베이지안확률변경분석을 이용한 국내 철강기업의 에너지효율성 분석

Estimating the Energy Efficiency of Korean Steel Companies Using Bayesian Stochastic Frontier Analysis

철강기업은 생산과정의 특성상 온실가스를 많이 배출한다. 따라서 기후변화 대응 측면에서 국내 철강기업의 에너지효율성(Energy Efficiency) 개선은 매우 중요한 사안이라 할 수 있다. 철강기업의 에너지효율성 개선을 위한 효과적 관리의 출발점은 철강기업의 에너지효율성을 객관적으로 측정하는 것이다. 이와 관련된 이전 연구들은 주로 일반적인 확률변경분석(Stochastic Frontier Analysis)을 적용하여 철강기업의 에너지효율성을 추정하였다. 한편, 베이지안 추론(Bayesian Inference)을 확률변경분석에 접목시킨 베이지안확률변경분석(Bayesian Stochastic Frontier Anaysis)은 모수의 불확실성을 고려함으로 더 정확하고 유연한 추정치를 제공한다는 장점을 갖고 있다. 이러한 장점에도 불구하고 베이지안확률변경분석을 적용하여 국내 철강기업의 에너지효율성을 분석한 연구는 전무하다. 이러한 상황에서 본 연구는 처음으로 베이지안확률변경분석을 적용하여 국내 철강기업을 대상으로 에너지효율성을 분석하고자 하였다. 구체적으로 깁스샘플링(Gibbs Sampling) 기법을 적용하였으며 22개 국내 주요 철강기업의 2011~2019년까지의 에너지효율성을 추정하였다. 본 연구의 주요 결과는 다음과 같다. 첫째, 최적의 효율성을 1이라고 했을 때, 철강기업의 전체 평균 에너지효율성은 0.5450이었다. 둘째, 2011년부터 2013년 까지 분석대상 철강기업의 연도별 평균 에너지효율성은 개선되는 추세를 보였고 2013년 정점을 보인 후 감소추세를 보였다. 셋째, 각 기업별 평균 에너지효율성을 비교해 보았고 0.8 이상의 비교적 높은 에너지효율성을 보인 기업들을 확인하였다.

Steel companies, due to their production processes, emit a large amount of greenhouse gases. Therefore, improving the energy efficiency of them is a very important issue in responding to climate change. The starting point for effective management of energy efficiency improvements in steel companies is the objective measurement of their energy efficiency. Previous studies primarily utilized traditional Stochastic Frontier Analysis to estimate the energy efficiency of steel companies. Meanwhile, Bayesian Stochastic Frontier Analysis, which incorporates Bayesian Inference into Stochastic Frontier Analysis, offers the advantage of more accurate and flexible estimates by considering the uncertainty of parameters. Despite the advantages, there has been no research applying Bayesian Stochastic Frontier Analysis to analyze the energy efficiency of Korean steel companies. This study is the first to apply Bayesian Stochastic Frontier Analysis to Korean steel companies, using the Gibbs Sampling technique to estimate the energy efficiency of 22 major Korean steel companies from 2011 to 2019. The key findings of this study are as follows: First, the overall average energy efficiency of steel companies is 0.5450. Second, from 2011 to 2013, the yearly average energy efficiency of the steel companies analyzed shows an improving trend, peaking in 2013, followed by a decreasing trend. Third, a comparison of average energy efficiency across individual companies reveals the firms with relatively high energy efficiency, exceeding 0.8