기후변화 불확실성을 고려한 수자원 계획: 실물옵션의 적용

Abstract

기후변화는 전 세계적 최대의 관심사이며, 수자원 분야에서도 기후변화 관련하여 많은 연구들이 진행되고 있다. 기후변화 연구는 전망, 취약성 평가 그리고 적응대책 수립 등 세 단계로 나눌 수 있으나, 주로 전망 및 취약성 평가에 치중되어 있다. 적응대책으로 나아가지 못하는 이유는 전망과 취약성 평가 결과의 불확실성 때문이다. 따라서 적응대책의 수립을 실현하기 위해서 기후변화 불확실성을 고려하는 연구들이 반드시 이루어져야한다. 적응대책 중 기존 경제성 분석은 하나의 시나리오를 고정하여 대안의 가치를 평가하였으며, 다양한 시나리오가 존재할 때는 가중값을 부여하여 대안의 가치를 산정하였다. 그러나 기후변화로 인하여 하나의 시나리오를 선택하여 대안의 가치를 산정하는 것은 매우 위험한 일이며, 다양한 시나리오를 고려하여 가치 산정한다 하여도 미래 시나리오의 발생 확률에 대한 정보가 부족하여 결과의 신뢰성을 담보하지 못하는 실정이다. 본 연구는 기후변화 불확실성을 고려하기 위한 새로운 경제성 분석 방법인 실물옵션평가(real options valuation)를 수자원계획에 적용하였다. 즉, 영산강 유역 종합치수계획(국토해양부, 2005)에서 제시된 4개의 홍수방어대안을 실물옵션평가 방법으로 재평가하였다. 실물옵션평가를 위해 이항트리모형을 사용하였으며, 의사결정의 유연성을 위해 포기 옵션을 사용하였다. 옵션을 사용할 수 있는 권리는 30년으로 가정하였다. 자료는 온실가스 배출시나리오 A1B, B1, A2 시나리오에 대해 4개의 GCMs에서 산출된 기후자료를 기반으로 12개의 미래 강우자료를 작성하였다. 권리가 끝나는 30년 후, 즉 만기일에 대안의 미래가치 가능 범위를 산정하기 위해 미래 강우자료를 Gumbel 분포에 따라 빈도분석을 하였으며, 매개변수 추정에 확률가중모멘트법을 사용하였다. 각 시나리오에서 4개의 GCMs 중 산출된 만기일 미래가치의 최고값과 최대값을 선택하여 이항트리모형에 사용되는 매개변수를 산정하였다. 연구 결과, 기존 평가방법으로 산정하였을 때는 4개의 대안 중 2개의 대안이 음(-)의 가치를 가졌으나, 실물옵션평가에서는 4개의 대안 모두 양(+)의 가치를 가지게 되었다. 일반적으로 0보다 크면 경제성이 있다는 의미를 가지므로, 실물옵션평가를 통해 환경문제, 이주 관련 문제, 기술적 문제 등 다양한 측면에서 해석되어야하는 대안들의 가능성을 확보하였으며, 치수사업 이해관계자에게 더 넓은 범위에서 전략적 대안을 생각할 수 있게 되었다. 본 논문은 기존 경제성 평가가 고려하지 않은 가치의 불확실성을 고려하는 실물옵션평가방법을 소개하며, 영산강 유역 종합치수계획에 적용하여 기후변화 불확실성 하의 실물옵션으로 홍수방어대안을 재평가하였다. 이는 실물옵션 효과를 분석하기 위한 기초 연구로서 향후 다양한 옵션의 유형을 적용하고, 의사결정의 결과가 어떻게 변화하는지 연구해야 할 사항이다.