Hyperbolic Distance Function을 이용한 중국 철강산업의 에너지효율성 및 녹색생산성 분석 document_id A220623168660

중국은 1979년 이후 지속적인 경제성장으로 2010년 세계 2대 경제대국으로 부상했지만, 그동안 환경보존의 중요성에 대한 인식 부족과 느슨한 환경규제로 심각한 오염 문제에 직면하고 있다. 한편, 지속적인 산업고도화의 진전에 따라 중국의 철강산업은 국가 기간산업으로 급속하게 발전해왔다. 특히, 1996년 중국은 세계 최대 철강생산국으로 자리매김했지만, 화석연료 등의 과다소비로 인하여 각종 대량의 환경오염물질 배출을 초래하기도 하였다. 현재 중국은 세계 최대 철강생산국이기도 하지만 세계 최대 철강소비국이기도 하다. 또한, 중국 철강산업의 에너지 소비구조는 석탄과 코크스가 에너지의 89% 이상을 차지하기 때문에 CO2 배출은 심각한 환경오염을 더욱 가중시킬 수밖에 없다.이에 따라 중국은 철강산업의 에너지 절약과 CO2 배출 감축을 위하여 에너지효율성을 향상시키고, 경쟁력을 유지하는 것은 국가적으로 매우 중요한 문제이다. 따라서 철강산업의 지속가능한 온실가스 감축목표는 경제적 잠재감축량에 대한 목표설정 이외에는 에너지생산성 증가나 기술효율성 향상을 중심으로 추구하고 있다.본 연구의 목적은 첫째, 확률변경 초월대수함수를 기반으로 쌍곡선 거리함수를 이용하여 중국 철강산업의 에너지효율성을 측정하고, 이 모형에 기초하여 중국 29개 성과 지역별 에너지효율성을 비교하는 데 있다. 둘째, 다수의 산출요소를 반영하여 쌍곡선 거리함수를 결합한 초월대수 확률변경함수를 사용하였다. 특히, 거리함수를 이용하여 녹색생산성을 분해하고 지역간 생산성을 비교하는 동시에 탄소배출 오염 여부를 고려하여 생산성 변화와 녹색생산성 변화를 측정.비교하는 데 있다. 이에 본 연구는 2003년부터 2016년까지 중국 29개 성의 철강산업을 대상으로 화석에너지 투입, 탄소배출량, 에너지효율성, 생산성을 연계하여 에너지효율성, 탄소배출을 고려한 녹색생산성, 녹색기술효율성 그리고 기술혁신 변화 등을 측정하였다. 분석결과에 의하면 첫째, 온실가스 배출량은 철강산업 생산과 유의한 역 U자 형태를 가지며, 또한 자본스톡과 노동 그리고 화석에너지에 대한 사용량을 증가시키면 철강생산을 증가시키지만 효율적 프론티어로부터 대상평가 성과와의 거리를 확대시키므로 에너지효율성에 부정적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 분석대상 기간 중국 29개 성의 화석에너지효율성은 평균 0.483으로 나타났으며, 매년 화석에너지효율성은 조금씩 향상되는 것으로 나타났다. 셋째, 중국 철강산업의 녹색생산성을 3개 지역으로 분류하여 평가할 때 동부지역, 중부지역 그리고 서부지역의 녹색생산성은 2004년부터 2016년 기간 동안 평균이 각각 0.821, 0.938, 0.969를 기록하였으며, 모든 지역이 매년 증가하는 추세를 보이고 있다. 그리고 녹색생산성의 향상은 주로 녹색기술효율성의 변화가 아닌 녹색기술의 변화에 기인하는 것으로 나타났다.본 연구결과를 바탕으로 정책적 시사점을 도출하면 다음과 같다. 철강산업은 많은 환경오염물질을 배출하고 있는 산업이다. 특히, 철강산업에서 발생하는 이산화탄소 배출량은 전 세계 이산화탄소 배출량의 3.1%, 전체 산업의 15%에 이르고 있다. 최근에는 환경규제가 본격적으로 강화되고 있어서 환경친화적인 설비와 기술을 선택하고 개발하는 것이 철강산업의 중요한 과제로 부상하고 있다. 이제 중국의 철강산업은 당면한 환경 문제를 극복하지 않고서는 글로벌 경쟁에서 뒤처질 수밖에 없다. 이에 중국 정부는 다른 산업 분야보다 환경규제에 대한 대응과 친환경기술개발에 대한 집중적인 투자가 요구된다. 본 연구는 확률변경 초월대수함수를 기반으로 쌍곡선 거리함수와 이를 결합한 초월대수 확률변경함수를 이용하여 2003년부터 2016년까지 중국 29개 성의 철강산업을 대상으로 화석에너지 투입, 탄소배출, 에너지효율성, 생산성을 연계하여 에너지효율성, 탄소배출을 고려한 녹색생산성, 녹색기술효율성 그리고 녹색기술 변화 등을 측정하였다. 특히, 동부지역, 중부지역 그리고 서부지역 등 3개 지역에서 측정된 경제지표를 통하여 어느 지역이 상대적으로 더 나은 성과를 보여주고 있는지를 확인하는 데 그 의미를 두었다. 본 연구의 분석결과를 정리하면 다음과 같다. 첫째, 유익산출물과 유해산출물을 동시에 포함한 추정식에서 확인한 바와 같이 투입요소, 철강산업의 생산뿐만 아니라 온실가스 배출량도 이들에게 중요하게 영향을 미치는 변수임을 확인하였다. 즉, 온실가스 배출량은 철강산업의 생산과 유의한 역 U자 형태를 가지고 있는 것으로 나타났다. 또한, 자본스톡과 노동 그리고 화석에너지에 대한 사용량을 증가시키면 철강생산을 증가시키는 반면, 효율적 프론티어로부터 대상평가 성과와의 거리를 확대시키므로 에너지효율성에 부정적으로 영향을 미치는 것으로 나타났다. 둘째, 분석대상 기간 중국 29개 성의 화석에너지효율성은 평균 0.483으로 나타났으며, 매년 화석에너지효율성은 조금씩 향상되고 있는 것으로 나타났다. 이를 3개 지역으로 분류하면 동부지역, 중부지역과 서부지역 순으로 나타났다. 셋째, 철강산업의 녹색생산성을 3개 지역으로 분류하여 평가할 때 동부지역, 중부지역 그리고 서부지역의 녹색생산성은 각각 2004년부터 2016년까지 평균 0.821, 0.938, 0.969를 기록하였다. 그리고 모든 지역이 매년 증가하는 추세를 보이는 것으로 나타났다. 그리고 녹색생산성의 향상은 주로 녹색기술효율성의 변화가 아닌 녹색기술의 변화에 기인하는 것으로 나타났다. 본 연구결과를 바탕으로 정책적 시사점을 도출하면 다음과 같다. 철강산업은 많은 환경오염물질을 배출하고 있는 산업이다. 특히, 철강산업에서 발생하는 이산화탄소 배출량은 전 세계 이산화탄소 배출량의 3.1%, 전체 산업의 15%에 이르고 있다. 최근에는 환경규제가 본격적으로 강화되고 있어서 환경친화적인 설비와 기술을 선택하고 개발하는 것이 철강산업의 중요한 과제로 부상하고 있다. 이제 중국의 철강산업은 당면한 환경 문제를 극복하지 않고서는 글로벌 경쟁에서 뒤처질 수밖에 없다. 이에 중국 정부는 다른 산업 분야보다 환경규제에 대한 대응과 친환경기술개발에 대한 집중적인 투자가 요구된다.