자동차 연비규제의 중장기효과 분석

안영환; 이호무; 오인하; 이소향

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자료유형: 연구보고서

저자정보: 안영환 이호무 오인하 이소향

저널정보: 에너지경제연구원 에너지경제연구원 연구보고서 에너지경제연구원 연구보고서 08-01

발행연도: 2008.12

수록면: 1 - 101 (109page)

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1. 연구필요성 및 목적
기후변화와 에너지수급 문제에 대응하는 데 있어서 가장 중요하고 기본적인 대안이 에너지효율 향상이라는 것은 유수의 국제적인 연구기관과 수많은 연구자들에 의해 확인된 사실이다. 여러 부문 중 특히 수송부문은 타 부문에 비해 유류에 대한 의존도가 높고 에너지절약이나 온실가스 배출저감을 위한 대안이 다양하지 못하다. 따라서, 수송체계를 근본적으로 바꾸지 않는 한, 자동차의 연비 향상은 수송부문에서 가장 중요한 에너지 절약 및 온실가스 저감 대책이라고 할 수 있다.
미국은 오일쇼크를 경험한 1970년대 기업평균연비제도(Corporate Average Fuel Efficiency: CAFE)라는 규제를 도입하였고, EU는 온실가스 저감과 에너지 안보를 위해 2012년부터 자동차 판매사별 평균 CO₂ 배출량을 규제하기로 하였다. 국내에서는 다소 약한 형태의 자동차 기업 평균연비제도를 2006년에 도입하였다. 이러한 규제의 도입과 더불어 이의 효과를 사전적ㆍ사후적으로 평가하기 위한 연구들이 진행되었다.
자동차 연비규제의 효과는 자동차의 연비가 고정된 단기의 효과와 자동차의 연비를 향상시킬 수 있는 장기의 효과로 구분할 수 있는데, 기존의 많은 연구는 단기 영향 분석 위주의 연구가 진행되었다. 국내의 연구들도 마찬가지 경향을 보이고 있다. 그 이유는 단기에 비해 장기 모형의 경우 기업의 의사결정 변수의 수가 증가하여 분석모형이 매우 복잡해지기 때문이다. 장기 영향에 대해 분석한 연구들도 있지만, 과거 자료를 분석한 사후적 평가가 일부 존재할 뿐이고, Kleit(2004)와 같이 사전적 평가를 한 연구의 경우도 미국과 한국의 자동차 시장구조의 상이성으로 인해 국내에 그대로 적용하기는 어려운 실정이다. 따라서, 본 연구에서는 한국의 기업평균연비제도의 장기효과를 분석할 수 있는 자체적인 모형을 개발하고 실제 자료를 활용해 국내에서 기업평균연비에 대한 규제를 강화할 경우의 효과에 대해 분석한다. 효과 분석을 위해 완전경쟁 및 과점시장일 경우 발생할 단기ㆍ장기 모형을 수립하고, 시뮬레이션 분석에 필요한 계수를 네스티드로짓(nested logit) 방법론을 사용하여 도출한다.
2. 내용 요약
제2장에서는 수송부문 에너지 소비 추이와 국내외 연비규제 현황을 고찰한다. 수송부문은 타 부문에 비해 에너지 수요 증가율이 상대적으로 크지 않다. 그러나, 국내 자동차 시장이 대형차를 선호하고 있고, 자동차 연비향상이 다른 온실가스 감축수단에 비해 상대적으로 비용이 낮지만, 국내 자동차 시장의 대형차 선호 현상, 자동차 연비 향상의 상대적으로 낮다는 점 등을 통해 연비 규제의 타당성을 이해할 수 있다. 아울러 2006년도에 도입된 우리나라의 기준평균연비제도, 미국의 기업평균연비제도, 유럽의 CO₂ 배출규제 등에 대한 내용에 대해서도 구체적으로 살펴본다.
제3장에서는 선행연구 검토와 함께 해석적 모형을 수립하고 이를 분석한다. 해석적 모형에서는 시장 구조가 완전경쟁과 과점 두 가지 경우에 대해 단기 모형과 장기 모형을 수립하고 분석을 수행하였다. 제4장에서는 네스티드로짓 모형을 이용하여 국내 자동차 시장의 수요 및 공급함수에 관한 계수를 산출한다. 소비자는 1단계에서 국산/수입, 2단계에서 소형/준중형/중형/대형/SUV, 3단계에서는 각 모델별 이산선택을 수행하는 3단계 네스티드로짓 모형을 사용하였다. 분석에 사용한 통계자료 는 2006년 1월부터 2007년 12월까지 자동차 등록대수와 가격, 제원 등에 관한 월별자료이다. 분석대상으로 선택한 연도는 가장 최근 연도인 2007 년이다.
제5장에서는 제3장의 해석적 모형과 제4장의 계수 추정을 바탕으로 단기 및 장기 효과에 대한 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 시뮬레이션 분석 결과, 차량의 연비가 고정된 단기에서는 규제치를 11.1㎞/ℓ로 강화 할 경우, 자동차 판매량은 약 0.368% 감소한다. 유종별로 휘발유의 사용량은 약 1.66% 감소하고 경유의 사용량은 각각 약 1.66% 감소하고 0.64% 증가한다. 이는 연비규제의 도입에 따라 연비가 상대적으로 높은 경유차량의 판매량이 증가했기 때문이다. 전체적으로 연료비용은 약 0.95% 감소하는 것으로 나타났다. 대기오염비용은 약 0.68%, 온실가스 비용은 약 0.76% 감소하는 것으로 나타났다. 한편 차량의 연비가 변동 가능한 장기에서는 규제치를 13㎞/ℓ로 강화할 경우 자동차 판매량은 약 1.26% 감소한다. 연료사용량은 휘발유가 14.78%, 경유가 8.7% 감소하는 것으로 나타났다. 연료비용은 약 12.9% 감소한다. 대기오염비용 및 온실가스 비용은 각각 12.215%와 12.417% 감소한다. 기업의 이윤은 약 1.5% 정도만 감소한다.
3. 결론 및 정책제언
본 연구의 중요한 의의는 자동차 연비규제를 분석할 수 있는 종합적인 모형을 수립하였다는 것이다. 특히 기존 연구에서는 그 문제의 복잡성으로 인해 장기 효과 분석을 제한적으로 수행하였는데, 본 연구에서는 기존 연구를 통합하여 장기 효과 분석 모형을 수립하였다. 아울러 시장구조가 완전경쟁일 경우와 과점일 경우에 대해 모두 적용할 수 있는 모형을 수립하였다. 또한, 2006년도와 2007년도의 실제 자료를 사용하여 수요함수와 공급함수를 추정하고, 2007년도에 대해서는 규제 도입의 경우에 대하여 시뮬레이션 분석을 수행하였다.
본 연구에서는 모형 수립에 초점을 맞추었기 때문에 다양한 규제 시나리오에 대한 분석은 상대적으로 부족하였다. 향후 연구에서는 기존 모형을 변환하는 것을 통해 본 연구에서 수행한 단일 규제 기준치에 대한 분석 이상으로 현행과 같은 이원 규제에 대하여 분석할 필요가 있다. 또한, 현재는 모든 기업에 대해 동일한 규제 수준을 적용하고 있는데, 과거 실적에 기초해 규제 수준을 차등화하는 방안에 대한 분석도 필요할 것으로 사료된다. 이러한 분석을 위해서는 본 보고서에서는 생략되어 있는 소비자 잉여에 대한 분석이 추가되어야 할 것이다.

1. Research Purpose
Improving fuel economy of vehicles is an effective measure to cope with climate change and enhance energy security. The Korean Government introduced a regulation on fuel economyof passenger cars in the domestic market in 2006. The regulation, which is similar to the current Corporate Average Fuel Economy (CAFE) in the U.S., sets a dual standard according to the engine displacement and the car makers which fail to meet the standard will be publicized to the press instead of imposing a monetary penalty. This research analyzes the long term impacts of the regulation on the passenger car market, assuming that car manufacturers decide not only the prices but also the fuel economy of their cars subject to the regulation in a differentiated car market. To specify the effects of the regulation, we simulate the car market based on the model under various regulation scenarios.
The paper is organized as follows: after the introduction the second section gives a brief overview on the car market structure and the fuel economy regulation in Korea. The third section formulates and analyzes a simple game theoretic model about the Korean CAFE regulation. In the fourth section, using the car sales data in Korea, we estimate demand and supply functions of car classes in the model for the simulation in the following section. The last section carries conclusions and future research.
2. Methodologies & Major Results
This paper adopted three research methods of game theory, nested logit and simulation. First, we present a game-theoretic model which analyzes the long term effects of CAFE-like regulations on a differentiated car market. Second, the demand and the supply functions of passenger car markets in Korea are estimated with the nested logit method. Third, we show changes in the social welfare with the consideration of external costs and the proper levelsof regulation for various regulation scenarios.
3. Conclusions & Policy Implications
Compared to imposing a single, monolithic standard on the whole auto industry, applying different fuel economy standards to car manufacturers can improve social welfare in a market where automakers are asymmetric in terms of car classes they offer. That is, under the company-dependent regulation, an auto company which mainly sells large cars will be given a fuel economy target on a basis of fuel economy of large cars and it will effectively concentrate its effort on large cars. Such regulations are also expected to reduce the disparity in the effort of auto makers and to bring more energy saving.

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