세계 에너지시장 여건변화에 따른 에너지 안보 리스크 평가와 대책

이제까지 살펴본 바와 같이 우리나라의 에너지 안보를 위협하는 여러 대내외 요인 중에서 국내적 요인이 크게 부각되었다는 점에서 에너지 안보의 이슈는 수년 전까지와는 사뭇 다른 양상을 보인다. 최근 이란 핵개발에 따른 석유 금수조치, 이라크의 IS 반군과의 내전 등의 공급불안요인에도 과거와 달리 필요한 석유공급의 확보에는 지장이 없었으며 유가도 안정적으로 유지되었던 반면, 2011년의 순환 정전사태나 하절기 강제적 전기소비 절감조치 등의 전력공급 불안에 대한 경험은 이러한 국내외 공급불안 요인의 변화와 영향을 극명하게 보여 주는 사례라 할 수 있다. 특히, 빠르게 확대되고 있는 스마트 기기의 사용 증가, 정보기술의 발달과 거의 모든 분야에서의 시스템화로 전기에 대한 의존도는 날로 심화되고 있는데, 최근 표출된 밀양 송전선 건설이나 원자력발전시설 건설을 둘러싼 갈등은 전력공급 설비 등 에너지 기반시설의 건설이 과거와 달리 일정 수준의 사회적 합의가 선행되어야 하는 매우 어려운 문제이며, 이에 따른 많은 사회적 비용이 수반된다는 점을 일깨워주고 있다. 그러나 최근에는 대외적인 요인보다는 대내적인 에너지 안보 리스크요인이 더욱 심각하게 인식되는 상황으로 바뀌었다. 앞서 살펴보았듯이 석유 및 가스시장은 비전통 자원의 공급으로 공급부족에 대한 우려가 불식되고 있으며, 막대한 가채 자원량으로 장기적인 자원고갈의 리스크도 사라지고 있다. 그렇지만, 국내에서는 에너지 공급시설 건설에 대한 사회적 갈등이 고조되면서, 발전소 건설, 송전망 확충, LNG 인수기지 건설 등 다양한 에너지 공급시스템에 대한 투자가 계획대로 적기에 이루어지지 못하고 지연되면서, 수급차질의 우려가 높아지고 있는 것이다. 후쿠시마 원전사고는 원자력에 대한 수용성을 크게 낮췄으며, 님비(Nimby)현상이나 에너지설비를 그 어디에도 짓지 못하게 하는 바나나(BANANA)현상이 각 지역에 만연해지면서 에너지 공급시설에 대한 사회적 수용성이 크게 악화되고 있다. 이 때문에 국내 에너지 안보의 위협요인이 확대되고, 특히 과거 안정적으로 평가되던 전력공급의 안정성이 크게 흔들리고 있다. 2000년대 들어 전력수요가 견조한 증가세를 지속하고 있으나 이러한 수요에 대응하여 전력을 공급할 설비가 적기에 충분히 공급되지 못함에 따라 전력수급 불안 현상이 지속되고 있다. 2011년 9월 15일 발생한 대규모 정전은 예상하지 못한 늦더위로 전력수요가 급증함에 따라 발생한 현상이지만 충분한 규모의 발전설비를 보유하지 못한 것이 가장 근본적인 원인이라고 할 수 있다. 이처럼 발전설비가 충분하지 못한 상황에서 대규모 공급설비인 원전 가운데 일부가 여러 가지 문제로 가동이 중단됨에 따라 전력수요가 급증하는 하계와 동계에 전력수급 불안 현상이 지속되고 있다. 우리나라의 전력소비는 경제성장과 함께 급증하는 모습을 보였다. 전력소비 증가율은 둔화되는 추세에 있으나 2000년대 이후 최종에너지원 가운데 가장 높은 증가율을 보이고 있다. 전력소비를 부문별로 보면 상업용 소비가 크게 증가하는 가운데 산업용 전력소비가 2000년대 들어 크게 증가하고 있음을 알 수 있다. 산업용 전력소비가 이처럼 크게 증가한 것은 전력다소비업종인 석유화학과 철강산업의 설비 증설에 따른 생산 증가를 들 수 있다. 2000년대 후반 들어 석유화학산업에서 설비 증설이 이루어진데다 철강산업에서 현대제철과 동부제철 등의 신규설비 도입으로 전력소비가 크게 증가하였다. 전력소비 실적이 전망치를 상회함에 따라 전력수급기본계획 수립시마다 전망치를 상향 조정하였음에도 불구하고 제5차 전력수급기본계획까지 전망치가 항상 실적보다 적었다. 제6차 전력수급기본계획에서야 실적을 소폭 상회한 것으로 전망되고 있으나 전력소비 실적이 전력수급 불안으로 인위적인 수요관리가 반영되었기 때문에 나타난 현상으로 판단된다. 이처럼 전력수요 전망 결과가 실적보다 항상 낮게 전망된 가장 주요한 원인은 크게 두 가지로 설명된다. 첫째는 전력수요 전망에 이용한 전제의 문제를 들 수 있다. 전력수요를 전망하기 위한 주요 전제로 경제성장률, 산업구조, 전기요금 등이 이용되는데 특히 산업구조와 전기요금에 대한 전제가 실적과 큰 오차를 보였다. 대부분의 전망에서 전기요금이 물가와 비슷한 수준으로 상승하는 것을 전제로 삼았지만, 물가안정 등을 이유로 정부가 전기요금 인상을 억제하여 실질전기요금이 오히려 하락함으로써 전력수요 증가를 초래하였다. 낮은 전기요금은 다른 에너지에 대한 전력의 상대가격 하락을 초래하여 전력으로의 대체수요를 증가시키는 작용을 하였다. 특히 난방용 전력수요 급증 현상은 상대가격 하락의 영향이 큰 것으로 분석된다. 전력설비 예비율은 2000년대 중반까지 13%~18%대를 유지하였지만, 전력수요가 예상보다 빠르게 증가하고 계획된 발전소의 준공이 지연되거나 건설이 취소되면서 예비율이 한자릿수로 떨어지고, 2011년에는 최저치인 4.1%까지 하락하였다. 급기야 2011년 9월 15일 대규모 순환정전 사태가 발생하였는데, 이는 예상치 못한 늦더위로 전력수요가 급증한 것도 원인이지만 적기 투자를 통한 충분한 공급설비가 확보되지 못한 것이 보다 근본적인 원인이라고 할 수 있다. 2011년 이후 신규 발전설비들의 준공으로 설비 예비력은 개선되고는 있지만, 전력공급시설의 건설과 관련한 최근 사회적 갈등을 고려하면 계획된 전력공급시설의 적시 준공이 위협받을 개연성이 높으며, 이에 따라 공급차질의 리스크가 상존한다고 할 수 있다. SPS의 작동원리는 발전기 전력 인출선 사고 발생 시, 해당지역의 일부 발전기를 미리 탈락시켜 계통으로부터 분리시킴으로써 발전단지 내 전체 발전기의 탈락을 방지하는 방식이다. 이는 대규모 발전단지의 인출선 사고 발생 시, 사고선로 차단 및 발전기 일부를 동시에 탈락시킴으로써 발전단지 내 다른 발전기의 탈락을 방지하도록 하는 개념이다. 그러나 보호계전기나 SPS 장치의 부동작 또는 오동작 시, 대규모 발전단지 전체가 계통에서 탈락하는 결과를 초래할 수 있고, 그 결과 광역정전의 가능성이 높아지게 된다. 그런데 SPS 운영의 특성 상, 사전에 탈락시켜야 할 발전기의 규모를 산정하는 방식에 한계가 있으며, 보호계전기와 SPS의 오작동 및 부작동 확률은 항상 존재하고, 특히 현재 국내 전력계통의 이러한 취약성을 단기적으로 해소하기 위해 SPS의 설치가 증가하고 있기 때문에, 향후 발전단지의 대규모화에 따른 광역정전의 위험은 국내 전력계통의 신뢰도를 위협하는 매우 큰 위험으로 작용할 개연성이 높다. 즉, 현행 대규모 대단지 위주의 수급계획 방식을 지속할 경우 계통의 광역정전 발생에 매우 취약한 구조로 국내 전력계통이 발전할 개연성이 매우 높다. 또한, 에너지부문의 상호 연계성은 취약성을 더욱 확대시킨다. 파이프라인, 정제설비와 같이 많은 설비는 전기로 가동되기 때문에, 전력공급이 끊기면 가동이 중단된다. 2012년 발생한 허리케인 샌디의 사례를 보면, 7,000개 이상의 변압기와 15,200개의 전봇대가 피해를 입어 21개 주에 걸친 광역 정전이 발생하였다. 당시 전기로 가동되는 다양한 유형의 에너지 인프라에도 영향을 미쳤는데, 일례로 뉴저지주의 정제설비가 가동을 멈췄고, 많은 수의 유류보급소와 주유소가 가동될 수 없었다. 석유, 석탄, 전력 등 많은 에너지 공급시스템의 구성요소가 한 지역에서 다른 지역으로 이동하며 연계되기 때문에, 한 지역의 문제가 다른 지역으로 전파될 수 있다. 기온 상승, 강수량 변화, 해수면 상승, 기상패턴 변화, 가뭄, 홍수, 폭풍의 빈도와 강도 증가, 혹한 및 혹서 등의 기상이변은 과거 안정적 기후조건을 기준으로 설계된 기존 설비 및 에너지시스템의 작동 중단 등 에너지 공급체계를 위협할 수 있다. 수요측면에서는 에너지 피크소비의 규모와 지속기간을 확대하게 된다. 이는 피크시 수급균형을 위한 필요 공급설비 규모 및 지속기간을 확대하여 공급설비 확충의 필요성을 더욱 증대시킨다.