기후 정책 평가를 위한 온실 가스 배출의 구조적 단절에 대한 데이터 세트
추상적인
기후 변화 완화를 목표로 하는 정책의 정량적 평가에는 온실 가스 배출의 비정상적인 변화를 엄격하게 식별해야 합니다. 우리는 사회경제적 변동으로 설명할 수 없는 온실 가스 배출의 견고한 수준 변화에 대한 새로운 데이터 세트를 제시합니다. 2방향 고정 효과 모델을 기반으로 한 구조적 단절 식별의 현대적 방법을 사용하여 배출량의 상당한 수준 변화의 크기를 추정합니다. 결과 데이터 세트는 1995년부터 2022년까지 37개 IPCC 부문에 걸쳐 OECD 국가의 모든 주요 온실 가스에 대한 정보를 포괄합니다. 이 데이터는 가스, 국가 및 부문, 그리고 시간에 따른 배출량의 비정상적인 변화에 큰 차이가 있음을 보여줍니다. 우리의 결과 데이터는 기후 변화를 완화하기 위한 정책 도구의 비교 효능 분석을 포함한 광범위한 연구 질문에 적용될 수 있습니다.
배경 및 요약
연구 목적
우리는 1995년과 2022년 사이 경제협력개발기구(OECD)의 모든 국가에 대한 온실 가스(GHG) 배출량의 구조적 단절에 대한 포괄적인 데이터 세트를 제공합니다 .1 구조적 단절은 경제적, 인구학적 또는 기술적 발전으로 설명되지 않는 GHG 배출량의 지속적인 단계적 변화를 말합니다.배출의 이러한 주요 결정 요인을 통제한 후, 정책 또는 제도적 변화에 기인할 가능성이 있는 GHG 배출량의 지속적인 증가 또는 감소를 분리하고자 합니다.따라서 가장 큰(부정적인) 구조적 단절과 관련된 정책 및 제도적 변화는 배출량을 줄이는 데 가장 효과적이라고 볼 수 있습니다.이 데이터 세트는 (기후) 정책이 GHG 배출에 미치는 영향을 체계적이고 비교적 평가하고, 따라서 국가적 및 초국가적 완화 노력의 효과를 평가하는 데 필요한 리소스 역할을 합니다.
전통적인 정책 평가 기술은 전방 인과적 접근 방식을 따릅니다. 일반적으로 연구자는 관심 있는 정책을 선택한 다음, 결과 변수의 다른 사회경제적 결정 요인을 통제하여 해당 정책의 효과를 분리하려고 합니다. 이러한 전통적인 접근 방식에서 사용되는 일반적인 통계적 방법은 차이-차이(DID) 추정입니다. 전방 인과적 접근 방식은 관심 있는 정책을 사전에 선택한 다음 이러한 정책을 고립하여 평가하는 경향이 있습니다. 이는 잠재적으로 유익하지만 간과된 정책을 생략할 위험이 있으며, 단일 정책의 영향만 분리하려고 시도하여 정책 혼합을 무시할 수 있음을 의미합니다.
여기에 제시된 데이터 세트는 역 인과 정책 평가의 기초로 사용될 수 있으며, 이는 먼저 배출량의 상당한 변화를 식별한 다음 이러한 "효과"를 "원인", 일반적으로 정책 2 에 귀속시킵니다 . 역 인과 접근 방식은 DID 추정기의 확장을 사용하여 중단 날짜 주변 기간에 시행된 정책에 기인할 수 있는 GHG 배출의 구조적 중단을 체계적으로 식별합니다. 이는 이미 당사 데이터 3 , 4 , 5 , 6 에서 제공하는 것보다 더 제한된 범위를 가진 여러 연구에서 수행되었습니다 . 기존 연구는 주로 이산화탄소 배출을 탐구했는데, 이는 인위적인 GHG 배출에 기여하는 주요 요인 중 하나에 불과합니다. 이러한 연구의 대부분은 지리적 범위와 부문별 적용 범위가 제한적이었습니다. 따라서 기존의 노력 6 과 비교할 때 이산화탄소 배출뿐만 아니라 모든 주요 GHG에 대해 매우 높은 수준의 부문별 세부성으로 배출량의 구조적 중단을 포괄하는 데이터 세트를 제공합니다.
연구 개요
저희 연구는 토지 이용, 토지 이용 변화 및 임업(LULUCF)을 제외한 모든 부문의 모든 주요 GHG에 대해 1995~2022년 모든 OECD 국가의 GHG 배출량에서 구조적 단절에 대한 포괄적인 데이터 세트를 제공합니다. 저희는 유엔 기후 변화 협약(UNFCCC)의 공통 보고 형식에 따라 보고된 모든 가스, 즉 이산화탄소( CO2 ) , 메탄( CH4 ), 아산화질소( N2O ) 및 불소화 온실 가스(F가스)에 대한 입력 을 사용합니다. 따라서 저희는 19개의 F가스 를 포함한 23개의 다른 가스의 배출량과 100년 지구 온난화 잠재력(GWP)을 기준으로 한 CO2 당량(CO2-e) 측면에서 모든 GHG의 집계를 다룹니다 . 배출량 은 국가 온실 가스 인벤토리 에 대한 2006년 기후 변화에 관한 정부간 패널(IPCC) 지침에 따라 37개 범주로 분류 됩니다 . 이는 2006년 IPCC 지침에 따른 가장 세부적인 수준의 세부 정보로, 역인과적 프레임워크에서 기후 정책 분석에 대한 매우 높은 수준의 세부 정보를 제공합니다. 우리는 모든 OECD 국가(오스트리아, 호주, 벨기에, 캐나다, 칠레, 콜롬비아, 코스타리카, 체코, 덴마크, 에스토니아, 핀란드, 프랑스, 독일, 그리스, 헝가리, 아이슬란드, 아일랜드, 이스라엘, 이탈리아, 일본, 한국, 라트비아, 리투아니아, 룩셈부르크, 멕시코, 네덜란드, 뉴질랜드, 노르웨이, 폴란드, 포르투갈, 슬로바키아, 슬로베니아, 스페인, 스웨덴, 스위스, 터키, 영국, 미국)에서 구조적 단절을 식별합니다. 긍정적 및 부정적 구조적 단절, 즉 배출량의 단계적 변화가 데이터 세트에 포함됩니다.
구조적 단절을 식별하는 과정은 양방향 고정 효과(TWFE) 모델 4 내에서 모델 선택을 기반으로 하는 새로운 접근 방식을 따릅니다 . 먼저, 주어진 부문의 주어진 가스 배출량에 대한 연간 패널 데이터 세트를 연도 및 국가 더미 변수와 국내총생산(GDP), 그 제곱, 국가 인구를 포함하는 통제 변수 벡터에 회귀시킵니다. 이러한 통제 변수는 배출량의 두 가지 주요 결정 요인인 부와 인구 규모를 고려하는 반면 , 기술 개발을 위한 기술 통제에 대한 접근성이 비교적 동질적인 국가를 샘플에 포함합니다. 분석은 OECD 경제의 전체 샘플과 EU15 국가(오스트리아, 벨기에, 독일, 덴마크, 스페인, 핀란드, 프랑스, 영국, 아일랜드, 이탈리아, 룩셈부르크, 네덜란드, 그리스, 포르투갈, 스웨덴)만 포함하는 하위 샘플에 대해 수행되었습니다. EU15 국가는 모두 관찰 기간 동안 유사한(국가를 초월한) 기후 규정을 받았고 유럽 연합(EU) 내에 있었기 때문입니다.
상당한 구조적 단절은 가능한 처리 효과의 포화된 집합을 사용하여 식별합니다. 처리 효과는 위에서 언급한 통제(GDP, 제곱 및 인구, 모든 비시간적 국가 및 부문별 요인)를 고려한 후 식별된 배출량의 지속적인(단계적) 증가 또는 감소입니다. 이는 기본적으로 공통 DID 추정기의 확장으로, 국가-연도 쌍의 모든 가능한 조합을 식별하는 변수가 모델에 포함됩니다. 이러한 변수의 통계적으로 유의미한 효과는 주어진 연도에서 주어진 국가의 배출량의 단계적 변화에 해당합니다. 예를 들어, "오스트리아-2010"에 해당하는 추정 효과는 주어진 부문의 주어진 가스에 대해 2010년부터 오스트리아의 배출량의 (긍정적 또는 부정적) 단계적 변화를 나타냅니다. GDP와 인구가 통제 변수로 포함되므로 주요 경제적 또는 인구적 충격은 구조적 단절로 식별되지 않습니다. 예를 들어, 주요 경제 침체는 경제 활동과 배출량을 모두 감소시킬 가능성이 높으므로 단절로 식별되지 않습니다. 모든 가능한 치료 효과의 완전히 포화된 집합을 사용하면 회귀 매개변수를 식별할 수 없으므로 일반-특정(GETS) 변수 선택 접근 방식을 사용하여 모델에서 통계적으로 유의미한 치료 효과(국가-연도 쌍)만 유지합니다. 우리가 컴파일하는 데이터 세트에는 이러한 통계적으로 유의미한 구조적 단절만 캡처됩니다.
역 인과적 접근법은 기존 정책 평가 기법을 대체하려는 것이 아니라 정책을 직접 비교하고 잠재적으로 간과된 정책을 식별하는 보완적 접근법으로 사용됩니다. 이는 정책 평가에 대한 기존 접근법의 몇 가지 주요 한계를 극복합니다. 첫째, 기존 방법에서 서로 다른 평가 접근법 간의 비교 가능성 부족은 효과적인 정책을 식별하는 데 조화로운 통계적 접근법을 사용하여 해결됩니다. 둘째, 단일 구조적 단절은 여러 정책에 기인할 수 있으므로 역 인과적 접근법을 사용하면 고립된 정책의 효과만 탐구하는 것과 달리 효과적인 정책 조합을 식별할 수 있습니다. 동시에 역 인과적 접근법에는 한계가 있습니다. 구조적 단절은 배출량에서 통계적으로 유의미한 단계적 변화로 식별되므로 시간이 지남에 따라 배출량에 점진적인 변화를 일으키는 효과적인 정책은 식별되지 않거나 지연된 효과만 있는 것으로 식별될 수 있습니다. 데이터 세트에 사용된 낮은 목표 거짓 양성률은 구조적 단절을 식별하는 데 보수적인 접근법을 의미하며, 매우 중요한 구조적 단절만 식별하고 작거나 덜 중요한 단절은 잠재적으로 생략하는 경향이 있음을 의미합니다.
행동 양식
데이터 입력
글로벌 대기 연구를 위한 배출량 데이터베이스(EDGAR v8.0, https://edgar.jrc.ec.europa.eu/dataset_ghg80 ) 데이터베이스 9 는 이산화탄소( CO 2 ), 메탄( CH 4 ), 아산화질소( N 2 O ) 및 불화 온실 가스(F-가스)를 포함한 부문별 GHG 배출량에 대한 연간 정보를 제공합니다. 우리는 1995년부터 2022년까지의 기간을 다루는 연간 시계열 데이터를 사용하며 배출량은 연간 킬로톤으로 표현됩니다. 배출량은 CO 2 당량( CO 2 -e )으로 측정되며 100 년 시간 범위에 대한 지구 온난화 잠재력(GWP)에 대한 IPCC 제5차 평가 보고서(AR5)의 방법론을 사용하여 계산됩니다 . 계량경제학 모델은 통제 변수로 사용되는 인구 및 GDP에 대한 필수 데이터를 채택했습니다. GDP 데이터는 2015년 불변 미국 달러로 측정(지표 코드: NY.GDP.MKTP.KD; https://data.worldbank.org/indicator/NY.GDP.MKTP.KD )하고 인구는 국가별 연도별 총 인구로 측정(지표 코드: SP.POP.TOTL; https://data.worldbank.org/indicator/SP.POP.TOTL )합니다. 이 두 데이터는 모두 세계은행의 세계개발지표 데이터베이스 11 , 12 에서 가져왔습니다 .
우리 분석에서는 두 개의 다른 국가 샘플이 비교 그룹으로 사용되었습니다.
- 에이)
모든 EU15 국가: 오스트리아, 벨기에, 독일, 덴마크, 스페인, 핀란드, 프랑스, 영국, 아일랜드, 이탈리아, 룩셈부르크, 네덜란드, 그리스, 포르투갈 및 스웨덴;
- 비)
모든 OECD 국가: EU15 그룹, 호주, 캐나다, 칠레, 콜롬비아, 코스타리카, 체코, 에스토니아, 헝가리, 아이슬란드, 이스라엘, 일본, 한국, 라트비아, 리투아니아, 멕시코, 뉴질랜드, 노르웨이, 폴란드, 슬로바키아 공화국, 슬로베니아, 스위스, 터키, 미국.
위의 두 샘플 그룹은 규제와 탈탄소화 기술을 구현하는 국가의 능력 측면에서 국가 간의 상대적 동질성으로 인해 특별히 선택되었습니다. 1995년에서 2022년까지의 기간은 대부분의 EU 국가가 이 기간 동안 유럽 단일 시장에 따라 유사한 규제를 받았기 때문에 선택되었습니다. 원칙적으로 데이터 입력은 배출량, 인구 및 GDP이며, 거의 모든 국가에 대한 접근 가능한 데이터가 존재하므로 이 접근 방식은 전 세계 거의 모든 국가에 구현될 수 있습니다. 그러나 인구, GDP 및 정책 변화가 배출량에 미치는 영향은 선진국과 개발도상국 간에 다를 수 있으므로 분석에서 선진국만을 비교적 동질적으로 샘플로 유지하기로 결정했습니다.
EU15 샘플에서 구조적 단절을 식별하는 것은 EU 국가가 기후 정책과 관련하여 유사한 규정 집합의 적용을 받는다는 사실을 활용하여 관찰 기간 동안 기후 정책을 구현하기 위한 규제 환경을 비교적 동질적으로 만듭니다. 예를 들어, 유럽 기후법은 EU가 2050년까지 기후 중립을 달성하도록 법적으로 구속력이 있는 공약을 수립하고 EU 산업 배출 지침은 EU 전체에서 산업 배출을 줄이기 위한 공통 지침을 수립합니다. 이러한 조화로운 규정이 유럽 수준에서 존재하지만 국가는 추가적인 국가 수준 정책을 구현할 자유가 있습니다.
OECD 샘플을 사용하면 조화된 규정으로 인해 EU15 샘플 전체에서 발생할 수 있는 구조적 단절을 식별할 수 있으며, OECD 국가는 모두 기술에 대한 접근성과 개발 수준이 비교적 유사한 시장 기반 경제이므로 비교적 동질적인 샘플 그룹을 유지할 수 있습니다. 두 샘플 그룹은 비교와 견고성을 허용하면서도 국가의 탈탄소화 능력 측면에서 비교적 동질적인 샘플을 유지합니다.
표 1 은 샘플의 국가, 가스, 부문을 포함한 입력 데이터의 개요를 제공합니다.