탈석탄 정책이 발전용 석탄 및 LNG 소비에 미친 영향 분석 : 통제집단합성법을 이용한 실증연구 = Assessing the Impact of Coal Phase-Out Policies on Coal and LNG Consumption in the Power Sector: An Empirical Analysis Using the Synthetic Control Method

국문 초록 (Abstract)

탈석탄 정책은 탄소중립 목표 달성을 위한 핵심 수단으로, 발전 부문에서의 화석연료 감축을 통해 온실가스 배출을 줄이는 것을 목적으로 한다. 한국 정부는 2020년 ‘2050 탄소중립’ 선언을 기점으로 석탄 발전의 단계적 감축과 신규 발전소 건설 금지 등 정책적 구조 전환을 본격화하였다. 그러나 석탄 발전 감축이 실제로 화석연료 소비 전반의 감소로 이어졌는지 혹은 LNG와 같은 다른 화석연료로 대체로 이어졌는지에 대한 실증적인 평가는 아직 미흡하다.
본 연구는 2020년 한국 정부의 ‘2050 탄소중립’ 선언을 계기로 본격화된 탈석탄 정책이 발전용 석탄과 LNG 소비량에 미친 인과 효과를 실증적으로 규명하고자 하였다. 이를 위해 2001년부터 2023년까지의 연간 자료를 이용하여, 정책 부재 시점에서의 반사실적 소비 경로를 구성할 수 있는 통제집단합성법(Synthetic Control Method, SCM)을 적용하였다. 분석대상은 발전용 석탄 소비와 발전용 LNG 소비를 각각 처치집단으로 설정하고, 가정·산업·서비스 부문의 에너지 소비 항목을 통제집단으로 구성하였다. 처치시점은 2020년으로 설정하였다.
분석 결과, 발전용 석탄 소비는 정책 시행 이후 합성통제단위가 제시한 반사실적 경로에 비해 뚜렷한 감소를 나타내어 탈석탄 정책이 석탄 소비 축소에 직접적이고 구조적인 영향을 미쳤음을 확인하였다. 반면, 발전용 LNG 소비는 정책 이전부터 이어지던 높은 변동성이 정책 이후에도 크게 달라지지 않았으며, 합성통제단위가 보여주는 자연적 감소 흐름과 비교할 때 정책이 장기적 구조 변화를 유도했다고 보기는 어렵다. 그러나 실제 LNG 소비는 감소하지 않고 현 수준을 유지하거나 일부 기간에서 오히려 증가하였다. 이는 정책 시행이 LNG 수요에 단기적인 대체·보완 효과를 유발하였음을 시사한다. LNG가 구조적 대체재로 전환되었다기보다는, 석탄 감축 과정에서 일시적 조정 역할을 수행한 것으로 이해할 수 있다.
결론적으로 탈석탄 정책은 석탄 소비 감축이라는 일차적 목표는 분명히 달성하였으나, LNG 소비에서 확인된 변화는 구조적 전환으로 보기 어렵고 단기적인 대체·보완 효과에 제한된 것으로 판단된다. 과도기적 연료 전환이 화석연료 소비 총량의 실질적 감축으로 즉각적으로 연결되지 않을 수 있음을 보여준다. 따라서 향후 에너지 정책은 연료 간 단기적 대체에 머무르기보다, 재생에너지의 발전 비중을 확대하고 전력 공급구조의 근본적 전환을 지속적으로 뒷받침할 수 있는 제도적·기술적 기반을 강화하는 방향으로 설계될 필요가 있다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The coal phase-out policy is a crucial strategy for achieving carbon neutrality goals, focused on reducing greenhouse gas emissions by minimizing fossil fuel use in the power generation sector. Since announcing its commitment to "Carbon Neutrality by 2050" in 2020, the South Korean government has actively pursued structural transformations in its policies, including the gradual reduction of coal-fired power generation and the prohibition of new power plant construction. Nonetheless, there is a lack of comprehensive empirical evaluation to determine whether the decrease in coal-fired power generation has genuinely contributed to an overall reduction in fossil fuel consumption or if it has simply led to a substitution with other fossil fuels, such as LNG.
This study aimed to empirically assess the causal effects of the coal phase-out policy, which gained traction following the Korean government's 2020 declaration of 2050 Carbon Neutrality Declaration, on the consumption of coal and liquefied natural gas (LNG) for power generation. To achieve this objective, the Synthetic Control Method (SCM) was utilized to construct a counterfactual consumption trajectory in the absence of the policy, using annual data spanning from 2001 to 2023. In this analysis, coal and LNG consumption for power generation were designated as the treatment group, while energy consumption across the household, industrial, and service sectors served as the control group. The treatment year was designated as 2020.
The analysis results confirm that coal consumption for power generation experienced a significant decline compared to the counterfactual trajectory presented by the synthetic control unit following the implementation of the coal phase-out policy. This indicates that the policy had a direct and structural impact on reducing coal consumption. In contrast, LNG consumption for power generation exhibited high volatility, a trend that persisted before and after the policy implementation, showing no significant change. Compared to the natural decline trend indicated by the synthetic control unit, it is difficult to conclude that the policy induced a long-term structural change in LNG consumption. Moreover, actual LNG consumption did not decrease; instead, it maintained a stable level and even exhibited an increasing pattern during certain periods. This pattern suggests that the policy implementation facilitated a short-term substitution and complementary effect on LNG demand. Consequently, it can be inferred that LNG served as a temporary adjustment mechanism during the coal reduction process rather than as a structural substitute.
In conclusion, while the coal phase-out policy has successfully met its primary objective of reducing coal consumption, the observed increase in LNG consumption is unlikely to signify a structural transition and appears to be limited to short-term substitution and complementary effects. This indicates that transitions to alternative fuels may not immediately lead to a significant reduction in overall fossil fuel consumption. Consequently, future energy policies should be crafted not only to address short-term fuel substitutions but also to enhance the proportion of renewable energy generation and to strengthen the institutional and technological foundations necessary to support a sustained transformation of the power supply structure.

목차 (Table of Contents)

• Ⅰ. 서론 01
• 1. 연구의 배경 01
• 2. 연구의 목적 03
• Ⅱ. 탈석탄 정책 배경 및 현황 05
• 1. 탄소중립 및 에너지 전환의 국제적 배경 05
• 2. 국내 탈석탄 정책의 전개와 한계 09
• Ⅲ. 선행 연구 검토 14
• 1. 발전산업 탈석탄 정책 효과 분석 14
• Ⅳ. 연구 방법론 18
• 1. 준실험 분석 방법론 18
• 2. 통제집단합성법(Synthetic Control Method, SCM) 22
• Ⅴ. 연구설계 및 결과 27
• 1. 연구설계 27
• 2. 실증분석 결과 34
• 3. 강건성 검증 50
• Ⅵ. 결론 63
• 참고문헌 66
• 영문요약 73