technologies are fully penetrated.

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Abstract v

Third, carbon trading schemes or greenhouse gas reduction policies through a carbon tax result in substantially different effects in each industry. Since production is likely to decline owing to reduction of greenhouse gases even in sectors such as electric & electronic and transportation machinery sectors as well as the sectors that have conventionally consumed a lot of energy (such as coal &

petrochemical, steel and non-metal sectors), long-term countermeasures for these sectors must be established. As these sectors have vast impact on the upstream sectors and significant exposure to the national competitiveness, countermeasures must protect the industrial competitiveness.

Fourth, given the current level of greenhouse gas reduction mainly for the Annex I nations, greenhouse gas reduction efforts are expected to lead to more economic burden in Korea than in other countries.

This is attributable to high contribution of manufacturing sectors with large energy consumption (such as the heavy and chemical sector) to Korea's industrial structure. In order to flexibly respond to greenhouse gas reduction policies over the long term, the sectors should switch to businesses with low energy consumption.

Last, the climate change negotiations are presently divided into the developed countries (Annex I nations) and developing countries (Non-Annex I nations). The developed countries have obligation to

(13)

lower greenhouse gases whereas the developing countries are relatively free from such obligation. However, in order to globally reduce greenhouse gases, the developing countries also need to carry out their own differentiated reduction efforts. Consequently, we empirically suggested in this study that Korea's economic burden would relatively diminish if China - the country with the largest greenhouse gas emissions in the world - participated in lowering greenhouse gas emissions. Going forward, Korea thus has to conduct research on more aggressive greenhouse gas reduction behaviors than other developing countries with large greenhouse gas emissions do (particularly, China and India).

(14)

차례 i

제목 차례

I. 서 론··· 1

Ⅱ. 선행연구··· 4

1. 부분균형 이론··· 4

2. 차선의 경제하의 환경정책에 대한 기존 이론 ··· 7

가. 이론적 연구··· 7

나. 실증분석 사례··· 11

다. 세수입환원 방법에 관한 연구··· 14

라. 기술진보를 고려한 실증분석 사례··· 16

마. 선행연구와 본 연구의 차별성··· 20

. 저탄소형 경제시스템 구축 시나리오 분석을 위한 통합모형···· 22

1. 모형구조··· 22

가. 개요··· 22

나. 산업부문··· 28

다. 에너지부문··· 30

라. 아밍톤 복합재화··· 33

마. 가계부문··· 35

바. 정부부문··· 38

사. 기술부문··· 39

2. 입력데이터··· 43

가. 사회회계행렬(SAM) ··· 43

(15)

나. 에너지 효율 향상과 이산화탄소 배출 전망··· 46

다. 캘리브레이션··· 49

. 저탄소형 경제시스템 구축 시나리오 설정··· 61

1. 타지역 감축목표··· 61

2. 국내 감축목표 시나리오··· 63

3. 감축정책 시나리오··· 65

. 통합모형을 통한 시나리오별 정책효과 분석··· 67

1. 온실가스 감축수단과 정부수입의 지출방식에 따른 효과 비교· · 67

가. 거시경제지표에 미치는 영향 분석··· 67

나. 산업별 영향 분석··· 75

다. 배출권거래가격과 탄소세율··· 85

라. 다른 국가와의 온실가스 감축 영향 비교··· 88

2. 개도국 감축 참여가 국내 온실가스 감축에 미치는 영향 분석· 93 가. 거시경제지표에 미치는 영향 분석··· 93

나. 산업별 영향 분석··· 99

다. 배출권거래가격과 탄소세율 비교··· 109

. 결 론··· 111

< 부표 >··· 115

참고문헌··· 133

(16)

차례 iii

표 차례

<표 Ⅱ-1> 수단별 편익 효과··· 6

<표 Ⅱ-2> 온실가스 감축정책별 총 환경비용: Goulder et al.(1999) 실증분석 결과··· 12

<표 Ⅱ-3> 환경정책의 효율성 평가 순위··· 13

<표 Ⅱ-4> 세수환원 효과에 대한 모형별 분석결과 비교··· 15

<표 Ⅲ-1> 지역분류··· 24

<표 Ⅲ-2> 산업분류··· 25

<표 Ⅲ-3> 지역별 사회회계핼렬(SAM) 구성도··· 45

<표 Ⅲ-4> 지역별 화석연료 수요 증가율··· 48

<표 Ⅲ-5> 지역별 총 이산화탄소 배출 전망··· 49

<표 Ⅲ-6> 노동과 자본의 대체탄력성··· 50

<표 Ⅲ-7> 국내재화와 수입복합재화간 대체 탄력성··· 50

<표 Ⅲ-8> 수입재화간 대체탄력성··· 51

<표 Ⅲ-9> 석유제품과 천연가스의 대체탄력성··· 52

<표 Ⅲ-10> 산업부문의 석유․천연가스 복합재화와 석탄과의 대체탄력성···· 53

<표 Ⅲ-11> 가계부문의 석유․천연가스 복합재화와 석탄과의 대체탄력성···· 53

<표 Ⅲ-12> 산업별 전력과 비전력 에너지의 대체탄력성··· 54

<표 Ⅳ-1> 각국이 발표한 온실가스 감축 중기 목표··· 62

<표 Ⅳ-2> 온실가스 감축 시나리오··· 62

<표 Ⅳ-3> 온실가스 감축시나리오와 주요 감축수단··· 64

<표 Ⅳ-4> 감축목표 시나리오··· 65

(17)

<표 Ⅳ-5> 감축정책 시나리오··· 66

<표 Ⅴ-1> 시나리오1하의 저감정책별BAU 대비 산업생산 변화율(2020년) 77 <표 Ⅴ-2> 시나리오1하의 저감정책별BAU 대비 산업별 가격 변화율(2020년) 78 <표 Ⅴ-3> 시나리오2하의 저감정책별BAU 대비 산업생산 변화율(2020년) 81 <표 Ⅴ-4> 시나리오2하의 저감정책별BAU 대비 산업별 가격 변화율(2020년) 82 <표 Ⅴ-5> 시나리오3하의 저감정책별BAU 대비 산업생산 변화율(2020년) 83 <표 Ⅴ-6> 시나리오3하의 저감정책별BAU 대비 산업별 가격 변화율(2020년) 84 <표 Ⅴ-7> 국제 배출권거래가격··· 85

<표 Ⅴ-8> 탄소세 비용··· 87

<표 Ⅴ-9> 정책수단별 온실가스 감축효과 비교(시나리오1, 2020년) ··· 90

<표 Ⅴ-10> 정책수단별 온실가스 감축효과 비교(시나리오2, 2020년) ··· 92

<표 Ⅴ-11> 정책수단별 온실가스 감축효과 비교(시나리오3, 2020년) ··· 92

<표 Ⅴ-12> 시나리오 3하의 중국 참여시 저감정책별․산업별 BAU 대비 산업생산 변화율(2020년) ··· 101

<표 Ⅴ-13> 시나리오 3하의 중국 참여시 저감정책별․산업별 BAU 대비 가격 변화율(2020년) ··· 102

<표 Ⅴ-14> 중국의 온실가스 감축 참여시와 감축 불참여시의 정책별 산업 생산 차이(시나리오 3 기준) ··· 105

<표 Ⅴ-15> 중국의 온실가스 감축 참여시와 감축 불참여시의 정책별 산업 가격 차이(시나리오 3 기준) ··· 106

<표 Ⅴ-16> 중국 참여여부에 따른 저감정책별 국제 배출권거래가격 비교· · 109

<표 Ⅴ-17> 중국 참여여부에 따른 저감정책별 국내 탄소세율 비교 (시나리오 3기준) ··· 110

(18)

차례 v

그림 차례

[그림 Ⅱ-1] 오염저감의 각종 경제적 수단별 재분배 효과의 비교 분석··· 5

[그림 Ⅱ-2] 탄소세 도입 효과··· 9

[그림 Ⅲ-1] 정책변화에 따른 성장경로 변화··· 27

[그림 Ⅲ-2] 지역별 생산구조··· 30

[그림 Ⅲ-3] 에너지의 복합구조··· 31

[그림 Ⅲ-4] 아밍톤 복합재화 생산구조··· 35

[그림 Ⅲ-5] 가계의 소비구조··· 37

[그림 Ⅴ-1] 시나리오별 저감정책별 BAU 대비 GDP변화율(2020년) ·· 69

[그림 Ⅴ-2] 시나리오별 저감정책별BAU 대비 산업생산변화율(2020년) ·· 70

[그림 Ⅴ-3] 시나리오별 저감정책별 BAU 대비 물가변화율(2020년) ··· 70

[그림 Ⅴ-4] 시나리오별 저감정책별BAU 대비 소비 변화율(2020년) ··· 71

[그림 Ⅴ-5] 시나리오별 저감정책별BAU 대비 투자 변화율(2020년) ··· 72

[그림 Ⅴ-6] 연도별 저감정책별 투자변화율 추이(시나리오 3) ··· 73

[그림 Ⅴ-7] 시나리오별 저감정책별BAU 대비 수입 변화율(2020년) ··· 73

[그림 Ⅴ-8] 시나리오별 저감정책별BAU 대비 수출 변화율(2020년) ··· 74

[그림 Ⅴ-9] 시나리오별 저감정책별BAU 대비 고용 변화율(2020년) ··· 74

[그림 Ⅴ-10] 시나리오별 저감정책별BAU 대비 자본 변화율(2020년) · 75 [그림 Ⅴ-11] 산업별 수출 및 수입 비중··· 79

[그림 Ⅴ-12] 산업별 에너지 투입 비중··· 79

[그림 Ⅴ-13] 후방연쇄효과(영향력 계수) ··· 80

[그림 Ⅴ-14] 전방연쇄효과(감응도 계수) ··· 80

[그림 Ⅴ-15] 주요 국가와의 제조업 비중 비교··· 90

[그림 Ⅴ-16] 주요 국가와의 제조업 산업별 비중 비교··· 91

(19)

[그림 Ⅴ-17] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 GDP 변화율 (시나리오 3, 2020) ··· 95

[그림 Ⅴ-18] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 소비 변화율

(시나리오 3, 2020) ··· 95

[그림 Ⅴ-19] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 물가 변화율

(시나리오 3, 2020) ··· 96

[그림 Ⅴ-20] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 투자변화율

(시나리오 3, 2020) ··· 96

[그림 Ⅴ-21] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 수입변화율

(시나리오 3, 2020) ··· 97

[그림 Ⅴ-22] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 수출변화율

(시나리오 3, 2020) ··· 97

[그림 Ⅴ-23] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 고용변화율

(시나리오 3, 2020) ··· 98

[그림 Ⅴ-24] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 자본변화율

(시나리오 3, 2020) ··· 98

[그림 Ⅴ-25] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 산업생산

변화율(시나리오 3, 2020) ··· 99

[그림 Ⅴ-26] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 산업별 생산

변화율(시나리오 3, 정책 1) ··· 103

[그림 Ⅴ-27] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 산업별 생산

변화율(시나리오 3, 정책 2) ··· 104

[그림 Ⅴ-28] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 산업별 가격

변화율(시나리오 3, 정책 1) ··· 107

[그림 Ⅴ-29] 중국 참여여부에 따른 저감정책별 BAU 대비 산업별 가격

변화율(시나리오 3, 정책 2) ··· 108

(20)

I. 서 론 1

I. 서 론

1)

기후변화협상과 교토의정서를 통해 전세계는 당면한 지구 온난화를 극복하기 위해 노력하고 있다. 2012년 이후 기후변화체제에 대한 논의 가 코펜하겐에서 2009년말을 시한으로 진행되고 있다. 이를 위해 발리

(2007년 기후변화협약 당사국 총회)에서부터 AWG-KP1), AWG-LCA2)

회의가 진행되어 오고 있다.

지금까지의 기후변화협상에 따르면 우리나라는(non-Annex I 국가) 현재 온실가스배출량 감축의 의무부담국(Annex I 국가)에 속해 있지 않지만, 향후 협상여하에 따라 의무부담국에 편입되거나 자발적 감축량 을 설정하는 등 실질적인 온실가스 감축 정책을 추진해야 한다.

한편 세계 10위의 온실가스 배출국인 우리나라도 온실가스 배출을 줄일 수 있는 경제시스템으로의 전환이 필요하다. 유럽 수출자동차, 항 공운항 등에서는 직접적인 규제가 가시화되고, 국제회의 등에서는 자국 수출제품의 국제경쟁력을 고려하여 비부속서 I(non-Annex I)으로부터 수입하는 제품에 대한 규제의 필요성 및 방안이 논의되고 있다.

*1)본 연구의 집필에 조언해주신 많은 분들에게 감사를 드린다. 특히 고려대 박호정 교 수님, 한국산업기술대학교 강승진 박사님 그리고 원내외의 연구심의에 참여해 주신 익명의 심사위원들께도 감사의 말씀을 드린다. 물론 본 연구의 내용 중 오류는 연구 책임자의 몫임을 밝혀 둔다.

1) 2012년 이후 선진국의 의무부담에 대한 협상을 위한 UNFCCC(United Nations

Convention on Climate Change) 차원의 특별작업반(Ad hoc Working Group) 2) 2012년 이후 기후변화 대응 체제 구축을 위한 선진국과 개도국 등 모든 당사국들이

참여하는 기후변화협약 이행 증진을 위한 기후변화에 대응한 장기협력 대화 채 ’(Dialogue on long-term cooperative action to address climate change by enhancing implementation of the Convention)

(21)

이에 우리나라에서는 2008년8월 국가 온실가스 감축목표 설정을 위 해서 3가지 시나리오를 발표하였다. 세 가지 시나리오는 2020년까지

BAU 대비 21%, BAU 대비 27%, BAU 대비 30% 감축목표를 제시하

였다. 그리고 이를 위한 구체적인 감축방안까지도 제시하였다. 그리고 2009년 11월 16일에는 우리나라의 중기(2020) 감축목표를 BAU 30%

감축으로 발표하였다. 그러나 이러한 국가 온실가스 감축목표를 이행하 기 위해서는 저탄소형 경제시스템으로의 전환을 하는 경제적 부담은 상당할 것으로 예견된다. 최근 녹색성장위원회에서는 우리나라의 온실 가스 감축목표 달성을 위해서는 BAU대비 4.9%의 GDP 감소효과가 있을 것으로 예상하였다.

본 연구는 우리나라 경제․에너지․환경시스템을 반영한 하향식 경 제모형을 적용하여 여러 가지 온실가스 감축 시나리오가 우리나라 경 제에 미치는 영향을 분석하고자 한다. 온실가스 감축목표를 달성하는 정책으로 기술사용 의무화와 같은 직접적인 정책도 있지만 탄소세와 배출권거래제와 같이 시장 메커니즘을 이용한 인센티브 제도가 보다 효율적인 정책으로 평가받고 있다. 따라서 본 연구에서는 탄소세와 배 출권거래제를 중심으로 실증분석을 시도한다. 배출권거래제는 초기배 출권 할당방법에 따라 유상분배(경매)를 통한 배출권거래제와 무상분배 를 통한 배출권거래제로 구분된다. 본 연구에서는 정보의 비대치성, 행 정 및 이행비용 등은 분석에서 제외하였다. 따라서 유상분배(경매)를 통한 배출권거래제는 탄소세와 동일한 것으로 간주하기로 한다. 경매를 통한 배출권거래제의 경우 경매수입(탄소세 수입)을 어떻게 활용하느냐 에 따라 경제적 파급효과가 매우 상이하게 나타난다. 따라서 세수입을 환원하는 방법을 기존의 소비세 인하, 근로소득세 인하, 법인세 인하로

(22)

I. 서 론 3

나누어 파급효과를 추정하였다. 또한 세수입을 신기술 개발을 촉진하

기 위한 R&D 투자지원으로 활용하는 정책도 함께 평가함으로써 저탄

소 정책의 유의성을 평가하고자 한다.

김수이(2008)의 연구와 모형에서 차별화되는 점은 재정수입을 다시

재투자하는 측면에서 여러 가지 정책시나리오를 가정하였다는 것이다. 그리고 기술개발의 내생적 동학을 보다 구체화하여 단순한 기술진보가 아니라 기술개발 투자와 기술개발 성과에 대한 구체적인 메커니즘을 제시하였다는 것이다.

본 보고서는 다음과 같이 구성된다. 서론에 이어 제 II장에서는 여러 가지 온실가스 감축과 관련된 환경정책의 효과에 대한 선행연구를 살 펴보기로 한다. 탄소세, 배출권거래제, 기술규제 등 다양한 정책에 대한 논의와 더불어 세수입 환원 방법에 대한 기존 연구를 살펴보기로 한다. 그리고 기술진보를 고려한 실증분석 사례를 살펴본다. 마지막으로 선행 연구와 본 연구의 차이점을 살펴보고자 한다. 제 III장에서는 저탄소형 경제시스템 구축 시나리오 분석을 위한 통합모형에 대해서 자세히 설 명하고자 한다. 먼저 모형구조를 살펴보고 적용 변수에 대한 캘리브레 이션을 한다. 제 IV장에서는 저탄소형 경제시스템 구축 시나리오를 설 정한다. 먼저 타지역 감축목표에 대한 시나리오를 설정하고 그 다음으 로 국내 감축시나리오를 설정한다. 그리고 마지막으로 국내 감축목표 달성을 위한 정책시나리오를 설정한다. 제 Ⅴ장에서는 통합모형을 통한 시나리오별 정책효과를 분석한다. 거시경제지표, 국내 산업 등에 미치 는 영향을 분석하고 다른 지역의 감축 영향을 아울러 살펴보고자 한다. 제 Ⅵ장에서는 주요 결과를 요약하고 시사점을 도출한다. 또한 저탄소 경제로의 이행을 위한 정책을 제시하고자 한다.

(23)

Ⅱ. 선행연구

1. 부분균형 이론

정부의 재원조달이 정액세(lump-sum tax)로 이루어지거나 세금이 존 재하지 않는 최적의 상황(first best)에서는 모든 환경정책은 동일한 경 제적 파급효과를 가지게 된다. 다만 환경규제로 발생하는 잉여와 비용 이 누구에게 귀착되는지는 정책마다 상이한 모습을 보이게 된다. [그림

Ⅱ-1]은 환경오염으로 인한 외부불경제를 내부화하기 위한 정책별 차이 점을 보여주고 있다. 그림에서 보듯이 MB는 오염재 수요(생산증가)에 따른 한계편익 즉 수요곡선을 의미하며, PMC는 오염재의 사적한계비 용 즉 공급곡선을 의미한다. 그리고 SMC는 PMC에 사회적 비용을 추 가한 사회적 한계비용을 의미한다. 사회적 한계비용은 사적 한계비용보 다 높기 때문에 사회적으로 바람직한 수준의 환경오염 수준 은 현행 환경오염 보다 낮아야 한다.

사회적으로 바람직한 수준으로 환경오염으로 줄이기 위해 다양한 정 책을 고려할 수 있다. <표 Ⅱ-1>에서 보듯이 환경오염 감축에 따른 사 회적 순편익은 5와 6으로 모두 동일하지만 경제주체별 잉여와 고통분 담은 상이하게 나타난다. 현재의 환경오염 수준 에서 사회적 총 잉 여(surplus)는 1, 2, 3, 4이고, 총 피해(damage)는 3, 4, 5, 6에 달한다. 환경오염 수준을 사회적으로 바람직한 수준인 로 줄일 경우 잉여는 1이 되고, 피해는 3이 된다. 따라서 잉여감소분은 2, 3, 4이고, 피해의

(24)

. 선행연구 5

감소분은 4, 5, 6이 된다. 순잉여의 감소 중 2, 3은 정부의 정책에 따라

정부, 기업, 소비자에게로 귀착되기 때문에 결국 순 혜택은 5, 6이 된 다. 예를 들어, 탄소세를 통해 감축할 경우 정부세수입이 2, 3만큼 증가 하고, 무상분배의 경우 기업의 이윤이 2, 3 만큼 증가하게 된다.

자료: Fullerton(2001)

[그림 -1] 오염저감의 각종 경제적 수단별 재분배 효과의 비교분석

보조금 정책은 기업의 이윤이 2, 3, 4, 5 만큼 증가하고 정부의 세수

가 4, 5 만큼 감소하기 때문에 기업의 이윤증가 측면에서 기업이 가장

선호하는 정책이 될 수 있다. 무상분배를 통한 배출권거래제의 수량을 규제하는 경우에도 기업의 이윤이 2, 3 만큼 증가하기 때문에 기업 입 장에서는 다른 정책대안보다 바람직한 정책이 될 수 있다.

사회 전체적으로 정책선택에 상관없이 동일한 결과가 도출되기 위해 서는 매우 비현실적인 가정이 전제되어야 한다. 행정 및 이행비용, 정

(25)

보의 불확실성, 사회적 형평성, 경제의 비효율성 등 정책에 따른 제반 여건의 차이가 다른 결과를 초래할 수 있다. 무엇보다 비현실적인 것은 기존의 조세왜곡이 존재하지 않는 최선의 세계를 가정한다는 점이다. 기존의 조세왜곡이 존재한다면 정부의 세수입 발생 여부와 세수입의 활용 여부에 따라 매우 다른 결과가 도출될 수 있다.

경제적 수단

그룹별 편익의 변화 효과

순효과 (행합) 소비자 기업

이윤

정부

세수 피해자

1. 피구비안 과세          

a. 탄소세 -(2+3+4) 0 2+3 4+5+6 5+6

b. 감축보조금 -(2+3+4) 2+3+4+5 -(4+5) 4+5+6 5+6

2. 배출권 거래제          

a. 무상배분 -(2+3+4) 2+3 0 4+5+6 5+6

b. 경매 -(2+3+4) 0 2+3 4+5+6 5+6

3. 강제와 규제          

a. 수량규제 -(2+3+4) 2+3 0 4+5+6 5+6

b. 수량과 가격 -4 0 0 4+5+6 5+6

4. 코어스 접근          

a. 피해자 권한 -(2+3+4) 2+3-B 0 4+5+6+B 5+6

b. 오염자 권한 -(2+3+4) 2+3+C 0 4+5+6-C 5+6

자료: Fullerton(2001)

주: B는 오염자에서 피해자로의 이전비용이고, C는 피해자로부터 오염자로의 이전 비용을 의미함.

<표 Ⅱ-1> 수단별 편익 효과

(26)

. 선행연구 7

2. 차선의 경제하의 환경정책에 대한 기존 이론

. 이론적 연구

최근 들어 정액세(lump sum tax)가 아닌 세금이 존재하는 차선(seco

nd best)의 경제 하에서 최적의 탄소세 또는 환경정책별 차이를 분석하

려는 많은 연구가 진행되어 왔다. Pearce(1992)의 연구는 기존의 조세 왜곡이 존재하는 차선의 세계에서 이중배당가설(double dividend hypot

hesis)이 성립할 수 있다는 인식에서 출발하고 있다. 즉 탄소세를 통해

환경개선이라는 일차배당(first dividend)과 세수환원(tax recycling)을 통해 기존의 조세왜곡을 완화하는 이차배당(second dividend)을 달성할 수 있는지의 여부가 이들 연구의 핵심이라 할 수 있다. 만약 이중배당 가설이 성립한다면 피구비언세보다 높은 탄소세율이 필요하다는 논리 가 적용된다.

그러나 Pearce(1992) 이후 등장한 Bovenverg and de Mooij(1994),

Parry(1998), Goulder(1995) 등은 탄소세 자체가 기존조세와의 부정적

인 상충관계를 유발하고, 이와 같은 조세상충효과(interaction effec)가 세수환원효과를 상쇄하기 때문에 이중배당가설이 성립하지 않는다고 주장하고 있다. 이들 연구에 따르면 탄소세는 기존의 조세왜곡을 더욱 악화시키는 방향으로 작용할 수 있기 때문에 탄소세율을 피구비언세보 다 세율을 낮게 유지해야 한다. 이에 반해 최근 Kim(2002), Ballard et al.(2005), West and Williams(2004, 2007) 등은 보다 일반화된 모형에 서는 이중배당가설이 성립할 수 있음을 이론적 실증적으로 보여주고 있다. 특히 세수환원을 투자 및 기술개발 촉진이 조합될 경우 경제성장 과 환경 개선을 동시에 달성할 수 있음을 보여 주고 있다.3)

(27)

기존에 세금이 존재하지 않는 상황에서 탄소세가 시행되면, 신기술을 도입하여 오염물질 배출 자체를 줄여 탄소세 부담을 줄이려는 저감효

과(abatement effect)와 생산을 줄여 탄소세 부담을 줄이려는 생산대체

효과(output-substitution effect), 중간재화를 보다 청정한 재화로 전환하 여 탄소세 부담을 줄이려는 투입대체효과(input-substitution effect)가 발생한다. 따라서 한계저감비용, 한계투입재화비용, 한계생산비용의 합 이 탄소세율과 일치하는 점에서 균형이 형성된다. 이러한 비용을 일차 환경비용(primary cost)으로 부르고 있다.

앞서 언급하였듯이 기존의 조세왜곡이 존재하면 이러한 세 가지 효 과와 더불어 조세상충효과와 세수환원효과라는 추가적인 효과가 발생 한다. 정부세수입을 기존의 세금을 인하하는 방향으로 사용하면 기존의 조세왜곡을 완화하는 역할을 하게 된다.

근로소득세가 부과되고 있는 경제에 탄소세가 도입되었다고 가정하 면, 탄소세는 다음과 같은 세 가지 경로를 거쳐 기존의 조세왜곡을 더 욱 악화시킨다. 첫째는 노동공급을 더욱 왜곡시킨다는 점이다. 탄소세 는 생산비용을 증가시키기 때문에 최종재화의 가격을 상승시킨다. 이로 인한 물가상승은 실질임금을 하락시키기 때문에 노동공급을 더욱 왜곡 시키는 결과를 초래한다. 둘째는 노동공급 감소에 따른 정부세수입 감 소로 추가적인 왜곡이 발생한다. 실질임금 하락과 생산량감소에 따른 고용의 감소는 정부 세수입 감소를 초래한다. 기존의 정부지출 수준을 유지하기 위해서는 추가적인 세금인상이 불가피하게 되고 이는 기존의 조세왜곡을 더욱 악화시키는 방향으로 작용한다. 마지막으로 물가 상승 은 실질정부지출의 감소를 의미하기 때문에 기존의 정부지출 수준을

3) Fullerton and Kim(2006)과 김승래(2009) 참조.

(28)

. 선행연구 9

유지하기 위해서는 추가적으로 세금을 더 징수해야한다. 이러한 이유로 탄소세는 기존의 조세왜곡을 더욱 악화시키는 조세상충효과가 발생하 게 된다.

한계비용

Tax Interaction

Effect

Revenue Recycling

Effect

Policy without Recycling

Policy with Recycling

First-Best

배출저감 [그림 -2] 탄소세 도입 효과

자료: Goulder et al.(1999)

반면 탄소세는 정부의 세수입을 증가시키기 때문에 이를 기존의 조 세왜곡을 완화하는 방향으로 사용할 수 있는 장점을 지니고 있다. 이를 세수환원효과(recycling effect)라고 한다. 결국 차선의 세계에서 최적의 탄소세는 조세상충효과와 세수환원효과의 크기에 따라 경제의 효율성 과 후생 수준이 결정된다.

조세상충효과가 세수입 환원효과보다 클 경우 최적의 탄소세는 피구 비언세보다 낮게 유지되어야 한다. 반대로 조세환원효과가 클 경우 최 적의 탄소세는 피구비언세보다 높게 유지되어야 할 것이다. 앞서 살펴

(29)

보았듯이 연구마다 상이한 결론을 도출하고 있어 보다 명확한 실증분 석이 요구된다.

탄소세와 경매를 통한 배출권거래제의 장점은 기존의 조세왜곡을 완 화시킬 수 있는 세수환원효과를 가질 수 있다는 것이다. 부분균형이론 에서 살펴보았듯이 경매나 탄소세에 비해 무상분배를 통한 배출권거래 제가 기업에게 보다 큰 이윤을 가져다 줄 수 있다. 배출권에 대한 권리 를 정부가 아닌 기업이 갖기 때문이다. 그러나 이와 같은 논리는 정부 가 세수입을 단지 정부지출 증가로 사용한다고 가정할 때 성립된다. 만 약 정부가 세수입을 법인세와 같이 기존의 조세왜곡을 완화하는 것으 로 기업에게 보상한다면 다른 결과를 초래할 수 있다. 탄소세와 마찬가 지로 무상분배를 통한 배출권 거래제에서도 기업이 자발적으로 신기술 을 도입하고 오염배출을 줄여 배출권을 더 많이 판매하거나 적게 구매 하려는 저감효과가 발생한다. 또한 생산을 줄여 배출권 판매를 늘리거 나 구매를 줄이려는 생산대체효과, 중간재화를 보다 청정한 재화로 전 환하여 배출권 판매를 늘리거나 구매를 줄이려는 투입대체효과가 발생 한다.

탄소세와 다른 점은 단지 무상분배를 통한 배출권거래제에서는 기존 의 조세왜곡을 완화할 수 있는 정부의 추가적인 세수입이 발생하지 않 는다는 점이다. 그러나 배출권거래제는 세수환원효과는 없지만 조세상 충효과는 탄소세와 매우 유사한 경로를 통해 기업이윤과 국민경제에 영향을 미친다. 배출권거래제는 생산비용을 상승시켜 재화의 판매가격 을 상승시키고 실질임금을 하락시키게 된다. 실질임금이 하락하면 노동 공급이 감소하고, 노동공급이 감소하면 정부의 세수입이 감소하게 된 다. 따라서 세수중립조건 하에서 정부는 기존의 근로소득세를 인상해야

(30)

. 선행연구 11

하는 유인이 발생한다. 또한 물가상승은 실질정부지출의 감소를 의미하 기 때문에 기존의 지출 수준을 유지하기 위해서는 근로소득세를 인상 시켜야 한다. 이상의 세 가지 경로를 통해서 무상분배를 통한 배출권거 래제도 기존의 근로소득세의 왜곡효과를 더욱 악화시키는 조세상충효 과가 발생한다.

. 실증분석 사례

Goulder et al.(1999)은 를 대상으로 탄소세, 배출권거래제, 연료 세, 기술규제, 의무할당제(performance standard)의 효율성을 CGE 모형 을 이용하여 평가하였다.4) Goulder et al.(1999)의 분석 결과를 간략히

요약하면 <표 Ⅱ-2>와 같다. 탄소세와 배출권거래제의 비용이 동일하

나, 총량규제를 통한 배출권거래제의 경우 세수환원효과가 없어 이차 환경비용이 크기 때문에 <표 Ⅱ-2>에서 보듯이 총 환경비용은 탄소세 보다 모든 감축수준에서 높게 나타나고 있다. 의무할당제와 기술규제의 경우, 일단 규제수준을 충족하는 기업은 투입연료를 줄이거나 생산을 줄이려는 효과가 약하기 때문에 일차 환경비용은 탄소세와 배출권거래 제보다 높게 나타나고 있다. 의무할당제가 기술규제보다 환경비용이 큰 이유는 기술규제는 의무할당제보다 투입연료 대체효과가 작기 때문이 다. 의무할당제와 기술규제는 가격상승효과와 세제간 연관효과가 배출 권거래제보다 작기 때문에 총 환경비용은 배출권거래제보다 낮게 추정 되고 있다. 연료세는 일단 세금을 납부하면 스스로 감축할 유인이 사라 지기 때문에 감축목표량을 달성하기 위해서는 연료세를 인상해야 한다.

4) 의무할당제도는 투입연료 대비 환경오염물질 배출량 비율을 정하고 이를 지키도록 강제 하는 제도를 의미한다.

(31)

따라서 감축량이 증가할수록 환경비용은 급격히 증가하여 75%를 감축 할 경우 탄소세의 5.8배에 달하는 것으로 추정되고 있다.

총량거래제 의무할당제 기술규제1) 연료세

20% 감축 1.992 1.035 1.238 3.677

50% 감축 1.345 1.025 1.112 4.348

75% 감축 1.123 1.014 1.036 5.804

: 가장 저렴한 신기술을 사용하도록 강제하는 기술규제를 평가하고 있음.

<표 -2> 온실가스 감축정책별 총 환경비용: Goulder et al.(1999) 실증분석 결과

(탄소세 비용= 1)

유승직․조경엽(2004)은 Goulder et al.(1999)와 같이  감축을 위한 환경정책별 환경비용을 추정하였다. Goulder et al.(1999)와 달리 유승직․조경엽(2004)은 한국경제를 대상으로 하고 있으며, 모형경제를 보다 일반화하고 있다는 점에서 차이가 난다. 유승직․조경엽(2004)은 산업을 21개로 세분화하고 에너지 산업도 석탄, 원유, 가스, 석유제품(6 개), 전력 등으로 세분화하여 모형에 반영하고 있다. 소비재화도 음식 료, 광연료, 교통 및 통신, 기타 소비재화로 나누고 있으며, 기존의 세 금도 근로소득세, 법인세, 부가가치세, 개별소비세, 관세 등으로 세분화 하고 있어, 근로소득세만을 고려한 Goulder et al.(1999) 모형보다 기존 의 조세왜곡을 광범위하게 다루고 있다. <표 Ⅱ-3>에 보듯이 톤당 한계 저감비용은 탄소세에서 가장 낮으며, 다음으로 배출권거래제가 허용되 는 총량규제, 배출권거래제가 허용되지 않는 총량규제, 기술규제, 연료 세 순으로 나타나고 있다. 환경정책 도입으로 인한 기준균형 대비 GDP 손실 측면에서도 동일한 순서를 보여주고 있다. 이와 같은 결과는 앞서

(32)

. 선행연구 13

설명한 일차적인 환경비용효과와 이차적인 환경비용 효과의 크기에 의 해 결정된다.

법적으로 특정 기술을 사용하도록 강제하는 기술규제를 제외하면 총 량규제 하에서 기술유인효과가 가장 크고 다음으로 탄소세, 배출권거래 를 허용한 총량규제 순으로 크게 나타난다. 탄소세와 배출권거래제를 허용한 총량규제와는 달리 배출권이 허용되지 않는 총량규제 하에서는 세수환원효과, 배출권거래, 탄소세 부담 등 저감목표를 달성할 수 있는 수단이 적기 때문에 대안기술도입이 강력한 저감수단이 된다.

중간투입연료가격, 최종생산연료가격, 물가, 실질임금 등은 기존의 조세왜곡을 완화할 수 있는 정부의 세수입 유무에 크게 의존한다. 정부 의 세수입을 기존의 조세왜곡을 완화하기 위해 사용한다면 연료가격, 물가, 실질임금의 상승폭이 대폭 완화되어 중간투입연료대체효과, 최종 생산연료대체효과, 조세상충효과는 작아지게 된다. 이러한 효과는 탄소 세와 연료세에서 상대적으로 작은 것으로 평가되고 있다.

탄소세 총량규제 총량규제 &

배출권 연료세 기술규제

저감비용 1 3 2 5 4

기술유인 3 2 4 - 1

중간투입연료 5 1 2 4 3

최종생산연료 5 1 2 4 3

물가 5 1 2 4 3

노동공급 2 3 4 1 5

탄소세수입 2 - - 1 -

GDP 1 3 2 4 5

<표 -3> 환경정책의 효율성 평가 순위

(33)

. 세수입환원 방법에 관한 연구

앞서 살펴보았듯이 탄소세의 가장 큰 장점은 정부세수입을 기존의 조세왜곡을 완화하기 위해 사용할 수 있다는 데 있다. <표 Ⅱ-4>에서 보듯이 모든 모형에서 탄소세를 부과하고 세수입을 환원하더라도 GDP 가 탄소세가 부과되기 이전보다 감소하는 것을 보여주고 있다. 다만 Jo

rgenson-Wilcoxen의 모형에서 세수 환원으로 후생과 GNP가 증가하여

강한 이중배당가설을 지지하는 것으로 나타나고 있다. 이러한 결과는 모형의 구조와 모수 값의 차이에서 발생하는 것으로 보인다. Goulder 모형과 Jorgenson-Wilcoxen 모형을 비교하면, Jorgenson-Wilcoxen은 저축에 대한 이자의 탄력성을 Goulder에 비해 높게 설정하고 있다.

또한 Jorgenson-Wilcoxen은 산업간 자본의 이동이 매우 자유롭다고 가

정한 반면 Goulder는 산업간 이동에 적응비용(adjustment cost)이 발생 한다고 가정하고 있다. 따라서 Jorgenson-Wilcoxen 모형에서 자본 소득 세의 한계 효율비용이 상대적으로 Goulder 모형보다 크게 나타난다. 한 계 효율비용이 큰 세금을 인하하는 방향으로 탄소세수입을 환원하면 경제의 효율성이 더욱 증가하게 된다. 이러한 차이 때문에 Jorgenson-

Wilcoxen 모형에서 강한 이중배당가설이 성립하는 것으로 보인다.

(34)

. 선행연구 15 모형 분석대상

국가 탄소세

유형 세수환원

분석결과 후생변화

Percent Change in Real GNP Period 1 Period 2

DRI U.S.

Phased-in Carbon

Taxa)

Personal

Tax Cut -0.39b) -0.00 -0.76 Goulder U.S. $25/ton

carbon tax

Personal

Tax Cut -0.33c) -0.15 -0.22 Goulder U.S. Fossil Fuel

Tax

Personal

Tax Cut -0.28c) -0.09 -0.18 Jorgenson-

Wilcoxen U.S.

Phased-in Carbon

Taxa)

Labor Tax

Cut 1.01d) 0.03 -0.41

Jorgenson-

Wilcoxen U.S.

Phased-in Carbon

Taxa)

Capital

Tax Cut 0.19d) 0.20 0.95

LINK U.S.

Phased-in Carbon

Taxa)

Personal

Tax Cut -0.51b) 0.00 -0.35 Shah-

Larsen U.S. $10/ton Personal

Tax Cut -1049e) -0.02f) Shah-

Larsen India $10/ton Personal

Tax Cut -129 -0.06

Shah-

Larsen Indonesia $10/ton Personal

Tax Cut -4 -0.005

Shah-

Larsen Japen $10/ton Personal

Tax Cut -269 -0.008

Shah-

Larsen Pakistan $10/ton Personal

Tax Cut -23 -0.07

자료: Goulder(1995)

주: a) Period 1에 톤당 15$로 시작하고 매년 5%씩 증가하여 Period 21에 톤당 39.8$로 증가, b) 소비의 변화로 측정, c) Equivalent Variation으로 측정된 세 금 단위당 후생비용, d) Equivalent Variation % 변화, e) Comensation variation in levels(million of U.S. dollars, f) Percent of GDP

<표 -4> 세수환원 효과에 대한 모형별 분석결과 비교

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. 기술진보를 고려한 실증분석 사례

환경정책이 도입되면, 단기적으로 석탄과 같이 탄소함유량이 높은 에 너지 순으로 가격이 상승하게 된다. 전력, 철강, 수송 등 화석연료를 많 이 사용하는 재화의 가격도 상승하기 때문에 소비자는 에너지 소비를 줄임으로써, 그리고 생산자는 청정연료로 대체하거나 생산을 줄임으로 써 이에 대응하게 된다. 따라서 단기적으로 생산과 소비를 줄이지 않기 위해서 기업과 가계는 에너지를 보다 효율적으로 사용하려는 노력을 하게 된다.

중기적인 관점에서 보면 가계와 기업은 사용기기를 바꿈으로써 연료 비용을 줄이려는 노력을 하게 된다. 예를 들어, 연탄보일러에서 가스보 일러로, 휘발유 자동차에서 LPG 자동차로, 기존의 전동기에서 고효율 전동기로 대체가 발생하게 된다. 이와 같은 기기의 전환은 시간이 필요 하기 때문에 중기적인 계획을 가지고 시행되게 된다.

환경규제가 강화되어 중단기적인 노력만으로 환경규제에 대응할 수 없을 경우 R&D 투자를 통해 신기술을 개발하여 이에 대응하려는 노력 이 나타나게 된다. 기술진보는 투자의 비가역성, 모방에 따른 투자지연, 기존 기술에 대한 의존성 등 여러 장애 요인으로 개발이 지연되고 시 장에 더디게 보급되는 경향이 있다. 따라서 기술진보는 중장기적인 관 점에서 고려된다. 따라서 중장기적으로는 기술진보가 온실가스 감축의 경제적 효과를 결정하는 가장 중요한 변수라고 할 수 있다.

온실가스 저감정책은 에너지의 생산자와 수요자 모두에게 R&D 투 자 유인을 제공하게 된다. 저감정책이 강화될수록 생산자에게는 신기술 과 대체에너지 개발을 위한 투자를 촉진시키고, 소비자에게는 에너지소 비를 줄일 수 있는 설비에 대한 구매를 촉진시킨다.

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. 선행연구 17

최근 들어 온실가스 저감정책으로 유인된 기술진보를 전통적인 내생 적 성장모형과 연계한 연구가 활발히 진행되고 있다. 기술진보의 원천 은 다양하다. 기술의 진보는 공공부문의 투자, 산업간 확산효과, 국제간 확산효과, 학습효과 등 다양한 원천으로 이루어진다. 그러나 대부분의 실증분석의 경우 민간부문의 R&D 투자, 단순화된 확산효과만을 기술 진보의 원천으로 고려하고 있다. 이는 다양한 기술진보의 원천을 객관 적으로 관찰하고 계량화하기 힘들기 때문이다. 이러한 단순화는 ‘내생 적 기술 변화(Induced Technology Change)'가 존재해도 저감비용에 큰 영향을 미치지 못한다는 결과를 도출할 가능성을 높이고 있다.

Goulder and Schneider(1999)의 연구에서는 내생적 성장모형에서와

같이 비경합적인 기술진보뿐만 아니라 경합적인 기술진보를 혼합한 모 형을 제시하고 있다. 이들 모형에서 경합적인 기술진보는 R&D 투자에 의해 축적이 되고, 나아가 생산에 필요한 에너지 사용량을 줄여 단위당 온실가스 감축비용을 낮추는 역할을 한다. 그러나 ITC에 대한 R&D 투 자는 기존의 R&D 투자를 구축(crowding out)하기 때문에 결국 온실가 스 저감으로 인한 GDP는 여전히 감소하는 것으로 분석하고 있다.

ITC의 효과를 분석한 Buonanno, Carraro and Galeotti(2003)는 Goul der and Schneider(1999)의 일국가 CGE모형을 Global CGE 모형으로 확대하고, 기술진보가 생산성에도 영향을 미치지만 생산량대비 배출비 율에도 직접적으로 영향을 미치도록 모형을 설계했다. 따라서 Goulder

and Schneider(1999)모형에서는 온실가스 감축목표가 에너지절약을 통

해서만 달성되지만, 이들 모형에선 에너지절약뿐만 아니라 에너지 단위 당 탄소배출비율이 개선되어 달성될 수도 있다. 따라서 이들 모형에서 기술진보로 인한 톤당 저감비용의 감소효과는 매우 큰 것으로 나타나

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고 있다. 그러나 R&D 비용과 저감비용은 서로 역의관계(trade-off)가 있기 때문에 R&D 비용을 포함한 GDP 손실은 ITC를 반영할 때 오히 려 더 커진다는 결과를 도출하고 있다.

반면 Gerlagh and Zwaani(2003)는ITC가 도입되면 장기적으로 GDP

의 순이익이 달성된다는 결과를 도출하고 있다. 이들은 에너지를 화석 연료(탄소배출)와 청정연료(탄소 무배출)로 구분하여 모형에 반영하고 있다. 그리고 학습효과(learning-by-doing)는 화석연료 사용을 줄이는 방향으로 또는 비화석연료 생산을 증가시키는 방향으로 발전한다고 가 정하고 있다. 따라서 배출저감은 초기에는 에너지절약으로 주로 달성되 지만 장기에서는 탄소 저배출 기술에 의해 달성되기 때문에 저감시기 를 가능한 늦추는 것이 바람직하다는 결과를 도출하고 있다. 또한 장기 에 있어서는 에너지사용을 줄이지 않아도 저감목표량을 달성할 수 있 기 때문에 온실가스감축과 경제적 순이익을 동시에 달성할 수 있다는 결과를 도출하고 있다.5)

앞서 설펴보았듯이 기술진보의 파급경로를 어떻게 구성하느냐에 따 라 모형마다 매우 상이한 결과를 도출하고 있다. Goulder and Schneide

r(1999) 모형에서는 기술이 이전효과(spillover effect)를 통해 산업생산

량을 증가시키고, Buonanno, Carraro and Galeotti(2003) 모형에서는 기 술이 생산량뿐만 아니라 탄소 저배출 기술에도 영향을 미치고 있으며,

Gerlagh and Zwaani(2003) 모형에서는 환경정책으로 인한 기술은 화석

연료를 절약하는 방향 또는 비화석연료 생산을 증가시키는 방향으로 발전한다. 따라서 모형구조에 따라 기술진보의 효과는 매우 상이하게

5) 그러나 이들 모형에서 연도별 GDP 변화를 현재가치로 환산한 총 GDP는 온실가스 감축의무가 시행되면 감소하는 것으로 나타나고 있다.

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. 선행연구 19

나타난다.

한국경제를 대상으로 한 연구는 조경엽․나인강(2003) 모형을 꼽을 수 있다. 이들은 Goulder and Schneider(1999), Buonanno, Carraro and

Galeotti(2003)와 같이 기술을 경합적인 기술진보와 비경합적인 기술진

보로 나누고 비경합적인 기술진보는 공공재로 가정하고 분석하고 있다. 자본은 물적자본(physical capital)과 지적자본(knowledge capital) 두 가 지로 구성된다. 그리고 이들은 대체관계에 있기 때문에 지적자본의 증 가는 물적자본을 구축하는 효과가 발생한다. 지적자본은 R&D 투자를 통해서 축적되며 R&D 투자는 다른 재화와 마찬가지로 노동, 자본 및 중간재화를 사용하여 형성된다. 따라서 지적자본 축적은 무상으로 이루 어지는 것이 아니라 교육, 훈련, 기타 제반비용을 수반하게 되며, 이를 사용한 기업은 이에 대한 대가를 지불하게 된다. 조경엽․나인강(2003) 은 기술의 외부성 또는 확산효과(spillover effect)를 감안하기 위해 아 무런 보상 없이 누구나 사용할 수 있는 사회 전체의 기술을 모형에 감 안하고 있다. 이러한 기술진보는 총 지적자본의 수준에 의해 결정된다.

조경엽․나인강(2003)은 ITC가 온실가스저감비용과 GDP 손실을 큰 폭으로 줄이는 것으로 평가하고 있다. ITC를 감안한 모형은 ITC를 감 안하지 않은 모형에 비해 단기적으로 톤당 저감비용을 42%, GDP 손 실은 1% 줄이며 장기적으로는 톤당 저감비용이 73%, GDP 손실이

1.8% 줄어드는 효과를 가져 온다. 그러나 R&D 투자비용과 저감비용

간의 대체효과(trade off)와 R&D 투자와 물적자본 투자 간의 구축효과 (crowding out effect)로 인해, 저감비용과 GDP 손실은 여전히 발생하는 것으로 분석하고 있다.

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. 선행연구와 본 연구의 차별성

본 연구는 김수이(2008), Glouder and Schneider(1999), Gerlagh and Zwaani(2003)에 기초한 연산 가능한 글로벌 내생적 성장모형을 구축하

였다. 신기술은 R&D 투자를 통해 축적이 되고 R&D 투자는 비용을

수반하기 때문에 신기술 개발을 위한 투자비용은 GDP 손실을 가중시 킬 가능성이 있다. 반면 신기술의 축적이 증가하고 대체에너지 생산이 증가하면 GDP 손실 없이 온실가스를 감축할 수 있는 가능성도 함께 존재한다. 따라서 본 연구는 중단기적으로 R&D 투자비용으로 인해 온 실가스 감축이 GDP 손실을 유발할 수 있지만 장기적으로는 온실가스 감축과 더불어 GDP도 함께 증가할 수 있는 가능성을 포괄한 모형을 구축하였다.

본 연구는 무상분배를 통한 배출권거래제와 유상분배를 통한 배출권 거래제(탄소세)에 초점을 맞춰 분석을 하였다. 유상분배(경매)를 통한 배출권거래제는 다시 세수입을 환원하는 방법에 따라 소비세 인하, 근 로소득세 인하, 법인세 인하, 그리고 R&D 투자지원으로 활용하는 정 책으로 나누어 분석하였다.

온실가스 감축목표를 달성하는 정책으로 기술사용 의무화와 같은 직 접적인 정책도 있지만 탄소세와 배출권거래제와 같이 시장 메커니즘을 이용한 인센티브 제도가 보다 효율적인 정책으로 평가받고 있다. 따라 서 본 연구에서는 탄소세와 배출권거래제를 중심으로 실증분석을 시도 하였다. 배출권거래제는 초기배출권 할당방법에 따라 경매를 통한 배출 권거래제와 무상분배를 통한 배출권거래제로 구분된다. 본 연구에서는 정보의 비대치성, 행정 및 이행비용 등은 분석에서 제외하였다. 따라서 유상분배(경매)를 통한 배출권거래제는 탄소세와 동일한 것으로 간주하

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. 선행연구 21

기로 한다. 경매를 통한 배출권거래제의 경우 경매수입(탄소세 수입)을 어떻게 활용하느냐에 따라 경제적 파급효과가 매우 상이하게 나타난다. 따라서 세수입을 환원하는 방법을 기존의 소비세 인하, 근로소득세 인 하, 법인세 인하로 나누어 파급효과를 추정하였다. 또한 세수입을 신기 술 개발을 촉진하기 위한 R&D 투자지원으로 활용하는 정책도 함께 평 가함으로써 저탄소 정책의 유의성을 평가하고자 한다.

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Ⅲ. 저탄소형 경제시스템 구축 시나리오 분석을 위한 통합모형

1. 모형구조

. 개 요

KEEI Global CGE 모형은 온실가스 감축을 위한 국내외 정책을 평

가하기 위

수치

[그림  Ⅱ -1] 오염저감의 각종 경제적 수단별 재분배 효과의 비교분석
[그림  Ⅲ -3] 에너지의 복합구조
[그림  Ⅲ -4 ] 아밍톤 복합재화 생산구조
[그림  Ⅴ -1] 시나리오별 저감정책별 BAU 대비 GDP변화율(2020년)  ( 단위 :  %)
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참조

관련 문서

셋째, 아카이브의 대상과 범위는 각 운영기관의 목적에 따라 다양하다. 다섯째, 아카이브의 분류 기준은 사람, 작품 혹은 장소, 자료 유형으로 나눌 수 있지만,

특히 현재 진행되고 있는 대규모 대학도서관이 구축한 전거파일 데이터베이스를 어떤 방법으로 공공 도서관에서 활용할 수 있는 방법을 찾을 수도 있을 것이라고

이 연구에서의 의미는 자기조절 능력을 유도하기 위한 다양 한 방법에 대해 논의되고 있지만 뉴로피드백과 관련된 효과성에 대해서는 부족한 바 본 연구에서는