국제원유시장가격의 확률과정 모형화에 대한 메타연구 및 실증연구

Abstract

본 연구는 국제원유시장가격의 확률과정적 특성을 분석하고 국제원유시장가격의 모형화에 있어서의 확률과정의 특성과 기여도를 검증하는 것을 목표로 한다. 이를 위하여 본 연구에서는 메타연구와 실증연구를 동시에 진행하였다. 메타연구에서는 에너지·자원 시장가격을 대상으로 한 확률과정 연구의 발전 경과를 파악하고, 이를 바탕으로 국제원유시장가격의 확률적 특성이 어떻게 도출되고 있는지 파악하는데 중점을 두었으며, 실증연구에서는 특정 확률모형을 선정하여 분석할 때 분석 자료 특성에 따라 결과의 일관성이 유지되는 지를 확인하여 자료특성이 결과에 영향을 주는지 분석하였다. 메타연구에서는 먼저 국제 에너지·자원 시장에서 확률과정을 이용하여 시장가격을 모형화한 연구들을 모두 수집하고, 주요 연구들을 요약하여 제시하였다. 이후 각 모형에서 중요하게 고려한 사안들을 기준으로 연구 모형들을 분류하였다. 본 분석을 통하여, 에너지·자원시장 분석에 사용되는 확률모형을 크게 one-factor model, multi-factor model, further extensions로 구분하고 있음을 확인하였다. 그리고 이를 다시 one factor model은 Geometric Brownian Motion, one-factor mean-reversion model, one-factor comparison studies로 분류된다. Multi-factor model은 보유편익 모형, 잠재요인 모형, 기간구조 모형으로 구분 가능하다. 마지막으로 further extensions는 점프/체제변환 모형, 다중 상품 모형, 확률변동성 모형, 그리고 model comparison studies로 구분된다. 이러한 모형 분류는 국제 에너지·자원 시장의 특성에 기반을 두고 있다. 이러한 메타연구를 통하여 일반 금융자산의 분석과 달리 에너지·자원 상품의 분석에서는 수요와 공급의 조정을 통해 평균회귀 특성을 보인다는 것, 재고 활용으로 인하여 역조시장이 등장하게 되고 그 배경을 설명하는 보유 편익의 개념이 중요한 의미를 갖는다는 것, 그리고 최근 파생상품 거래의 활성화로 인하여 수익률 분포가 정규분포에서 벗어나게 되었다는 것 등에 중점을 두고 분석이 이루어졌음을 파악할 수 있다. 이 특성들은 국제원유시장에서도 동일하게 등장한다. 다음으로 1986년 1월 2일부터 2015년 12월 31일까지의 WTI 현물 가격 자료를 이용하여 실증분석을 진행하였다. 이때 메타연구에서 다루어진 다양한 모형 중 변동성 예측에 관심을 두고 있는 최신 연구 경향을 반영한 확률변동성 모형을 적용하였다. 실증분석을 통해서 자료 빈도 및 자료 기간이 변동성 추정 결과에 미치는 결과를 확인하고자 하였다. 자료의 특성 선정에 따라 변동성 추정의 결과가 다르게 나타난다면 결과 일관성(consistency)의 문제가 발생하기 때문이다. 그 결과 자료 빈도(일별, 주별, 월별)에 따라 추정된 변동성은 절대적인 수치와 변동성 크기의 순서 등에서 차이가 발생한 반면, 분석기간의 구분 여부는 큰 차이를 발생시키지 않은 것을 확인하였다. 본 논문은 다음과 같은 의의를 갖는다. 첫째, 확률과정을 이용한 국제 에너지·자원 시장가격 모형화 선행연구들을 종합화 및 체계화하여 국제 에너지·자원, 더 나아가 국제원유 고유 특성을 유추할 수 있었다. 둘째, 자료 빈도 및 자료 기간 등에 따른 실증분석 결과의 차이를 최초로 비교함으로써 자료 선정에 유의할 필요성을 확인하였다. 셋째, 국제자원시장, 특히 국제원유 시장가격의 분석연구를 살펴볼 때, 일반적인 확률모형보다는 특성을 고려한 확률과정 모형을 개발 및 발전하여 사용하고 있음을 확인하였다. 향후 확률과정모형을 활용한 국제에너지·자원시장 가격 연구 시 특성을 반영한 적절한 확률과정의 적용이 요구된다고 하겠다.