- 세상의 모든 계산기 수학, 과학, 공학 이야기 재무금융 ()
이자율 변동에 따른 채권 가치 / 자본이득률 / 수익률
[문제]
(주) 버스커 핸섬웨이는 작년에 액면가 1,000원, 표면금리 10%인 30년 만기 채권을 1,000원에 구입했습니다. (표면금리는 연단위로 지급됨)
1년이 지난 지금 시점에 시장금리는 10%에서 20%로 상승했습니다.
- 금리 상승 전후의 채권 가치 변화를 구하시오.
- 자본 이득률을 구하시오.
- 1년 동안의 수익률을 구하시오.
- 이러한 금리 상승이 장기 채권의 가치에 큰 영향을 미치는 이유를 설명하시오. (듀레이션(Duration) 개념을 활용할 것)
- 만기가 30년이 아닌 10년이었다면 채권 가치 하락 폭은 어떻게 달라졌을지 추론하시오.

[풀이]
1. 금리 상승 전후의 채권 가치 변화
- 액면가(F) = 1,000원
- 표면금리(Coupon Rate) = 10%
- 표면 이자(Coupon Payment) = 100원 (매년)
- 남은 만기(Maturity) = 29년
(1) 금리 상승 전 (시장금리 10%)에서의 채권 가치
- 시장금리가 10%일 때 채권 가치는 매년 받는 이자와 만기 시 받는 원금을 10%로 할인한 현재가치의 합입니다.
\[
\text{채권 가치} = \sum_{t=1}^{29} \frac{100}{(1+0.1)^t} + \frac{1000}{(1+0.1)^{29}}
\]
계산 결과:
\[
\text{금리 상승 전 채권 가치} \approx 1,000 \text{원}
\]
(2) 금리 상승 후 (시장금리 20%)에서의 채권 가치
- 시장금리가 20%로 상승한 경우, 할인율 20%로 계산한 채권 가치입니다.
\[
\text{채권 가치} = \sum_{t=1}^{29} \frac{100}{(1+0.2)^t} + \frac{1000}{(1+0.2)^{29}}
\]
계산 결과:
\[
\text{금리 상승 후 채권 가치} \approx 502.53 \text{원}
\]
2. 자본 이득률
자본 이득률은 금리 상승 후 채권 가치와 상승 전 채권 가치를 비교하여 구할 수 있습니다.
\[
\text{자본 이득률} = \frac{\text{금리 상승 후 채권 가치} - \text{금리 상승 전 채권 가치}}{\text{금리 상승 전 채권 가치}}
\]
\[
\text{자본 이득률} = \frac{502.53 - 1000}{1000} = -0.4975 \text{ 또는 } -49.75\%
\]
3. 1년 동안의 수익률
1년 동안의 수익률은 이자 수익과 자본 손익을 포함한 총 수익을 투자 원금으로 나누어 계산합니다.
- 이자 수익: 100원 (1년간 받은 이자)
- 자본 손익: 금리 상승 후 채권 가치 - 투자 원금
\[
\text{1년 수익률} = \frac{100 + (502.53 - 1000)}{1000} = -0.39747
\]
\[
\text{1년 수익률} = \text{이자수익률} + \text{자본이득률} = 10\% + (-49.75\%) = -39.75\%
\]
4. 금리 상승이 장기 채권의 가치에 큰 영향을 미치는 이유 (듀레이션 활용)
- 듀레이션은 채권의 현금흐름을 고려한 평균만기를 의미하며, 금리변동에 대한 채권가격의 민감도를 측정하는 지표입니다.
- 듀레이션과 채권가격 변동의 관계:
* 가격변화율 ≈ -듀레이션 × 금리변화폭
* 본 사례의 경우: -49.75% ≈ -듀레이션 × (20% - 10%)
* 따라서 이 채권의 듀레이션은 약 4.975로 추정됩니다.
- 장기채권일수록 듀레이션이 커지는 이유:
* 만기가 길수록 미래 현금흐름의 현재가치가 금리변화에 더 민감해집니다.
* 이자지급과 원금상환이 더 먼 미래에 이루어져 할인효과가 크기 때문입니다.
5. 만기가 10년이었을 때, 채권 가치 하락 폭 변화 추론
- 채권의 듀레이션은 만기, 표면이자율, 시장이자율에 따라 결정됩니다:
* 만기가 길수록 듀레이션 증가
* 표면이자율이 높을수록 듀레이션 감소
* 시장이자율이 높을수록 듀레이션 감소
- 본 사례의 경우(표면이자율 10%, 시장이자율 10%→20%):
* 30년 만기: 약 -49.75%의 가치 하락 발생
* 10년 만기: 상대적으로 작은 폭의 하락 예상
- 만기가 짧아 현금흐름이 더 빨리 발생
- 원금 회수 시점이 더 가까워 현재가치 변동 폭 감소
- 전체 이자 지급 횟수가 적어 금리 변동의 누적 효과 감소
- 참고로 표면이자율이 더 높았다면:
* 중간에 받는 이자가 더 커서 듀레이션이 더 작아졌을 것
* 따라서 금리 상승에 따른 가치 하락 폭이 더 작았을 것
- 또한 시장이자율이 20%로 상승한 후에는:
* 높아진 할인율로 인해 듀레이션이 감소
* 추가적인 금리 상승에 대한 민감도는 처음보다 작아짐
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참고 - [공학용 계산기] 정적분 계산 속도 벤치마크 비교 https://allcalc.org/9677 2025 12.11 다른 계산기의 경우와 비교 1. TI-nspire CAS ㄴ CAS 계산기는 가능한 경우 부정적분을 먼저하고, 그 값에 구간을 대입해 최종값을 얻습니다. ㄴ 부정적분이 불가능할 때는 수치해석적 방법을 시도합니다. 2. CASIO fx-991 ES Plus ㄴ CASIO 계산기의 경우, 적분할 함수에 따라 시간이 달라지는 것으로 알고 있는데, 정밀도를 확보할 별도의 알고리즘을 채택하고 있는 것이 아닐까 생각되네요. 2025 12.11 일반 계산기는 보통 리셋기능이 따로 없기 때문에, 다른 요인에 영향을 받을 가능성은 없어 보이구요. '원래는 잘 되었는데, 지금은 설정 값이 날아간다'면 메모리 값을 유지할만큼 배터리가 꾸준하게 공급되지 않기 때문일 가능성이 높다고 봐야겠습니다. - 태양광이 있을 때는 계산은 가능하지만, 서랍등에 넣으면 배터리가 없어서 리셋 https://blog.naver.com/potatoyamyam/223053309120 (교체 사진 참조) 1. 배터리 준비: * 다이소 등에서 LR54 (LR1130) 배터리를 구매합니다. (보통 4개 들이 1,000원에 판매됩니다. LR44와 높이가 다르니 혼동하시면 안됩니다.) 2. 준비물: * 작은 십자드라이버 (계산기 뒷면 나사용. 이것도 없으시면 다이소에서...) 3. 커버 분해: * 계산기 뒷면의 나사를 풀고, 머리 부분(윗부분)의 커버를 조심스럽게 분해합니다. (참고해주신 블로그 사진을 보시면 이해가 빠르실 겁니다.) 4. 배터리 교체: * 기존 배터리를 빼냅니다. * 새 LR54 배터리의 '+'극 방향을 정확히 확인하여 제자리에 넣어줍니다. (대부분의 경우 '+'극이 위로 보이도록 넣습니다.) 5. 조립: * 커버를 다시 닫고 나사를 조여줍니다. * 블로그 사진을 보니 배터리 연결선 등이 눌려서 씹혀 있네요. 원래 씹히도록 설계를 안하는데, 원래 그렇게 만들어 놓은 건지? 모르겠네요. 여튼 씹히면 단선될 가능성이 있으니, 잘 보시고 플라스틱 틈새 등으로 적절히 배치해서 안씹히게 하는 것이 좋습니다. 6. TAX 재설정: * 계산기의 전원을 켜고 TAX 요율을 10%로 다시 설정합니다. 2025 12.10 TI-nspire 입력 방법 solve({x+a+b=5,x)|a=1 and b=2 2025 12.01 질문하실 때는 항상 계산기 모델명을 정확하게 적으셔야 합니다. 2025 12.01