국내 철강업의 생산요소 간 비효율적 배분을 고려한 CO2 저감비용 산정 및 분석: 비용함수접근법

이명헌 ( Myung Hun Lee ) 한국환경경제학회·한국자원경제학회(구 한국환경경제학회) 2014 자원·환경경제연구 Vol.23 No.3

2015년부터 도입예정인 탄소 배출권거래제의 파급효과를 분석하는 데 있어서 산업별, 기업별 CO2 저감비용에 대한 정확한 산정이 요구된다. 기업이 환경규제 등 제약된 환경에서 생산 활동을 할 경우 생산요소의 투입과정에서 비효율적 배분으로 인한 생산비용의 증가가 초래되어 비용최소화 달성에 실패할 개연성이 높아진다. CO2 암묵가격을 측정한 기존 거리함수접근법은 투입요소 간 비효율적 배분 비용을 반영하지 못함에 따라 CO2 저감비용을 과소평가할 수 있다. 본 논문에서는 이러한 거리함수접근법의 한계를 극복하기 위하여 국내 철강업을 대상으로 비용함수접근법을 사용하여 1990-2010 기간 동안 투입요소 간 비효율적 배분 여부를 검증하고, CO2 한계저감비용을 추정하였다. 투입요소 간 배분 효율성 달성은 기각되었으며, 표본기간 동안 CO2 1톤 감축하는 데 연평균 92,000원의 비용을 지불한 것으로 나타났다. Analyzing the effects of carbon emissions trading, which is scheduled to be introduced in Korea in 2015, requires an accurate assessment of CO2 abatement costs by both industries and firms. Firms faced with regulatory constraints are unlikely to minimize their production costs due to rising production costs caused by allocative inefficiency of inputs. The use of a distance function would results in underestimation of CO2 abatement costs, because it fails to capture the allocative distortion costs. Recognizing the disadvantage of the previous approach, first, this paper tests for allocative efficiency of input for the Korean steel industry over the period 1990-2010, then derives the marginal CO2 abatement costs by applying a cost function approach. The hypothesis of allocative efficiency in inputs is rejected and the steel industry pays an annual average cost of 92,000 won in removing an additional ton of CO2 over the sample period.

이산화탄소 감축정책에 따른 OECD 국가들의 GDP 손실액 패턴 분석

이승완 ( Seung Wan Lee ),조용성 ( Yong Sung Cho ) 한국환경정책평가연구원 2007 환경정책연구 Vol.6 No.4

CGE모형을 이용하여 우리나라를 포함한 OECD 국가와 중국, 브라질 등 18개 국가를 대상으로 다양한 비율의 CO2 저감량이 할당되는 경우 그에 따라 예상되는 국가별 GDP손실액을 추정하고 그 결과를 이용하여 각국의 CO2 저감에 따른 총비용곡선, 한계비용곡선, 평균비용곡선의 형태를 비교하였다. 대다수 국가의 총비용곡선, 한계비용곡선 그리고 평균비용곡선은 우상향하는 형태를 나타내었으나 국가별로 실행가능한 저감영역이 다르고 또 각 함수의 기울기와 절편 등이 다르게 나타났다. 향후post-kyoto 온실가스감축 의무부담방안 협상 시 온실가스 저감에 따른 각국의 GDP손실액 유형을 고려하여 우리나라와 비슷한 패턴을 가지고 있는 국가들과 공동으로 의무부담방안을 모색하는 것이 필요하다. Most studies on CO2 abatement cost with a computational general equilibrium (CGE) model focus on a specific country. On the contrary, this study compares and analyses the CO2 abatement cost functions across 20 countries, consisting of OECD countries, China and Brazil, with a CGE model. For this purpose, we estimate the GDP loss from CO2 emission reduction, assuming the 4 sector model. Our findings show that those cost curves are convex but different among the countries. However, despite of the difference in the cost curves, we have found that one group of countries has the relatively constant average abatement cost and the other group has the increasing average cost. The reason why such a pattern occurs is explained in terms of the variations of value-added and Co2 emission coefficient by sector across the countries. As an environmental policy implication, this study presents information about which country is similar to one another in terms of the abatement cost.

온실가스 감축정책 시행 후 제조업의 이산화탄소 배출량 변화 분석

길은선 ( Eunsun Gil ),이슬기 ( Sul-Ki Lee ),임미라 ( Mira Rim ) 한국경제학회 2021 經濟學硏究 Vol.69 No.3

우리나라에서 배출되는 온실가스 중 절반가량을 차지하는 제조업 이산화탄소(CO₂) 배출량의 감축은 기후변화 대응 성패를 좌우할 핵심적인 요인이다. 온실가스 감축정책으로 인하여 제조업의 생산과정에서 배출되는 온실가스가 감소하는 지를 분석할 때, 에너지 총사용량으로는 충분히 통제되지 않는 내생성이 발생할 수 있다. 고용과 급여총액을 도구변수로 사용하여 산업ㆍ지역 연결 패널자료를 분석한 결과, 2015년 이후 산업부문 CO₂ 총배출량, 생산당 CO₂ 배출량, 에너지의 CO₂ 집약도가 모두 유의하게 증가하여 정책 기조와 반대되는 변화를 보였다. 다 배출업종 중 1차금속은 생산 대비 온실가스 배출량의 지역별 격차가 높으므로, 동일 업종 내 상대적 다배출 기업의 에너지 사용 저탄소화를 유도하기 위한 정책 설계가 필요하다. CO₂ emissions in Manufacturing industry account for about half of national greenhouse gas emissions in South Korea. To control for endogeneity between output and greenhouse gas emissions, this paper uses employment and total payroll as instrumental variables in an analysis of 2012-2018 linked panel data. Following the implementation of climate policy, CO₂ emissions from production activities in the manufacturing sector increased significantly, running counter to policy objectives. Since the primary metals industry shows a high degree of regional heterogeneity in carbon dioxide emissions relative to its production level, it is necessary to upgrade facilities and adopt technologies for particularly ‘brown’ firms.

Reducing Pollution Levels in the East Asian Region: Which Countries should Bear the Brunt?

Min Dong-Ki,Alexandre Repkine 동중앙아시아경상학회 2012 한몽경상학회 학술대회 Vol.2012 No.3

We apply Shephards dual lemma and the concept of multi-output distance function to the estimation of marginal abatement costs of CO2 emissions reduction in the developing part of the East Asian and Pacific region, also including Korea and Japan. We find that abatement costs are the highest for Japan, while they are the cheapest for the small island states and Mongolia. While the social planner would allocate the task of reducing the regional emissions levels by 30% (stipulated by the Copenhagen accord) to countries with the lowest marginal abatement costs, this approach will require complete elimination of industrial sector in most of the regions countries. We therefore suggest a more realistic scenario that involves placing a cap on the maximum amount of reduction by each individual country. In the long run, we argue that command and control policies of setting reduction targets will be less effective compared to the ones aimed at the reduction of marginal abatement costs.

Marginal Abatement Cost of CO2 Mitigation Options for the Residential Sector in Korea

정태용,박찬 한국경제연구학회 2017 Korea and the World Economy Vol.18 No.1

This paper is to address the potentials of GHG (greenhouse gas) emission reductions with energy-efficient technologies for estimating the marginal abatement cost (MAC) curve. In this paper, the Asia integrate model (AIM)/Enduse model was applied to estimate the abatement costs for the residential sector in Korea. Under the business-as-usual (BAU) scenario, energy services for the residential sector in Korea will increase, resulting in significant CO2 emissions in 2050. Under a GHG emission reduction scenario, it is found that most of GHG reduction in the residential sector could be feasible with reasonable abatement costs. The positive value of MAC provides the direction for implementing energy efficient technology to foster innovation.

방향성 벡터 일반화를 통한 이산화탄소의 한계저감비용 연구

( Alexandre Repkine ),민동기 ( Dong Ki Min ) 한국환경경제학회·한국자원경제학회(구 한국환경경제학회) 2013 자원·환경경제연구 Vol.22 No.3

기존 연구에서는 이산화탄소의 한계저감비용을 추정할 경우 쌍대성 이론에 근거하여 임의로 설정된 하나의 방향성 벡터(directional vector) 설정하였으나 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하고자 다양한 형태의 방향성 벡터를 사용하여 이산화탄소의 한계저감비용을 추정하였다. 기존의 방법론에서는 임의로 설정된 방향성 벡터가 한계저감비용 추정에 결정적인 역할을 하여 선택된 방향성 벡터에 따라 한계저감 비용 추정치가 상당한 차이가 있음을 알 수 있다. 그리고 45°의 방향성 벡터를 설정하는 경우에는 실제 이산화탄소 배출량 수준과는 다른 배출량 수준에서의 한계저감비용을 추정하게 되지만 본 연구에서 제안한 방법론에 의하여 추정된 한계저감비용은 실제 이산화탄소 배출량 수준에서 한계저감비용을 추정하여 보다 더 현실을 정확하게 반영하는 추정치이다. 새로운 방법론을 서유럽 국가에 적용하여 추정한 이산화탄소의 한계저감비용은 기존 방법론을 사용하는 경우에 비하여 적은 것으로 추정되었다. This study proposes an iterative approach to the estimation of the marginal abatement costs of undesirable outputs by computing the slope of the efficient production possibilities frontier on the basis of the efficient projection points generated by the directional output distance function approach due to Fare et al. (2005) based on duality theory. In case of the latter methodology, the estimated marginal abatement costs differ significantly depending on the choice of the directional output vector. In addition, depending on the curvature of the underlying PPF the efficient projection points may be located at a significant distance away from their actually observed counterparts. While it would be more logical to estimate marginal abatement costs as a PPF slope at a point corresponding to the actually observed emissions level, the methodology based on duality theory is likely to produce unstable results due to the problems associated with applying the theorem of implicit function differentiation. Since our methodology is not based on duality theory, our results are immune to both of these problems. We apply our methodology to a sample of Western European countries for the period of 1995-2011 to illustrate our approach.

우리나라 전력부문의 환경유해보조금 개편 효과분석: 산업용 교차보조금 개편을 중심으로

강만옥 ( Man Ok Kang ),황욱 ( Uk Hwang ) 한국환경정책평가연구원 2010 환경정책연구 Vol.9 No.1

고유가 시대인 현실에서 우리나라는 화석연료에 대한 의존도가 높아 저탄소 녹색성장이 가능한 경제사회 구조로의 전환이 시급하다. 현재 화석연료 사용과 관련된 보조금 개편은 환경에 유해한 투입요소에 대한 보조금을 감축 또는 제거하여 경제적 효율성을 제고하고 환경 피해를 완화시켜 사회 전체적으로 편익을 가져올 수 있는 Win-Win 효과가 기대되는 정책방안이다. 특히, 우리나라 전력부문에서 시행되는 보조금 제도 중에서 산업용, 농업용 및 심야전력에 대한 교차보조금의 경우, 전체 전력부문 보조금의 80% 이상을 차지하는 가장 큰 규모인데 본 논문은 전력부문 환경유해보조금 가운데 가장 큰 비중(연간 약 1조 6,583억원)을 차지하는 교차보조금 제도 중에서 산업용 전기의 환경유해보조금 개편 시 기대될 수 있는 파급효과를 가격탄력성 추정을 통해 파악하였다. 가격탄력성 추정에는 ARDL(자기회귀시차분포) 모형을 이용하였고, 기본 데이터는 1990년부터 2007년까지의 분기별 자료를 이용하였다. 본 연구에서 환경유해보조금 제거로 산업용 전력에 대한 연간 에너지 수요변화량은 -12,475,930MWh만큼 사용량이 감소할 것으로 추정되었으며, 이산화탄소 배출량의 경우를 보면 연간 2,644,897톤이 감소하는 것으로 추정되어 보조금 폐지가 이산화탄소 저감에 상당한 기여를 하는 것으로 나타났다. 또한 EU에서 제시한 오염물질 단위당 환경오염비용을 이용하여 배출저감량을 금액으로 환산하면 산업용 전력보조금 제거로 연간 약 1조 1,914억원의 환경개선편익 발생하는 것으로 나타났다. 그리고 이산화탄소의 경우 톤당 25유로를 적용하여 계산하면 산업용 전력보조금 제거로 연간 약 1,062억원의 환경개선편익이 발생하는 것으로 나타났다. Since the Republic of Korea is highly dependent on fossil fuels despite high oil prices, it urgently needs to renew its economic and social system to cut carbon emissions and achieve green growth. Therefore, reforming or eliminating subsidies related to the use of fossil fuels is a timely and oppropriate policy recommendation for Korea. It would be a win-win deal for Korean society as it would not only reduce the use of environmentally harmful fossil fuels but also enhance economic efficiency. In particular, cross-subsidies for industrial, agricultural and night thermal-storage power services make up more than 80 percent of all subsidies provided to the entire electric power industry sector of Korea. Of these cross-subsidies, this paper analyzes the electricity subsidy for industries, which takes up the largest share (about KRW 1.6583 trillion yearly), among the environmentally harmful subsidies in the electric power sector. Thus, the paper focuses on the analysis of ripple effect anticipated when this is reformed. To examine the effects of this subsidy reform, price elasticities were estimated using the ARDL (autoregressive distributed lag) model and quarterly data from 1990 to 2007. The main results of this study show that 1) annual energy demand for electric power in the industrial sector would drop by 12,475,930MWh and 2) CO2 emissions would plummet by 2,644,897 tons per year if the subsidy were reformed. We can deduct from this that the abolition of environmentally harmful subsidies in the electric power sector in the Republic of Korea would considerably contribute to CO2 emissions abatement in the country.

A Model of Tradable Pollution Permits with Application to the Korean Industrial Sectors

Alexandre Repkine,Dongki Min 동중앙아시아경상학회 2016 한몽경상학회 학술대회 Vol.2016 No.11

Valuation of marginal CO2 abatement options for electric power plants in Korea

박호정 null 2009 Energy Policy Vol.37 No.-

A Model of Supply and Demand for Tradable Pollution Permits with Application to the Korean Industrial Sectors

Alexandre Repkine,Dong-Ki Min 한국무역연구원 2017 무역연구 Vol.13 No.6

We suggest a model of supply and demand for tradable pollution permits based on the polluters’ marginal abatement cost (MAC) curves. Assuming linear MAC curves, we derive their parameters based on the estimates of directional output distance functions due to Färe, Grosskopf, Noh and Weber (2005). This model is then applied to the seven industrial sectors in Korea for the period between 2001 and 2009 assuming a target reduction level of the emissions of twenty percent. We find that the introduction of the tradable pollution permits system results in significant cost savings on the order of 46% to 80% of the opportunity costs that would be incurred in case the pollution levels were to be reduced by twenty percent by each enterprise in the economy. This study offers a practical way of estimating the amount by which the costs of reducing industrial pollution may be lowered as a result of the introduction of a system of tradable pollution permits.