스페인은 1988년부터 풍력발전을 시작하여 1998년에 설비용량을 1,358MW로 증가시켜 독일과 덴마크에 이어 유럽 제3위의 풍력발전 보 급국가가 되었다. 풍력발전에 대한 여론의 인식을 살펴보면, 거주지 가 까이에 발전소가 건설되는 것에 반대하는 입장이 증가하고 있고, ‘재생 가능’ 에너지라는 측면에서는 긍정적인 여론이 많다. 풍력발전의 영향에 관한 정량화의 문제는 환경적, 기술적 측면 뿐만 아니라 사회적 측면에 의해 결정된다. 풍력발전의 환경개선 효과는 비교적 잘 알려져 있으나, 풍력발전의 환경비용에 관해서는 그렇지 못하다. 특히, 시각적 영향에 관해서는 환경비용을 정량화하기 매우 어렵다. Alvarez-Farizo․Henley
1) Begona Alvarez-Farizo, and Nick Henley, 2002, 'Using conjoint analysis to quantify public preferences over the environmental impacts of wind farms. An example from Spain', Energy Policy 30: 107-116
(2002)의 연구는 스페인 Zaragoza 지역의 풍력발전소 건설계획과 관련하 여 에너지 부문 투자의 속성 가운데 하나인 환경 영향을 포함하여 풍력 발전개발에 대한 여론의 인식을 조사하기 위해 ‘컨조인트’ 분석기법을 적용하여 분석하였다.
컨조인트 분석기법은 마케팅이나 심리학, 교통, 환경경제학 분야에서 널리 적용되고 있는데, 기법의 핵심은 어떤 상품이나 서비스가 주는 효 용은 그 상품이나 서비스가 가진 속성과 관련된 부분가치로 분해될 수 있다는 것이다. 풍력단지의 경우, 그것이 갖는 환경적 요소의 상대적인 중요도를 평가할 수 있다.
컨조인트 분석기법의 일반적인 절차는 다음과 같다.
(1) 분석의 대상이 되는 상품이나 서비스, 프로젝트, 혹은 정책 에 포함된 속성이나 특징들의 집합을 구성하는 단계
(2) 실험설계기법을 이용하여 가설을 설정
(3) 다양한 규칙을 적용한 대안들에 대한 현시 선호(stated preference) 설문
(4) 통계 기법을 이용한 응답지의 분석
컨조인트 분석기법에는 다양한 기법들이 있으며, Alvarez-Farizo․
Henley (2002)의 연구에서는 조건부 점수법(contingent rating)과 다항선 택법(choice experiment)을 비교･분석하였다.
가. 조건부 점수법(contingent rating)
조건부 점수법은 점수척도를 이용하여 대안들에 대한 점수를 부여하
는 방식이다. 그러나 효용을 점수로 환산함으로 인한 문제가 제기되었 다. 즉, 어떤 지점에서 측정을 하더라도 같은 값을 갖는다는 점, 기준점 을 설정하더라도 개인별로 기준점을 다르게 인식할 수 있다는 점, 응답 자가 대안 A를 대안 B보다 선호하더라도 예산제약상 B를 선택하게 되 는 경우 등 다양한 문제들이 발생할 수 있다.
조건부 점수법을 이용할 경우 효용함수 및 회귀모형은 다음과 같다.
(3-1)
여기서 는 점수를 뜻하고, x는 상품의 속성, z는 상품수요량, s는 사 회-경제적 속성, p는 상품의 가격이다. 식(3-1)은 간접효용함수(U)가 전환 함수를 통해 상품 i에 대한 점수로 전환됨을 말한다. 회귀식(3-2)에서 종 속변수는 점수(R)로 표시되고, 설명변수()로 구성된다.
(3-2)
회귀에 사용되는 데이터가 중도절단된(censored) 형태이므로 양분절단 토빗모형(doubled censored Tobit Model)이 적용되었다. 점수(Rating)는 다음과 같이 부여된다.
≤
≺ ≺
≥ (3-3)
나. 다항선택법(Choice Experiments : CE)
이 방법은 응답자가 여러 대안들 가운데 선택을 연속적으로 하도록 요구한다. 즉, 각 선택집합에서 응답자는 기준안을 고려하여 선호하는 대안을 선택해야 한다. 다항선택법에서 가정하는 효용함수는 임의효용함 수(random utility function)로서 개인이 선택에 의해 영향을 받는 모든 변수를 파악하고 있지 못하기 때문에 확률을 고려하여 효용을 극대화한 다는 논리이다. 이러한 논리에 의해 구성된 효용함수는 다음과 같다.
(3-4)
첫 번째 항목은 관찰가능한 효용이고, 두 번째 항목은 관찰이 불가능 한 확률적 교란항이다. 대안 j에 대해 대안 i를 선택할 확률은 다음과 같 이 표현된다.
≻∀ ≠ (3-5)
교란항의 분포는 일반적으로 와이불(Weibull) 분포를 따르는 것으로 간주하여 식(3-6)과 같이 응답자가 대안i를 선택할 확률이 조건부 로짓모 형에 의해 결정된다.
≻∀ ≠
(3-6)
여기서 는 척도모수로서 교란항의 표준편차와 관련되어 있다. 또한 비용과 관련된 모수는 소득의 한계효용으로 볼 수 있다. 대안상수 (alternative specific constants:ASCs)는 선택과 관련된 관찰 불가능한 요 소들을 설명하며, 응답자의 경제-사회적 특성도 반영할 수 있다. 후생변 화는 보상잉여의 형태로 다항로짓모형(multinormial logit model)에서 도출된다. 즉,
∑
∑
(3-7)
여기서 는 속성모수, 는 비용모수를 뜻한다.
다. 설문지 설계
풍력발전소 건설 예정지인 La Plana는 스페인의 역사적 경관을 잘 보 존하고 있는 지역이다. 이 지역에는 희귀 동식물과 특이한 경관으로 보 존가치가 높다고 볼 수 있다. 설문 설계에서 가장 중요한 것은 적절한 속성을 선택하는 것이다. 선택 기준으로는 수요 관련성, 정책 연관성, 그 리고 측정 가능성이다. 적절한 속성을 선택하려면 관련 전문가, 이해당 사자, 그리고 정책담당자의 협조가 필요하다.
구체적인 설계내용을 설명하면, 우선 응답자가 부담할 연간비용은 원 화로 약 3,470원, 6,940원, 10,410원(100PTA2)=940원 기준)으로 선정하였
2) PTA : 스페인의 과거화폐단위(페세타(peseta/Pta)), 현재는 유로화 사용
고, 속성으로는 절벽, 동식물, 경관에 미치는 영향이 포함되었다. 최종적 으로 풍력발전사업은 8가지 유형으로 분류되었다.
그 밖의 설문항목은 세 가지로 구성되는데, 환경에 대한 인식, 재생가 능전력에 관한 정보, 그리고 조건부 점수법과 다항선택법에 의한 질문을 포함하였다.
대안들을 선택하기 전에 자연경관의 파괴, 신규도로건설로 인한 개발 위협의 증가, 철새이동경로의 차단 등의 영향들을 질문에 포함시켰다.
부담금은 응답자에게 세금의 형태로 부과된다. 응답자는 3가지 종류의 대안을 두고 1~10까지의 점수를 부여할 수 있다. 응답자는 이러한 대답
을 4회 반복한다. 설문은 1998년 12월에 진행되었고, 유효 설문지는 488
개였다. 참고로 La Plana 지구에 대한 인지도와 관심도를 더미변수로 채 택하였다.
라. 회귀분석결과
다항선택모형에 기초한 분석결과는 다음과 같다. 풍력발전으로 인한 환경적 영향에 대한 응답자의 태도가 주변 환경을 보호해야 한다는 것 임을 알 수 있고, 동식물 보호가 경관이나 절벽 보존보다 높게 평가되었 다. 각 영향들에 대한 한계 지불용의액은 절벽보존이 24,845원(100페세타
=694원 기준), 동식물 43,652원, 경관보존이 42,757원으로 평가되었다. 한 편, 선호순위모형에 기초한 결과는 다항선택모형과 대부분 같았는데, 다 항선택모형에 비해 비용을 더 신중하게 고려하는 것으로 분석되었다. 한 계 지불용의액은 절벽보존이 21,251원, 동식물 27,608원, 경관보존이
23,444원으로 평가되었다. 대체로 다항선택모형에 의한 한계지불용의액
이 선호순위모형에 비해 높게 나타났다.
모수추정(t-statistic) 잠재가격(원/yr)
해안절벽 1.11(11.8) 24,845원
동식물 1.95(22.9) 43,652원
경관 1.91(13.9) 42,757원
돈 -0.00031(-1.5)
대안상수 a -3.15(-9.5) 대안상수 b -1.8(-4.9) 대안상수 a의 수입 0.06(2.0) 대안상수 b의 수입 0.03(1.0) 대안상수 a의 속성 0.103(1.5) 대안상수 b의 속성 -0.122(-1.7)
Log-L 함수 -1540.026
의 계수가 없을 경우 0.282
상수 0.25
= 488 individuals (1952 choice sets).
자료:Begona Alvarez-Farizo, and Nick Henley, 2002, 'Using conjoint analysis to quantify public preferences over the environmental impacts of wind farms.
An example from Spain', Energy Policy 30: 107-116
<표 3-1> 다항선택모형에 의한 회귀결과(조건부 로짓모형)
모수추정(t-statistic)
상수 -0.72(-4.7)
해안절벽 2.96(16.7)
동식물 3.94(18.9)
경관 3.34(18.9)
돈 -0.99(-5.6)
해안절벽에 대해 알고 있을 때 0.67(2.8) 동식물에 대해 알고 있을 때 0.26(1.1) 경관에 대해 알고 있을 때 0.12(0.5) 돈에 대해 알고 있을 때 -0.25(-1.1) 해안절벽에 대한 속성 -0.03(-0.2)
동식물에 대한 속성 0.004(0.2)
경관에 대한 속성 -0.07(-0.3)
돈에 대한 속성 0.35(1.9)
Sigma 2.9(70.3)
= 463 individuals (3704 obs.).
자료:Begona Alvarez-Farizo, and Nick Henley, 2002, 'Using conjoint analysis to quantify public preferences over the environmental impacts of wind farms.
An example from Spain', Energy Policy 30: 107-116
<표 3-2> 선호순위모형에 의한 회귀결과