문제 원문

제1문 · 30점

제 1 문. K 텔레콤은 아래 표와 같은 두 종류의 요금제 하에서 무선통신 서비스를 판매하고 있다. 「표 생략」 (표의 내용을 글자로 옮김) 구분: 요금제 A / 요금제 B 월 기본요금: 0원 / 100,000원 기본 제공량: 없음 / 1,000분 분당 요금: 200원(상시) / 400원(1,000분 초과 시) 소비자 甲의 월 소득은 500,000원이고, 이 소득을 통신서비스와 기타소비지출에 사용한다. 그리고 甲의 효용함수는 다음과 같다. $U(x,y)=x+4\sqrt{y}$ (단, $x$는 통신서비스 사용량(분), $y$는 기타소비지출(원)) 다음 물음에 답하시오. (총 30점) 1) 각 요금제 하에서 甲의 효용을 극대화하는 최적선택을 구하고, 어떤 요금제를 선호 하는지를 설명하시오. (10점) 2) 1)에서 선택한 요금제를 유지한다는 가정 하에서 甲의 소득이 증가함에 따라 최적 선택이 어떻게 변하는지를 설명하시오. (10점) 3) 甲의 소득이 증가함에 따라 1)에서 선택한 요금제가 여전히 선호되는지를 설명하시오. (10점)

핵심 논점

  1. 비선형 요금제의 예산제약과 모서리해를 묻는 문제로 보인다.

  2. A의 내부해와 B의 무료 제공량 경계에서 효용 비교

  3. B를 유지할 때 소득 740,000원을 기준으로 달라지는 소비

  4. 간접효용 비교를 통한 약 612,982원에서의 선호 역전

답안 목차

  • Ⅰ. 서론: 소득 M과 두 요금제의 예산제약
  • Ⅱ. 소문항 1: 접점·모서리해 및 효용 비교 (10점)
  • Ⅲ. 소문항 2: B 유지 시 소득별 최적선택 (10점)
  • Ⅳ. 소문항 3: 간접효용과 전환소득 (10점)
  • Ⅴ. 결론: 기본료의 이점과 초과요금의 부담

해설

소득을 M이라 하자. A에서는 $y=M-200x$이고 효용의 미분은 $1-400/\sqrt{y}$입니다. 내부해의 기타소비는 160,000원으로 일정하므로 M=500,000에서 $(x_A,y_A)=(1700,160000)$, 효용은 3300입니다. B에서는 1,000분 이하의 통화량을 늘려도 추가요금이 없으므로 1,000분 미만은 최적이 아닙니다. 초과 구간의 예산선은 $y=M+300000-400x$이며 내부해는 y=640,000을 요구합니다. 현재 소득에서는 불가능하므로 꺾이는 점 $(x_B,y_B)=(1000,400000)$이 최적이고, 효용은 약 3529.82입니다. 따라서 B를 선택합니다.

B를 유지하고 소득이 500,000원부터 증가하면, M≤740,000에서는 x=1000, y=M−100000입니다. 소득 증가는 전부 기타소비로 갑니다. M>740,000이면 y=640000을 유지하면서 $x=(M-340000)/400$으로 통화량이 증가합니다. 그래프에서는 가로축 x, 세로축 y에 수평인 무료 구간과 기울기 −400인 초과 구간을 연결하고, 최적점이 꺾이는 점에서 접점으로 이동함을 보입니다.

그러나 요금제를 다시 고를 수 있다면 B가 계속 우월하지 않습니다. 해당 소득 범위에서 A의 간접효용은 $V_A=M/200+800$입니다. B의 꺾이는 점에서는 $V_B=1000+4\sqrt{M-100000}$이므로, 두 값을 같게 놓아 현재 소득 이상인 해 $M^*=360000+80000\sqrt{10}\simeq612982$원을 얻습니다. 현재 소득부터 이 값 미만까지 B, 같은 값에서는 무차별, 이후에는 A를 선호합니다. 제곱 과정에서 나오는 다른 근은 현재 소득 이상의 비교 범위 밖입니다. 740,000원 이상에서는 $V_B=M/400+2350$이고 $V_A-V_B=M/400-1550>0$이므로 재역전도 없습니다. 고소득에서는 통화 수요가 커져 A의 낮은 분당 요금이 결정적입니다.

소득 50만원에서의 통신요금제 선택소득 50만원에서의 통신요금제 선택x (분)y (만원)0AB100040EB170016EA
소득 50만원: A의 최적점은 (1700분,16만원), B는 꺾인 점 (1000분,40만원). 효용은 A=3300, B≈3529.82이므로 B를 선택한다.
소득 증가와 B 요금제의 최적선택소득 증가와 B 요금제의 최적선택x (분)y (만원)0M=50M=74M=90140064E₀E₁E₂
B를 유지한 조건부 선택. 소득 50→74만원에서는 x=1000에 머물고 y가 40→64만원으로 증가한다. 소득 90만원에서는 (1400,64만원). 요금제를 다시 고를 수 있는 경우의 선호 비교와 구별한다.

채점 포인트

  • B에서 내부해를 무조건 적용하지 않고 x=1000의 모서리해를 확인한다.

  • 현재 효용을 직접 비교해 B 선택을 결론낸다.

  • 요금제 유지의 경계 740,000원과 선택 전환소득 약 612,982원을 구별한다.

  • 간접효용 비교의 적용 구간과 제곱근 방정식의 해를 확인한다.

관련 개념

  • 비선형 가격
  • 이부요금제
  • 예산제약
  • 모서리해
  • 간접효용
  • 소득소비곡선

서술형 시험에는 공식 정답이 없습니다. 해설과 채점 포인트는 답안 작성을 위한 참고 자료입니다.