전력 부족 시대, 우리의 대비 수준은?

2024년 6월 27일 소식지 내용입니다.

 

안녕하세요, 

지난달 향후 15년간 국가의 전력 발전 계획을 담은 11차 전력수급기본계획(이하 '전기본')이 발표되었습니다. 인공지능 발달로 전력 수요가 높아지는 가운데 탄소 중립도 해결해야 하는 요즘, 11차 전기본의 실현 가능성에 의문도 뒤따릅니다.

 

■ 지난달 11차 전기본의 실무안이 발표됐는데, 그대로 확정되는 것은 아니죠? 앞으로 일정은 어떻게 되나요?

 

공개된 실무안을 바탕으로 탄소중립녹색성장위원회를 포함한 관계부처협의를 거쳐 정부안을 마련할 예정입니다. 공청회, 국회상임위원회 보고 후 전력정책심의회의 심의를 통해 확정됩니다.

 

■ 워낙 많은 수요가 필요할 것이라는 보는 입장과, 전기 부족 예측이 과다한 것이란 입장으로 나뉘던데요....

 

전력수요를 전망하는 방법은 다음과 같습니다. 먼저, GDP, 인구, 산업구조 등 거시경제 변수 전망을 기준으로 수요를 예측합니다. 그리고, 반도체 클러스터, AI 혁명 등과 같은 미시적 구조 변화에 따른 추가 수요를 반영합니다. 이후에 수요 관리를 통한 수요 감소분을 반영하는 겁니다.

이번에 2038년 기준에서 한 129.3GW 정도를 전망했습니다. 이것을 놓고 이제 좀 많다 적다 하는 논쟁이 있는 건 사실입니다. 먼저, 추세에 의한 수요는 크게 변하지 않습니다. 또, 효율 향상도 사실 기술적인 제약이 있기 때문에 그렇게 쉽게 변하지 않습니다. 두 개는 거의 안정적이고, 남는 건 추가 부분입니다. 즉, AI라든가 데이터센터 등이 어떻게 되느냐가 중요한 겁니다.

잘 아시다시피 AI 혁명은 소위 전기 먹는 하마 혁명이라고 얘기할 정도입니다. AI용 초고집적 반도체 생산의 필수인 극자에서 노광 장비라는 게 있습니다. 이 노광 장비는 기존 노강 장비에 비해서 전력 소비를 10배나 더 필요로 합니다. 또, 챗GPT의 경우에도 전력을 한 10배 정도 더 사용한다고 합니다. AI 혁명으로 전력 소비가 빨리 늘어날 것으로 보입니다. 미국의 경우, 2030년까지 이런 AI 혁명으로 전력 소비가 한 20% 정도 늘 거라는 전망이 있습니다.

이번에 우리나라도 한 16.7GW 정도를 추가 수요로 잡아놨습니다. 미국과 대비했을 때 우리가 잡아놓은 것들이 조금 부족할 수도 있어 보입니다. 또한, 탄소 중립 등 불확실성이 높은 기술혁명인 경우에는 전력 수요는 좀 넉넉히 잡아놓고 대비하는 것이 안정적으로 국가 경영에 도움이 될 것입니다.

 

■ 탄소중립 시대를 앞두고 현실적인 관점에서 바라보았을 때 신재생 에너지와 원전의 비율은 문제가 없나요?

 

2038년 발전량 기준으로는 원자력 35.6%, 신재생 32.9%, LNG 11.1%, 석탄 10.3%, 수소·암모니아 4.4% 등의 전력믹스를 예상합니다. 현재 원전은 30.7%, 재생에너지는 8.4%입니다.

 

※ 11차 전기본 전원별 발전량 및 비중(출처:세계일보)

 

이번 11차 전력 수급 계획을 한마디로 정리하면 재생에너지가 크게 늘어난다는 점입니다. 원전도 조금 늘어납니다. 태양광 풍력 같은 경우 2022년에 23GW 정도를 가지고 있었는데, 2038년엔 115.5GW가 돼서 재생에너지 총규모가 120GW 정도 늘어날 것으로 보입니다. 이렇게 되기 위해서는 추가 설비로 필요한 것이 92.5GW입니다. 거의 지금부터 매년 6GW씩 태양광과 풍력을 늘려나가야 된다는 계산입니다.

 

■ 그 목표를 15년 후인 2038년까지 달성하겠다는 거군요....

 

지금까지 우리가 대체로 재생에너지 태양광, 풍력은 4~5GW 정도씩 늘려왔습니다. 그러나 이제 좋은 입지는 많이 고갈되고 있는 상태라서 매우 쉽지 않을 것으로 보입니다. 그런데 원전은 전체적으로 약 4.9GW 정도를 늘립니다. 발전량 기준으로 현재 원전이 30.7%인데 이것이 35.6%로 늘어나게 되고, 재생에너지 비중은 현재 8.4%인데 무려 32.9%로 급증하게 됩니다. 이 계획대로 발전소를 짓는 것이 과연 적당할지에 관해 문제가 나옵니다.

원전은 기저 전원입니다. 지금 우리가 24시간 사용하는 전기를 공급하는데 적당한 전원인 겁니다. 석탄 발전도 마찬가지인데, 현재 원전과 석탄 기저 전원이 70% 정도 됩니다. 그런데 2038년이 되면 원전 35.6%, 석탄이 약 11% 정도로, 총 45%로 줄어들게 되는 겁니다.

 

 

※ 정부 재생에너지 발전량 전망 및 실제(출처:한국일보)

 

그러니 기저 전원이라는 측면에서 봤을 때 원전의 증가 폭은 오히려 조금 적지 않은가 하는 생각입니다. 과연 간헐성이 있는 태양광과 풍력으로 감당할 수 있겠느냐가 문제입니다. 데이터센터나 반도체 공장은 24시간 돌아야 하는데, 이런 것을 과연 햇빛 떠 있을 때 가능한 태양광이나 바닷물을 이용하는 풍력으로 감당할 수 있을지 의문이 남습니다.

 

■ 시스템이 준비되어 있어야 한다는 생각이 드네요....

 

그렇습니다. 만약 에너지저장 장치나 양수 발전 등 유연성 전환이 충분하다면 해낼 수 있는데, 그런 것에 대한 대책은 아직 미흡한 것으로 보입니다.

 

■ 결국 목표는 탄소 중립일까요?

 

우리가 소위 국가 온실가스 저감 목표라고 부르는 NDC가 있습니다. 통상적으로 NDC 목표를 2018년 대비 2030년까지 40%를 줄이는 것으로 설정해 놨습니다. 이 목표를 달성하려면 결국 현재 기술 수준에서는 발전 부분을 줄이는게 가장 용이합니다.

즉, 발전 부분에서 원전과 재생에너지를 늘려야만 목표 달성이 가능해지기 때문에 어쩔 수 없이 이런 계획을 만든 것으로 보입니다. 따라서 현실이 조금은 반영되지 않은 NDC 목표가 조금은 현실성이 떨어지는 계획을 만들지 않았을까 하는 생각입니다.

 

■ 이 계획이 앞으로 조금씩 바뀌기도 하나요?

 

그 계획을 자세히 들여다보면, 재생에너지 부분은 보급 전망이라는 표현을 쓰고 있습니다. 여러 가지 정책을 정비해 시장에서 재생에너지가 이 정도 늘어날 것이다, 전망한 겁니다. 그리고 이 부족한 부분을 원전이나 LNG나 다른 것으로 채우겠다는 게 전체적인 양상입니다.

아까 언급했듯, 재생에너지가 매년 한 6GW씩 늘어날 수 있는게 우리나라 사실상 받아들일지가 문제입니다. 만약 그게 제대로 되지 않았을 경우에는 원전이 더 지어질 수도 있습니다. 또, 원전은 건설 기간이 14년 정도로 길다 보니 부득이 LNG 발전 같은 것들이 급히 들어가야 되는 문제가 생길 수 있습니다. 우리나라는 LNG를 전적으로 수입하는 국가이기 때문에, 나아가 LNG 수급에 상당한 불안정이 생길 수도 있게 됩니다.

결국 이런 차원에서 봤을 때, 탄소 중립이 지켜져야 되겠지만 지켜지지 않을 경우도 우리가 대비할 필요가 있다고 생각됩니다. 가령, LNG 발전 등의 비중을 지금 계획으로는 10%대로 낮추는데, 원래의 비중을 어느 정도 유지하는 것이 계획대로 되지 않았을 때를 대비할 수 있는 방안일 겁니다. 만약 계획대로 된다면 그런 것들이 과잉 설비가 될 수 있습니다. 그러나 이는 우리 국가경영에 있어 하나의 보험적인 성격으로 충분히 우리 경제가 감당할 수 있어야 하는 부분으로 생각됩니다.

 

※ 출처 : MBC 손에 잡히는 경제