전 세계적으로 태양광과 풍력의 균등화발전비용(Levelized Cost of Electricity: LCOE)은 지난 10여 년간 빠르게 하락하여 다수 지역에서 그리드 패리티(grid parity)를 달성하며 재생에너지 확대를 견인하고 있으나, 한국의 재생에너지 발전 비중은 여전히 낮은 수준에 머물러 있다. 이러한 격차는 단순한 기술·자원 조건의 한계뿐만 아니라, 전력시장 구조, 금융 접근성, 제도 설계, 계통 수용력 등 비가격 요인의 복합적 작용과 연관되어 있다. 본 연구는 상관관계에 기초한 다국가 비교 실증분석, 기업 단위의 생산성 분해, 재정지출의 효율성 추정을 종합하여, 재생에너지 보급에서의 한국의 상대적 위치와 핵심 병목 요인을 점검하고 재생에너지 정책의 경제성을 검토하였다.

먼저 제2장에서는 기업 단위 데이터를 활용해 한국 주요 산업의 온실가스 배출 추세와 그 요인을 점검하고, 탄소비용 노출을 간접적으로 평가하였다. 분석 결과, 최근 감축은 주로 에너지 효율 개선과 동행했으며, 에너지원 전환이나 제조 공정 배출의 구조적 감축 기여는 제한적이었다. 특히 대기업에서 기술 고착화(technological lock-in)가 두드러져, 기업 규모가 일정 수준에 이르면 효율 개선 속도가 급감하는 패턴이 관찰되었다. 이는 글로벌 경쟁에 크게 노출된 대기업에서 에너지·공정 전환의 한계비용이 상대적으로 높아 탄소비용 부담이 더 클 수 있음을 시사한다.
제3장에서는 다국가 패널(2000~23년)을 이용하여 태양광과 육상풍력의 보급 비중과 LCOE, 전력계통 품질, 금융 접근성, 제도 설계 사이의 상관관계를 국가·연도 고정효과 모형으로 추정하였다. 분석 결과, 발전 비중-LCOE 간 상관관계에서 글로벌 공통 추세가 평균적으로는 큰 비중을 차지하나, 보급 초기 국가군에서는 LCOE와 보급 비중 간 음(-)의 상관이 더 강하게 나타났다. LCOE뿐만 아니라 전력계통 품질·금융 접근성·수익 확정성도 보급 비중과 유의한 양(+)의 상관을 보여 이들 요인의 중요성이 확인되었으며, 전력계통 품질과 금융 접근성의 경우 저보급 국가에서 상관관계가 더 강하게 나타나는 것으로 분석되었다.

제4장에서는 비용 하락의 내생적 요인으로 가정되는 학습효과(learning- by-doing: LBD)를 국가 단위에서 추정하여 평균 효과와 국가·지역 이질성, 그리고 증폭·감쇠 요인을 점검하였다. 분석 결과, 평균적으로 설비 용량 누적과 비용 하락이 동행하지만, 연도 고정효과를 포함하면 그 연동성이 약화되어 글로벌 기술·가격 요인의 비중이 큰 것으로 나타났다. 반면, 육상풍력은 공통 요인을 제거한 이후에도 역U자형의 비선형 학습경로가 통계적으로 식별되어, 전환점을 경계로 비용이 상승에서 하락으로 전환되는 구조가 확인되었다. 이러한 학습효과 경로는 국가마다 상이한 것으로 나타났으며, 수익 확정성과 기술 근접도 등의 요인으로 인해 강화(증폭)되는 것으로 나타났다.

마지막으로 제5장에서는 정책 효율성 관점에서 공공지출의 한계가치(Marginal Value of Public Fund: MVPF) 접근을 적용해 한국의 신재생에너지 공급인증서(Renewable Energy Certificate: REC) 제도의 비용과 편익을 계량적으로 평가하였다. 계산 결과, 한국 REC 제도의 MVPF 추정치(2020년 기준)는 태양광 1.33, 풍력 1.18로 나타났다. 즉, REC를 통한 1원의 재정지출에 대해 태양광과 풍력 발전의 사회적 편익이 각각 1.33원과 1.18원으로 비용 대비 후생편익이 더 크다는 것이다. 특히 풍력보다 태양광 발전의 MVPF가 더 높게 추정되어 한국의 재생에너지 보급이 태양광 중심으로 이루어지고 있는 현실이 비용편익 측면에서도 타당한 것으로 나타났다. 아울러 총편익 중 21~50%가 학습효과 기여분으로 추정되어, 학습효과 경로의 정책적 중요성도 재확인되었다.

본 연구는 재생에너지 정책이 비용 대비 사회적 편익이 충분히 클 수 있으며, 단순한 환경 규제가 아니라 후생을 증대시키는 투자로 기능할 수 있음을 보였다. 본 연구의 결과가 한국 재생에너지의 ‘비용 하락→보급 확대→학습 축적→후생 개선’의 선순환 경로를 강화하는 데 작게나마 기여할 수 있기를 기대한다.

Despite the rapid global decline in the levelized cost of electricity (LCOE) for solar and wind power, Korea's renewable energy generation share remains markedly low. This study examines the economic drivers and impacts of renewable energy deployment in Korea through four complementary analyses: firm-level decomposition of industrial greenhouse gas emissions, cross-country panel estimation of deployment correlates, country-level learning-by-doing (LBD) estimation, and a public expenditure efficiency assessment using the Marginal Value of Public Funds (MVPF) framework.

The firm-level analysis finds that emission reductions in Korea have been driven primarily by energy efficiency improvements, while fuel switching and process-level reductions remain limited; technological lock-in among large firms suggests a heavier potential burden from carbon pricing. The cross-country analysis finds that LCOE is not significantly associated with deployment shares on average, but a negative correlation emerges among low-deployment countries; non-cost factors ― including grid quality, financial access, and revenue certainty ― are each significant on average. LBD estimates reveal that cumulative capacity and cost reductions co-move on average, but global technology spillovers account for much of this pattern; onshore wind, however, exhibits a statistically robust inverted-U-shaped learning path that persists after controlling for common trends, with learning pathways that vary across countries and are amplified by revenue certainty and technological proximity. Applying the MVPF framework to Korea's Renewable Energy Certificate (REC) scheme yields estimates of 1.33 for solar and 1.18 for wind, with learning effects accounting for 21-50% of total benefits. Taken together, the evidence points to a policy agenda extending beyond price signals: accelerating renewable deployment requires targeted interventions in grid infrastructure, financing conditions, and institutional design ― investments that the MVPF estimates confirm to be economically justified.

발간사
요 약

제1장 서 론

제2장 국내 기업의 탄소비용 노출과 에너지 전환
　제1절 온실가스 배출량 추이와 분해
　제2절 기업 규모와 온실가스 배출

제3장 재생에너지 보급 결정 요인 분석
　제1절 재생에너지 보급 결정 요인
　제2절 데이터 및 표본
　제3절 분석 모형
　제4절 분석 결과

제4장 재생에너지 학습효과
　제1절 학습효과의 개념 및 증폭 요인
　제2절 데이터 및 표본
　제3절 분석 모형
　제4절 분석 결과

제5장 재생에너지 보급 정책의 비용과 편익
　제1절 평가 방법론
　제2절 MVPF를 통한 재생에너지 정책 평가

제6장 결 론

참고문헌
부 록
ABSTRACT