본 연구는 Uzawa(1965)-Lucas(1988) 유형의 내생적 경제성장모형에 환경변수를 도입하여 개발한 이론적 모형을 사용하여 시장경제에서 어떠한 환경정책수단이 사회 최적을 실현할 수 있는지의 여부를 시험하였다. 대부분의 기존연구에서는 환경정책수단의 효과성을 평가함에 있어서 비용효율성(cost efficiency)에 초점을 맞추고 있는 반면, 본 연구는 거시경제학에서 사용되는 정교한 경제성장모형을 이용하여 최적성(optimality)을 연구한다는 데 기존연구와 가장 큰 차이점이 있다고 할 수 있다. 일반균형분석을 통해 환경정책수단의 최적성에 대해 검토한 결과, 정태모형에서는 차이가 없지만 동태모형에서 환경세, 배출거래권제도 등의 경제적 유인수단은 사회 최적을 실현하지만, 특정 형태의 직접규제는 사회최적을 이룰 수 없음을 보여주고 있다. 그 이유는 환경세나 배출거래권제도는 환경의 질에 대하여 독립된 시장가격을 부여함으로써 물적자본과 인적자본의 배분에 영향을 미치는 반면, 직접규제는 환경의 질에 대한 시장가격을 반영하지 않아 자본의 가치가 왜곡되기 때문인 것으로 나타났다.

This paper develops a simple theoretical model that is consistent with the empirical evidence of an inverted U-shpated relationship between pollution and per capita income, which is so-called environmental Kuznets curve in this literature. Also, by incorporating the issue of environmental externality into an endogenous growth model, I investigate the circumstances under which growth can be sustained with the optimal control of pollution, and hence the sustainable development can be achieved. In order to study the problem of implementing the social optimum in a market economy, I examine the optimality of three different kinds of environmental policy instruments; pollution tax, pollution-permit trading system (pollution voucher), and direct regulation. This paper shows that the optimum can be implemented with a pollution tax or with a voucher system. Also, it is shown that the socially optimal rate of pollution tax should increase proportionally to the growth rate of consumption.