We have seen that the world economy has developed so fast but we have also seen that the serious environmental damage so far. In addition to this, from the point of the Korean economy, becoming a member of OECD countries, we are in the situation to follow the strict environmental law in world level. In these circumstances, I would like to study the determinants of environmental R&D expenditure of firms and the optimal level of government’s tax rate for the effluent that firms emit, theoretically.
With these purposes, the results of this paper are following. First, with the assumption on the market where the market share of a firm depends on the price and the effluent level of a product ([18] Chang-Yang Lee, “A single model of R&D: An Extension of the Dorfman-Steiner Theorem”, Applied Economic Letters, (2002)), then, the optimal environmental R&D expenditure of a firm depends on three factors, which are the consumer’s preference of the environmental quality a product to the price, the total effluent tax payment of a firm, and the environmental R&D expenditure efficiency of a firm. Firms have incentive to invest more on the environmental R&D activity when consumer’s preference of the environmental quality (effluent level of a firm) to the price is higher, when the environmental regulation is more stringent, and when the environmental R&D expenditure efficiency is higher. Therefore, even in the situation where is no environmental regulation, firms have incentive to invest on the environmental R&D activities, when consumer’s preference of environmental quality to the price is high, and when the environmental R&D efficiency is high. Also when other parameters don’t change, firms invest more on the environmental R&D activities when government’s environmental regulation is more stringent. However when the market share depends only on the price of product, then, the optimal environmental R&D expenditure depends on the two factors, which are the total effluent tax payment and the environmental R&D efficiency.
Different from the firms that want to maximize their profits, government desire to maximize the social welfare (the sum of consumer surplus and the social cost) of an industry. Under this objective, government has incentive to set its effluent tax rate higher when the consumer’s preference of environmental quality to the price is lower because, in such case, firms have less incentive to reduce the effluent. However the higher the benefits from the spillover effect in the environmental R&D activities of firms, the lower the optimal effluent tax rate is. Also, the higher the difference between the impacts of the tax rate on the price of the two firms is, the lower the optimal effluent tax rate is.
In addition to these factors, government’s optimal tax rate depends on many other factors such as, firm’s cost structure, the effect of effluent tax rate on the environmental R&D expenditure and the effect of effluent on the environmental damage.
These results imply that the environmental regulation of government plays an important role for the decision on the environmental R&D expenditure and that the consumer’s preference of environmental quality to the price is also an important factor for the firms’ decision. Therefore, to enforce the preference of environmental quality to the price for the consumers is a basic and important solution, for the government with the objective to increase consumer surplus and at the same time to reduce environmental damage, even though it is not very easy.
우리 경제는 급속한 경제적 발전을 거듭하면 성장해온 반면 이에 반하여 환경오염 또한 심각한 상태에 이르렀다. 이뿐만 아니라 우리나라의 OECD에 가입으로 인한 엄격한 국제적 환경규제를 준수해야 하는 상황이다. 이 연구는 현재의 환경오염의 심각성과 국제적 차원의 환경규제라는 틀 속에서 기업의 차원에서의 환경오염을 줄이기 위한 연구활동에 투자 결정요인과 정부의 규제가 환경오염물질에 대한 세금을 부과하는 것을 수단으로 할 때 정부의 최적 세율에 대하여 이론적으로 고찰해보고자 하였다.
이 연구의 결과는 다음과 같다. 기업의 시장점유율이 가격과 환경오염물질에 의존된다고 가정 ([18] Chang-Yang Lee, “A single model of R&D: An Extension of the Dorfman-Steiner Theorem”, Applied Economic Letters, (2002))할 때 기업의 최적 환경 관련 연구개발비는 세가지 요인, 즉 소비자의 가격 대비 환경에 대한 선호도, 기업이 세금으로 지출하는 총 비용, 기업의 환경관련 연구개발비 효율성에 의해 결정된다. 소비자가 가격에 비해 환경에 대한 선호도가 높을수록, 또한 정부의 환경규제가 강할수록, 기업의 환경관련 연구개발비의 효율성이 높을수록 기업은 환경관련 연구개발비에 더 많이 투자하려는 유인을 가진다.
따라서 정부의 환경규제가 없는 상황이더라도 기업은 소비자의 가격 대비 환경에 대한 선호도가 높고 자신의 환경관련 연구개발비의 효율성이 높을수록 환경관련 연구개발비에 투자하려는 유인을 가진다. 그리고 다른 변수들이 변하지 않는다고 가정할 때, 기업은 정부의 환경규제가 강할수록 환경관련 연구개발비에 더 많이 투자 하려 할 것이다.
반면 기업의 시장점유율이 가격에만 의존되는 경우, 기업의 최적 환경관련 연구개발비는 기업이 세금으로 지출하는 총 비용과 기업의 환경관련 연구개발비 효율성 두 가지의 요소에 의해 결정되며, 기업은 정부의 환경규제가 강할수록, 기업의 환경관련 연구개발비의 효율성이 높을수록 환경관련 연구개발에 더 많은 투자를 하고자 한다.
자신의 이윤을 최대화하려는 기업과는 달리 정부는 사회적 비용을 제한 소비자 잉여를 최대화 하려는 목적을 가지고 있다. 이러한 목적 하에서 정부는 소비자의 가격 대비 환경에 대한 선호도가 낮을수록 환경오염 물질에 대한 세율을 높이려는 유인을 가진다. 이는 소비자의 가격 대비 환경에 대한 선호도가 낮을수록 기업은 환경오염을 줄이려는 유인을 적게 가지기 때문이다. 따라서 정부는 높은 세율을 부과함으로써 환경오염을 줄이고자 할 것이다. 반면 기업이 연구개발활동 사이의 spillover 효과로부터 얻는 이익이 많을수록 정부의 최적 세율은 낮아진다. 또한 정부의 환경오염에 대한 세금 부과로 인한 가격의 변화에 의해 발생하는 두 기업의 시장점유율의 변화의 차이가 클수록 정부의 최적 세율은 또한 낮아진다. 이 외에도 정부의 세율은 기업의 비용구조, 세율이 기업의 환경관련 연구개발비에 미치는 영향, 환경오염물질이 환경에 미치는 효과 등의 변수에 의해 영향을 받는다.
이러한 결과의 시사점은 기업의 환경관련 연구개발 활동에 있어 정부의 환경규제가 중요한 영향을 주지만 소비자의 가격대비 환경에 대한 선호도 역시 큰 영향을 준다는 것이다. 환경오염 물질에 대한 정부의 세율 결정에도 역시 소비자의 가격대비 환경에 대한 선호도는 큰 영향을 준다. 따라서 정부에게는 소비자의 가격대비 환경에 대한 선호도를 높일 수 있는 방법을 고안하는 것이 소비자 잉여를 늘이고 환경오염을 줄일 수 있는 근본적인 해결책일 것이다.
