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Incentives for waste cooking oil collection in South Korea: A contingent valuation approach

Sangmin Cho, Jihyo Kim, Hi-Chun Park, 허은녕 (2015) · Resources, Conservation and Recycling 99:63-71 · DOI ↗

한국 가정의 폐식용유 (WCO) 분리 수거 인센티브를 조건부 가치 평가법 의 수용의향가격 측정으로 분석. 420 가구 face-to-face 설문 (2011 년 5 월) 으로 drop-off WTA 평균 KRW 772/L (USD 0.70), curbside WTA 평균 KRW 546/L (USD 0.50). 차이 KRW 226 (USD 0.21) 통계적 유의. KEEI 가 제안한 KRW 700/L 인센티브로 가정 참여율 40% 이상 가능하나, 가정 WCO 가 바이오디젤 원료의 8.9% 에 불과해 자급률은 31.4% → 32.6-33.5% 만 증가.

  • RQ: 한국 가정이 WCO 분리 수거에 참여하도록 유도하는 적정 인센티브 수준은? drop-off vs curbside 시스템 중 어느 쪽이 더 효율적인가? 인센티브 제공이 바이오디젤 자급률에 얼마나 기여하는가?
  • 방법론: 조건부 가치 평가법 (WTA 측정), 이중 양분 선택 (DBDC) bid 설계, Weibull 분포 + zero-WTA mixture model (An-Ayala 1996, Werner 1999), participation 결정요인 binomial logit
  • 데이터: 한국 20-65 세 주부 420 명 (98.1% 여성), stratified random sampling, face-to-face 설문 2011 년 5 월, drop-off 시스템 210 명 / curbside 시스템 210 명, 초기 bid 3 단계 (KRW 1,000 / 1,500 / 2,000)
  • 주요 발견: drop-off WTA KRW 772/L (USD 0.70), curbside WTA KRW 546/L (USD 0.50), 차이 KRW 226 (USD 0.21)***. participation 결정요인은 TYPE (-, p<0.1), BID (+, p<0.1), EXPENSE (+, p<0.05), FAMILY (+, p<0.1). zero-WTA 응답자 37-39% (환경보호 의무감), protest bids 27-36% (생성량 too small). KRW 700/L 인센티브 시 drop-off 43.5%, curbside 45.5% 참여 — 약 5,000-5,300 kl/년 수거 (현재 가정 수거의 7 배).
  • 시사점: 명령·통제 (분리 수거 의무) 가 monitoring 불가로 실패한 한국에서, 인센티브 기반 정책이 가정 WCO 수거를 7 배 늘릴 수 있으나, 가정 WCO 자체가 전체 원료의 8.9% 라 바이오디젤 자급률 (31.4%) 을 1.2-2.1%p 만 끌어올림. 자급률 목표는 동물성 oil·식물 재배·기타 source 결합 필요.

요약

한국 바이오디젤 산업은 수입 식물성 기름에 60% 이상 의존하고 (2013 KBEA), 정부의 카놀라 국내 재배 pilot 사업도 2007-2010 실패. 가정 부문 WCO 는 잠재적 국내 원료원이지만 수거율이 18.6% 에 불과 (식당 78.6%, 단체급식 98% 와 대조). 기존 명령·통제 정책은 monitoring 불가로 실효성 없음. 본 paper 는 처음으로 가정 WCO 수거에 대한 opportunity cost 관점의 인센티브 수준을 조건부 가치 평가법 로 측정.

방법론은 통상의 지불의사 추정 대신 수용의향가격 채택. 근거 세 가지: (i) WCO 수거는 환경 편익보다 시간·불편의 기회비용이 우세 (Matsumoto 2014), (ii) 한국인이 분리수거에 익숙해 WTA/WTP ratio 가 작음 (Horowitz-McConnell 2002), (iii) opportunity cost 의 직접 계산이 사실상 불가능. State-dependent indirect utility v(q,t;m)v(q, t; m) 에서 compensating surplus 로 WTA 도출. DBDC 설계로 yes-yes/yes-no/no-yes/no-no interval 추정, zero-WTA 와 protest bid 그룹 별도 처리. Weibull 분포 가정의 mixture model 로 mean WTA 계산.

핵심 결과는 drop-off WTA (KRW 772/L) 가 curbside (KRW 546/L) 보다 큼 — curbside 가 수거업체 방문 부담은 있으나 직접 이동 시간 절약 효과가 더 큼. participation 결정요인 logit 에서 income·age·education·awareness 모두 비유의 — MSW 와 다른 패턴. BID·EXPENSE·FAMILY 가 양 (+) 유의, TYPE (curbside) 가 음 (-) 유의. 정책 함의: KRW 700/L (KEEI 제안가) 인센티브로 가정 수거율을 6.9% → 43-45% 로 7 배 향상 가능. 그러나 가정 WCO 가 전체 바이오디젤 원료의 8.9% 에 불과해 자급률은 31.4% → 32.6-33.5% 만 증가. 허은녕 의 2 기 (2009-2017) 재생에너지 정책 평가 라인의 후속 — 정책 도구 (인센티브) 의 효과 자체와 시스템 (자급률) 목표의 한계를 동시에 정량화.

핵심 결과

수거 시스템mean WTAparticipation rate (KRW 700/L)연간 수거량
Drop-offKRW 772/L (USD 0.70)***43.5%5,086 kl (4,679 ton)
CurbsideKRW 546/L (USD 0.50)***45.5%5,313 kl (4,888 ton)
WTA 차이KRW 226/L (USD 0.21)***——

전체 가정 WCO 생성량 11,684 kl/년 (가구당 6.6 L 식용유 × 10% WCO 율 × 17.7M 가구). 인센티브 효과는 현재 자율 참여율 6.9% 대비 7 배. 그러나 가정 WCO 가 2012 년 바이오디젤 원료의 8.9% → 자급률 1.2-2.1%p 만 증가.

방법론 노트

WTA 측정은 효용 손실 보상 = compensating surplus. 가정 효용 u(x,q,t)u(x, q, t) 가 재화 xx·편의 qq·여가시간 tt 에 단조증가하며 WCO 수거 참여로 qq 와 tt 감소.

v(q1,t1;m+CS)=v(q0,t0;m)v(q^1, t^1; m + CS) = v(q^0, t^0; m)

여기서 CSCS=수거 참여 후 원래 효용 수준 회복에 필요한 추가 소득 = WTA. DBDC 로 random utility model 에 fit, Weibull FC(B;θ)=1−exp⁡[−(B/θ1)θ2]F_C(B; \theta) = 1 - \exp[-(B/\theta_1)^{\theta_2}] + zero-WTA mass ρ\rho mixture, 최우도법으로 ρ\rho, θ1\theta_1, θ2\theta_2 추정. mean WTA = (1−ρ)θ1Γ(1+1/θ2)(1-\rho)\theta_1 \Gamma(1 + 1/\theta_2), delta method 로 standard error. Identification: 3 단계 initial bid × 2 시스템 × yes/no 응답으로 distribution 의 위치·형상 모수 식별.

연구 계보

조건부 가치 평가법 의 폐기물 수거 적용 라인 — Basili et al. (2006), Matsumoto (2011, 2014), Afroz et al. (2009), Keramitsoglou-Tsagarakis (2013) 의 MSW 연구가 직접 선행. WCO 분야: Ho et al. (2014) 의 사업체 barrier 조사 + Zhang et al. (2014) 의 게임이론 보조금 분석 (가정 부문은 다루지 않음 — 본 paper 가 가정 부문 첫 WTA 측정). WTA 측정 정합성은 Kahneman-Tversky 손실 회피 (1990), Hanemann (1991), Horowitz-McConnell (2002) 라인. DBDC 는 Hanemann-Loomis-Kanninen (1991), mixture model 은 An-Ayala (1996), Werner (1999). 허은녕 의 2 기 정책 평가 라인 + Jihyo Kim (KEEI) 공동 — 허은녕 의 CV 활용 시리즈의 폐기물 부문 확장. 자매 paper Application of fuzzy analytic hierarchy process to select the optimal heating facility for Korean horticulture and stockbreeding sectors (난방 설비 선택), Causal relationship between renewable energy consumption and economic growth: comparison between developed and less-developed countries (재생 vs 성장 인과) 와 함께 2015 년 Sangmin Cho 박사논문 시리즈를 형성.

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