Carbon Efficiency in the European Agri-Food–Climate Nexus: Determinants, Pathways and Policy Implications

기술 요약: 유럽 농식품-기후 넥서스의 탄소 효율성

문제 제기
농업 시스템은 두 가지 과제에 직면해 있다: 글로벌 수요를 충족하기 위한 식량 생산 증대와 기후 목표 달성을 위한 온실가스(GHG) 배출 감소를 동시에 달성해야 한다는 점이다. 이는 생산량 증대가 배출량을 증가시키고, 완화 노력이 생산성을 제약할 수 있는 근본적인 생산-환경 간의 트레이드오프(trade-off)를 형성한다. 경제적 산출물이나 환경적 압력을 별개로 평가하는 기존 지표들은 이러한 역동성을 포착하기에 불충분하다. 따라서 본 연구는 유럽연합(EU) 내에서 탄소 효율성(농업 산출량을 온실가스 배출량으로 나눈 비율로 정의됨)의 결정 요인을 조사한다. 본 연구는 선형 모델에 의존하여 대칭적이고 가산적인 관계만을 가정함으로써 상호작용 효과, 인과적 비대칭성, 등가성(equifinality, 동일한 결과에 이르는 다중 경로), 그리고 필요 조건을 간과해 온 기존 문헌의 핵심적 공백을 다룬다.

연구 방법론
본 연구는 2014년부터 2024년까지 24개 EU 국가의 불균형 패널 데이터를 조사하기 위해 다각적인 분석 프레임워크를 채택하였다. 실증 전략은 평균 효과, 분포적 이질성, 구성적 경로, 그리고 구조적 제약을 포착하기 위해 네 가지 구별된 접근 방식을 통합한다:

1. 패널 계량경제학: 횡단면 의존성, 자기상관성 및 이분산성을 보정하기 위해 드리스콜-크레이(Driscoll–Kraay) 표준 오차를 적용한 이원 고정 효과(two-way fixed-effects, FE) 모델을 사용하여 국가 내 평균 효과를 추정한다.
2. 분포 분석: 탄소 효율성 분포(저효율, 중효율, 고효율)에 따른 이질성을 포착하기 위해 분위 회귀(Quantile regression)를 적용하며, 이를 통해 계수가 서로 다른 성과 수준에 따라 변하도록 한다.
3. 구성 분석: 퍼지 집합 질적 비교 분석(fsQCA)을 활용하여 고효율 탄소 효율성을 이끄는 조건들의 조합(구성)을 식별하고, 등가성과 인과적 비대칭성을 테스트한다.
4. 필요 조건 분석(NCA): 이 방법은 고탄소 효율성을 달성하기 위해 필요하지만 충분하지는 않은 "병목" 조건을 식별하여, 이를 촉진하는 제약 요인과 충분한 동인(driver)을 구분한다.

설명 변수에는 영양 균형(투입 비효율성), 유기농업 비중, 가축 밀도, 1인당 GDP, 수출 집약도, 그리고 농업 R&D 지출이 포함된다.

주요 결과
실증적 결과는 탄소 효율성이 고립된 선형 관계가 아닌, 상호작용하는 요인들에 의해 형성되는 시스템 차원의 결과임을 보여준다:

• 영양 균형: 모든 명세에서 일관되게 탄소 효율성에 부정적인 영향을 미친다. 높은 영양 불균형(투입 비효율성)은 효율성을 저하시키며, 저효율 국가에서 더 강한 부정적 효과가 관찰된다.
• 경제 발전(1인당 GDP): 강력한 양(+)의 결정 요인으로 나타난다. 높은 1인당 GDP는 구조적 전환과 기술 발전을 통해 효율성을 높인다.
• 가축 밀도: 기본 모델에서 탄소 효율성과 양의 상관관계를 보인다. 이는 생산성 향상과 배출 집약도(산출 단위당 배출량) 개선을 시사한다. 그러나 이 효과는 부분적으로 견고하며 맥락 의존적이다.
• 유기농업: 조건부 효과를 보인다. 평균적인 영향은 미미하지만, 분위 회귀 분석에 따르면 유기농업은 주로 고효율 맥락에서 탄소 효율성에 긍정적인 영향을 미치며, 이는 유기농업이 효과를 발휘하기 위해 지원적인 기술적·제도적 조건이 필요함을 시사한다.
• 수출 집약도: 유의미하거나 견고한 영향을 보이지 않으며, 이는 무역 관련 환경 결과에서 규모 효과가 기술 효과를 상쇄할 수 있음을 의미한다.
• 농업 R&D: 복합적인 이중성을 나타낸다. 회귀 모델은 시간적 시차와 배분 비효율성으로 인해 약하고 견고하지 않은 평균 효과를 보여준다. 그러나 NCA는 R&D를 필요 조건으로 식별한다. 즉, 추가적인 R&D가 비례적인 이득을 보장하지는 않더라도, 최소한의 혁신 역량 없이는 높은 탄소 효율성이 발생하기 어렵다.
• 구성적 경로 (fsQCA): 분석은 등가성을 확인하며, 고탄소 효율성으로 이어지는 세 가지 뚜렷한 구성을 식별한다:
  1. 구조 주도형 경로 (낮은 영양 불균형, 유기농업, 높은 가축 밀도, 낮은 R&D).
  2. 기술 집약형 경로 (낮은 영양 불균형, 높은 가축 밀도, 높은 R&D).
  3. 혁신 및 투입 효율성 경로 (높은 영양 균형, 유기농업, 높은 R&D, 낮은 가축 밀도).
• 필요 조건 (NCA): R&D와 가축 밀도가 높은 탄소 효율성을 달성하기 위한 필요 조건(구속 요인)으로 식별되었으나, 그 자체로는 충분하지 않다.

의의 및 기여
본 논문은 농업 지속가능성 및 환경 효율성에 관한 문헌에 네 가지 주요 기여를 한다:

1. 방법론적 통합: 순 효과(net effects)와 복잡한 인과 관계를 모두 분석하기 위해 계량경제학적 접근과 집합론적 접근을 결합하여, 순수 선형 모델의 한계를 넘어선다.
2. 등가성 입증: 탄소 효율성이 구성적으로 결정됨을 입증하여, 고성과로 이어질 수 있는 여러 뚜렷한 경로(요인들의 조합)가 존재함을 보여준다.
3. 필요 조건 식별: NCA를 활용하여 충분성 기반 접근법을 넘어, 고효율 달성을 위해 반드시 존재해야 하는 구조적 제약(특히 R&D와 가축 밀도)을 식별한다.
4. 이질성 규명: 분위 회귀를 통해 주요 결정 요인의 효과가 탄소 효율성 분포에 따라 크게 달라짐을 보여줌으로써, 고성과 시스템에 효과적인 정책이 저성과 시스템에는 적용되지 않을 수 있음을 강조한다.

정책적 시사점
연구 결과는 탄소 효율성이 고립된 개입만으로는 개선될 수 없음을 시사한다. 대신 다음과 같은 통합적 전략이 필요하다:

• 영양 불균형의 지속적인 부정적 영향을 해결하기 위해 영양 이용 효율성과 정밀 시비(fertilization)를 우선시해야 한다.
• R&D를 기초적인 촉진 조건으로 인식하고 농업 혁신의 확산을 지원해야 한다.
• 특정 조건 하에서 배출 집약도를 개선하는 역할을 하는 가축 관리를 고려하여 지속 가능한 축산 관리를 장려해야 한다.
• 기술적, 제도적 조건이 유리한 맥락에서 유기농업에 대한 지원을 맞춤화해야 한다.
• 고효율을 향한 다중 경로와 서로 다른 EU 회원국들의 다양한 구조적 조건을 고려하여, 유연하고 맥락 특화된 정책 설계를 채택해야 한다.