바이오에탄올 생산이 미국 옥수수 시장에 미치는 영향분석

Abstract

본 연구는 최근의 옥수수 시장 변화에 바이오 에탄올 생산이 어떻게 영향을 미치고 있는지 분석하는 것을 목적으로 한다. 이를 위해 미국 옥수수 시장 구조 계량 모형을 구축하여 추정하였고 탄력성 계측 및 동태적 변화분석을 통해 바이오 에탄올 생산이 미국 옥수수 시장에 미치는 영향을 규명하였으며, 모형을 통한 예측치와 여러 변수의 가정을 기초로 향후 에탄올 생산 변동에 따른 미국 옥수수 시장 변화를 단기적으로 전망하였다. 다음과 같은 분석결과를 도출할 수 있다. 첫째, 옥수수 시장에 대한 바이오 에탄올 생산의 영향은 과거보다 증가한 것으로 나타났다. 탄력성 측정 결과, 옥수수 공급 및 수요측면 각 변수에 대한 에탄올 생산량 탄력성 추정치는 시간이 지날수록 점차 증가하고 있음을 알 수 있었으며, 이를 통해 에탄올 생산량이 옥수수 시장에 미치는 영향이 점차 증가하고 있음을 알 수 있었다. 또한 에탄올 생산에 대한 국제유가의 영향이 과거에 비해 줄어들고 있음을 알 수 있었는데, 이는 바이오 에탄올이 더 이상 국제유가의 대체제로서만 생산되지는 않음을 의미하며 에탄올 생산 변동이 직접적으로 옥수수 시장에 전해지는 영향이 증가하였음을 의미한다. 에탄올 생산은 옥수수 가격에 대해 과거에 비해 큰 상승요인으로 작용하고 있었으며, 수출 및 사료용 수요에도 큰 감소요인으로 작용하고 있었다. 둘째, 모형 추정결과 에탄올 생산은 가격 등 옥수수 시장에 유의미한 영향을 미치고 있었다. 옥수수 시장 각 변수에 대한 에탄올 생산량의 장기 탄력성 측정결과, 최근 값 기준 옥수수 가격 0.592, 옥수수 공급량 0.113, 사료용 소비 -0.144, 수출 -0.336, 기타 소비 -0.050의 결과가 도출되었다. 에탄올 생산량 변동에 따른 동태적 변화를 살펴본 결과, 에탄올 생산량 5% 변화 시, 옥수수 가격은 2016년까지 평균 2.98%, 6분기 후에는 최대 3.70%까지 변하는 것으로 나타났고, 수출은 평균 -1.04%, 6분기 후 최대 -1.26%까지 변하는 것으로 나타났으며, 사료용 소비는 평균 -0.87%로 변화율이 음(-)의 방향으로 계속 증가하는 것으로 나타났다. 셋째, 곡물연도 2012/13년까지의 향후 옥수수 시장을 전망한 결과, 미국 옥수수 가격은 2010년 이후부터 높은 수준의 균형가격이 형성될 것으로 전망되었다. 에탄올 생산은 앞으로도 지속적으로 증가하여 옥수수 소비를 계속 증가시키고, 이로써 수출은 줄어드나 사료용 소비는 지속적으로 증가할 것으로 전망되었다. 연료용 소비, 사료용 소비 증가로 전체 옥수수 소비는 증가할 것이나, 옥수수 가격이 높게 형성되고 농가 소득 안정화 정책이 강화되면서 옥수수 공급 역시 지속적으로 증가할 전망이다. 따라서 미국 옥수수 가격은 2010년 이후에는 2000년 초반에 비해 높은 수준인 부쉘당 3.60달러 수준에서 균형을 이룰 것으로 전망되었다. 본 연구의 모형과 관련된 한계점과 다음 연구를 위한 제언은 다음과 같다. 첫째, 옥수수 시장 전망 시 바이오 연료 산업의 기술 진보를 고려하지 못한 한계가 있다. 기술이 진보하게 되면, 동일한 양의 에탄올 생산에 필요한 옥수수 원료량은 줄어들 것이고, 옥수수 가격이 계속 고가에 형성된다면 대체 원료 개발 및 옥수수 원료의 효율성 개선 노력을 지속적으로 기울일 것이다. 실제로 미국 내에서는 옥수수를 대신하는 셀룰로오즈 에탄올 개발에 노력을 기울이고 있으며, 각 기업마다 생산 공정에서 옥수수 원료의 효율성을 높이기 위한 노력을 계속해서 경주하고 있다. 현재 E-85(에탄올 85% 함유) 활용에 관한 논의가 진행 중이나 E-85의 경우 자동차나 기관 엔진구조를 바꾸어야 하는 구조적인 어려움이 존재하여 연료용 옥수수의 새로운 수요 창출은 당분간 힘들 것으로 보인다. 따라서 기술진보로 인한 연료용 옥수수 소비 감소분은 옥수수 가격을 낮추는 방향으로 작용하게 될 것이다. 둘째, 모형에 투기적 수요를 고려하지 못하였다. 옥수수 전체 수요량과 공급량 증가율이 비슷한 양상을 보이고 있음에도 2008년 8월부터 급격히 하락한 옥수수 가격은 본 모형으로는 설명될 수 없는 부분이다. 2006년 이후부터 크게 유입된 투기적 자본에 대한 영향은 통계상으로 확인할 수 없으므로 이를 설명변수화하여 모형에 반영하기에는 어려움이 따른다. 따라서 영향분석 시 활용된 탄력성 측정치는 다소 과대평가되어 있을 수 있다. 우리나라 축산업은 사료용 옥수수를 거의 전량 미국에서 수입하는 실정이므로 미국 옥수수 가격을 예측하고 갑작스런 변동을 조기에 감지하는 일은 국내 축산업의 경쟁력 차원에서 상당히 중요한 과제이다. 본 연구 결과는 미국 옥수수 가격 예측 연구에 사용되는 설명변수 선정과 관련하여 큰 시사점을 준다. 옥수수 시장에 대한 에탄올 생산의 직접적인 영향이 최근 크게 증가하고 있음은 국제유가와 더불어 에탄올 생산도 옥수수 가격 예측에 유용한 설명변수로 활용될 수 있도록 하는 이론적 근거가 될 수 있다.

This paper analyzes the effect of ethanol production on the U.S. corn market. The data for the analysis is composed of quarterly data of 13 years (53 quarters) from December 1995 to February 2009. A structural model which explains the supply/demand structures of the U.S. corn market is constructed and estimated to investigate the effect of ethanol production on corn market. The elasticity of corn market variables with respect to ethanol production is obtained and dynamic changes in ethanol production are shown. Also, projections were made as to the future of the U.S. corn market using an estimation model with the exogenous variables published on U.S. government reports. The results suggest that ethanol production has a significant effect on U.S. corn market variables and the effect increases more than before. Also, it is shown that the corn equilibrium price will increase during the forecast period.