보고서KEI 연구보고서 2022-03A Study on Policy Directions of the Transportation Sector for 2050 Net Zero Strategy
2050 탄소중립 전략 이행을 위한 수송분야 정책 방향 연구
소장정보
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책 소개
Ⅰ. 서론
1. 연구의 필요성 및 목적
o 수송부문은 기후 및 대기정책 수립에 핵심적인 역할을 담당
ㅇ 수송부문은 온실가스 배출 및 대기오염 측면에서 기여도 및 감축 잠재량이 높아 탄소중립을 위해 중요
- 수송부문은 온실가스 배출량의 15%, 미세먼지 배출량의 29%를 차지
ㅇ 2030 NDC 상향안 및 2050 탄소중립 이행을 위해 과학적 분석 및 평가에 기반한 수송부문 정책 수립이 중요
o 본 연구의 목적은 2050 탄소중립 전략의 영향 분석 및 수송부문 정책 추진 방향 제시
ㅇ 일반균형모형을 이용하여 2050 탄소중립 전략이 경제·에너지·환경에 미치는 효과를 정량적으로 분석
ㅇ 분석 결과를 통해 기후·대기·에너지 분야별 추진 과제와 상호 연계 체제 등 탄소중립 전환에 따른 수송부문 정책 추진 방향을 제시
2. 연구의 범위
o 상향식 수송부문 모형과 하향식 일반균형모형을 연계한 통합모형을 구축하여 수송부문 탄소중립 정책의 영향 분석
ㅇ 가계부문 승용차에 집중하여 자동차 스톡 모형 구축
ㅇ 탄소중립을 위한 수송부문 주요 정책에 따른 경제·에너지·환경 파급효과 분석
o 탄소중립 이행을 위해 주요 수송부문 정책 수단의 파급효과 검토
ㅇ 연료 연소 과정에서 발생하는 이산화탄소 직접배출에 대한 탄소가격 부과 시나리오
ㅇ 내연차 판매금지, 전기차 구매보조금 확대 등 친환경차로의 전환 유도 시나리오
ㅇ 자가용 통행량 감소 및 대중교통 활성화 등 수요 관리 시나리오
ㅇ 주행세 형태로의 교통세 개편 시나리오
Ⅱ. 국내외 선행연구 및 국내 주요 정책 현황
1. 국내외 주요 선행연구
o 수송부문 특화 모형 개발 관련 선행연구
ㅇ MIT(2019)
- 파리협정 이행을 위한 수송부문 미래 환경경제 영향 분석
- MIT의 EPPA(Emissions Prediction and Policy Analysis) 모형을 이용하여 파리협정 시나리오 및 2℃ 시나리오가 수송부문 및 거시경제에 미치는 영향 검토
ㅇ Karplus et al.(2013)
- MIT EPPA5 모형에 적용된 방법론으로, 차량스톡, 연료사용, 온실가스 배출의 물리적 회계를 일치시키는 승객 운송 수요 전망 방식 제안
- 효율 강화 및 대체연료 차량기술 발전에 따른 휘발유 사용 감소 효과를 모형 내 반영
ㅇ Waisman et al.(2013)
- 교통수단 다변화 및 이동 수요의 행태적 특성을 반영하여 IMACLIM-R 모형 개선
- 교통부문 저탄소 정책 시나리오를 통한 운송수단의 변화 및 거시경제 파급효과 분석
ㅇ 권오상 외(2018)
- 자가용 부문의 에너지 사용 전망과 정책효과 분석을 위한 차종 선택 모형 개발
- 캘리브레이션 중첩로짓모형에 기반한 차종 선택 모형을 통해 차령 분포함수, 차량 등록대수 및 연간주행거리 함수 추정
o 탄소중립에 따른 수송부문 영향 분석 관련 선행연구
ㅇ 강광규 외(2014)
- 중첩로짓모형으로 저탄소차 협력금 도입에 따른 정책효과 분석
- 저탄소차 협력금 제도 시행에 따른 CO2 감축량 및 이에 따른 사회적 편익 추산
ㅇ 채여라 외(2018)
- 기후·대기·에너지 부문의 정책효과를 극대화하기 위한 공편익 분석
- 수송부문 주요 정책에 따른 대기오염물질 및 온실가스 감축량 및 환경개선편익 제시
ㅇ 박상준 외(2021)
- 탄소중립 교통체계 구축을 위한 도로부문 자동차 조세 및 보조금 개편 방안 검토
- 친환경차 중심의 교통체계 운영을 위한 유류세 개편안 제시
2. 수송부문 탄소중립 관련 주요 계획
Ⅲ. 분석 모형 및 DB 구축
1. 수송부문 입력 자료
o 차종별 특성 데이터
ㅇ 본 연구는 데이터 수집이 가능한 승용자가용 중 민간 소비에 쓰이는 차량을 대상으로 모형 구축
산업연관표의 연료비용 자료를 기반으로 비사업용 민간승용차 비중 추산
- 승용자가용(민간) 부문만 산업연관표 자료와 연계하여 CGE 모형에서 분석
- 자동차 등록대수 또한 총승용자가용에서 사업용과 자가용(업무)을 제외한 자가용(민간) 차량 대수만 고려
ㅇ 총 및 차령별 등록대수는 KAMA의 자동차등록통계월보 자료 활용
ㅇ 주행거리, 연비 등의 자료는 통계청 및 국토교통부 자료를 통해 도출
ㅇ 세금, 보조금 등에 대해 실제 세수 자료를 바탕으로 세율 산정
o 친환경차-내연기관차 대체탄력성
ㅇ 친환경차 시장 보급 기간이 짧아 계량경제학적 기술을 통한 대체탄력성 추정은 한계가 존재
ㅇ본 연구는 2017~2020년 42개월 월별 판매 및 평균 가격을 바탕으로, Guo et al.(2021)의 방법론을 적용하여 대체탄력성 추정
2. 수송부문 차종별 차령 스톡 모형
o 차령별 스톡 모형
ㅇ 차종을 휘발유, 경유, 전기차로 구분하여 다음과 같은 동태방정식을 통해 모형화 실시
ㅇ 수송서비스(VKT: Vehicle Kilometer Traveled)는 차령별 차량 대수와 다음과 같은 관계식 구성
ㅇ 앞의 두 수식을 바탕으로 t 연도에 공급되는 k 유형 자동차의 총주행거리는 다음과 같이 구성
- 차종별, 차령별 주행거리 크기를 계산하면 연도별 중고차 스톡 변화와 중고차를 통한 수송서비스의 양 추적 가능
o 생존함수 추정
ㅇ 로지스틱 함수 방식으로 국차 차량 연료별 생존함수를 도출
ㅇ 2017~2019년 차량 등록대수를 바탕으로 전체 비영업용 승용차, 휘발유, 경유, 전기차에 대한 생존함수 추정
3. 국내 CGE 모형
o 모형 설계
ㅇ 본 연구에서는 탄소중립 시나리오에서 수송부문 역할에 대한 분석을 위해 CGE 모형과 차량 스톡 모형을 연계하는 통합모형을 구축
- CGE 모형과 같이 경제 시스템 전체를 단순화한 모형인 하향식(Top-Down) 모형과 특정 부문 혹은 업종에 대한 상세화된 기술 선택 모형인 상향식(Bottom-Up) 모형을 통합한 모형
ㅇ 하향식 CGE 모형을 활용해 다양한 경제부문의 상호작용을 분석함으로써 장단기 경제·환경변화 및 정책의 파급효과에 대한 분석이 가능
ㅇ 상향식 수송부문 모형에서는 Karplus et al.(2013)의 방법론을 참고하여 자가용 서비스 부문을 새롭게 도입하고 신차/중고차 및 차령별 자동차 스톡 동태방정식을 도출
- 자동차 생존함수를 도출하여 차령에 따른 연료원별 자동차 스톡 모형을 도출
- 중고 자가용 서비스에 대한 업종특화 생산요소(sector-specific factor)를 구성하여 중고 자가용 서비스의 행태를 설명
ㅇ 상하향 통합모형에서 가계부문의 소비를 수송서비스(TRN)와 기타 비수송 재화 및 서비스 소비(OCH)로 구분하며, 수송서비스는 대중교통(PUB)과 자가용(CAR)으로 구성. 자가용은 신차(NCAR)와 중고차(OCAR)로 구성되며 각각은 연료원에 따라 휘발유차(CARG, CARG2), 경유차(CARD, CARD2), 전기차(CARE, CARE2)로 구분
- 신차의 경우 차량 자체와 각 차종의 연료의 복합재 형태로 구성
- 중고차의 경우 해당 차종의 연료 및 차종별 업종특화요소를 바탕으로 복합재 형태로 구성
o 입력 자료 구성
ㅇ 산업연관표로서 가용한 최근 연도인 2019년의 연장표(한국은행 발표)를 활용하였으며, 산업연관표의 381개 상품분류를 25개로 단순화(aggregation)
- 차종별 차량 스톡 모형과의 연계 분석을 위해 내연차와 전기차의 투입구조가 분리된 신동원(2022)의 신규 수송 I/O를 사용
ㅇ 에너지통계연보의 에너지 밸런스 통계와 IPCC 배출계수를 활용하여 에너지 사용에 따른 이산화탄소 배출량을 업종별 및 투입 에너지 유형별로 추정
ㅇ 수송부문 대기오염물질 배출량 산정을 위해서는 CAPSS 자료를 활용하여 차종별, 차령별 배출계수를 도출하여 적용
Ⅳ. 시나리오 구성 및 결과 분석
1. 시나리오 구성
ㅇ 수송부문의 탄소중립을 위해 제안된 국가정책을 토대로 본 연구는 친환경차 전환(내연차 판매금지, 구매보조금 확대), 수요관리 및 교통세 개편을 주요 전략으로 선정
2. 분석 결과
o 경제부문 영향
ㅇ 2050 온실가스 감축경로를 전제로 하는 다른 시나리오들은 BAU 시나리오에 비해 경제성장률이 소폭 낮음
ㅇ 탄소가격의 경우 2050년경 175~188달러 수준에서 결정
- 2040년까지는 매년 2~3달러 수준으로 가격 상승세가 낮음. 반면 2040년 이후부터는 매년 10~20달러 수준으로 가격 상승세가 급증
- 즉, 2020년 온실가스 배출량 기준 45% 감축 수준까지는 탄소가격 상승세가 완만
ㅇ 수송부문 탄소중립을 위한 정책수단에 따라 업종별 산출 측면의 영향 상이
-친환경차 전환 시나리오도 그 방식에 따라 산업에 미치는 영향이 상이. EV 지원금 정책은 내연차 및 전기차 생산 확대를 야기하는 반면 내연차 금지는 내연차 생산 위축 대신 전기차 생산 확대
ㅇ 수요관리 시나리오는 내연차 및 전기차 제조업 둔화 대신 대중교통 확대
ㅇ 교통세 개편 시 운송서비스 전반의 세율이 인상되어 비운송서비스에 대한 수요 증가
o 재정부문 영향
ㅇ 탄소중립 경로에 따라 탄소가격 상승으로 인해 수송부문에서 친환경차로의 전환이 가속화될 것이며, 이에 따라 현재 화석연료에 부과하고 있는 유류세는 급감
- CPrice 시나리오상 2050년경 2019년 유류세의 58% 수준으로 세수가 축소
- 2050년경의 유류세 필요분(2019년 GDP 대비 유류세 비중을 2050년까지 유지하는 경우의 유류세 필요분)에 비해 63~88%가량이 부족
- 추가로 확보하는 탄소세를 고려하더라도 2050년의 유류세 필요분에 비해 약 6천억가량이 부족
ㅇ 2019년의 유류세 비중을 충족시키기 위해 주행세 부과 시, 2050년경 주행세율은 연료종가의 44% 수준으로 급증
o 수송부문 영향
ㅇ 기준 시나리오(CPrice) 기준 내연차가 전기차로 대체되는 현상이 나타났으며, 2050년에는 신차의 84%, 자가용 차량 등록대수의 72%가 전기차로 대체될 것으로 전망
- 다만 이는 탄소중립 시나리오의 목표치(A안 97%, B안 85%)에는 미치지 못하는 수준
ㅇ 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)의 경우 2050년 자가용 차량 등록대수의 91%가 전기차로 대체
ㅇ 내연차 금지에 따른 효과는 금지 시점에 따라 가변적. 판매금지 시점이 2050년으로 늦춰지는 경우, 등록대수 중 전기차의 비중은 77%로 하락
o 환경부문 영향
ㅇ BAU 및 시나리오들에서 공통적으로 대기오염물질이 감소하는 효과 존재
ㅇ 수요관리 시나리오(Dctrl) 및 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)에서 각각 20%, 67%의 추가적인 대기오염물질 배출 감소 효과 존재
ㅇ 오염물질별로 구분 시 NOx 배출량의 감소율이 가장 높음
ㅇ 2050년까지 BAU 대비 250억(EVsub)~4,200억(NoICE) 수준의 대기오염물질 피해 감소 효과 존재
o 민감도 분석
ㅇ 차량 구매 시의 차종 간 대체탄력성 값은 차종 선택 결과 및 이에 따른 환경 영향에 주요한 영향을 미침
- 대체탄력성이 낮은 경우, 2050년경 전기차의 비중은 22% 수준으로 충분히 확대되지 못함
- 반면 대체탄력성이 높은 경우, 전기차의 비중은 2040년경 82%에 도달
ㅇ 대체탄력성은 내연차 판매금지 시점의 효과에도 주요한 영향을 미침
- 대체탄력성이 낮은 경우에도 2040년 내연차 판매금지 제도를 병행하는 경우 전기차의 비중은 2050년경 81% 수준으로 확대. 다만 내연차 판매금지 시점이 늦춰지는 경우(2045년) 전기차의 비중은 2050년에도 61% 수준에 그침
- 대체탄력성이 높은 경우 내연차 판매금지 시점 및 판매금지 시행 여부와 무관하게 친환경차 전환 정도에 미치는 영향은 크지 않음. 내연차 판매금지 정책 시행 여부와 관련 없이 2050년경에는 99%의 차량이 전기차로 전환
Ⅴ. 정책적 시사점
o 탄소중립 목표 수준의 친환경차 전환을 위해서는 전반적인 온실가스 감축 정책과 함께 수송부문에 특화된 강력한 정책 수단을 고려할 필요가 있음
ㅇ 탄소중립 경로로 고려한 탄소가격 시나리오(CPrice)의 경우 전기차로의 전환이 활성화되는 효과가 있으나 탄소중립 시나리오의 목표 수준에 도달하지 못함
ㅇ 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)의 경우 친환경차 전환을 야기하는 효과가 상당
- 단, 차량의 평균 수명 및 차령별 생존율을 고려할 때 친환경차 전환을 완료하기 위해서는 내연차 판매금지 제도를 시행한 이후 10년 이상의 기간이 필요
o 친환경차 전환은 차종 간의 대체탄력성에 민감하며, 내연차-전기차의 대체관계를 높이는 정책이 친환경차로의 전환을 유도하는 데 상당히 효과적일 수 있음
ㅇ대체탄력성의 차이에 따라 일부 시나리오에서는 내연차 판매금지를 전제하지 않고도 탄소중립 시나리오상의 목표에 도달할 수 있는 반면(CPSen2), 판매금지를 전제하더라도 목표 도달이 어려운 경우(CPSen1)도 존재
ㅇ정책적으로 전기차에 대한 충전설비의 확충, 친환경차 운용에 대한 인센티브 등 대체탄력성을 높이기 위한 정책을 시행해야 함
o 수송부문의 탄소중립 과정에서 교통세 세수 부족 문제가 심화될 전망이며, 새로운 형태로의 교통세 개편이 반드시 필요
ㅇ 친환경차로 전환됨에 따라 현재 유류세 형태로 부과되고 있는 교통세수가 급감하여 탄소세 등으로 충당하기 어려운 수준에 도달할 것으로 전망됨
ㅇ 수송부문의 재정적 안정화를 위해 전기차를 포함하는 교통세 체계로 개편할 필요가 있음
- 본 연구에서 추가적으로 고려한 주행세는 가장 단순화된 형태이나 친환경차 보급을 저해하지 않고 경제적 악영향을 최소화하며 세수를 확보할 수 있는 유용한 수단임
o 자가용 통행량에 대한 외생적 수요관리 정책은 수송부문 온실가스 감축에 효과적인 수단이나, 경제적 파급효과가 클 수 있음
ㅇ 승용차 제조업은 타 산업과의 전후방연계효과가 큼. 수요관리를 외생적·강제적으로 하면 자동차 제조업뿐 아니라 정유업, 비금속, 1차금속 제조업, 서비스업 등 경제 내 다양한 산업에 영향을 미쳐 경제 전반에 큰 영향을 미칠 수 있음
ㅇ 대중교통에 대한 선호도를 개선하는 방식을 통해 자발적, 상향식으로 이루어지는 것이 중요
o 수송부문의 대기오염물질 배출량은 감소하는 추세이나, 수요관리 및 친환경차 전환 정책으로 배출량을 보다 조기에 감축해 대기오염 피해액을 줄일 수 있음
ㅇ 탄소중립을 위해 고려된 일부 정책 시나리오들은 감축 정도 및 시점을 앞당겨 대기오염 피해액 감소에 추가로 기여할 가능성이 큼
o 온실가스 감축을 위한 탄소가격은 감축량이 높아질수록 지수적으로 커지기에, 한계감축비용을 낮추기 위한 선제적인 기술개발 및 투자가 중요
ㅇ 2020년 온실가스 배출량 기준 45% 감축까지는 탄소가격의 상승세가 매년 2~3달러/tCO2 수준으로 낮았으나, 45%를 초과한 시점부터는 매년 10~20달러/tCO2 수준으로 급증
ㅇ 중장기적인 온실가스 감축을 위해 한계비용을 낮출 수 있는 기술에 대한 투자 및 지원이 중요
1. 연구의 필요성 및 목적
o 수송부문은 기후 및 대기정책 수립에 핵심적인 역할을 담당
ㅇ 수송부문은 온실가스 배출 및 대기오염 측면에서 기여도 및 감축 잠재량이 높아 탄소중립을 위해 중요
- 수송부문은 온실가스 배출량의 15%, 미세먼지 배출량의 29%를 차지
ㅇ 2030 NDC 상향안 및 2050 탄소중립 이행을 위해 과학적 분석 및 평가에 기반한 수송부문 정책 수립이 중요
o 본 연구의 목적은 2050 탄소중립 전략의 영향 분석 및 수송부문 정책 추진 방향 제시
ㅇ 일반균형모형을 이용하여 2050 탄소중립 전략이 경제·에너지·환경에 미치는 효과를 정량적으로 분석
ㅇ 분석 결과를 통해 기후·대기·에너지 분야별 추진 과제와 상호 연계 체제 등 탄소중립 전환에 따른 수송부문 정책 추진 방향을 제시
2. 연구의 범위
o 상향식 수송부문 모형과 하향식 일반균형모형을 연계한 통합모형을 구축하여 수송부문 탄소중립 정책의 영향 분석
ㅇ 가계부문 승용차에 집중하여 자동차 스톡 모형 구축
ㅇ 탄소중립을 위한 수송부문 주요 정책에 따른 경제·에너지·환경 파급효과 분석
o 탄소중립 이행을 위해 주요 수송부문 정책 수단의 파급효과 검토
ㅇ 연료 연소 과정에서 발생하는 이산화탄소 직접배출에 대한 탄소가격 부과 시나리오
ㅇ 내연차 판매금지, 전기차 구매보조금 확대 등 친환경차로의 전환 유도 시나리오
ㅇ 자가용 통행량 감소 및 대중교통 활성화 등 수요 관리 시나리오
ㅇ 주행세 형태로의 교통세 개편 시나리오
Ⅱ. 국내외 선행연구 및 국내 주요 정책 현황
1. 국내외 주요 선행연구
o 수송부문 특화 모형 개발 관련 선행연구
ㅇ MIT(2019)
- 파리협정 이행을 위한 수송부문 미래 환경경제 영향 분석
- MIT의 EPPA(Emissions Prediction and Policy Analysis) 모형을 이용하여 파리협정 시나리오 및 2℃ 시나리오가 수송부문 및 거시경제에 미치는 영향 검토
ㅇ Karplus et al.(2013)
- MIT EPPA5 모형에 적용된 방법론으로, 차량스톡, 연료사용, 온실가스 배출의 물리적 회계를 일치시키는 승객 운송 수요 전망 방식 제안
- 효율 강화 및 대체연료 차량기술 발전에 따른 휘발유 사용 감소 효과를 모형 내 반영
ㅇ Waisman et al.(2013)
- 교통수단 다변화 및 이동 수요의 행태적 특성을 반영하여 IMACLIM-R 모형 개선
- 교통부문 저탄소 정책 시나리오를 통한 운송수단의 변화 및 거시경제 파급효과 분석
ㅇ 권오상 외(2018)
- 자가용 부문의 에너지 사용 전망과 정책효과 분석을 위한 차종 선택 모형 개발
- 캘리브레이션 중첩로짓모형에 기반한 차종 선택 모형을 통해 차령 분포함수, 차량 등록대수 및 연간주행거리 함수 추정
o 탄소중립에 따른 수송부문 영향 분석 관련 선행연구
ㅇ 강광규 외(2014)
- 중첩로짓모형으로 저탄소차 협력금 도입에 따른 정책효과 분석
- 저탄소차 협력금 제도 시행에 따른 CO2 감축량 및 이에 따른 사회적 편익 추산
ㅇ 채여라 외(2018)
- 기후·대기·에너지 부문의 정책효과를 극대화하기 위한 공편익 분석
- 수송부문 주요 정책에 따른 대기오염물질 및 온실가스 감축량 및 환경개선편익 제시
ㅇ 박상준 외(2021)
- 탄소중립 교통체계 구축을 위한 도로부문 자동차 조세 및 보조금 개편 방안 검토
- 친환경차 중심의 교통체계 운영을 위한 유류세 개편안 제시
2. 수송부문 탄소중립 관련 주요 계획
Ⅲ. 분석 모형 및 DB 구축
1. 수송부문 입력 자료
o 차종별 특성 데이터
ㅇ 본 연구는 데이터 수집이 가능한 승용자가용 중 민간 소비에 쓰이는 차량을 대상으로 모형 구축
산업연관표의 연료비용 자료를 기반으로 비사업용 민간승용차 비중 추산
- 승용자가용(민간) 부문만 산업연관표 자료와 연계하여 CGE 모형에서 분석
- 자동차 등록대수 또한 총승용자가용에서 사업용과 자가용(업무)을 제외한 자가용(민간) 차량 대수만 고려
ㅇ 총 및 차령별 등록대수는 KAMA의 자동차등록통계월보 자료 활용
ㅇ 주행거리, 연비 등의 자료는 통계청 및 국토교통부 자료를 통해 도출
ㅇ 세금, 보조금 등에 대해 실제 세수 자료를 바탕으로 세율 산정
o 친환경차-내연기관차 대체탄력성
ㅇ 친환경차 시장 보급 기간이 짧아 계량경제학적 기술을 통한 대체탄력성 추정은 한계가 존재
ㅇ본 연구는 2017~2020년 42개월 월별 판매 및 평균 가격을 바탕으로, Guo et al.(2021)의 방법론을 적용하여 대체탄력성 추정
2. 수송부문 차종별 차령 스톡 모형
o 차령별 스톡 모형
ㅇ 차종을 휘발유, 경유, 전기차로 구분하여 다음과 같은 동태방정식을 통해 모형화 실시
ㅇ 수송서비스(VKT: Vehicle Kilometer Traveled)는 차령별 차량 대수와 다음과 같은 관계식 구성
ㅇ 앞의 두 수식을 바탕으로 t 연도에 공급되는 k 유형 자동차의 총주행거리는 다음과 같이 구성
- 차종별, 차령별 주행거리 크기를 계산하면 연도별 중고차 스톡 변화와 중고차를 통한 수송서비스의 양 추적 가능
o 생존함수 추정
ㅇ 로지스틱 함수 방식으로 국차 차량 연료별 생존함수를 도출
ㅇ 2017~2019년 차량 등록대수를 바탕으로 전체 비영업용 승용차, 휘발유, 경유, 전기차에 대한 생존함수 추정
3. 국내 CGE 모형
o 모형 설계
ㅇ 본 연구에서는 탄소중립 시나리오에서 수송부문 역할에 대한 분석을 위해 CGE 모형과 차량 스톡 모형을 연계하는 통합모형을 구축
- CGE 모형과 같이 경제 시스템 전체를 단순화한 모형인 하향식(Top-Down) 모형과 특정 부문 혹은 업종에 대한 상세화된 기술 선택 모형인 상향식(Bottom-Up) 모형을 통합한 모형
ㅇ 하향식 CGE 모형을 활용해 다양한 경제부문의 상호작용을 분석함으로써 장단기 경제·환경변화 및 정책의 파급효과에 대한 분석이 가능
ㅇ 상향식 수송부문 모형에서는 Karplus et al.(2013)의 방법론을 참고하여 자가용 서비스 부문을 새롭게 도입하고 신차/중고차 및 차령별 자동차 스톡 동태방정식을 도출
- 자동차 생존함수를 도출하여 차령에 따른 연료원별 자동차 스톡 모형을 도출
- 중고 자가용 서비스에 대한 업종특화 생산요소(sector-specific factor)를 구성하여 중고 자가용 서비스의 행태를 설명
ㅇ 상하향 통합모형에서 가계부문의 소비를 수송서비스(TRN)와 기타 비수송 재화 및 서비스 소비(OCH)로 구분하며, 수송서비스는 대중교통(PUB)과 자가용(CAR)으로 구성. 자가용은 신차(NCAR)와 중고차(OCAR)로 구성되며 각각은 연료원에 따라 휘발유차(CARG, CARG2), 경유차(CARD, CARD2), 전기차(CARE, CARE2)로 구분
- 신차의 경우 차량 자체와 각 차종의 연료의 복합재 형태로 구성
- 중고차의 경우 해당 차종의 연료 및 차종별 업종특화요소를 바탕으로 복합재 형태로 구성
o 입력 자료 구성
ㅇ 산업연관표로서 가용한 최근 연도인 2019년의 연장표(한국은행 발표)를 활용하였으며, 산업연관표의 381개 상품분류를 25개로 단순화(aggregation)
- 차종별 차량 스톡 모형과의 연계 분석을 위해 내연차와 전기차의 투입구조가 분리된 신동원(2022)의 신규 수송 I/O를 사용
ㅇ 에너지통계연보의 에너지 밸런스 통계와 IPCC 배출계수를 활용하여 에너지 사용에 따른 이산화탄소 배출량을 업종별 및 투입 에너지 유형별로 추정
ㅇ 수송부문 대기오염물질 배출량 산정을 위해서는 CAPSS 자료를 활용하여 차종별, 차령별 배출계수를 도출하여 적용
Ⅳ. 시나리오 구성 및 결과 분석
1. 시나리오 구성
ㅇ 수송부문의 탄소중립을 위해 제안된 국가정책을 토대로 본 연구는 친환경차 전환(내연차 판매금지, 구매보조금 확대), 수요관리 및 교통세 개편을 주요 전략으로 선정
2. 분석 결과
o 경제부문 영향
ㅇ 2050 온실가스 감축경로를 전제로 하는 다른 시나리오들은 BAU 시나리오에 비해 경제성장률이 소폭 낮음
ㅇ 탄소가격의 경우 2050년경 175~188달러 수준에서 결정
- 2040년까지는 매년 2~3달러 수준으로 가격 상승세가 낮음. 반면 2040년 이후부터는 매년 10~20달러 수준으로 가격 상승세가 급증
- 즉, 2020년 온실가스 배출량 기준 45% 감축 수준까지는 탄소가격 상승세가 완만
ㅇ 수송부문 탄소중립을 위한 정책수단에 따라 업종별 산출 측면의 영향 상이
-친환경차 전환 시나리오도 그 방식에 따라 산업에 미치는 영향이 상이. EV 지원금 정책은 내연차 및 전기차 생산 확대를 야기하는 반면 내연차 금지는 내연차 생산 위축 대신 전기차 생산 확대
ㅇ 수요관리 시나리오는 내연차 및 전기차 제조업 둔화 대신 대중교통 확대
ㅇ 교통세 개편 시 운송서비스 전반의 세율이 인상되어 비운송서비스에 대한 수요 증가
o 재정부문 영향
ㅇ 탄소중립 경로에 따라 탄소가격 상승으로 인해 수송부문에서 친환경차로의 전환이 가속화될 것이며, 이에 따라 현재 화석연료에 부과하고 있는 유류세는 급감
- CPrice 시나리오상 2050년경 2019년 유류세의 58% 수준으로 세수가 축소
- 2050년경의 유류세 필요분(2019년 GDP 대비 유류세 비중을 2050년까지 유지하는 경우의 유류세 필요분)에 비해 63~88%가량이 부족
- 추가로 확보하는 탄소세를 고려하더라도 2050년의 유류세 필요분에 비해 약 6천억가량이 부족
ㅇ 2019년의 유류세 비중을 충족시키기 위해 주행세 부과 시, 2050년경 주행세율은 연료종가의 44% 수준으로 급증
o 수송부문 영향
ㅇ 기준 시나리오(CPrice) 기준 내연차가 전기차로 대체되는 현상이 나타났으며, 2050년에는 신차의 84%, 자가용 차량 등록대수의 72%가 전기차로 대체될 것으로 전망
- 다만 이는 탄소중립 시나리오의 목표치(A안 97%, B안 85%)에는 미치지 못하는 수준
ㅇ 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)의 경우 2050년 자가용 차량 등록대수의 91%가 전기차로 대체
ㅇ 내연차 금지에 따른 효과는 금지 시점에 따라 가변적. 판매금지 시점이 2050년으로 늦춰지는 경우, 등록대수 중 전기차의 비중은 77%로 하락
o 환경부문 영향
ㅇ BAU 및 시나리오들에서 공통적으로 대기오염물질이 감소하는 효과 존재
ㅇ 수요관리 시나리오(Dctrl) 및 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)에서 각각 20%, 67%의 추가적인 대기오염물질 배출 감소 효과 존재
ㅇ 오염물질별로 구분 시 NOx 배출량의 감소율이 가장 높음
ㅇ 2050년까지 BAU 대비 250억(EVsub)~4,200억(NoICE) 수준의 대기오염물질 피해 감소 효과 존재
o 민감도 분석
ㅇ 차량 구매 시의 차종 간 대체탄력성 값은 차종 선택 결과 및 이에 따른 환경 영향에 주요한 영향을 미침
- 대체탄력성이 낮은 경우, 2050년경 전기차의 비중은 22% 수준으로 충분히 확대되지 못함
- 반면 대체탄력성이 높은 경우, 전기차의 비중은 2040년경 82%에 도달
ㅇ 대체탄력성은 내연차 판매금지 시점의 효과에도 주요한 영향을 미침
- 대체탄력성이 낮은 경우에도 2040년 내연차 판매금지 제도를 병행하는 경우 전기차의 비중은 2050년경 81% 수준으로 확대. 다만 내연차 판매금지 시점이 늦춰지는 경우(2045년) 전기차의 비중은 2050년에도 61% 수준에 그침
- 대체탄력성이 높은 경우 내연차 판매금지 시점 및 판매금지 시행 여부와 무관하게 친환경차 전환 정도에 미치는 영향은 크지 않음. 내연차 판매금지 정책 시행 여부와 관련 없이 2050년경에는 99%의 차량이 전기차로 전환
Ⅴ. 정책적 시사점
o 탄소중립 목표 수준의 친환경차 전환을 위해서는 전반적인 온실가스 감축 정책과 함께 수송부문에 특화된 강력한 정책 수단을 고려할 필요가 있음
ㅇ 탄소중립 경로로 고려한 탄소가격 시나리오(CPrice)의 경우 전기차로의 전환이 활성화되는 효과가 있으나 탄소중립 시나리오의 목표 수준에 도달하지 못함
ㅇ 내연차 판매금지 시나리오(NoICE)의 경우 친환경차 전환을 야기하는 효과가 상당
- 단, 차량의 평균 수명 및 차령별 생존율을 고려할 때 친환경차 전환을 완료하기 위해서는 내연차 판매금지 제도를 시행한 이후 10년 이상의 기간이 필요
o 친환경차 전환은 차종 간의 대체탄력성에 민감하며, 내연차-전기차의 대체관계를 높이는 정책이 친환경차로의 전환을 유도하는 데 상당히 효과적일 수 있음
ㅇ대체탄력성의 차이에 따라 일부 시나리오에서는 내연차 판매금지를 전제하지 않고도 탄소중립 시나리오상의 목표에 도달할 수 있는 반면(CPSen2), 판매금지를 전제하더라도 목표 도달이 어려운 경우(CPSen1)도 존재
ㅇ정책적으로 전기차에 대한 충전설비의 확충, 친환경차 운용에 대한 인센티브 등 대체탄력성을 높이기 위한 정책을 시행해야 함
o 수송부문의 탄소중립 과정에서 교통세 세수 부족 문제가 심화될 전망이며, 새로운 형태로의 교통세 개편이 반드시 필요
ㅇ 친환경차로 전환됨에 따라 현재 유류세 형태로 부과되고 있는 교통세수가 급감하여 탄소세 등으로 충당하기 어려운 수준에 도달할 것으로 전망됨
ㅇ 수송부문의 재정적 안정화를 위해 전기차를 포함하는 교통세 체계로 개편할 필요가 있음
- 본 연구에서 추가적으로 고려한 주행세는 가장 단순화된 형태이나 친환경차 보급을 저해하지 않고 경제적 악영향을 최소화하며 세수를 확보할 수 있는 유용한 수단임
o 자가용 통행량에 대한 외생적 수요관리 정책은 수송부문 온실가스 감축에 효과적인 수단이나, 경제적 파급효과가 클 수 있음
ㅇ 승용차 제조업은 타 산업과의 전후방연계효과가 큼. 수요관리를 외생적·강제적으로 하면 자동차 제조업뿐 아니라 정유업, 비금속, 1차금속 제조업, 서비스업 등 경제 내 다양한 산업에 영향을 미쳐 경제 전반에 큰 영향을 미칠 수 있음
ㅇ 대중교통에 대한 선호도를 개선하는 방식을 통해 자발적, 상향식으로 이루어지는 것이 중요
o 수송부문의 대기오염물질 배출량은 감소하는 추세이나, 수요관리 및 친환경차 전환 정책으로 배출량을 보다 조기에 감축해 대기오염 피해액을 줄일 수 있음
ㅇ 탄소중립을 위해 고려된 일부 정책 시나리오들은 감축 정도 및 시점을 앞당겨 대기오염 피해액 감소에 추가로 기여할 가능성이 큼
o 온실가스 감축을 위한 탄소가격은 감축량이 높아질수록 지수적으로 커지기에, 한계감축비용을 낮추기 위한 선제적인 기술개발 및 투자가 중요
ㅇ 2020년 온실가스 배출량 기준 45% 감축까지는 탄소가격의 상승세가 매년 2~3달러/tCO2 수준으로 낮았으나, 45%를 초과한 시점부터는 매년 10~20달러/tCO2 수준으로 급증
ㅇ 중장기적인 온실가스 감축을 위해 한계비용을 낮출 수 있는 기술에 대한 투자 및 지원이 중요
목차
요 약
제1장 서론
1. 연구의 필요성 및 목적
2. 연구의 범위
제2장 선행연구 현황
1. 선행연구
2. 선행연구와의 차별성
제3장 수송부문 탄소중립 관련 계획 현황
1. 2030 NDC 상향안
2. 2050 탄소중립 시나리오
3. 제4차 친환경자동차 기본계획(2021-2025)
4. 제2차 국가교통물류발전 기본계획(2021-2030)
5. 국토교통 탄소중립 로드맵
6. 미세먼지 관리 종합계획(2020-2024)
제4장 분석 모형 및 DB 구축
1. 수송부문 입력 자료
2. 수송부문 차종별 차령 스톡 모형
3. 국내 CGE 모형
제5장 시나리오 구성 및 결과 분석
1. 시나리오 구성
2. 분석 결과
제6장 결론 및 정책적 시사점
1. 주요 내용 및 결론
2. 정책적 시사점
3. 연구의 한계점
참고문헌
부 록
Ⅰ. 승용차 연비
Executive Summary