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논문 기본 정보
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- 연구보고서
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- 발행연도
- 2008.12
- 수록면
- 1 - 153 (153page)
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1. 연구 배경 및 대상
본 연구는 ‘바이오에너지 산업육성을 통한 FTA 대응전략’ 이라는 3개년 연구사업의 제1차년도 과제로 수행되었다. 지난 2007년 3월 한국과 미국의 협상단이 양국간 자유무역협정 체결에 원칙적으로 합의하면서 자유무역 협정의 잠재적 파급효과가 주요 관심사로 떠올랐다. 특히 우리나라는 미국에 비해 비교열위에 있는 농업부문의 피해가 가장 심각할 것으로 추정되었고, 정부는 피해농가에 대한 소득 보전 방안을 강구하게 되었다.
이에 바이오에너지 산업 육성이 지속적인 소득보전방안 가운데 하나로 논의되었다. 즉, 농업부문의 신성장동력으로서 바이오연료, 바이오가스, 목질계 바이오매스로 대별되는 바이오에너지 산업을 정부 지원에 의해 육성함으로써 자유무역협정에 따른 피해를 보상하자는 것이다.
이렇게 정부가 바이오에너지 산업 육성을 FTA 대응 수단으로 논의한 배경에는 또 다른 외부 충격인 국제유가 상승이 중요한 역할을 했다. 즉 2006년과 2007년에 지속적인 상승세를 보이면서 에너지 안보가 위협받기에 이른 것이었다. 따라서 FTA에 대한 대응과 동시에 에너지 안보에 대한 대응수단으로 바이오에너지 산업은 ‘일석이조’의 효과를 거둘 수 있다는 점에서 연구 대상으로 선정되었다.
1차년도 사업에서는 바이오에너지 가운데 바이오연료 산업 육성에 초점을 맞추고자 한다. 우리나라에서 본격적인 바이오에너지는 바이오연료 가운데 하나인 바이오디젤이 도입되면서 시작되었고, 세계적으로도 가장 높은 성장률을 기록하고 있는 분야가 바이오연료 분야이기 때문이다. 농업부문에 바이오디젤 산업을 육성하기 위한 구채적인 수단으로 바이오디젤용 원료인 유채재배가 거론되어왔다. 따라서 본 연구에서는 농업부문에 대한 FTA 대응수단으로 바이오디젤용 유채재배를 고려하고, 이를 위한 지원 정책을 주요 연구 대상으로 설정하였다.
한편 바이오연료가 세계적으로 급속도로 확대되면서 옥수수와 대두, 밀과 같은 세계 주요 경종식물의 가격이 폭등하고, 축산물과 관련 부문의 소비자 가격을 상승시키면서 애그플래이션(ag-flation)에 대한 우려가 커졌다. 즉 애그플래이션의 주요 원인으로 세계 각국의 바이오연료 보급 확대가 거론되었다. 옥수수는 바이오에탄올의 주요 원료로 이용되어왔는데, 이들 작물에 대한 식량용 수요는 크게 늘지 않은 반면에, 바이오연료용 수요가 최근 들어 크게 늘었고, 결과적으로 공급 부족으로 이어져 소비자 물가가 크게 올랐다는 것이다.
이에 따라 세계적인 바이오연료 보급 확대 정책이 직격탄을 맞으면서 바이오연료 보급 확대에 대한 신중론이 우세해지고 있다. 우리나라는 지난 2006년 하반기에 정부 주도로 바이오디젤 상용화를 시작하였고, 오는 2012년까지 전체 수송용 경유의 3%까지 늘리겠다는 목표를 수립한 바 있다. 따라서 이러한 바이오연료 보급 정책이 애그플래이션 문제를 감안 할 때 적절한 것인지를 정량적으로 분석할 필요가 있다. 본 연구는 이러한 문제를 분석하기 위해 세계적으로 가장 큰 시장을 형성하고 있는 미국을 대상으로 미국의 바이오에탄올 산업 및 자국 옥수수 시장I 그리고 옥수수를 사료로 수입하고 있는 우리나라 농산물 시장을 주요 연구대상으로 하였다.
2. 연구 목적 및 방법
본 연구는 크게 두 가지 목적을 갖고 진행되었다. 첫 번째 연구 목적은 자유무역협정 체결이 우리 경제에 미치는 미시적, 거시적 파급효과를 평가하고, 유가충격과 결합될 경우 그 효과가 어떻게 달라지는지를 분석하는 데에 있다. 이를 위해 한국은행이 발간하는 산업 연관표를 이용하여 소규모 개방경제를 가정한 정태적(static) 연산가능일 반균형모형(Computable General Equilibrium)을 개발하였다. 이 모형을 이용하여 자유무역협정에 따라 관세가 철폐될 경우 농림축산 부문을 포함한 우리 경제에 미치는 영향을 산출수준 변화와 같은 미시 경제 변수뿐만 아니라 국내총생산 변화 및 후생 변화와 같은 거시 경제 변수의 변화를 분석한다. 이를 통해 자유무역협정이 농업부문에 미치는 영향을 타부문과 비교하고l 사회 전체의 후생을 증가시키는 지를 평가하고자 한다. 이와 함께 국제유가 충격이 발생할 경우 자유무역의 효과에 미치는 영향을 함께 분석한다. 그리고 휴경지에 바이오디젤용 원료를 재배할 경우 예상 되는 바이오디젤 생산 잠재량을 추산한다.
두 번째 목적은 연구 배경에서 제기했듯이 세계적인 바이오연료 보급 확대 노력이 애그플래이션에 어떤 영향을 미치는 지를 정량적으로 분석 하고자 한다. 이를 위해 구체적으로 두 가지 접근법을 적용한다. 우선 국제 유가 충격이 세계 최대 바이오에탄올 생산국인 미국의 바이오에탄 올용 옥수수 수요, 사료용 옥수수 수요, 그리고 옥수수 가격에 미치는 영향을 시계열 모형을 이용하여 분석함으로써 중장기적으로 유가가 바이오에탄올과 옥수수 시장에 어떤 영향을 미치는지를 평가한다. 다음으로는 미국 옥수수 시장이 바이오에탄올 생산 증가로 어떤 영향을 받으며, 미국산 옥수수를 사료용으로 주로 수입하고 있는 우리나라 사료 및 축산시장에 어떤 영향을 미치는 지를 구조적 계량모형(structural econometric model)을 이용하여 분석한다. 분석을 통해 바이오연료 보급 확대가 식량 부문에 영향을 미친다고 평가될 경우, 정부의 바이오연료 지원 정책은 식량 부문에 대한 영향이 최소화되는 방식으로 전환되어야 할 것이다.
결국 두 가지 목적을 결합하면, 본 1차년도 연구의 종합적인 목적은 우선 자유무역협정이 가시화될 경우에 과연 농업 부문이 상대적으로 더 많은 피해를 입는지, 사회 전체 후생은 개선될 것인지를 정량적으로 분석해 보고, 다음으로는 보다 미시적인 차원에서, 바이오연료 보급 확대가 농업부문에 어느 정도로 영향을 미치는지를 정량적으로 분석하여 정부의 바이오연료 지원정책을 평가하고 개선방안을 제시하는 것이다.
3. 주요 연구결과 및 결론
가. FTA 체결과 유가상승이 경제 및 사회 후생에 미치는 영향 분석
우선 산업연관표와 바이오디젤 산업에 대한 투입-산출 데이터에 기반 하여 정태적 연산가능일반균형모형(CGE)을 개발하였다. 농업에 미치는 영향을 구체적으로 분석하기 위해 산업을 농업, 축산, 사료, 임업, 석유, 전력, 수송, 제조업 및 기타, 바이오디젤의 9개로 재분류하였다. CGE 모형을 이용하여 자유무역협정의 경제 및 후생 효과를 보기 위해 정책 시나리오로서 전 산업에 대한 관세가 철폐된다고 전제하였다. 관세가 철폐되면 수입재 가격이 낮아지고 세수가 일시적으로 감소하나 소비자 가격이 하락함으로써 최종 수요가 증가하고 이에 따라 총산출이 증가한다. 모형 시뮬레이션 결과 소비자 불가가 0.45% 감소하고, 국내총생산은 1.6% 증가하고, 총가계소비도 1.8% 증가하며, 소비자 후생이 9.5조원 증가한다.
산업별 영향을 살펴보면 농업부문 산출수준은 0.24% 감소하고, 축산업이 3.1%, 사료부문이 3.4%, 임업은 1.1% 감소하고, 반면에 석유부문 산출수준은 2.3% 증가하고, 전력 0.3%, 수송 1.3%, 바이오디젤이 1.4%가 증가하는 것으로 나타나, 농림축산 부문이 상대적으로 FTA에 대한 피해가 큰 것으로 나타났다. 또한 이에 따른 휴경지가 4,472헥타르 증가하고, 주요원료를 수입에 의존하는 바이오디젤 산업은 생산량이 증가하는 것으로 분석되었다. 여기서 우리는 자유무역협정이 전반적으로 국제 시장에 비해 비교 열위에 있는 농림축산 부문에는 부정적인 영향을 미치고, 타산업 부문에는 긍정적인 영향 내지는 중립적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 또한 전반적인 가격지수 하락으로 소비자 후생을 증가시키는 것을 알 수 있다.
다음으로 국제유가가 10, 20, 30% 상승할 경우 자유무역협정의 효과에 미치는 영향을 살펴보았다. 우선 제조및기타부문을 제외한 전산업에서 총산출 수준이 감소하고, 국내총생산은 1.12 ~ -0.66%로 변하고, 소비자 후생은 5.48 ~ -9.8조원으로 변하는 것으로 나타났다. 따라서 자유무역협정으로인한 편익이 유가상승으로인한 비용에 의해 반감되며 유가가 30% 이상 상승할 경우 국내총생산과 후생수준이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 유가 상승에 따라 석유, 수송 부문과 더불어 바이오디젤 산업의 총 산출이 감소하는 것으로 분석되었는데 이는 석유 가격 상승에 따라 수송부문 소비가 줄어들고 이에 따라 경유 첨가제로 전제한 BD5에 대한 수요도 함께 감소되었기 때문이다. 따라서 향후 고유가에 대한 근본적인 대안으로 BD20 이상과 같은 대체재 보급 확대 정책이 필요할 것으로 보인다.
마지막으로 자유무역협정에 따른 바이오디젤 산업의 잠재량을 추산해 보았다. 우선 전산업에서 관세가 철폐될 경우 총 바이오디젤 생산 잠재량은 9,306㎘이고, PTA가 유가 상승과 결합될 경우 잠재적 생산가능량은 최대 11,523㎘로 증가하였다. 이는 유가상승에 따른 농업부문 생산 감소 (0.6%)가 자유무역협정에 따른 농업 생산 감소(0.24%)보다 더 크게 나타나 휴경지 면적이 더 크게 증가하기 때문이다.
나. 시계열 모형을 이용한 유가 상승이 바이오연료 및 원료 시장에 미치는 영향 분석
바이오 연료 보급확대가 애그플래이션을 야기시켰다는 주장은 사실 세계 1위의 바이오연료 소비국인 미국에서 시작되었다고 할 수 있고, 우리나라는 아직 그러한 현상이 관측될 만큼 생산량이 많지 않다.
여기서는 외생 충격을 바이오연료 보급 확대라기보다는 근본적으로 국제 원유 가격 상승에 있다고 보고, 국제유가가 미국의 바이오에탄올용 옥수수 수요 및 사료용 옥수수 수요, 그리고 옥수수 가격에 미치는 동태적인 효과를 시계열 모형인 SVAR(Structural Vector Auto Regression) 모형을 적용하여 분석해 보았다.
그 결과 유가 충격이 1단위 표준편차 크기로 증가할 경우 바로 0.1단위가 상승했다가 점차 효과가 사라지며, 이에 따라 바이오에탄올용 옥수수 수요는 점차 늘어나 10분기 후에 0.02단위까지 상승하였다. 이를 상대적 비율로 해석하면, 유가가 외생적 교란으로 100% 증가할 경우 바이오 에탄올용 옥수수 수요가 최대 20%까지 상승할 수 있다고 하겠다. 이와 달리 사료용 옥수수 수요는 에탄올용 수요 증가로 5분기에 감소했다가 점차 효과가 사라짐을 알 수 있었다. 그리고 옥수수 가격은 10분기에 최대 0.02단위까지 상승하고 0.01단위 수준에서 상승효과가 지속되는 것으로 관측되었다. 즉 국제 유가의 여파는 옥수수 가격에 중장기적으로 최대 10%의 영향을 미칠 수 있음을 시사하고 있다.
다. 구조적 계량모형을 이용한 바이오연료 보급 확대가 농업부문에 미치는 영향 분석
여기서는 미국의 에탄올 시장과 주요 원료인 옥수수 시장을 대상으로 상호 연관성을 구조적 계량모형을 통해 분석한 다음, 우리나라가 주로 수입하고 있는 미국 사료의 대부분을 차지하는 옥수수 가격 변화가 국내 사료 시장과 주요 수요자인 축산업에 미치는 영향을 분석하였다.
우선 미국 시장의 옥수수 공급 및 수요 함수, 그리고 옥수수 가격 결정 모형을 구축하고, 관련 데이터를 이용하여 모형을 3SLS(Three State Least Squares) 방식에 의해 추정하였다. 세 방정식의 모수 추정결과 주요 변수들의 통계적 유의성과 부호가 기대방향과 일치하는 것으로 나타났고, 설명력도 수출 수요를 제외하고는 높은 것으로 나타났다. 추정된 옥수수 가격결정모형으로부터 옥수수 가격의 에탄올 공급에 대한 탄력성은 데이터의 마지막 연도인 2007/08년도 2/4분기 기준으로 0.19로 추정되었고, 표본 평균값 기준으로는 0.098로 나타났다. 또한 2011년 기준으로 에탄올 공급이 110억 갤론으로 2007/08년도에 비해 326% 증가하게 될 경우 예상되는 옥수수 가격은 2011년 기준으로 부셸당 $8.0 정도되는 것으로 나타났다.
이어서 미국 에탄올 공급 증가로 인해 옥수수 가격이 상승할 경우 국내 사료 시장과 축산물 시장에 미치는 영향 역시 3SLS 모형을 이용하여 사료 가격함수, 축산물 공급, 수요 및 가격 함수를 추정하였다. 추정 결과 모형 전체의 설명력은 대체로 높은 것으로 나타났다. 추정된 모형으로부터 각 시장별 탄력성을 추정하였는데, 우선 미국의 옥수수 가격에 대한 국내 사료가격 탄력성은 0.1로 추정되었고, 사료 가격에 대한 수송아지 수요 탄력성은 0.52, 수송아지 수요에 대한 비육우 사육두수의 탄력성은 0.12, 그리고 비육우 사육두수에 대한 비육우 쇠고기 공급 탄력성은 0.33으로 추정되었다. 또한 옥수수 가격에 대한 비육우 쇠고기 공급의 직접 탄력성은 0.56으로 추정되었다. 쇠고기 공급 시장의 또 다른 공급원인 쇠고기용 젖소 공급 부문이 있는데, 이는 국내 사료가격 상승할 경우 1.56의 탄력성을 갖고 공급이 오히려 증가하는 것으로 추정되었다. 그 이유는 사료가격이 상승함에 따라 증가하는 젖소 사육비용을 감소시키기 위해 우유 생산을 포기하고 쇠고기용 젖소 공급을 더 늘리기 때문이다.
다음으로 미국 옥수수 가격 상승에 따라 국내 사료 가격이 증가하고 이에 따라 수퇘지 사육두수는 0.1의 탄력성으로 감소하며, 돼지고기 공급량은 1.8의 탄력성으로 감소하는 것으로 추정되었다. 그리고 사료가격 상승에 따른 닭고기 공급의 탄력성은 0.35로 추정되었다.
결과적으로 우리나라 사료시장이 주요 원료로 수입하는 미국산 옥수수 가격이 에탄올 수요증가로 상승할 경우 국내 사료가격을 인상시키고, 사료가 주요 투입원료로 이용되는 쇠고기, 돼지고기, 닭고기 시장에서 축산물 공급을 감소시키는 것을 알 수 있다. 즉 바이오연료에 대한 세계 시장이 확대될 경우 국제 사료시장을 통해 국내 농산물 시장에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
라. 정책적 함의
본 연구에 의한 첫번째 정책적 함의는 자유무역협정에 의해 증가할 것으로 예상되는 휴경지를 수송용 대체연료의 원료 공급 단지로 전환한다면 농업도 살리면서 수송용 대체연료 산업 육성도 동시에 달성가능하다는 것이다. 즉 농업 생산감소로 인한 경제적 비용을 보전하기 위한 수단으로 휴경지에서 바이오디젤용 원료를 재배하도록 하고 정부에서 이에 필요한 기반을 조성할 것을 제안하였다. 우리나라의 바이오디젤 산업에서 아킬레스건은 원료의 안정적인 확보에 어려움이 있다. 폐식용유를 제외한 대두유를 100% 해외에서 수입하고 있어 애그플레이션과 같은 농산물 가격 충격이 발생할 경우 원료 수입가격의 폭등으로 바이오디젤 산업이 커다란 타격을 입을 수 있다.
그러나 만약 현재의 휴경지와 FTA를 통해 추가로 발생하는 휴경지를 중심으로 국산 원료를 재배하고, 유전공학 기술과 결합하여 토지 단위당 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다면l 본 연구에서 제시하는 바이오 디젤 추가 생산량인 11,500㎘를 훨씬 상회하는 수준까지 올릴 수 있을 것이다. 즉, 기존 휴경지 4 800㏊에서 84,000㎘를 생산할 수 있고 기술혁신이 수반될 경우 10만㎘ 이상까지도 가능할 것이다. 아직까지 바이오 디젤 원료에 대해서는 농림부에서 제한적으로 시범사업을 하고 있고, 수송용 대체연료의 주요 수요측인 지식경제부에서는 지원 정책이 전무한 형편이다. 지식경제부의 최근 발표에 의하면 재생가능연료의무화(RFS) 제도를 도입하여 2012년까지 수송연료의 3%를 바이오연료로 공급하겠다고 한다. 그러나 원료부문에 대한 충분한 기반 조성없이는 수입원료에 의존해야할 것이고, 수입 원료 가격의 등락에 의해 바이오연료 정책 목표를 달성하는 데에 큰 어려움이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서 제시하듯이 국내 농업 부문에 에너지 원료 산업을 결합시키고, 유전공학 기술과 접목시킨다면 수송 대체연료 산업과 농업을 동시에 살리는 방안이 될 수 있을 것이다.
두 번째 정책적 시사점으로는 국제유가 충격이 발생할 경우 우리 경제에 미치는 영향은 FTA보다 더 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여주었고, 석유 첨가제 역할을 하는 BD5보다는 대체연료로서의 바이오디젤(BD20 이상) 보급이 중요함을 보여주었다. 지금까지 바이오디젤 산업은 실질적으로 정유사가 혼합책임을 지고 있기 때문에 정유사의 바이오디젤에 대한 수요 독점 상태에 있어왔다. 따라서 군소 바이오디젤 업체들은 바이오디젤 공급 및 가격 결정에서 정유사의 협상력(bargaining power)에 좌우되어 왔다. 이로 인해 원료가격 변동분을 계약가격에 반영하기 어렵고, 안정적인 공급 계약을 체결하기 어려운 측면이 있었다.
그러나 본 연구가 제시하듯이 바이오디젤을 석유의 첨가제 차원에서만 보급하기 보다는 BD20과 같은 석유 대체 연료 사업을 활성화하고 소비자 선택권을 넓혀 준다면 시장 확대가 가속화될 수 있고, 이와 더불어 기술 개발 및 경쟁을 통한 경제성 확보, 수출 산업화 등의 발전 단계로 보다 신속하게 이행할 수 있을 것이다. 특히 유가가 상승함에 따라 석유 소비가 줄어들고 대체 연료인 바이오연료에 대한 소비가 증가하는 패턴으로 전환되어 바이오연료의 본래 취지를 되살릴 수 있게 될 것이다.
마지막으로 시계열모형을 이용하여 바이오 연료가 과연 애그플래이션에 영향을 미쳤는지를 검증해 본 결과 국제 유가 상승은 미국에서 휘발유 대체 연료인 바이오에탄올 수요 증가에 영향을 미치며, 이러한 바이오에탄올 수요 증가가 옥수수 가격 상승에 단기적으로 최대 20% 정도 영향을 미치고, 중장기적으로 지속적인 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 또한 구조적 계량모형을 이용하여 부분균형분석을 시도한 결과, 미국의 에탄올 보급확대가 우리나라의 사료시장에 영향을 미치면서 축산 부문에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다.
따라서 우리나라가 현재 계획중인 바이오디젤 등 재생가능연료 의무화 정책과 보급 목표(2012년 3%, 2따0년 7%)를 신중히 재검토할 필요가 있을 것이다. 이미 유럽연합은 2020년까지 10% 의무화 목표를 수정하여 6%는 식량원료로부터 공급하지만 4%는 비식량원료인 자트로파나 셀룰로오스 바이오매스, 해조류 바이오연료 등 차세대 바이오연료로 부터 공급하자는 수정안을 제출한 바가 있다. 따라서 우리나라도 적극적인 비식량원료 개발 및 이에 대한 연구개발 지원이 필요할 것이다. 또한 보급 목표에 대한 원료 믹스를 명시하여 식량원료에 기반한 바이오연료 공급을 점차 제한하고, 부산물을 활용한 바이오디젤 경제성 제고방안, 자트로파, 폐목재, 어유, 도축 폐기물 등 비식량 원료 개발 및 미개척지와 해외 플랜테이션 개발에 대한 종합적인 로드맵을 수립해야 할 것이다.
1. Background and Objective
Korea has been preparing free trading agreement (FTA) with other countries such as U.S.A, EU, and China. Accordingly, it is highly plausible for domestic industries with comparative disadvantage such as agriculture, livestock, and wood sectors may be negatively affected by the agreement. In response with the economic loss in those sectors, government attempts to foster domestic biodiesel industry using Korean rapeseed oil. Thus, we need to evaluate how the free trading could influence micro as well as macro economic variables such as GDP and social welfare. Besides, the impact analysis of the high crude oil price shock on the economy and biodiesel industry would show whether the government supportive policy on the biofuel sector is appropriate in response to multiple impact of high oil shock and FTA shock.
Meanwhile, as international oil prices have skyrocketed in recent years, the demand for biofuels has risen tremendously. In 2007, the world production of biofuels was estimated to be over 56 million kiloliters, which is about 2% of the world gasoline consumption. The OECD/IEA (2006) presumes that biofuel production will reach 7% of the world road fuel consumption by 2030. In parallel with the energy crisis issue, the threat to global food security has been emerging as one of the most critical global issues in 2008. During September 2006 and March 2008, the world wheat price, soybean price, and corn price increased by 183%, 151%, and 133%, respectively. Along with the rise in major grain prices, feed prices for breeding cattle, hogs, and broilers have increased sharply, collectively causing the so-called phenomenon of "ag-flation." Korea began to produce biodiesel commercially in 2006 and the biodiesel production goal to 2012 is 3% of total road diesel fuel consumption. Therefore it is required to investigate how the growth of biofuel industry would affect agricultural market.
2. Purpose of the Study
The goal of this research can be divided into two parts.
The first goal is to evaluate economic impact of free trading as well as government subsidy policy on the biodiesel sector. A static computable general equilibrium model (CGE) for a small open economy is constructed using Korean input-output data in 2003.
The second goal is to quantify the feasible impact of world wide expansion of biofuel production on the agricultural market. More specifically, there are two approaches for the investigation. First approach employes structural vector auto-regression model(SVAR) for the purpose of analyzing how the increase of international oil price could affect bioethanol demand, feed demand for corn, and corn price.
Secondly, we examine how the growth of bioethanol in U.S.A affect corn prices derived by corn demand and corn supply using structural econometric model. Accordingly, we investigate how domestic feed and livestock market could be affected by the increase in the corn price.
3. Major Findings
In the first study, we found that the removal of tariff in the entire industries could worsen agriculture, feed, livestock, and wood industries while improve consumption and gross domestic production. The changes in the consumer's welfare shows that the net welfare gain is positive even if the increased welfare gain from the free trading is used for compensating economic losses of agriculture, livestock, and wood industries through the subsidy policy on the biodiesel industry.
The second approach using SVAR model can be summarized as following. As the one unit of standard errors of oil price shock increases, the oil price increases rise upto 10% at the top and disappear as time goes by. Com demand for bioethanol rises upto 2% at the 10th quarter, and the corn price increases by 2% at the 10th quarter and stabilizes at 1%. Thus we could say that the oil shock could affect bioethanol demand and com price upto medium and long term.
From the third research, com price elasticity on the production of bioethanol in U.S.A was estimated as 0.19 at the final harvesting season of 2007/08. The elasticity was estimated as 0.098 at the mean of harvesting periods. In 2011, as the ethanol provision increases as 110 billion gallons, the expected com price was estimated as $8.0 per bushell. In the structural model for domestic feed and livestock markets, we found that domestic feed price elasticity of the com price is 0.1, while the elasticity of number of cows for beef on the supply of beef is 0.33, and direct elasticity of beef supply on the com price is 0.56. The elasticity of supply of milk cow for beef on the feed price is 1.56, which is positive. The reason is that farmers increase the supply of milk cow for beef to avoid the higher production cost of raising milk cows. Meanwhile the elasticity of supply of pork on the number of male hog is 1.8 and the elasticity of broiler supply on the feed price is 0.35.
4. Policy Implication
We found that the free trading could affect agricultural and related sectors negatively, while the consumer welfare would be improved. Therefore the net social gain from the FT A was expected to be positive, which means Pareto improvement. Hence, government should prepare how we compensate the economic loss of those sectors. On the other hand, the CGE model showed high crude oil prices would offset the positive effect of the FTA. Therefore, fostering biodiesel industry would generate dual effects such as improvement of energy security and compensation to the negatively affected industries by the FTA.
From the empirical quantification for the relationship among petroleum, biofuel and agricultural industries, we conclude that high oil price affects the rise of biofuel demand which leads to high prices in the agricultural products. Accordingly, we need to re-evaluate the whole plan for fostering biofuel industry. Further more, we should consider how the portfolio of feedstocks for biofuels in Korea should be designed in the longer term. Non-food stock based biofuel technology such as Jatropha plantation, cellulosic biofuel, and algae based biofuels should be encouraged in the future.
본 연구는 ‘바이오에너지 산업육성을 통한 FTA 대응전략’ 이라는 3개년 연구사업의 제1차년도 과제로 수행되었다. 지난 2007년 3월 한국과 미국의 협상단이 양국간 자유무역협정 체결에 원칙적으로 합의하면서 자유무역 협정의 잠재적 파급효과가 주요 관심사로 떠올랐다. 특히 우리나라는 미국에 비해 비교열위에 있는 농업부문의 피해가 가장 심각할 것으로 추정되었고, 정부는 피해농가에 대한 소득 보전 방안을 강구하게 되었다.
이에 바이오에너지 산업 육성이 지속적인 소득보전방안 가운데 하나로 논의되었다. 즉, 농업부문의 신성장동력으로서 바이오연료, 바이오가스, 목질계 바이오매스로 대별되는 바이오에너지 산업을 정부 지원에 의해 육성함으로써 자유무역협정에 따른 피해를 보상하자는 것이다.
이렇게 정부가 바이오에너지 산업 육성을 FTA 대응 수단으로 논의한 배경에는 또 다른 외부 충격인 국제유가 상승이 중요한 역할을 했다. 즉 2006년과 2007년에 지속적인 상승세를 보이면서 에너지 안보가 위협받기에 이른 것이었다. 따라서 FTA에 대한 대응과 동시에 에너지 안보에 대한 대응수단으로 바이오에너지 산업은 ‘일석이조’의 효과를 거둘 수 있다는 점에서 연구 대상으로 선정되었다.
1차년도 사업에서는 바이오에너지 가운데 바이오연료 산업 육성에 초점을 맞추고자 한다. 우리나라에서 본격적인 바이오에너지는 바이오연료 가운데 하나인 바이오디젤이 도입되면서 시작되었고, 세계적으로도 가장 높은 성장률을 기록하고 있는 분야가 바이오연료 분야이기 때문이다. 농업부문에 바이오디젤 산업을 육성하기 위한 구채적인 수단으로 바이오디젤용 원료인 유채재배가 거론되어왔다. 따라서 본 연구에서는 농업부문에 대한 FTA 대응수단으로 바이오디젤용 유채재배를 고려하고, 이를 위한 지원 정책을 주요 연구 대상으로 설정하였다.
한편 바이오연료가 세계적으로 급속도로 확대되면서 옥수수와 대두, 밀과 같은 세계 주요 경종식물의 가격이 폭등하고, 축산물과 관련 부문의 소비자 가격을 상승시키면서 애그플래이션(ag-flation)에 대한 우려가 커졌다. 즉 애그플래이션의 주요 원인으로 세계 각국의 바이오연료 보급 확대가 거론되었다. 옥수수는 바이오에탄올의 주요 원료로 이용되어왔는데, 이들 작물에 대한 식량용 수요는 크게 늘지 않은 반면에, 바이오연료용 수요가 최근 들어 크게 늘었고, 결과적으로 공급 부족으로 이어져 소비자 물가가 크게 올랐다는 것이다.
이에 따라 세계적인 바이오연료 보급 확대 정책이 직격탄을 맞으면서 바이오연료 보급 확대에 대한 신중론이 우세해지고 있다. 우리나라는 지난 2006년 하반기에 정부 주도로 바이오디젤 상용화를 시작하였고, 오는 2012년까지 전체 수송용 경유의 3%까지 늘리겠다는 목표를 수립한 바 있다. 따라서 이러한 바이오연료 보급 정책이 애그플래이션 문제를 감안 할 때 적절한 것인지를 정량적으로 분석할 필요가 있다. 본 연구는 이러한 문제를 분석하기 위해 세계적으로 가장 큰 시장을 형성하고 있는 미국을 대상으로 미국의 바이오에탄올 산업 및 자국 옥수수 시장I 그리고 옥수수를 사료로 수입하고 있는 우리나라 농산물 시장을 주요 연구대상으로 하였다.
2. 연구 목적 및 방법
본 연구는 크게 두 가지 목적을 갖고 진행되었다. 첫 번째 연구 목적은 자유무역협정 체결이 우리 경제에 미치는 미시적, 거시적 파급효과를 평가하고, 유가충격과 결합될 경우 그 효과가 어떻게 달라지는지를 분석하는 데에 있다. 이를 위해 한국은행이 발간하는 산업 연관표를 이용하여 소규모 개방경제를 가정한 정태적(static) 연산가능일 반균형모형(Computable General Equilibrium)을 개발하였다. 이 모형을 이용하여 자유무역협정에 따라 관세가 철폐될 경우 농림축산 부문을 포함한 우리 경제에 미치는 영향을 산출수준 변화와 같은 미시 경제 변수뿐만 아니라 국내총생산 변화 및 후생 변화와 같은 거시 경제 변수의 변화를 분석한다. 이를 통해 자유무역협정이 농업부문에 미치는 영향을 타부문과 비교하고l 사회 전체의 후생을 증가시키는 지를 평가하고자 한다. 이와 함께 국제유가 충격이 발생할 경우 자유무역의 효과에 미치는 영향을 함께 분석한다. 그리고 휴경지에 바이오디젤용 원료를 재배할 경우 예상 되는 바이오디젤 생산 잠재량을 추산한다.
두 번째 목적은 연구 배경에서 제기했듯이 세계적인 바이오연료 보급 확대 노력이 애그플래이션에 어떤 영향을 미치는 지를 정량적으로 분석 하고자 한다. 이를 위해 구체적으로 두 가지 접근법을 적용한다. 우선 국제 유가 충격이 세계 최대 바이오에탄올 생산국인 미국의 바이오에탄 올용 옥수수 수요, 사료용 옥수수 수요, 그리고 옥수수 가격에 미치는 영향을 시계열 모형을 이용하여 분석함으로써 중장기적으로 유가가 바이오에탄올과 옥수수 시장에 어떤 영향을 미치는지를 평가한다. 다음으로는 미국 옥수수 시장이 바이오에탄올 생산 증가로 어떤 영향을 받으며, 미국산 옥수수를 사료용으로 주로 수입하고 있는 우리나라 사료 및 축산시장에 어떤 영향을 미치는 지를 구조적 계량모형(structural econometric model)을 이용하여 분석한다. 분석을 통해 바이오연료 보급 확대가 식량 부문에 영향을 미친다고 평가될 경우, 정부의 바이오연료 지원 정책은 식량 부문에 대한 영향이 최소화되는 방식으로 전환되어야 할 것이다.
결국 두 가지 목적을 결합하면, 본 1차년도 연구의 종합적인 목적은 우선 자유무역협정이 가시화될 경우에 과연 농업 부문이 상대적으로 더 많은 피해를 입는지, 사회 전체 후생은 개선될 것인지를 정량적으로 분석해 보고, 다음으로는 보다 미시적인 차원에서, 바이오연료 보급 확대가 농업부문에 어느 정도로 영향을 미치는지를 정량적으로 분석하여 정부의 바이오연료 지원정책을 평가하고 개선방안을 제시하는 것이다.
3. 주요 연구결과 및 결론
가. FTA 체결과 유가상승이 경제 및 사회 후생에 미치는 영향 분석
우선 산업연관표와 바이오디젤 산업에 대한 투입-산출 데이터에 기반 하여 정태적 연산가능일반균형모형(CGE)을 개발하였다. 농업에 미치는 영향을 구체적으로 분석하기 위해 산업을 농업, 축산, 사료, 임업, 석유, 전력, 수송, 제조업 및 기타, 바이오디젤의 9개로 재분류하였다. CGE 모형을 이용하여 자유무역협정의 경제 및 후생 효과를 보기 위해 정책 시나리오로서 전 산업에 대한 관세가 철폐된다고 전제하였다. 관세가 철폐되면 수입재 가격이 낮아지고 세수가 일시적으로 감소하나 소비자 가격이 하락함으로써 최종 수요가 증가하고 이에 따라 총산출이 증가한다. 모형 시뮬레이션 결과 소비자 불가가 0.45% 감소하고, 국내총생산은 1.6% 증가하고, 총가계소비도 1.8% 증가하며, 소비자 후생이 9.5조원 증가한다.
산업별 영향을 살펴보면 농업부문 산출수준은 0.24% 감소하고, 축산업이 3.1%, 사료부문이 3.4%, 임업은 1.1% 감소하고, 반면에 석유부문 산출수준은 2.3% 증가하고, 전력 0.3%, 수송 1.3%, 바이오디젤이 1.4%가 증가하는 것으로 나타나, 농림축산 부문이 상대적으로 FTA에 대한 피해가 큰 것으로 나타났다. 또한 이에 따른 휴경지가 4,472헥타르 증가하고, 주요원료를 수입에 의존하는 바이오디젤 산업은 생산량이 증가하는 것으로 분석되었다. 여기서 우리는 자유무역협정이 전반적으로 국제 시장에 비해 비교 열위에 있는 농림축산 부문에는 부정적인 영향을 미치고, 타산업 부문에는 긍정적인 영향 내지는 중립적인 영향을 미친다는 것을 알 수 있다. 또한 전반적인 가격지수 하락으로 소비자 후생을 증가시키는 것을 알 수 있다.
다음으로 국제유가가 10, 20, 30% 상승할 경우 자유무역협정의 효과에 미치는 영향을 살펴보았다. 우선 제조및기타부문을 제외한 전산업에서 총산출 수준이 감소하고, 국내총생산은 1.12 ~ -0.66%로 변하고, 소비자 후생은 5.48 ~ -9.8조원으로 변하는 것으로 나타났다. 따라서 자유무역협정으로인한 편익이 유가상승으로인한 비용에 의해 반감되며 유가가 30% 이상 상승할 경우 국내총생산과 후생수준이 감소하는 것으로 나타났다. 또한 유가 상승에 따라 석유, 수송 부문과 더불어 바이오디젤 산업의 총 산출이 감소하는 것으로 분석되었는데 이는 석유 가격 상승에 따라 수송부문 소비가 줄어들고 이에 따라 경유 첨가제로 전제한 BD5에 대한 수요도 함께 감소되었기 때문이다. 따라서 향후 고유가에 대한 근본적인 대안으로 BD20 이상과 같은 대체재 보급 확대 정책이 필요할 것으로 보인다.
마지막으로 자유무역협정에 따른 바이오디젤 산업의 잠재량을 추산해 보았다. 우선 전산업에서 관세가 철폐될 경우 총 바이오디젤 생산 잠재량은 9,306㎘이고, PTA가 유가 상승과 결합될 경우 잠재적 생산가능량은 최대 11,523㎘로 증가하였다. 이는 유가상승에 따른 농업부문 생산 감소 (0.6%)가 자유무역협정에 따른 농업 생산 감소(0.24%)보다 더 크게 나타나 휴경지 면적이 더 크게 증가하기 때문이다.
나. 시계열 모형을 이용한 유가 상승이 바이오연료 및 원료 시장에 미치는 영향 분석
바이오 연료 보급확대가 애그플래이션을 야기시켰다는 주장은 사실 세계 1위의 바이오연료 소비국인 미국에서 시작되었다고 할 수 있고, 우리나라는 아직 그러한 현상이 관측될 만큼 생산량이 많지 않다.
여기서는 외생 충격을 바이오연료 보급 확대라기보다는 근본적으로 국제 원유 가격 상승에 있다고 보고, 국제유가가 미국의 바이오에탄올용 옥수수 수요 및 사료용 옥수수 수요, 그리고 옥수수 가격에 미치는 동태적인 효과를 시계열 모형인 SVAR(Structural Vector Auto Regression) 모형을 적용하여 분석해 보았다.
그 결과 유가 충격이 1단위 표준편차 크기로 증가할 경우 바로 0.1단위가 상승했다가 점차 효과가 사라지며, 이에 따라 바이오에탄올용 옥수수 수요는 점차 늘어나 10분기 후에 0.02단위까지 상승하였다. 이를 상대적 비율로 해석하면, 유가가 외생적 교란으로 100% 증가할 경우 바이오 에탄올용 옥수수 수요가 최대 20%까지 상승할 수 있다고 하겠다. 이와 달리 사료용 옥수수 수요는 에탄올용 수요 증가로 5분기에 감소했다가 점차 효과가 사라짐을 알 수 있었다. 그리고 옥수수 가격은 10분기에 최대 0.02단위까지 상승하고 0.01단위 수준에서 상승효과가 지속되는 것으로 관측되었다. 즉 국제 유가의 여파는 옥수수 가격에 중장기적으로 최대 10%의 영향을 미칠 수 있음을 시사하고 있다.
다. 구조적 계량모형을 이용한 바이오연료 보급 확대가 농업부문에 미치는 영향 분석
여기서는 미국의 에탄올 시장과 주요 원료인 옥수수 시장을 대상으로 상호 연관성을 구조적 계량모형을 통해 분석한 다음, 우리나라가 주로 수입하고 있는 미국 사료의 대부분을 차지하는 옥수수 가격 변화가 국내 사료 시장과 주요 수요자인 축산업에 미치는 영향을 분석하였다.
우선 미국 시장의 옥수수 공급 및 수요 함수, 그리고 옥수수 가격 결정 모형을 구축하고, 관련 데이터를 이용하여 모형을 3SLS(Three State Least Squares) 방식에 의해 추정하였다. 세 방정식의 모수 추정결과 주요 변수들의 통계적 유의성과 부호가 기대방향과 일치하는 것으로 나타났고, 설명력도 수출 수요를 제외하고는 높은 것으로 나타났다. 추정된 옥수수 가격결정모형으로부터 옥수수 가격의 에탄올 공급에 대한 탄력성은 데이터의 마지막 연도인 2007/08년도 2/4분기 기준으로 0.19로 추정되었고, 표본 평균값 기준으로는 0.098로 나타났다. 또한 2011년 기준으로 에탄올 공급이 110억 갤론으로 2007/08년도에 비해 326% 증가하게 될 경우 예상되는 옥수수 가격은 2011년 기준으로 부셸당 $8.0 정도되는 것으로 나타났다.
이어서 미국 에탄올 공급 증가로 인해 옥수수 가격이 상승할 경우 국내 사료 시장과 축산물 시장에 미치는 영향 역시 3SLS 모형을 이용하여 사료 가격함수, 축산물 공급, 수요 및 가격 함수를 추정하였다. 추정 결과 모형 전체의 설명력은 대체로 높은 것으로 나타났다. 추정된 모형으로부터 각 시장별 탄력성을 추정하였는데, 우선 미국의 옥수수 가격에 대한 국내 사료가격 탄력성은 0.1로 추정되었고, 사료 가격에 대한 수송아지 수요 탄력성은 0.52, 수송아지 수요에 대한 비육우 사육두수의 탄력성은 0.12, 그리고 비육우 사육두수에 대한 비육우 쇠고기 공급 탄력성은 0.33으로 추정되었다. 또한 옥수수 가격에 대한 비육우 쇠고기 공급의 직접 탄력성은 0.56으로 추정되었다. 쇠고기 공급 시장의 또 다른 공급원인 쇠고기용 젖소 공급 부문이 있는데, 이는 국내 사료가격 상승할 경우 1.56의 탄력성을 갖고 공급이 오히려 증가하는 것으로 추정되었다. 그 이유는 사료가격이 상승함에 따라 증가하는 젖소 사육비용을 감소시키기 위해 우유 생산을 포기하고 쇠고기용 젖소 공급을 더 늘리기 때문이다.
다음으로 미국 옥수수 가격 상승에 따라 국내 사료 가격이 증가하고 이에 따라 수퇘지 사육두수는 0.1의 탄력성으로 감소하며, 돼지고기 공급량은 1.8의 탄력성으로 감소하는 것으로 추정되었다. 그리고 사료가격 상승에 따른 닭고기 공급의 탄력성은 0.35로 추정되었다.
결과적으로 우리나라 사료시장이 주요 원료로 수입하는 미국산 옥수수 가격이 에탄올 수요증가로 상승할 경우 국내 사료가격을 인상시키고, 사료가 주요 투입원료로 이용되는 쇠고기, 돼지고기, 닭고기 시장에서 축산물 공급을 감소시키는 것을 알 수 있다. 즉 바이오연료에 대한 세계 시장이 확대될 경우 국제 사료시장을 통해 국내 농산물 시장에 영향을 미친다는 것을 알 수 있다.
라. 정책적 함의
본 연구에 의한 첫번째 정책적 함의는 자유무역협정에 의해 증가할 것으로 예상되는 휴경지를 수송용 대체연료의 원료 공급 단지로 전환한다면 농업도 살리면서 수송용 대체연료 산업 육성도 동시에 달성가능하다는 것이다. 즉 농업 생산감소로 인한 경제적 비용을 보전하기 위한 수단으로 휴경지에서 바이오디젤용 원료를 재배하도록 하고 정부에서 이에 필요한 기반을 조성할 것을 제안하였다. 우리나라의 바이오디젤 산업에서 아킬레스건은 원료의 안정적인 확보에 어려움이 있다. 폐식용유를 제외한 대두유를 100% 해외에서 수입하고 있어 애그플레이션과 같은 농산물 가격 충격이 발생할 경우 원료 수입가격의 폭등으로 바이오디젤 산업이 커다란 타격을 입을 수 있다.
그러나 만약 현재의 휴경지와 FTA를 통해 추가로 발생하는 휴경지를 중심으로 국산 원료를 재배하고, 유전공학 기술과 결합하여 토지 단위당 생산성을 획기적으로 향상시킬 수 있다면l 본 연구에서 제시하는 바이오 디젤 추가 생산량인 11,500㎘를 훨씬 상회하는 수준까지 올릴 수 있을 것이다. 즉, 기존 휴경지 4 800㏊에서 84,000㎘를 생산할 수 있고 기술혁신이 수반될 경우 10만㎘ 이상까지도 가능할 것이다. 아직까지 바이오 디젤 원료에 대해서는 농림부에서 제한적으로 시범사업을 하고 있고, 수송용 대체연료의 주요 수요측인 지식경제부에서는 지원 정책이 전무한 형편이다. 지식경제부의 최근 발표에 의하면 재생가능연료의무화(RFS) 제도를 도입하여 2012년까지 수송연료의 3%를 바이오연료로 공급하겠다고 한다. 그러나 원료부문에 대한 충분한 기반 조성없이는 수입원료에 의존해야할 것이고, 수입 원료 가격의 등락에 의해 바이오연료 정책 목표를 달성하는 데에 큰 어려움이 발생할 수 있다. 따라서 본 연구에서 제시하듯이 국내 농업 부문에 에너지 원료 산업을 결합시키고, 유전공학 기술과 접목시킨다면 수송 대체연료 산업과 농업을 동시에 살리는 방안이 될 수 있을 것이다.
두 번째 정책적 시사점으로는 국제유가 충격이 발생할 경우 우리 경제에 미치는 영향은 FTA보다 더 큰 영향을 미칠 수 있음을 보여주었고, 석유 첨가제 역할을 하는 BD5보다는 대체연료로서의 바이오디젤(BD20 이상) 보급이 중요함을 보여주었다. 지금까지 바이오디젤 산업은 실질적으로 정유사가 혼합책임을 지고 있기 때문에 정유사의 바이오디젤에 대한 수요 독점 상태에 있어왔다. 따라서 군소 바이오디젤 업체들은 바이오디젤 공급 및 가격 결정에서 정유사의 협상력(bargaining power)에 좌우되어 왔다. 이로 인해 원료가격 변동분을 계약가격에 반영하기 어렵고, 안정적인 공급 계약을 체결하기 어려운 측면이 있었다.
그러나 본 연구가 제시하듯이 바이오디젤을 석유의 첨가제 차원에서만 보급하기 보다는 BD20과 같은 석유 대체 연료 사업을 활성화하고 소비자 선택권을 넓혀 준다면 시장 확대가 가속화될 수 있고, 이와 더불어 기술 개발 및 경쟁을 통한 경제성 확보, 수출 산업화 등의 발전 단계로 보다 신속하게 이행할 수 있을 것이다. 특히 유가가 상승함에 따라 석유 소비가 줄어들고 대체 연료인 바이오연료에 대한 소비가 증가하는 패턴으로 전환되어 바이오연료의 본래 취지를 되살릴 수 있게 될 것이다.
마지막으로 시계열모형을 이용하여 바이오 연료가 과연 애그플래이션에 영향을 미쳤는지를 검증해 본 결과 국제 유가 상승은 미국에서 휘발유 대체 연료인 바이오에탄올 수요 증가에 영향을 미치며, 이러한 바이오에탄올 수요 증가가 옥수수 가격 상승에 단기적으로 최대 20% 정도 영향을 미치고, 중장기적으로 지속적인 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다. 또한 구조적 계량모형을 이용하여 부분균형분석을 시도한 결과, 미국의 에탄올 보급확대가 우리나라의 사료시장에 영향을 미치면서 축산 부문에 부정적인 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있었다.
따라서 우리나라가 현재 계획중인 바이오디젤 등 재생가능연료 의무화 정책과 보급 목표(2012년 3%, 2따0년 7%)를 신중히 재검토할 필요가 있을 것이다. 이미 유럽연합은 2020년까지 10% 의무화 목표를 수정하여 6%는 식량원료로부터 공급하지만 4%는 비식량원료인 자트로파나 셀룰로오스 바이오매스, 해조류 바이오연료 등 차세대 바이오연료로 부터 공급하자는 수정안을 제출한 바가 있다. 따라서 우리나라도 적극적인 비식량원료 개발 및 이에 대한 연구개발 지원이 필요할 것이다. 또한 보급 목표에 대한 원료 믹스를 명시하여 식량원료에 기반한 바이오연료 공급을 점차 제한하고, 부산물을 활용한 바이오디젤 경제성 제고방안, 자트로파, 폐목재, 어유, 도축 폐기물 등 비식량 원료 개발 및 미개척지와 해외 플랜테이션 개발에 대한 종합적인 로드맵을 수립해야 할 것이다.
1. Background and Objective
Korea has been preparing free trading agreement (FTA) with other countries such as U.S.A, EU, and China. Accordingly, it is highly plausible for domestic industries with comparative disadvantage such as agriculture, livestock, and wood sectors may be negatively affected by the agreement. In response with the economic loss in those sectors, government attempts to foster domestic biodiesel industry using Korean rapeseed oil. Thus, we need to evaluate how the free trading could influence micro as well as macro economic variables such as GDP and social welfare. Besides, the impact analysis of the high crude oil price shock on the economy and biodiesel industry would show whether the government supportive policy on the biofuel sector is appropriate in response to multiple impact of high oil shock and FTA shock.
Meanwhile, as international oil prices have skyrocketed in recent years, the demand for biofuels has risen tremendously. In 2007, the world production of biofuels was estimated to be over 56 million kiloliters, which is about 2% of the world gasoline consumption. The OECD/IEA (2006) presumes that biofuel production will reach 7% of the world road fuel consumption by 2030. In parallel with the energy crisis issue, the threat to global food security has been emerging as one of the most critical global issues in 2008. During September 2006 and March 2008, the world wheat price, soybean price, and corn price increased by 183%, 151%, and 133%, respectively. Along with the rise in major grain prices, feed prices for breeding cattle, hogs, and broilers have increased sharply, collectively causing the so-called phenomenon of "ag-flation." Korea began to produce biodiesel commercially in 2006 and the biodiesel production goal to 2012 is 3% of total road diesel fuel consumption. Therefore it is required to investigate how the growth of biofuel industry would affect agricultural market.
2. Purpose of the Study
The goal of this research can be divided into two parts.
The first goal is to evaluate economic impact of free trading as well as government subsidy policy on the biodiesel sector. A static computable general equilibrium model (CGE) for a small open economy is constructed using Korean input-output data in 2003.
The second goal is to quantify the feasible impact of world wide expansion of biofuel production on the agricultural market. More specifically, there are two approaches for the investigation. First approach employes structural vector auto-regression model(SVAR) for the purpose of analyzing how the increase of international oil price could affect bioethanol demand, feed demand for corn, and corn price.
Secondly, we examine how the growth of bioethanol in U.S.A affect corn prices derived by corn demand and corn supply using structural econometric model. Accordingly, we investigate how domestic feed and livestock market could be affected by the increase in the corn price.
3. Major Findings
In the first study, we found that the removal of tariff in the entire industries could worsen agriculture, feed, livestock, and wood industries while improve consumption and gross domestic production. The changes in the consumer's welfare shows that the net welfare gain is positive even if the increased welfare gain from the free trading is used for compensating economic losses of agriculture, livestock, and wood industries through the subsidy policy on the biodiesel industry.
The second approach using SVAR model can be summarized as following. As the one unit of standard errors of oil price shock increases, the oil price increases rise upto 10% at the top and disappear as time goes by. Com demand for bioethanol rises upto 2% at the 10th quarter, and the corn price increases by 2% at the 10th quarter and stabilizes at 1%. Thus we could say that the oil shock could affect bioethanol demand and com price upto medium and long term.
From the third research, com price elasticity on the production of bioethanol in U.S.A was estimated as 0.19 at the final harvesting season of 2007/08. The elasticity was estimated as 0.098 at the mean of harvesting periods. In 2011, as the ethanol provision increases as 110 billion gallons, the expected com price was estimated as $8.0 per bushell. In the structural model for domestic feed and livestock markets, we found that domestic feed price elasticity of the com price is 0.1, while the elasticity of number of cows for beef on the supply of beef is 0.33, and direct elasticity of beef supply on the com price is 0.56. The elasticity of supply of milk cow for beef on the feed price is 1.56, which is positive. The reason is that farmers increase the supply of milk cow for beef to avoid the higher production cost of raising milk cows. Meanwhile the elasticity of supply of pork on the number of male hog is 1.8 and the elasticity of broiler supply on the feed price is 0.35.
4. Policy Implication
We found that the free trading could affect agricultural and related sectors negatively, while the consumer welfare would be improved. Therefore the net social gain from the FT A was expected to be positive, which means Pareto improvement. Hence, government should prepare how we compensate the economic loss of those sectors. On the other hand, the CGE model showed high crude oil prices would offset the positive effect of the FTA. Therefore, fostering biodiesel industry would generate dual effects such as improvement of energy security and compensation to the negatively affected industries by the FTA.
From the empirical quantification for the relationship among petroleum, biofuel and agricultural industries, we conclude that high oil price affects the rise of biofuel demand which leads to high prices in the agricultural products. Accordingly, we need to re-evaluate the whole plan for fostering biofuel industry. Further more, we should consider how the portfolio of feedstocks for biofuels in Korea should be designed in the longer term. Non-food stock based biofuel technology such as Jatropha plantation, cellulosic biofuel, and algae based biofuels should be encouraged in the future.
목차
제1장 서론
제2장 FTA 및 고유가가 경제ㆍ후생에 미치는 영향 분석
제3장 유가충격이 미국 바이오에탄올 및 사료용 옥수수 수요에 미치는 동태적 영향 분석
제4장 미국의 바이오 에탄올 수요 증가가 미국 및 우리나라 농축산물 가격에 미치는 영향 분석
제5장 결론 및 정책적 함의
참고문헌
〈요약〉
ABSTRACT
참고문헌 (0)
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에너지경제연구
2003 .12
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아프리카 내 대규모 자트로파 프로젝트 실패 원인 분석
한국아프리카학회지
2017 .06
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상태공간모형을 이용한 방한 관광객의 수요탄력성에 대한 연구
기업경영연구
2013 .01
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What can be done to lower oil prices?
[KIEP] 격월간 OECD Focus
2004 .11
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VAR모형을 이용한 주가, 금리, 물가, 주택가격의 관계에 대한 실증연구
유통과학연구
2013 .01
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수출입재화가격의 변화와 요소소득변화간의 관계에 대한 실증적 연구
무역학회지
2011 .04
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State Space를 이용한 아웃바운드 국제관광수요에 대한 연구
한국경영교육학회 학술발표대회논문집
2013 .12
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EU 바이오연료 정책 전망과 그 발전 방향 : 간접토지변경
유럽연구
2016 .12
이 논문의 저자 정보
이 논문과 함께 이용한 논문
목질계 바이오매스의 에너지 활용방안
이정임
,
김인숙
,
소현정
정책연구
2009
.11
바이오에너지산업 육성을 통한 FTA 대응전략 연구 : 목질계 바이오매스 보급 확대의 온실가스 저감가치 추정
안지운
,
배정환
에너지경제연구원 연구보고서
2009
.12
바이오에너지산업 육성을 통한 FTA 대응전략 연구 : 바이오연료의 비시장가치 평가
원두환
에너지경제연구원 연구보고서
2008
.12
바이오연료의 지속가능성 기준 적용 사례분석 고찰 연구
김재곤
,
임의순
,
정충섭
신·재생에너지
2013
.03
홍조류, 갈조류, 녹조류를 이용한 바이오에탄올 생산 및 폐 해조류 슬러리의 중금속 생물흡착
선우인영
,
라채훈
,
권성진
외 7명
KSBB Journal
2014
.12
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