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https://www.krm.or.kr/krmts/link.html?dbGubun=SD&m201_id=10072218&local_id=10086317
중앙집중식 온실가스 배출권 할당과 공정분배 규칙을 활용한 기업 간 조정 전략의 평가
Reports NRF is supported by Research Projects( 중앙집중식 온실가스 배출권 할당과 공정분배 규칙을 활용한 기업 간 조정 전략의 평가 | 2016 Year 신청요강 다운로드 PDF다운로드 | 민대기(이화여자대학교) ) data is submitted to the NRF Project Results
Researcher who has been awarded a research grant by Humanities and Social Studies Support Program of NRF has to submit an end product within 6 months(* depend on the form of business)
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  • Researchers have entered the information directly to the NRF of Korea research support system
Project Number 2016S1A5A8017755
Year(selected) 2016 Year
the present condition of Project 진행중
State of proposition 재단승인
Completion Date 2017년 09월 22일
Year type 결과보고
Year(final report) 2017년
Research Summary
  • Korean
  • 본 연구에서는 중앙집중식으로 국가차원의 온실가스 감축 목표 달성을 위한 기업별 감축량을 결정하되, 하향식 배분에 더하여 기업별 온실가스 감축 목표 배분 결과의 적정성을 효과적으로 평가하고 기업별 감축 목표를 조정하기 위한 분석모형을 개발하도록 한다. 본 연구에서는 초기 감축목표 분배를 위하여 과거 실적기준이 아닌 효율성 기반의 다목적 DEA (Data Envelopment Analaysis; 자료포락분석) 모형을 개발한다. 또한 온실가스 감축 목표의 업체별 조정 방안은 하향식 모형과 함께 상향식 모형에 의한 업체별 감축량 목표를 분석함으로써 업체별 조정 가능범위를 평가한다. 이와 관련하여 표준 DEA 기법을 수정한 수리모형 개발, 실증분석을 위한 데이터 수집 및 분석, 타당성 평가와 사후분석을 통한 개선 방안 제시 등의 일련의 작업이 필요하며 이를 통합하는 의사결정 지원 방법론의 개발을 목표로 한다.

    하향식 온실가스 감출량 배분 모형은 중앙집중식 모형으로서 온실가스 감축 대상 기업들의 총 효율을 극대화하는 모형을 구성함으로써 공정 배분을 목적으로 한다. 본 연구에서 제안한 하향식 모형은 2단계로 구성되었다. 온실가스 감축을 고려하지 않은 현재 상황에서의 효율성을 1단계에서 도출하고, 현재 효율성을 저하시키지 않는 수준에서 기업별 온실가스 감축량을 결정하는 2단계 모형으로 구성하였다. 또한 하향식 모형으로 효율성 기반 모형과 함께 파산문제에 근거한 분배규칙인 CEA와 CEL 규칙을 활용한 배출권을 분배하는 방안을 고려하였다. 하지만 CEA와 CEL의 경우 실증분석 결과 형평성과 효과적 분배에 있어 배출권 분배 문제에 적합하지 않음을 확인하였다. 마지막으로 상향식 모형에서 개별 기업은 해당 기업의 효율성을 극대화하는 목적에 따라서 배출량을 결정하며, 이는 각 업체 입장에서의 결정된 최소 배출량으로 고려할 수 있다.

    본 연구에서는 하향식 배분 방식과 상향식 배분 방식의 차이가 갖는 의미를 검토하기 위하여 실증 분석을 수행하였다. 실증분석은 온실가스 배출권 거래제 제1차 계획기간의 대상 업체 중 철강산업에 포함되는 36개 기업을 대상으로 진행하였다. 실증분석에서는 하항식 모형과 상향식 모형의 비교를 통하여 업체별로 과다감축 (배출권 구매)과 과소감축 (배출권 판매)의 규모를 분석할 수 있다. 또한 에너지사용량과 온실가스 배출량을 포괄하는 기업별 효율성은 기업규모와 함께 산업 및 공정 특성에 영향을 받지만, 환경경영 인증 보유는 영향이 없는 것으로 확인되었다.
  • English
  • This research developed a model, which adjusts the GHG reduction targets by taking account of the bottom-up allocation approach in addition to the top-down allocations. We proposed a DEA (Data Envelopment Analysis)-based model to allocate a reduction target based on energy efficiency instead of the amount of GHG emissions. By comparing the top-down allocations with the bottom-up allocations, we identify how much each company can reduce or should require the amount of GHG emission permits. In this regards, the purpose of this research includes development of mathematical models, collecting data sets for empirical analysis and identifying meaningful implications.

    The preliminary analysis concludes that the CEA and CEL rule, which is based on the bankruptcy problem, are not useful for the GHG allocation problem.

    The top-down model allocates the GHG reductions into companies while maximizing the total efficiency so as to accomplish fair allocations. For this purpose, this paper desinged a two-stage DEA model in which the first stage calculates the current efficiency level and the second stage determines how much GHG can be reduced for each company without loosing the efficiency. The bottom-up efficiency model determines the maximum amount of GHG reductions with aims to maximize the efficiency of individual company.

    We conducted empirical analysis to understand the difference between the top-down and bottom-up allocations. We collected data from 36 Korean domestic companies in steel industry. The empirical analysis determines how much each company should buy or can sell GHG emissions. In addition, energy efficiency is affected by company size, industry and process type but is independent of whether the company has an environmental management certificate or not.
Research result report
  • Abstract
  • 본 연구에서는 중앙집중식으로 국가차원의 온실가스 감축 목표 달성을 위한 기업별 감축량을 결정하되, 하향식 배분에 더하여 기업별 온실가스 감축 목표 배분 결과의 적정성을 효과적으로 평가하고 기업별 감축 목표를 조정하기 위한 분석모형을 개발하도록 한다. 본 연구에서는 초기 감축목표 분배를 위하여 과거 실적기준이 아닌 효율성 기반의 다목적 DEA (Data Envelopment Analaysis; 자료포락분석) 모형을 개발한다. 또한 온실가스 감축 목표의 업체별 조정 방안은 하향식 모형과 함께 상향식 모형에 의한 업체별 감축량 목표를 분석함으로써 업체별 조정 가능범위와 조정에 따른 비용을 평가한다. 이와 관련하여 표준 DEA 기법을 수정한 수리모형 개발, 실증분석을 위한 데이터 수집 및 분석, 타당성 평가와 사후분석을 통한 개선 방안 제시 등의 일련의 작업이 필요하며 이를 통합하는 의사결정 지원 방법론의 개발을 목표로 한다.

    본 연구결과 다음과 같은 사항을 확인하였다. 첫째, 본 연구에서 제안하는 효율성 중심의 중앙집중식 할당 모형은 Composition과 Path independence와 같은 분배규칙의 기본 특성을 만족한다. 둘째, 파산문제를 기본으로 구성된 CEA, CEL과 같은 분배규칙은 배출권 분배를 위한 목적에 적합하지 않다. 셋째, 하항식 모형과 상향식 모형의 비교를 통하여 업체별로 과다감축 (배출권 구매)과 과소감축 (배출권 판매)의 규모를 분석할 수 있다. 마지막으로 에너지사용량과 온실가스 배출량을 포괄하는 기업별 효율성은 기업규모와 함께 산업 및 공정 특성에 영향을 받지만, 환경경영 인증 보유는 영향이 없는 것으로 확인되었다.
  • Research result and Utilization method
  • 본 연구를 통하여 다음과 같은 학술적 결과를 도출하였다. 첫째, 과거 배출량 실적에 기반한 현재의 온실가스 배출권 할당방식 (GF)과 다르게 환경효율성을 이용한 업체별 온실가스 배출권 할당량을 결정하기 위한 이론적 기반을 제시하였다. 둘째, 중앙집중식 온실가스 배출권 할당방식과 함께 개별 기업의 이익을 극대화하는 관점에서의 온실가스 감축목표를 분석하였다. 이를 통하여 중앙집중식 할당량과 개별 기업의 목표를 비교함으로써 조정의 범위를 확인할 수 있다. 셋째, 게임이론에 근거한 온실가스 배출권 할당방식의 타당성을 검토하였다. 파산이론에 근거한 분배규칙 (CEA, CEL)의 경우 형평성과 효율적 분배 측면에서 배출권 할당문제에 적합하지 않음을 확인하였다. 마지막으로, 국내 철강 산업의 36개 기업 자료를 활용한 실증적 분석 결과를 통하여 학계에 유용한 자료를 제공하고 향후의 관련된 연구가 좀 더 산업계 현장과 가깝게 연결 될 수 있게 하는 매개가 될 것이다.

    2015년부터 본격적으로 시행된 우리나라의 탄소배출권거래제도에서 초기 배출권 할당량에 대한 기업의 반발이 매우 심한 상황을 고려할 때 본 연구에서 제시한 조정 범위의 정량적 확인 방안은 매우 중요하고 실용적인 연구결과라고 할 수 있다. 특히 국내 기업들에 대한 실증분석을 수행함으로써 향후 지속가능한 정책 수립에 기여할 수 있을 것이다.
  • Index terms
  • 효율성, 자료포락분석, 상향식 모형, 하향식 모형, 파산모형
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