• Research Paper

    Real Options Study on Nuclear Phase Down Policy under Knightian Uncertainty

    전력수요의 중첩 불확실성을 고려한 원전축소 정책의 실물옵션 연구

    Hojeong Park and Sangjun Lee

    박호정, 이상준

    Energy demand forecast which serves as an essential input in energy policy is exposed to multiple factors of uncertainty such as GDP ...

    전력수급계획의 근간이 되는 전력수요 전망은 GDP와 기상변수 등 다양한 요인에 의해 영향을 받기 때문에 확률 프로세스로 이해할 수 있다. 이 전망치를 바탕으로 ...

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    Energy demand forecast which serves as an essential input in energy policy is exposed to multiple factors of uncertainty such as GDP and weather forecast uncertainty. The Master Plan of Electricity Market in Korea which is biennially prepared is critically based on fluctuating energy demand forecast whereas its resulting proposal on electricity generation mix is substantially irreversible. The paper provides a real options model to evaluate energy transition policy by considering Knightian uncertainty as a measure to study multiple uncertainties with multiple set of probability distributions. Our finding is that the current energy transition policy under the master plan is not robust in terms of securing stable management of electricity demand and supply system.


    전력수급계획의 근간이 되는 전력수요 전망은 GDP와 기상변수 등 다양한 요인에 의해 영향을 받기 때문에 확률 프로세스로 이해할 수 있다. 이 전망치를 바탕으로 전력설비의 구성방안이 수립되는데, 실제 의사결정 과정은 주어진 확률분포에 대한 정보가 온전하다고 가정한다는 한계를 가진다. 그러나 현실적으로는 확률분포 자체의 중첩 불확실성이 존재하기 때문에 강건한 최적계획(robust optimization)의 수립이 필요하다. 본 논문은 중첩 불확실성을 포함한 발전설비 조정의 최적의사결정을 연구한다. 구체적으로 원자력의 감축투자 관련 실물옵션 모형을 수립하고 우리나라 전력수급기본계획의 특성을 고려한 중첩 불확실성하에서 원전감축 투자를 분석한다. 분석 결과, 현재의 원전축소 정책은 전력수요 증가율이 낮다는 것을 전제로 한 정책으로서 전력수요 증가에 대응할 수 있는 정책 강건성을 갖추지는 못한다는 것을 보여준다.

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    June 2019
  • Research Paper

    A Study of Economic Efficiency and Environmental Performance Due to the Conversion of the 7th and 8th Basic Plan for Long-term Power Supply and Demand

    제7차 및 제8차 전력수급기본계획 전원 구성 전환에 따른 경제성 및 환경성 변화 분석 연구

    Sungjin Cho, Teayeon Yoon, and Yoon Kyung Kim

    조성진, 윤태연, 김윤경

    This paper estimates the effects of generation mix changes in the 7th and 8th Basic Plan for Long-term Power Supply ...

    제7차 전력수급기본계획과 제8차 전력수급기본계획이 고려하는 핵심가치의 범위는 다르다. 전자는 공급안정성과 경제성을, 후자는 여기에 더해서 환경성과 발전 설비의 안전성도 포함하였다. 이는 전원 구성의 ...

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    This paper estimates the effects of generation mix changes in the 7th and 8th Basic Plan for Long-term Power Supply and Demand from two aspects: economic efficiency through electricity prices and environmental performance through CO2 and air pollutants(NOx, SOx, PM) emissions. Particularly, we examined additional generation mix conversion paths that take into account the trade-off between economic efficiency and environmental performance through scenario analysis. According to our results, the conversion from the 7th plan to the 8th plan should increase the electricity prices in the mid- and long-term, while reducing GHG and air pollutants emissions at the same time. The alternative generation mix that combines 7th and 8th plans shows that there exists a path to mitigate the trade-off between economic and environmental in the long-term. It will be next to impossible to derive a optimal generation mix that simultaneously considers the core values, such as supply stability, environmental performance, economic efficiency, energy safety and energy security, when establishing the power supply and demand plan. However, by exploring the effects of various generation mix paths and suggesting near-optimal paths, people can best choose their direction after weighhing all the paths when deciding on a forward-looking generation mix in the long term.


    제7차 전력수급기본계획과 제8차 전력수급기본계획이 고려하는 핵심가치의 범위는 다르다. 전자는 공급안정성과 경제성을, 후자는 여기에 더해서 환경성과 발전 설비의 안전성도 포함하였다. 이는 전원 구성의 전환을 가져왔다. 이에 본 논문에서는 제7차 전력수급기본계획과 제8차 전력수급기본계획의 전원 구성 변화에 따른 영향을 전기요금측면에서 경제성으로, CO2 배출량과 대기오염물질(NOx, SOx, PM) 배출량측면에서 환경성으로 대표하여 추정하였다. 더하여 전원 구성과 전력수요 전망을 조합 및 절충하는 시나리오들을 설정하여 경제성과 환경성간의 관계를 고려하는 다수의 전원 구성 전환 경로를 검토하였다. 전력계통 모의 전산모형인 M-CORE를 이용한 분석 결과에 따르면 제7차 전력수급기본계획에서 제8차 전력수급기본계획으로의 전원 구성 전환은 중・장기에 전기요금을 인상시키지만 동시에 온실가스와 대기오염물질 배출량을 저감시킨다. 전력수급기본계획을 혼합하는 전원 구성의 대안은 장기에 전기요금의 인상과 온실가스와 대기오염물질 저감량 사이의 상충관계를 완화시킬 수 있다. 전력수급계획을 수립할 때에 공급 안정성, 환경성, 경제성, 효율성, 안전성, 에너지 안보 등의 핵심가치들을 동시에 최적화하는 전원 구성을 도출하기는 어렵다. 그러나 핵심가치들에 근접한 다양한 전원 구성 경로를 탐색하여 각각의 미시적・거시적 영향을 제시하는 것은 국민들에게 미래지향적인 전원 구성으로의 전환 방향을 고민할 수 있는 선택안을 제공할 수 있을 것이다.

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    June 2019
  • Research Paper

    Environmental and Economic Impact of EV and FCEV Penetration into the Automobile Industry: A CGE Approach

    전기 및 수소차 보급 확산의 환경적・경제적 영향분석: 계산가능일반균형모형(CGE)의 적용

    Taek-Whan Han, Dongsoon Lim, and Jintae Kim

    한택환, 임동순, 김진태

    This paper analyzed the impact of the penetration of EV(electric vehicle) and FCEV(fuel cell electric vehicle) into the automobile industry ...

    본 연구는 정태적 계산가능일반균형 모형을 사용하여 전기 및 수소차 도입이 국내총생산과 이산화탄소 배출 등에 미치는 영향을 분석하고 평가하였다. 전기 및 수소차 확산이 ...

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    This paper analyzed the impact of the penetration of EV(electric vehicle) and FCEV(fuel cell electric vehicle) into the automobile industry, using a static CGE approach. There are contrasting view on the economic impact of EV/FCEV penetration: negative economic impact due to shrunken intermediate inputs versus positive impact because of input saving technical progress. Regarding environment, there is no clear consensus whether EV or FCEV will contribute to the reduction of CO2 emissions in Korea. This study attempts to provide an answer to these questions. By giving shocks to the input coefficients of automobile industries and automobile using sectors, as well as to the final demands for energies. we integrated the Bass diffusion model into the CGE framework, The result suggests that the EV penetration has adverse impact on the CO2 emission while the FCEV penetration has positive impact. On the other hand, both EV and FCEV have positive impacts on GDP. When considering automobile manufacturing sectors only, adverse impacts on CO2 are demonstrated both for EV and FCEV. However, since the size of CO2 increase is small, these results does not alter the overall effects.


    본 연구는 정태적 계산가능일반균형 모형을 사용하여 전기 및 수소차 도입이 국내총생산과 이산화탄소 배출 등에 미치는 영향을 분석하고 평가하였다. 전기 및 수소차 확산이 경제에 미치는 영향에 대한 기존의 견해는 투입구조가 투입절약적으로 변화하기 때문에 경제에 부정적인 영향을 미칠 수 있다는 견해와 전기 및 수소차의 투입절약적 기술진보가 경제에 긍정적인 영향을 준다는 견해가 병존하고 있다. 또한 전기 및 수소차 도입이 가져올 이산화탄소 배출에 관하여서도 분명한 결론은 부재하다. 본 연구는 이러한 전기차・수소차의 환경적・경제적 영향에 대한 견해의 불일치에 대한 하나의 답을 모색하기 위한 시도이다. 본 연구는 전기차 및 수소차가 자동차산업 내에서의 확산에 대한 Bass 모형의 결과를 계산가능일반균형모형(CGE)에 충격으로 통합시키는 방식의 접근을 취하였다. 자동차산업과 자동차 사용 산업의 투입계수와 에너지 최종수요의 변화를 충격으로 주는 계산가능일반균형모형 분석을 통하여 경제・환경적 영향을 추정한 결과 전기차는 이산화탄소 배출 면에서 부정적인 영향을 주고 반면에 수소차는 이산화탄소 배출을 감소시키며, 국내총생산 면에서는 전기차와 수소차 공히 긍정적인 영향을 가져오는 것으로 나타났다. 수소차는 전기차보다 이산화탄소와 국내총생산 면에서 우위를 가지고 있는 것으로 나타났다. 전기차・수소차의 이산화탄소 배출량 변화패턴은 다음과 같이 설명된다. 자동차 사용부문 이산화탄소 배출 측면에서 전기차는 배출량 소폭 증대, 수소차는 소폭 감소라는 상반된 결과를 보인다. 그러나 전기차 수소차 공히 자동차 제조 관련 부문에서의 이산화탄소 배출이 증대하는 것으로 나타나고 있으나 이 증가 폭이 자동차 사용부문에서의 변화의 크기보다 상당히 작다. 전기차・수소차의 이산화탄소 배출 패턴은 이 두 가지 효과가 결합하여 나타난 것으로 해석된다.

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    June 2019
  • Research Paper

    Optimal Management of Mackerel in Korea: A Maximum Entropy Approach

    최대 엔트로피 기법을 이용한 한국 연근해 고등어 최적 관리에 관한 연구

    Yunsun Park and Oh-Sang Kwon

    박윤선, 권오상

    Mackerel is one of the most widely consumed aquatic products in Korea. Concerns about the depletion of stocks have also arisen as ...

    고등어는 국내에서 가장 많이 소비되는 어종 중 하나로 최근 기후변화, 해양 생태계 악화, 과잉 어획 등으로 인해 자원 고갈에 대한 우려가 커지고 ...

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    Mackerel is one of the most widely consumed aquatic products in Korea. Concerns about the depletion of stocks have also arisen as the catch has decreased. The primary purpose of this study is to estimate the mackerel stock and derive the optimal level of catch in Korea. We apply a generalized maximum entropy econometric method to estimate the mackerel growth function, which does not require the steady state assumption. We incorporate a bootstrapping approach to derive the significance levels of parameter estimates. We found that the average ratio of catch to the estimated total stock was less than 30% before the 1990s but exceeded 40% in the 1990s. After 2000, it dropped back to about 36%. This finding indicates that mackerel may have been over-fished in the 1990s, but the government regulations introduced in the 2000s alleviated over-fishing problems. Nevertheless, our dynamic optimization analysis suggests that the total allowable catch may need to be carefully controlled to achieve socially optimal management of resources.


    고등어는 국내에서 가장 많이 소비되는 어종 중 하나로 최근 기후변화, 해양 생태계 악화, 과잉 어획 등으로 인해 자원 고갈에 대한 우려가 커지고 있다. 본 연구에서는 이러한 고등어의 최적어획량, 자원량, 어획노력량 등을 최대 엔트로피 기법을 이용하여 추정하는 것을 목적으로 한다. 또한 부트스트래핑을 이용하여 최대 엔트로피 추정치의 통계적 유의성을 확인하고자 하였다. 분석 결과 고등어 자원량은 1990년대 중반 최대로 증가하였다가 2000년대 이후 점차 감소하는 것으로 나타났다. 또한 자원량 대비 어획량을 비교하면 1990년대 이전에는 28.5%, 1990년대 약 43.1%, 2000년 이후 36.3%로 추정되었다. 이는 1990년대 남획에 가까운 어획으로 고등어 자원량이 감소하였다가 정부의 수산 자원 관리 정책으로 인해 차츰 자원이 회복되었음을 의미한다. 그럼에도 불구하고 본고가 추정한 사회적 최적 자원량이나 최대지속가능어획량과 비교하면 현재 자원 스톡은 이 두 기준치를 달성하지 못해 현재보다 더 강화된 어획량 관리제도가 필요함이 확인된다.

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    June 2019
  • Research Paper

    Analysis of Electric Vehicle’s Environmental Benefits from the Perspective of Energy Transition in Korea

    에너지 전환정책에 따른 전기자동차의 환경편익 추정연구

    Hocheol Jeon

    전호철

    The electric vehicle is a representative measure to reduce greenhouse gas and local air pollutants in the transportation sector. Most countries provide ...

    전기자동차는 수송부문의 대표적인 온실가스 및 미세먼지 감축 대책으로 손꼽히고 있다. 세계 각 국가들은 전기자동차 보급 확대를 위해 구매 보조금 및 세제 감면 ...

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    The electric vehicle is a representative measure to reduce greenhouse gas and local air pollutants in the transportation sector. Most countries provide purchase subsidies and tax reductions to promote electric vehicle sales. The electric vehicles have been considered as zero-emission vehicles(ZEV) in light of the fact that there has been no pollutant emission during driving. However, recent studies have pointed out that the pollutant emitted from the process of generating electricity used for charging the electric vehicles need to be treated as emissions of the electric vehicles. Furthermore, the environmental benefits of electric vehicle replacing the internal combustion vehicle vary with the power mix. In line with the recent studies, this study analyzes the impact of electric vehicles based on the current power mix and future energy transition scenarios in Korea. To estimate the precise air pollutants emission profile, this study uses hourly electricity generation and TMS emission data for each power plant from 2015 to 2016. The estimation results show that the electric vehicles under the current power mix generate the environmental benefits of only -0.41~10.83 won/km. Also, we find that the environmental benefit of electric vehicle will significantly increase only when the ratio of the coal-fired power plant is reduced to a considerable extent.


    전기자동차는 수송부문의 대표적인 온실가스 및 미세먼지 감축 대책으로 손꼽히고 있다. 세계 각 국가들은 전기자동차 보급 확대를 위해 구매 보조금 및 세제 감면 등의 자원제도를 시행하고 있다. 전기자동차는 주행 중에 발생하는 환경오염물질이 없다는 점에서 무배출차량(ZEV: Zero-Emission Vehicle)로 분류되지만 이는 전기자동차에 사용되는 전력을 생산하는 과정에서 발생되는 간접적인 배출을 고려하지 않은 것이다. 따라서 전기자동차의 보급에 따른 환경적 편익 증대는 전력 믹스에 따라 달라진다. 본 논문에서는 국내의 전원 구성 환경과 향후 진행될 에너지 전환에 따른 전기자동차의 환경적 영향을 분석하였다. 상세한 대기오염물질 배출 산정을 위해 각 발전소의 시간별 오염물질 배출과 발전량 데이터를 구축하여 발전소별 발전 효율 및 오염물질 배출량 저감 노력 등을 반영하였다. 분석결과 현재의 발전원별 비중에서는 전기자동차의 환경적 편익이 –0.41~10.83원/km에 불과한 것으로 분석되었다. 또한 에너지 전환 시나리오에 따른 전기자동차의 환경편익 분석결과 석탄 발전의 비중이 상당한 정도로 줄어드는 경우에만 전기자동차가 내연자동차에 비해 높은 수준의 환경 편익이 발생하는 것으로 나타났다.

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    June 2019