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자연재해 피해의 결정요인 및 경제적 파급효과
The Determining Factors and the Economic Impact of Natural Disaster Damage

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Authors
이미연
Advisor
홍종호
Major
환경대학원 환경계획학과
Issue Date
2015-08
Publisher
서울대학교 환경대학원
Keywords
자연재해 피해의 결정요인패널모형자연재해의 직접피해액과 파급효과다지역 연산일반균형모형기후변화 적응
Description
학위논문 (박사)-- 서울대학교 환경대학원 : 환경계획학과, 2015. 8. 홍종호.
Abstract
자연재해가 세계 곳곳에서 다양한 형태로 발생하고 있으며, 이러한 현상에 영향을 미치는 주요 요인 중의 하나가 기후변화이다. 특히, 극단적인 강도와 빈도를 가진 재해의 발생 확률이 커지는 Fat-tail risk로 인해 앞으로 발생할 재해의 규모와 빈도를 예측하는 것이 점점 더 어려워지고 있다. 이와 같이 기후변화로 인해 불확실성이 커지고 있지만, 우리가 통제하고 관리할 수 있는 부분이 반드시 존재하며, 그러한 부분을 파악하고 보완하여 자연재해에 효과적으로 대응해야 한다. 이에 본 연구는 기후변화 적응 관점에서 우리나라의 자연재해 관리 정책의 바람직한 방향을 제시하고자 자연재해 피해 규모를 결정하는 요인이 무엇이며 향후 발생 가능한 자연재해의 직접피해액의 규모를 패널모형을 통해 실증적으로 분석하고 추정하였다. 그리고 추정된 직접피해액을 다지역 연산일반균형모형에 적용하여 향후 발생 가능한 자연재해의 파급효과도 살펴보았다.
자연재해 피해를 결정하는 요인에 관한 가설을 설정하고, 227개 시군구 패널모형을 통해 분석한 결과와 정책적 시사점은 다음과 같다. 첫째, 연 강수량이 자연재해 피해에 가장 큰 영향력을 행사하고 있음을 확인하였다. 기후 요인이 통제가 불가능한 점과 기후변화로 인해 강수량의 규모와 강도에 대한 불확실성이 증가하는 상황을 고려할 때, 기존의 복구 중심의 자연재해 관리 및 정책을 유지한다면 예측불가능한 상당한 규모의 자연재해 피해를 겪을 수 있음을 시사한다. 따라서 향후 발생 가능한 자연재해 피해 규모와 파급효과를 예측하는 시도가 필요한 시점이며, 이러한 예측을 통해 예방 중심의 자연재해 관리 정책을 유도할 수 있다. 둘째, 개인의 소득수준 향상은 자연재해 피해를 증가시키는 반면, 지방정부의 재정적 상황이 양호하면 자연재해 피해를 감소시킬 수 있음을 확인하였다. 지방정부의 재정적 능력에 따라 자연재해 피해 규모가 달라질 수 있다는 것은 자연재해 예방 및 복구의 주체인 지방정부의 역할이 중요함을 간접적으로 시사한다. 따라서 중앙정부가 자연재해 상황을 통제하고 관리하는 것도 중요하지만, 자연재해 예방과 관리 정책에 지방정부의 역할을 강화하고 협력하여 효율적으로 자연재해에 대응할 필요가 있다. 셋째, 불투수면 면적을 증가시키는 토지이용의 변화가 자연재해 피해를 가중시킬 수 있음을 확인하였다. 기후변화에 대한 적응 능력을 향상시키는데 도시계획 및 관리 정책이 중요한 역할을 할 수 있으며, 투수층을 늘리는 방향으로 추진하여 사전적으로 자연재해 피해를 저감하려는 노력이 필요하다.
자연재해 피해 결정요인을 고찰한 결과, 기후 요인의 영향력이 가장 큰 것을 확인한 만큼, 자연재해 관리 정책 수립 시 기후변화에 따른 강수의 특성을 반영하려는 노력이 필요하다. 특히, 기후변화 적응 차원에서 향후 발생 가능한 자연재해에 따른 직접피해액 추정에도 기후변화에 따른 강수특성의 변화는 반드시 고려되어야 한다. 이에 본 연구는 16개 시도 패널데이터를 구축하여 기후변화 특성을 반영한 강수 예측자료를 통해 향후 발생 가능한 자연재해 피해액의 최소값, 평균값, 최대값을 추정하였다. 추정된 자연재해 피해액을 2015년 시점의 현재가치로 환산하면, 최대 자연재해 시나리오에서 전라남도의 자연재해 피해액이 3조 6,570억 원에 이르는 것으로 예측되었다. 그 뒤로 경기도, 강원도, 전라북도의 자연재해 피해액이 최대 자연재해 시나리오에서 2조 원 이상의 피해액을 기록할 가능성이 있는 것으로 추정되었다. 2013년부터 2060년까지 발생 가능한 연간 자연재해 피해액은 최소 3조 880억 원에서 최대 12조 200억 원의 범위를 갖는 것으로 나타났다.
자연재해로 인해 산업 활동이 저하되는 등의 간접적인 파급효과에 대한 분석도 필요하다. 이에 본 연구는 앞서 추정한 직접피해액의 최소값, 평균값, 최대값으로 자연재해 시나리오를 구성하고 이를 다지역 연산일반균형모형에 적용하여 향후 발생 가능한 자연재해의 경제적 파급효과를 분석하였다. 그리고 자연재해가 경제에 미치는 부정적 영향이 불투수면 면적 저감 정책을 통해 감소할 수 있는 규모가 어느 정도인지 정책실험을 통해 비교하고 분석하였다.
분석결과, 향후 발생 가능한 자연재해로 인해 국내총생산은 최소 0.54%에서 최대 2.06%까지 감소할 수 있으며, 이는 최소 4조 6,000억 원에서 최대 17조 5,500억 원에 해당하는 규모이다. 그리고 이 금액은 2014년 국내총생산 1,342조 원(2005년 불변가격) 대비 0.34% ~ 1.31%에 달한다. 지역내총생산의 변화를 살펴보면, 호남권이 최대 6% 이상 하락하였고, 이는 6조 840억 원에 달하는 규모이다. 반면, 수도권의 지역내총생산은 불과 1.49% 하락하였지만, 금액으로는 6조 1,354억 원에 달해 절대적인 규모 측면에서는 가장 간접적인 피해가 큰 지역이었다. 지역의 산업에 미치는 영향을 살펴보면, 주로 농림수산업, 건설업, 제조업의 생산이 둔화되는 것으로 나타났다. 농림수산업은 산업의 특성 상, 자연재해로 생산지가 파괴 되면 다시 회복하는데 장시간이 소요되어 가장 크게 영향을 받는 것으로 판단된다. 한편, 불투수면 면적 저감에 따른 자연재해의 직접피해액과 간접피해액 규모의 변화를 살펴보면, 직접피해액이 6.37% ~ 7.03% 감소하였고, 이는 최소 1,900억 원에서 최대 8,280억 원에 달하는 금액이다. 지역별로는 호남권의 직접피해액 감소 규모가 5.98% ~ 6.01%로 가장 낮았다. 그리고 정책시나리오 적용에 따른 파급효과를 분석한 결과, 국내총생산이 자연재해 시나리오 대비 최대 0.18% 증가하며 1조 5,181억 원에 달하는 간접적 편익이 발생하는 것으로 나타났다. 다만, 정책시나리오에 따른 국내총생산의 증가는 기본모형의 국내총생산 수준까지 회복시키지는 못하였다. 지역내총생산도 최대 0.84% 증가하였지만, 기본모형의 지역내총생산 수준까지는 회복하지 못했다. 호남권의 지역내총생산은 최대 0.56% 증가하지만, 95% 이상 회복한 다른 지역과 비교했을 때 회복수준이 93.58%로 가장 낮았다.
결론적으로 기후 요인이 자연재해 피해 규모를 결정하는데 가장 큰 영향력을 행사하는 것을 확인하였고, 향후 자연재해로 인한 직간접피해액이 29조 원에 이를 것으로 추정되었다. 이와 같은 결과를 도출한 본 연구는 기후변화의 영향을 반영하여 직접피해액을 추정하고 다지역 다부문 연산일반균형모형에 적용한 점에서 과거 자연재해 피해액을 단일지역 다부문 연산일반모형에 적용하여 파급효과를 분석한 국내 선행연구와 차별된다. 또한 본 연구는 기후변화 적응차원에서 자연재해 관리 정책이 앞으로 나아가야할 방향을 제시하고, 중앙정부는 물론 지방정부의 자연재해 관리 정책에 간접적으로 시사점을 제공한 점에서 의의가 있다. 구체적으로 본 연구의 정책적 시사점을 살펴보면, 자연재해 관리 정책 수립 시 기후변화로 인한 영향에 대한 고려가 필수적이며, 향후 발생 가능한 자연재해 피해 규모를 고려하여 자연재해 예방 중심의 정책 전환과 투자가 필요하다는 것이다. 그리고 자연재해 피해가 클 것으로 예상되는 호남권에 대해서는 중앙정부가 사전적으로 재해피해 규모를 줄이는 정책으로 이끌고, 호남권 지방정부도 한정된 예산과 자원 내에서 효율적으로 자연재해 피해를 저감시킬 수 있는 수단들을 적극 검토하고 실행할 필요가 있다.
Natural disasters have become commonplace all over the world. Clima te change can be one of the major factors because it accompanies significant changes in precipitation, temperature, and the frequency and intensity of extreme events. In particular, as fat-tail risk increasing probability of a disaster with an extreme magnitude has expanded due to climate change, it has become more difficult to forecast magnitude and frequency of natural disaster in the future. However, as there must be a place for us to control and manage natural disaster despite of high uncertainty from climate change, it is time to respond efficiently to natural disaster by recognizing and enhancing what we can control and manage. Aiming to lead natural disaster management policy of Korea to more efficient way in terms of climate change adaptation, this study identified factors determining natural disaster damage and forecasted direct damage costs in the future by using panel data regression analysis. Also, applying the forecasted direct damage costs to a multi-regional computable general equilibrium model, it analyzed the economic impact of natural disasters.
For identifying the determining factors of natural disaster damage, this study developed panel data of 227 local administrative bodies from 2001 to 2012 and conducted panel regression analysis. Its results and policy implications are as follows. First, annual precipitation is identified as the most powerful factor increasing natural disaster damage. Considering that climate factor is not possible to be controlled and the uncertainty of precipitation trend has increased, it implies that we may face unexpected considerable damage costs if we holds a current natural disaster management policy focusing on ex-post reconstruction. Therefore, it is necessary to forecast natural disaster damage costs and its impact, and this attempt will contribute to promote a natural disaster management policy focusing on prevention. Second, it turned out that a sound financial state of the local government can reduce damage costs while an improved personal income seems to increase the costs. This result shows indirectly that role of local government is important as a key player for prevention and reconstruction in natural disaster management policy. It is still important for the central government to control natural disaster, however, it is also necessary to respond efficiently to natural disaster by enhancing the role of the local government and cooperating with the central and local governments. Third, it appeared that a change of land use increasing impervious surface area can aggravate natural disaster damage. As urban planning and management policy can play an important role ultimately to improve adaptation capacity to climate change, it is essential to try to reduce natural disaster damage preliminarily by urban planning minimizing impervious surface area.
As the result of analyzing factors determining natural disaster damage, it identified that the impact of climate factor is the largest, and the result implies that changes in precipitation due to climate change should be considered in developing natural disaster management policy. In particular, the changes in precipitation must be reflected for estimating direct damage costs in the future. This study developed balanced panel data set from 2001 to 2012 on 16 metropolitan cities and provinces in Korea and forecasted minimum, average and maximum of natural damage costs in the future by applying a future precipitation data predicted by considering climate change. Calculating the present value (base year = 2015) of the forecasted natural disaster damage costs, Jeollanam-do is expected to have damage costs of 3.6 trillion Won at maximum. The region is followed by Gyeonggi-do, Gangwon-do and Jeollabuk-do, whose damage costs are expected to be more than 2 trillion Won. The annual natural disaster damage costs from 2013 to 2060 was estimated range from 3 to 12 trillion Won.
Along with estimating direct damage costs, it is necessary to analyze indirect damage costs such as the decline of industrial activity. This study created natural disaster scenarios using the estimated minimum, average and maximum damage costs, and applied them to a multi-regional computable general equilibrium model (base year = 2005) for identifying the economic impact of natural disaster. In addition, it compared the natural disaster scenario with a policy scenario reducing impervious surface area, and examined the policy effects.
In the natural disaster scenario, gross domestic production (GDP) declined by 0.54% ~ 2.06% (4.6 ~ 17.5 trillion Won). Also, these costs are equivalent to 0.34% ~ 1.31% of GDP (1,342 trillion Won) in 2014. As gross regional domestic production (GRDP) of Honam region including Gwangju, Jeollabuk-do and Jeollanam-do dropped by above 6% (6 trillion Won), this region is expected to be the most vulnerable to natural disaster in the future. On the other hand, although GRDP of the national capital region including Seoul, Incheon and Gyeonggi-do declined by only 1.49%, but its economic costs reached 6.1 trillion Won. Therefore, the national capital region may be damaged most seriously in terms of absolute economic costs. For the impact of natural disasters to industrial activity, agriculture & fishery, construction and manufacture sectors were mainly affected. In the meantime, as the result of comparing the natural disaster scenario with the policy scenario converting impervious into pervious surface area, direct damage costs reduced by 6.37% ~ 7.03% (0.2 ~ 0.8 trillion Won). The reduced direct damage costs of Honam region was the lowest of 5.98% ~ 6.01%. For economic impact of the policy scenario, as GDP grew by 0.18% from the GDP in the natural disaster scenario, it indicated that indirect benefits of the policy is 1.5 trillion Won. However, the increase of GDP by the policy scenario was not enough to recover GDP in 2005 (base year for CGE model). Likewise, GRDP could not recover GRDP in 2005 although it increased by 0.84% at maximum. GRDP of Honam region grew by 0.56% at maximum, however, this growth contributed to recover only 93.58% of GDP in 2005 as the lowest record comparing with other regions recovery of above 95%.
In conclusion, this study identified that climate factor affects natural disaster damage the most and forecasted that total damage costs would reach 29 trillion Won including direct and indirect costs. These results suggest that the impact of climate change should be considered in developing natural disaster management policy and the focus of the management policy should change from ex-post reconstruction to prevention and investment. In addition, as Honam region is expected to be damaged most seriously in the future, the central government needs to lead its local governments to reduce natural disaster damage preliminarily. Also, the local governments in Honam region should actively consider and implement measures reducing natural disaster damage efficiently with limited budgets and resources.
Language
Korean
URI
https://hdl.handle.net/10371/124930
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Appears in Collections:
Graduate School of Environmental Studies (환경대학원)Dept. of Environmental Planning (환경계획학과)Theses (Ph.D. / Sc.D._환경계획학과)
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