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논문 기본 정보
- 자료유형
- 연구보고서
- 저자정보
- 발행연도
- 2008.12
- 수록면
- 1 - 289 (289page)
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1. 연구필요성 및 목적
기후변화협상과 교토의정서를 통해 전세계는 당면한 지구 온난화를 극복하기 위해 노력하고 있다. 특히 2012년 이후 선진국의 의무부담에 대한 협상이 UNFCCC(United Nations Convention on Climate Change) 차원의 특별작업반(Ad hoc Working Group)을 통하여 진행 되고 있으며, 2012년 이후 기후변화 대응 체제 구축을 위한 선진국과 개도국 등 모든 당사국들이 참여하는 '기후변화협약 이행 증진을 위한 기후변화에 대응한 장기협력 대화 채널'(Dialogue on long-term cooperative action to address climate change by enhancing implementation of the Convention)이 가동 중에 있다.
지금까지의 기후변화협상에 의하면 우리나라는 non-Annex Ⅰ 국가로서 현재 온실가스배출량 감축의 의무부담국(Annex Ⅰ 국가)에 속해 있지 않지만, 향후 협상 여하에 따라 의무부담국에 편입되거나 자발적 감축량을 설정하는 등 실질적인 온실가스 감축 정책을 추진해야 할 것으로 보인다. 한편 세계 10위의 온실가스 배출국인 우리나라도 온실가스 배출을 줄일 수 있는 경제시스템으로의 전환이 필요하다. 유럽 수출자동차, 항공운항 등에서는 직접적인 규제가 가시화되고, 국제회의 등에서는 자축 수출제품의 국제경쟁력을 고려하여 비 온실가스 감축의무부담국으로부터 수입하는 제품에 대한 규제의 펼요성 및 방안이 논의되고 있다.
이에 따라서 저탄소 경제시스템 구축을 통하여 지속적인 경제성장을 유지하고, 에너지 비용을 낮춤으로써 산업의 경쟁력을 제고하고 삶의 질을 높일 수 있는 경제-사회-환경 구축이 필요하다. 그리고 국내경제에 미치는 영향을 최소화하는 동시에 삶의 질을 높이는 효과를 극대화하기 위해서는 사전에 중장기적 저탄소 경제로의 이행에 관한 목표와 전략을 수립하여 이를 지속적으로 평가하며 이행해야 한다.
저탄소형 경제시스템으로의 이행에 따른 기회비용 최소화를 위해서는 선진국들의 저탄소 경제로의 전환을 위한 정책목표, 추진전략, 기술개발 등을 분석하여 우리나라의 현실에 적합한 합리적인 정책대안을 발굴해야 한다. 또한 저탄소형 경제시스템으로의 전환에 따른 소득, 고용, 물가, 국제수지의 변화 등과 같은 경제적 파급효과를 분석하여 효율적이고 경제적 비용을 최소화할 수 있는 정책대안도 발굴해야 한다.
본 연구는 우리나라 경제시스템을 반영한 상향식, 하향식 경제모형에 적용 가능한 우리나라의 저탄소 경제시스템 전환목표, 이행정책 등에 관한 시나리오를 설정하여 이를 반영한 에너지 정책의 기본 방향을 설정하고자 한다. 우리나라 산업구조의 특성, 에너지의 높은 해외의존도, 국내 에너지자원 개발계획, 국내의 오염물질 저감을 위한 환경규제정책, 에너지자원기술개발 및 투자 정책 그리고 이러한 산업 구조, 정책의 변화에 대한 예측치를 반영하여 우리나라의 특성에 부합할 수 있는 저탄소경제시스템에 대한 실체를 규명한다.
한편 해외 선진국들의 저탄소 경제로의 이행을 위한 목표설정, 추진전략 등에 대한 사례분석을 통하여 우리나라에 적용 가능한 목표 및 정책에 대한 시사점을 도출한다. 그리고 지속적인 경제성장과 비용효과적인 저탄소 경제로의 이행을 위한 에너지효율 개선기술, 온실가스와 오염물질 감축기술 등의 개발, 보급에 대한 실증 분석을 통하여 향후 예상되는 기술개발에 대한 효과를 분석한다. 이와 더불어 국내외 온실가스 감축, 에너지효율 개선 등의 기술개발에 대한 국제 동향 및 전망자료 둥을 활용하여 기술개발의 방향 및 이로 인한 저탄소 경제로의 전환비용 저감효과 등을 추론한다.
저탄소 경제시스템의 목표, 이를 달성하기 위한 정책대안에 관한 시나리오를 설정하여 상향식-하향식 경제모형에 적용할 수 있는 기반을 구축한다. 이를 위해서 저탄소 경제시스템 구축 관련 기술의 개발 동학을 설정하고 이를 하향식 및 상향식 모형에 적용할 수 있도록 구체적인 저탄소 시나리오를 산출한다. 내생적 경제성장모형에서의 기술의 역할에 대한 이론적ㆍ실증적 자료를 검토하고 기술개발의 내생화에 대한 실증적 관계를 규명한다. 즉 기술진보을 반영한 일반균형 모형을 구축하며, 이에 따른 경제적ㆍ사회적 비용효과를 추정한다.
2. 주요 연구내용
우리나라의 저탄소 정책은 배출구조에서 보듯이 에너지, 산업공정, 농업, 폐기물 등 부문별로 이루어진다. 그러나 에너지 연소에서 나오는 배출량이 전체 배출량의 84.3%를 차지하고 있어 실질적인 온실가스 배출량 저감 정책은 에너지 정책에 초점을 맞추어야 한다. 이는 EU와 일본의 사례에서도 마찬가지이다. 에너지 부문에 대한 대책은 크게 에너지공급에 대한 대책과 에너지수요에 대한 대책으로 나누어질 수 있다. 에너지공급은 발전부문의 에너지 믹스 구조를 향후에 어떻게 저탄소 구조로 가져가느냐가 관건이다. 이를 위해서 ED와 일본은 재생에너지의 비율을 목표연도까지 향상시키는 정책을 취하고 있다. ED는 2020년까지 20%로 확대하며, 일본은 향후 핵발전, 신재생에너지, 바이오매스 등을 확대할 계획이다. 에너지수요에 대한 대책은 부문별로 이루어질 수 있다. 에너지수요는 산업부문, 수송부문, 가정 및 상업부문 등으로 나누어진다. 산업부문은 EU의 경우에는 배출권거래제를 통해서 배출량을 규제하고 있으며, 일본의 경우에는 직접적인 배출량 규제보다는, 에너지수요구조 변화(석탄, 석유 등 고탄소 연료에서 가스, 전력, 바이오매스 등 저탄소 연료로의 전환), 에너지 효율 향상, 산업구조조정(에너지 다소비 산업에서 에너지 저소비 산업으로의 전환, 즉 서비스 산업의 확대) 등의 정책을 취할 계획이다.
수송부문은 EU의 경우에는 승용차에 대한 배출량 규제, 연료에 대한 세제 등 저탄소 정책을 추진 중이거나 계획 중에 있다. 일본의 경우에는 에너지수요의 다변화(수소자동차, 바이오연료, 전기자동차 등의 확대), 에너지 효율 향상, 이동처리축소(압축 도시 등 주거환경 개선을 통한 에너지 소비의 감소) 등의 정책을 추진할 계획이다.
가정 및 상업부문에서는 EU는 빌딩의 에너지 효율 향상 및 절약 등의 정책을 통해서 에너지수요를 줄일 계획이다. 일본도 이 부문에서는 고단열 건축 및 재건축, BEMS(Building Energy Management System) 등 에너지효율 향상 및 절약 정책을 통해서 배출량을 줄일 계획이다.
한편 저탄소 경제시스템을 구현하기 위해서는 에너지 수급에 대한 다양한 정책 및 조치뿐만 아니라 관련 기술개발에 의해서도 온실가스를 저감할 수 있다. IEA가 전망한 바에 의하면, BLUE Map시나리오에서는 2050년까지 현재 전 세계 온실가스 배출수준의 절반으로 온실가스 배출량을 감축시킬 수 있다. [그림 Ⅲ-21]에 의하면 BlUE Map시나리오에서의 온실가스 감축에서는 최종 연료 효율이 24%, 최종 전력 효율이 12%, 연료전환이 11%, 발전효율과 연료전환이 7%, 신재생에 21%, 핵연료 6%, CCS 관련기술 적용이 19% 기여한다. 그러나 이러한 기술이 실현되기 위해서는 전 세계적으로 13조 2,000억에 서 15조 8,100억 원의 RDD&D(Research Development & Diffusion)의 기술개발자금이 필요하다.
한편 본 연구에서는 우리나라의 에너지효율에 대한 투자와 에너지 효율과의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과에 의하면 합리화 투자액이 1% 증가하면 에너지원단위는 약 0.233% 개선되는 것으로 추정 되었다. 그리고 감가상각률 10% 기준으로 합리화 자본스톡이 1% 증가하면 에너지원단위는 약 0.131% 감소하는 것으로 나타나며, 감가 상각률 15% 기준으로 합리화 자본 스톡이 1% 증가하면 에너지원단위는 약 0.155% 감소하는 것으로 나타났다. 향후 연구에서는 이러한 분석결과를 토대로 기술개발 효과성이 온실가스 저감 정책과 결합할 때 경제에 미치는 영향을 분석할 것이다.
기술진보가 얼마나 온실가스 감축 정책의 경제적 비용을 감소시킬 수 있는가에 대해서는 일반균형분석을 통해서 살펴보았다. 기술진보가 있는 모형이 기술진보가 없는 모형보다 탄소비용을 저감할 수 있다는 것을 실증적으로 보여주었다. 이 연구는 외국의 문헌에서 증명 되었지만 실질적으로 우리나라의 저감 정책에 대해서 분석을 하였다는 데 그 의의를 찾을 수 있다. 한편 기술개발이 있는 모형이 기술 개발이 없는 모형보다 온실가스 감축정책에 의해서 우리나라의 GDP감소율을 더 크게 만들었는데, 이는 기술진보가 우리나라보다 빠른 국가들이 우리나라와 같이 기술진보가 그 나라들보다 낮은 국가들의 경제적인 비용 감소 효과를 반감시켰기 때문이다. 특히 해외 무역의존도가 큰 우리나라의 경우에는 다른 국가들보다 기술진보가 더 빨라야만 전 세계 온실가스 감축 규제에서 상대적인 이익을 더 보게 될 것이다. 이는 향후 기술개발에 대한 투자가 다른 국가들보다 더 앞서야 한다는 의견에 당위성을 부여한다.
우리나라도 2008년 들어서 기후변화에 대한 적극적인 정책들을 추진하기 시작하였다. 2008년 하반기에 '제1차 국가에너지기본계획'과 '기후변화대응 종합기본계획'이 수립되었다. 특히 '제1차 국가에너지 기본계획'에서는 2030년까지 우리나라 에너지 수급에 대한 비전을 제시함으로써 기후변화에 대한 적극적인 대응책을 마련하였다. 그러나 이러한 비전이 실제로 실현될지는 향후 경제적인 여건과 여러 전 제조건들이 실제로 얼만큼 실현되느냐에 달려 있다. 결국 온실가스 배출의 80% 이상을 배출하는 우리나라 에너지수요에 대한 구체적인 비전을 제시하였다는 데 그 의의가 있다. '기후변화대응 종합기본계획'은 지금까지 각 부문별로 진행되던 저탄소 대책들이 종합적으로 검토되었다는 데 그 의의가 있다. 그러나 주요 대책들은 저탄소 경제시스템 구축을 위한 중장기적인 비전을 제시하고 있다기보다는 단기적인 조치에 치중한 편이다.
이러한 여러 가지 정책을 종합하여 우리나라의 저탄소 경제시스템 구축을 위한 시나리오를 제시해 보았다. 향후 저탄소 경제시스템 구축시나리오의 주요 내용을 보면, IPCC가 제시한 개발도상국의 온실가스 감축 시나리오를 반영해 볼 때, 2030년까지는 BAU대비 15~30% 감축, 2050년에는 BAU대비 40~60% 감축이라는 목표를 상정할 수 있다. 경제적인 감축수준인 배출권거래제와 탄소세는 이러한 국가목표를 달성할 수 있도록 설계되어야 한다. 저탄소기술개발에 대한 효과는 매우 장기적이다. 가까운 시일 내에 현실화되기 힘들고 불확실성이 높기 때문에 장기적으로 정책을 이끌어나가야 한다. '제1차 국가에너지기본계획'에 의하면 저탄소 에너지 믹스는 향후 신재생에너지와 원자력을 확대해 나간다. 에너지원단위도 2006년 0.347에서 2020년에는 0.252, 2030년에는 0.211로 개선할 계획이다. 수송부문에서는 바이오연료의 사용을 확대하고 철도, 버스 등의 대중교통수단을 확대할 방침이다.
3. 연구결과 및 정책제언
본 연구의 정책시사점은 다음과 같다. 첫째, 향후 온실가스 감축 기술개발이 저탄소 경제시스템 구축에서 중요한 역할을 할 것이라는 것이다. IEA와 IPCC의 보고서에서도 언급한 바와 같이 기술개발에 의한 온실가스 감축 잠재량은 매우 크다. 그리고 기술진보를 고려한 CGE 분석결과를 보더라도 기술진보는 향후 온실가스 감축비용을 감소시키는 효과가 있다. 우리나라 온실가스 감축 기술개발 체계는 현재 '제1차 국가에너지기본계획', '기후변화대응 종합기본계획', '제4차 에너지이용합리화기본계획', '제3차 신재생에너지 기술개발 및 이용ㆍ보급 기본계획(안)' 등에 산재해 있다. 저탄소 경제시스템 구축을 위해서는 여러 가지 계획에 산재해 있는 온실가스 감축 기술개발 체제를 하나로 통합하여 기후변화 대응 차원에서 효과적으로 관리하고 평가할 수 있는 시스템을 마련하여야 할 것이다. 이를 위해서는 우리나라의 중장기 저탄소 목표에 부합하는 기술개발 로드맵이 마련되어야 할 것이다. 그리고 현재 국내에서 진행되고 있는 여러 가지 온실가스 감축 기술에 대한 비용 편익 분석을 통하여 가장 비용 효과적으로 할 수 있는 기술개발에 대한 우선순위를 산정해야 할 것이다.
둘째, 우리나라가 감당할 수 있는 기술을 찾아내어 비용효과적으로 저탄소 경제시스템 구축에 활용하여야 한다는 것이다. 기술개발에는 많은 비용이 들며, 이러한 비용을 지불하고 저탄소 경제시스템을 구축할 수 있는 잠재력을 가진 국가는 몇몇 선진국에 불과하다. 우리나라가 저탄소 경제시스템에 필요한 모든 기술을 개발할 수도 없고 여건도 되지 못한다. 따라서 우리나라가 할 수 있는 기술을 밝혀내고 이를 체계적으로 관리할 수 있는 시스템을 마련하고 기술개발 지원을 확대해야 할 것이다. 우리나라가 할 수 없는 일부 기술은 선진국과 전략적 협력을 해야 할 것이며 우리나라가 보유한 일부 기술은 수출산업화해야 할 것이다.
셋째, IPCC 제4차 보고서에서 나타난바와 같이 정부주도의 기술개발이 아니라 시장주도의 기술개발이 이루어지기 위해서는 탄소시장이 형성되어야 한다. 탄소가격에 따라서 시장에서 개발될 수 있는 기술의 종류도 달라지며, 기술의 종류에 따른 온실가스 감축 잠재량도 달라지는 것이다. 따라서 온실가스 저감 기술개발에 대한 인센티브는 정부가 부여할 수도 있지만 이는 분명히 한계가 있으며, 이러한 한계를 극복하기 위해서는 목표로 하고 있는 저탄소 경제시스템에서의 탄소가격에 대한 시그널을 마련할 수 있는 체계가 필요하다. 이러한 체계는 탄소세나 배출권거래제를 통해서 할 수 있다. 다시 말하면 탄소세나 배출권거래제는 그 자체로 온실가스 감축효과가 있을 뿐만 아니라 온실가스 감축 기술개발도 유도할 수 있다.
넷째, 저탄소 경제시스템을 구축하기 위해서는 명확한 국가목표가 수립되어야 할 것이다. 2009년 말까지 post2012에 대한 국제협상이 UN에서 진행되고 있지만 그 전에 우리나라의 특성을 반영한 비용 효과적인 감축수단에 대해 분석하고 이에 기반한 국가목표를 수립하여야 한다. 명확한 목표 없이는 구체적인 수단도 효과적으로 수립될 수 없기 때문이다. 현재 우리나라의 저탄소 경제시스템에 가장 부합 하는 목표는 ‘제1차 국가에너지기본계획’에 제시되어 있지만 이는 에너지부문에 국한된 장기 계획이다. 따라서 경제시스템 전반에서 저 탄소 목표를 달성하기 위해서는 경제 전반적인 차원에서 저탄소 경제시스템 전환이 이루어져야 할 것이다. 이러한 전략 수립을 위해서 일본의 ‘저탄소사회(Low Carbon Society) 시나리오’를 참조할 필요 가있다.
본 연구의 한계는 크게 두 가지 측면에서 제시할 수 있다. 첫째, 기술진보를 모형에 반영할 때 과거의 기술진보에 대한 계량적인 분석결과를 바탕으로 했지만 외생적인 기술변화만을 고려했다는 점이다. 향후 연구에서는 기술개발 투자와 기술진보의 상관관계를 명시 적으로 일반균형모형에 적용함으로써 내생적인 기술변화도 고려하여 여러 가지 저탄소 정책에 대한 효과성을 분석해야 할 것이다.
둘째, 본 연구에서 제시한 정책시나리오는 지금까지 정부가 마련하였거나 추진 중인 정책을 바탕으로 외부환경을 고려하여 작성하였다. 우리나라의 중장기적인 감축목표가 가시화되는, 즉 post 2012협상이 마무리되는 시점을 기점으로는 목표 달성을 위해 비용효과적으로 추진할 수 있는 수단들을 더욱 구체화할 수 있을 것이다. 그러나 현 시점에서 아직 도입되지 않거나 검토단계에 있는 정책수단들을 시나리오로 제시하는 것은 비현실적일 수 있다는 것이 본 연구자의 의견이다.
1. Research Purpose
Through a series of climate change negotiations and the Kyoto protocol, great efforts have been made worldwide to address the issue of global warming. In particular, The negotiations on post 2012 further commitments for developed countries has been continued through the Ad Hoc Working Group on Further Commitments for Annex Ⅰ Parties under the Kyoto Protocol(AWG-KP). In addition, Ad Hoc Working Group on Long-term Cooperative Action under the Convention(AWG-LCA) by enhancing the implementation of the Convention attended by all the nations concerned including developed countries and developing countries to establish the scheme for addressing climate change by 2012 is now in operation.
Based on the climate change negotiations to date, Korea is currently exempted from the obligation to reduce greenhouse gas(GHG) emission as a non-Annex Ⅰ party. Sooner or later, Korea is expected to promote a substantial greenhouse gas reduction policy since it is likely to be classified as an Annex Ⅰ nation depending on the negotiations in the future or obliged to take a preparatory step toward cutting down its emission volume voluntarily. On the other hand, as the 10th largest producer of greenhouse gas, Korea needs to adopt an appropriate economic system that can reduce the emission of greenhouse gas. In this situation, for the automobiles exported to Europe, air transportation, etc., direct control is visualized. Furthermore, in international conferences, etc., the necessity and method of regulation of goods imported from non-Annex Ⅰ parties are discussed considering the international competitiveness of their own exported products.
Therefore, there is a need to maintain continued economic growth through the low-carbon economic system and establish an economy-society-environment system that can improve the competitiveness of the industry and enhance the quality of life by lowering the energy cost. To minimize the influence on the domestic economy as well as maximize the effect of raising the quality of life, establishing the objective and strategy related to the shift to the mid-/long-term low-carbon economy and assessing/ implementing it successively are inevitable.
Minimizing the opportunity cost in accordance with the shift to the low-carbon economic system requires exploring an alternative policy that is appropriate and reasonable for the reality of Korea by analyzing the status of advanced nations in terms of their policy objective, strategy promoted, technical strategy, etc., vis-a-vis the low-carbon economy.
Furthermore, exploring an alternative policy that can minimize the economic cost by analyzing the economic ripple effects such as changes in income, employment, price, international balance of payments, etc., is essential.
Therefore, this study sought to establish a scenario concerning the objective and implementation policy of Korea to shift to the low-carbon economic system applicable to the Bottom-up & Top-down Economic Models reflecting the economic system of Korea as well as the basic direction of the energy policy reflecting such. Furthermore, it aimed at exploring the substance of the low-carbon economic system that can adapt itself to the characteristics of Korea by reflecting the nature of the nation's industrial structure, high energy dependence on foreign sources, nation's plan to develop energy resources, policy of environment control to reduce domestic pollutants, policy for development and investment related to energy resource technology, and prediction of changes in these industrial structures and policies.
In addition, this study intended to draw implications related to the objective and policy applicable to Korea through an exemplary analysis of the objective setting, strategy promotion, etc., of advanced nations vis-a-vis their low-carbon economy and analyze further the effect on the expected technical development in the future through an actual analysis of energy efficiency-improving technology and development/ distribution of the technology of reducing greenhouse gases and pollutants aimed at continued economic growth and cost-effective low-carbon economy. Finally, this study sought to determine the direction of technical development and associated effect of cost reduction on the conversion into a low-carbon economy in keeping with the international trend and prospect of technical development such as greenhouse gas reduction at home and abroad, energy efficiency improvement, etc.
This study also established the base that is applicable to the Bottom-up & Top-down Economic Models by setting the objective of the low-carbon economy and scenario on the alternative policy to achieve such. Toward this end, the development dynamics of technology related to the establishment of the low-carbon economic system were established, and a concrete low-carbon scenario was calculated to enable its proper application to the Bottom-up & Top-down Economic Models. In addition, theoretical and actual evidentiary data on the role of technology in the endogenous economic growth model were reviewed. The actual relations with the endogenization of technical development were also explored. In other words, the general equilibrium model reflecting advanced technology was established, and the effects of associated economic and social costs were estimated.
2. Summary
Judging from its structure of emission, the low-carbon policy of Korea is implemented by sectors such as energy, industrial process, agriculture, waste materials, etc. Note, however, that emission from energy combustion makes up 84.3 % of the total emission; hence the need for the actual policy for reducing greenhouse gas emission to focus on the energy policy. The same is true in the case of EU and Japan. Measures in the energy sector can be divided into those against energy supply and energy demand. The key in the energy supply sector is how to transform the energy mix structure in the power generation sector into a low-carbon structure in the future. Toward this end, EU and Japan maintain the policy of maximizing the ratio of renewable energy until the targeted year. EU plans to expand it to 20% by 2020, with Japan set to expand its nuclear power, new and renewable energy, bio mass, etc., sectors in the future.
The measures against energy demand can be achieved by sector. Energy demand is divided into the industry, transportation, residential, commerce, etc., sectors. EU controls emission through the Emissions Trading Scheme, whereas Japan plans to implement policies such as change in the energy demand structure (conversion from high-carbon fuel such as coal, petroleum, etc., to low-carbon fuel such as gas, power, bio mass, etc.), improvement of energy efficiency, and adjustment of the industrial structure (conversion from high energy-consuming industry to low energy-consuming industry, i.e., expansion of the service industry) rather than the direct control of emission.
In the transportation sector, EU is currently promoting or planning the low-carbon policy such as emission control for passenger vehicles, scheme on fuel taxation, etc. In this sector, Japan is going to promote policies such as diversification of energy demand (expansion of hydrogen fuel-powered car, bio fuel, electric car, etc.), improvement of energy efficiency, reduction of traveling distance (reduction of energy consumption through the improvement of the residential environment such as compact city, etc.).
In the residential and commerce sectors, EU plans to reduce energy demand through policies such as improving the energy efficiency and conservation of the building, etc. On the other hand, Japan is going to reduce emission through policies of improving energy efficiency and conservation such as high-insulation construction and remodeling, BEMS(Building Energy Management System), etc.
In materializing the low-carbon economic system, greenhouse gas can be reduced by developing the relevant technology and establishing a variety of policies and measures for energy demand and supply. According to the prediction of IEA in the BLUE Map scenario, greenhouse gas emission can be reduced to half the current volume of greenhouse gas emission worldwide by 2050. As shown in [Figure Ⅲ-21], the contribution to greenhouse gas reduction based on the BLUE Map scenario consists of final fuel efficiency(24%), final power efficiency(12%), fuel conversion(l1%), power generation efficiency and associated fuel conversion(7%), new and renewable energy(21%), nuclear fuel (6%), and application of CCS-related technology(19%). Nevertheless, the KRW 13.20~15.81 trillion technical development fund for RDD&D (Research Development & Diffusion) worldwide is a must if such technology is to be materialized.
In contrast, in this study, the correlations between investment in energy efficiency and energy efficiency in Korea were analyzed. As a result, increasing rationalization investment by 1 % was found to enable improving energy intensity by approx. 0.233%. Furthermore, the 1% increase in rationalization capital stock based on a depreciation ratio of 10% was believed to be related to the decrease in energy intensity by approx. 0.131%, and the 1% increase in rationalization capital stock based on a depreciation ratio of 15%, to the decrease in energy intensity by approx. 0.155%. In future research, the influence on the economy when the technology development effect is combined with the greenhouse gas reduction policy shall be analyzed based on these results.
How technology evolution can reduce the economic cost of the greenhouse gas reduction policy was investigated through a general equilibrium analysis. Results showed that the model with technology evolution could reduce carbon costs better than that without technology evolution based on actual proof. This research is backed by foreign literature; still, the fact that the analysis was conducted on the reduction policy of Korea makes it more meaningful. On the other hand, the model with technology development showed a higher rate of GDP reduction in Korea through the greenhouse gas reduction policy compared to the model without technology development. This was because nations with higher level of technology evolution than Korea slashed by half the economic costs of nations with lower rate of advanced technology such as Korea. In particular, countries with relatively higher dependence on overseas trade such as Korea will enjoy related benefits amid the worldwide greenhouse gas reduction control subject to the advancement of technology at a quicker pace than other countries. This justifies the opinion that greater investment in future technology development is inevitable in Korea compared to other countries.
Korea has begun to establish active policies for climate change since 2008, with the '1st Basic National Energy Plan' and , Comprehensive Plan for Combating Climate Change' established in the second half of 2008. In particular, the "lst Basic National Energy Plan' suggested the vision for energy demand and supply in Korea until 2030 as well as active measures against climate change. Nevertheless, whether such vision will be materialized or not depends on how much of the required economic situation and several prior conditions will be realized. Still, the fact that it suggested the concrete vision for energy demand of Korea -- which is responsible for at least 80% of the total greenhouse gas emission -- is meaningful. The significance of the 'Comprehensive Plan for Combating Climate Change' lies in the fact that the low-carbon policies that have been pursued by sectors to date were reviewed in a comprehensive manner. Nevertheless, the major measures seemed to have focused on short-term measures instead of suggesting the mid-/long-term vision for establishing the low-carbon economic system.
Centered on these several policies, the scenario for establishing Korea's low-carbon economic system was suggested in this study. According to the major description of the scenario for establishing the future low-carbon economic system, the objective of reduction in view of the GHG reduction scenario of developing countries as suggested by IPCC could be considered to be 15~30% against BAD by 2030 and 40~60% against BAD by 2050. The Emissions Trading Scheme and carbon taxation scheme -- which are considered to be at the economic reduction level -- should be devised to achieve these national objectives. The effect of low-carbon technology development should be considered on a long-term basis. Since such cannot be materialized in the near future, and given its high uncertainty, a long-term policy should be implemented. According to the '1st Basic National Energy Plan' the low-carbon energy mix policy seeks to expand new and renewable energy and nuclear energy in the future. Energy intensity will also be improved from 0.347 in 2006 to 0.252 in 2020 and 0.211 in 2030. In the transportation sector, the use of bio fuel will be expanded; ditto for public transportation means such as railways, buses, etc.
3. Research Results and Policy Suggestions
The following are the policy implications derived from this study:
First, the development of future GHG-reducing technologies will play an important role in the establishment of a low-carbon economic system. As mentioned in the IEA and IPCC reports, GHG reduction through technology development is truly promising. Moreover, based on the result of the CGE analysis considering technology evolution, technology evolution influences the cost of GHG reduction in the future. The scheme for developing GHG-reducing technologies in Korea is currently distributed in the '1st Basic National Energy Plan', 'Comprehensive Plan for Combating Climate Change'. '4th Basic Energy Usage Rationalization Plan', '3rd Basic Plan for New and Renewable Energy Technology Development and Usage/Distribution (draft)', etc. Building the low-carbon economic system requires incorporating such schemes for developing GHG-reducing technologies as distributed in several plans into only one scheme and establishing a system that can manage and assess such effectively vis-a-vis overcoming the future climate change. Toward this end, preparing the road map for technology development in compliance with the mid-/long-term low-carbon scheme target of Korea is essential. Furthermore, for technology development to be realized in the most effective manner, priority should be estimated through the benefit/cost analysis for the several GHG-reducing technologies that are currently being developed in Korea.
Second, there is a need to find out which technology can be managed by Korea and to utilize such in the establishment of a low-carbon economic system in a cost-effective manner. Technology development requires massive cost; only a few advanced countries are capable of building a low-carbon economic system at such cost. It is impossible for Korea to develop all the technologies required for a low-carbon economic system, and no such environment has been created yet; hence the need to identify which technology can be managed by Korea, establish the system for managing such in a systematic manner, and expand the support for technology development. For the technologies that cannot be developed by Korea, collaboration with advanced countries in terms of strategy shall be pursued; other technologies owned by Korea should be promoted as an export industry.
Third, as shown in the 4th IPCC report, promoting market-driven technology development instead of the government-driven technology one necessitates creating and developing the carbon market. The kind of technology developed in the market can be changed depending on the carbon price; ditto for the potential reduction of GHG depending on the type of technology. Accordingly, the incentive for GHG-reducing technology development can be given by the government, although this apparently carries a certain limit. Overcoming such restriction requires having in place a system that can prepare the signal for carbon pricing related to the targeted low-carbon economic system. This system could be made available through carbon taxation or Emissions Trading Scheme. In other words, carbon taxation or Emissions Trading Scheme itself has the effect of GHG reduction as well as the potential to translate into the development of GHG-reducing technologies.
Fourth, building the low-carbon economic system requires establishing a clear national objective. By the end of 2009, international negotiations on post-20l2 shall be commenced in the UN; note, however, that the analysis of the cost-effective reduction method reflecting the national characteristics of Korea and corresponding national objective should be established, since no concrete means can be established effectively without a clear objective. Currently, an objective that can adapt itself to Korea's low-carbon economic system is suggested in the '1st Basic National Energy Plan' although it focuses on the long-term plan limited to the energy sector only. Therefore, achieving the low-carbon objective from the general aspect of the economy requires completely shifting to the low-carbon economic system. Establishing such strategy necessitates referring to the 'Low-Carbon Society' scenario of Japan.
As a limitation of this study, research was conducted based on the metric analytical results on the past advancement of technology in the course of reflecting the advancement of technology on the model, yet only the extraneous change in technology was considered. In future research, expressly applying the correlations between technology development investment and technology evolution to the general equilibrium model would be necessary; ditto for analyzing the effect on a variety of low-carbon policies considering the endogenous change in technology.
Second, the policy scenario suggested in this study was established considering the external environment based on policies already promoted or those under promotion by the government. From the time Korea's mid-/long-term reduction objective is visualized, i.e., post-2012 negotiations are finalized, the means that can be promoted in a cost-effective manner to achieve the objective could be established more concretely. Nevertheless, the researcher believes that suggesting policies that have not been introduced yet or those under review at this moment as the scenario is unrealistic.
기후변화협상과 교토의정서를 통해 전세계는 당면한 지구 온난화를 극복하기 위해 노력하고 있다. 특히 2012년 이후 선진국의 의무부담에 대한 협상이 UNFCCC(United Nations Convention on Climate Change) 차원의 특별작업반(Ad hoc Working Group)을 통하여 진행 되고 있으며, 2012년 이후 기후변화 대응 체제 구축을 위한 선진국과 개도국 등 모든 당사국들이 참여하는 '기후변화협약 이행 증진을 위한 기후변화에 대응한 장기협력 대화 채널'(Dialogue on long-term cooperative action to address climate change by enhancing implementation of the Convention)이 가동 중에 있다.
지금까지의 기후변화협상에 의하면 우리나라는 non-Annex Ⅰ 국가로서 현재 온실가스배출량 감축의 의무부담국(Annex Ⅰ 국가)에 속해 있지 않지만, 향후 협상 여하에 따라 의무부담국에 편입되거나 자발적 감축량을 설정하는 등 실질적인 온실가스 감축 정책을 추진해야 할 것으로 보인다. 한편 세계 10위의 온실가스 배출국인 우리나라도 온실가스 배출을 줄일 수 있는 경제시스템으로의 전환이 필요하다. 유럽 수출자동차, 항공운항 등에서는 직접적인 규제가 가시화되고, 국제회의 등에서는 자축 수출제품의 국제경쟁력을 고려하여 비 온실가스 감축의무부담국으로부터 수입하는 제품에 대한 규제의 펼요성 및 방안이 논의되고 있다.
이에 따라서 저탄소 경제시스템 구축을 통하여 지속적인 경제성장을 유지하고, 에너지 비용을 낮춤으로써 산업의 경쟁력을 제고하고 삶의 질을 높일 수 있는 경제-사회-환경 구축이 필요하다. 그리고 국내경제에 미치는 영향을 최소화하는 동시에 삶의 질을 높이는 효과를 극대화하기 위해서는 사전에 중장기적 저탄소 경제로의 이행에 관한 목표와 전략을 수립하여 이를 지속적으로 평가하며 이행해야 한다.
저탄소형 경제시스템으로의 이행에 따른 기회비용 최소화를 위해서는 선진국들의 저탄소 경제로의 전환을 위한 정책목표, 추진전략, 기술개발 등을 분석하여 우리나라의 현실에 적합한 합리적인 정책대안을 발굴해야 한다. 또한 저탄소형 경제시스템으로의 전환에 따른 소득, 고용, 물가, 국제수지의 변화 등과 같은 경제적 파급효과를 분석하여 효율적이고 경제적 비용을 최소화할 수 있는 정책대안도 발굴해야 한다.
본 연구는 우리나라 경제시스템을 반영한 상향식, 하향식 경제모형에 적용 가능한 우리나라의 저탄소 경제시스템 전환목표, 이행정책 등에 관한 시나리오를 설정하여 이를 반영한 에너지 정책의 기본 방향을 설정하고자 한다. 우리나라 산업구조의 특성, 에너지의 높은 해외의존도, 국내 에너지자원 개발계획, 국내의 오염물질 저감을 위한 환경규제정책, 에너지자원기술개발 및 투자 정책 그리고 이러한 산업 구조, 정책의 변화에 대한 예측치를 반영하여 우리나라의 특성에 부합할 수 있는 저탄소경제시스템에 대한 실체를 규명한다.
한편 해외 선진국들의 저탄소 경제로의 이행을 위한 목표설정, 추진전략 등에 대한 사례분석을 통하여 우리나라에 적용 가능한 목표 및 정책에 대한 시사점을 도출한다. 그리고 지속적인 경제성장과 비용효과적인 저탄소 경제로의 이행을 위한 에너지효율 개선기술, 온실가스와 오염물질 감축기술 등의 개발, 보급에 대한 실증 분석을 통하여 향후 예상되는 기술개발에 대한 효과를 분석한다. 이와 더불어 국내외 온실가스 감축, 에너지효율 개선 등의 기술개발에 대한 국제 동향 및 전망자료 둥을 활용하여 기술개발의 방향 및 이로 인한 저탄소 경제로의 전환비용 저감효과 등을 추론한다.
저탄소 경제시스템의 목표, 이를 달성하기 위한 정책대안에 관한 시나리오를 설정하여 상향식-하향식 경제모형에 적용할 수 있는 기반을 구축한다. 이를 위해서 저탄소 경제시스템 구축 관련 기술의 개발 동학을 설정하고 이를 하향식 및 상향식 모형에 적용할 수 있도록 구체적인 저탄소 시나리오를 산출한다. 내생적 경제성장모형에서의 기술의 역할에 대한 이론적ㆍ실증적 자료를 검토하고 기술개발의 내생화에 대한 실증적 관계를 규명한다. 즉 기술진보을 반영한 일반균형 모형을 구축하며, 이에 따른 경제적ㆍ사회적 비용효과를 추정한다.
2. 주요 연구내용
우리나라의 저탄소 정책은 배출구조에서 보듯이 에너지, 산업공정, 농업, 폐기물 등 부문별로 이루어진다. 그러나 에너지 연소에서 나오는 배출량이 전체 배출량의 84.3%를 차지하고 있어 실질적인 온실가스 배출량 저감 정책은 에너지 정책에 초점을 맞추어야 한다. 이는 EU와 일본의 사례에서도 마찬가지이다. 에너지 부문에 대한 대책은 크게 에너지공급에 대한 대책과 에너지수요에 대한 대책으로 나누어질 수 있다. 에너지공급은 발전부문의 에너지 믹스 구조를 향후에 어떻게 저탄소 구조로 가져가느냐가 관건이다. 이를 위해서 ED와 일본은 재생에너지의 비율을 목표연도까지 향상시키는 정책을 취하고 있다. ED는 2020년까지 20%로 확대하며, 일본은 향후 핵발전, 신재생에너지, 바이오매스 등을 확대할 계획이다. 에너지수요에 대한 대책은 부문별로 이루어질 수 있다. 에너지수요는 산업부문, 수송부문, 가정 및 상업부문 등으로 나누어진다. 산업부문은 EU의 경우에는 배출권거래제를 통해서 배출량을 규제하고 있으며, 일본의 경우에는 직접적인 배출량 규제보다는, 에너지수요구조 변화(석탄, 석유 등 고탄소 연료에서 가스, 전력, 바이오매스 등 저탄소 연료로의 전환), 에너지 효율 향상, 산업구조조정(에너지 다소비 산업에서 에너지 저소비 산업으로의 전환, 즉 서비스 산업의 확대) 등의 정책을 취할 계획이다.
수송부문은 EU의 경우에는 승용차에 대한 배출량 규제, 연료에 대한 세제 등 저탄소 정책을 추진 중이거나 계획 중에 있다. 일본의 경우에는 에너지수요의 다변화(수소자동차, 바이오연료, 전기자동차 등의 확대), 에너지 효율 향상, 이동처리축소(압축 도시 등 주거환경 개선을 통한 에너지 소비의 감소) 등의 정책을 추진할 계획이다.
가정 및 상업부문에서는 EU는 빌딩의 에너지 효율 향상 및 절약 등의 정책을 통해서 에너지수요를 줄일 계획이다. 일본도 이 부문에서는 고단열 건축 및 재건축, BEMS(Building Energy Management System) 등 에너지효율 향상 및 절약 정책을 통해서 배출량을 줄일 계획이다.
한편 저탄소 경제시스템을 구현하기 위해서는 에너지 수급에 대한 다양한 정책 및 조치뿐만 아니라 관련 기술개발에 의해서도 온실가스를 저감할 수 있다. IEA가 전망한 바에 의하면, BLUE Map시나리오에서는 2050년까지 현재 전 세계 온실가스 배출수준의 절반으로 온실가스 배출량을 감축시킬 수 있다. [그림 Ⅲ-21]에 의하면 BlUE Map시나리오에서의 온실가스 감축에서는 최종 연료 효율이 24%, 최종 전력 효율이 12%, 연료전환이 11%, 발전효율과 연료전환이 7%, 신재생에 21%, 핵연료 6%, CCS 관련기술 적용이 19% 기여한다. 그러나 이러한 기술이 실현되기 위해서는 전 세계적으로 13조 2,000억에 서 15조 8,100억 원의 RDD&D(Research Development & Diffusion)의 기술개발자금이 필요하다.
한편 본 연구에서는 우리나라의 에너지효율에 대한 투자와 에너지 효율과의 상관관계를 분석하였다. 분석 결과에 의하면 합리화 투자액이 1% 증가하면 에너지원단위는 약 0.233% 개선되는 것으로 추정 되었다. 그리고 감가상각률 10% 기준으로 합리화 자본스톡이 1% 증가하면 에너지원단위는 약 0.131% 감소하는 것으로 나타나며, 감가 상각률 15% 기준으로 합리화 자본 스톡이 1% 증가하면 에너지원단위는 약 0.155% 감소하는 것으로 나타났다. 향후 연구에서는 이러한 분석결과를 토대로 기술개발 효과성이 온실가스 저감 정책과 결합할 때 경제에 미치는 영향을 분석할 것이다.
기술진보가 얼마나 온실가스 감축 정책의 경제적 비용을 감소시킬 수 있는가에 대해서는 일반균형분석을 통해서 살펴보았다. 기술진보가 있는 모형이 기술진보가 없는 모형보다 탄소비용을 저감할 수 있다는 것을 실증적으로 보여주었다. 이 연구는 외국의 문헌에서 증명 되었지만 실질적으로 우리나라의 저감 정책에 대해서 분석을 하였다는 데 그 의의를 찾을 수 있다. 한편 기술개발이 있는 모형이 기술 개발이 없는 모형보다 온실가스 감축정책에 의해서 우리나라의 GDP감소율을 더 크게 만들었는데, 이는 기술진보가 우리나라보다 빠른 국가들이 우리나라와 같이 기술진보가 그 나라들보다 낮은 국가들의 경제적인 비용 감소 효과를 반감시켰기 때문이다. 특히 해외 무역의존도가 큰 우리나라의 경우에는 다른 국가들보다 기술진보가 더 빨라야만 전 세계 온실가스 감축 규제에서 상대적인 이익을 더 보게 될 것이다. 이는 향후 기술개발에 대한 투자가 다른 국가들보다 더 앞서야 한다는 의견에 당위성을 부여한다.
우리나라도 2008년 들어서 기후변화에 대한 적극적인 정책들을 추진하기 시작하였다. 2008년 하반기에 '제1차 국가에너지기본계획'과 '기후변화대응 종합기본계획'이 수립되었다. 특히 '제1차 국가에너지 기본계획'에서는 2030년까지 우리나라 에너지 수급에 대한 비전을 제시함으로써 기후변화에 대한 적극적인 대응책을 마련하였다. 그러나 이러한 비전이 실제로 실현될지는 향후 경제적인 여건과 여러 전 제조건들이 실제로 얼만큼 실현되느냐에 달려 있다. 결국 온실가스 배출의 80% 이상을 배출하는 우리나라 에너지수요에 대한 구체적인 비전을 제시하였다는 데 그 의의가 있다. '기후변화대응 종합기본계획'은 지금까지 각 부문별로 진행되던 저탄소 대책들이 종합적으로 검토되었다는 데 그 의의가 있다. 그러나 주요 대책들은 저탄소 경제시스템 구축을 위한 중장기적인 비전을 제시하고 있다기보다는 단기적인 조치에 치중한 편이다.
이러한 여러 가지 정책을 종합하여 우리나라의 저탄소 경제시스템 구축을 위한 시나리오를 제시해 보았다. 향후 저탄소 경제시스템 구축시나리오의 주요 내용을 보면, IPCC가 제시한 개발도상국의 온실가스 감축 시나리오를 반영해 볼 때, 2030년까지는 BAU대비 15~30% 감축, 2050년에는 BAU대비 40~60% 감축이라는 목표를 상정할 수 있다. 경제적인 감축수준인 배출권거래제와 탄소세는 이러한 국가목표를 달성할 수 있도록 설계되어야 한다. 저탄소기술개발에 대한 효과는 매우 장기적이다. 가까운 시일 내에 현실화되기 힘들고 불확실성이 높기 때문에 장기적으로 정책을 이끌어나가야 한다. '제1차 국가에너지기본계획'에 의하면 저탄소 에너지 믹스는 향후 신재생에너지와 원자력을 확대해 나간다. 에너지원단위도 2006년 0.347에서 2020년에는 0.252, 2030년에는 0.211로 개선할 계획이다. 수송부문에서는 바이오연료의 사용을 확대하고 철도, 버스 등의 대중교통수단을 확대할 방침이다.
3. 연구결과 및 정책제언
본 연구의 정책시사점은 다음과 같다. 첫째, 향후 온실가스 감축 기술개발이 저탄소 경제시스템 구축에서 중요한 역할을 할 것이라는 것이다. IEA와 IPCC의 보고서에서도 언급한 바와 같이 기술개발에 의한 온실가스 감축 잠재량은 매우 크다. 그리고 기술진보를 고려한 CGE 분석결과를 보더라도 기술진보는 향후 온실가스 감축비용을 감소시키는 효과가 있다. 우리나라 온실가스 감축 기술개발 체계는 현재 '제1차 국가에너지기본계획', '기후변화대응 종합기본계획', '제4차 에너지이용합리화기본계획', '제3차 신재생에너지 기술개발 및 이용ㆍ보급 기본계획(안)' 등에 산재해 있다. 저탄소 경제시스템 구축을 위해서는 여러 가지 계획에 산재해 있는 온실가스 감축 기술개발 체제를 하나로 통합하여 기후변화 대응 차원에서 효과적으로 관리하고 평가할 수 있는 시스템을 마련하여야 할 것이다. 이를 위해서는 우리나라의 중장기 저탄소 목표에 부합하는 기술개발 로드맵이 마련되어야 할 것이다. 그리고 현재 국내에서 진행되고 있는 여러 가지 온실가스 감축 기술에 대한 비용 편익 분석을 통하여 가장 비용 효과적으로 할 수 있는 기술개발에 대한 우선순위를 산정해야 할 것이다.
둘째, 우리나라가 감당할 수 있는 기술을 찾아내어 비용효과적으로 저탄소 경제시스템 구축에 활용하여야 한다는 것이다. 기술개발에는 많은 비용이 들며, 이러한 비용을 지불하고 저탄소 경제시스템을 구축할 수 있는 잠재력을 가진 국가는 몇몇 선진국에 불과하다. 우리나라가 저탄소 경제시스템에 필요한 모든 기술을 개발할 수도 없고 여건도 되지 못한다. 따라서 우리나라가 할 수 있는 기술을 밝혀내고 이를 체계적으로 관리할 수 있는 시스템을 마련하고 기술개발 지원을 확대해야 할 것이다. 우리나라가 할 수 없는 일부 기술은 선진국과 전략적 협력을 해야 할 것이며 우리나라가 보유한 일부 기술은 수출산업화해야 할 것이다.
셋째, IPCC 제4차 보고서에서 나타난바와 같이 정부주도의 기술개발이 아니라 시장주도의 기술개발이 이루어지기 위해서는 탄소시장이 형성되어야 한다. 탄소가격에 따라서 시장에서 개발될 수 있는 기술의 종류도 달라지며, 기술의 종류에 따른 온실가스 감축 잠재량도 달라지는 것이다. 따라서 온실가스 저감 기술개발에 대한 인센티브는 정부가 부여할 수도 있지만 이는 분명히 한계가 있으며, 이러한 한계를 극복하기 위해서는 목표로 하고 있는 저탄소 경제시스템에서의 탄소가격에 대한 시그널을 마련할 수 있는 체계가 필요하다. 이러한 체계는 탄소세나 배출권거래제를 통해서 할 수 있다. 다시 말하면 탄소세나 배출권거래제는 그 자체로 온실가스 감축효과가 있을 뿐만 아니라 온실가스 감축 기술개발도 유도할 수 있다.
넷째, 저탄소 경제시스템을 구축하기 위해서는 명확한 국가목표가 수립되어야 할 것이다. 2009년 말까지 post2012에 대한 국제협상이 UN에서 진행되고 있지만 그 전에 우리나라의 특성을 반영한 비용 효과적인 감축수단에 대해 분석하고 이에 기반한 국가목표를 수립하여야 한다. 명확한 목표 없이는 구체적인 수단도 효과적으로 수립될 수 없기 때문이다. 현재 우리나라의 저탄소 경제시스템에 가장 부합 하는 목표는 ‘제1차 국가에너지기본계획’에 제시되어 있지만 이는 에너지부문에 국한된 장기 계획이다. 따라서 경제시스템 전반에서 저 탄소 목표를 달성하기 위해서는 경제 전반적인 차원에서 저탄소 경제시스템 전환이 이루어져야 할 것이다. 이러한 전략 수립을 위해서 일본의 ‘저탄소사회(Low Carbon Society) 시나리오’를 참조할 필요 가있다.
본 연구의 한계는 크게 두 가지 측면에서 제시할 수 있다. 첫째, 기술진보를 모형에 반영할 때 과거의 기술진보에 대한 계량적인 분석결과를 바탕으로 했지만 외생적인 기술변화만을 고려했다는 점이다. 향후 연구에서는 기술개발 투자와 기술진보의 상관관계를 명시 적으로 일반균형모형에 적용함으로써 내생적인 기술변화도 고려하여 여러 가지 저탄소 정책에 대한 효과성을 분석해야 할 것이다.
둘째, 본 연구에서 제시한 정책시나리오는 지금까지 정부가 마련하였거나 추진 중인 정책을 바탕으로 외부환경을 고려하여 작성하였다. 우리나라의 중장기적인 감축목표가 가시화되는, 즉 post 2012협상이 마무리되는 시점을 기점으로는 목표 달성을 위해 비용효과적으로 추진할 수 있는 수단들을 더욱 구체화할 수 있을 것이다. 그러나 현 시점에서 아직 도입되지 않거나 검토단계에 있는 정책수단들을 시나리오로 제시하는 것은 비현실적일 수 있다는 것이 본 연구자의 의견이다.
1. Research Purpose
Through a series of climate change negotiations and the Kyoto protocol, great efforts have been made worldwide to address the issue of global warming. In particular, The negotiations on post 2012 further commitments for developed countries has been continued through the Ad Hoc Working Group on Further Commitments for Annex Ⅰ Parties under the Kyoto Protocol(AWG-KP). In addition, Ad Hoc Working Group on Long-term Cooperative Action under the Convention(AWG-LCA) by enhancing the implementation of the Convention attended by all the nations concerned including developed countries and developing countries to establish the scheme for addressing climate change by 2012 is now in operation.
Based on the climate change negotiations to date, Korea is currently exempted from the obligation to reduce greenhouse gas(GHG) emission as a non-Annex Ⅰ party. Sooner or later, Korea is expected to promote a substantial greenhouse gas reduction policy since it is likely to be classified as an Annex Ⅰ nation depending on the negotiations in the future or obliged to take a preparatory step toward cutting down its emission volume voluntarily. On the other hand, as the 10th largest producer of greenhouse gas, Korea needs to adopt an appropriate economic system that can reduce the emission of greenhouse gas. In this situation, for the automobiles exported to Europe, air transportation, etc., direct control is visualized. Furthermore, in international conferences, etc., the necessity and method of regulation of goods imported from non-Annex Ⅰ parties are discussed considering the international competitiveness of their own exported products.
Therefore, there is a need to maintain continued economic growth through the low-carbon economic system and establish an economy-society-environment system that can improve the competitiveness of the industry and enhance the quality of life by lowering the energy cost. To minimize the influence on the domestic economy as well as maximize the effect of raising the quality of life, establishing the objective and strategy related to the shift to the mid-/long-term low-carbon economy and assessing/ implementing it successively are inevitable.
Minimizing the opportunity cost in accordance with the shift to the low-carbon economic system requires exploring an alternative policy that is appropriate and reasonable for the reality of Korea by analyzing the status of advanced nations in terms of their policy objective, strategy promoted, technical strategy, etc., vis-a-vis the low-carbon economy.
Furthermore, exploring an alternative policy that can minimize the economic cost by analyzing the economic ripple effects such as changes in income, employment, price, international balance of payments, etc., is essential.
Therefore, this study sought to establish a scenario concerning the objective and implementation policy of Korea to shift to the low-carbon economic system applicable to the Bottom-up & Top-down Economic Models reflecting the economic system of Korea as well as the basic direction of the energy policy reflecting such. Furthermore, it aimed at exploring the substance of the low-carbon economic system that can adapt itself to the characteristics of Korea by reflecting the nature of the nation's industrial structure, high energy dependence on foreign sources, nation's plan to develop energy resources, policy of environment control to reduce domestic pollutants, policy for development and investment related to energy resource technology, and prediction of changes in these industrial structures and policies.
In addition, this study intended to draw implications related to the objective and policy applicable to Korea through an exemplary analysis of the objective setting, strategy promotion, etc., of advanced nations vis-a-vis their low-carbon economy and analyze further the effect on the expected technical development in the future through an actual analysis of energy efficiency-improving technology and development/ distribution of the technology of reducing greenhouse gases and pollutants aimed at continued economic growth and cost-effective low-carbon economy. Finally, this study sought to determine the direction of technical development and associated effect of cost reduction on the conversion into a low-carbon economy in keeping with the international trend and prospect of technical development such as greenhouse gas reduction at home and abroad, energy efficiency improvement, etc.
This study also established the base that is applicable to the Bottom-up & Top-down Economic Models by setting the objective of the low-carbon economy and scenario on the alternative policy to achieve such. Toward this end, the development dynamics of technology related to the establishment of the low-carbon economic system were established, and a concrete low-carbon scenario was calculated to enable its proper application to the Bottom-up & Top-down Economic Models. In addition, theoretical and actual evidentiary data on the role of technology in the endogenous economic growth model were reviewed. The actual relations with the endogenization of technical development were also explored. In other words, the general equilibrium model reflecting advanced technology was established, and the effects of associated economic and social costs were estimated.
2. Summary
Judging from its structure of emission, the low-carbon policy of Korea is implemented by sectors such as energy, industrial process, agriculture, waste materials, etc. Note, however, that emission from energy combustion makes up 84.3 % of the total emission; hence the need for the actual policy for reducing greenhouse gas emission to focus on the energy policy. The same is true in the case of EU and Japan. Measures in the energy sector can be divided into those against energy supply and energy demand. The key in the energy supply sector is how to transform the energy mix structure in the power generation sector into a low-carbon structure in the future. Toward this end, EU and Japan maintain the policy of maximizing the ratio of renewable energy until the targeted year. EU plans to expand it to 20% by 2020, with Japan set to expand its nuclear power, new and renewable energy, bio mass, etc., sectors in the future.
The measures against energy demand can be achieved by sector. Energy demand is divided into the industry, transportation, residential, commerce, etc., sectors. EU controls emission through the Emissions Trading Scheme, whereas Japan plans to implement policies such as change in the energy demand structure (conversion from high-carbon fuel such as coal, petroleum, etc., to low-carbon fuel such as gas, power, bio mass, etc.), improvement of energy efficiency, and adjustment of the industrial structure (conversion from high energy-consuming industry to low energy-consuming industry, i.e., expansion of the service industry) rather than the direct control of emission.
In the transportation sector, EU is currently promoting or planning the low-carbon policy such as emission control for passenger vehicles, scheme on fuel taxation, etc. In this sector, Japan is going to promote policies such as diversification of energy demand (expansion of hydrogen fuel-powered car, bio fuel, electric car, etc.), improvement of energy efficiency, reduction of traveling distance (reduction of energy consumption through the improvement of the residential environment such as compact city, etc.).
In the residential and commerce sectors, EU plans to reduce energy demand through policies such as improving the energy efficiency and conservation of the building, etc. On the other hand, Japan is going to reduce emission through policies of improving energy efficiency and conservation such as high-insulation construction and remodeling, BEMS(Building Energy Management System), etc.
In materializing the low-carbon economic system, greenhouse gas can be reduced by developing the relevant technology and establishing a variety of policies and measures for energy demand and supply. According to the prediction of IEA in the BLUE Map scenario, greenhouse gas emission can be reduced to half the current volume of greenhouse gas emission worldwide by 2050. As shown in [Figure Ⅲ-21], the contribution to greenhouse gas reduction based on the BLUE Map scenario consists of final fuel efficiency(24%), final power efficiency(12%), fuel conversion(l1%), power generation efficiency and associated fuel conversion(7%), new and renewable energy(21%), nuclear fuel (6%), and application of CCS-related technology(19%). Nevertheless, the KRW 13.20~15.81 trillion technical development fund for RDD&D (Research Development & Diffusion) worldwide is a must if such technology is to be materialized.
In contrast, in this study, the correlations between investment in energy efficiency and energy efficiency in Korea were analyzed. As a result, increasing rationalization investment by 1 % was found to enable improving energy intensity by approx. 0.233%. Furthermore, the 1% increase in rationalization capital stock based on a depreciation ratio of 10% was believed to be related to the decrease in energy intensity by approx. 0.131%, and the 1% increase in rationalization capital stock based on a depreciation ratio of 15%, to the decrease in energy intensity by approx. 0.155%. In future research, the influence on the economy when the technology development effect is combined with the greenhouse gas reduction policy shall be analyzed based on these results.
How technology evolution can reduce the economic cost of the greenhouse gas reduction policy was investigated through a general equilibrium analysis. Results showed that the model with technology evolution could reduce carbon costs better than that without technology evolution based on actual proof. This research is backed by foreign literature; still, the fact that the analysis was conducted on the reduction policy of Korea makes it more meaningful. On the other hand, the model with technology development showed a higher rate of GDP reduction in Korea through the greenhouse gas reduction policy compared to the model without technology development. This was because nations with higher level of technology evolution than Korea slashed by half the economic costs of nations with lower rate of advanced technology such as Korea. In particular, countries with relatively higher dependence on overseas trade such as Korea will enjoy related benefits amid the worldwide greenhouse gas reduction control subject to the advancement of technology at a quicker pace than other countries. This justifies the opinion that greater investment in future technology development is inevitable in Korea compared to other countries.
Korea has begun to establish active policies for climate change since 2008, with the '1st Basic National Energy Plan' and , Comprehensive Plan for Combating Climate Change' established in the second half of 2008. In particular, the "lst Basic National Energy Plan' suggested the vision for energy demand and supply in Korea until 2030 as well as active measures against climate change. Nevertheless, whether such vision will be materialized or not depends on how much of the required economic situation and several prior conditions will be realized. Still, the fact that it suggested the concrete vision for energy demand of Korea -- which is responsible for at least 80% of the total greenhouse gas emission -- is meaningful. The significance of the 'Comprehensive Plan for Combating Climate Change' lies in the fact that the low-carbon policies that have been pursued by sectors to date were reviewed in a comprehensive manner. Nevertheless, the major measures seemed to have focused on short-term measures instead of suggesting the mid-/long-term vision for establishing the low-carbon economic system.
Centered on these several policies, the scenario for establishing Korea's low-carbon economic system was suggested in this study. According to the major description of the scenario for establishing the future low-carbon economic system, the objective of reduction in view of the GHG reduction scenario of developing countries as suggested by IPCC could be considered to be 15~30% against BAD by 2030 and 40~60% against BAD by 2050. The Emissions Trading Scheme and carbon taxation scheme -- which are considered to be at the economic reduction level -- should be devised to achieve these national objectives. The effect of low-carbon technology development should be considered on a long-term basis. Since such cannot be materialized in the near future, and given its high uncertainty, a long-term policy should be implemented. According to the '1st Basic National Energy Plan' the low-carbon energy mix policy seeks to expand new and renewable energy and nuclear energy in the future. Energy intensity will also be improved from 0.347 in 2006 to 0.252 in 2020 and 0.211 in 2030. In the transportation sector, the use of bio fuel will be expanded; ditto for public transportation means such as railways, buses, etc.
3. Research Results and Policy Suggestions
The following are the policy implications derived from this study:
First, the development of future GHG-reducing technologies will play an important role in the establishment of a low-carbon economic system. As mentioned in the IEA and IPCC reports, GHG reduction through technology development is truly promising. Moreover, based on the result of the CGE analysis considering technology evolution, technology evolution influences the cost of GHG reduction in the future. The scheme for developing GHG-reducing technologies in Korea is currently distributed in the '1st Basic National Energy Plan', 'Comprehensive Plan for Combating Climate Change'. '4th Basic Energy Usage Rationalization Plan', '3rd Basic Plan for New and Renewable Energy Technology Development and Usage/Distribution (draft)', etc. Building the low-carbon economic system requires incorporating such schemes for developing GHG-reducing technologies as distributed in several plans into only one scheme and establishing a system that can manage and assess such effectively vis-a-vis overcoming the future climate change. Toward this end, preparing the road map for technology development in compliance with the mid-/long-term low-carbon scheme target of Korea is essential. Furthermore, for technology development to be realized in the most effective manner, priority should be estimated through the benefit/cost analysis for the several GHG-reducing technologies that are currently being developed in Korea.
Second, there is a need to find out which technology can be managed by Korea and to utilize such in the establishment of a low-carbon economic system in a cost-effective manner. Technology development requires massive cost; only a few advanced countries are capable of building a low-carbon economic system at such cost. It is impossible for Korea to develop all the technologies required for a low-carbon economic system, and no such environment has been created yet; hence the need to identify which technology can be managed by Korea, establish the system for managing such in a systematic manner, and expand the support for technology development. For the technologies that cannot be developed by Korea, collaboration with advanced countries in terms of strategy shall be pursued; other technologies owned by Korea should be promoted as an export industry.
Third, as shown in the 4th IPCC report, promoting market-driven technology development instead of the government-driven technology one necessitates creating and developing the carbon market. The kind of technology developed in the market can be changed depending on the carbon price; ditto for the potential reduction of GHG depending on the type of technology. Accordingly, the incentive for GHG-reducing technology development can be given by the government, although this apparently carries a certain limit. Overcoming such restriction requires having in place a system that can prepare the signal for carbon pricing related to the targeted low-carbon economic system. This system could be made available through carbon taxation or Emissions Trading Scheme. In other words, carbon taxation or Emissions Trading Scheme itself has the effect of GHG reduction as well as the potential to translate into the development of GHG-reducing technologies.
Fourth, building the low-carbon economic system requires establishing a clear national objective. By the end of 2009, international negotiations on post-20l2 shall be commenced in the UN; note, however, that the analysis of the cost-effective reduction method reflecting the national characteristics of Korea and corresponding national objective should be established, since no concrete means can be established effectively without a clear objective. Currently, an objective that can adapt itself to Korea's low-carbon economic system is suggested in the '1st Basic National Energy Plan' although it focuses on the long-term plan limited to the energy sector only. Therefore, achieving the low-carbon objective from the general aspect of the economy requires completely shifting to the low-carbon economic system. Establishing such strategy necessitates referring to the 'Low-Carbon Society' scenario of Japan.
As a limitation of this study, research was conducted based on the metric analytical results on the past advancement of technology in the course of reflecting the advancement of technology on the model, yet only the extraneous change in technology was considered. In future research, expressly applying the correlations between technology development investment and technology evolution to the general equilibrium model would be necessary; ditto for analyzing the effect on a variety of low-carbon policies considering the endogenous change in technology.
Second, the policy scenario suggested in this study was established considering the external environment based on policies already promoted or those under promotion by the government. From the time Korea's mid-/long-term reduction objective is visualized, i.e., post-2012 negotiations are finalized, the means that can be promoted in a cost-effective manner to achieve the objective could be established more concretely. Nevertheless, the researcher believes that suggesting policies that have not been introduced yet or those under review at this moment as the scenario is unrealistic.
목차
Ⅰ. 서론
Ⅱ. 국내 배출량 현황과 중장기 에너지 수급 및 정책
Ⅲ. 주요 선진국 및 국제기구의 저탄소 중장기 목표 및 주요 정책
Ⅳ. 저탄소경제시스템 구축과 기술개발
Ⅴ. 기술개발에 따른 경제적 파급효과
Ⅵ. 우리나라의 저탄소 경제로의 이행을 위한 목표 설정
Ⅶ. 결론
참고문헌
〈부표〉
요약
ABSTRACT
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