향후 기후변화협약과 같은 환경규제의 강화가 예견되는 상황에서 에너지산업은 상당한 정책변화를 겪게 될 것으로 예상된다. 이러한 정책수립과 결정과정에서 본 연구는 천연가스산업에 대한 정책변화 효과를 분석할 수 있는 일반균형 분석모형을 제시함으로써 천연가스산업에 관한 유용한 정보를 제공할 수 있을 것으로 기대된다. 소국경제를 가정한 연산가능 일반균형모형(CGE)을 통해 분석된 천연가스산업의 거시경제적 파급효과를 살펴보면 다음과 같다. 먼저, 천연가스 가격이 5% 상승하였을 경우에는 실질GDP가 0.031% 감소하고, 생산자 물가지수는 0.051% 상승하였다. 가계수요가 10% 증가한 경우와 투자가 10% 증가한 경우에는 실질 GDP가 각각 0.002%씩 상승하고 생산자 물가지수는 0.008%와 0.004% 상승하는 것으로 나타났다. 이러한 분석결과는 천연가스산업이 비교적 거시경제에 미치는 영향이 적은 것을 보여 주고 있다.
본 연구는 한국경제의 산업연관관계를 나타내는 산업연관표를 기반으로 하여 계산 가능한 일반균형모형을 이용하여 천연가스가격의 10% 상승이 개별 산업의 산출, 국내 판매, 수출 및 수입 등에 미치는 효과를 계산하였다. 천연가스의 수입가격이 10% 증가하면 국내총생산은 약 0.4% 감소하는 것으로 나타나며 국내물가는 약 0.08% 상승하고 소비자 후생 측면에서 국내총생산대비 동등변동은 약 0.27% 감소하는 것으로 계산된다. 천연가스가격 상승은 역시 도시가스부문에 가장 큰 영향을 주어 천연가스 수입 가격의 10% 상승은 도시가스 산출을 약 5.9% 감소시키는 것으로 계산된다. 또한 석유제품에도 약 2.75%의 산출 감소를 가져와 도시가스산업 다음으로 큰 산출 감소를 초래하고 화력부문 산출은 약 0.62% 감소시키고 국내판매도 0.56% 정도 감소시키는 것으로 나타난다. 천연가스가격 상승으로 인한 국내총생산의 변화율과 동일한 변화율을 초래하는 원유가격 상승률을 계산하고 이때의 거시적 효과와 개별 산업의 산출 등에 미치는 효과를 계산하였다. 이러한 비교에서 발견할 수 있는 특징은 국내총생산의 변화율을 동일하게 하는 경우 천연가스가격 상승이 원유가격 상승보다 국내물가를 더 상승시키고 동등변동으로 계산된 소비자 후생을 더 감소시킨다는 것이다.
본 논문은 미국의 전력산업과 천연가스산업이 본격적인 구조변화를 시작한 1999년부터 2001년까지의 자료를 사용하여 제도적인 변화가 시장가격에 미친 영향을 분석한다. 이를 위해 가격에 영향을 미치는 비용과 수요를 제어한 축약형태(reduced forms) 모형의 회귀분석을 사용하여, 본 논문은 제도적인 요소 중에서 구체적으로 어떠한 요소가 가격결정과 긴밀히 연결되어 있는지를 추정한다. 분석결과에 의하면 투자자 소유의 기업의 전력가격이 공기업에 비해서 보다 높은 것으로 추정되었다. 더불어 전기와 천연가스 2개의 상품을 공급하는 기업은 1개의 재화를 제공하는 기업에 비해서 두 재화를 보다 저렴한 가격으로 공급하는 규모의 경제를 가지고 있는 것으로 나타났다. 마지막으로 천연가스 기업간의 합병은 합병이 일어나지 않은 지역에 비해서 가스요금의 수준이 보다 높은 것으로 나타났다.
현재 북한은 국제사회와의 마찰로 인한 경제제재와 에너지 생산 감소로 산업생산력 저하라는 경제위기를 겪고 있다. 본 논문에서는 북한의 경제회복과 에너지산업 협력을 위해 필요한 천연가스산업과 석탄산업의 기술현황과 에너지 산업 투자 방안에 대해 분석하였고, 에너지 산업 투자가 남북한에 미치는 경제적 파급 효과를 계산 하였다. 북한의 경제적 파급효과를 분석하기 위하여 2014년도 산업연관표(북한)를 작성하였고, 투입-산출모형을 이용하였다. 천연가스산업과 석탄산업 투자의 파급효과는 각각 10.12억 달러, 27.42억 달러이다. 또한, 남한의 경제에 미치는 파급 효과를 분석하기 위해 2013년 산업연관표(남한)와 산업연관분석의 수요유도형 모형을 이용하였다. 천연가스 및 석탄 산업 투자의 생산유발효과, 부가가치유발효과, 취업유발효과는 각각 2.02073, 0.62697, 8.99409, 2.02130, 0.62701, 9.00413으로 계산되었다.
천연가스차량이 배출하는 미연 탄화수소 중 약 80%이상이 메탄으로 구성 되어있다. 메탄은 그 자체로 유독성 물질은 아니지만 이산화탄소와 더불어 지구온난화를 유발하는 온실가스로 향후 강력한 규제가 예상되는 물질로 이를 저감하는 기술 개발이 이루어져야하나 연료 특성상 이를 줄이는데 어려움이 있다. 최근 연구에 의하면 천연가스엔진에 수소를 일정량(15%이상) 첨가할 경우 배출가스 및 성능 이 상당량 개선되는 결과를 보이고 있다. 이는 종래 천연가스 연소의 문제점인 지연된 화염 전파 속도를 수소 연료를 첨가함에 따라 화염 전파속도를 촉진시켜 적정한 연소를 야기 시켜 미연탄화수소 배출이 줄어들고 열효율도 향상되는 결과를 보이고 있다. 이와 같이 수소와 천연가스연료의 각각의 장점을 활용한 Hy-thane 엔진을 개발할 경우 무공해엔진에 근접한 초 저공해 동력장치 개발이 가능하며 이에 대한 상용화 측면에서 산업용 발전기, GEHP, 차량용 엔진 등 활용도가 크기 때문에 그 개발이 절실히 필요하다고 할 수 있다. 따라서 본 과제에서는 이중연료를 사용하는 수소-천연가스 기관을 개발하고 이를 효과적으로 제어할 수 있는 제어시스템을 개발하여, 기관효율 향상과 배기가스저감을 이루었다.
본 연구에서는 네트워크 특성을 반영하여 생산성을 분할함에 있어 1인당 소비량 효과, 소비자 밀도 효과, 시스템 규모 효과 등을 추가적인 원인요소로 고려하는 네트워크 산업 생산성 분석 방법론을 제시하고, 이 방법론을 천연가스산업에 적용하여, 한국, 미국, 캐나다, 프랑스, 이태리, 일본의 가스산업 생산성에 대한 국제비교분석을 수행하였다. 실증분석 결과, 미국과 캐나다의 경우, 생산성 증대(productivity growth)의 가장 주요한 요소가 1인당 소비량 증대 효과로 나타났으며, 일본과 프랑스의 경우 기술진보, 그리고 이태리의 경우 주로 소비자 밀도변화를 통해 생산성 증가가 이루어졌음을 알 수 있었다. 한국의 경우에는 시스템 확장과 1인당 소비량 증가가 생산성을 증가시킨 주요 요인으로 나타났다. 또한 생산성 수준 격차의 국제비교 결과, 한국의 생산성 수준은 일본을 제외하고 가장 낮은 수준에 있으며, 이러한 생산성 격차 (productivity difference) 의 주원인은 1인당 소비량 차이에서 발생한 것으로 분석되었다. 따라서 생산성 증대를 위해서는 1인당 소비량 증진을 위한 산업 정책의 추진이 가장 긴요한 것임을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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