Journal of the Korean Data Analysis Society (October 2018) Vol. 20, No. 5, pp. 2383-2395 국제원유가격과국내석유제품가격의관계 : 웨이블릿기법을이용한유가정보공개서비스도입전후비교분석 * 이연정 1, 이윤정 2, 윤성민 3 1) 요약 본연구에서는 2008 년 4 월중순부터도입된오피넷서비스개시전후의국제원유가격과국내석유제품가격간의관계를웨이블릿분석기법을이용하여분석하였다. 전체분석기간은 1998 년 5 월 1 일부터 2017 년 12 월 31 일까지로오피넷서비스개시를기준으로이전과이후기간으로나누어분석하였다. 주요분석결과를보면, 오피넷서비스도입이전에비해도입이후국제유가와국내석유제품가격변화간의상관관계가증가한것으로나타났다. 단기에서도두변수들간의상관관계가증가하였다는것은유가정보공개서비스가도입된이후국내석유제품소매시장이국제유가변화에보다신속히반응하여가격을조정하고있다는것을의미한다. 또한오피넷서비스개시이전에도단기에서장기로갈수록국제유가와국내석유제품간의상관관계가높아지는것으로나타났다. 이는오피넷서비스도입여부와관계없이단기에비해장기일수록국내석유제품가격이국제원유가격변화에대응하여높은상관관계를가진다는것을의미한다. 하지만장기에서의상관관계의강도는오피넷서비스개시이전에비해개시이후에더강하게나타났다. 주요용어 : 국제원유가격, 국내석유제품가격, 오피넷, 웨이블릿분석. 1. 서론 우리나라의석유제품가격에대한공개는 1997 년 1 월부터정부가석유제품의유통단계별최고가격고시제를폐지하면서부터시작되었다. 최고가격고시제란정부가고시한각종석유제품들의최고가격이상으로의판매행위만규제하고그이하로판매하는것에대해서는관여하지않는것으로, 최고가격고시제가시행되던시기에는정유사, 대리점, 주유소등석유사업자가판매하는석유제품가격에대한공개가이루어지지않았다. 하지만석유제품가격자유화이후정부는소비자보호, 석유시장의투명성제고등을위해석유제품가격을조사하여공개하기시작하였다. 석유제품가격조사의초기에는주요석유제품에대한석유사업자의지역별판매가격을표본조사한뒤보고서형태로발표하였다. 이후 2000 년대중반부터지속된고유가, 석유제품가격에대한국민들의관심증대, 물가안정목표를위한정책의일환으로, 정부는 2008 년 4 월 15 일부터전국주유소의석유제품판매가격을금융통신망 (VAN) 을통해실시간으로조사하여공개하는오피넷 (www.opinet.co.kr) 서비스를개시하였다. * 이논문은 2017년대한민국교육부와한국연구재단의지원을받아수행된연구입니다 (NRF-2017S1A5B8057488). 1 ( 제1저자 ) 46241 부산시금정구부산대학로 63, 부산대학교경제통상연구원연구원. E-mail : yeonjeong@pusan.ac.kr 2 46241 부산시금정구부산대학로 63, 부산대학교경제통상연구원연구원. E-mail : leeyj01@gmail.com 3 ( 교신저자 ) 46241 부산시금정구부산대학로 63, 부산대학교경제학부교수. E-mail : smyoon@pusan.ac.kr [ 접수 2018년 9월 4일 ; 수정 2018년 10월 10일 ; 게재확정 2018년 10월 13일 ]
2384 이연정, 이윤정, 윤성민 오피넷서비스는국내석유제품판매가격을공개함으로써석유사업자간가격경쟁을유도하여석유제품가격안정화도모, 가격비교를통한소비자이익극대화, 수집된정보를정부정책에활용하여장기적으로석유유통구조개선에기여하도록하는것을주된목표로하고있다. 실제로오피넷서비스가시작된직후휘발유, 경유등석유제품가격이저렴한주유소에주유를위해늘어선차량들의모습이뉴스에등장하는등소비자들이이를적극적으로활용하는모습을보였다. 만약오피넷서비스개시이전에비해서비스개시이후국내주유소에서판매되는석유제품가격이국제유가변화에더욱민감하게반응한다면, 이는정보공개제도도입후국제원유시장의가격정보가국내석유제품소매시장으로보다빠르게잘전달되고있다는것으로볼수있다. 이는국내대형정유사들이국제유가하락시초과마진을얻기위해높은가격을유지하기보다는시장점유율을유지하기위해석유제품가격을낮추는전략을취하는것으로도해석할수있다. 따라서오피넷서비스의개시이후국제유가와국내석유제품가격간의상관관계가높아졌다는것은국내석유제품유통시장의효율성이보다개선된것을의미한다. 또한국제유가의하락시와상승시에국내석유제품의가격변화가비대칭적으로나타난다는 Rockets and feathers hypothesis(bacon, 1991) 현상이완화된것으로도볼수있다. 국제유가와국내석유제품가격간의관계에관한기존의국내외연구들은분석대상, 표본기간등에따라상이한결과를보이고있다 (Bacon, 1991; Borenstein, Shepard, 1996; Kaufmann, Laskowski, 2005; Shin, 1994; Bachmeier, Griffin, 2003; Na, 2002; Kim, Moon, 2004; Kim, Won, 2009; Koh, 2013). 그리고최근의국내연구중국제유가와주가, 거시경제변수간의관계를분석한예는다수있으나, 국내석유제품가격과의관계를직접적으로분석하고있는예는상대적으로드물다 (Kang, 2014; Lee, Hong, 2015; Park, Chang, 2016; Won, Jung, 2018). 기존연구들중대표적인예로, Bacon(1991) 의연구에서는영국의휘발유소매가격과국제휘발유현물가격간의관계분석을통해국제유가와국내석유제품가격변화간의비대칭현상을처음으로확인하였다. Kaufmann, Laskowski(2005) 는오차수정모형을이용하여국제유가와미국의자동차휘발유가격변화에서는비대칭성이거의없으며, 국제유가와미국의가정용난방유가격변화에는비대칭성이존재함을확인하였다. Bachmeier, Griffin(2003) 의연구에서는주별자료를이용하는경우국제유가와석유제품가격간의비대칭성이확인되었으나, 일별자료에서는비대칭성이없다고보고하였다. 기존의국내연구중 Kim, Moon(2004) 은국내유가자유화이후의월별자료를이용하여국제유가에대한국내석유제품가격의비대칭적조정반응을확인하였다. Kim, Won(2009) 은국내유가자유화초기에국제유가와석유제품가격간의비대칭성이존재하는것을발견하였다. Koh(2013) 의연구에서는오피넷서비스개통전후의국내석유제품가격과국제유가와의대칭성을지역별로구분하여분석하고있으며, 오피넷서비스개통이후두변수들간의비대칭성이완화되었다는결론을제시하고있다. 한편기존연구의상당수는국제유가와국내석유제품가격간의관계는분석대상기간, 표본자료의빈도, 시차등에민감하게반응할수있음을지적하고있어, 기존의분석방법과는다른방식으로접근할필요가있다. 본연구에서는웨이블릿분석기법을이용하여오피넷서비스의개시로인해국내석유제품가격이국제유가의변화를얼마나잘반영하고있는지는실증적으로분석하고자한다. Lee et al.(2015) 의연구에서도제시했던바와같이, 웨이블릿분석을이용하면변수들간의관계를시간영역과빈도영역에서모두관찰할수있다는장점이있다. 만약오피넷서비스개시이후주유소에서판매되는휘발유, 경유가격과국제유가의상관관계가높아진다면, 이는석유사업자와소비자간의정보비대칭성이개선된결과로볼수있다. 또한국내주유소에서판매되는석유제품들의가격변
국제원유가격과국내석유제품가격의관계 2385 화가국제유가의변화에민감하게반응하면서효율적으로작동하고있는것으로해석할수있다. 본연구의구성은다음과같다. 2 장에서는실증분석에서사용된웨이블릿모형에대해구체적으로설명한다. 3 장에서는오피넷서비스개선전후의국제유가변화와국내석유제품가격변화의관계를분석한다. 마지막으로 4 장에서는실증분석의결과를종합하여본연구의결론을제시한다. 2. 분석모형 웨이블릿변환 (WT; wavelet transform) 은빈도 ( 주파수 ) 영역에서시계열을분석하기위해사용하는방식의하나로푸리에변환 (Fourier transform) 의한계를극복하기위해도입되었다. 웨이블릿분석은모웨이블릿함수 (mother wavelet function) 이라고불리는기저함수 (basis function) 를이용하여시간과빈도 ( 주파수 ) 영역의특징을동시에파악한다 (Percival, Walden, 2000; Genҫay et al., 2002). 모웨이블릿함수의가장중요한특징은시간에따른변화가무한한것이아니라특정기간동안에만나타나는유한에너지공간 (finite energy space) 을가진함수라는점이다. 구체적으로분석대상신호 ( 혹은시계열 ) 를, 모웨이블릿함수를 이라할때, 는다음과같은조건을만족한다 (Percival, Walden, 2000). (1) 식 (1) 은허용가능조건 (admissibility condition) 으로, 일때 이 0 으로빠르게수렴함을의미한다 (Grossmann, Morlet, 1984; Mallat, 1998). 이때 는 의푸리에변환을의미하며, 는 빈도혹은주파수 (frequency) 함수로시간단위로측정한순환주기 (period) 를 라할때, 을만족한다. (2) 식 (2) 는 의평균이 0(zero) 이라는조건으로, 을만족하기위해서는 이라는 제약조건이부여되어야한다. (3) 식 (3) 은웨이블릿함수는유한한에너지를가지고있으며, 그값은 1 이라는것을의미한다. 이러한조건들로인해웨이블릿함수는일반적인사인 (sine), 코사인 (cosine) 함수와달리 0 으로벗어난움직임이무한이지속되지않고일정기간에만국한되게된다. 한편모웨이블릿함수가이전 (translation) 과척도조정 (scaling) 요인에의해 만큼이전되고, 만큼팽창 ( 또는축소 ) 된특정웨이블릿함수 (particular wavelet function) 는다음식 (4) 과같이 나타낼수있다. (4) 위특정웨이블릿함수에본연구의분석대상인국제유가와국내석유제품가격을투영 (projection) 하면식 (5) 와같은연속웨이블릿계수 (continuous wavelet coefficients) 를얻을수있다.
2386 이연정, 이윤정, 윤성민 (5) 웨이블릿분석은기본적으로연속웨이블릿변환 (CWT; continuous wavelet transform) 에서출발하나분석시요구되는계산량이많아, 실제적용시에는이산웨이블릿변환 (DWT; discrete wavelet transform) 을이용하는것이일반적이다. 이를위해시간 - 빈도평면 (time-frequency plane) 에서척도조정 (scaling) 요인 과이전 (translation) 요인 을샘플링 (sampling) 하는방식을적용할수있다 (Percival, Walden, 2000; Genҫay et al., 2002). 구체적으로 와 는정수값을가진이산적샘플링을위한모수라고할때, 특정 DWT 함수 (partial DWT function) 는다음식 (6) 으로나타낼수있다. (6) 이때, 이며, 가증가함에따라척도가조정되고이전이이루어진다. 본연구에서는 DWT 중최대중첩이산웨이블릿변환 (MODWT; maximal overlap DWT) 을이용한다. 일반적인 DWT 과달리 MODWT 는 이지만 로이전요인이 혹은척도에의존하지않는특징이 있다. 따라서 DWT 에서는필요한자료의수 의배수가되어야하는것과달리, MODWT 에서는분석자료의수에제약이존재하지않는다 ( 예를들어, 는척도의수준 (order) 으로만약 이면 전체자료의수는 의배수가되어야함 ). MODWT 를통해얻어지는웨이블릿계수들은일종의필터 (filter) 역할을한다. 즉척도를달리하여여러번의필터링과정을거치면서분석대상신호가분해되는데, 이때근사웨이블릿 (approximation wavelets) 은저대역필터 (low-pass filter) 로추세와같은저진동수성분을포착하고, 상세웨이블릿 (details wavelets) 는고대역필터 (high-pass filter) 로불규칙한잡음 (random noise) 과같은고진동수성분을포착하게된다. Figure 1 은분석대상신호 를저대역필터 와고대역필터 로분해해가는과정을나타내고있으며, 4 단계의필터링과정을거쳐최종적으로 4 개의상세웨이블릿 (,,, ) 과 1 개의근사웨이블릿 ( ) 으로분해된형태를보여주고있다. Figure 1. Wavelet decomposition using Pyramid algorithm 본연구에서는국제유가와국내석유제품가격간의관계를분석하기위해두시계열자료의교차웨이블릿스펙트럼 (cross-wavelet spectrum), 웨이블릿상관관계 (wavelet correlation), 웨이블릿교차상관관계 (wavelet cross-correlation) 를추정하였다. 교차웨이블릿스펙트럼 은 CWT 를통
국제원유가격과국내석유제품가격의관계 2387 해도출하며, 다음식 (7) 과같이나타낼수있다. (7) 이때 는주어진각시간 - 빈도평면에서의두시계열자료, 의공분산이며, 와 는, 의연속웨이블릿계수를의미한다. 교차웨이블릿스펙트럼은각시 간 - 빈도평면에대한동시적상관계수를나타냄으로써, 두시계열자료들사이의동조화 (co-movement) 를확인할수있다는장점이있다. 웨이블릿상관관계 (wavelet correlation) 와웨이블릿교차상관관계 (wavelet cross-correlation) 는 MODWT 를통해도출하였다. 웨이블릿상관관계 는식 (8) 과같이해당척도 에서 의두시계열자료, 의웨이블릿분산과공분산을이용하여추정한다. 웨이블릿교차상관관계는해당척도에서시간의변화에따른상관관계의변화를나타내며, 두자료들간의지연 - 선도관계 (lead-lag relation) 를나타낸다. (8) 이상과같이본연구에서는연속적, 이산적웨이블릿변환을모두활용하여, 오피넷서비스개시전후의국제유가와국내석유제품가격간의관계를분석하고오피넷서비스개시가국내석유제품소매시장에미친효과를파악하고자한다. 3.1. 분석자료 3. 실증분석 본연구에서는국제유가와국내석유제품간의관계를분석하기위해오피넷서비스개시시점을기준으로전과후의자료를구성하였다. 구체적으로분석기간은 1998 년 5 월 1 일부터 2017 년 12 월 31 일까지이며, 오피넷서비스개시일인 2008 년 4 월 15 일을기준으로전후각각 507 개의주별자료로구성하였다. 분석대상인국제유가는브렌트원유 (Brent) 현물가격을이용하였으며, 해당기간동안의주별평균환율을적용하여원화로환산하였다. 브렌트유는미서부텍사스중질유 (WTI), 두바이산원유와함께세계 3 대원유중하나다. WTI 는품질등급이높지만미국내에서만유통되고, 두바이산원유는품질등급이다소낮으며아시아지역에서선호되는편이다. 브렌트유는품질등급이 WTI 와두바이산원유의중간정도이며전세계에공급되는원유라는점에서국제유가를대표하기에적절하다. 국내석유제품가격은국내주유소에서판매하는보통휘발유 (gasoline) 와차량용경유 (diesel) 의전국평균가격을이용하였다. 웨이블릿분석모형을적용하기위해모든자료는로그차분 (log difference) 하여사용하였다. 국제유가와국내석유제품가격의기초통계량은 Table 1 에제시되어있다. 분석기간동안의국제유가변화율, 국내석유제품가격변화율의평균 (mean) 은모두 0 에가까우며, 오피넷서비스개시이전기간의표준편차 (std. dev.) 가서비스개시이후및전체기간에비해약간높은편이다. 왜도 (skewness) 는분석자료와기간에따라분포가오른쪽으로긴꼬리를가진양 (+) 혹은왼쪽으로긴꼬리를가진음 (-) 의값을가지고있으나, 0 에서크게벗어나지않고있다. 대신모든자료에서첨도가높게나타났으며, Jarque-Bera 검정의귀
2388 이연정, 이윤정, 윤성민 무가설을기각하고있다. 따라서전체기간및오피넷서비스개신전, 후의국제유가와국내석유제품가격의변화율은비교적좌우대칭적이며정규분포보다뾰족한형태의분포를가지고있다고볼수있다. Table 1. Descriptive statistics Obs. Mean Std. Dev. Skewness Kurtosis Jarque-Bera Whole period 1,013 0.00056 0.02293-0.28349 5.75286 333.4337*** Brent Before 506 0.00145 0.02464-0.67086 5.07077 128.3608*** After 506-0.00033 0.02109 0.29480 6.87910 324.5781*** Whole period 1,013 0.00043 0.00506 1.12410 17.3221 8871.174*** Gasoline Before 506 0.00100 0.00595 1.25951 15.8808 3631.818*** After 506-0.00015 0.00391-0.12507 9.38295 860.2981*** Whole period 1,013 0.00017 0.00348 0.94159 15.9386 7215.62*** Diesel Before 506-0.00015 0.00391-0.12507 9.38295 860.2981*** After 506-0.00008 0.00372-0.57842 9.03989 797.3403*** Note: *** indicates significance at the 1% level. 3.2. 분석결과 본연구에서는웨이블릿기법을이용하여오피넷서비스도입전후의국제유가변화율과국내석유제품가격변화율간의관계를분석하였다. Figure 2 의 (a) 와 (b) 는각각브렌트원유와국내주유소에서판매하는보통휘발유및차량용경유, (c) 는보통휘발유와차량용경유와의교차웨이블릿스펙트럼을나타내고있다. 각그림의정가운데실선은오피넷서비스가개시된시점으로, 이를기준으로왼쪽편은오피넷서비스개시이전, 오른쪽편은오피넷서비스개시이후의교차웨이블릿스펙트럼을보여준다. 세로축은웨이블릿스케일로, 각숫자는그에해당하는주 (weeks) 를의미한다. 따라서그림의위쪽은두변수들의단기적인동학을, 아래쪽으로갈수록장기적인동학을나타낸다. 그리고두변수들간의교차웨이블릿스펙트럼값이 1 에가까울수록밝은색으로표시되며, 이는두변수들간에동조화 (co-movement) 가높다는것을의미한다. 반대로교차웨이블릿스펙트럼값이 0 에가까울수록어두운색으로표시되며, 두변수들간의동조화가낮다는것을의미한다. 교차웨이블릿스펙트럼값은 CWT 를이용해도출하며, 본연구에서는웨이블릿조건을충족시키는여러함수중 Goupillaud et al.(1984) 에의해제시된 Morlet 웨이블릿함수를모함수로이용하였다. Figure 2 의 (a) 와 (b) 를보면, 각그림의위쪽에비해아래쪽으로내려갈수록밝은색부분이많아졌음을확인할수있다. 이는단기보다장기로갈수록국제유가변화율과국내석유제품가격변화율간의동조화정도가강하다는것을의미한다. 그리고오피넷서비스개시이전기간을나타내는왼쪽편에비해개시이후기간을나타내는오른쪽편에서밝은색으로표시되는부분이많다는것을확인할수있다. 이는오피넷서비스개시이후국제유가와주유소에서판매하는국내석유제품가격간의동조화수준이높아졌음을의미한다. 구체적으로두변수들의약 8 주주기의움직임을의미하는세로축의 8 을기준으로시간의흐름에따른교차웨이블릿스펙트럼을보면, 왼쪽에서오른쪽으로갈수록교차웨이블릿스펙트럼값이높게나타나밝은색으로표시되는영역이많다는것을알수있다. 하지만약 2 주, 4 주주기와같이보다짧은주기의움직임을의미하는 2, 4 스케일에서는오피넷개시전과후의교차웨이블릿스펙트럼값은크게차이를보이지않고, 전체적으로동조화정
국제원유가격과국내석유제품가격의관계 2389 도가낮게나타났다. 이는오피넷서비스가도입되었다고해도단기적으로는국제유가변화에맞춰즉각적으로국내석유제품가격이변화하지는않는다는것을의미한다. (a) Brent and gasoline (b) Brent and diesel (c) Gasoline and diesel Figure 2. Cross-wavelet spectrum
2390 이연정, 이윤정, 윤성민 한편 Figure 2 의 (c) 는국내보통휘발유와차량용경유의가격변화율간의관계를보여주고있다. 흥미로운점은오피넷서비스개시이후국내주유소에서판매하는석유제품가격들간의동조화정도가장기뿐아니라단기에서도매우높다는것이다. 이는정보공개시스템도입이후국제유가의변화에맞춰보통휘발유와차량용경유의주유소판매가격이이전에비해보다신속히변함에따라국내석유제품들간의동조화가높아진것으로볼수있다. 즉일반적으로주유소에서는보통휘발유와차량용경유를함께취급하고있으므로, 주유소사업자가국제유가변화에따라자신이판매하는두제품의가격을유사한비율로증가혹은감소시킨다는것을의미한다. 한편그림이나타내는바와같이오피넷서비스개시이전에도약 32 주이상의장기에서는두석유제품가격변화간에높은동조화를보였다. 하지만오피넷서비스개시이후에는약 2 주정도의단기스케일에서도국내석유제품가격들간의동조화정도가높아, 밝은색으로표시된영역이많다는것을확인할수있다. Figure 2 의교차웨이블릿스펙트럼은두변수들간의동조화정도를일종의등고선과같은형태로보여준다는장점이있으나, 각스케일에해당하는상관관계를직관적으로확인하기어려운면이있다. 본연구에서는스케일에따라두변수들간의상관관계가어떻게달라지는지확인하기위해 MODWT 를이용하였다. 분석에이용된모함수는최소비대칭 (least asymmetric) Daubechies 웨이블릿필터중 8 개의계수로이루어진 LA(8) 을이용하였으며, 구체적인분석결과는 Figure 3 에서제시하고있다. Figure 3 의 (a), (b), (c) 에서왼쪽은오피넷서비스개시이전, 오른쪽은오피넷서비스개시이후의두변수들간의웨이블릿상관계수를나타내고있다. 점으로표시된실선은해당스케일에서의웨이블릿상관계수값을의미하며, U 와 L 이표시된실선은유의수준 95% 에서의최대값과최소값을의미한다. Figure 3(a) 에서국제유가인브렌트유와국내보통휘발유가격변화간의웨이블릿상관계수를보면, 약 2 주, 4 주, 8 주, 16 주주기의움직임에서오피넷서비스도입이전상관계수는 0.0528, 0.0027, 0.3901, 0.4206 으로변화하며오피넷서비스도입이후상관계수는 0.1080, 0.3462, 0.4934, 0.7307 로변화한다. 모든시간스케일에서오피넷서비스도입이전에비해도입이후두변수들간의웨이블릿상관계수가증가하였다는것은오피넷서비스도입이후국내주유소에서판매되는보통휘발유가격변화가국제유가의변화에보다신속하게반응하고있다는것을의미한다. Figure 3(b) 에제시된국제유가와차량용경유간의상관계수도 Figure 3(a) 와유사하게나타났다. 구체적으로스케일이증가할때, 오피넷서비스도입이전상관계수는 0.0283, 0.0202, 0.0455, 0.3819 로변화하며오피넷서비스도입이후상관계수는 0.1060, 0.4027, 0.5327, 0.7305 로변화한다. 한편 Figure 3(c) 에나타난바와같이국내주유소에서판매되는보통휘발유와차량용경유간의상관계수는국제유가와의상관계수에비해오피넷서비스도입이전에도높게나타났다. 그리고국내보통휘발유와경유의웨이블릿상관계수는약 2 주, 4 주, 8 주, 16 주주기의움직임에서오피넷서비스개시이전각각 0.6460, 0.7500, 0.7135, 0.7902 에서개시이후각각 0.8995, 0.9345, 0.8901, 0.9392 로모든스케일에서증가하였음을볼수있다. 이는앞서설명한바와같이, 오피넷서비스개시로인해정보공개가강화되고정보의비대칭성이완화되어두석유제품에동시적이며동일한방향의가격조정이나타날가능성이높아졌다는것을의미한다. 이러한결과는오피넷서비스의도입으로인해주유소사업자가경쟁업체의가격및석유제품시장의변화에따라가격조정전략을취하지않았을때이윤이감소할수있는상황에놓여있기때문으로도볼수있다. 따라서오피넷서비스개시이후석유제품소매시장이정보에더욱민감해졌으며, 보다효율적으로움직이고있다고해석할수있다.
국제원유가격과국내석유제품가격의관계 2391 Figure 3 의웨이블릿상관관계는스케일별로동시차에따른상관관계를나타내고있지만, 해당스케일에서시차에따른두변수들간의상관관계를보여주진못한다. 본연구에서는 Figure 4 와같이오피넷서비스개시이후의변수들간교차웨이블릿상관관계를확인하였다. Figure 4 의교차웨이블릿상관관계에서는각스케일에서의동조화크기뿐아니라시차에따른두변수의상관관계를확인할수있게해준다는특징이있다. 교차웨이블릿상관관계의결과에서가장높은상 (a) Brent-gasoline: Before (left side) and after (right side) the OPINET system (b) Brent-diesel: Before (left side) and after (right side) the OPINET system (c) Gasoline-diesel: Before (left side) and after (right side) the OPINET system Figure 3. Wavelet correlation
2392 이연정, 이윤정, 윤성민 (a) Brent and gasoline (b) Brent and diesel (c) Gasoline and diesel Figure 4. Wavelet cross-correlation after the OPINET system
국제원유가격과국내석유제품가격의관계 2393 관관계를보이는구간이동시차 ( ) 가아니라면, 이는두변수들간에선도 - 지연관계 (lead-lag relation) 가있는것으로볼수있다. 본연구의분석결과를보면, 오피넷서비스도입이후에도국제유가와국내석유제품가격간에는선도 - 지연관계가존재하는것으로나타났다. Figure 4 의 (a), (b) 의 Level 3( 약 8 주주기 ) 과 Level 4( 약 16 주주기 ) 와같이교차웨이블릿상관관계가가장높게나타나는구간이왼쪽으로약간치우쳐있다는것은국제유가변화가국내주유소에서판매되는보통휘발유와차량용경유가격변화를선도한다는것을의미한다. 하지만 Figure 4 의 (c) 와같이국내보통휘발유와차량용경유간의교차웨이블릿상관관계에서는동시차에서가장높은상관관계를보였다. 따라서국내석유제품가격변화간에는선도 - 지연관계가없는것으로해석할수있다. 본문에서모두제시하지는않았지만, 오피넷서비스도입이전에도교차웨이블릿상관관계는도입이후와유사한결과를보였다. 즉오피넷서비스도입이전에도국제유가와국내석유제품간에는선도 - 지연관계가존재하고, 국내석유제품들간에는이러한현상이보이지않는것으로나타났다. 따라서오피넷서비스도입이후국제유가와더높은상관관계를가지면서변화를한다는점에서는차이가있지만, 오피넷서비스도입이전과이후모두국제유가의변화에따라국내석유제품가격은일정한시차를두고변화하며, 이때국내석유제품들의가격조정은유종에관계없이동시적으로나타난다고볼수있다. 4. 결론 본연구에서는 2008 년 4 월 15 일부터도입된오피넷서비스개시전후의국제유가와국내석유제품가격간의관계를분석하였다. 전체분석기간은 1998 년 5 월 1 일부터 2017 년 12 월 31 일까지로, 오피넷서비스도입전후의자료수에차이가나지않도록분석기간을대칭적으로설정하였다. 국제유가변수로는브렌트유현물가격을이용하였으며, 국내석유제품가격변수로는국내주유소에서판매되는보통휘발유와차량용경유가격을이용하였다. 본연구에서는연속적, 이산적웨이블릿분석기법을활용하여변수들간의상관관계를추정하였다. 주요분석결과를보면, 두변수의상관관계를등고선형태로보여주는교차웨이블릿스펙트럼에서오피넷서비스도입이후국제유가와국내석유제품간의상관관계가높아졌음을확인하였다. 뿐만아니라오피넷서비스도입이후국내석유제품들간의상관관계도크게높아졌는데, 이는해당서비스로인해유가정보의비대칭성이완화되고국내석유제품가격이시장변화에동시적으로변화하고있는것으로해석할수있다. 장단기스케일별로구분하여이산적으로분석한웨이블릿상관관계에서도동일한결과가나타났다. 오피넷서비스도입이전에도단기에서장기스케일로갈수록국제유가와국내석유제품가격간의상관관계가높지만, 이러한현상은오피넷서비스도입이후더강해진것으로나타났다. 따라서오피넷서비스는정부의도입취지에맞게유가정보의비대칭성완화를통해국내석유제품시장의효율성개선에도움을주고있는것으로볼수있다. 한편교차웨이블릿상관관계의결과는국제유가와국내석유제품간의상관관계가높아졌긴했으나, 변수들간의선도 - 지연관계가변화한것은아니며장기스케일로갈수록국제유가가국내석유제품가격을선도하는현상이나타나는것으로확인되었다. 하지만국내석유제품들간의교차웨이블릿상관관계에서는선도 - 지연관계가나타나지않는특징을보였다. 본연구의결과는기존연구들과는달리시간영역과주파수영역에서동시에국제유가와국내석유제품가격간의관계를확인하였다. 이를통해특정빈도만을이용해서분석한기존의연구와달리, 웨이블릿분해로도출한다양한주기의움직임을모두관찰함으로써척도에따른분석결과의차이를고려할수있었다. 추후에도웨이블릿기법을기초로한경제변수들간의관계를추가적으로검토하며확장된모형에도적용할수있을것으로보인다.
2394 이연정, 이윤정, 윤성민 References Bachmeier, L. J., Griffin, J. M. (2003). New evidence on asymmetric gasoline price responses, Review of Economics and Statistics, 85(3), 772-776. Bacon, R. W. (1991). Rockets and feathers: the asymmetric speed of adjustment of U.K. retail gasoline prices to cost changes, Energy Economics, 13(3), 211-218. Borenstein, S., Shepard, A. (1996). Sticky prices inventories, and market power in wholesale gasoline markets, NBER Working Paper 5468. Genҫay, R., Selҫuk, F., Whitcher, B. (2002). An Introduction to Wavelets and Other Filtering Methods in Finance and Economics, San Diego, US: Academic Press. Goupillaud, P., Grossman, A., Morlet, J. (1984). Cycle-octave and related transforms in seismic signal analysis, Geoexploration, 23, 85-102. Grossmann, A., Morlet, J. (1984). Decomposition of hardy functions into square integrable wavelets of constant shape, SIAM Journal of Mathematical Analysis, 15(4), 723-736. Kang, S. H. (2014). The impact of oil price shock on macroeconomy indices in Korea, Journal of the Korean Data Analysis Society, 16(1), 267-277. (in Korean). Kaufmann, R. K., Laskowski, C. (2005). Causes for an asymmetric relation between the price of crude oil and refined petroleum products, Energy Policy, 33(12), 1587-1596. Kim, Y.-D., Moon, Y.-S. (2004). Oil price liberalization and adjustment of oil product prices, Korean Energy Economic Review, 3(2), 87-134. (in Korean). Kim, H. G., Won, D. H. (2009). The changes of asymmetry degree in Korean wholesale gasoline price by sample periods, Journal of Korean National Economy, 27(4), 1-16. (in Korean). Koh, Y. K. (2013). Asymmetric adjustment in domestic petroleum prices before and after the Opinet, Environmental and Resource Economics Review, 22(4), 581-612. (in Korean). Mallat, S. (1998). A Wavelet Tour of Signal Processing, San Diego, US: Academic Press. Na, I.-G. (2002). Asymmetric responses to gasoline price increase and decrease, Korean Energy Economic Review, 1(1), 1-17. (in Korean). Lee, C. M., Hong, J. M. (2015). A study using wavelet analysis of the effect on GDP and price index of oil price, Journal of the Korean Data Analysis Society, 17(4), 2025-2034. (in Korean). Lee, Y. J., Jiang, Z. H., Yoon, S.-M. (2015). Wavelet-based relationships between stock returns and industrial production, Journal of the Korean Data Analysis Society, 17(3A), 1203-1215. Park, D.-W., Chang, B.-K. (2016). The impact of oil price on the Korean stock market: evidence from industrial sector indices, Journal of the Korean Data Analysis Society, 18(2), 783-798. (in Korean). Percival, D. B., Walden, A. T. (2000). Wavelet Methods for Time Series Analysis, Cambridge, UK: Cambridge University Press. Shin, D. (1994). Do product prices respond symmetrically to changes in crude prices?, OPEC Review, 18(2), 137-157. Won, D. H., Jung, S. K. (2018). A study on the relationship between oil price and China price in consideration of structural change, Journal of the Korean Data Analysis Society, 20(2), 707-716. (in Korean).
국제원유가격과국내석유제품가격의관계 2395 The Relationship between the Price of Crude Oil and Retail Petroleum Products: Comparative Analysis before and after the Price Disclosure System in Korea Based on the Wavelet Method * Yeonjeong Lee 1, Yun-Jung Lee 2, Seong-Min Yoon 3 2) Abstract This study analyzed the relationship between crude oil prices and retail petroleum product prices before and after the price disclosure system introduced on April 15, 2008 in Korea. As a result of the analysis, the coherence between crude oil price and retail petroleum product price has increased after the introduction of the price disclosure system in the high-frequency scale. It means that, due to the power of information cascade in the price disclosure system, the retail petroleum product prices have been quickly adjusted among competitive retail gas stations in response to changes in international oil prices. In the low-frequency scale, however, the coherence between the prices was high both before and after the introduction of the system. This means that the information has been sufficiently spread in the long-term and the competitive market equilibrium has been established among retail gas stations regardless of whether or not the information disclosure system is introduced. Keywords : Wavelet analysis, Price disclosure system, Crude oil, Retail petroleum product. * This work was supported by the Ministry of Education of the Republic of Korea and the National Research Foundation of Korea (NRF-2017S1A5B8057488). 1 (First Author) Researcher, Institute of Economics and International Trade, Pusan National University, Busandaehak-ro, 63beon-gil, Geumjeong-gu, Busan, 46241, Korea. E-mail : yeonjeong@pusan.ac.kr 2 Researcher, Institute of Economics and International Trade, Pusan National University, Busandaehak-ro, 63beon-gil, Geumjeong-gu, Busan, 46241, Korea. E-mail : leeyj01@gmail.com 3 (Corresponding Author) Professor, Department of Economics, Pusan National University, Busandaehak-ro, 63beon-gil, Geumjeong-gu, Busan, 46241, Korea. E-mail : smyoon@pusan.ac.kr [Received 4 September 2018; Revised 10 October 2018; Accepted 13 October 2018]