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• 원전과 재생에너지, 공존·유연성 확보 필수

  송고일 : 2026-01-07

  [에너지신문] 전문가들이 미래 탄소중립과 안정적인 전력 공급을 위해 원자력과 재생에너지의 공존 및 유연성 확보가 필수라는 데 의견을 같이했다. 다만 원전과 재생에너지의 비중에 있어서는 엇갈린 반응을 보였다.

  7일 국회 의원회관에서는 ‘바람직한 에너지믹스 2차 정책토론회’가 개최됐다. 기후에너지환경부가 주최한 이날 토론회는 전력계통의 현안과 원전-재생에너지의 조화로운 운영 방안을 모색하기 위해 마련됐다.

  먼저 강부일 전력거래소 계통운영처장은 ‘전력계통 현황 및 이슈’를 주제로 첫 발제를 진행했다.

  강 처장에 따르면 한국은 타 국가와 전력망이 연결되지 않은 ‘독립계통(전기섬)’이며, 설비 밀도가 세계 최고 수준인 ‘고밀도 다중연계망’을 특징으로 한다. 현재 한국은 IEA 재생에너지 보급 2단계(3~15%)에 해당하나, 독립계통의 특수성으로 인해 유연성 자원 확보 및 전압·주파수 안정성 등 3~4단계에서 나타나는 이슈가 이미 발생하고 있다.

  서해안(석탄·복합)과 동해안(원전·석탄) 전력의 수도권 공급 이슈와 함께 최근에는 호남 지역의 원전 및 태양광 공급 과잉으로 인한 송전망 안정 문제가 대두되고 있다.

  
  ▲전문가 주제발표가 진행되는 모습.

  이어 ‘원전의 경직성 완화 및 안전성 확보 방안’ 발제에 나선 신호철 한수원 중앙연구원 원장은 “원전은 무탄소 에너지원으로서 에너지 안보를 지키는 핵심 자산”이라며 “특히 AI 데이터센터 등 대규모 전력 수요에 대응할 수 있는 고품질 전력 공급원”이라고 말했다.

  신 원장은 재생에너지 비중이 높아짐에 따라 원전도 과거의 기저부하 중심 운전에서 벗어나 계통 상황에 따라 출력을 조절하는 ‘유연한 운전(Flexible Operation)’이 필요함을 강조했다.

  또 프랑스와 미국 등 해외 사례를 통해 “원전의 출력조절 운전이 안전성이나 설비 수명에 치명적인 영향을 주지 않음이 입증됐다”며 “한국도 관련 제어 기술 및 운영 노하우를 축적해 유연성을 확보해야 한다”고 언급했다.

  마지막 발제는 손성용 가천대 교수의 ‘재생에너지 간헐성 보완방안’이었다. 손 교수는 재생에너지의 변동성과 간헐성을 보완하기 위한 구체적인 기술적·제도적 방안을 제시, 호응을 얻었다.

  이어진 패널토론은 박종배 건국대 교수를 좌장으로 주한규 원자력연구원장, 전영환 홍익대 교수, 이정익 KAIST 교수, 김강원 에너지공단 실장 등 각계 전문가들이 참여해 에너지믹스의 최적화 방향에 대해 심도 있는 논의를 펼쳤다.

  토론에 참여한 전문가들은 탄소중립 시대에 안정적이고 경제적인 전력 공급을 위해서는 원자력과 재생에너지를 함께 확대해 나가야 한다는 것에 대체적으로 동의했다.

  주한규 원장은 “탄소중립을 위해 LNG 발전을 줄여야 하는 상황에서 앞으로는 원전과 재생에너지가 ‘부하추종(출력조절)’을 담당해야 한다”며 “최신 원전인 APR1400은 이미 일정 수준의 부하추종이 가능하고, 재생에너지(태양광)의 경우 자체적인 부하추종은 불가능하나 ESS를 붙이면 쉽게 가능해진다”고 설명했다.

  주 원장은 “ESS 연계 태양광의 발전단가를 LNG 수준까지 낮추는 것을 목표로 적극 늘려나가야 한다”며 “2040년대에 원전과 태양광이 같은 비중을 유지할 수 있도록 신규 원전도 적극 추진할 필요가 있다”고 덧붙였다.

  전영환 홍익대 교수는 원전의 경직성을 지적했다. 전 교수는 “원전은 출력이 일정해 어떤 상황에서도 출력 변동을 할 수 없다”며 “주파수 안정도 관점에서 (원전이) 전혀 기여를 하지 못하는 상황에서 원전이 늘어난다는 것은 문제”라고 강조했다. 결국 원전도 유연성을 가져야 하며 이를 위해 ESS를 확보, 저장하는 형태로 운전을 해야하는 가능성이 커지고 있다는 것이다. 따라서 향후 원전의 현 발전단가(60원/kWh)가 유지될 수 있을지는 회의적이라는 게 전 교수의 입장이다. 또한 전 교수는 재생에너지뿐만 아니라 원전과 열병합발전도 입찰시장에 참여하는 경쟁체제로 가야 한다고 주장했다.

  
  ▲전문가들이 열띤 토론을 펼치고 있다.

  이어 마이크를 잡은 이정익 카이스트 교수는 “재생에너지가 특정한 날에는 필요한 전력을 공급할 수 있으나, 365일 24시간 항상 전력을 공급할 수 있어야 전원으로서의 가치를 가지는 것”이라며 재생에너지의 간헐성을 지적했다.

  아울러 이 교수는 “원전이 자동제어를 못한다는 것은 한계가 맞으나, 주파수 제어를 못한다는 것은 틀린 말”이라며 “독일과 프랑스에서 (원전 주파수 제어를)하고 있다. 우리나라의 의지에 따른 것으로, 원전이 물리적으로 못하는 것이 아니다”라고 언급했다. 이는 앞서 전영환 교수의 주장을 곧바로 반박한 것이다. 제도적 개선과 필요에 의해 원전도 얼마든지 주파수 제어가 가능하다는 게 그의 설명이다.

  반면 재생에너지의 경우 ‘물리적인 한계’가 있다고 지적했다. 이 교수는 “데이터상으로 풍력은 우리가 원할 때 발전하는 확률이 2%에 불과하다. 태양광은 10% 정도로 나타났다”며 “AI, 철강, 반도체 등 국내 주요 산업에 필요한 에너지를 이같은 간헐성 자원에 모두 맡긴다는 것은 장기적으로 의문이 든다”고 강조했다.

  특히 그는 “12차 전력수급기본계획에서는 신규원전을 더 늘려야 한다”고 주장했다. 미래 산업경쟁력 강화를 위해 전기 단가가 가장 싼 원전이 더 필요하다는 것.

  마지막으로 김강원 에너지공단 재생에너지정책실장은 “재생에너지가 에너지원으로 공식 인정된지 20년이 지났다. 지난해 처음으로 발전비중이 두자릿수에 도달했다”며 “재생에너지도 전력계통에서 그 의무를 이행해야 한다는 것은 보급기관도 잘 알고 있다”고 언급했다.

  또한 김 실장은 “ESS의 충방전 손실이 약 10% 정도다. ESS로 저장을 하는게 유리한지, 아니면 제약을 하는 대신 보전해주는 방식이 나은지 생각해 볼 필요가 있다”고 첨언했다.

  출처 : 에너지신문(https://www.energy-news.co.kr/)