--- type: paper slug: hyunkeong-kim-2005-korea-energy-intensity-decomposition title: >- Changes in Energy Intensities by Energy Type in Korea: A Decomposition Analysis authors: - '[[hyunkeong-kim]]' - '[[eunnyeongheo]]' year: 2005 venue: '[[geosystem-engineering]]' volume: 8(1) pages: 1-4 doi: 10.1080/12269328.2005.10541229 categories: - '[[energy-economics]]' - '[[energy-policy-research]]' methods: - '[[divisia-decomposition]]' - '[[lmdi-decomposition]]' - '[[index-decomposition-analysis]]' themes: - '[[energy-intensity-decomposition]]' - '[[korean-energy-policy]]' - '[[industrial-electrification]]' - '[[1997-asian-financial-crisis]]' last_updated: '2026-05-20T01:59:42+09:00' --- # Changes in Energy Intensities by Energy Type in Korea: A Decomposition Analysis *[[hyunkeong-kim]], [[eunnyeongheo]] (2005)* · [[geosystem-engineering]] 8(1):1-4 · [DOI ↗](https://doi.org/10.1080/12269328.2005.10541229) > 한국 산업 (광업·건설·제조) 의 에너지 강도 변화 (1981-2002) 를 석탄·정유·전력 3 개 에너지원별로 분해한다. [[lmdi-decomposition]] (Ang-Zhang-Choi 1998 의 multiplicative form, perfect decomposition no residual) 을 production · structure · intensity 효과로 적용. 1997 외환위기 후 aggregate intensity 는 하락했지만 전력 intensity 만 1981 년 이래 일관 상승 — 산업 전기화 (electrification) 의 정량 신호. 3 에너지원 모두 production effect 가 최대 기여 (석탄 2.90%, 정유 13.45%, 전력 8.55%), structure effect 는 양(+) 으로 한국 산업 구조가 에너지 집약 방향으로 이동했음을 시사. - **RQ**: 1997 외환위기 전후 한국 산업의 에너지 강도 변화를 (i) 석탄·정유·전력 3 에너지원별로, (ii) production · structure · intensity 의 3 요인으로 분해하면 어떤 패턴이 드러나는가? KEEI (2003) 의 제조업 단일 분해를 어떻게 확장할 것인가? - **방법론**: [[lmdi-decomposition]] (Ang-Zhang-Choi 1998 logarithmic mean Divisia, multiplicative form), [[index-decomposition-analysis]], perfect decomposition (no residual, handles zero values), 4 sub-period 분할 (1981-1990, 1990-1997, 1997-1998, 1998-2002) - **데이터**: 한국 산업 (mining + construction + manufacturing) 의 연도별 총 에너지 소비 (ktoe), 산업 총 생산 (1995 constant prices, billion won), sector 별 production share. 석탄·정유·전력 3 에너지원, 1981-2002 (22 년). Sources: KEEI *Yearbook of Energy Statistics*, MOCIE, BOK, NSO - **주요 발견**: (i) 석탄 (1981-2002): production effect +143.42% (기여율 +2.90%), structure +3.68% (+0.07%), intensity −47.09% (−0.95%) — 효율 개선이 상쇄. (ii) 정유 (1981-2002): production +191.43% (+13.45%), structure +13.77% (+0.97%), intensity −105.20% (−7.39%); 위기 직전 1990-1997 에 intensity effect +2.51% 로 일시 악화 (spot-price 도입으로 oil price 하락). (iii) 전력 (1981-2002): production +82.34% (+8.55%), structure +17.21% (+1.79%), intensity +0.46% (+0.05%) — 세 효과 모두 양(+), 효율 개선 없이 일관 증가 - **시사점**: 산업 전기화는 위기 후에도 가속되는 구조적 추세 — 에너지 정책은 단일 aggregate 가 아닌 에너지원별 강도 동학을 보고 설계해야 한다. Intensity effect 가 효율 정책의 핵심 lever 이지만 전력 부문에서는 그 효과가 미미 ## 요약 본 paper 는 [[eunnyeongheo]] 의 1기 (1998-2008) 분석 도구 확립의 [[energy-intensity-decomposition]] 라인 첫 표지작. 한국 산업의 에너지 강도가 1997 외환위기 후 하락 추세를 보이지만 전력 부문에서만 일관 상승하는 stylized fact 를 정량 분해로 설명하는 동기에서 출발한다. KEEI (2003) 가 한국 제조업 에너지 소비를 단일 aggregate 로 분해한 작업을 (i) 광업·건설 부문 포함, (ii) 석탄·정유·전력 3 에너지원 분리, (iii) [[lmdi-decomposition]] (Ang-Zhang-Choi 1998) 채택으로 확장. LMDI 의 장점은 perfect decomposition (residual 없음) + zero value 처리 가능 + log-mean weight 의 path-independence 보장. 분해 결과는 에너지원별로 뚜렷이 다른 패턴을 보인다. **석탄** (1981-2002): 소비량 13.3 Mtoe 증가 중 production effect +19.1 Mtoe, structure +0.5 Mtoe, intensity −6.3 Mtoe — 효율 개선이 양(+) 효과를 부분 상쇄. **정유**: 소비량 8.04 Mtoe 증가 중 production +15.39, structure +1.11, intensity −8.46 Mtoe; 4 sub-period 로 보면 1990-1997 에 intensity effect 가 +2.51% 로 일시적 악화 — spot price 도입으로 oil price 하락이 효율 incentive 를 약화. **전력**: 1981-2002 전체에서 세 효과 모두 양(+) — production +8.55%, structure +1.79%, intensity +0.05%. 위기 후 1998-2002 에 production +12.29% 로 급반등, intensity 가 −4.04% 로 개선됐지만 전체 추세는 일관 상승. 제조업의 전력 소비 연평균 증가율은 1998-2002 에 10% 에 달함. 본 연구의 한계와 함의: (i) sub-period 분할은 연구자 재량 — 외환위기를 1997-1998 단일 spike 로 포착했으나 더 세분화 가능. (ii) intensity effect 가 효율 개선의 직접 지표지만 전력의 0.05% 수치는 사실상 *효율 정책이 작동하지 않았음* 을 보여줌. (iii) structure effect 가 양(+) → 한국 산업이 에너지 집약 방향 (반도체·디스플레이·LCD 등 전력 다소비 산업 확장) 으로 이동. [[eunnyeongheo]] 의 후속 [[hi-chun-park-2007-household-energy-io-korea]] 가 본 framework 을 가구 부문 input-output 으로 확장하고, 1997 외환위기 전후 한국 에너지 strucrual 변화의 정량 진단 라인을 형성한다. ## 핵심 결과 **Table 1-3 통합: 에너지원별 LMDI 분해 (1981-2002)** | 에너지원 | Production effect | Structure effect | Intensity effect | 연평균 ΔE 증가율 | |---|---:|---:|---:|---:| | 석탄 | +143.42% (+2.90) | +3.68% (+0.07) | −47.09% (−0.95) | 7.02% | | 정유 | +191.43% (+13.45) | +13.77% (+0.97) | −105.20% (−7.39) | — | | 전력 | +82.34% (+8.55) | +17.21% (+1.79) | +0.46% (+0.05) | — | 괄호 안은 기여율 (effect × 연평균 ΔE 증가율). 정유의 음(-) 합계는 분해 식의 multiplicative 효과로 −100% 가능. **Sub-period 분해 — 정유 (Table 2):** | 기간 | Production | Structure | Intensity | |---|---:|---:|---:| | 1981-1990 | +131.81 (+13.74) | +14.17 (+1.48) | −45.99 (−4.79) | | 1990-1997 | +69.03 (+6.45) | +4.09 (+0.38) | +26.88 (+2.51) | | 1997-1998 | +18.32 (−3.78) | −0.94 (+0.19) | +82.62 (−17.02) | | 1998-2002 | +546.18 (+12.13) | −391.44 (−8.69) | −54.74 (−1.22) | **Sub-period 분해 — 전력 (Table 3):** | 기간 | Production | Structure | Intensity | |---|---:|---:|---:| | 1981-1990 | +80.80 (+9.33) | +24.51 (+2.83) | −5.32 (−0.61) | | 1990-1997 | +69.24 (+7.89) | +7.47 (+0.85) | +23.29 (+2.65) | | 1997-1998 | +115.95 (−4.22) | +1.26 (−0.05) | −17.21 (+0.63) | | 1998-2002 | +128.78 (+12.29) | +13.55 (+1.29) | −42.33 (−4.04) | **해석:** (i) 모든 에너지원에서 production effect 가 최대 기여 — 한국 경제 고성장이 1차 driver. (ii) 정유의 1990-1997 intensity effect 양(+) — spot price 도입으로 oil price 하락이 효율 incentive 약화. (iii) 위기 후 1998-2002 정유의 structure effect 가 −8.69% 로 큰 음(-) — 정유 의존 산업 구조에서 탈피 (에너지 reform). (iv) 전력은 위기 후에도 production + structure 모두 양(+) — 산업 전기화의 구조적 가속. ## 방법론 노트 LMDI (logarithmic mean Divisia index) 는 Ang-Zhang-Choi (1998) 가 Divisia index 의 residual 문제를 logarithmic mean weight 로 해결한 *perfect decomposition* 방법. 에너지 소비를 production · structural · intensity 효과로 분해할 때 (i) path-independence, (ii) zero value 처리, (iii) consistency in aggregation 의 세 desiderata 를 동시에 만족. 핵심 식 — Multiplicative form LMDI: $$ E_T - E_0 = \sum_i L(E_{i,T}, E_{i,0}) \left[\, \ln \frac{Y_T}{Y_0} + \ln \frac{S_{i,T}}{S_{i,0}} + \ln \frac{I_{i,T}}{I_{i,0}} \,\right] $$ 여기서 $L(a,b) = (a-b)/\ln(a/b)$ 는 logarithmic mean weight (Ang-Zhang-Choi 1998), $E$ 는 총 에너지 소비, $Y$ 는 총 산업 생산 (1995 constant), $S_i = Y_i / Y$ 는 sector $i$ 의 생산 비중, $I_i = E_i / Y_i$ 는 sector $i$ 의 에너지 강도. 우변 3 항이 각각 production effect (산업 전체 활동량 증가), structure effect (sector mix 변화), intensity effect (sector-level 효율 변화). 식별 전략: (i) sector 분류가 분해 결과의 *anchor* — 본 연구는 mining + construction + manufacturing 의 3 대분류, 더 세분하면 sub-effect 가 더 명확히 드러남. (ii) constant price (1995) 사용으로 가격 효과 제거. (iii) sub-period 분해로 외환위기 같은 structural break 의 효과 분리. (iv) 기여율 (contribution rate) = effect × 연평균 ΔE 증가율 — 두 paper 간 비교 가능한 normalized 지표. ## 연구 계보 본 paper 는 (i) Ang (1994 *Energy Economics*), Ang-Choi (1997 *Energy Journal*), Ang-Zhang-Choi (1998 *Energy*), Ang-Zhang (2000 *Energy*), Ang-Liu (2001 *Energy*) 의 Divisia decomposition 발전 라인 — 특히 Ang-Zhang-Choi (1998) 의 LMDI 정식화가 본 paper 의 직접 토대. (ii) 한국 적용 측면에서 KEEI (2003) 의 제조업 단일 분해를 광업·건설 포함 + 에너지원 분리로 확장. (iii) 비교 사례로 Bhatacharyya-Ussanarassamee (2004) 의 Thai industry 분해, Fisher-Vanden-Jefferson-Liu-Tao (2004 *RER Econ*) 의 China energy intensity 분해 인용. (iv) Oh-Lee (2004 *Energy Economics*) 의 Korea 에너지-GDP 인과관계 — 본 paper 의 production effect 강조의 동기. [[eunnyeongheo]] 의 author page 분류상 *1기 (1998-2008) 에너지 시장·자원 경제학 기초* 의 *에너지 효율 분해 라인* 첫 paper 이며, 자매작 [[hi-chun-park-2007-household-energy-io-korea]] 가 가구 부문 input-output 으로 확장한다. 분해 framework 이 한국의 1997 외환위기 전후 energy intensity 구조 변화를 정량화하는 표준 도구가 됨. ## See also - [[eunnyeongheo]] - [[hyunkeong-kim]] - [[geosystem-engineering]] - [[lmdi-decomposition]] - [[divisia-decomposition]] - [[index-decomposition-analysis]] - [[energy-intensity-decomposition]] - [[korean-energy-policy]] - [[industrial-electrification]] - [[hi-chun-park-2007-household-energy-io-korea]] - [[1997-asian-financial-crisis]]