기술 요약: 미-중 무역 전쟁이 글로벌 유지종자(Oilseed) 공급망에 미치는 연쇄적 영향

문제 정의

글로벌 공급망은 고도로 상호 연결되어 있어, 무역 정책 충격으로 인한 연쇄적인 혼란에 취약하다. 기존 문헌은 주로 계산 가능한 일반균형(CGE) 모델이나 행위자 기반 모델(ABM)을 사용하여 무역 중단을 분석하지만, 이러한 접근 방식은 물리적 병목 현상, 용량 제약, 그리고 상호 연결된 네트워크 내에서 발생하는 연쇄적 부족의 구체적인 메커니즘을 포착하는 데 한계가 있다. CGE 모델은 가격 매개 조정을 통해 조정되므로 물리적 흐름의 제약을 가릴 수 있으며, ABM은 시스템 수준의 균형 특성을 결합하기 어렵고 경제 전체 규모로 확장하기에는 규모가 작다.

본 연구가 다루는 구체적인 문제는 다음과 같은 요소들을 동시에 표현할 수 없다는 점이다:

1. 생산 네트워크를 통해 전파되는 연쇄적 혼란
2. 내생적 완화 메커니즘(구체적으로는 무역 재배분(대체 공급처로의 흐름 전환) 및 생산 확대(용량 제한 내에서의 산출량 증가))
3. 미충족 수요 최소화와 글로벌 산출량 보존 사이의 절충안을 고려한 시스템 수준의 균형

저자들은 미-중 무역 전쟁을 사례 연구로 삼아, 특히 중국이 미국, 브라질, 아르헨티나로부터의 수입에 크게 의존하고 있는 유지종자(대두) 흐름의 중단을 분석한다.

방법론

저자들은 글로벌 공급망을 국가, 부문, 기업, 가계의 네트워크로 모델링하기 위해 선형 계획법(LP) 기반의 산업연관(IO) 시스템 형식을 제안한다.

시스템 추상화

• 기업(Firms): 각 기업은 단일 국가 내의 단일 부문을 나타낸다.
• 생산 함수: 산출량이 다른 기업으로부터 오는 중간 투입물과 일차 투입물(노동, 자본, 자원)에 의존하는 레온티에프(Leontief) 생산 함수를 사용하여 모델링된다.
• 흐름 보존: 총 산출량은 다른 기업으로 가는 중간 흐름과 가계로 가는 최종 흐름의 합과 같다.

최적화 프레임워크

모델은 총 미충족 수요를 최소화하여 근사적 균형 해를 구하기 위해 2단계 선형 계획법(Two-phase LP)으로 구성된다:

1. 1단계 (산출량 극대화): 제약 조건 하에서 글로벌 시스템 산출량($X$)을 극대화한다.
2. 2단계 (슬랙 최소화): 1단계에서 찾은 최대 산출량을 유지하면서, 총 미충족 글로벌 가계 수요($G$)를 최소화한다.

주요 제약 조건

• 레온티에프 제약: 중간 및 일차 투입물이 생산 수준에 충분하도록 보장한다.
• 중단 제약: 중단된 기업(예: 미국에서 중국으로의 흐름)으로부터의 흐름을 기저값의 일정 비율($\Delta$)로 외생적으로 제한한다.
• 재배분 제약: 비중단 기업들이 대체 목적지로 보낼 수 있는 흐름을 탄력성 계수($\alpha$) 범위 내에서 증가시키는 것을 허용한다.
• 생산 제약: 특정 기업이 실행 가능한 범위 내에서 산출량($\eta$)과 일차 투입물($\beta$)을 확장하는 것을 허용한다.
• 슬랙 변수 ($G$): 총 가계 공급과 수요 사이의 격차를 나타내며, 모델이 불가능한 해를 강제하지 않고 공급 부족을 처리할 수 있도록 한다.

스케일링 전략

대규모 MRIO(다지역 산업연관) 테이블을 처리하기 위해, 저자들은 가치 기반 희소화(Value-based sparsification)를 적용하여 전체 네트워크 구조를 보존하면서 차원을 축소하기 위해 특정 임계값($\tau$) 미만의 중간 흐름을 제거한다.

주요 기여

본 논문은 세 가지 주요 기여를 한다:

1. 통합 LP 공식화: 연쇄적인 공급망 중단과 용량 제약 하에서의 내생적 무역 재배분 및 생산 조정을 단일 균형 프레임워크 내에서 함께 포착하는 새로운 선형 계획법 공식을 제시한다. 기존의 정적 IO-LP 모델과 달리, 이는 중단의 전파와 완화 경로를 결합하여 분석할 수 있게 한다.
2. 대규모 실증적 적용: 2023년 GTAP MRIO 데이터를 사용하여 미-중 무역 전쟁으로 인한 관세 유발 중단을 분석함으로써 글로벌 유지종자 공급망에 프레임워크를 적용한다. 본 연구는 재배분과 생산 확대가 손실을 어떻게 다르게 완화하는지 정량화하기 위해 반사실적 분석을 수행한다.
3. 무역 전환 한계에 대한 통찰: 분석 결과, 무역 전환은 조건부적임을 보여준다. 무역 및 용량 제약이 조정을 제한할 때, 재배분은 중단을 완전히 상쇄하기에 불충분할 수 있으며, 결과적으로 미충족 최종 수요를 발생시킨다. 이는 분석의 초점을 (CGE 모델에서 흔한) 가격 매개 조정에서 글로벌 공급망의 구조적 한계로 전환시킨다.

결과

저자들은 미국의 대중국 유지종자 수출 중단을 포함하는 네 가지 시나리오에 모델을 적용하였다.

1. 기본 중단 (시나리오 I)

• 영향: 미국에서 중국으로 가는 유지종자 흐름의 70% 중단은 글로벌 산출량의 3.27% 손실을 초래했다.
• 분포: 중국은 **14.02%**라는 불균형적으로 큰 손실을 경험했다. 그러나 몇몇 소규모 경제국들(특히 아프리카 지역)은 낮은 절대적 손실에도 불구하고, 다운스트림 노출로 인해 불균형적으로 높은 백분율 최종 수요 손실을 겪었다.
• 메커니즘: 수요 측면의 효과가 생산 측면의 연쇄 효과보다 충격에 더 즉각적으로 민감하게 반응했다.

2. 무역 재배분 (시나리오 II)

• 전략: 브라질의 대중국 유지종자 수출을 20% 재배분할 수 있도록 허용함.
• 결과: 글로벌 산출량 손실이 **1.36%**로 크게 감소했다.
• 트레이드오프: 이는 중국의 병목 현상을 완화했지만, 브라질로부터 수입하는 다른 국가들(예: 태국, 노르웨이)에 압박을 전가하여 이들이 남은 미충족 수요를 흡수하게 했다. 브라질 자체는 순 손실이 감소하여 총체적인 측면에서 상호 이익이 있음을 시사했다.

3. 국내 생산 확대 (시나리오 III)

• 전략: 국내 자원 및 일차 투입물을 사용하여 브라질의 유지종자 생산을 10% 증가시킴.
• 결과: 브라질은 **0.13%**의 순 생산 증가를 달ach했다.
• 트레이드오프: 이 전략은 손실을 아프리카와 아시아의 소규모 경제국들로 불균형적으로 전가했으며, 이들은 유지종지 부문을 지원하기 위해 자원이 재배정됨에 따라 최종 수요 손실이 증가했다.

4. 글로벌 생산 확대 (시나리오 IV)

• 전략: 국내 자원뿐만 아니라 국제적 투입물(국제 무역 파트너)의 지원을 받아 브라질의 생산을 10% 증가시킴.
• 결과: 총 글로벌 손실은 시나리오 III와 유사했다.
• 트레이드오프: 투입원을 다양화함으로써 조정 비용을 국제 네트워크 전반에 걸쳐 재분배했다. 총체적인 이득은 미미했으나, 소규모 경제국들은 국내 전용 전략에 비해 더 높은 백분율 회복력을 보였다.

의의 및 주장

본 논문은 물리적 병목 현상과 용량 제약을 명시적으로 모델링함으로써, 가격 기반 균형 모델에서 흔히 간과되는 공급망 복원력을 보다 현실적으로 표현한다고 주장한다.

• 조건부 무역 전환: 연구는 무역 전환이 자동적으로 이루어지는 것이 아님을 결론짓는다. 제한된 대체 능력과 생산 용량 하에서, 완화 전략(재배분 및 확대)은 총체적 손실을 줄일 수는 있지만, 종종 국지적인 자원 스트레스를 유발하거나 취약한 경제국으로 부담을 전가한다.
• 효율성 vs 형평성: 저자들은 자신들의 LP 공식이 복지 가중치가 아닌 효율성(글로벌 산출량 극대화)에 의해 구동된다는 점을 언급한다. 따라서 결과는 사회가 취약성이나 인도적 필요에 따라 수요 충족을 어떻게 우선시해야 하는지를 규정하기보다는, 구조적 비효율성과 용량 한계를 강조한다.
• 정책적 관련성: 연구 결과는 완화 전략이 효과적이긴 하지만, 그 성공 여부는 여유 용량, 기존 무역 관계, 그리고 네트워크 전반에 걸친 조정 비용의 구체적인 분포에 달려 있음을 시사한다.

저자들은 제시된 반사실적 분석의 범위를 넘어 미래의 응용 분야나 구체적인 정책 권고를 제안하지 않으며, 대규모 중단의 시스템 수준 효과를 정량화하는 방법론적 능력에 집중한다.