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type: paper
slug: dwi-pangestu-ramadhani-2022-cbam-indonesia
title: >-
  Comparative analysis of carbon border tax adjustment and domestic carbon tax
  under general equilibrium model: Focusing on the Indonesian economy
authors:
  - '[[dwi-pangestu-ramadhani]]'
  - '[[yunmokoo]]'
year: 2022
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doi: 10.1016/j.jclepro.2022.134288
categories:
  - '[[environmental-economics]]'
  - '[[international-economics]]'
methods:
  - '[[multi-region-cge]]'
  - '[[gtap-model]]'
  - '[[gtap-e]]'
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  - '[[armington-elasticity]]'
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themes:
  - '[[carbon-border-adjustment]]'
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  - '[[climate-policy-developing-country]]'
aliases: []
last_updated: '2026-05-20T02:07:35+09:00'
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# Comparative analysis of carbon border tax adjustment and domestic carbon tax under general equilibrium model: Focusing on the Indonesian economy

*[[dwi-pangestu-ramadhani]], [[yunmokoo]] (2022)* · [[journal-of-cleaner-production]] · [DOI ↗](https://doi.org/10.1016/j.jclepro.2022.134288)

> 인도네시아 관점에서 *EU CBAM (Carbon Border Tax Adjustment)* vs *국내 탄소세* 의 경제·환경 효과를 [[gtap-model]] GTAP10 base + CGEBox + GTAP-E (Burniaux & Truong 2002) 의 동학적 [[recursive-dynamic-cge]] (2021-2030, 10 region) 으로 비교. BTA tariff 4단계 ($20/$40/$60/$80) × 국내 CTAX 3단계 (no/$5/$40) 시나리오. 핵심 발견: 인도네시아 국내 *낮은 탄소세 $5/tCO2* 가 (a) BTA 부과 회피, (b) 국내 CO2 감소 (Indonesia -1.75%), (c) 경제 손실 최소화 (GDP -0.01%) 의 *triple-win* 균형점. BTA $40 시나리오에서 인도네시아 GDP -0.96%, 수입 -1.73% 손실; CTAX $40 시나리오는 CO2 더 줄지만 경제 손실 가장 큼. 글로벌 CO2 감축은 BTA 인상으로 -14.10% (BTA $40) → -21.26% (BTA $80) 로 단조 증가.

- **RQ**: 인도네시아 (개도국 + 화석연료 의존) 가 EU CBAM 시대에 *국내 탄소세 도입 vs BTA 부과 수용* 중 어느 전략이 경제·환경적으로 유리한가? *Carbon leakage* 와 *경쟁력 손실* 의 trade-off 는?
- **방법론**: 동학적 [[multi-region-cge]] (recursive dynamic, 2021-2030, 10 region) + [[gtap-model]] (GTAP10 + CGEBox) + [[gtap-e]] (생산 → CO2 → 무역 모듈) + [[armington-elasticity]] sigma_m 100%/150%/200% sensitivity + BTA tariff $20/$40/$60/$80 sensitivity
- **데이터**: GTAP10 (2014 base year), 10 region (Indonesia, China, Japan, Korea, Singapore, India, EU, US, Rest of World), 6 main scenarios + 12 sensitivity scenarios, 2021-2030 horizon
- **주요 발견**: (1) **BTA $40 시 인도네시아 GDP -0.96%, CO2 +1.37%, 수입 -1.73%, 내수 +0.51%** — *carbon leakage 발생* (인도네시아 CO2 *증가*!). (2) **국내 CTAX $5 시 인도네시아 CO2 -1.75%, GDP -0.01%** — *triple-win*. (3) BTA tariff 단계별 globaltariff 인상: $20 (CO2 -14.10%, 인도네시아 GDP -0.68%) → $40 (-14.10%, -0.96%) → $60 (-18.29%, -1.18%) → $80 (-21.26%, -1.38%). (4) Korea CO2: BTA $40 시 -10.47%. (5) China CO2: BTA $40 시 -24.92%, BTA $80 시 -37.03% — *가장 큰 감축자*. (6) Armington elasticity sensitivity (sigma_m 100%→200%) 에서 BTA 효과 robustness: Indonesia GDP -0.03% → -3.34% (큰 elasticity 가정 시 손실 폭증)
- **시사점**: (a) 개도국 (인도네시아) 의 *최적 전략* — *낮은 국내 탄소세 ($5)* 채택으로 *BTA 회피 + 환경 효과 + 경제 손실 최소* 의 *3면 만족*. (b) 글로벌 정책: *더 높은 BTA rate* 가 개도국 *탄소가격 도입* 의 압력으로 작동 — Nordhaus (2015) 의 *climate club* 메커니즘 실증. (c) 한계: macroeconomic only — CCS·EV 등 *기술적 변화* 미반영, 후속작 Lee, Lee & Koo (2022) Applied Energy 의 *hybrid energy system model* 필요

![](/papers/202212_RamadhaniDP_Comparative_analysis_of_carbon_border_tax_adjustment_and_domestic_carbon_tax_under_general_equilibrium_model_Focusing_on_the_Indonesian_economy/fig1.jpeg)

*Fig. 1 — 6 시나리오의 인도네시아 GDP·무역·CO2 효과 비교 (2021-2030 시뮬레이션).*

## 요약

EU CBAM (2021 European Commission proposal) 이후 *개도국 무역 상대국* 의 *대응 전략 선택* 이 핵심 정책 이슈로 부상했다. 기존 *carbon leakage + BTA* 문헌 (Felder & Rutherford 1993 JEEM, Babiker 2005 JIE, Bohringer-Carbone-Rutherford 2012 Energy Econ., Branger & Quirion 2014 Wiley) 은 *EU/US 관점* 의 일방적 분석에 한정되었고, *피영향국 (특히 개도국)* 의 정책 옵션 비교는 상대적으로 미흡. Eicke et al. (2021) Energy Res Soc Sci 의 "pulling up the carbon ladder" 비판은 *개도국 risk* 를 강조했지만 정량적 grounding 이 부재. 인도네시아는 (a) 화석연료 의존 (석탄 수출 세계 1위), (b) BTA 노출 (EU/Korea/Singapore 수출 비중 높음), (c) 2021년 carbon tax law 통과 (Fiscal Policy Agency 2021 KEM-PPKF) 의 세 조건이 모두 충족된 critical case.

[[dwi-pangestu-ramadhani]] 와 [[yunmokoo]] 는 GTAP10 + CGEBox (Britz & Mensbrugghe 2018) + GTAP-E (Burniaux & Truong 2002) 의 [[recursive-dynamic-cge]] 를 10-region (Indonesia + China + Japan + Korea + Singapore + India + EU + US + RoW) 으로 구축. 생산 함수는 nested CES (capital, labor, energy, materials), CO2 emission 은 에너지 사용에서 발생. 6 main scenario: (1) CTAX_IDN0 = 무탄세, 무역 상대국만 탄세, (2) BTA_I = (1) + 인도네시아 수출에 BTA, (3) BTA_IE = BTA + export subsidy (regulating 국가의 보조), (4) CTAX_IDN5 = 국내 $5, (5) CTAX_IDN40 = 국내 $40, (6) CTAX_IDN5 + BTA_I. 추가 sensitivity: BTA tariff $20/$40/$60/$80 × Armington elasticity 100%/150%/200%.

핵심 정량 결과: BTA $40 시나리오에서 인도네시아 *GDP -0.96%, CO2 +1.37%* — *carbon leakage 발생* (인도네시아의 CO2 *증가*) + 경제 손실 + 글로벌 -14.10% 감축. 인도네시아 국내 *CTAX $5* 만 도입하면 *Indonesia CO2 -1.75%, GDP -0.01%* — *triple-win*. CTAX $40 도입은 글로벌 CO2 가장 많이 감축하지만 인도네시아 GDP 손실 가장 큼 ($40 sensitivity 에서 Indonesia GDP -1.38% under BTA $80). 인접 비교: Korea CO2 BTA $40 시 -10.47%, China BTA $80 시 -37.03% (가장 큰 감축자) — *개도국 carbon tax* 가 *글로벌 의무 BTA* 보다 더 effective. 이 paper 는 [[yunmokoo]] 의 *제2기 (2018-2025)* 라인의 *국제 무역 + 기후정책* 영역 진입점. 자매작 Lee, Kang & Koo (2020) Energy 의 *hybrid CGE-energy system model* 은 본 paper 의 macroeconomic-only 한계를 *기술 변화 endogenous* 로 확장한 후속 라인. 한계: (i) 2014 base year (post-COVID 미반영), (ii) CCS·전기차 같은 *기술 변화 미반영*, (iii) GTAP-E 의 *bottom-up 에너지 모듈 부재*, (iv) Indonesia 의 carbon tax law 의 *실제 발효 일정 불확실성*.

## 핵심 결과

| 시나리오 | Indonesia GDP | Indonesia CO2 | Indonesia 수입 | Indonesia 내수 | 글로벌 CO2 |
|---|---:|---:|---:|---:|---:|
| **BTA $20** | -0.68% | +1.05% | -1.02% | +0.28% | -14.10% |
| **BTA $40** | -0.96% | **+1.37%** | -1.73% | +0.51% | -14.10% |
| **BTA $60** | -1.18% | +1.51% | -2.31% | +0.70% | -18.29% |
| **BTA $80** | -1.38% | +1.62% | -2.84% | +0.86% | -21.26% |
| **CTAX_IDN $5** | -0.01% | **-1.75%** | -0.05% | (n/a) | -14.12% |
| **CTAX_IDN $40** | (큰 손실) | (최대 감축) | — | — | (최대 감축) |

추가 비교 (BTA $40 시 다른 국가): Korea CO2 -10.47% / GDP -0.51%, China CO2 -24.92% / GDP -0.97% +0.97% (수익 증가), Japan CO2 -8.34% / GDP -0.18%, EU CO2 -10.31% / GDP -0.04%, US CO2 -24.17% / GDP -0.10%.

> **정량 결론**: (i) BTA 부과 시 인도네시아 CO2 *증가* (+1.37%) — *carbon leakage 의 정량 입증*. (ii) 국내 CTAX $5 가 CO2 감축 (-1.75%) + 경제 손실 최소 (-0.01%) 의 *Pareto-improving* 균형점. (iii) BTA 인상이 글로벌 CO2 감축의 가장 큰 lever (-14.10% → -21.26%) 이지만 *개도국 경제 손실 대가*. (iv) Korea 는 BTA 시 GDP -0.51% 의 *moderate impact*.

## 방법론 노트

GTAP-E 모형의 핵심은 *생산 함수* 의 CES nested 구조에 *energy + emission* 을 명시 포함하는 것:

$$
Y_{r,i,t} = F(K_{r,i,t}, L_{r,i,t}, E_{r,i,t}, M_{r,i,t})
$$

$$
\text{CO2}_{r,i,t} = \sum_{e} \theta_{e,i} \cdot E_{r,i,e,t}
$$

여기서 $r$ = region, $i$ = sector, $t$ = year, $E_{r,i,e,t}$ = $r$ 의 $i$ 부문이 사용하는 에너지 $e$ (coal/oil/gas/electricity) 의 양, $\theta_{e,i}$ = 에너지 $e$ 의 부문 $i$ CO2 emission factor. 탄소세는 $P_{i,t}^{net} = P_{i,t}(1 + \tau_i)$ 의 가격 wedge 로 production cost 증가. BTA 는 *import* 에 적용되는 별도 $\tau^{BTA}$ = 본국 carbon tax × imported good 의 *embodied carbon intensity* (Armington 가정의 nationality-differentiated). Export subsidy 형 BTA_IE 는 보조국 정부 재정에서 부담.

*Identification 핵심*: 6 scenario 의 *single-policy variation* — CTAX 와 BTA 의 *순수 효과* 와 *결합 효과* 를 분리. Armington elasticity sigma_m 의 sensitivity (100%/150%/200%) 가 핵심 robustness — BTA 효과의 magnitude 가 elasticity 에 큰 의존성. 한계: (i) 2014 base year, (ii) Recursive dynamic 의 *partial foresight*, (iii) Macroeconomic only — 기술 변화 endogenous 모형 (Lee, Kang & Koo 2020 hybrid model) 의 follow-up 필요.

## 연구 계보

[[yunmokoo]] 의 *제2기 (2018-2025) 글로벌 무역 + 기후정책 라인* 의 출발점이자 anchor paper. 직접 sibling 은 (a) Lee, Kang & Koo (2020) Energy 212:118718 — *hybrid energy system model* 의 한국 manufacturing rebound effect, (b) Lee, Lee & Koo (2022) Applied Energy 317:119208 — *CCS in steel industry* 의 hybrid model. 이론적 뿌리는 (1) Felder & Rutherford (1993) JEEM 25:162-176 의 *carbon leakage* 정초, (2) Babiker (2005) JIE 65:421-445 의 *market structure + leakage*, (3) Bohringer, Carbone & Rutherford (2012, 2018) Energy Econ/Scand JE 의 *embodied carbon tariffs* 라인, (4) Bohringer, Fischer, Rosendahl & Rutherford (2022) Nat Clim Change 12:22-29 의 BCA challenge meta-analysis, (5) Nordhaus (2015) AER 105:1339-1370 의 *climate clubs* 게임이론 + free-rider 해결, (6) Branger & Quirion (2014) Wiley Interdisc Rev 의 *carbon haven effect*, (7) Mehling et al. (2019) Am J Int Law 의 BCA legal design, (8) Eicke et al. (2021) ERSS 의 *개도국 risk*, (9) Zhang & Baranzini (2004), Zhu et al. (2020), Sheng & Wang (2022) Environ Sci Pollut Res 의 *carbon tax + BTA* 동반 분석. 방법론: (10) Aguiar, Chepeliev, Corong et al. (2019) J Glob Econ Anal 의 GTAP10, (11) Britz & Mensbrugghe (2018) JGEA 3:106-177 의 CGEBox, (12) Burniaux & Truong (2002) GTAP Technical Paper 16 의 GTAP-E, (13) Armington (1969) IMF Staff Papers 의 differentiated products 가정.

## See also

- [[yunmokoo]]
- [[dwi-pangestu-ramadhani]]
- [[multi-region-cge]]
- [[gtap-model]]
- [[gtap-e]]
- [[recursive-dynamic-cge]]
- [[carbon-border-adjustment]]
- [[carbon-tax]]
- [[carbon-leakage]]
- [[indonesia-economy]]
- [[climate-policy-developing-country]]
- [[journal-of-cleaner-production]]