최근 기후변화에 대한 국제사회 대응 필요성이 증가하고, 후쿠시마 원전사고 이후 원전에 대한 사회적 수용력이 감소하고 있다. 2015년 12월 파리 기후변화 당사국 회의(COP 21)에서 각 나라별로 감축 목표를 발표하였고 한국의 감축계획은 2030년까지 BaU 대비 37%를 감축하는 것이다. 자발적 온실가스 감축목표 달성을 위해 기존에 수립된 에너지 관련 계획 및 정책들의 수정이 불가피해졌고, 발전부문 역시 변화의 중심에 있다. 지금까지 수립된 에너지 정책에서, 발전부문의 정책 방향은 노후화된 화력발전소를 점차적으로 줄여나가면서 신재생에너지원의 비중을 늘리는 것이다. 원자력의 경우 온실가스 감축 수단으로 역할을 하고 있지만, 후쿠시마 원전사고 이후 원정정책 방향을 재점검하는 계기를 가져왔다. 후쿠시마 사고 이후, 일본과 독일을 비롯한 유럽 국가들은 중장기적으로 원전 비중을 과감하게 축소시키는 계획을 발표하였다. 우리나라는 가장 최근 수립된 ‘제7차전력수급기본계획(15.07)’을 보면 원자력의 경우 추가 건설계획 등으로 인해 전원구성에서 여전히 중요한 역할을 하고 있는 것으로 보인다.
전원구성을 위해서 주로 이용되는 방법론은 국제원자력에너지기구(IAEA)에서 개발된 WASP 기법이다. WASP 기법은 발전설비와 현재의 발전설비를 비교하여 비용최소화를 목적으로 한다. 따라서 발전비용이 저렴한 발전원이 우선적으로 시장에 진입하여, 상대적으로 발전비용이 높은 발전원의 비중 증가를 기대하기 어렵다. 특히 신재생에너지원의 경우 온실가스 감축을 위해 중요한 에너지원이지만 아직까지 발전비용이 높은 편이기 때문에 발전 비중의 증가가 힘들다. 하지만 신재생에너지원은 발전량 증가에 따라 대기오염 감소, 에너지원 다원화, 연료 수입 의존도 감소 등의 양(+)의 외부성을 가지고 있다. 반대로 석탄화력 발전은 낮은 발전비용을 가지고 있지만 발전량 증가에 따라 대기오염 증가의 음(-)의 외부성을 가지고 있다. 외부성이 발전단가에 제대로 반영되지 않는다면 전력시장이 전원구성이 효율적으로 이루어지지 않는다는 것을 의미하며 이는 사회적 후생감소를 가져오게 된다.
외부성의 문제를 전력시장의 공급부문에서 발생하는 문제로 한정시켜 생각할 수 있지만, 수요 측면에서 전력 소비자가 발전구성에 영향을 주지 못하는 것과도 연결된다. WASP 방법론은 대표적인 하향식 결정 방법으로, 정부에서 정책을 결정하고 그에 맞춰서 설비를 조정하는 형태로 발전원이 구성된다. 발전원 구성에 따라 소비자는 전력이라는 상품을 소비하게 된다. 일반적인 상품의 경우 소비자가 상품의 제조과정과 상관없이, 제품 자체의 기능과 특성에 중점을 두고 선택하였다. 반면, 전력은 전력공급의 안정성은 물론, 송?배전의 관리 및 발전과정에서 발생하는 외부성까지 고려해서 소비해야하는 복합재화의 성격이 강해지고 있다. 소비하는데 외부성을 고려해야 한다면, 전원구성 역시 소비자의 의견을 반영하는 통로를 갖추어 나가야 할 것으로 보인다.
본 연구의 목적은 첫째, 전력 소비자들의 중장기 전원 구성에 대한 선호도를 분석하여 기존의 하향식 중장기 전원구성에 대한 대안 제시에 있다. 기존의 중장기 전원 구성 계획의 경우 모두 하향식으로 구성되어 있기 때문에, 실제 전력을 사용하는 소비자들의 의견이 제대로 반영되지 못하는 한계가 있다. 이에 본 연구는 선택실험법을 이용하여 중장기 전원구성에 대한 일반인들의 지불용의액을 도출함으로써 전원별 추가 지불의사액을 도출할 수 있을 것으로 기대한다. 둘째, 선호이질성을 검토하고자 한다. 전통적인 경제학 이론에서는 합리적인 선호를 보이는 대표 소비자를 가정하고, 모든 소비자의 선호는 동일하다고 가정한다. 하지만 최근 대두되고 있는 행동경제학 이론에서는 소비자 선호가 합리적인가에 대한 의문을 제시하고 이를 보완하기 위한 제한적 합리성 이론을 제시하고 있다. 전원구성 선호를 통해 제한적 합리성이 나타나는지 확인하고, 이와 관련한 이론적인 설명과 함께 여러 모형들을 검토하고자 한다. 셋째, 소비자들이 수용 가능한 발전 비중을 도출해 보고자 한다. 기존의 전원구성은 WASP를 통한 하향식 계획으로 이루어져 왔기 때문에 소비자가 그것을 수용하는 것 외에는 공급에 영향을 주지 못하였다. 하지만, 소비자 선호 추정을 통한 전원구성을 전력계획에 반영시키는 방안을 생각해 볼 수 있다. 상향식 추정을 통한 전원구성을 변화는 소비자 참여형 전원구성이라는 것에 의의를 가지며, 앞으로의 전원구성 변화에 대한 소비자 수용성을 먼저 점검해 볼 수 있을 것이다.
본 논문에서는 소비자 선호 추정을 통한 전원구성 예측을 위해 가상가치법에 비해 많은 장점을 가지는 선택실험법을 기반으로 하였다. 선택실험법 설문 작성을 위해 선행연구들에서 사용한 속성과 수준을 모두 검토하여 현재 한국 상황에 맞는 속성과 수준을 최대한 반영하려고 노력하였다. 추정을 위한 방법론은 선행연구에서 시도한 여러 가지 방법론을 비교하면서 추정의 정확성을 더해나가려고 하였으며 최근 시도되고 있는 하이브리드모델을 최종적으로 제시하였다. 하이브리드 모델과 잠재계층모형의 집단별 특성 파악을 위해 추가적으로 로지스틱과 계층 간 선호도를 비교하여 어떤 점 때문에 차이가 나는지를 확인하고자 하였다. 또한 국가기본계획과 본 논문의 소비자 추정을 통한 전원구성 계획과 비교하여 예측된 수치가 어느정도 설명력을 가지고 있는가를 자체 진단하였다.