• Research Paper

    New Computable General Equilibrium Analysis of the Effects of Greenhouse Gas Emissions Reduction Policies

    새로운 연산가능일반균형모형을 이용한 온실가스 감축정책의 영향 분석

    Minsoo Han and Jin-Young Moon

    한민수, 문진영

    This study quantitatively analyzes the impact of greenhouse gas (GHG) emissions reduction policies on the global economy. To this end, we develop ...

    본 연구는 온실가스 감축정책이 세계경제에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 이를 위해서 생산에 따른 온실가스 배출, 온실가스 배출에 의한 비효용의 발생, 각국 정부의 ...

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    This study quantitatively analyzes the impact of greenhouse gas (GHG) emissions reduction policies on the global economy. To this end, we develop a multi-national and multi-industry static computational general equilibrium model that includes three components―GHG emissions from production, disutility due to GHG emissions, and governments' GHG emissions reduction policies. Then we calibrate the model with the relevant data and solve for the equlibrium using the most recent methodology (exact hat algebra). We find that the strengthening of unilateral GHG emissions reduction policies for each country reduces carbon emissions from domestic producers, but does not necessarily reduce global carbon emissions as production is relocated to other countries. On the other hand, we can reduce GHG emissions when all major countries simultaneously implement the strengthened reduction policies proposed by the OECD (2016). Our results imply that aligned reduction efforts of major countries are necessary to reduce global GHG emissions.


    본 연구는 온실가스 감축정책이 세계경제에 미치는 영향을 정량적으로 분석하였다. 이를 위해서 생산에 따른 온실가스 배출, 온실가스 배출에 의한 비효용의 발생, 각국 정부의 온실가스 감축정책이라는 세 가지 요소를 포함하고 있는 다국가-다산업 정태적 연산가능일반균형모형을 개발하였다. 이렇게 개발된 모형의 파라미터 값을 추정하고 모형에 적용할 수 있는 가장 최근의 방법론(exact hat algebra)을 사용해서 모형의 해를 계산하였다. 모형의 예측에 따르면 국가별 개별적인(unilateral) 온실가스 감축정책의 강화는 해당 국가의 국내 생산과 탄소 배출을 감소시키지만, 생산이 다른 국가로 재배치되기 때문에 반드시 세계의 탄소 배출량을 감소시키지는 않는 것으로 나타났다. 반면 모든 주요국들이 동시에 OECD(2016)에서 제안된 강화된 감축정책을 추진할 경우에 전 세계의 온실가스 배출을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났다. 우리 분석결과는 온실가스 감축정책이 효과를 발휘하기 위해서는 주요국들의 조율된(aligned) 감축 노력이 필요하다는 점을 시사한다.

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    June 2021
  • Research Paper

    The Impact of Air Quality on Traveling Time by Transportation Mode

    대기오염 수준이 교통수단별 통행시간에 미치는 영향 분석

    Eunjung Jo and Hyunchul Kim

    조은정, 김현철

    This paper examines the effects of ambient air pollution by ozone and particulate matter on traveling by mode of transport. We estimate ...

    본 논문은 오존과 미세먼지 수준이 도보, 자가용, 버스, 전철의 통행시간에 미치는 영향을 분석한다. 가구통행실태조사 자료와 SUR 모형을 이용하여 분석한 결과, 대기오염 농도가 ...

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    This paper examines the effects of ambient air pollution by ozone and particulate matter on traveling by mode of transport. We estimate the SUR model of travel time by different modes of transportation using individual level data of travel diaries. We find that, as air pollution levels rises, traveling by privately-owned vehicles increases but traveling by bus decreases. Our results also show that, when an air quality alert is issued, bus traveling increases in an effort to reduce pollution levels, but traveling by own car does not change and traveling by train declines. This suggests that alert programs may not be highly effective in reducing air pollution emissions from vehicles because voluntary switching to public transportation induced by air quality alerts is outweighed by individual effort of avoiding exposure to pollution.


    본 논문은 오존과 미세먼지 수준이 도보, 자가용, 버스, 전철의 통행시간에 미치는 영향을 분석한다. 가구통행실태조사 자료와 SUR 모형을 이용하여 분석한 결과, 대기오염 농도가 높아질수록 자가용 통행시간이 증가하고, 버스의 통행시간이 감소하는 것으로 나타난다. 그러나 대기오염 경보가 발령되면 버스의 통행시간이 증가하는 공익적 행위가 일부 나타나지만, 자가용의 통행시간이 증가하거나 변화가 없고, 전철의 통행시간이 증가하지 않는 것으로 나타난다. 이는 경보의 발령으로 제공되는 정보가 배출 저감을 위한 통행행태 변화보다는 오염상황에의 노출을 줄이는 회피행동에 더 큰 영향을 미쳤음을 시사한다.

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    June 2021
  • Research Paper

    The Economics Value of Electric Vehicle Demand Resource under the Energy Transition Plan

    에너지전환 정책하에 전기차 수요자원의 경제적 가치 분석: 9차 전력수급계획 중심으로

    Wooyoung Jeon, Sangmin Cho and Ilhyun Cho

    전우영, 조상민, 조일현

    As variable renewable sources rapidly increase due to the Energy Transition plan, integration cost of renewable sources to the power system is ...

    에너지전환 정책의 가속화로 변동성 재생에너지가 가파르게 증가하면서 계통수용비용이 빠르게 상승하고 있다. 변동성 재생에너지 증가는 기존 전통적 발전자원의 이용률을 하락시켜서 전력공급에 비효율성을 가중시키는데 ...

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    As variable renewable sources rapidly increase due to the Energy Transition plan, integration cost of renewable sources to the power system is rising sharply. The increase in variable renewable energy reduces the capacity factor of existing traditional power capacity, and this undermines the efficiency of the overall power supply, and demand resources are drawing attention as a solution. In this study, we analyzed how much electric vehicle demand resouces, which has great potential among other demand resources, can reduce power supply costs if it is used as a flexible resource for renewable generation. As a methodology, a stochastic form of power system optimization model that can effectively reflect the volatile characteristics of renewable generation is used to analyze the cost induced by renewable energy and the benefits offered by electric vehicle demand resources. The result shows that virtual power plant-based direct control method has higher benefits than the time-of-use tariff, and the higher the proportion of renewable energy is in the power system, the higher the benefits of electric vehicle demand resources are. The net benefit after considering commission fee for aggregators and battery wear-and-tear costs was estimated as 67% to 85% of monthly average fuel cost under virtual power plant with V2G capability, and this shows that a sufficient incentive for market participation can be offered when a rate system is applied in which these net benefits of demand resources are effectively distributed to consumers.


    에너지전환 정책의 가속화로 변동성 재생에너지가 가파르게 증가하면서 계통수용비용이 빠르게 상승하고 있다. 변동성 재생에너지 증가는 기존 전통적 발전자원의 이용률을 하락시켜서 전력공급에 비효율성을 가중시키는데 이에 대한 해결책으로 수요자원이 주목받고 있다. 본 연구에서는 수요자원 중 큰 잠재력을 가지고 있는 전기차 수요가 재생발전에 대한 유연성 자원으로 활용될 경우 전력공급비용을 얼마나 경감시킬 수 있는지 9차 전력수급계획을 반영하여 분석하였다. 분석모형으로 재생발전의 확률적 특성을 사실적으로 반영할 수 있는 확률적 전력시스템 최적화 모형을 적용해서 재생에너지가 유발하는 비용과 전기차 수요자원의 편익을 분석하였다. 분석결과 계시별 요금제보다 가상발전소 기반의 직접제어방식이 편익이 더 높고, 발전구성에서 재생에너지의 비중이 높아질수록 편익이 더 높아지는 것으로 나타났다. 전기차 수요자원의 구현비용인 중개사업자 수수료와 배터리마모비용을 고려한 순편익 추정결과, 충방전이 가능한 가상발전소 방식의 경우 월평균 운행비용의 67~85% 수준으로 나타났다. 이러한 수요자원 순편익이 소비자에게 효과적으로 분배되는 요금체계가 적용될 경우 시장참여유인이 높을 것으로 추정된다.

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    June 2021
  • Research Paper

    Economic and Environmental Impact of the Bioplastics Industry: A Recursive Dynamic CGE Approach

    바이오플라스틱산업의 경제적‧환경적 파급효과: 축차동태 연산가능일반균형모형 적용

    Wonik Son and Jong Ho Hong

    손원익, 홍종호

    Bioplastics are attracting attention as a substitute for conventional petroleum-based plastics because they are carbon neutral and can be biodegradable. This study ...

    바이오플라스틱은 탄소중립적이며 생분해가 가능하다는 점에서 기존 플라스틱의 대체재로 주목받고 있다. 이 연구는 일국 축차동태 연산가능일반균형 모형을 사용하여 석유 기반 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 ...

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    Bioplastics are attracting attention as a substitute for conventional petroleum-based plastics because they are carbon neutral and can be biodegradable. This study estimated economic and environmental impact of regulating the petroleum-based plastics industry and fostering the bioplastics industry using a Recursive Dynamic CGE Model of the Korean Economy. Results show that the regulation of the conventional plastics industry exhibits a positive environmental impact by reducing greenhouse gases and plastic waste and a negative economic impact with a decrease in GDP. Meanwhile, fostering the bioplastics industry with regulation on conventional plastics industry has similar levels of greenhouse gas and waste reduction effects when there is only regulation on the conventional plastics industry. It is also shown that expanding the production of bioplastics industry offsets existing economic losses as a form of increased GDP. If petroleum-based plastics are replaced through the expansion of bioplastics production, it can contribute to the decoupling of greenhouse gas emissions and plastic waste from economic growth.


    바이오플라스틱은 탄소중립적이며 생분해가 가능하다는 점에서 기존 플라스틱의 대체재로 주목받고 있다. 이 연구는 일국 축차동태 연산가능일반균형 모형을 사용하여 석유 기반 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 육성에 따른 경제적 환경적 파급효과를 추정하였다. 분석결과, 플라스틱산업 규제 시 온실가스 감축과 폐기물 감소 효과가 나타나 긍정적인 환경적 파급효과가 발생한 반면, GDP는 감소하여 경제적으로는 부정적인 파급효과를 확인할 수 있었다. 한편 플라스틱산업 규제와 바이오플라스틱산업 육성이 동시에 이루어지는 경우, 플라스틱산업 규제만 시행하는 시나리오와 비교하여 유사한 수준의 온실가스 감축과 폐기물 감소효과가 발생했으나 바이오플라스틱산업 생산 확대가 기존의 경제적 손실을 상쇄시켜 GDP를 증가시키는 것으로 나타났다. 따라서 바이오플라스틱 생산 확대를 통해 석유 기반 플라스틱을 대체해 나간다면 온실가스 배출 및 플라스틱 폐기물 발생과 같은 환경문제를 개선하면서 경제성장을 가능하게 하는 탈동조화(decoupling)에 기여할 수 있을 것으로 판단한다.

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    June 2021
  • Research Paper

    The Effects of ICT on CO2 Emissions Along with Economic Growth, Trade Openness and Financial Development in Korea

    ICT가 CO2 배출에 미치는 영향: 경제성장, 무역개방성, 금융발전과의 연관관계하에서 분석

    Suyi Kim

    김수이

    This study investigated the impact of information and communication technology (ICT), trade openness, financial development, and economic growth on CO2 emissions ...

    본 연구는 1990년부터 2016년까지 한국의 정보통신기술(ICT), 무역 개방성, 금융 발전, 경제성장이 CO2 배출량에 미치는 영향을 분석하였다. 변수의 공적분관계는 Autoregressive distributed ...

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    This study investigated the impact of information and communication technology (ICT), trade openness, financial development, and economic growth on CO2 emissions in Korea from 1990 to 2016. The cointegration relationship of the variables was confirmed by an autoregressive distributed lag (ARDL) bounds test. In the long-run, economic growth was statistically significant factor in the increase in CO2 emissions, while other factors, as well as ICT, did not significant factors in the changes in CO2 emissions. In the long-run, a link between economic growth and CO2 emissions has been confirmed, but other factors, including ICT, have not been able to confirm the link between CO2 emissions in the long-run. Meanwhile, in the short-run, economic growth and ICT increased CO2 emissions, and financial development led to a decrease in CO2 emissions. Trade openness did not have a significant effect on CO2 emissions in the short-run as in the long-run. In particular, ICT did not contribute to the reduction of CO2 emissions in the short-run as well as the long-run. In order to induce CO2 mitigation through ICT, the development and deployment of technology that efficiently save energy by using ICT should be further promoted.


    본 연구는 1990년부터 2016년까지 한국의 정보통신기술(ICT), 무역 개방성, 금융 발전, 경제성장이 CO2 배출량에 미치는 영향을 분석하였다. 변수의 공적분관계는 Autoregressive distributed lag (ARDL)공적분 검증을 통해 확인되었다. 장기적으로 경제성장과 CO2 배출 간에는 연관관계가 확인되었지만, ICT를 비롯한 다른 요인은 장기적으로 CO2 배출량과의 연관관계를 확인하지 못하였다. 한편, 단기적으로 경제성장, ICT는 CO2 배출량을 증가시켰으며, 금융발전은 CO2 배출량 감소를 가져왔다. 무역개방성은 장기와 마찬가지로 단기에도 CO2 배출량에 큰 영향을 미치지 못하였다. 특히 ICT는 장기뿐만 아니라 단기적으로도 CO2 배출량 감소에 기여하지 못하였다. ICT를 통한 CO2 감축을 유도하기 위해서는 ICT를 활용하여 효율적으로 에너지를 절약할 수 있는 기술의 개발과 보급이 더욱 촉진되어야 할 것이다.

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    June 2021
  • Research Paper

    The Analysis of the Potential Effects of Energy Conversion Policy Considering Environment

    환경을 고려한 에너지 전환정책의 잠재적 효과분석

    Myunghun Lee

    이명헌

    In this paper, we empirically evaluate the potential performance of energy conversion policy and analyze its effects on power generation sector. We ...

    본 논문은 원전 비중 축소와 신재생발전 비율 확대를 핵심 내용으로 하는 에너지 전환정책의 잠재적 성과를 실증적으로 평가하고 그 파급효과를 분석하고자 한다. 발전산업을 ...

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    In this paper, we empirically evaluate the potential performance of energy conversion policy and analyze its effects on power generation sector. We first examine the degree of substitutability between energy inputs by measuring the price elasticities of energy demands and then estimate the changes in CO2 generation when the proportions of nuclear power plants and renewable power generation are increased. The shadow prices of nuclear power and renewable energy are calculated to compare the potential costs of power generation between the two energy sources. We analyze the impacts of the expansion of nuclear power plants and renewable power generation on power supply price. Nuclear and renewable energy were measured to be complementary to each other. The expansion of nuclear power plants has been more effective in reducing CO2 emissions than increasing renewable power generation. In most years over 2002 to 2016, the impact of nuclear power expansion on the power supply price was generally higher than that of renewable power generation, with relatively large range of fluctuations.


    본 논문은 원전 비중 축소와 신재생발전 비율 확대를 핵심 내용으로 하는 에너지 전환정책의 잠재적 성과를 실증적으로 평가하고 그 파급효과를 분석하고자 한다. 발전산업을 대상으로 에너지원 간 수요가격탄력성을 측정하여 그 대체 여부 및 정도를 조사한 후, 원전과 신재생발전 비중 확대 시 CO2 발생량 변화를 추산한다. 원자력과 신재생에너지의 암묵가격을 산출하여 두 에너지원간 전력생산의 잠재적 비용을 비교하고, 원전 혹은 신재생발전을 각각 늘릴 경우 전력공급가격에 미치는 파급효과에 대한 시뮬레이션 분석을 실시한다. 원자력과 신재생에너지는 서로 보완적인 것으로 측정되었다. 원전 확대가 신재생발전을 늘리는 것보다 CO2 감축하는 데 효과적인 것으로 나타났다. 2002~2016년 기간에 걸쳐 대부분 연도에서 원전 확대의 전력공급가격 파급효과는 대체로 신재생발전보다 높게 추산되었으며 변동 폭은 상대적으로 크게 나타났다.

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    June 2021
  • Research Paper

    Is Carbon Neutral Policy Compatible with Sustainable Economic Growth?

    탄소중립은 지속가능한 경제성장과 양립하는가?

    Hojeong Park

    박호정

    Carbon neutral policy in Korea pays limited attention to the concept of sustainable economic growth. This limitation can be compared with other ...

    국내의 탄소중립 정책은 다분히 온실가스 감축정책 위주로 구성되어 있는 것에 반해 미국, 영국, 중국 등 탄소중립을 선언한 국가는 경제성장과 기후변화를 동시에 달성하겠다는 ...

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    Carbon neutral policy in Korea pays limited attention to the concept of sustainable economic growth. This limitation can be compared with other countries' carbon neutral policies such as US, UK and China where the climate change policies are closely connected to economic policies to boost further economic growth. This paper adopts a Ramsey growth model to account for the impact of carbon neutral policy on long-term economic growth and the accumulation capital. The model incorporates the Hartwick rule to allow sustainability of economic growth by transforming resource input into other input factor for growth. The analysis provides a possibility of low accumulation of capital as a result of carbon neutral policy in the absence of effective transformation of fossil-fuel factor into growth-related productive capital. Such low capital stock can be more aggravated when there exists a rent-seeking behavior of various interest groups with voracity to exploit social capital.


    국내의 탄소중립 정책은 다분히 온실가스 감축정책 위주로 구성되어 있는 것에 반해 미국, 영국, 중국 등 탄소중립을 선언한 국가는 경제성장과 기후변화를 동시에 달성하겠다는 목표를 갖고 있다. 본 논문은 온실가스 배출의 넷제로를 의미하는 탄소중립 개념을 램지의 경제성장 모형에 포함함으로써 탄소중립 정책이 자본축적의 장기적 동태적 과정에 미치는 효과를 분석하였다. 아울러 지속가능한 경제성장을 달성하기 위한 이른바 하트윅 규칙을 내포하였다. 넷제로의 탄소중립이 자본과 소비 경로의 정상상태와 더불어 나타날 때의 정상상태 균형을 분석하였다. 분석 결과를 보면, 램지 모형에 탄소중립과 하트윅 규칙을 포함할 경우 자본의 축적이 저규모 수준에서 정상상태에 도달하는 것으로 나타났다. 또한 재생에너지 확대가 다수의 이해집단에 의해 지대추구 대상이 될 때에는 자본축적 규모가 보다 더 악화될 수 있기 때문에, 에너지 전환과정에 공정한 시장제도 설계가 중요함을 알 수 있다.

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    June 2021