Essays on Energy Price and Consumer Behavior

Abstract

본 학위논문은 에너지 공급의 사회적 비용을 적절히 반영하는 에너지 가격 합리화 정책의 수용성과 효과성을 결정짓는 소비자 특성과 행태에 관한 세 가지 주제를 다룬다. 구체적으로 합리적인 에너지 가격 정책에 대한 소비자의 지지도를 높일 방안을 모색하고, 에너지 가격에 대한 소비자 지식 수준을 종합적으로 측정하기 위한 체계를 개발하며, 도로 수송에서의 경유 수요의 가격탄력성을 보다 정확히 추정할 수 있는 방법을 제시한다.

첫 번째 연구에서는 전력 생산으로 인한 외부비용의 내부화를 위해 도입된 기후환경요금에 대한 소비자 지불의사를 제고하기 위한 정보전략을 탐구한다. 구체적으로, 한국을 대표하는 전기소비자 총 4,214명을 무작위배정을 통해 1개의 통제집단과 4개의 처치집단으로 구분한 후, 통제집단에는 정보를 제공하지 않고, 각 처치집단에는 기후변화와 관련한 소비자의 행동특성을 고려하여 다음 정보를 제공하였다: (i) 주의 환기, 사회적 동기, 공평성 동기 자극을 위한 환경 외부비용 정보, (ii) 당파성에 의한 의사결정 편향을 완화시키기 위한 기후변화정책과 집권정당 간 무관함에 대한 정보, (iii) 기후변화정책의 효과성에 대한 불확실성을 줄이기 위한 국제적 협력을 통한 환경정책의 성공사례 정보, (iv) 사회 규범의 영향을 이용한 기후변화 대응 노력에 대한 국가간 비교 정보. 이후 기후환경요금에 대한 지불의사를 측정한 결과, 환경 외부비용 정보를 제공받은 집단의 지불의사가 통제집단에 비해 약 15% 높아 해당 정보가 외부비용 내부화에 대한 소비자 인식 개선에 효과적임이 입증되었다. 반면 그 외 정보들은 소비자 지불의사를 통계적으로 유의미하게 변화시키지 않았다. 이질성 분석 결과, 이는 정보 제공이 중도층의 지불의사를 높인 반면 보수층의 지불의사를 낮추고, 진보층의 지불의사에는 유의하지 않은 효과를 미치기 때문임을 발견하였다. 또한, 정치 성향에 따른 이질적인 처치효과는 기후환경요금에 대한 사전 지식이 부족한 집단에 의해 주도된다는 새로운 실증적 증거를 제시하였다. 이 연구는 외부비용을 반영하는 에너지가격의 지지도에 미치는 소비자의 다양한 행동특성의 인과적 효과를 비교분석하고, 기저의 메커니즘에 대한 설명을 제공했다는 점에서 의의를 지닌다.

두 번째 연구에서는 전기 가격에 대한 소비자의 지식을 측정하는 종합적 지표인 "전기가격 문해력(electricity price literacy)" 개념을 개발한다. 문헌으로부터 에너지 가격에 대한 소비자의 지식은 에너지 가격에 따른 소비 행태 및 사회적 비용 반영 가격정책에 대한 지지도의 주요 결정요인임이 알려져 있다. 그러나 개별 연구마다 소비자 지식의 정의 및 측정 방법이 다르기 때문에 서로 다른 연구 결과를 비교하기 어려우며, 이에 따라 일반적 함의를 이끌어내기도 어렵다. 본 논문에서는 현존하는 다양한 전기요금제도를 포괄할 수 있는 유연한 함수 형태를 통해 전기요금제도를 표현한 후, 이를 (i) 총 요금액, (ii) 요금 구조, (iii) 요금 구성 요소의 세 가지 영역으로 체계화하여 각 영역별 지식을 측정하는 체계를 수립함으로써 연구 간 비교 가능성을 향상시켰다. 또한, 이러한 체계를 한국 사례에 적용하여 전기가격 문해력 측정의 전 과정을 제시하였다. 이 체계에 따라 설문 개발 후, 총 4,214명의 대표 표본을 대상으로 설문 조사 결과, 전기가격 문해력의 영역별로 소비자의 지식수준이 상이하게 나타났으며, 소비자의 전기 관련 행동에서도 차등 효과가 나타났다. 이러한 연구 결과는 전기가격 지식의 측정에 있어 종합적이고 다차원적으로 구성된 지표의 필요성을 함의하며, 또한 목표로 하는 소비자 행동 변화에 따라 특정 영역의 지식이 요구된다는 정책적 시사점을 제공한다.

세 번째 연구에서는 도로 수송 부문에서 대기오염물질 증가의 주요 원인으로 지목되어 온 경유 우대 세제 개편 시 고려해야 할 요인으로, 도로 수송의 대표 연료이자, 밀접한 대체 관계에 있는 휘발유와 경유 간 상대가격 구조에 따른 경유 소비 행태의 변화를 분석하였다. 구체적으로 유럽 24개국의 1990-2020년 패널자료를 이용하여 경유와 휘발유 간 상대가격에 따른 수송용 경유 수요의 자기가격탄력성의 변화를 분석하였다. 분석 결과, 휘발유 대비 경유의 상대가격이 증가할 때, 경유 수요의 자기가격탄력성(절댓값)이 경제적 및 통계적으로 유의하게 증가하다가 감소하는 구간이 존재함을 밝혀내었다. 이는 기존 문헌에서 주목하지 않은 경유와 휘발유 간 대체 관계가 경유 수요의 자기가격탄력성의 중요한 결정요인임을 시사한다. 이러한 결과는 경유 가격 조정을 통해 경유 소비를 줄이는 것을 목표로 하는 환경정책 설계에 있어 대체 연료 간 상대가격을 고려함으로써 정책 효과를 보다 정확하게 예측할 수 있음을 함의한다.

전 세계적으로 지속가능한 에너지체계로의 전환을 위해 에너지수요관리가 적극 추진되며, 효과적인 정책수단으로써 에너지 가격체계의 개편이 이루어지는 상황에서, 본 논문은 에너지가격개편의 수용성과 효과성을 높이는 소비자 특성과 행태에 대해, 전통경제학과 행태경제학에 근거하여 실험 및 실증분석을 통해 고찰해 보았다. 본 연구결과는 사회적 비용을 반영하는 에너지 가격 정책 수립과 집행에 있어 주요 자료로 활용될 수 있다는 점에서 의의가 있다고 하겠다.

This dissertation contains three papers discussing energy pricing policies that reflect the social costs of energy supply and consumer behaviors.

The first paper, titled Promoting Willingness to Pay for Climate Change and Environmental Charge' in Electricity Tariff: Evidence from a Randomized Survey Experiment, analyzes causal effects of various non-price-based information on public support for environmental pricing by conducting a randomized survey experiment on a nationwide sample of over 4,000 electricity consumers in Korea. Based on the previous research on public beliefs about climate change, four informational strategies are developed: (i) Information about environmental external cost of electricity production with an emphasis on how much current payment covers total environmental external cost, (ii) Information about climate policies that are passed with bipartisan support, (iii) Information about successful implementation of environmental policy through collective actions, such as the Montreal protocol, and (iv) Cross-country comparison information of GHG emissions levels and climate change mitigation efforts. This study finds that providing environmental external cost information substantially raises consumers willingness-to-pay for environmental charge - by 15% compared to the control group receiving no information. The rest of the information show small and insignificant effects. Heterogeneity analysis reveals that respondents political affiliation may attribute to these overall null-effects by canceling out conservatives backfiring and neutrals increase in their willingness-to-pay. Furthermore, this paper provides new empirical evidence that suggests consumers having inaccurate knowledge about environmental charges as a potential driver of this political divide. These findings have important implications for energy policies as they identify key behavioral traits of consumers that influence their support for environmental pricing and explore the mechanisms underlying changes in such support.

The second paper, titled A Framework for Measuring Electricity Price Literacy: Application to South Korea, develops a comprehensive measure of consumer knowledge of electricity prices, referred to as Electricity price literacy. Consumers knowledge of electricity prices and its effect on their consumption behaviors have been widely studied, yet the direct comparison and generalization of these findings are challenging due to variations in definition and survey items used for measurement. To bridge this gap, this study introduces a functional form to represent electricity price systems and systematizes it into three knowledge domains: (i) total bill amount, (ii) rate structure and (iii) rate components to enhance comparability across studies. To demonstrate the practicality, this study applies the proposed framework to South Korea and conducts an online survey on a nationally representative sample of 4,214 electricity consumers. The findings reveal variations in electricity price literacy across different domains and demonstrate that domain-specific knowledge has a differential impact on respondents' electricity-related behaviors. These results emphasize the importance of a comprehensive knowledge scale and suggest that targeted interventions focusing on domain-specific knowledge are necessary to drive desired changes in consumer behavior.

The third paper, titled Variations in Price Elasticities of Diesel Demand by Relative Prices between Motor Fuels: Evidence from 24 European Countries, analyzes whether and to what extent the own-price elasticities of diesel demand vary with the relative price of diesel to gasoline, which are two main fuels for road transportation and have a close substitution relationship. Using both the Reduced-form and Almost Ideal Demand System (A.I.D.S.) models based on panel data from 24 European countries for the period 1990 to 2020, this study finds different responses to changes in price contingent upon different relative price levels. Specifically, the price elasticity value reaches its peak when the relative price approaches one, and then experiences a significant decline. These findings identify the relative price as a key determinant of the own-price elasticities of diesel demand, which has been largely overlooked in the literature. They also suggest that policy-makers can improve the accuracy of predicting outcomes of diesel taxation policies by taking account of relative price.

Within the context of the global transition towards sustainable energy systems, which prioritizes energy demand management and energy price system reforms as effective policy instruments, the collective findings of these papers offer valuable insights for the design and implementation of energy price policies that appropriately reflect social costs.