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type: paper
slug: jongroul-woo-2017-spent-nuclear-fuel-latent-class
title: >-
  Analyzing Public Preference and Willingness to Pay for Spent Nuclear Fuel
  Facilities in South Korea: A Latent Class Approach
authors:
  - '[[jongroul-woo]]'
  - '[[jinyong-jang]]'
  - '[[hyungbin-moon]]'
  - '[[jongsulee]]'
year: 2017
venue: '[[progress-in-nuclear-energy]]'
volume: '100'
pages: 255-265
doi: 10.1016/j.pnucene.2017.06.018
categories:
  - '[[energy-economics]]'
  - '[[public-policy]]'
methods:
  - '[[latent-class-model]]'
  - '[[discrete-choice-experiment]]'
  - '[[em-algorithm]]'
  - '[[cost-benefit-analysis]]'
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  - '[[spent-nuclear-fuel]]'
  - '[[nuclear-policy]]'
  - '[[willingness-to-pay]]'
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  - '[[preference-heterogeneity]]'
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last_updated: '2026-05-17T21:30:00+09:00'
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# Analyzing Public Preference and Willingness to Pay for Spent Nuclear Fuel Facilities in South Korea: A Latent Class Approach

*[[jongroul-woo]], [[jinyong-jang]], [[hyungbin-moon]], [[jongsulee]] (2017)* · [[progress-in-nuclear-energy]] 100:255-265 · [DOI ↗](https://doi.org/10.1016/j.pnucene.2017.06.018)

> 한국 사용후핵연료 (spent nuclear fuel) 시설 — 임시 저장 / interim storage / 영구 처분장 (permanent repository) — 의 공공 수용성을 [[discrete-choice-experiment]] + 2-class [[latent-class-model]] 로 분석. 결과: Class 1 *prudentialists* (48.2%, 지식+환경의식 높음) 은 *심도* 와 *재처리* 를 중요시 (MWTP +KRW 11.80/월·m for depth, +KRW 3,806.54/월 for reprocessing); Class 2 *risk averters* (51.8%, 지식 낮음) 은 *영구 처분장* 과 *민주적 절차* 를 강선호 (영구 처분장 MWTP +KRW 2,793.29/월). Cost-benefit 분석 결과 — interim storage (PV KRW 23 조) 와 permanent repository (KRW 45 조) 모두 *현 시점 경제적 타당성 미확보*.

- **RQ**: 한국 대중의 사용후핵연료 시설 선호는 어떤 *잠재 집단* 으로 분리되며, 각 집단의 MWTP 와 핵심 attribute (depth, 재처리, 민주 절차) 의 trade-off 는 무엇인가? 정부 expected cost 와 비교한 경제적 타당성은?
- **방법론**: [[latent-class-model]], [[discrete-choice-experiment]], [[em-algorithm]], [[cost-benefit-analysis]], [[principal-component-analysis]]
- **데이터**: 한국 서울 + 7 광역시 (인천·부산·대구·광주·대전·일산·분당) 20~59 세 N=400 (Gallup Korea face-to-face 2014-07-24~08-10, purposive quota); 5 attribute × 108 조합 중 16 orthogonal alternatives 4 sets; membership 변수 (knowledge · environmental interest) PCA Cronbach $\alpha$ = 0.875 / 0.655
- **주요 발견**: CAIC 최저화 2 class 결정 (CAIC 3,811.10 < 1 class 3,906.49 < 3 class 3,816.20); Class 1 *prudentialists* (48.2%) — depth RI 33.97%, 비용 24.35%, 재처리 20.78%; Class 2 *risk averters* (51.8%) — 비용 RI 35.60%, 영구 처분장 24.85%; Class 1 prudentialists 의 reprocessing 선호 (+0.897 ***, MWTP +KRW 3,806/월) vs Class 2 risk averters 의 reprocessing 비선호 (-1.035 ***, -KRW 1,407/월) — 극단적 반대 선호 방향; Cost-benefit 분석 — interim 과 permanent repository 모두 경제적 타당성 미확보
- **시사점**: 사용후핵연료 정책은 *단일 집단 평균* 으로 결정 불가능. Class-specific 정책 패키지 + 민주적 절차 (Class 2 강선호) 필수. 정부 expected cost 의 사회적 정당화 어려움

![Fig. 1. 사용후핵연료 시설 choice experiment 의 예시 questionnaire. 5 attribute (시설 유형 · 심도 · 재처리 · 민주 절차 · 전기료 추가) 의 4 대안 비교 선택.](/papers/201709_WooJR_Analyzing_public_preference_and_willingness_to_pay_for_spent_nuclear_fuel_facilities_in_South_Korea_A_latent_class_approach/fig1.jpeg)

## 요약

한국은 2014 년 기준 전력 30.2% 를 23 기 원전 (20,716 MW) 으로 충당하지만 사용후핵연료 임시 저장 시설이 *70% 포화 상태* 이며 일부 시설은 2024 년 완전 포화 전망. 영구 처분장이 없으면 모든 원전 폐쇄 위기. 정부는 2013 년 *공론화위원회* 를 발족했지만 *공공 합의* 미달성. 기존 사용후핵연료 연구는 단일 집단 평균 선호만 다뤘고, *prudentialist vs risk averter* 같은 잠재 집단별 *극단적 반대 선호 구조* 의 식별이 없었다. 본 논문은 [[jongsulee]] 연구진의 *원자력 정책 수용성* 라인에서, [[latent-class-model]] + cost-benefit analysis 결합으로 2 잠재 집단의 *반대 방향 선호* 와 정부 expected cost 의 경제적 타당성을 동시 검증한 첫 작업이다.

[[discrete-choice-experiment]] 의 5 attribute — (1) 시설 유형 (임시 저장 / interim / permanent repository, 3 수준), (2) 심도 (0m / 250m / 500m), (3) 재처리 (yes / no), (4) 정책 절차 (민주적 / 정부 주도), (5) 가구당 추가 전기료 (KRW 1,000 / 3,000 / 5,000/월). 108 조합 중 fractional factorial 16 orthogonal alternatives 를 4 choice sets 으로. 400 명 face-to-face × 4 sets × 4 alternatives ranking.

[[latent-class-model]] (Greene-Hensher 2003) — class $q$ 에 속한 응답자 utility:

$$
U_{njt|q} = \sum_{k=1}^K \beta_{k|q} X_{jkt} + \varepsilon_{njt|q}
$$

Class 수 결정: CAIC 1 class 3,906.49 → **2 class 3,811.10** → 3 class 3,816.20 → 4 class 3,864.23. 2 class 가 *minimum CAIC* + *해석 가능성*. Class membership 은 multinomial logit $H_{nq} = \exp(z_n' \theta_q) / \sum \exp$, $z_n$ 은 knowledge (4 Likert 합성, Cronbach $\alpha = 0.875$) + environmental interest (2 Likert, $\alpha = 0.655$). EM algorithm 추정.

핵심 결과 4 갈래. (1) *Class 1 prudentialists* (48.2%) — 지식·환경의식 높음. Depth RI 33.97% (심도 ↑ 강선호), 비용 RI 24.35%, **reprocessing 강선호** (계수 +0.897 ***, MWTP +KRW 3,806/월), interim storage 비선호 (-0.366 **, MWTP -KRW 1,782/월), 영구 처분장과 추가 임시저장 비슷한 선호. (2) *Class 2 risk averters* (51.8%) — 지식·환경의식 낮음. **비용 RI 35.60%** (비용 회피 강함), **영구 처분장 강선호** (계수 +1.785 ***, MWTP +KRW 2,793/월), **reprocessing 비선호** (-1.035 ***, -KRW 1,407/월), 민주적 절차 선호 (+0.732 ***, +KRW 1,105/월). (3) *대립적 선호 구조* — reprocessing 에 대해 두 집단이 정반대 입장; democratic process 도 Class 2 만 유의. (4) *Cost-benefit* — 정부 expected cost (interim KRW 23 조, permanent KRW 45 조, 100 년 운영) vs 전국 가구 합산 MWTP — 두 옵션 모두 *현 시점 경제적 타당성 미확보*. Membership 변수 — *demographic 무유의*, knowledge + environmental interest 만 유의. 정책 함의 — 단일 집단 평균 정책 불가능; Class 2 (risk averter, 51.8%) 의 *민주적 절차 + 영구 처분장 강선호* + Class 1 의 *재처리 + 심도 강선호* 의 *동시 충족* 가능 패키지 (예: deep + 민주 procedure + 재처리 옵션) 필요.

## 핵심 결과

**Latent class 결정 (CAIC 최저화)**

| Classes | Log-L | CAIC | BIC |
|---:|---:|---:|---:|
| 1 | −1,923.95 | 3,906.49 | 3,900.49 |
| **2** | **−1,832.32** | **3,811.10** | **3,796.10** |
| 3 | −1,790.93 | 3,816.20 | 3,792.20 |
| 4 | −1,771.01 | 3,864.23 | 3,831.23 |

**Class 1 *Prudentialists* (48.2%)**

| Attribute | 계수 | MWTP (KRW/월) | RI |
|---|---:|---:|---:|
| Interim storage | −0.366** | −1,782 | 10.15% |
| Permanent repository | +0.083 | +1,149 | 7.75% |
| Depth (m) | +0.233*** | +11.80 / m | **33.97%** |
| **Reprocessing** | **+0.897*** | **+3,807** | 20.78% |
| Democratic process | −0.146 | −381 | 3.01% |
| 전기료 | −0.156*** | — | 24.35% |

**Class 2 *Risk averters* (51.8%)**

| Attribute | 계수 | MWTP (KRW/월) | RI |
|---|---:|---:|---:|
| Interim storage | −0.112 | −256 | 2.29% |
| **Permanent repository** | **+1.785*** | **+2,793** | 24.85% |
| Depth (m) | +0.182*** | +3.35 / m | 14.96% |
| **Reprocessing** | **−1.035*** | **−1,407** | 12.48% |
| Democratic process | +0.732*** | +1,105 | 9.82% |
| **전기료** | **−0.621*** | — | **35.60%** |

**Membership 분석** (Class 1 reference Class 2)

- Environmental interest: +0.621** → 환경의식 ↑ 응답자 = prudentialist 가능성 ↑
- Knowledge: +0.464** → 지식 ↑ = prudentialist
- Demographic: 무유의

## 방법론 노트

[[latent-class-model]] 의 핵심은 모집단을 *unobserved* $Q$ class 로 분리하고 class 내 동질 선호 + class 간 이질 선호 가정. Class probability:

$$
H_{nq} = \frac{\exp(z_n' \theta_q)}{\sum_{q=1}^Q \exp(z_n' \theta_q)}
$$

Unconditional likelihood:

$$
\ln L = \sum_n \ln \left[ \sum_q H_{nq} \prod_t P_{nt|q} \right]
$$

[[em-algorithm]] (Bhat 1997; Train 2008) 으로 *numerical stability* 와 local maximum 수렴 보장. Class 수는 [[principal-component-analysis]] 적용 후 CAIC = $-2\ln L + m(1 + \ln N)$ 최소화로 결정 ($m$ 은 free parameter 수). MWTP:

$$
\mathrm{MWTP}_{x_k} = -\frac{\hat{\beta}_{nk}}{\hat{\beta}_{n,price}}
$$

Posterior class probability (Bayes):

$$
\hat{H}_{q|n} = \frac{\hat{P}_{n|q} \hat{H}_{nq}}{\sum_q \hat{P}_{n|q} \hat{H}_{nq}}
$$

식별은 (i) 16 orthogonal alternatives, (ii) 5 attribute 의 within-set variation, (iii) membership 변수 $z_n$ 의 between-respondent variation, (iv) EM 의 class-specific likelihood split.

## 연구 계보

본 paper 의 method 조상은 Greene and Hensher (2003) LCM framework + Train (2008) EM algorithm + Boxall and Adamowicz (2002) 환경 정책 LCM 응용. 한국 사용후핵연료 정책 라인은 Public Engagement Commission on Spent Nuclear Fuel Management (2014). 사용후핵연료 perception 라인은 Bassett et al. (1996) · Jenkins-Smith et al. (2011) · Slovic et al. (1991) · Flynn et al. (1993) · Sjoberg (2004, 2009). [[jongsulee]] author page 의 *제2기 demand-side econometrics* 라인에서, 본 paper 는 sibling [[jongroul-woo-2017-cafe-fuel-economy]] · [[jongroul-woo-2017-public-attitudes-power-plants]] 와 함께 [[jongroul-woo]] · [[hyungbin-moon]] · [[jinyong-jang]] 의 *2017 에너지·환경 정책 시리즈* 의 핵폐기물 부문 작업. [[jinyong-jang]] 의 박사학위 작업의 일부.

## See also

- [[latent-class-model]]
- [[discrete-choice-experiment]]
- [[em-algorithm]]
- [[cost-benefit-analysis]]
- [[principal-component-analysis]]
- [[spent-nuclear-fuel]]
- [[nuclear-policy]]
- [[willingness-to-pay]]
- [[public-acceptance]]
- [[preference-heterogeneity]]
- [[jongroul-woo]]
- [[jinyong-jang]]
- [[hyungbin-moon]]
- [[jongsulee]]
- [[jongroul-woo-2017-cafe-fuel-economy]]
- [[jongroul-woo-2017-public-attitudes-power-plants]]