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type: paper
slug: jungah-hwang-2017-env-regulation-trade
title: >-
  Effects of environmental regulations on trade flow in manufacturing sectors:
  Comparison of static and dynamic effects of environmental regulations
authors:
  - '[[jungah-hwang]]'
  - '[[yeonbaekim]]'
year: 2017
venue: '[[business-strategy-and-the-environment]]'
volume: '26'
issue: '5'
pages: 568-577
doi: 10.1002/bse.1965
categories:
  - '[[environmental-economics]]'
  - '[[international-economics]]'
methods:
  - '[[gravity-model]]'
  - '[[panel-fixed-effects]]'
  - '[[perpetual-inventory-method]]'
  - '[[innovation-equation]]'
themes:
  - '[[environmental-regulation]]'
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last_updated: '2026-05-20T01:41:32+09:00'
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# Effects of environmental regulations on trade flow in manufacturing sectors: Comparison of static and dynamic effects of environmental regulations

*[[jungah-hwang]], [[yeonbaekim]] (2017)* · [[business-strategy-and-the-environment]] 26(5):568–577 · [DOI ↗](https://doi.org/10.1002/bse.1965)

> 환경 규제의 *static* vs *dynamic* 효과를 *export + import + environmental innovation* 의 3-equation framework 로 검증. 19 OECD 국 × 1996-2009 panel + [[gravity-model]] (manufacturing trade) + environmental innovation equation. **Energy tax 의 static effect**: 모든 industry group 에서 *exports 감소* (HG −0.15, MG −0.07). **Dynamic effect**: energy tax → environmental knowledge stock ↑ → exports ↑ (positive). 그러나 **positive dynamic 이 negative static 을 *offset 못 함*** — partial Porter hypothesis 만 지지. **ETS 는 모든 group 에서 exports +** — 그러나 *free + excess allowance* 의 artifact 가능.

- **RQ**: 환경 규제 (environmental tax, energy tax, ETS, CO₂ intensity) 가 (i) *static* 으로 export/import 에 어떻게 영향? (ii) *dynamic* (environmental innovation 매개) 으로 어떤 spillover? (iii) Porter hypothesis (innovation offset) 가 정량적으로 성립하는가?
- **방법론**: 2-model framework. **Model 1**: [[gravity-model]] 의 trade flow = f(GDP, distance, tariff, RTA, environmental regulation). **Model 2**: Environmental innovation = f(prior knowledge, environmental tax, energy tax, ETS, public R&D). [[perpetual-inventory-method]] 의 environmental knowledge stock. [[panel-fixed-effects]]
- **데이터**: 19 OECD 국 × 1996-2009 panel. 3 산업 그룹 — HG (high-energy), MG (medium-energy), LG (low-energy). Environmental regulation: tax (환경세, 에너지세), ETS dummy. Innovation: energy-related patents
- **주요 발견**: (i) **Static export effect**: 환경세·에너지세 *대부분 group 에서 음의 유의*. HG: environmental tax −0.13, energy tax −0.15 (각 p<0.01). LG: env tax −0.15, ETS는 모든 group 에서 *양의 유의* (HG +0.16, MG +0.17, LG +0.03). (ii) **CO₂ intensity effect**: 모든 group 에서 *exports 음의 유의* (Porter-supporting — 친환경 firm 이 더 경쟁력). (iii) **Imports**: 환경 규제가 imports 감소 효과 — *non-tariff barrier 역할*. (iv) **Dynamic effect (Model 2)**: energy tax → environmental knowledge **+0.007*** (p<0.10) — *induced innovation 입증*. 그러나 environmental tax, ETS 는 knowledge creation 에 *비유의*. (v) **Static vs Dynamic offset**: HG 의 energy tax 1% 증가 → exports −0.149%, environmental knowledge +0.0015% → *induced innovation 의 export 회복은 미미*. **Porter hypothesis partial 지지 — full offset 안 됨**.
- **시사점**: (a) **Energy tax 의 *induced innovation 정량 evidence***: 에너지세가 *technology-push* 정책처럼 작동, 그러나 *export recovery 의 magnitude 충분치 않음*. (b) **ETS 의 *export-promoting artifact* 의 caveats**: 현 EU ETS 의 *free + over-allocation* 으로 가격 너무 낮음 — *actual cost 부담 없는 effective subsidy* 가능성. (c) **Non-tariff barrier 효과 의 정량 식별**: WTO Article XX 의 *환경 예외* 가 *de facto trade barrier* 로 작동. (d) **Porter hypothesis 의 *partial 지지***: CO₂ intensity → exports 의 *long-run virtuous cycle* 확인, 그러나 *tax-induced innovation 의 short-run* 으로 *full offset 불가*. Porter 의 *firm-level* 명제 vs *industry-aggregate* 효과의 *gap*.

![본 paper 의 headline 결과 — energy tax 1% 증가 시 *static effect −0.149%* (export 감소) vs *dynamic effect ~+0.00005%* (induced innovation 매개) 의 magnitude 비교. *Porter hypothesis offset 불충분* 의 정량 evidence](/papers/201707_HwangJA_Effects_of_Environmental_Regulations_on_Trade_Flow_in_Manufacturing_Sectors_Comparison_of_Static_and_Dynamic_Effects_of_Environmental_Regulations/fig4.png)

## 요약

본 paper 는 [[yeonbaekim]] author page 의 *제2기 (SNU-TEMEP 확장기) 의 환경 정책 + 무역 라인* 의 mid-stage milestone (author page 분류). [[jungah-hwang-2016-ecolabel-korea]] (SpringerPlus, 일반 소비자 eco-label) 의 *consumer-side environmental behavior* 분석을 *industry-side trade + innovation* 으로 scale-up. [[kyunam-kim-2015-renewable-energy-rd-trade]] 의 *재생에너지 R&D-trade* 분석 의 *환경 규제 일반화*. 본 paper 의 conceptual move 는 — Porter-van der Linde (1995) 의 *innovation offset* 명제의 *정량 검증* (induced innovation 정량 측정 + dynamic export effect 계산 → offset 정도 비교).

방법론은 2-equation 분리 추정. (i) **Model 1 (Gravity-trade)**: $\ln X_{ijt} = \alpha_0 + \alpha_1 \ln M_{it} + \alpha_2 \ln M_{jt} + \alpha_3 \text{Tariff}_{jt} + \alpha_4 \text{ETS}_t + \alpha_5 \ln \text{tax}_{it} + \alpha_6 \ln K_{env, it} + \cdots + \varepsilon$ — [[gravity-model]] 에 환경 변수 추가. (ii) **Model 2 (Innovation)**: $\ln K_{env, t} = \beta_0 + \beta_1 K_{s, t-1} + \beta_2 \text{tax}_t + \beta_3 \text{ETS}_t + \beta_4 \text{Public R\&D} + \cdots + \zeta$ — [[perpetual-inventory-method]] 의 environmental knowledge stock. (iii) **Comparison**: Static (Model 1 의 tax coefficient) + Dynamic (Model 1 의 K_env coefficient × Model 2 의 tax coefficient) 의 *합산 비교* — Porter offset 정도 계산.

발견의 정책 함의는 *환경 규제 정책의 *full Porter offset 의 미신*. (a) **Single-instrument 한계**: 에너지세 의 negative export effect 가 induced innovation 의 positive offset 보다 크다 — *single tax 만으로는 *international competitiveness 유지 불가*. *Tax + R&D subsidy + 보호 무역* 의 *policy mix* 필요. (b) **ETS 의 *misleading positive***: 현 ETS 의 *free allocation + low price* 로 실질 cost 부담 없음 — *positive export effect 가 *real regulatory effect 아님*. ETS reform (auction, price floor) 필요. (c) **Heterogeneity by industry group**: HG (high-energy) 가 부담 큼 + innovation 동기 큼 — Porter hypothesis 의 *HG-specific* 부분 지지. LG 는 *export effect 작음 + innovation 영향 작음*. (d) **CO₂ intensity 의 *firm-level competitive advantage***: 친환경 firm 의 *brand premium + cost reduction* 의 export benefit — *firm-level Porter* 만 robust 지지. 한계: (i) 19 OECD 국 only — *developing country pollution haven* 미포함, (ii) Patent 만 innovation metric, (iii) ETS allowance price 의 *time variation* 미반영 (binary dummy), (iv) Endogeneity (high-tax 국가 의 self-selection of cleaner manufacturing).

## 핵심 결과

**Model 1 — Gravity-trade 추정 (Table 6, HG/MG/LG 비교)**

| 변수 | HG (1) | MG (3) | LG (5) |
|---|---:|---:|---:|
| Environmental tax (exporter) | **−0.128*** | +0.001 (n.s.) | **−0.149*** |
| Energy tax (exporter) | **−0.149*** | **−0.071*** | −0.026 (n.s.) |
| ETS dummy | **+0.162*** | **+0.170*** | **+0.027*** |
| ln K_env (env knowledge) | **+0.033*** | −0.011 | **+0.021*** |

**Model 2 — Environmental innovation (Table 7)**

| 변수 | 계수 | 유의 |
|---|---:|---|
| Prior knowledge stock(t−1) | **+0.0001*** | p<0.01 |
| Environmental tax | +0.057 | n.s. |
| **Energy tax** | **+0.0069*** | p<0.10 |
| ETS | +0.011 | n.s. |
| Public R&D | **+0.001*** | p<0.01 |

**Static vs Dynamic Offset (HG, energy tax 1% 증가 시)**

| 효과 | 값 (% change in exports) |
|---|---:|
| Static (direct tax → exports) | **−0.149%** |
| Dynamic (tax → K_env → exports) | +0.0015% × 0.033 = +0.00005% |
| **Total** | **−0.149%** (offset 거의 없음) |

> **정량 결론.** (i) Energy tax 의 *induced innovation* 은 통계적으로 식별 (+0.0069), *그러나 export-side magnitude 가 매우 작아* full offset 불가. (ii) ETS 의 export-positive (+0.16) 가 *true policy effect 가 아닌 free allocation artifact* 가능. (iii) Environmental tax 는 export 에는 negative, innovation 에는 비유의 — *energy 와 environmental tax 의 instrument heterogeneity*.

## 방법론 노트

[[gravity-model]] 의 trade flow 와 [[innovation-equation]] 의 environmental innovation 의 분리 추정. Static effect = Gravity model 의 tax coefficient. Dynamic effect = Innovation equation 의 tax coefficient × Gravity model 의 K_env coefficient. Porter offset 비율 = |Dynamic / Static|.

핵심 식. Gravity-trade:

$$
\ln X_{ijt} = \alpha_0 + \alpha_M \ln M_{it} + \alpha_{M^*} \ln M_{jt} + \alpha_T \text{Tariff}_{jt} + \alpha_E \text{ETS}_t + \alpha_\tau \ln \tau_{it} + \alpha_K \ln K^{env}_{it} + \alpha_{Kk} \ln K^k_{it} + u_{ij} + \varepsilon_{ijt}
$$

여기서 $M$ = market size, $\tau$ = environmental/energy tax, $K^{env}$ = environmental knowledge stock. Environmental innovation:

$$
\ln K^{env}_t = \beta_0 + \beta_1 K^s_{t-1} + \beta_2 \tau^{env}_t + \beta_3 \tau^{ene}_t + \beta_4 \text{ETS}_t + \beta_5 \ln R\&D^{pub}_t + \beta_6 \text{Gov} + \beta_7 \text{Size} + \zeta_t
$$

[[perpetual-inventory-method]]: $K_t = (1-\delta) K_{t-1} + I_t$, $\delta = 0.15$. 식별은 (i) Gravity model 의 fixed effects (importer × exporter × year), (ii) Innovation equation 의 *country-specific* control (Gov, Size 같은 NSI indicator), (iii) Energy/environmental tax 의 *cross-country variation* + within-country variation 의 sufficient panel structure.

## 연구 계보

본 paper 는 (a) Porter-van der Linde (1995), Jaffe-Palmer (1997) 의 *Porter hypothesis + induced innovation* literature, (b) Grossman-Krueger (1991), Tobey (1990), Levinson-Taylor (2008), Ederington et al. (2005), Eskeland-Harrison (2003), Antweiler-Copeland-Taylor (2001), He (2006) 의 *environmental regulation + trade* literature, (c) Frondel et al. (2007), Newell-Jaffe-Stavins (1999) 의 *environmental tax + innovation* literature, (d) Demailly-Quirion (2006), Goh (2004), Kiuila (2015) 의 *environmental regulation as non-tariff barrier* literature 의 통합. *Static vs Dynamic offset 의 정량 비교* 가 distinctive contribution. [[jungah-hwang]] 의 두 번째 first-author paper — [[jungah-hwang-2016-ecolabel-korea]] (SpringerPlus, consumer-side) 의 자매 (industry-side). [[yeonbaekim]] author page 의 *제2기 환경 정책 라인의 trade 차원* (author page). [[kyunam-kim-2015-renewable-energy-rd-trade]] (RSER) 의 *재생에너지 specific* 분석 의 *환경 정책 일반화*. [[temep]] 의 *환경 규제 + 무역 + 혁신* 의 3-axis 라인의 milestone.

## See also

- [[gravity-model]]
- [[perpetual-inventory-method]]
- [[panel-fixed-effects]]
- [[porter-hypothesis]]
- [[environmental-regulation]]
- [[energy-tax]]
- [[emissions-trading-system]]
- [[induced-innovation]]
- [[non-tariff-barrier]]
- [[jungah-hwang]]
- [[yeonbaekim]]
- [[jungah-hwang-2016-ecolabel-korea]]
- [[kyunam-kim-2015-renewable-energy-rd-trade]]
- [[business-strategy-and-the-environment]]