집단에너지 사업에 대한 2개의 소논문 : 열수요함수 추정 및 지역난방 투자의 경제적 파급효과 분석 = Two essays on the integrated energy business : estimation of the heat demand function and analysis of the economic impacts of district heating system investment

국문 초록 (Abstract)

집단에너지 사업은 열병합발전소, 첨두부하 보일러, 자원회수시설 등에서 생산되는 에너지(열 또는 전기)를 주거, 상업, 산업단지 내의 사용자에게 공급하는 것을 목적으로 하는데, 크게 지역냉난방사업과 산업단지 집단에너지사업으로 구분된다. 특히 지역난방사업이란 집중된 열 생산시설에서 생산된 열을 지하에 매설된 열수송관을 통해 밀집된 주거지역이나 상업지역 내의 다수 사용자에게 대규모로 공급하고 판매하는 사업을 말한다. 본 논문에서는 집단에너지 사업 중 특히 지역난방사업에 집중하여 주택용 열 수요에 대한 수요함수를 추정하고 지역난방 투자가 국민경제에 미치는 다양한 파급효과를 분석하고자 한다.
첫 번째 소논문에서는 지역난방 기반 주택용 열에 대한 수요함수를 추정한다. 주택용 열은 주택에서의 난방 및 온수 사용을 위해 활용되는 필수재 성격의 재화이다. 특히 국가 전체적인 관점에서 볼 때 개별난방에 비해 훨씬 더 효율적이기에 대규모 택지지역을 중심으로 하여 지역난방의 보급이 확대되어 왔다. 지역난방 기반 주택용 열에 대한 수요함수를 추정하기 위해, 주택용 지역냉난방 부문 시장의 절반 이상을 차지하고 있는 한국지역방공사 2006년부터 2013년 동안의 지사별·분기별 주택용 열 실적 자료를 이용한다. 따라서 분석대상 자료의 성격은 패널자료가 된다. 주택용 열수요함수를 추정하면 수용가의 열 수요행태에 대한 정보를 파악할 수 있어서 열 요금과 같은 주요 정책변수의 효과를 사전적으로 진단하고 수요를 예측하는 데 유용하다. 패널분석을 위하여 확률효과모형(random effect model, REM) 및 고정효과모형(fixed effect model, FEM)을 함께 적용하였는데, Hausman-정형검정 결과 ‘REM이 적절하다는 귀무가설이 유의수준 1%에서 기각되어 개별적 이질성을 반영할 수 있는 FEM을 적용하는 것이 보다 적절함을 알 수 있다. FEM을 추정한 결과, 수요의 가격탄력성 및 소득탄력성은 각각 -0.89 및 0.32이며 모두 유의수준 1%에서 통계적으로 유의하였다. 따라서 주택용 열 수요는 가격 변화 및 소득 변화에 대해 모두 비탄력적임을 알 수 있다. 이는 주택용 열 수요가 가격이나 소득의 변동에 대해 빠른 속도로 조정되기 어려움을 의미하며 주택용 열이 갖고 있는 필수재적 성격을 잘 보여준다.
두 번째 소논문에서는 지역난방 및 개별난방 투자의 경제적 파급효과를 분석한다. 대규모 공동주택에 대한 난방 방식은 크게 지역난방 및 개별난방으로 구분된다. 특히 신도시 건설, 재개발, 재건축시 불필요한 경쟁 및 비효율을 막기 위해 두 난방 방식 중 하나를 미리 선택해야 하는데, 이때 특정 난방 방식의 선택에 따른 경제적 파급효과를 사전적으로 파악하는 데 본 논문의 분석결과를 활용할 수 있다. 이에 본 소논문에서는 한국은행에서 가장 최근에 발표된 2014년도 산업연관표를 이용한 산업연관분석의 수요유도형 모형을 적용하여 지역난방 및 개별난방 투자가 여타 산업에 미치는 경제적 파급효과를 분석하고자 한다. 분석하고자 하는 경제적 파급효과는 생산유발효과, 부가가치 유발효과, 임금유발효과, 취업유발효과의 4가지이다. 주요 분석결과는 다음과 같이 요약된다. 첫째, 지역난방 및 개별난방 1원 투자 또는 생산의 생산유발효과는 각각 1.4972원 및 1.0110원으로 전자가 후자의 1.5배다. 둘째, 지역난방 및 개별난방 1원 투자 또는 생산의 부가가치 유발효과는 각각 0.5259원 및 0.1295원으로 전자가 후자의 4.1배다. 셋째, 지역난방 및 개별난방 1원 투자 또는 생산의 임금유발효과는 각각 0.1130원 및 0.0236원으로 전자가 후자의 4.8배다. 넷째, 지역난방 및 개별난방 10억원 투자 또는 생산의 취업유발효과는 각각 2.8381명과 0.4337명으로 전자가 후자의 6.5배다. 따라서 동일한 금액을 투자한다면 지역난방의 경제적 파급효과가 개별난방의 경제적 파급효과보다 더 크다고 볼 수 있다.
집단에너지는 집단에너지사업법에 따라 공급되고 있는 정책 에너지이므로 지역난방 열에 대한 가격 및 보급 정책 등 산업적 관점에서의 정책 수립 및 시행은 집단에너지 사업의 확대 등에 있어서 중요한 역할을 한다. 따라서 본 논문에서 정량적으로 다룬 열 수요의 가격탄력성 및 소득탄력성, 지역난방사업 투자의 국민경제적 파급효과는 집단에너지 정책 수립에 있어서 유용한 기초자료로 활용될 수 있다. 특히 주택용 열 수요함수의 추정을 통해 주택용 열이 갖고 있는 필수재적 성격을 확인할 수 있었다. 아울러 생산유발효과, 부가가치 유발효과, 임금유발효과, 취업유발효과의 관점에서 지역난방에 대한 투자의 경제적 파급효과가 개별난방에 대한 투자의 경제적 파급효과보다 큼을 확인하였다. 이상의 다양한 분석결과는 에너지기본계획, 집단에너지공급기본계획 상위 국가계획의 수립 등에서 유용하게 활용될 수 있을 것이다. 경제학적 접근법에 근거한 본 논문의 주요 분석결과가 열 수요의 성격 및 지역난방 투자의 경제적 파급효과를 둘러싼 불필요한 논란을 피하면서 정책 의사결정에서 참고할 만한 기초자료로 활용될 수 있기를 기대한다.

목차 (Table of Contents)

• 요약 ⅰ
• 표목차 iiv
• 그림목차 iv
• Ⅰ. 서 론 1
• 1. 연구의 배경 1
• 2. 연구의 목적과 구성 1
• Ⅱ. 집단에너지 사업의 현황 및 전망 3
• 1. 개요 3
• 2. 집단에너지공급 기본계획의 수립 6
• 3. 지역난방사업자의 현황 및 전망 21
• 4. 한국지역난방공사의 현황 및 전망 29
• 5. 지역난방의 효과 37
• Ⅲ. 지역난방 기반 주택용 열에 대한 수요함수의 추정 40
• 1. 연구개요 40
• 2. 선행연구에 대한 검토 42
• 3. 방법론 43
• 4. 분석결과 54
• 5. 소결 56
• Ⅳ. 지역난방 및 개별난방 투자의 경제적 파급효과 분석 58
• 1. 연구개요 58
• 2. 연구방법론 64
• 3. 분석결과 및 시사점 70
• 4. 소결 83
• Ⅴ. 결 론 85
• 참고문헌 87
• Abstract 93