Economic Impact Analysis of Hydrogen Energy Deployment Applying Dynamic CGE Model

동태 CGE 모형을 활용한 수소에너지 보급의 경제적 영향 추정

Hydrogen energy is emphasized as a substitutable energy of carbon-based energy system in the future, since it is non-depletable and clean energy. Long term vision of Korean government on the national energy system is to promote hydrogen energy by 15% of final energy demand until 2040. This study analyzes economic impacts of hydrogen energy development employing a dynamic CGE model for Korea. Frontier technology such as hydrogen energy is featured as slow diffusion at the initial stage due to the learning effect and energy complementarity. Without government intervention, hydrogen energy would be produced upto 6.5% of final energy demand until 2040. However, if government subsidizes sales price of hydrogen energy by 10%, 20%, and 30%, share of hydrogen energy would increase 9.2%, 15.2%, and 37.7% of final energy demand. This result shows that the slow diffusion problem of hydrogen energy as frontier technology could be figured out by market incentive policy. On the other hand, production levels of transportation sector would increase while growth rate of oil and electricity sectors would decline. Household consumption would be affected negatively since increase of consumption due to the price decrease would be overwhelmed by income reduction owing to the increase of tax. Overall, GDP would not decrease or increase significantly since total production, investment, and export would increase even if household consumption declines.

수소에너지는 비고갈성 청정에너지로 향후 탄소기반의 에너지 시스템을 대체할 에너지로 주목받고 있다. 정부의 장기적인 비전도 수소에너지의 최종에너지 수요 비중을 2040년까지 15%로 확대한다는 것이나 이를 달성하기 위해서는 200조 원이 넘는 엄청난 비용이 수반된다. 본 연구는 동태 CGE 모형을 적용하여 수소에너지 보급에 따라 한국경제에 어떤 영향을 미칠 것인지를 분석하였다. 프런티어 기술로서 수소에너지는 학습효과와 에너지원간 상보성(complementarity)의 영향으로 정부지원 없이는 2040년 기준으로 최종에너지 수요의 6.5%에 그칠 전망이나 정부가 수소에너지에 대해 각각 10%, 20%, 30%의 가격보조 정책을 실시할 경우 9.2%, 15.2%, 37.7%로 증가할 것으로 분석되었다. 즉, 정부개업을 통해 수소기술 확산 지연 현상이 크게 완화될 수 있음을 보여주는 것이다. 한편 수소기술의 주요 응용분야인 수송부문의 성장이 두드러지나 수송 연료의 대부분을 차지하는 석유가 수소에너지로 대체됨으로써 석유부문에 대한 소비가 감소하고, 발전부문의 비중도 감소하는 것으로 나타났다. 정부의 가격보조가 가계소득에서 충당되는 것으로 가정했기 때문에 가격하락에 의한 소비증가효과가 소득감소에 따른 소비감소에 의해 상쇄되면서 가계의 최종소비도 부정적 영향을 받는 것으로 분석되었다. 그러나 전반적인 생산, 투자, 수출 증가에 힘입어 GDP 수준은 소폭 성장하다가 2040년 무렵에 소폭 감소하여 경제 전반에 미치는 영향은 미미할 것으로 분석되었다.