자연계열 1번

【1】 어떤 강의 상류에는 염색공장이 있고 하류에는 양식장이 있는데, 염색공장에서 강으로 흘려보내는 폐수가 강물을 오염시켜 양식장에 피해를 주고 있다. 염색공장의 생산량이 늘어날수록 강물의 오염이 심해져서 양식장의 피해가 증가한다. 양식장의 피해를 줄이기 위해서는 염색공장의 생산량을 줄여 폐수의 방출량을 줄이는 것이 유일한 방법이라고 하자. 염색공장의 생산량 변화에 따른 염색업자와 양식업자의 이윤은 아래 표와 같다.

물의 사용에 대한 권리는 염색업자에게 있다. 염색업자는 매월 7단위를 생산하여 월 280만원의 이윤을, 양식업자는 월 20만원의 이윤을 얻고 있다. 이 때 양식장 주인은 염색업자에게 적정한 보상을 해주고 염색공장의 생산량을 줄이게 하여 자신의 이윤을 증가시킬 수도 있다. 예를 들어, 염색공장의 한 달 생산량이 7단위에서 6단위로 줄어드는 경우, 염색업자의 이윤은 월 40만원 감소하고 양식업자의 이윤은 월 70만원 증가한다. 따라서 양식업자가 40만원과 70만원 사이의 적절한 금액을 염색업자에게 보상하고 염색공장의 생산량을 6단위로 줄이도록 협상하면 양식업자와 염색업자 모두 이윤을 증가시킬 수 있다.

양식업자가 염색업자와의 협상을 통해 어떻게 그리고 어느 수준에서 서로의 이윤을 극대화시키면서 강물 이용에 따른 문제를 원만히 해결할 수 있는지에 대해 설명하시오.