• Research Paper

    Prediction of Photovoltaic Power Generation Based on Machine Learning Considering the Influence ofParticulate Matter

    미세먼지의 영향을 고려한 머신러닝 기반태양광 발전량 예측

    Sangkyung Sung, Youngsang Cho

    성상경, 조영상

    Uncertainty of renewable energy such as photovoltaic(PV) power is detrimental to the flexibility of the power system. Therefore, precise prediction of ...

    태양광 발전과 같은 신재생에너지의 불확실성은 전력계통의 유연성을 저해하며, 이를 방지하기 위해서는 정확한 발전량의 사전 예측이 중요하다. 본 연구는 미세먼지 농도를 포함한 기상자료를 ...

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    Uncertainty of renewable energy such as photovoltaic(PV) power is detrimental to the flexibility of the power system. Therefore, precise prediction of PV power generation is important to make the power system stable. The purpose of this study is to forecast PV power generation using meteorological data including particulate matter(PM). In this study, PV power generation is predicted by support vector machine using RBF kernel function based on machine learning. Comparing the forecasting performances by including or excluding PM variable in predictor variables, we find that the forecasting model considering PM is better. Forecasting models considering PM variable show error reduction of 1.43%, 3.60%, and 3.88% in forecasting power generation between 6am~8pm, between 12pm~2pm, and at 1pm, respectively. Especially, the accuracy of the forecasting model including PM variable is increased in daytime when PV power generation is high.


    태양광 발전과 같은 신재생에너지의 불확실성은 전력계통의 유연성을 저해하며, 이를 방지하기 위해서는 정확한 발전량의 사전 예측이 중요하다. 본 연구는 미세먼지 농도를 포함한 기상자료를 이용하여 태양광 발전량을 예측하는 것을 목적으로 한다. 본 연구에서는 2016년 1월 1일부터 2018년 9월 30일까지의 발전량, 기상자료, 미세먼지 농도 자료를 이용하고 머신러닝 기반의 RBF 커널 함수를 사용한 서포트 벡터 머신을 적용하여 태양광 발전량을 예측하였다. 예측변수에 미세먼지 농도 반영 유무에 따른 태양광 발전량 예측 모델의 성능을 비교한 결과 미세먼지 농도를 반영한 발전량 예측 모델의 성능이 더 우수한 것으로 나타났다. 미세먼지를 고려한 예측 모형은 미세먼지를 고려하지 않은 예측 모형 대비 6~20시 예측 모형에서는 1.43%, 12~14시 예측 모형에서는 3.60%, 13시 예측 모형에서는 3.88%만큼 오차가 감소하였다. 특히 발전량이 많은 주간 시간대에 미세먼지 농도를 반영하는 모형의 예측 정확도가 더 뛰어난 것으로 나타났다.

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    December 2019
  • Research Paper

    Analysis of Decoupling Phenomenon Between EconomicGrowth and GHG Emissions: Dynamic Panel Analysis of63 Countries (1980~2014)

    경제성장과 탄소배출량의 탈동조화 현상 분석: 63개국 동태패널분석(1980~2014년)

    Hyungwoo Lim, Ha-hyun Jo

    임형우, 조하현

    The importance of “decoupling” to maintain economic growth and reduce greenhouse gases is emerging as the world has been mandated to reduce ...

    2015년 파리협정 이후 전세계가 온실가스 감축 의무를 부여받음에 따라 경제성장을 유지하며, 온실가스를 감축하는 ‘탈동조화(decoupling)’의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구는 전 ...

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    The importance of “decoupling” to maintain economic growth and reduce greenhouse gases is emerging as the world has been mandated to reduce greenhouse gases since the 2015 Paris Agreement. This study covered 63 countries from 1980 to 2014 and analyzed the main characteristics and causes of decoupling phenomenon between economic growth and carbon emissions. In this study, the degree of decoupling was measured every five years. The analysis found that the decoupling rate of OECD countries and countries with large incomes was high, and that the decoupling phenomenon has accelerated worldwide since the 2000s. However, the degree of decoupling was different depending on the national characteristics. According to the results of dynamic panel model, the growth rate of manufacturing and the proportion of exports hampered decoupling, while the proportion of human capital and renewable energy had a positive effect on decoupling. Also income had a inverse U-shape non-linear effect on decoupling.


    2015년 파리협정 이후 전세계가 온실가스 감축 의무를 부여받음에 따라 경제성장을 유지하며, 온실가스를 감축하는 ‘탈동조화(decoupling)’의 중요성이 대두되고 있다. 본 연구는 전 세계 63개 국가를 대상으로 1980년부터 2014년까지의 각 국가별 경제성장과 탄소배출량 사이의 탈동조화 현상의 주요 특징 및 이를 야기하는 원인을 분석하였다. 본 연구에서는 매 5년마다의 탈동조화 정도를 국가별로 측정하였다. 분석 결과, OECD국가 및 소득이 많은 국가들의 탈동조화지수가 높았으며, 2000년대 이후 전세계적으로 탈동조화 현상이 가속화되었음을 확인했다. 다만, 국가 특성에 따라 탈동조화 정도가 상이했다. 동태패널모형을 통해 탈동조화의 원인을 살펴본 결과, 제조업 성장률 및 수출비중은 탈동조화를 저해한 반면, 인적자본 및 신재생에너지 비율은 탈동조화에 긍정적인 영향을 미친 것으로 나타났다. 또한 소득은 탈동조화에 역U자형태의 영향을 미쳤다.

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    December 2019
  • Research Paper

    A Study on the Analysis of Energy Voucher Effects Using Micro-household Data

    가구부문 미시자료를 활용한 에너지바우처 효과 추정에 관한 연구

    Eun Sol Lee, Kwang Soo Park, Yoon Lee, Tae Yeon Yoon

    이은솔, 박광수, 이 윤, 윤태연

    In Korea, nearly 100 billion won is spent annually under the name of energy voucher on 600,000 households for the last ...

    에너지바우처사업은 약 60만 가구를 대상으로 연간 천억 원 가까이가 투입되는 에너지복지분야에서 가장 규모가 큰 사업으로, 세계적으로도 매우 드문 사례이다. 본 연구는 에너지바우처 ...

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    In Korea, nearly 100 billion won is spent annually under the name of energy voucher on 600,000 households for the last five years, and this is a unique case and hard to monitor worldwide. Therefore, no studies have been conducted to assess impacts of the energy voucher on energy consumption and cost burden alleviation for beneficiaries. This paper aims to demonstrate the effectiveness of energy vouchers in terms of energy expense. The propensity score matching was conducted on samples of low-income households based on the Korea Welfare Panel. Then, simple Difference-In-Differences and Fixed-Effect Difference-In-Differences models were applied to estimate the effect of energy vouchers. In results, the beneficiaries of energy vouchers would spend an additional 4,371~4,870 won per month on energy consumption. The ratio is equivalent to 51.9~57.7 percent of the aid, which is also the highest when compared with 23~56 percent of U.S. Food Stamp. In terms of energy welfare, voucher payment could become one of the best management practices. However, identifying the blind spots as non-reciprocal households and expanding the differential support mechanism that reflects the energy consumption environment should be solved in the future.


    에너지바우처사업은 약 60만 가구를 대상으로 연간 천억 원 가까이가 투입되는 에너지복지분야에서 가장 규모가 큰 사업으로, 세계적으로도 매우 드문 사례이다. 본 연구는 에너지바우처 지급에 따른 가구의 에너지소비 확대 효과를 실증한다. 「한국복지패널」 저소득가구를 대상으로 성향점수매칭을 통해 비수혜가구를 추출하며, 단순 이분차분과 함께 고정효과 모형을 활용하였다. 바우처를 수혜한 가구에서 월평균 4,371~4,870원을 에너지소비에 추가로 지출하는 것으로 추정되었다. 지원액 대비 51.9~57.7%에 상당하는 비율로, 식품권의 23~56%와 비교할 때에도 가장 높은 수준에 해당된다. 바우처 지급이라는 에너지복지분야에서의 새로운 시도는 충분히 성공적으로 자리잡은 것으로 평가할 수 있다. 반면, 비수혜가구로부터 확인되는 사각지대의 문제나 에너지소비환경을 반영할 수 있는 차등 지원 등은 향후 해소해나가야 할 과제일 것이다.

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    December 2019
  • Research Paper

    A Comparative Study on NIMBY to Nuclear Power Plants

    원자력발전소에 대한 님비의 정량적 측정과 비교

    DooHwan Won

    원두환

    This study tries to quantify the regional NIMBY costs to nuclear power plants. NIMBY costs are estimated as willingness to pays for ...

    본 연구는 원자력발전소에 대한 지역적인 님비(NIMBY)를 정량적으로 추정하는 것에 목적이 있다. 가상가치법을 이용하여 원자력발전소가 거주지 주변에 새롭게 건설되는 것을 가정하고 ...

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    This study tries to quantify the regional NIMBY costs to nuclear power plants. NIMBY costs are estimated as willingness to pays for avoiding nuclear power plants near residential areas through the contingent valuation method(CVM). In the study, it was assumed that the nuclear power plants were newly constructed around the residences. The result of 600 respondents living within a radius of 30 km of nuclear power plants compared to the result of 600 respondents living in the metropolitan area, which revealed that there were significant NIMBY costs to the construction of nuclear power plants in all residences. By region, the willingness to pay in the metropolitan area was greater than that in the nuclear power areas. This study focuses on NIMBY to nuclear power plants from a regional point of view, which can provide important information in establishing prudent and sound nuclear power policies.


    본 연구는 원자력발전소에 대한 지역적인 님비(NIMBY)를 정량적으로 추정하는 것에 목적이 있다. 가상가치법을 이용하여 원자력발전소가 거주지 주변에 새롭게 건설되는 것을 가정하고, 전력 소비자들이 원자력발전소를 회피하기 위한 님비의 강도를 지불의사액(WTP)을 이용하여 측정하였다. 추정 결과 현재 원자력발전소 반경 30km 이내에 거주하는 600명의 응답자와 수도권에 거주하는 600명의 응답자 모두 원자력발전소가 인근지역에 건설되는 것을 반대하였다. 전체 응답자의 평균 지불의사액은 45.3원/KWh으로 국내 전기요금의 43%를 추가적으로 인상하더라도 원자력발전소를 회피하고자 하는 것으로 나타났다. 지역별로는 수도권지역 응답자의 지불의사액이 원전지역 응답자의 지불의사액보다 더 크게 나타났는데, 원자력발전소에 대한 님비가 수도권에서 더욱 크다는 것을 의미한다.

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    December 2019
  • Research Paper

    Decoupling Analysis between GHGs and GDP in Korea

    국내 온실가스 배출량과 경제성장 간장단기 비동조화 분석

    Daesoo Kim, Sang-youp Lee

    김대수, 이상엽

    This paper investigates the level of decoupling between greenhouse gas emissions and economic growth in Korea. Despite previous studies mainly stressed the ...

    본 논문은 1990~2016년 기간의 우리나라 온실가스 배출량과 경제성장 간 비동조화 수준에 대한 장단기 분석을 실시하였다. 환경쿠즈네츠곡선 존재 여부에 초점을 맞추어 수행된 ...

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    This paper investigates the level of decoupling between greenhouse gas emissions and economic growth in Korea. Despite previous studies mainly stressed the existence of the Environmental Kuznets Curve, the lack of investigations in the level of decoupling constraints further policy suggestions. This study analyzes the level of decoupling in the short- and long-term, focusing on short-term volatility of GHG emissions income elasticity. In the long run, there is no decoupling in Korea because a robust causal relationship exists between GHGs, GDP, and fossil fuels. However, the short-term volatility is clearly identified under the long-term equilibrium(coupling), indicating there is the relative decoupling in the short run. The results show that fossil fuel dependence is a significant factor that increases short-term volatility(decoupling) and breaks the causal link(coupling) between GHGs and GDP.


    본 논문은 1990~2016년 기간의 우리나라 온실가스 배출량과 경제성장 간 비동조화 수준에 대한 장단기 분석을 실시하였다. 환경쿠즈네츠곡선 존재 여부에 초점을 맞추어 수행된 기존 연구와 달리 본 연구는 온실가스와 경제성장 간 관계(온실가스 배출의 소득탄력성)의 단기 변동성에 초점을 맞추어 분석을 수행하였다. 분석결과 장기적으로는 온실가스 - 경제성장 - 화석연료 간 견고한 인과관계가 존재하여 비동조화로 평가하기에 어려운 것으로 나타난 반면, 단기적으로는 상대적 비동조화가 뚜렷하게 확인되었다. 이를 통해 현재 국가 온실가스 배출전망 및 감축목표 상에 배출 소득탄력성의 단기 변동성을 고려하지 못하는 한계점을 제기하였으며. 국가 단위 내 화석연료소비, 특히 발전부문의 화석연료 의존도가 온실가스 배출 소득탄성치의 단기 변동성을 낮추는 주요 요인임을 제시하였다.

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    December 2019
  • Research Paper

    Real Option Study on Sustainable DMZ Management under Biodiversity Uncertainty

    생물다양성 불확실성하에서 지속가능한 DMZ 관리 실물옵션 분석

    Jaehyung Lee

    이재형

    The Demilitarized Zone(DMZ) is a buffer zone set between the southern and northern limit lines established after the 1953 Armistice Agreement ...

    DMZ는 1953년 정전협정 이후 설정된 군사분계선의 남북으로 설정된 완충지대이다. 또한 정전협정 이후 철저히 사람의 간섭으로부터 단절된 지역이고, 67종의 멸종위기종을 포함한 2,716종의 ...

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    The Demilitarized Zone(DMZ) is a buffer zone set between the southern and northern limit lines established after the 1953 Armistice Agreement. It is an important natural environment conservation area where wild species of animals and plants live. On the other hand, the development pressure on the DMZ will increase when the inter-Korean economic cooperation is activated in the future. As a result, DMZ development should consider not only the economic cost-benefit aspects, but also how to assess and conserve the biodiversity of the DMZ, as well as the recovery costs and budget. This paper develope a sustainable DMZ management model under biodiversity uncertainly by using real option approach. The model is also designed to reflect the political risk and regional specificity of the DMZ. Through empirical analysis, I derive the biodiversity threshold (b*) that can secure the DMZ investment economy under uncertainty. In addition, through the sensitivity analysis, I derive the factors influencing the biodiversity threshold, and suggest the policy implications for sustainable management of DMZ.


    DMZ는 1953년 정전협정 이후 설정된 군사분계선의 남북으로 설정된 완충지대이다. 또한 정전협정 이후 철저히 사람의 간섭으로부터 단절된 지역이고, 67종의 멸종위기종을 포함한 2,716종의 야생동‧식물이 서식하는 중요한 자연환경보전지역이다. 반면, 향후 남북경협 활성화 시 DMZ에 대한 개발압력은 증가될 수밖에 없기에, DMZ 개발 시 경제적 비용-편익 관점에서의 논의뿐 아니라, DMZ의 생물다양성을 어떻게 평가하고 보존할 것인지와 복구비용 및 예산도 종합적으로 고려해야 한다. 본 논문은 실물옵션 방법론으로 생물다양성의 가치를 고려한 DMZ 관리 모형을 제시하였다. 또한 DMZ의 정치적 리스크 및 지역적 특수성을 모형 안에 반영하여 설계하였다. 실증분석을 통해 불확실성하에서 DMZ 투자경제성을 확보할 수 있는 생물다양성 가치의 임계값(b*)을 도출하였으며, 이때 생물다양성이 주는 편익을 도출하였다. 그리고 민감도 분석을 통해 생물다양성 가치의 임계값에 영향을 주는 요인을 분석하였으며, 이를 바탕으로 DMZ의 지속가능한 개발을 위한 정책적 시사점을 제시하였다.

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    December 2019
  • Research Paper

    Economic Valuation of Urban Riverine Restoration and A Test of Social Desirability Bias

    도심하천복원 경제가치 추정에서 사회규범편의 검정

    Andy S. Choi, Chan Yong Sung, Hyojin Baek

    최성록, 성찬용, 백효진

    The hypothetical nature of stated preferences can lead to a hypothetical bias that might work as a normative pressure, influencing survey responses ...

    진술선호법의 가상적 지불상황으로 초래되는 가상편의(hypothetical bias)는 설문 응답자에게 사회규범적 부담으로 작용하여 설문 응답에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 도심하천복원의 ...

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    The hypothetical nature of stated preferences can lead to a hypothetical bias that might work as a normative pressure, influencing survey responses. This paper aims to test the impact of social desirability bias by comparing economic estimates based on both subjective and objective valuation questions. The case study is about an urban riverine restoration project in Deajeon, South Korea. As valuation methods both contingent valuation and choice experiments were comparatively applied. Based on a nationally representative sample of 1,000 respondents, the test results offered contrasting conclusions between two test approaches. Accroding to the estimation results based on the conventional valuation, the marginal willingness to pay estimates are 10,500 KRW from CV; and 18,600 KRW for improving water quality, 2,200 KRW for the inside view, 8,900 KRW for the outside view, and 5,800 KRW for biodiversity from CE. A segmentation-based approach is a conventionally used method, which showed a limited impact of social desirability on willingness to pay estimates. The alternative parameterization-based approach measures a model-wide impact of social desirability, proving a significant bias. Although the study positioned a cheap-talk statement before the valuation section of the survey questionnaires, which might have pre-screened the bias, the overall implications of the results suggest a caution in reducing and observing hypothetical bias. There might remain a significant and substantial hypothetical bias even after cheap-talk, particularly in situations with strong social desirability, so that the potential role of objective valuation questions is guaranteed.


    진술선호법의 가상적 지불상황으로 초래되는 가상편의(hypothetical bias)는 설문 응답자에게 사회규범적 부담으로 작용하여 설문 응답에 영향을 줄 수 있다. 본 연구에서는 도심하천복원의 경제적 편익을 추정하기 위해 전통적으로 사용되고 있는 주관적 질문과 함께 객과화 된 질문을 적용하여 가상적 편의(사회규범편의)를 검정하였다. 대전광역시의 하천이 복원되는 사례를 이용하여 전국의 응답자 1,000명을 대상으로 데이터를 수집하여 조건부가치평가법(CV)과 선택실험(CE)을 함께 적용하여 지불의사액을 추정하였다. 사회규범편의를 검정하는 방법으로 관련 문헌에서 일반적으로 쓰이는 표본분할과 파라미터화 방법을 함께 적용하여 그 함의를 비교하였다. 전통적인 방법으로 추정된 하천복원의 한계가치는 CV의 경우 10,500원, CE의 경우 수질 개선 18,600원, 하천내부 개선 2,200원, 하천주변 개선 8,900원, 생물다양성 개선 5,800원으로 추정되었다. 검정 결과에 의하면 응답자들의 선호도 이질성을 설명하는 원인으로서 질문의 차이를 파라미터화하여 모형에 포함시킬 경우에는 가치평가기법의 차이에 관계없이 사회규범편의가 5% 수준에서 모두 유의하게 나타났다. 반면, 질문의 유형에 따라 데이터가 독립적으로 분석되는 표본분할의 경우 대부분의 경우에서 사회규범편의가 유의하지 않았다. 비록, 본 연구에서 Cheap-talk가 사전에 적용되어 가상적 편의가 1차적으로 걸러졌을 가능성이 있겠지만, 검정법에 따라서 전혀 다른 결론이 도출될 수 있어서 앞으로 주의가 요구된다. 실질적 효과성 차원에서 사회규범편의를 검정하는 표본분할의 사용을 권한다. 특히, 사회규범이 강한 상황에서는 Cheap-talk 이후에도 가상편의가 강하게 잔존할 가능성이 높기 때문에 향후 비시장가치평가에서 객관적 질문의 역할이 강조된다.

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    December 2019