Integrating private-sector adaptation investments in regional climate-economy modelling: an application to European river floods

기술 요약: 지역 기후-경제 모델링에서의 민간 부문 적응 투자 통합

문제 제로 (Problem Statement)
기후 변화는 극단적인 기상 현상, 특히 강 유역 홍수의 빈도와 강도를 증가시켜 홍수 취약 지역에 집중된 경제 활동을 위협할 것으로 전망된다. 공공 및 정부 주도의 기후 변화 적응(CCA)은 잘 연구되어 왔으나, 민간 부문의 적응이 시스템 전체에 미치는 영향은 여전히 불분명하다. 기존의 거시경제 모델들은 일반적으로 공공 인프라나 가계 차원의 적응에 초점을 맞추고 있으며, 기업 차원의 CCA를 명시적으로 표현하는 데 한계가 있다. 또한, 민간 적응 지출에 관한 데이터 제한으로 인해 경제 전반에 미치는 효과를 정량화하는 데 어려움이 있었다. 결과적으로, 정책 입안자들은 민간 투자를 CCA로 재전환하는 것이 지역 GDP, 부문별 산출량 및 지역 간 무역에 어떤 영향을 미치는지에 대한 통찰력을 얻지 못하고 있다. 특히 기업들이 공공 행위자와는 다른 속도와 시간 지평을 가지고 적응한다는 점을 고려할 때 더욱 그러하다.

방법론 (Methodology)
저자들은 기업의 CCA 투자가 경제 전반에 미치는 효과를 정량화하기 위해 새로운 모델링 프레임을 개발하였으며, 이를 3°C 온난화 시나리오 하의 EU27 및 영국에 적용하였다. 이 방법론의 핵심은 EU-경제 모델링 시스템(EU-EMS)의 확장이다. EU-EMS는 NUTS2 수준(271개 지역)으로 정의된 재귀적 동적, 다지역, 다부문 CGE(연산가능 일반균형) 모델이다.

본 프레임워크는 두 가지 별개의 메커니즘을 통합한다:

1. 홍수로 인한 자본 고갈 (Flood-Induced Capital Depletion): 강 유역 홍수로 인한 직접적인 피해를 추가적인 자본 감가상각으로 모델링한다. PESETA IV 프로젝트(3°C 시나리오)와 ESPON-TITAN 데이터셋을 사용하여 총 직접 피해를 자산 클래스(주거, 상업, 산업 등)별로 배분한 후, 자본 스톡 비중에 따라 특정 경제 부문에 할당한다.
2. 보호적 적응 자본의 축적 (Accumulation of Protective Adaptation Capital): 모델은 민간 적응 자본($K_{Adapt}$)의 축적을 명시적으로 추적한다. 민간 적응 투자율은 국가 및 경제 부문별로 차별화된 27,000개 이상의 고유한 실현 거래 데이터(2018~2022년)를 통해 도출된다. 이러한 비율은 총고정자본형성(GFCF)에 적용되어 연간 적응 투자를 계산한다.
   • 자본-편익 전환 (Capital-to-Benefit Conversion): 모델은 축적된 적응 자본을 자본-편익 비율(KBR) 1.0을 사용하여 실현된 편익으로 변환한다. 이 매개변수는 문헌(Dottori et al., 2023)에서 발견되는 "방수(flood proofing)" 전략과 일치하도록 5%의 연간 할인율과 5%의 자본 감가상각을 고려하여, 30년 동안 약 2.4의 비용-편익 비율을 산출하도록 보정되었다.
   • 잔여 피해 계산 (Residual Damage Calculation): 공공 적응 편익이 총 피해에서 먼저 차감된 후, 민간 적응 편익이 차감된다. 결과로 남은 잔여 피해는 생산적 자본에 대한 최종 감가상각률로 작용한다.
   • 투자 로직 (Investment Logic): 특정 부문이 이전 기간에 직접적인 피해를 경험하지 않은 경우 적응 투자가 중단된다는 제약 조건이 적용되며, 이는 비용 효율적이고 자기 이익 중심적인 기업 행동을 반영한다.

본 연구는 기준 시나리오(A0: 2025년 이후 민간 적응 없음)와 다음의 변수에 따라 달라지는 반사실적 시나리오(A1)를 비교한다:

• 지역화 (Regionalization) (R0 vs. R1): 적응률이 국가 전체에서 균일하게 적용되는지(R0), 또는 상대적인 지역 홍수 노출도에 따라 규모가 조정되는지(R1) 여부.
• 성장 (Growth) (G0 vs. G1): 적응률이 일정하게 유지되는지(G0), 또는 가장 많이 영향을 받는 상위 100개 지역에서 2060년까지 200% 증가하는지(G1) 여부.

주요 결과 (Key Results)

• 총체적 경제 영향: 현재 수준의 민간 적응(시나리오 A1 + R0 + G0) 하에서, EU27 및 영국 경제는 2100년까지 0.02%라는 완만하지만 양(+)의 GDP 증가를 경험한다. 적응이 지역화될 때(A1 + R1 + G0), 이 총체적 이득은 0.07%로 증가하며, 이는 지역적 위험에 기반하여 자원을 목표화하는 것이 효율적임을 강조한다.
• 지역적 이질성: 이득은 균등하게 나타나지 않는다. 중동부 유럽 지역, 특히 다뉴브 강 유역(예: 헝가리, 루마니아, 불가리아)은 상당한 GDP 증가(고도로 지역화된 시나리오에서 최대 2%)를 보인다. 반면, 네덜란드와 그리스의 일부 지역은 GDP 감소(-0.50% ~ -1.74%)를 경험하는데, 이는 네덜란드의 높은 기존 공공 보호 수준과 그리스 건설 부문의 최적화되지 못한 적응 자본 배분에 기인한다.
• 부문별 민감도: 유틸리티(Utilities) 부문은 높은 기존 투자율을 반영하여, 특히 영향을 많이 받는 지역에서 특별한 민감도와 일관된 지역 산출량 증가를 보인다. 고피해 지역에서는 건설, 민간 서비스, 유틸리티 부문이 가장 큰 혜택을 본다. 저피해 지역에서는 동일한 부문들이 생산적 투자에서 보호로 자본이 전용됨에 따라 산출량 감소를 경험한다.
• 투자 증가의 영향: 가장 영향을 많이 받는 지역에서 적응률을 높이는 것(G1 시나리오)은 유럽 경제 전체에 대해 양(+)의 결과(+0.04% ~ +0.02%, 지역화 정도에 따라 다름)를 가져온다. 그러나 그 혜택은 맥락에 따라 크게 달라진다. 예를 들어, "고피해, 서비스 중심" 클러스터(Cluster 1)의 경우, 지역적 타겟팅 없이 투자율을 높이면 도시 중심지의 낮은 홍수 위험 지역으로부터 생산적 부문으로 자본이 오배분되어 더 나쁜 결과를 초래할 수 있다.

의의 및 기여 (Significance and Contributions)
본 논문은 민간 적응 지출를 거시경제 영향 평가 프레임워크에 통합하는 통합 모델링 접근법을 도입함으로써 방법론적 기여를 한다고 주장한다. 자기 보고형 또는 계획된 투자에 의존하는 기존 연구들과 달리, 본 연구는 실현된 거래 데이터를 활용하여 민간 CCA 수준을 보정한다.

저자들은 본 연구가 기업 수준의 CCA를 데이터에 기반하여 모델링할 수 있는 경로를 제공하며, 홍수로 인한 생산적 자본의 고갈과 보호적 자본의 축적을 모두 포착한다고 단언한다. 미세한 지역 및 부문 해상도에서 작동함으로써, 본 연구는 지역별로 맞춤화된 적응 전략의 필요성을 강조한다. 또한, 민간 적응이 일반적으로 양(+)의 경제적 수익을 제공하지만, 그 혜익의 분포는 지역 경제의 구체적인 부문 구성과 기후 영향에 대한 노출도에 따라 크게 달라짐을 입증한다. 연구 결과는 세심한 지역별 계획 없이 민간 적응 투자가 이루어질 경우, 특히 생산적 투자에 대한 기회비용이 높은 서비스 중심 지역에서 악순천(maladaptation)을 초래할 수 있음을 시사한다.

결론적으로, 본 논문은 현재의 민간 적응 수준이 일부 맥락(예: 중앙유럽 강 유역)에서는 불충분하지만, 단순히 투자율을 보편적으로 높이는 것이 가장 자원 효율적인 해결책은 아니라고 밝힌다. 대신, 정책은 자원 배분의 효율성을 보장하고 악순천적 관행을 방지하기 위해 지역 및 부문 간에 전파되는 간접적인 효과를 반드시 고려해야 한다.