본 연구는 탄소배출량의 비정상 시계열적 특성에 초점을 맞추어 1970～2011년기간의 우리나라 탄소배출량 결정요인을 오차수정모형을 통해 추정하였다. 짧은시계열로 인한 낮은 검정력과 오차 크기 왜곡의 문제를 보완하고자 다양한 단위근 검정과 공적분 검정 방법을 이용한 결과, 탄소배출량과 소득수준, 기술수준,에너지 가격 간에 상대적으로 견고한 공적분 관계가 존재하며, 소득수준의 향상은 탄소배출량을 증가시키고 기술수준의 향상과 에너지 가격 상승은 탄소배출량을 감소시키는 것으로 추정되었다. 한편 에너지원 및 에너지소비 구성은 단기적으로 탄소배출량에 영향을 미치는데, 원자력과 신재생 및 기타 에너지 비중이 커지면 탄소배출량이 줄어들고, 수송 부문의 소비 비중이 커지면 탄소배출량이 증가하는 것으로 나타났다.