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• [신년 기획] 원전·재생에너지 등 무탄소 전원 NDC 핵심

  송고일 : 2026-01-01
  
  

  한국중부발전 보령발전본부 전경./한국중부발전 제공

  정부는 지난 2020년에 ‘2050년 탄소중립’을 선언했다. 이후 2050 탄소중립위원회가 심의·의결한(2021년 10월 18일) ‘2050 탄소중립 시나리오안’과 ‘2030 국가 온실가스 감축목표(NDC) 상향 안’이 2021년 10월 27일 국무회의에서 최종 확정됐다. 온실가스 감축목표가 기존보다 대폭 상향되어 큰 파장을 일으켰다.

  2025년 11월에는 ‘2035년 국가 온실가스 감축목표’가 확정되었는데, 발전 부문의 부담이 더욱 커졌다. 발전 부문 NDC 이행 과정에서의 전력수급 정책 변화와 시장의 흐름을 짚어봤다. /편집자 주

  [투데이에너지 이종수 기자] 국가 온실가스 감축목표에 따라 석탄발전은 설 자리를 완전히 잃었다. 원전과 재생에너지를 중심으로 한 무탄소 전원이 2050 탄소중립을 위한 핵심 발전원으로 떠올랐다.

  ‘2050 탄소중립 시나리오’에는 전환(전기·열 생산) 부문은 A·B안 모두 석탄발전을 중단하고(A안은 LNG 발전도 중단, B안은 화력발전 중 LNG 일부 잔존 가정) 재생에너지를 대폭 확대하는 내용이 담겼다.

  ‘2030 국가 온실가스 감축목표’는 기존(2018년 대비 26.3% 감축)보다 대폭 상향해 2018년 대비 2030년까지 40% 감축하는 것으로 결정됐다. 제조업 비중이 높은 국내 산업구조와 배출 정점 이후 탄소중립까지의 짧은 시간(32년), 주요국 대비 높은 연평균 감축률(4.17%) 등을 고려할 때 쉽지 않은 목표였다. 정부의 탄소중립에 대한 의지가 상당히 강하다는 방증이었다.

  전환 부문은 ‘제9차 전력수급기본계획’의 목표 수요를 바탕으로, K-반도체 전략 등 GDP 상승효과와 전기차 확대로 인한 전력 수요(567.0TWh 예상)를 반영하고, 송배전 손실률과 발전소 내 전력률을 고려한 필요 발전량을 612.4TWh로 추산했다. 이에 따라 석탄발전 축소, 신재생에너지 발전 확대, 추가 무탄소 전원(암모니아 발전) 등을 활용해 전원믹스를 구성키로 했다.

  석탄발전 비중을 2018년(41.9%) 대비 절반 정도(21.8%)로 축소하고, 신재생에너지 발전 비중을 6.2%에서 30.2%로 대폭 확대해 2018년 배출량(2억 6960만 톤CO2eq) 대비 2030년 배출량(1억 4990만 톤CO2eq)을 44.4% 감축한다는 목표였다.

  ‘2030 NDC’ 발전 분야 이행

  정부는 2030 NDC 상향 안을 확정한 후인 2021년 12월 28일 △법·제도를 통한 석탄발전 폐지·전환 촉진 △저탄소·무탄소 전원 기술개발·투자 촉진 △석탄발전 일자리도 친환경 발전 일자리로 전환 △주민 수용성을 확보하면서 지역경제·전력 수급에 기여토록 석탄발전 부지의 친환경적 재활용 등의 내용을 담은 ‘석탄발전 폐지·감축을 위한 정책 방향’을 발표했다.

  그해 12월 29일에는 △장기간 소요되는 송전망 건설을 선제적으로 추진하기 위한 투자 확대 △확대되는 재생에너지를 수용할 수 있는 전력망의 유연한 운영을 통한 계통 안정화 △지역 그리드 정착, 수요 분산 및 시장 매커니즘 강화 등 제도적 기반 구축을 주요 내용으로 하는 ‘전력계통 혁신방안’을 발표했다.

  2023년 12월 4일 ‘제30차 에너지위원회’에서는 늘어나는 전력 수요와 원전·재생에너지 등 무탄소 전력의 공급 확대를 뒷받침하기 위해 △송전선로 건설 기간을 평균 13년(345kV 기준)에서 9.3년으로 30% 단축 △에너지저장장치(ESS) 등 출력조절이 가능한 유연화 전원의 비중을 2036년까지 62%로 2배 확대 △기존계획 대비 송전선로 건설 규모 10% 절감 등의 내용을 담은 ‘전력계통 혁신대책’을 발표했다.

  2030 NDC의 발전 부문 이행 방안은 제10차, 제11차 전력수급기본계획에 잘 나타나 있다.

  2023년 1월 12일에 확정된 ‘제10차 전력수급기본계획’(2022~2036년)에서 발전원별 설비는 원전·LNG·신재생을 확대하고 석탄을 축소했다. 원전은 비용효율적으로 전력을 공급한다는 차원에서 안전성을 전제로 계속 운전(한울 1·2호기)과 신한울 3·4호기(신규) 준공을 추가 반영했다. 노후 석탄발전은 LNG 대체를 지속 추진하고, 제9차 전기본 대비 동해 1·2호기, 당진 5·6호기를 추가 반영해 2036년까지 총 28기를 폐지하기로 했다.

  2030년 기준 신재생에너지 발전량 비중은 21.6%로, 9차 전기본(20.8%) 대비 상향되었다.

  10차 전기본 계획기간 중 원전·신재생 발전량은 증가하나 석탄발전 폐지, 수소·암모니아 혼소 등으로 석탄·LNG 발전량은 감소할 것으로 예상되었다. 2036년 원전·신재생 발전 비중은 30% 이상으로 증가할 것이라는 전망이었다.

  원전, 재생에너지 등 확대되는 발전설비를 전력 계통에 적기에 수용하기 위한 대규모 전력망 투자가 필요할 것으로도 전망됐다. 2036년까지 56조 5000억 원의 투자가 예상되었다. 이는 9차 전기본(2034년까지 29조 3000억 원) 대비 27조 2000억 원이 증가한 셈이다.

  제10차 전기본에는 저탄소 전원 전용 전력 거래 시장 개설, 실시간·보조 서비스 시장 도입, 단계적인 가격 입찰제(PBP) 전환, 재생에너지 PPA 활성화 등 전력시장 개편 내용도 담겼다.

  한국수력원자력 고리원자력발전소 전경./한수원 제공

  2025년 2월 21일에 확정된 ‘제11차 전력수급기본계획’(2024~2038년)은 AI와 반도체 등 새롭게 늘어나는 전력 수요에 안정적으로 대응하기 위해 원전·재생에너지·수소 등 다양한 무탄소 전원을 조화롭게 활용하는 내용을 담고 있다. APR1400 기준 신규 대형 원전 2기(2.8GW) 및 SMR(소형모듈원전) 1기 건설과 2030년까지 연평균 7GW의 재생에너지 보급이 핵심이다.

  10차 전기본까지의 노후 석탄발전(28기)의 LNG 전환계획은 유지하되 2037~2038년에 수명이 도래하는 추가 12기에 대해서는 양수, 수소 전소, 암모니아 혼소 등 무탄소 전원으로의 전환을 추진할 예정이다. 이에 따라 2040년까지 석탄발전 총 40기가 폐지되는 셈이다.

  원전의 경우 이미 지난 전기본에 따라 현재 건설 중인 새울 #3·4, 신한울 #3·4 등의 계획과 설계수명 만료 원전의 계속 운전을 추진한다. 원자력안전위원회는 2025년 11월 13일 제224회 회의에서 고리 원자력발전소 2호기 계속 운전을 허가했다. 이재명 정부 첫 원전 계속 운전 허가 사례라는 점에서 주목된다.

  2024년 5월 제11차 전기본 실무안 발표 이후 환경부(현 기후에너지환경부)와 탄소중립위원회 등이 2030년 NDC 달성을 위해 재생에너지를 추가로 상향할 필요가 있다는 의견을 제시해 실무안 대비 재생에너지(태양광) 보급 전망을 추가로(2030년 +1.9GW, 2038년 +2.4GW) 상향했다.

  정부는 11차 전기본상 2030년 전환 부문 온실가스 감축목표를 달성할 것으로 전망했다. 2030년 무탄소 발전 비중이 53%로, ‘제1차 국가 탄소중립 녹색성장 기본계획’(2023년 4월)에 따라 400만 톤 상향(145.9→149.9백만 톤)되었기 때문이다.

  발전소에서 생산한 전력을 공급하는 송전탑./한전 제공

  무탄소 전원을 수용하기 위한 전력망 적기 건설·보강과 함께 무탄소 용량 시장 개설 등 무탄소 에너지 전환을 뒷받침하기 위한 전력시장 개편도 추진할 예정이다.

  11차 전기본을 바탕으로 수립한 ‘제11차 장기 송·변전 설비 계획’을 보면 2038년까지 전력망에 약 72조 8000억 원을 투자할 예정이다. 10차 전기본(2036년까지 56조 5000억 원) 대비 16조 2400억 원이 증가한 셈이다. 설비 규모로는 2023년(실적) 대비 2038년 송전선로는 1.72배, 변전소는 1.43배로 증가하게 된다.

  그간의 NDC 이행 결과는 어떻게 나타났을까. 현재로선 ‘2050 탄소중립녹색성장위원회가 2024년 1월 4일 ‘2023년 제6차 전체회의’를 통해 심의·의결한 ‘2022년 탄소중립·녹색성장 이행점검 결과’가 유일하다.

  2022년 국가 온실가스 총배출량(잠정)은 6억 5450만 톤으로 전년 배출량(잠정, 6억 7810만 톤) 대비 3.5% 감소했다. 배출 비중(약 70%)이 높은 전환 부문의 에너지믹스 개선과 산업 부문의 생산·수요 감소 등에 기인한 것으로 분석되었다.

  특히 전력 수요 증가로 발전량이 전년 대비 3% 증가했음에도 원전·신재생에너지 등 무탄소 전원 확대(원전 27.4%→29.6%, 신재생 7.5%→8.9%)와 석탄발전 감소(34.3%→32.5%)로 전환 부문의 배출감소(전년 대비 4.3% 감소)가 뚜렷했다는 설명이다.

  ‘2035 NDC’ 확정

  정부는 지난 2025년 11월 11일 국무회의에서 ‘2035년 국가 온실가스 감축목표(NDC)’와 ‘제4차 계획기간(2026~2030) 국가 배출권 할당 계획’을 최종적으로 확정했다. 2035 NDC는 2018년 순 배출량(7억 4230만 톤CO2eq) 대비 2035년 53%~61%를 감축하는 것으로 정해졌다.

  2035 NDC 달성을 위해 전력 부문은 에너지 고속도로 구축 등 전력망을 확충해 재생에너지 보급을 확대하고, 석탄 등 화석연료 발전을 줄여나가 2018년(2024년) 대비 68.8%(59.6%)~75.3%(67.9%) 감축한다는 목표다.

  한국전력이 최대 주주로 참여하고 있는 전북 서남권 해상풍력 전경./한전 제공

  정부는 2035 NDC 수립 후속 조치로 부문별 감축에 대한 구체적인 이행과제를 2026년 중 수립할 예정이다.

  기후에너지환경부 관계자는 “2035년 53% 감축을 위해 전력 부문은 11차 전기본을 기반으로 재생에너지 확대와 석탄발전 감축 등을 통해 적정 전력 믹스를 추가로 검토했다”라며 “전력믹스 등의 세부 내용은 제12차 전력수급기본계획 수립 과정에서 더욱 구체화할 것”이라고 설명했다.

  태양광, 풍력, 전력망(그리드), 에너지저장장치(ESS), 전기차, 배터리, 히트펌프 등 녹색산업 육성을 위한 세부 추진 과제를 담은 ‘대한민국 녹색전환(K-GX)’ 추진 전략도 2026년 상반기까지 수립한다는 계획이다.

  전력 분야에는 재생에너지(2030년 100GW), 태양광(페로브스카이트 탠덤 셀 상용화), 풍력(대형화 기술 조기 확보), 전력망(분산형 전환, ESS, HVDC) 육성계획이 담길 예정이다.

  또한 발전 부문의 4기 배출권 유상 할당 비율이 2030년 50%로 상향된다. 2025년 10%였던 유상 할당 비율이 2026년 15%, 2027년 20%, 2028년 30%, 2029년 40%, 2030년 50%로 높아지는 것이다. 4기의 총 유상 할당 비율은 29%로, 3기 10% 대비 약 3배 증가했다.

  이에 따라 발전사들의 비용 부담이 커질 것으로 보인다. 김위상 국민의힘 의원실의 자료에 따르면 5개 발전 공기업은 2026년부터 2030년까지 배출권 구매에만 약 13조 9,900억 원을 부담해야 하는 것으로 나타났다. 2026년에 추가로 내야 할 비용만 1조 4030억 원이다.

  한국전력은 충북 반도체 첨단산업단지의 안정적 전력 공급을 위해 2025년 6월 20일부터 345kV 신청주변전소(사진)와 관련 송전선로의 본격 가동을 시작했다./한전 제공

  부채비율이 2024년 기준 619.3%인 한국전력의 경우 2035 NDC에 따른 재생에너지 확대로 전력망 확충에 대규모로 투자해야 한다. 발전 부문 배출권 유상 할당 비율까지 높아짐에 따라 전기 요금이 크게 상승할 것이라는 전망이 나온다.

  이에 대해 정부는 발전사의 감축 노력을 고려하지 않고, 현재 1만 원 수준인 배출권 가격이 2026년부터 6만 1000원으로 급등하는 것을 가정해 과도한 측면이 있다고 해명했다. 또 4기 유상 할당 비율은 기업 설명회·공청회 등 의견수렴안(2026년 20%, 2027년 30%, 2028년 40%, 2029년 50%, 2030년 50%) 대비 초기 부담을 완화했다는 설명이다.

  기후에너지환경부 관계자는 “앞으로 유상 할당 증가에 따른 발전사의 감축 노력, 석탄발전 감소, 재생에너지 보급 확대 등은 배출권 구매 부담과 전기 요금 상승 부담을 상쇄할 수 있다”고 밝혔다.

  이 관계자는 이어 “정부는 4기부터 도입되는 ‘시장 안정화 예비분 제도’를 통해 배출권 가격이 안정적으로 형성되도록 해 초기부터 가격이 급등하지 않도록 관리할 예정”이라며 “시장 안정화 예비분 제도의 구체적 운영 방안 마련 과정에서 기업 등 이해관계자의 충분한 의견 수렴을 거쳐 2026년 6월까지 제도를 설계할 예정”이라고 덧붙였다.

  제12차 전기본 수립 착수

  정부가 ‘제12차 전력수급기본계획’ 수립에 착수했다. 기후에너지환경부는 2025년 1월 27일 개최한 ‘2025년 제10차 전력정책심의회’에서 ‘제12차 전력수급기본계획(2026~2040년) 수립계획’ 등을 논의했다.

  12차 전기본은 새 정부 국정과제, 2035 NDC 등 11차 전기본(2025년 2월 확정) 이후 여건 변화를 반영한다. AI, 데이터센터, NDC, 전기화 등 추가 수요를 포함한 전체 전력 수요의 변화를 더욱 정확하게 전망하고, 탄소중립·공급 안정성·효율성 등을 고려한 무탄소 중심의 전원믹스를 도출한다는 계획이다.

  특히 재생에너지 확대, 석탄발전 폐지 등 새 정부 국정과제를 구체화하고 전환 부문 탄소중립에 도달하기 위한 2040년까지의 경로를 제시할 계획이다. 2040년까지 폐지되는 석탄발전 40기 중 나머지 12기 폐지 계획(무탄소 전원으로 대체)이 담길 예정이다.

  아울러 재생에너지 확대에 부응해 적정 유연성 확보, 전력망 확충, 수요 분산, 전력시장 제도 보완 등도 함께 검토할 예정이다.

  원자력안전위원회는 2025년 11월 13일 고리2호기 계속 운전을 허가했다./원안위 제공

  기후에너지환경부는 2025년 12월 9일 ‘제12차 전기본 제1차 총괄위원회’를 개최하고, 소위원회별 주요 과제와 작업 일정을 논의했다. 재생에너지 보급과 AI·첨단산업에 전력을 공급하기 위한 전력망 확충의 중요성을 감안해 총괄위원회 산하에 ‘계통혁신 소위원회’를 신설했다.

  이날 김성환 기후에너지환경부 장관은 “11차 전기본에 반영된 신규 원전(2기)을 국민 여론조사와 대국민 토론회 등을 거쳐 조기에 확정해 12차 전기본에 반영할 계획”이라며 “토론회에서는 2050년 탄소중립으로 가기 위한 탈탄소 전원 구성 계획과 재생에너지 간헐성, 원전의 경직성 문제 해결을 위한 다양한 의견을 수렴할 예정”이라고 강조했다.

  재생에너지 확대 커버할 ‘에너지 고속도로’

  전력 소비 및 NDC에 따른 재생에너지 증가 등으로 전력망 수요가 급증해 전력망 구축에 막대한 비용이 드는 만큼 재원 마련이 큰 과제가 될 전망이다. 2050년엔 2023년 실적(3만 5596C-km) 대비 약 2.3배 규모의 전력망 구축이 필요할 것이라는 게 한국전력의 추정이다.

  또 그간 낮은 주민 수용성과 주민 목소리를 우선하는 지자체의 비협조로 전력망 건설 사업이 지연되었고, 태양광·해상풍력 중심지인 전라권은 송전망 부족으로 출력제한이 빈발했다. 이러한 문제들을 해소할 혁신적인 방안이 필요했다.

  지난해 9월 26일 ‘국가기간 전력망 확충 특별법’이 시행된 동시에 이 법을 근거로 해 국무총리를 위원장으로 하는 ‘국가기간 전력망 확충위원회’가 구성된 배경이다.

  전력망 확충 특별법은 무탄소 전원 전력 계통 연계, 첨단산업에 대한 전력공급 등을 위해 345kV 이상 국가기간 전력망 신속 확충을 위한 제도적 기반을 마련하기 위해 제정되었다. 선하지 매수 청구권, 주민 재생에너지 사업 지원 등 주민 보상·지원 확대와 함께 지자체에 대한 지원도 규정했다. 또 인허가 의제를 기존 18개에서 35개로 확대하고, 부대사업(진입로, 작업장 등) 관련 인허가 지연 방지 방안 등도 도입됐다.

  이에 따라 늘어나는 전력 수요 충족과 2035 NDC 이행을 위해 에너지 고속도로 구축이 본격화할 것으로 보인다.

  이재명 대통령의 공약인 에너지 고속도로는 전국의 산업단지 등 주요 전력 수요 지역과 재생에너지 등 발전원이 밀집된 지역을 국가기간 전력망으로 유기적으로 연결하는 전력 인프라를 말한다. 송·변전 설비, 초고압 직류 송전(HVDC), 차세대 분산 전력망 등을 결합해 전력망을 고도화하는 것이다.

  LS전선이 한국전력의 ‘동해안-신가평 송전망 구축 사업’에서 세계 최대 송전 용량인 500kV급 HVDC 케이블을 적용해 2025년 11월 공사에 착수했다. /LS전선 제공

  지난 2025년 10월 1일 열린 ‘제1차 전력망위원회’에서 국가기간 전력망으로 총 99개의 송전선로·변전소 구축 사업이 지정되었다. 첨단전략산업 전력공급 10개, 재생에너지 등 무탄소 전원 연계 73개, 이들 사업과 연계된 송전선로·변전소 구축 사업 16개로 구분된다.

  지정된 사업들에 대해서는 전력망 특별법에 따라 인허가 특례 및 주민지원 확대, SOC 공동 건설(도로-전력망) 등을 병행 추진해 2030년대 서해안 에너지 고속도로, 2040년대 U자형(서해안~남해안~동해안) 에너지 고속도로 등 국가기간 전력망 구축 목표를 달성한다는 계획이다.

  한국전력공사, 한국에너지기술평가원, 효성중공업, HD현대일렉트릭, LS일렉트릭, 일진전기는 2026년 말까지 HVDC 실증사업 추진을 위한 SPC를 설립할 계획이다. 총사업비가 약 2조 8000억 원으로 예상되는 HVDC 실증사업은 대용량(500kV) 전압형 변압기와 밸브·제어기를 개발해 실제 전력망에 적용하기 위한 사업이다. 실증선로인 ‘새만금-서화성 HVDC 선로(220km)’는 2GW 규모의 서해안 해저 에너지 고속도로 1단계 선로이다.

  올해 석탄발전 전환 로드맵 나온다

  제10차, 제11차 전력수급기본계획에 따라 2025년 말 태안화력 1호기의 폐지를 시작으로 2039년까지 발전 5사가 보유한 석탄발전기의 75% 이상이 폐지될 예정이다.

  정부와 지자체, 발전 5사는 지난 2024년 12월 10일 석탄발전의 질서 있는 전환을 위한 ‘석탄발전 전환 협의체’를 구성하고, 발전 5사의 사업 재편 및 석탄발전 인프라 재활용 계획을 바탕으로 석탄발전 폐지에 따른 지역경제·일자리에 미치는 영향을 최소화하는 내용을 담은 ‘석탄발전 전환 로드맵’을 마련키로 했다.

  석탄발전 전환 협의체는 2025년까지 총 4차례 회의를 통해 석탄발전 전환 방안을 모색해 왔다. 3차 회의에서는 발전 5사가 석탄발전의 대규모 부지와 전력설비를 활용해 수소 생산·발전시설과 수소·암모니아 인수·저장시설로 전환하는 구상을 발표하고, 석탄발전 송전설비를 활용한 해상풍력 배후단지 조성, BESS, 태양광 등 다양한 대체 사업에 대해 논의했다.

  4차 회의에서는 석탄발전 인력 전환 방안이 논의되었는데, 석탄발전 종사자들을 LNG, 해상풍력, 송전망 건설·운영 등 신산업 분야로 전환하는 방안이 추진될 것으로 보인다.

  정부는 올 상반기에 ‘석탄발전 전환 로드맵’을 수립할 예정이다. 국회에는 석탄발전 폐지 관련 법이 10개 이상 발의된 상황이다. 정부는 석탄발전 전환 로드맵 내용을 ‘석탄발전 폐지 지역 지원법’ 정부안에 최대한 반영한다는 계획이다.

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