The Economic Value of South Korea's Renewable Energy Policies (RPS, RFS, and RHO): A Contingent Valuation Study

Sung Yoon Huh, 이종수, Jungwoo Shin (2015) · Renewable and Sustainable Energy Reviews 50:64–72 · DOI ↗

한국 3대 재생에너지 정책 — 신재생 의무할당제 (RPS, 전력, 2012 시행) · renewable-fuel-standard (RFS, 수송, 2015 예정) · Renewable Heat Obligation (RHO, 난방, 2016 예정) — 의 가구당 WTP 를 조건부 가치 평가법 (CVM, spike model + double-bounded dichotomous choice) 로 추정. 500 가구 face-to-face 설문. 월 WTP = RPS 3,287.5 KRW / RFS 4,432.9 KRW / RHO 3,971.1 KRW — 현재 가구 전기·수송·난방비의 5.8% / 1.5% / 2.0%. 연간 aggregate 경제가치 KRW 693.3 / 934.85 / 837.46 십억 (정부 RE 예산의 69.5% / 93.6% / 83.9%). zero-WTP 응답률 22.4–33.8% 가 시사하는 cautious approach 필요.

RQ: 한국 RPS·RFS·RHO 3대 재생에너지 정책 각각의 가구당 WTP 와 aggregate 경제가치는? 정책 간 상대적 acceptance 는? 일본·그리스 등 선진국 대비 한국 RE WTP 의 위치는?
방법론: 조건부 가치 평가법 (CVM), 이중 양분 선택 (DBDC), spike-model (Kriström 1997, true-zero WTP 식별)
데이터: Gallup Korea 가 2012-08-30 ~ 09-19 face-to-face purposive-quota 수행. 7 대도시 가구 500 명 (남 49.8%, 평균 가구소득 KRW 405 만, 평균 가구지출 KRW 269 만). 각 정책별 4 개 초기 bid (RPS 500/2000/3500/5000 KRW, RFS 3000/6000/9000/12000, RHO 3000/5000/7000/9000)
주요 발견: (i) 월 mean WTP — RPS 3,287.5 KRW (현 전기비 KRW 57,000 의 5.8%) / RFS 4,432.9 KRW (현 수송비 KRW 300,000 의 1.5%) / RHO 3,971.1 KRW (현 난방비 KRW 197,000 의 2.0%). (ii) zero-WTP spike — RPS 21.7% / RFS 35.0% / RHO 32.1%. (iii) aggregate annual benefit — 1,757 만 가구 × 12 = KRW 693.3 / 934.85 / 837.46 십억 (정부 RE 예산 1조 의 69.5% / 93.6% / 83.9%). (iv) RPS WTP 의 시계열 — 2006 1,681–2,072 (Yoo-Kwak), 2010 1,563 (Kim et al.), 2012 3,287.5 (본 paper) — 2010 이후 정부의 consumer-oriented 캠페인 (“act together and choose renewable energy”) + 경제회복 (GDP 성장 0.3% → 3.7%) 의 결합 효과로 급등. 그러나 일본 USD 17 · 그리스 USD 5.50 대비 한국 USD 2.92 는 여전히 낮음
시사점: 3 정책 모두 feasibility 강하지만 zero-WTP 비율과 free-rider 성향 (RE 확대 필요성 인정 ↔ 비용 지불 거부) 으로 지속적 공공 캠페인 필요. RE 예산은 2011 1조 → 2014 0.7조 로 감소 추세, 이는 낮은 WTP 의 reinforcing 요인

요약

이 paper 는 한국이 2010 년대 초 동시 도입하던 3 개 재생에너지 quota-based regulatory 정책의 공공 경제가치 를 단일 frame 으로 추정한 첫 시도다. 신재생 의무할당제 (RPS, 13 개 500MW 이상 발전사업자에게 2012 2% → 2022 10% obligation) 는 2012 년 1 월 발효, renewable-fuel-standard (RFS, 운송연료 bioethanol/biodiesel 의무혼합 BD2 → BD5) 는 2015 년 7 월, RHO (10,000m² 이상 신축 건물 난방의 10% 를 RE 로) 는 2016 년 시행 예정이었다. 세 정책 모두 비용 인상이 end-user 에게 transfer 되는 구조라 공공 수용성이 결정적. 그러나 기존 연구는 전력 부문 WTP 만 다뤘다 (Yoo-Kwak 2009 USD 1.80, Kim et al. 2012 USD 1.35) — 3 sector 통합 evaluation 이 빈자리.

방법론은 조건부 가치 평가법 + 이중 양분 선택 (DBDC, Hanemann 1991) + spike-model (Kriström 1997, true-zero WTP 와 protest-zero 를 구분해 5 subgroup 으로 분할). utility-difference approach 채택, logistic CDF 가정. 500 명 응답자 (성별·연령 quota sampling) 에게 정책별 4 개 초기 bid 제시 후 “yes/no” 응답에 따라 second bid (×2 or ÷2). 5-Likert socio-demographic 변수 (환경 기부, 환경 인식, RE 확대 필요성 인식 등) 를 explanatory variable 로 추가. log-likelihood 최대화로 mean WTP, spike, socio-demographic 효과 동시 추정.

핵심 발견은 셋. 첫째, 정책 간 상대적 WTP — 수송 부문 RFS (4,432.9 KRW/월) > 난방 RHO (3,971.1) > 전력 RPS (3,287.5). 단 기존 지출 대비 비중 으로 보면 RPS 5.8% > RHO 2.0% > RFS 1.5% — 전력비가 워낙 싸기 때문. 둘째, 시계열 비교 — 동일 RPS WTP 가 2006 KRW 1,681–2,072 → 2010 KRW 1,563 → 2012 KRW 3,287.5 로 6 년 사이 두 배. 정부의 2010 이후 consumer-oriented 캠페인 + 한국 경제 성장률 회복 (2009 0.3% → 2011 3.7%) 의 결합 효과. 셋째, socio-demographic heterogeneity — 환경 기부 경험은 RPS·RFS WTP 에 유의 (+), 환경 인식은 RFS·RHO 에 유의 (+), 연령·성별은 무관 (기존 해외 연구와 상반). free-rider 성향 — RE 확대 필요성 인정 응답자가 오히려 WTP 가 낮음 (RFS 에서 −0.177*). 한계 — (i) 가구 direct WTP 만 측정, energy market aggregate 비용/편익 미포함, (ii) DBDC 의 bid-correlation bias, (iii) 2012 시점 측정으로 RFS·RHO 실제 시행 후 dynamics 부재.

핵심 결과

Spike model 추정 결과 (Table 7, N=497~498)

정책	Constant α	Bid β	Mean WTP (KRW/월)	Spike (true-zero share)	현 비용 대비
RPS (전력)	1.282***	0.0005***	3,287.5	21.7%	5.8%
RFS (수송)	0.620***	0.0002***	4,432.9	35.0%	1.5%
RHO (난방)	0.751***	0.0003***	3,971.1	32.1%	2.0%

*** p<0.01. zero-WTP raw response — RPS 22.4% / RFS 33.8% / RHO 33.2% (Table 6).

Aggregate annual benefit (1,757 만 가구)

정책	KRW (십억/년)	정부 RE 예산 (1조) 대비
RPS	693.30	69.5%
RFS	934.85	93.6%
RHO	837.46	83.9%

시계열 callout

한국 RPS-equivalent WTP: 2006 KRW 1,681–2,072 (Yoo-Kwak) → 2010 KRW 1,563 (Kim et al.) → 2012 KRW 3,287.5 (본 paper). 2 년 만에 두 배. 하지만 USD 환산 시 한국 USD 2.92 ≪ 일본 USD 17 ≪ 그리스 USD 5.50 — 캐치업 여지 큼.

방법론 노트

spike-model (Kriström 1997) 은 표준 CVM 의 한계 — true-zero WTP 와 protest-zero WTP 의 구분 불가능 — 를 해결한다. 응답자를 YY, YN, NY, NNY, NNN 5 subgroup 으로 분할해 cumulative density function $G_Y(t_i)$ 의 spike 위치 (= true-zero 비율) 를 식별.

선형 WTP 함수:

Y_i = a - bt_i + x_i' \beta + u_i

여기서 $Y_i$ = 응답자 $i$ 의 WTP, $t_i$ = 초기 bid, $x_i$ = socio-demographic 벡터. logistic CDF 가정:

G_Y(t_i) = \begin{cases} 0, & t_i < 0 \\ [1 + \exp(\alpha + \beta X_i)]^{-1}, & t_i = 0 \\ [1 + \exp(\alpha - \beta_p t_i + \beta X_i)]^{-1}, & t_i > 0 \end{cases}

mean WTP 는 spike 형태로 닫힌해:

\text{mean WTP} = \frac{\ln[1 + \exp(\alpha + \beta X_{\text{mean}})]}{b}

Identification 은 (i) 4 개 bid 의 variation, (ii) DBDC 의 두 번째 bid 가 첫 번째 bid 의 ×2 / ÷2 로 endogeneity 통제, (iii) spike term $[1 + \exp(\alpha + \beta X_i)]^{-1}$ 가 true-zero share 를 explicit 추정. 한계는 (i) DBDC bid correlation bias (McFadden 1994), (ii) logistic 분포 가정의 robustness 미검증.

연구 계보

본 paper 는 이종수 의 2 기 (2005~) energy-transition-policy-acceptance 라인의 3 sector 통합 표지작 — author page 의 재생에너지 정책 (RPS, RFS, RHO) 의 경제적 가치 추정 으로 직접 분류. 직접 predecessor 는 (a) Yoo-Kwak (2009 Energy Policy 37) 의 한국 green electricity CVM (USD 1.80), (b) Kim et al. (2012 Renew Sustain Energy Rev 16) 의 RPS WTP (USD 1.35), (c) Quantifying Drivers' Acceptance of Renewable Fuel Standard: Results from a Choice Experiment in South Korea 의 RFS choice experiment — 본 paper 는 이를 통합 CVM frame 으로 확장. 방법론 backbone 은 Kriström (1997) 의 spike model + Hanemann (1991) 의 DBDC + Mitchell-Carson (1989) 의 CVM 표준.

이종수 의 Sung Yoon Huh 박사 라인 시리즈 — 2014 RFS choice experiment → 2015 RPS/RFS/RHO 통합 CVM (본 paper) — 의 두 번째 작품. 이후 sibling 으로 Enhancing Public Acceptance of Renewable Heat Obligation Policies in South Korea: Consumer Preferences and Policy Implications (RHO 단독 심화) 가 본 paper 의 RHO 분석을 stand-alone choice experiment 로 확장.

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