수소경제 이행에 따른 경제적 파급효과 분석

배정환,조상민,조경엽 에너지경제연구원 2006 연구보고서 Vol.2006 No.12

1. 연구 배경 및 목적 지난 2005년에 ‘수소경제 국가비전 및 실행계획 수립 연구’를 통해 수소에너지가 향후 2040년까지 어떤 경로로 보급될 것인지에 대한 로드맵이 수립되었다. 이 연구결과에 의하면 최종에너지 수요 대비 수소에너지의 비중을 2040년까지 15%로 늘리기 위해서는 총 207조원의 투자가 필요할 것으로 추정되었다. 이에 따라 연관산업에 미치는 파급효과를 투입산출모형을 이용하여 분석하였으나, 투입산출모형은 투입산출계수에 기초한 경제적 파급효과만 분석할 뿐 기회비용, 최적화 행위, 부문간 균형조건 등을 고려하지 못하여 파급효과를 과다추정하는 경향이 있다. 본 연구에서는 이러한 산업연관분석기법의 한계를 극복하고자 동태 CGE(Computable General Equilibrium) 모형을 개발하여 2040년까지 수소에너지 보급에 따른 거시경제적 파급효과를 분석하고자 하였다. 본 연구는 수소기술의 차별적인 특성들을 모형에 자세히 반영하기 위해 수소 및 연료전지 기술이 프런티어 기술로서 갖는 특성들인 학습효과 (learning effect)와 에너지원간 상보성(complementarity)을 고려하였고, ‘수소경제실현을 위한 수소수요량의 산정 및 공급방안’(에너지경제연구원, 2006)에서 제시된 수소기술의 기준안상의 보급경로를 감안하였다. 또한 수소기술의 영향을 가장 많이 받는 수송부문 및 발전부문을 부각시키고자 이들 부문을 모형 내 생산함수에서 분리하여 수소, 화석에너지 및 신재생에너지원간 대체관계를 설정하였다. 또한 수소부문을 신재생에너지 부문과 별도 부문으로 취급하여 분석하였고, 에너지경제연구원에서 최종에너지 수요를 2040년까지 예측한 자료를 기준안으로 하였다. 이러한 특성들을 반영한 모형을 통해 수소기술 보급에 따라 에너지 부문 및 비에너지부문의 산출, 소비, 투자, 수출입, GNP 등에 어떤 영향을 미칠 것인지 분석하였다. 2. 주요 연구내용 프런티어 기술로서 수소생산 및 연료전지기술의 주요 경제적 특성으로는 학습효과와 에너지원간 상보성이 거론되었다. 이러한 학습효과와 상보성은 에너지 믹스 및 에너지 빈티지(공급기간) 설정에 주요한 역할을 하는 것으로, 본 연구의 주요 방법론인 동태 CGE 모형의 주요 가정으로 설정되었다. 신기술이 갖는 학습효과 및 상보성에 관한 이론적, 경험적 선행연구 결과에 따르면, 학습효과로 인해 신기술의 생산비용은 체감하지만 이러한 긍정적 외부효과(positive externality)를 향유하기 위한 목적으로 타 기업들이 무임승차(free-riding)하려는 경향으로 인해 사회 전체적으로 바람직한 수준의 신기술 보급이 이루어지지 않는다는 문제가 제기되었다. 이에 Rivers and Jaccard(2006)는 학습효과가 갖는 긍정적 외부효과를 제어하고자 정부가 개입될 필요가 있고, 가장 효과적인 개입수단이 무엇인지 연구하였다. 이들의 연구결과에 따르면 경제적 유인정책이 규제정책보다 항상 우월한 것으로 나타났으나, 재생가능의무할당제(Renewable Portfolio Standard: RPS)와 같이 경제적 유인과 규제정책이 혼합된 정책이 더 효과적일 수 있으며, 효율성 측면이 아닌 정치적 수용성과 같은 기준에 의하면 양 정책의 효과에 근소한 차이가 있는 한 오히려 규제정책이 선호될 수 있음을 주장하였다. 한편 Mulder et a1.(2003)은 신기술의 효율성이 높음에도 불구하고 기업이 도입을 지연시키고 효율성이 낮은 기존기술을 고수하는 이른바 ‘에너지효율의 역설’ 현상을 설명하기 위해 과도한 초기투자비용이 주요 요인이라는 Jaffe and Stavins (1994) 및 Jaffe et a1.(1999)의 연구에 대해 상보성과 학습효과를 주요인으로 꼽았다. 즉 기업은 다양한 빈티지를 갖는 에너지 기술을 적정하게 믹스함으로써 외부환경에 보다 유연하게 대처할 수 있다는 것이다. 또한 기술 교체로 인해 기존기술이 갖고 있던 학습효과가 상쇄됨으로 인한 생산성 저하문제를 해결하기 위해 신기술도입이 점진적으로 일어난다는 것이다. Isoar 1. Background and objective of this study In 2005, a 'study on a national vision of the hydrogen economy and the action plan' was conducted to set a roadmap on how hydrogen economy can be realized in Korea by 2040. According to the study, 207 trillion won should be invested to increase the portion of hydrogen energy in the final energy demand upto 15% by 2040. Based on the investment demand, the study analyzed the economic impact of the increase of hydrogen energy using input-output analysis. However, input-output analysis is based on simple assumptions which do not consider opportunity costs of investment, optimization behavior, or inter-sectoral equilibrium conditions. Therefore, input-output analysis is inclined to over-estimate the expected benefit from the investment on hydrogen technology. The purpose of this study is to estimate the economic impact of hydrogen economy by 2040 using a dynamic CGE (Computable General Equilibrium) model. The dynamic CGE model is expected to overcome the limit of input-output analysis, and reflect specific features of hydrogen technology such as learning effect, economy of scale (imperfect competition), and complementarity of various energy sources. Aggregation of industry in the model considers to split the industry into transportation, power generation, and all other industries, since hydrogen economy would affect transportation and power generation sectors through the application of HFCV(hydrogen fuel cell vehicle) and fuel cell for the power generation of household, commercial, and industry. As major features of this model, final energy consumption estimated by KEEI(Korea Energy Economics Institute) was applied and hydrogen supply predicted by the same approach was used as baseline scenario. Hydrogen was separated from new and renewable energy sectors in the production function, and hydrogen was assumed as substitute for fossil and new and renewable fuels in the transportation and power generation sectors. Based on the above assumption, the impact of hydrogen economy on the energy mix, energy supply and demand, household consumption, investment, GNP, and output of transportation and other industries. 2. Major Results Main economic features of hydrogen technology as a frontier technology are learning effect, energy complementarity, and economy of scale. Learning effect is observed in the introduction of new technology, which means that each stage of production including R&D, labor, capital, management has improvement through the accumulation of experience. Energy complementarity implies that a firm prefers to mix a spectrum of technology to prepare for future risk. Economy of scale occurs in the monopoly or imperfect competition. These factors are considered in the model. According to previous studies on the learning effect and complementarity between energy sources, learning effect reduces production cost of new technology, but the positive externality spreads over other companies without charge. Therefore it is not possible to obtain socially optimal level of promotion of new technology. Rivers and Jaccard (2006) claimed that government should intervene in the penetration of new technology to internalize the positive externality generated from learning effect. Their results show that economic incentive policy is always dominant, but RPS(Renewable Portfolio Standard) could be more effective. In addition, political acceptability and other principle might be more important than efficiency, which leads to make command and control policy more attractive in promoting new technology. Mulder et al. (2003) proposed 'complementarity' between energy sources and learning effect as major factors of 'paradox of energy efficiency'. More specifically, they argue that firms prefer diversified energy mix to monotonous one in order to hedge external shock. Also, firms introduce a new technology gradually for the purpose of minimizing low productivity due to the offset of learnin

지방정부의 역량강화 전략

배정환,최호택 한국행정학회 2010 한국행정학회 학술발표논문집 Vol.2010 No.-

Social Capital, Corruption, and Social Mobility: In the Preliminary Context of Cross-National Test

배정환 경찰대학 치안정책연구소 2021 치안정책연구 Vol.35 No.2

This study focuses on characteristics of bonding and bridging social capital and then discusses why the two forms of social capital have differing effects on corruption and social mobility. A cross-national analysis was provided using data from World Values Surveys and Corruption Perception Index. It found that bonding social capital has a positive association with corruption while bridging social capital appears to be negatively associated with corruption. In addition, bonding social capital indirectly hinder social mobility through corruption. Corruption, in a broad society, deters the equal dissemination of opportunity for individual to improve social position through their own effort.

저축은행 부도 확률의 결정 요인에 관한 패널 계량 분석

배정환 한국은행 2014 經濟分析 Vol.20 No.2

2011년 이후 저축은행이 대규모 부도사태를 초래함에 따라 막대한 공적 자금이 투입되었고, 서민들의 금융기관에 대한 불신은 가라앉지 않고 있다. 이에 본 연구는 저축은행의 부도 확률에 영향을 미치는 요인들을 수익률, 기본자본 비중, 유동성 비중, 규모변수, 시장 집중도, 대출 구조, 담보 대출 유형, 거시경제지표별로 구분하고, 2002∼2011년의 패널데이터를 구축하여 패널로짓모형으로 추정하였다. 패널 데이터의 이분산성 문제를 해결하기 위해 Bootstrapping기법과 Huber-White-Sandwich 추정법을 적용하였고, 자기 상관성 문제를 해결하기 위해 패널 GEE (Generalized Estimating Equations) 추정법을 적용하였다. 분석 결과 모든 모형에서 수익률, 기본자본비중, 유동성 비중, 기업대출 비중, 담보비중, 신용비중, 규모변수, 주택가격 증가율이 유의하게 나타났다. 또한 자산, 대출, 예금의 크기는 은행 부도확률과 U자형의 비선형관계를 가지며, 은행들이 평균적으로 적정 규모 이상으로 자산, 대출, 예금을 유지해온 것으로 나타났다. Since 2011, numerous Korean saving banks have confronted ‘default’ condition. This study examines major sources of affecting default probability of saving banks. Bootstrapping and Huber-White-Sandwich estimation methods were employed to solve the problem of heteroskedasticity and panel GEE (generalized Estimatin Equations) were applied to solve the problem of autocorrelation. The results show that profitability, basic capital ratio, liquidity, loan type, size, housing price growth rates are significant. Especially size variables have U shaped relations with the default probability and turning points of U curves show that banks have kept excessive sizes relative to proper levels on average.

원료의 안정적 확보 방안: 국내 농촌 경제 활성화와 연계한 에너지작물 경작 필요성 및 활성화 방안

배정환 한국화학공학회 2009 NICE Vol.27 No.6

호남선 KTX 완전개통에 따른 대중교통 수송분담률 예측

배정환,정해영 한국산업경제학회 2012 한국산업경제학회 정기학술발표대회 논문집 Vol.- No.추계

사회서비스 시장화와 사회적기업의 역할 확대

배정환 국제개발연구소 2011 사회적기업과 정책연구 Vol.1 No.1

본문 참고

수소제조 비용추정 : 화석연료를 중심으로

배정환,정경화,임송택,정윤화 에너지경제연구원 2007 연구보고서 Vol.2007 No.12

1. 연구 배경 및 목적 수소 및 연료전지 기술은 탄소에 기반한 중앙집중식 에너지공급 시스템을 수소에 기반한 분산형 에너지 공급 시스템으로 전환시킴으로써 지구온난화와 같은 전 지구적 위기와 대규모 정전사태로 인한 경제위기에 대비하기 위한 대체에너지 시스템으로 주목받고 있다. 그러나 수소 제조에 필요한 에너지는 아직까지 화석에너지인 천연가스나 석탄, 원자력 등이 주류를 이룰 것으로 예상되어 재생가능 에너지라고 분류하기는 어려운 점이 있다. 장기적으로는 수소를 제조하기 위해 풍력이나 바이오매스와 같은 재생가능에너지원을 적극적으로 활용해야 할 것이다. 현실적으로 수소를 제조하기 위한 주요 에너지원으로 천연가스와 석탄이 일반적으로 고려되고 있다. 그렇다면 수소 제조의 경제성과 환경성을 모두 고려할 때 천연가스와 석탄 가운데 어떤 에너지원이 더 우월하다고 할 수 있을 것인가? 본격적으로 수소-연료전지 기술에 막대한 투자를 하기에 앞서 이러한 질문에 대해 답할 수 있어야 할 것이다. 대부분의 신기술에 대한 투자는 비가역성(irreversibility)을 갖기 때문에 투자의 타당성을 평가하기 위한 다양한 측면의 분석이 필요하다. 본 연구의 목적은 천연가스를 이용한 스팀 메탄가스 개질법(natural gas reforming)에 의한 수소제조비용과 석탄가스화에 의한 수소제조비용을 추정하고, 향후 2030년까지의 비용을 추정하는 데에 있다. 또한 에너지투입에서 산출, 그리고 폐기에 이르기까지 전 과정에 대한 환경성과 에너지 효율성을 LCA(Lifee Cycle Assessment)를 이용하여 분석함으로써 경제성과 환경성을 모두 파악하려는 데에 있다. 이러한 경제성과 환경성에 대한 평가를 토대로 수소제조를 위한 에너지 믹스를 어떻게 구성해야할 것인지에 대한 답을 불완전하나마 밝히고자 하는 것이 최종 목적이라고 하겠다. 2. 주요 연구 내용 우선 수소제조를 위한 다양한 기술들에 대해 개관하고, 장단점을 상호 비교한다. 수소제조를 크게 중앙집중식과 분산형으로 구분하고, 에너지원별, 제조방식별로 구분하여 각 기술별 특징과 장단점을 분석한다. 다음으로 해외의 천연가스 및 석탄을 이용한 수소제조비용에 대한 선행연구를 분석한다. 이를 통해 본 연구에서 도출된 천연가스 및 석탄을 이용한 수소제조비용 추정결과와 비교해 봄으로써 본 연구의 신뢰성을 어느 정도 가늠할 수 있을 것으로 보인다. 세 번째로는 천연가스 및 석탄을 이용하여 수소를 제조할 경우 전 공정에 걸친 에너지 투입량, 이산화탄소 발생량, 주요 대기오염물질 배출량 등을 산출하여 시스템별로 비교한다. 이를 통해 어떤 시스템이 가장 에너지 투입 대비 효율적이며, 친환경적인지를 도출하고자 한다. 네 번째로는 천연가스와 석탄을 이용하여 수소 제조에 필요한 공정비용을 조사하고, 이를 바탕으로 단위당 수소 생산비용을 추정한다. 이를 위해 주요 투입 에너지원인 천연가스, 석탄, 전력의 미래 비용을 시계열 회귀분석을 통해 추정 한다. 분석의 대상이 되는 시스템으로는 천연가스 개질법의 경우 중앙집중식과 분산형으로 크게 구분하고, 다시 중앙집중식을 대규모 및 중규모로 구분한다. 또한 각 규모별로 탄소 포집분리기술(carbon capturing and sequestration: CCS)이 있을 경우와 없을 경우를 고려한다. 석탄가스화 기술의 경우에는 기술적 특성상 중앙집중식만 고려하고, CCS기술의 유무에 따라 구분한다. 다섯 번째로는 시뮬레이션을 통해 시스템별로 기술진보가 있는 경우와 탄소세가 부과될 경우를 감안한다. 기술진보에 대해서는 해당 시스템별로 생산규모 확대에 따라 설비의 설치비용이 저감된다고 가정하고, 이에 대한 저감량을 추정한다. 또한 투입되는 에너지가 기술진보에 따라 저감된다고 가정하고, 에너지 투입 감소량을 계산한다. 탄소세는 기존의 이산화탄소 배출권 거래시장의 거래가격에 기초하여 2030년까지의 거래가격을 추정하고, 이에 기초하여 산정한 탄소세율을 부과할 경우의 제조비용을 추정한다. 마지막으로는, 분석된 천연가스 개질법 및 석탄가스화에 1. Bac㎏round and objective of this study Recently, hydrogen energy is emerging as a new energy system substituting carbon-based energy system even if the substitution will not be realized in the near future. Hydrogen energy is efficient as well as clean when it is utilized in the final stage. However, major energy sources for producing hydrogen are natural gas and coal at present, and in this sense, hydrogen energy is not renewable, but depletable. When the production process is considered, it is difficult to regard hydrogen energy as clean and renewable energy. Now the question arises as following: Between coal and natural gas as energy sources of hydrogen production, which one is better in the sense of environmental as well as economic aspects? Since huge investment on a new technology is irreversible, we need to take no-regret strategy. In order to do that, it is necessary to compare and evaluate economic validity as well as environmental impacts of hydrogen production from coal and natural gas. If one energy source is found as more economically efficient as well as more environmental-friendly than the other one, investment should be made to the former energy source rather than the latter one. This research focuses on the estimation of production costs of hydrogen using coal and natural gas. More specifically, production costs of steam methane reforming and coal gasification are predicted until 2030. Secondly, energy efficiency and environmental impact of two production methods are compared for the two approaches using a life cycling assessment (LCA) analysis tool. Based on the cost estimation and LCA results, best choice is recommended. 2. Major Findings Major contents of this research include reviews on the technologies for producing hydrogen, overview of steam methane reforming(SMR) and coal gasification (CG), literature review of hydrogen production cost for the SMR and CG methods, simulation of hydrogen production cost, and LCA of the SMR and the CG approach. Prediction if SMR H₂ production costs We consider central system as well as on site system. Central system consists of large and middle size, with and without carbon capturing and sequestration (CCS). Prices of natural gas and electricity are predicted until 2030 using time series econometric methods. Technological progress on each facility in the SMR H₂ system is assumed. Accordingly, the production cost declines as the technological progress saves unit input costs as well as the magnitude of unit input. In addition to the technological progress, we include carbon tax scenario in the simulation. In the reference case without technological progress and carbon tax, natural gas input cost is the most significant factor in the estimation of production costs. In the middle and large scale, the proportion of natural gas price in the production cost is 64~83%, while the proportion is 39% in the on-site case. Central system with large scale shows the lowest production cost. The impact of CCS on the production cost is 50~60cents per ㎏ of hydrogen. The production cost of on-site system is the highest among the different systems, $3.3~4.0 per ㎏ of hydrogen higher compared to central system. However if we include infrastructure cost of central system, the whole cost will be considerably bigger. In the case of technological progress, capital costs of each facility decline after 2015 when the production of hydrogen is on the track. For the central system, the diminishing effect from technological progress is overwhelmed by the increasing effect of natural gas price. By the way, for the on-site system, the effect of technological progress dominates the increasing effect of natural gas price. Next, when carbon taxes are imposed on carbon emitted from the hydrogen production, the impact of carbon tax rate on the production cost was ignorable for the CCS case. In the case of technological progress, the effect of carbon taxes on the cost was reduced

사회취약계층의 보호정책 연구 - 북한이탈주민을 중심으로

배정환 국가위기관리학회 2011 국가위기관리학회 학술대회 Vol.2011 No.1

지방대학 교육역량을 활용한 방과후 학교 활성화 방안 : 대학주도 방과후 학교 사회적기업을 중심으로

배정환 국제개발연구소 2013 사회적기업과 정책연구 Vol.2 No.2

본문 참고