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type: paper
slug: ki-bok-chang-2025-unicon-net-zero
title: >-
  The Economic Impacts of Implementing Net Zero Policies in Korea: A Combined
  Top-Down and Bottom-Up Approach
authors:
  - '[[ki-bok-chang]]'
  - '[[sung-won-kang]]'
  - '[[oh-sang-kwon]]'
  - '[[seoungho-lee]]'
  - '[[jeongeun-lee]]'
  - '[[yunmokoo]]'
year: 2025
venue: '[[climate-change-economics]]'
volume: '16'
issue: '1'
pages: '2440011'
doi: 10.1142/S2010007824400116
categories:
  - '[[environmental-economics]]'
  - '[[energy-economics]]'
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  - '[[hybrid-energy-system-model]]'
  - '[[positive-mathematical-programming]]'
  - '[[computable-general-equilibrium]]'
  - '[[hybrid-sam]]'
themes:
  - '[[net-zero]]'
  - '[[carbon-neutrality]]'
  - '[[unicon]]'
  - '[[hybrid-modeling]]'
aliases: []
last_updated: '2026-05-20T02:07:35+09:00'
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# The Economic Impacts of Implementing Net Zero Policies in Korea: A Combined Top-Down and Bottom-Up Approach

*[[ki-bok-chang]], [[sung-won-kang]], [[oh-sang-kwon]], [[seoungho-lee]], [[jeongeun-lee]], [[yunmokoo]] (2025)* · [[climate-change-economics]] 16(1):2440011 · [DOI ↗](https://doi.org/10.1142/S2010007824400116)

> [[yunmokoo]] 의 *2 기 + 3 기 모든 도구의 통합 정점* — *UNICON (UNIfied Climate Options Nexus)* 모형. **Bottom-up 26 개 부문 + CGE 85 개 부문 + Hybrid SAM 의 *완전 통합***. PMP 기반 bottom-up 으로 기저년 재현, top-down CGE 와 *hybrid SAM* 으로 *데이터 정합* 보장. **결과: 탄소세 *KRW 500,000/tCO2 (USD 400)* 으로도 *완전 net-zero 달성 불가능***, 그러나 통합 모형이 CGE 단독 대비 *더 큰 감축 + 더 작은 경제 위축* 추정. 한국 *2050 탄소중립 경로* 의 *정량 청사진*.

- **RQ**: 한국 2050 net-zero 정책의 *경제적 영향* 은? *top-down (CGE) + bottom-up* 통합 모형이 *단독 모형 대비* 어떤 차이를 보이는가?
- **방법론**: *UNICON (UNIfied Climate Options Nexus)* — [[hybrid-energy-system-model]] + [[positive-mathematical-programming]] (bottom-up) + [[computable-general-equilibrium]] (top-down) + *Hybrid SAM* (마이크로 조화)
- **데이터**: 한국 산업연관표 + 26 개 산업 부문 (bottom-up) + 85 개 산업 부문 (CGE) + 기저년 에너지 사용·배출 데이터
- **주요 발견**: (1) **탄소세 KRW 500,000/tCO2 (USD 400) 으로도 net-zero 달성 불가** — *경제적 한계*. (2) **통합 모형 > CGE 단독** — 통합 모형이 *더 큰 감축량 + 더 작은 경제 위축*. (3) PMP 가 *기저년 재현 + 정책 시나리오 유연성* 동시 확보. (4) 통합 모형이 *CCS, 수소 환원 제철, 재생 발전* 등 *구체 감축 기술* 의 단가·도입 시점을 명시적 모델링.
- **시사점**: 탄소중립 *탄소세 단독* 불가능 — *기술 개발 + 보조금* 결합 정책 필요. *통합 모형 (hybrid)* 이 *부문 단독 모형* 대비 *더 정확한 정책 평가*. 한국 *2050 net-zero* 의 *정량적 청사진* 제공.

![한국 2050 탄소중립 정책의 UNICON 통합 모형 구조.](/papers/202502_ChangKB_THE_ECONOMIC_IMPACTS_OF_IMPLEMENTING_NET_ZERO_POLICIES_IN_KOREA_A_COMBINED_TOP_DOWN_AND_BOTTOM_UP_APPROACH/fig1.jpeg)

## 요약

이 paper 는 [[yunmokoo]] 의 *3 기 (2022-2026) 정점 작업* — *2 기 + 3 기 모든 방법론 도구의 통합*. [[hwarang-lee-2019-bottom-up-pmp]] (PMP) + [[yunmokoo-2019-ets-company-size-cge]] (CGE 분리 SAM) + [[hwarang-lee-2020-hybrid-energy-manufacturing]] (hybrid 모형) + [[hwarang-lee-2022-ccs-steel]] (학습) + [[hwarang-lee-2024-sector-coupling]] (sector coupling) 의 *모든 통합* → *UNICON*.

방법론적 핵심은 *Hybrid SAM (Social Accounting Matrix) 구축*. 기존 hybrid 모형들은 *부문 정의 차이* 로 *데이터 정합* 이 문제 — bottom-up 의 26 부문이 CGE 의 85 부문에 *어떻게 매핑* 되는지 모호. 본 paper 는 *element-level 마이크로 조화* — bottom-up 의 기저년 input 을 SAM 의 대응 account 에 정확히 매핑한 Hybrid SAM 구축. *데이터 일관성 보장* + *시나리오 시뮬레이션의 두 모형 결과 정합*.

PMP 활용: [[positive-mathematical-programming]] 으로 *기저년 코너해 회피* + *정책 변화 시 유연한 기술 선택*. LP 대비 *과잉특화 없는 현실적 기술 mix*.

핵심 발견:

(i) **탄소세 KRW 500,000/tCO2 (USD 400) 으로도 net-zero 불가능**: 즉 *탄소세 단독* 으로는 한계. *기술 개발 + 보조금* 의 결합 필요. 일부 *감축 기술* (CCS, 수소 환원 제철, 신재생) 은 *고탄소세에서도 도입률 낮음* — 비용 자체 너무 높음.

(ii) **통합 모형 > CGE 단독**: 같은 탄소세에서 *통합 모형이 더 큰 감축* + *더 작은 경제 위축*. 이유 — CGE 가 *에너지 가격 변화* 를 *에너지 input 비율 변화* 로 처리하는 반면, 통합 모형은 *구체 감축 기술 도입* 을 *내생적* 으로 모델링. 즉 CGE 단독은 *기술 가능성 무시* 로 *경제 영향 과대*, *감축량 과소* 추정.

(iii) **PMP 의 기저년 재현 + 시나리오 유연성**: LP 의 *주관적 제약 제거* + *정책 변화 시 부드러운 기술 대체* — 둘 다 동시 만족.

(iv) **CCS + 수소 환원 제철 + 재생**: 통합 모형에서 *각 기술의 단가 + 도입 시점 + 누적 도입 capacity* 명시적 추적. 정책 함의 — 어느 기술이 *어느 시기* 에 *어느 정도* 보급되는지 *구체 청사진*.

[[yunmokoo]] 의 *연구 궤적* 안에서 이 paper 는 *2 기 + 3 기 모든 방법론 도구의 통합 정점*, [[yunmokoo]] *연구 prepubertal 인생작* 으로 평가될 수도. 한국 *2050 net-zero* 의 *정량 청사진*.

## 핵심 결과

| 항목 | 통합 모형 (UNICON) | CGE 단독 |
|---|---|---|
| 같은 탄소세 시 감축률 | **더 큼** | 작음 |
| 같은 탄소세 시 경제 위축 | **더 작음** | 큼 |
| 기저년 재현 | PMP 으로 자동 | 제약 필요 |
| 기술 도입 모델링 | *명시적* | 에너지 가격 변화로 *간접* |

| 탄소세 | Net-zero 달성? |
|---|---|
| KRW 100,000/t (USD 80) | 불가능 |
| KRW 300,000/t (USD 240) | 불가능 |
| **KRW 500,000/t (USD 400)** | **불가능** |

- 탄소세 단독 한계 — *기술 개발 + 보조금 + 규제* 결합 필요
- CCS, 수소 환원 제철, 신재생 등 *구체 기술의 단가 + 도입 시점* 추적
- 한국 *2050 탄소중립* 의 *정량 청사진*

## 방법론 노트

UNICON = *Hybrid SAM* + PMP bottom-up + CGE top-down + iterative soft-link:

```
1. Hybrid SAM 구축: bottom-up 의 26 부문 inputs → CGE 의 85 부문 accounts 매핑
2. PMP bottom-up: 기저년 재현하면서 기술 mix x_t* 산출 (PMP 의 internal solution)
3. CGE top-down: 부문별 가격·소득·수요 균형 → 거시 변수
4. Soft-link: bottom-up 의 기술 효율 변화 → CGE input, CGE 의 수요 변화 → bottom-up input
5. Iterate until convergence: ∥변수 변화∥ < ε
```

식별 가정: (i) Hybrid SAM 의 *element-level 매핑 정확성*, (ii) PMP 의 *비선형 비용함수 calibration* 정확, (iii) soft-link 의 *수렴 보장*.

## 연구 계보

이 paper 는 (i) Hourcade et al. (2006) 의 *hybrid energy-economy model* 정통, (ii) Bohringer & Rutherford (2009) 의 *integration tools* 라인, (iii) [[hwarang-lee-2019-bottom-up-pmp]] · [[yunmokoo-2019-ets-company-size-cge]] · [[hwarang-lee-2020-hybrid-energy-manufacturing]] · [[hwarang-lee-2022-ccs-steel]] · [[hwarang-lee-2024-sector-coupling]] 의 *전체 시리즈* 직접 선행 — 의 *최종 통합*. [[yunmokoo]] 의 *연구 궤적* *2 기 + 3 기 모든 방법론 통합 정점*.

## See also

- [[yunmokoo]]
- [[ki-bok-chang]]
- [[jeongeun-lee]]
- [[hybrid-energy-system-model]]
- [[positive-mathematical-programming]]
- [[computable-general-equilibrium]]
- [[unicon]]
- [[net-zero]]
- [[carbon-neutrality]]
- [[climate-change-economics]]
- [[hwarang-lee-2019-bottom-up-pmp]]
- [[yunmokoo-2019-ets-company-size-cge]]
- [[hwarang-lee-2020-hybrid-energy-manufacturing]]
- [[hwarang-lee-2024-sector-coupling]]