환경산업연관분석을 이용한 기후기술 R＆D의 온실가스 감축효과 평가방법 연구 = Development of an Environmentally Extended Input?Output Model for Evaluating the Effects of Climate Technology R＆D on GHG Emission Reductions|RISS 상세보기

국문 초록 (Abstract)

기후위기의 심화와 탄소중립 목표의 확산에 따라 세계 각국은 기후기술을 온실가스 감축을 위한 핵심 정책수단으로 인식하고 연구개발（R＆D） 투자를 지속적으로 확대하고 있다. 우리나라 역시 「탄소중립․녹색성장 기본법」 제정과 국가 온실가스 감축목표（NDC） 이행을 기반으로 기후기술 연구개발을 국가 전략사업으로 추진하고 있으며, 정부 연구개발예산에서도 기후, 환경 분야의 비중이 지속적으로 증가하고 있다. 현재 기후기술 연구개발사업의 성과평가는 대부분 개별 기술 또는 단위 공정 수준에서 산정되는 온실가스 감축잠재량과 경제적 성과를 중심으로 이루어지고 있다. 이러한 평가체계로 인해 기술혁신이 산업 간 연관관계를 통해 생산구조를 변화시키고 국가 전체의 온실가스 배출에 미치는 구조적 영향을 충분히 반영하지 못하는 한계를 가지고 있다. 특히 기후기술은 기술 혁신에 따른 직접적인 온실가스 감축효과뿐만 아니라 산업 간 생산유발효과와 공급망 변화를 통해 간접적인 온실가스 감축 또는 증가효과를 동시에 유발할 수 있기 때문에 산업구조를 고려한 종합적인 평가방법이 요구된다. 기존 환경산업연관（Environmentally Extended Input-Output; EEIO） 모형은 산업 간 거래관계와 환경부하를 동시에 분석할 수 있는 대표적인 분석 도구이지만, 산업별 기술수준이 고정되어 있다는 가정하에 분석이 수행되므로 기술혁신에 따른 생산기술 변화와 산업 간 기술확산 효과를 반영하기 어렵다. 이에 본 연구는 기존 EEIO 모형의 한계를 극복하기 위하여 기술혁신을 산업연관모형에 반영한 기술혁신 환경산업연관（Technology Innovation –Environmentally Extended Input–Output; TI-EEIO） 방법론을 개발하고, 이를 폐기물 분야 기후기술에 적용하여 기술혁신이 산업구조와 온실가스 배출에 미치는 영향을 계량적으로 분석하는 것을 목적으로 하였다. TI-EEIO 방법론은 기술혁신 투입단계, 산업파급 분석단계, 환경영향 분석단계의 세 단계로 개발되었다. 먼저 기술혁신 투입단계에서는 WIPO Green IPC（International Patent Classification）를 기반으로 폐기물 에너지화 기술, 폐기물 처리기술 및 폐기물 재활용기술을 대상으로 특허데이터를 구축하고, 출원특허와 인용․피인용 특허정보를 활용하여 산업 간 기술확산 구조를 반영한 특허기술연관표를 구축하였다. 이어서 연구개발투자 증가율과 특허 증가율을 활용하여 기술보정계수를 산출하고, 이를 산업연관표의 투입계수행렬에 반영함으로써 기술혁신이 산업 간 중간투입구조를 변화시키는 효과를 계량화하였다. 마지막으로 기술혁신이 반영된 생산유발계수와 산업별 온실가스 배출계수를 결합하여 기술혁신이 산업 전체의 온실가스 배출에 미치는 직접효과와 산업연관효과를 동시에 분석하는 TI-EEIO 분석 체계를 구축하였다. TI-EEIO 개발을 위한 연구범위는 2020년 산업연관표와 Green IPC 기반의 폐기물 분야 기후기술 특허자료를 활용하여 수행하였다. 분석 결과, 기술혁신은 기존 산업 간 투입구조와 생산유발구조를 변화시키며, 특히 전력 및 신재생에너지업（450）, 폐기물처리업（491）, 자원재활용서비스업（492）을 중심으로 산업 간 연계구조가 재편되는 것으로 나타났다. 특허기술연관 분석에서는 전력 및 신재생에너지업의 기술활동 규모가 12,169건, 폐기물처리업 10,944건, 자원재활용서비스업 4,234건으로 분석되어 폐기물 에너지화 기술이 기술확산의 중심축 역할을 수행하는 것으로 확인되었다. 또한 세 산업을 중심으로 구축된 특허기술연관표는 522개의 IPC 기술과 93개 산업을 연결하여 기술혁신의 산업 간 확산구조를 정량적으로 반영하였다. 기술혁신을 산업연관모형에 반영한 결과, 생산유발효과는 전력 및 신재 생에너지업의 기여도가 3.869, 폐기물처리업 1.621, 자원재활용서비스업 1.743으로 나타났으며, 세 산업을 포함한 총 생산유발효과는 7.234로 분석되었다. 이는 폐기물 분야 기후기술이 특정 산업에 국한되지 않고 산업 간 생산활동을 확대하며 공급망 전반으로 기술효과가 확산됨을 의미한다. 온실가스 감축 영향 분석에서는 기술혁신의 직접효과보다 산업연관을 통한 파급효과가 훨씬 크게 나타났다. 직접효과 분석에서는 폐기물처리업의 기여도가 0.0243으로 가장 크게 나타났으며, 전력 및 신재생에너지업은 0.0019, 자원재활용서비스업은 0.0001로 분석되어 총 직접 감축효과는 0.0262 수준이었다. 반면 생산유발효과를 반영한 직․간접효과에서는 전력 및 신재생에너지업과 폐기물처리업이 온실가스 감축을 주도하는 산업으로 나타났으며, 전력 및 신재생에너지업의 기여도는 0.8840, 자원재활용서비스업은 0.0419, 총 산업연관 감축효과는 1.7867로 분석되었다. 이는 기술혁신의 환경성과가 개별 공정의 직접적인 감축효과보다 산업 간 생산유발구조 변화에 의해 더욱 크게 확대될 수 있음을 실증적으로 보여준다. 국가 연구개발사업을 대상으로 한 사례분석에서는 폐자원 분야와 폐플라스틱 분야 기후기술의 환경성과를 비교하였다. 폐자원 연구개발사업은 약 428억 원의 정부 연구개발투자를 통해 산업 전체에서 368.4556 ktCO2eq./억원의 온실가스 감축효과를 유발하는 것으로 분석되었으며, 폐플라스틱 연구개발사업은 약 75.9억 원의 연구개발투자를 통해 67.2510 ktCO2eq./억원의 온실가스 감축효과를 나타내는 것으로 분석되었다. 특히 두 연구개발사업 모두 개별 기술의 직접적인 감축효과보다 산업 간 생산유발효과를 포함한 간접효과가 크게 나타났으며, 기술혁신의 효과가 공급망을 따라 연관 산업으로 확산되는 구조적 특성을 확인하였다. 이는 기존의 감축잠재량 중심 평가가 실제 기후기술의 환경성과를 과소평가할 가능성이 있으며, 산업 간 연관효과를 고려한 평가가 필요함을 의미한다. 본 연구의 학문적 의의는 기존 환경산업연관모형에 기술혁신을 내생적으로 반영한 TI-EEIO 방법론을 새롭게 제안하였다는 점에 있다. 특히 특허 기술연관표와 산업연관표를 연계하여 기술혁신의 산업 간 확산과 구조적 파급효과를 정량적으로 분석할 수 있는 분석체계를 구축하였으며, 기후기술 R＆D의 환경성과를 개별 기술 수준이 아닌 산업 전체의 구조적 관점에서 평가할 수 있는 새로운 방법론을 제시하였다. 이는 기술혁신 연구와 산업연관분석, 환경영향평가를 통합한 분석체계를 구축하였다는 점에서 기존 연구와 차별성을 가진다. 정책적 측면에서는 TI-EEIO 방법론이 국가기술개발사업의 기획, 과제 선정, 성과평가 및 사업화에 이르는 연구개발 전주기에서 활용 가능한 정량적 의사결정 지원도구가 될 수 있음을 제시하였다. 또한 연구개발사업의 환경성과를 산업 전체의 구조적 온실가스 감축효과로 평가할 수 있는 기반을 마련함으로써, 정부의 온실가스 감축인지 예산제에서 연구개발사업의 환경성과를 정량적으로 평가하는 분석방법으로 활용될 수 있는 가능성을 제시하였다. 향후 TI-EEIO 방법론은 수소, 이차전지, CCUS, 재생에너지 등 다양한 기후기술 분야로 확대 적용될 수 있으며, 국가 연구개발 투자전략과 탄소중립 정책의 효과성을 제고하는 핵심적인 정책분석 플랫폼으로 발전할 수 있을 것으로 기대된다.

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기후위기의 심화와 탄소중립 목표의 확산에 따라 세계 각국은 기후기술을 온실가스 감축을 위한 핵심 정책수단으로 인식하고 연구개발（R＆D） 투자를 지속적으로 확대하고 있다. 우리나라...

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