이산화탄소 포집·활용·저장 기술(CCUS)을 설치한 화력발전소의 성공적 도입을 위한 국민의 이질적 선호 분석 = Analysis of Public Heterogeneous Preferences for the Successful Introduction of Thermal Power Plants Equipped with Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) Technology

국문 초록 (Abstract)

최근 첨단 산업의 발전과 전기화로 전력 수요가 급증하고 있으며, 이는 탄소중립 실현의 주요 방해 요인으로 작용하고 있다. 급증하는 전력 수요를 충족시키기 위해, 전 세계적으로 탄소중립의 핵심 계획 중 하나였던 화력발전소의 폐지 계획이 지연되거나 심지어 철회되는 상황이 발생하고 있다. 이러한 상황에서 화력발전소를 유지하면서도 탄소중립 목표를 달성할 수 있는 이산화탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술이 중요한 대안으로 부상하고 있다.
CCUS 기술을 설치한 화력발전소의 확산을 위해서는 발전소 유형, CO2 포집 방법, CO2 처리 방법 등 속성 간의 적절한 통합이 필수적이다. 그러나 이 과정에서 정책 설계 방식에 따라 국민 수용도가 크게 달라질 수 있으며, 낮은 국민 수용도는 사회적 갈등을 유발하여 확산을 저해할 수 있다. 따라서, CCUS 기술을 설치한 화력발전소의 성공적인 도입을 위한 국민 수용성 확보는 중요한 정책 과제로 부각된다.
본 연구는 CCUS 기술을 설치한 화력발전소의 성공적인 도입을 위한 정책 방향을 제시하고자 한국 국민을 대상으로 이산선택실험을 통해 데이터를 수집하고 분석한다. 구체적으로, 준거의존선호를 고려한 혼합 로짓 모형 및 계층 베이지안 모형을 활용하여 한국 국민이 CCUS 기술을 설치한 화력발전소의 각 속성에 대해 가지는 비대칭적이고 이질적인 선호도를 심층적으로 규명한다. 또한, 발전소와 거주지 간 거리에 대한 민감도 분석을 통해 님비(NIMBY) 현상을 탐색하고, CO2 포집율에 대한 시나리오 분석을 진행하여 CO2 포집율과 전기요금 사이에 존재하는 상충관계를 명확히 제시한다.
분석 결과, 한국 국민이 CCUS 기술을 설치한 화력발전소 속성에 대해 환경적 효율성과 경제적 활용 가능성을 높게 평가하며, 발전소 유형, 발전소와 거주지 간의 거리, 전기요금 상승률에 대해 비대칭적인 선호를 가진다는 사실이 확인됐다. 이러한 선호는 응답자의 인구통계학적 특성 및 인식 수준에 따라 이질적으로 나타났다. 민감도 분석에서는 거리가 가까워질수록 증가하는 님비 현상의 발생 가능성과 특정 임계점 이후로 선호가 감소하는 국민 수용도의 변화가 관찰됐다. 시나리오 분석에서는 CO2 포집율 증가에 따른 선호 증대 효과가 전기요금 상승률 증가로 인한 선호 감소 효과에 의해 상당 부분 상쇄될 수 있는 상충관계가 규명됐다.
이러한 결과는 CCUS을 설치한 화력발전소 확산을 위해 지속적인 기술 투자로 비용 효율성을 제고하고, 예측 가능한 요금 체계를 마련하며, CO2 활용 기술 투자를 강화할 필요성을 보여준다. 또한, 이상적인 이격 거리 확보가 어려운 경우에는 실질적인 보상과 안전 강화책, 투명한 정보 제공 및 주민 참여 확대가 필수적임을 시사한다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Rapid growth in electricity demand driven by electrification has delayed the phase-out of thermal power plants, positioning Carbon Capture, Utilization, and Storage (CCUS) as a key option for achieving carbon neutrality while maintaining thermal generation. However, public acceptance of CCUS-equipped thermal power plants remains a critical policy challenge, as low acceptance can lead to social conflict and hinder deployment.
This study examines public preferences for CCUS-equipped thermal power plants in South Korea using discrete choice experiments. Mixed logit and hierarchical Bayesian models incorporating reference-dependent preferences are employed to capture asymmetric and heterogeneous preferences. Sensitivity analysis explores distance-based NIMBY effects, while scenario analysis examines the trade-off between CO₂ capture rates and electricity tariff increases.
Results indicate that the public values the environmental efficiency and economic utility of CCUS but exhibits asymmetric preferences regarding plant type, proximity to residences, and electricity tariffs. NIMBY effects intensify at shorter distances, and increases in CO₂ capture rates are largely offset by higher electricity tariffs. These findings highlight the importance of improving cost efficiency, ensuring predictable electricity pricing, and adopting location and compensation strategies to enhance public acceptance of CCUS deployment.

목차 (Table of Contents)

• 초 록 iii
• 목 차 v
• 표 목차 vii
• 그림 목차 viii
• 1. 서론 1
• 2. 문헌 연구 4
• 2.1 CCUS 기술의 개요 및 관련 정책 동향 4
• 2.2 CCUS 기술 선호 연구 동향 11
• 2.3 준거의존선호 이론 및 응용 연구 17
• 2.4 계층 베이지안 이론 및 응용 연구 24
• 2.5 연구의 주요 기여 31
• 3. 연구 방법론 34
• 3.1 연구 설계 및 분석 개요 34
• 3.2 모형 설정 37
• 3.2.1 준거의존선호를 고려한 혼합 로짓 모형 37
• 3.2.2 준거의존선호를 고려한 계층 베이지안 모형 41
• 4. 실증 분석 44
• 4.1 데이터 수집 및 특성 44
• 4.2 추정 결과 및 논의 51
• 4.2.1 혼합 로짓 모형 추정 결과 51
• 4.2.2 계층 베이지안 모형 추정 결과 57
• 4.3 민감도 및 시나리오 분석 65
• 4.3.1 발전소와 거주지 간 거리 민감도 분석 68
• 4.3.2 CO2 포집율 시나리오 분석 72
• 5. 정책적 함의 78
• 6. 결론 86
• 참 고 문 헌 93
• 부록 1 : 인식 및 태도 요인 측정을 위한 질문 문항 112
• 부록 2 : 민감도 분석 대안 115
• 부록 3 : CO2 포집율에 따른 전기요금 상승률 계산 116
• Abstract 119