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전재은 에너지 전략·사업 개발 스페셜리스트

[투데이에너지]

국가적 미션: 국토의 한계를 넘어 ‘글로벌 경제영토’를 넓혀야 하는 대한민국

대한민국 경제는 2026년을 기점으로 1인당 국민소득(GDP) 4만 달러와 연간 수출 1조 달러 시대를 눈앞에 두며 국가 발전사의 중대한 변곡점에 진입했다. 우리는 미국이나 중국처럼 거대한 내수시장이나 부존자원을 가지지 못했지만, 반도체, AI, 조선, 방위산업, 모빌리티, 이차전지, 석유화학, 원자력 등 현대문명과 글로벌 공급망의 급소를 쥐고 있는 핵심 전략 제조업을 동시에 완비한 세계 유일의 산업 강국이다.

그러나 이제 대한민국은 좁은 국토 안에서 완제품을 제조해 바다 건너로 실어나르는 전통적 가공무역기지 모델의 한계에 봉착했다. 이미 우리 선도 대기업들이 발빠르게 시도하고 있듯, 이제는 국가 전체가 지형을 넓혀 전 세계 곳곳에 제조 및 에너지 인프라 거점을 선점하는 ‘글로벌 플랫폼 경제국가’로 전면진화해야 한다.

첫째, 단순한 상품수출을 넘어 해외 거점 법인에서 발생하는 배당소득, 엔지니어링 및 장기 운영·관리(O&M) 서비스수지를 결합함으로써 대외 변동성에 흔들리지 않는 견고한 외환 완충판과 최적의 환율 안정성을 확보해야 한다.

둘째, 미·유럽 등주요 거점에 선제적으로 생산기지를 구축해 날로 노골화되는자국 우선주의 통상 압박과 징벌적 관세장벽을 유리한 고지에서 정면 돌파해야 한다.

셋째, 동남아, 중동, 아프리카를 포괄하는 거대한 네트워크를 선점하여 중국 내수시장보다 넓은 글로벌 소비 지형을 우리 경제의 실질적 배후지로 확보해야 한다.

넷째, 원천기술과 지식재산권(IP), 표준 라이선싱 중심의 고수익 가치사슬을 완성해 무형의 국부를 축적해야 한다.

이러한 지형확장은 결코 장밋빛 환상이 아니다. 세계 최고 수준의 첨단 제조역량을 가진 대한민국이 2030년 세계 5~7위권의 종합 산업 강국으로 확고히 자리매김하기 위해 반드시 완수해야만 하는 실현 가능한 국가적 생존 미션이다.

눈앞에 닥친 차가운 현실: 27GW 신규 전력의 쓰나미와 붕괴된 인프라

그러나 이 찬란한 미래 청사진을 힘차게 가동할 엔진의 동력원, 즉 ‘산업의 휘발유인 전력공급망’이 국내외에서 총체적 난국에 직면해 있다.

정부가 2026년 8월 20일 ‘제12차 전력수급기본계획(전기본)’ 정책토론회에서 전격 공개한 2040년 최대 전력수요 전망치는 158.4~165.0GW로 폭등했다. 지난 4월 초안(131.8~138.2GW) 발표 후 불과 4개월 만에 무려 26.8GW(대형원전 약 19기 분량)가 치솟은 것이다. 전력 전망치가 단 넉 달 만에 20% 가까이수직 상승한 것은 역대 전기본 사상 초유의 사태다. 반도체 메가클러스터와 AI 데이터센터가 몰고 올 전력 쓰나미의 규모를 정부의 보수적 계산법으로도 더 이상 은폐할 수 없었음을 자인한 셈이다. 그렇다면 당장 국가적 논의 우선순위는 이 문제 해결인 데, 정부나 학계는 발전공기업 통폐합 논의에 매몰되어 있는 양상이다.

당장 30GW에 육박하는 이 거대한 신규 기저전력을 대체 국내 어디서 확보한단 말인가? 정부와 학계의 논의는 위험할 정도로 아래처럼 현실을 도외시하고 있다.

• 원전의 15년 시차와 ‘글로벌 핵연료 대란’: 대형원전이나 상업화 될 소형모듈원전(SMR)은 부지선정부터 인허가, 준공까지 최소 12~15년 이상이 소요되어 당장 발등에 불이 떨어진 첨단산업 투자의 골든타임을 절대 맞출 수 없다. 설령 짓는다 해도 더 큰 재앙이 도사리고 있다. 우크라이나 전쟁 이후 전세계농축 능력의 40% 이상을 점유하던 러시아산 공급망이 차단되면서 글로벌 우라늄 농축비용이 6배 가까이 폭등했다. 서구 과점 기업들의 물량을 미·유럽이싹쓸이 하는 가운데, 한국은 6년 뒤 농축우라늄 확보율이 60~70%대로 곤두박질 치는 심각한 ‘핵연료 절벽’에 직면해 있다. 원전을 지어 놓고도 연료가 없어 멈춰 세워야 할 판이다.

• 신재생에너지의 태생적 한계: 날씨와 밤낮에 따라 출렁이는 재생에너지는 0.1초의 미세한 전압강하로도 수백억 원의 웨이퍼를 전량 폐기해야하는 반도체·AI 산업의 24시간 무단절 기저전력(Base-load)을 결코 떠받칠 수 없다. 천문학적인 면적 소요와 ESS 보강비용, 유사시 백업설비까지 감안하면 산업용 전기요금을 폭등시킬 뿐이다.

• 송전망 마비와 비현실적인 입지 난맥상: 동해안과 서남해안 발전소에서 수도권으로 전기를 보낼 초고압 송전선로는 주민 수용성 갈등으로 10년 째 멈춰서있다. 정부가 최근 고육지책으로 내놓은 호남권 분산 배치는 반도체 공정이 요구하는 하루 수십만 톤의 초순수 공업용수 결핍과 계통 마비로 벽에 부딪혔다. 급기야 동맹국의 글로벌 작전계획(작계)을 뜯어 고쳐야만 가능한 ‘군 공군기지부지 활용’까지 제기되는 등 국가안보마저 건드리는 비현실적 접근들이 난무하고 있다.

국내외 공통의 아킬레스건을 깨는 대전환: 에너지-제조업 융복합 클러스터

더욱 심각한 것은 이러한 송전망 마비, 청정전력 부족, 입지규제의 덫이 베트남, 동남아, 중동 등 한국의 주력 제조업이 진출해 있는 해외 제조 거점에서도완벽히 동일하게 발생하고 있다는 점이다. 현지의 노후 화석연료 전력망으로는2026년부터 본격 적용되는 EU 탄소국경조정제도(CBAM)와 글로벌 고객사들의Scope 2(외부 전력 소비 간접 배출) 무탄소 요구를 충족할 수 없어 수출 길이상당히 차단될 것이다.

출발부터 15년이 걸리는 원전이나 품질과 단가 면에서 첨단산업을 떠받칠 수 없는 재생에너지에 대한 미련을 이제는 단호히 버려야 한다. 국내외 공통의 아킬레스건을 단숨에 깨뜨릴 수 있는 우리 손에 남은 유일한 승부수는 정부 정책으로 확정된 ‘석탄발전소 폐지 인프라’와 국내에서 발생하는 ‘저가 산업 부산물의 업유즈(Up-use)’를 결합한 수소발전융복합클러스터 구축이다.

태안 석탄화력발전소로, 맨 오른쪽 터빈과 연돌이 2025년 12월 폐지된 1호기 /한국서부발전 제공

① 2040 석탄발전 폐지 부지 및 ‘15~25만 평 회처리장’의 전격 리파워링

2040년까지 폐지될 전국 61기(30GW 이상)의 노후 석탄화력발전소는 단지마다15만~25만 평에 달하는 거대한 석탄재 매립 회(Ash) 처리장 부지를 보유하고 있다. 전국적으로 수백만 평에 달하는 이 천혜의 평탄 부지는 이미 대용량 초고압 송전선로(345kV/765kV), 변전소, 대형 연료 하역 항만, 막대한 냉각용수취수설비를 완벽히 갖추고 있다.

신규 부지 보상 갈등과 송전탑 건설에 소요되는 15년의 세월을 단 1초도 낭비하지 않고, 기존 전력망 인프라를 100% 흡수해 수십 GW의 현대화된 컴팩트한 고효율 신규 전원을 즉각 복원, 증설할 수 있는 유일무이한 공간이다. 더 나아가 AI 데이터센터와 반도체 공장 등 대규모 신규 전력 수요처를 이 클러스터 내부 또는 인접 부지에 직접 정주시킨다면, 신규 송전망 건설 없이도 우리 첨단 제조업에 안정적인 대규모 기저전력을 즉시 공급할 수 있다.

② 저가 환경폐기물의 가스화와 탄소배출 제로 ‘업유즈(Up-use)’

수소 생산은 수급이 불안정하고 값비싼 천연가스 개질이나 천문학적인 전기를소모하는 수전해에 국한될 필요가 없다. 국내 4개 정유공정에서 쏟아져 나오는 저렴한 원유 정제 부산물인 석유 코크스(Petcoke), 처리가 곤란한 하수슬러지, 폐목재 및 바이오매스 등 골치 아픈 환경폐기물을 최대한 고압 가스화(Gasification)의 주원료로 전격 활용해야 한다.

방치되거나 단순 소각되던 환경폐기물을 초고온·고압 가스화해 고순도 합성가스(CO+H₂)로 전환하고, 여기에 고효율 탄소 포집·활용·저장(CCUS) 기술을 융합한다. 포집된 CO₂는 해양 폐유전 및 가스전에 영구 격리하거나 e-메탄올 등고부가 탄화수소 소재로 전환해 굴뚝에서 탄소가 단 1g도 배출되지 않는 탄소중립 ‘업유즈’를 완성한다. 이미 CCUS는 세계적으로 상업화된 지 오래되었으며, 시선을 조금만 해외로 돌리면 유휴 유전, 가스전 등 온실가스 영구 매장지는 풍부하다. 정부는 과거의 배타적·회피적 시각에서 벗어나 과감히 이를 추진해야 한다.

저가 원료와 대규모 가스화-CCUS 공정의 경제성을 결합하면 수소 생산 단가를 kg당 2,000원대(약 1.5달러 수준)로 대폭 낮출 수 있다. 이를 통해 30~50% 혼소 및 궁극적인 100% 수소 전소 가스터빈과 대용량 연료전지 발전을 가동함으로써, 화석연료 발전단가보다 저렴한 무탄소 기저전력을 국가 전력망에 즉시 공급한다. 이는 동시에 액화수소 운반선, 수소환원제철, 수소모빌리티 등 한국이 글로벌 수소경제를 표준화하고 시장을 리딩하는 결정적 발판이될 것이다.

③ 도심 인접 전력 자립형 ‘스마트물류 - FCPP - AI 데이터센터’ 분산 모델

수도권 같은 국내 대규모 전력소비 거점에는 송전망을 아예 거치지 않는 현장설치형(On-site) 전원모델을 안착시켜야 한다. 대도시 외곽 수많은 물류단지 내에 고체산화물연료전지(SOFC) 등 고효율 연료전지발전소(FCPP)를 구축하고인근에 AI 데이터센터를 건축해 24시간 무중단 전력을 직접 공급(Direct PPA)한다. 이를 통해 우리 물류단지는 드론, 로봇, AI가 융합된 첨단 청정 스마트물류거점으로 탈바꿈하며, 이 지역은 글로벌 빅테크 기업들이 가장 탐내는 직접투자 대상지가 된다.

또한 대규모 냉각용수가 필요 없는 흡수식 냉동 방식의 연료전지(300~600℃ 고온 배열 방출)를 이용해 물류센터 저온창고(콜드체인)와 데이터센터 냉각공조로 100% 회수함으로써 종합에너지효율을 85% 이상으로 극대화할 수 있다.

④ 글로벌 ‘청정에너지 인프라 + 첨단제조업’ 동반 진출 패키지

우리 기업의 해외진출 역시 에너지 인프라와 묶인 패키지 전략이어야 한다. 중동·북아프리카 등 물류 요충지에는 가스전 연계 CCUS 블루수소 및 신재생 그린수소 발전 인프라를 선제 구축하고, 완성차공장, 배터리, 고부가 석유화학, 방산 제조공장이 동반 입주한다. 현지 무탄소 전력을 직공급 받음으로써 EU CBAM 인증서 비용과 관세를 원천 무력화(Zero Penalty)한다.

동남아 제조벨트에는 가스화 복합발전 및 마이크로그리드를 함께 깔아 만성적전력난을 해결하며, 풍부한 현지 유·가스전을 한국의 부족한 CCUS 저장소로상호 연계할 수 있다. 이 모델은 한국 제조업의 생존력을 높일 뿐만 아니라 그자체로 수십조 원대 청정에너지 플랜트 수출상품이 된다. 지분투자, 핵심 기자재(가스화기, 터빈, 연료전지, CCUS 설비) 수출, 20~30년 장기 O&M 및 라이선싱 수익을 국내로 환류시키는 고부가 서비스 경제가 완성된다.

결론: 탁상공론을 멈추고 국가적 결단으로 인프라 판을 바꿔야 한다

국토가 좁다고 대한민국의 경제영토마저 좁을 이유는 없다. 이미 우리 제조업은 세계 최정상에 서 있으며, 글로벌 시장의 지형을 넓혀 무형의 경제패권을 쥐는 것은 충분히 실현 가능한 미래다.

그러나 이를 가동할 무탄소 전력 인프라 없이는 반도체 신화도, AI 패권도, 1인당 GDP 5만 달러의 꿈도 한순간에 신기루처럼 사라질 것이다. 원전이나 재생에너지도 계속 필요하지만 이들은 성격상 ‘목전의 골든타임 문제’를 절대 해결할 수 없다. 유사 이래 우리에게 주어진 최대의 기회를 실기하지 않기 위해정부가 현실적인 브릿지 전략을 취할 것을 강력히 권고한다.

첫째, 2040 석탄발전소 폐지 부지와 단지별 15~25만 평의 회 처리장을 ‘국가 청정수소발전 전략특구’로 지정해 수십 GW의 기존 송전망을 살려내고 펫코크·(준)폐기물 가스화와 CCUS를 결합한 kg당 2000원대 청정수소 기저전원을 즉시 가동해야 한다.

둘째, 도심 분산형 전원(스마트물류-연료전지-데이터센터) 안착을 위해 전력 직거래(PPA) 규제를 전면 혁파해야 한다.

셋째, 정부 정책금융, 공기업, 민간 대기업이 원팀을 이루어 해외에 ‘청정에너지 인프라-첨단 제조업 동반수출 메가펀드’를 즉각 출범시켜야 한다.

국내와 해외의 닫힌 에너지 문을 동시에 부수는 이 담대한 인프라 대전환이야말로, 대한민국이 2030년 세계 5~7위권의 종합 산업 강국으로 확고히 도약하고 지속 가능한 퍼스트무버(First Mover)로 우뚝 서기 위한 가장 확실하고 강력한 국가 생존전략이 될 것이다.

출처 : 투데이에너지(https://www.todayenergy.kr/)