Quantifying Drivers' Acceptance of Renewable Fuel Standard: Results from a Choice Experiment in South Korea

Sung Yoon Huh, donghwan-kwak, 이종수, Jungwoo Shin (2014) · transportation-research-part-d 32:320–333 · DOI ↗

2015 년 7 월 시행 예정인 한국 renewable-fuel-standard (RFS, 운송연료 내 바이오연료 혼합 의무) 에 대한 운전자 수용성을 choice-experiment + Bayesian 혼합 로짓 로 정량화. 279 명 자동차 보유자 face-to-face 설문, 5 attributes (가격 +20/60/100 KRW/L, CO₂ −3/5/7%, 신규 일자리 5/10/15 천, 식품비 +2/6/10%, 연비 −2/5/8%) × 18 alternative. baseline scenario 의 수용률은 87.94%, 다만 가격 increase 가 dominant — 9% 인상에서 80% 아래, 45% 인상에서 50% 아래로 급락. 환경 개선 + 인프라 비용 회수 + 수용성 trade-off 분석 결과 적정 인상폭은 KRW 10–20/L 사이.

RQ: 2015 년 시행 예정인 한국 RFS 의 attribute (가격, CO₂, 일자리, 식품비, 연비) 별 운전자 수용성은 어떻게 변하는가? 환경 개선 + 인프라 비용 회수 + 정책 수용성을 동시 만족시키는 가격 인상폭은?
방법론: choice-experiment, 혼합 로짓 (Bayesian, log-normal + normal mixed), mwtp-calculation
데이터: Gallup Korea 가 2012-08-30 ~ 09-19 face-to-face 수행한 7 대도시 (서울·부산·대구·인천·광주·대전·경기 신도시) 운전자 279 명 stated-preference 설문. 18 alternative × 6 choice set + no-choice
주요 발견: (i) baseline 수용률 87.94% (가격 +60 KRW/L, CO₂ −5%, 일자리 +1 만, 식품 +6%, 연비 −5%). (ii) RI (relative importance) 67.90% 가 “RFS 자체 선택” — 정책 자체에 대한 호의가 매우 높음. (iii) 가격 +9% → 수용성 80% 미만, +45% → 50% 미만. CO₂·식품·연비 변화는 영향 미미 (각 ±2–8%). (iv) 가격 +KRW 10/L 만 올려도 연 7 십억원 잉여 (인프라비 2,443 억 충당 후). (v) 적정 인상폭 KRW 10–20/L → 수용률 90.6–90.9%, CO₂ 감축 3.7–3.9 백만톤
시사점: RFS 수용성 = (정책 호의도) − (가격 민감도). 정부는 (a) 가격 인상을 KRW 10–20/L 로 제한, (b) GHG 감축·일자리 효과를 적극 홍보, (c) hypothetical bias 고려해 stakeholder 별 인식 격차 해소

Figure 2. 운송연료 가격 인상폭 (0–45%) 에 따른 RFS 수용성 변화. baseline (KRW 60/L, 5% 인상 ≈ Korean 가격 1,868/L 기준) 에서 91.2% 로 시작해 9% (≈ KRW 170/L) 인상에서 80% 아래로, 45% 인상에서 48.8% 까지 급락. 가격 = sole dominant attribute 의 시각적 근거.

요약

renewable-fuel-standard (RFS) 는 운송 fuel supply 의 일정 비율 이상을 biofuel 로 mix 하도록 의무화 하는 quantitative regulatory tool 이다. 미국 (2007 RFS1 → 2010 RFS2 36 billion gallons by 2022), 영국 (RTFO, 5.26%), 독일 (6.25%), 27 개국이 이미 운용 중이며 한국은 2013 년 7 월 입법, 2015 년 7 월 시행이 결정됐다. BD2 → BD5 / BE5 (gasoline 5% bioethanol, diesel 5% biodiesel) 로 단계적 확대. 그러나 biofuel 은 conventional fuel 보다 production cost 가 높고 한국은 수입 의존도 가 높아 가격 인상이 불가피하다. 가격 인상을 운전자가 받아들이지 않으면 정책 자체가 좌초될 수 있어, 수용성의 정량 측정 이 정책 디자인의 핵심 인풋이 된다. 기존 biofuel 수용성 연구는 simple survey + descriptive statistics 위주 (Savvanidou 2010, Cacciatore 2012, Delshad 2010 등) 로 attribute 별 trade-off 의 정량적 측정이 부재 — 본 paper 의 기여 지점.

방법론은 choice-experiment + Bayesian 혼합 로짓. utility 함수는 5 attribute (가격, CO₂, 일자리, 식품비, 연비) + reject-RFS dummy 의 선형결합. 가격·CO₂·연비는 directional sign 이 명확해 log-normal, 일자리·식품·reject 는 normal distribution. fractional factorial design 으로 243 → 18 alternative 로 축약, 6 choice set × (3 alternative + no-choice) 로 응답자 인지부담 통제. 279 명 운전자 (남 67.7%, 평균 41.14 세, 월 가구소득 KRW 426 만, 93.2% 가 RE supply 확대 찬성) 에서 Bayesian estimation + 2,000 draws 로 mean·variance·MWTP·RI 산출.

핵심 발견은 셋. 첫째, RFS 정책 자체에 대한 prior 호의도가 매우 강함 — reject-RFS attribute 의 RI 가 67.90%, MWTP −758 KRW/L (즉 응답자는 RFS 가 시행되기만 해도 L당 758원 만큼의 utility 를 얻는다고 응답). 단 이는 hypothetical bias 가 inflate 했을 가능성. 둘째, 가격이 sole binding attribute — baseline (가격 +60 KRW/L, CO₂ −5%, 일자리 +1만, 식품 +6%, 연비 −5%) 의 수용률 87.94% 가 가격 +9% (≈ KRW 170/L) 만으로도 80% 아래로, +45% 면 48.8% 까지 떨어진다. 반면 식품비 +15% 는 수용률 2.2% 감소, 연비 −15% 는 2.8% 감소로 negligible. 셋째, 비용-편익 균형: 가격 +KRW 10/L 만 올려도 추가 세수 KRW 2,485 억 (≈ USD 220.6 million) 으로 인프라 비용 KRW 2,443 억을 충당하고 7 십억 잉여. 환경개선 (CO₂ 감축 3.7–3.9 백만톤) + 수용성 (90.6–90.9%) + 재정 모두 충족하는 sweet spot 은 KRW 10–20/L. 한계는 (i) point-in-time 측정으로 RE technology 진화의 dynamic 효과 미반영, (ii) 5 attribute 한정, (iii) hypothetical bias.

핵심 결과

Bayesian mixed logit 추정 (Table 5, N=279, 2,000 draws)

Attribute	분포	Mean (β)	SD	MWTP (KRW/L·unit)	RI (%)
가격 (10 KRW/L)	Log-normal	−1.880***	4.051***	—	11.37
CO₂ 감축 (%)	Log-normal	3.522***	59.49***	+0.207	4.74
일자리 (1k 명)	Normal	−0.052 (n.s.)	0.393***	−0.458	6.68
식품비 (%)	Normal	−0.094**	5.870***	—	7.11
연비 (%)	Log-normal	−5.330***	133.56***	−0.091	2.20
Reject RFS	Normal	−46.92***	36.49***	−758.47	67.90

*** p<1%, ** p<5%. RI 67.90% 의 reject-RFS = 정책 자체 호의도가 dominant; MWTP −758 KRW/L 는 hypothetical bias 포함.

Trade-off callout (Table 7, 가격 인상폭별)

가격 +KRW 10/L → 수용률 90.89%, CO₂ 감축 3.71 백만톤, 추가 세수 KRW 248.5 억, 잉여 7 십억. 가격 +KRW 100/L → 수용률 84.87%, CO₂ 감축 5.20 백만톤, 추가 세수 KRW 198.8 억/구간. 결론: KRW 10–20/L 가 환경·수용·재정 동시 충족 sweet spot.

방법론 노트

Bayesian 혼합 로짓 의 utility specification 은 5 attribute + alternative-specific constant 의 가법 분해:

U_{nj} = \beta_1 X_{\text{price}} + \beta_2 X_{\text{CO}_2} + \beta_3 X_{\text{job}} + \beta_4 X_{\text{food}} + \beta_5 X_{\text{eff}} + \beta_6 X_{\text{reject}} + \varepsilon_{nj}

각 $\beta$ 는 응답자 간 heterogeneity 를 반영해 random parameter — 가격·CO₂·연비는 sign 일관성이 강하므로 log-normal, 일자리·식품·reject 는 normal. choice probability 는 simulated integration:

P_{nj} = \int \left( \frac{e^{\beta'_n x_{nj}}}{\sum_i e^{\beta'_n x_{ni}}} \right) f(\beta) d\beta

MWTP 는 attribute $k$ 의 marginal utility 를 price marginal utility 로 나눈 음수:

MWTP_{x_{jk}} = -\frac{\partial U_{nj} / \partial x_{jk}}{\partial U_{nj} / \partial x_{j,\text{price}}} = -\frac{\beta_k}{\beta_{\text{price}}}

Identification 은 (i) fractional factorial design 의 attribute 직교성, (ii) Bayesian 2,000 draws 의 posterior approximation, (iii) 6 choice set × 279 respondent = 1,674 task obs 에서 온다. 한계 — hypothetical bias (reject-RFS MWTP −758 KRW/L 의 비현실적 크기), price elasticity 가 stated preference 와 revealed preference 사이 vary 할 가능성.

연구 계보

본 paper 는 이종수 의 2 기 (2005~) energy-transition-policy-acceptance 라인의 transport-sector 응용. 직접 predecessor 는 Shin·Woo·Huh·Lee·Jeong (2014, Energy Economics 42:17–26) 의 RPS public preference 분석 — 동일 한국 대도시 운전자 sample, 동일 attribute level 설계 logic (Analyzing Public Preferences and Increasing Acceptability for the Renewable Portfolio Standard in Korea). choice-experiment 의 에너지 정책 응용 계보는 Bergmann et al. (2008), 이종수 의 Evaluation of Technological Innovation in the Cellular Phone Display 까지 거슬러 올라가는 이종수 라인의 conjoint/CE 전통.

이론적 backbone 은 McFadden (1974) 의 conditional logit + McFadden·Train (2000) 의 mixed logit, Train (2009) 의 Bayesian 추정. 같은 기술경영경제정책전공 그룹의 sibling 으로 Choi-Koh-Lee (2008, mobile TV), Lee-Choi-Cho (2011, next-gen DVD), Choi-Shin-Lee (2013, tablet PC) 가 consumer preference 정량화 의 다른 sector 응용. Sung Yoon Huh 박사 연구의 renewable 정책 시리즈 시작으로, 2015 년 RPS/RFS/RHO 통합 CVM 분석 (The Economic Value of South Korea's Renewable Energy Policies (RPS, RFS, and RHO): A Contingent Valuation Study) 으로 직접 확장.

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