Digital economy and synergy effect of pollution reduction and carbon emission reduction: Based on the threshold effect analysis of environmental penalty and pollution intensity

세계는 두 가지 과제에 직면해 있습니다. 우리가 마시는 공기를 깨끗하게 해야 한다는 긴급한 필요성과 지구의 온난화를 늦춰야 한다는 절박한 필요성입니다. 이 두 문제는 깊이 얽혀 있습니다. 기계를 돌리기 위해 석탄을 태우는 동일한 공장들은 열을 가두는 이산 dioxide(이산화탄소)뿐만 아니라, 인간의 건강을 해치는 그을음이나 황과 같은 다른 오염 물질들도 배출합니다. 이들은 동일한 근원에서 비롯되기 때문에, 전문가들은 한 문제를 해결하는 것이 다른 문제의 해결에도 도움이 되기를 오랫동안 희망해 왔습니다. '오염 저감과 탄소 배출 저감의 시너지 효과'로 알려진 이 개념은, 단일한 정책이나 기술이 두 종류의 배출량을 동시에 낮출 수 있음을 시사합니다. 동시에, 세계 경제는 데이터, 인터넷 연결성, 스마트 기술이 성장을 주도하는 디지털 시대로 급격히 전환되고 있습니다. 정책 입안자들이 직면한 질문은 이 디지털 혁명이 이러한 환경적 목표를 달ach하기 위한 도구가 될 것인가, 아니면 새로운 장애물을 만들어낼 것인가 하는 점입니다.

한 연구자는 중국의 주요 경제 엔진 역할을 하는 108개 도시를 포함하는 거대한 지역인 장강 경제 벨트를 면밀히 조사하여 이 질문에 대한 답을 찾고자 했습니다. 연구자는 디지털 경제가 초기 산업에서 지배적인 힘으로 성장한 시기인 2011년부터 2023년까지의 데이터를 검토했습니다. 연구자는 디지털 기술의 부상이 도시들의 오염 및 탄소 배출을 동시에 줄이는 능력에 어떤 영향을 미쳤는지 살펴보고자 했습니다. 연구자는 단순히 디지털 성장이 도움이 되었는지 혹은 해가 되었는지만을 본 것이 아니라, 이러한 효과가 발생하는 시기와 조건, 특히 엄격한 지역 환경 규제와 기존의 산업 오염 수준이 결과에 어떻게 영향을 미치는지에 주목했습니다.

연구 결과는 단순한 '선' 또는 '악'의 관계보다 더 복잡한 이야기를 보여줍니다. 연구자는 디지털 경제가 환경 개선에 미치는 영향이 뚜렷한 'U'자형을 따른다는 것을 발견했습니다. 도시들이 데이터 센터를 구축하고, 광섬유 케이블을 깔고, 새로운 서버를 설치하는 등 디지털 인프라를 구축하기 시작하는 초기 단계에서는, 이 과정이 실제로 상당한 양의 에너지를 소비합니다. 이러한 초기 에너지 사용량의 급증은 기존 공장들을 새로운 디지털 시스템에 적응시키는 비용과 결합하여, 배출량 감소의 진전을 일시적으로 늦출 수 있습니다. 이는 디지털 시스템을 구축하는 데 드는 에너지 비용가 아직 디지털 효율성의 이득을 상쇄하지 못한 단계입니다. 그러나 도시의 디지털 발전이 특정 임계점을 넘어서면 추세는 반전됩니다. 디지털 도구들이 에너지 사용을 최적화하고, 생산을 효율화하며, 더 스마트한 환경 모니터링을 가능하게 하여, 오염과 탄소 배출을 동시에 줄이는 능력을 빠르게 향상시키기 시작합니다.

이 전환점은 모든 도시에 동일하게 나타나지 않습니다. 연구자는 도시가 초기 어려움에서 최종적인 성공으로 이동하는 속도가 두 가지 특정 요인, 즉 지방 정부의 엄격한 환경 처벌 집행 정도와 기존 산업의 오염 수준에 크게 달려 있다는 것을 발견했습니다. 지역 정부가 오염 위반에 대해 상당한 벌금을 부과하고 엄격한 결과에 책임을 묻는 등 '환경 처벌 강도'가 높은 환경에서는 기업들이 디지털 녹색 기술을 훨씬 더 빠르게 도입하도록 강요받습니다. 이러한 환경에서는 'U' 곡선이 더 가팔라지며, 도시는 긍정적인 환경적 이득을 얻는 지점에 훨씬 더 빨리 도달합니다. 처벌의 위협은 기업들이 단순히 돈을 아끼기 위해서가 아니라, 운영을 정화하여 벌금을 피하기 위해 디지털 도구를 사용하도록 만드는 촉매제 역할을 합니다.

반대로, 지역의 기존 오염 수준은 다른 역할을 합니다. 철강이나 화학과 같이 에너지 집약적인 산업이 지배적인 고오염 지역에서는 개선의 경로가 더 어렵습니다. 이러한 '고오출' 지역은 낡고 더러운 공장들을 스마트하고 깨끗한 공장들로 전환하는 데 드는 비용이 엄청나기 때문에 일종의 '잠금 효과(lock-in effect)'에 직면합니다. 디지털 경제가 여전히 도움을 주기는 하지만, 그 이득이 나타나기까지는 훨씬 더 오랜 시간이 걸립니다. 이 지역들의 'U' 곡선은 더 완만하며, 전환점은 훨씬 더 오른쪽으로 밀려나 있어, 환경적 이득이 눈에 보이기 전까지 훨씬 더 높은 수준의 디지털 발전이 요구됩니다. 대조적으로, 산업 구조가 더 깨끗하고 기존 오염 수준이 낮은 도시들은 디지털 기술의 긍정적인 효과를 훨씬 더 일찍 경험합니다.

가장 강력한 시나리오는 이 두 가지 요인이 결합될 때 나타납니다. 연구는 엄격한 환경 집행과 비교적 깨끗한 산업 기반을 모두 갖춘 도시에서 가장 빠르고 효과적인 환경 개선이 일어난다는 것을 보여줍니다. 이러한 '스위트 스폿(sweet spot)' 지역에서는 디지털 경제가 가장 낮은 수준의 발전 단계에서도 임계점을 통과하여 환경 개선을 위한 잠재력을 완전히 발휘할 수 있습니다. 연구자는 이 특정 조합이 디지털 도구가 최대의 효율로 작동하게 하여, 디지털 성장과 환경 건강이 서로를 강화하는 강력한 시너지를 창출한다고 관찰했습니다.

또한 연구 결과는 지역 간의 유의미한 차이를 강조합니다. 상하이와 항저우 같은 주요 경제 허브를 포함하는 장강 하류 지역은 곡선의 앞선 단계에 있습니다. 이 지역들은 더 완전한 디지털 인프라와 강력한 거버넌스 역량을 갖추고 있어, 디지털화에 따른 초기 에너지 비용을 더 빠르게 극복하고 혜택을 받는 단계에 더 빨리 도달할 수 있습니다. 반면, 천연자원에 크게 의존하거나 장강 중·상류에 위치한 도시들은 더 험난한 과정을 겪게 됩니다. 이 지역들은 디지털 기반을 구축하여 환경적 보상을 얻기 위해 필요한 자본과 유연한 산업 구조가 부족한 경우가 많으므로, 더 많은 노력을 기울여야 합니다.

궁극적으로 이 연구는 만능 해결책이란 존재하지 않는다는 점을 시사합니다. 디지털화를 통한 녹색 미래로 가는 길은 직선이 아니라 인내와 맞춤형 전략이 필요한 여정입니다. 가장 발전된 도시들의 경우, 선두를 유지하기 위해 디지털과 녹색 기술의 통합을 가속화하는 데 집중해야 합니다. 개발 중이거나 자원 의존적인 지역의 경우, 디지털 경제가 환경적 기적을 선사하기를 기대하기 전에 필요한 디지털 인프라를 구축하고 기존 오염의 부담을 줄이는 것을 우선순위로 삼아야 합니다. 이러한 미묘한 차이를 이해함으로써, 정책 입안자들은 디지털 성장이 적절한 시기에 올바른 방향으로 이루어지도록 유도하는 더 나은 규칙을 설계하여, 디지털 혁명이 더 깨끗하고 시원한 지구를 만들기 위한 진정한 파트너가 되도록 할 수 있습니다.