[신년기획] 전력산업, 미래 성장 원동력
[신년기획] 전력산업, 미래 성장 원동력
  • 김병욱 기자
  • 승인 2018.01.15
  • 댓글 0
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미래형 석탄화력발전시스템 개발 관심 증가
전력산업계 스마트그리드 등 신기술 개발 나서
원전, 국가 경제 안정적 성장 뒷받침

[투데이에너지 김병욱 기자] 전력산업은 전기에너지를 생산해 송전·배전을 통해 소비자에게 판매하는 산업이다. 우리나라의 경우 발전부문 분할 이후 전력산업 구조개편이 사실상 중단돼 불완전한 경쟁구도가 지속되고 있다는 여론과 함께 현 과도기적 체계에 따른 성과의 한계와 문제점도 노출되고 있다.

특히 전력은 일상생활의 필수품이면서 산업활동의 원동력이며 전력산업은 미래의 전력산업 환경에 보다 효율적으로 대응하기 위한 구체적인 전략을 수립해야 한다.

이에 대한전기협회가 발간한 ‘전기연감 2017’을 통해 전력산업의 개황, 전력설비 건설, 전력산업기술기준 개발 현황, 전력산업의 동반성장, 원자력발전 등에 대해 살펴본다. /편집자 주


우리나라의 전력산업은 지난 1887년 경복궁 후원 건청궁에 최초의 전등을 점화시킨 7kW발전기로 시작됐다.

전기연감 2017에 따르면 지난 1961년 7월1일 정부는 국가 경제개발의 밑바탕이 되는 전력의 안정적 공급을 위해 3개 전력회사(조선전업, 경성전기, 남선전기)를 통합해 한국전력주식회사가 발족했다. 해외 수출액 1억달러를 돌파한 1964년에는 역사적인 무제한 송전이 이뤄졌다.
또한 1978년 4월29일 국내 최초의 원자력발전 시설인 고리원전 1호기의 준공으로 본격적인 원자력발전을 맞이했다.

이어 1982년 1월1일 공사 체제로 개편된 오늘의 한국전력공사가 전력산업을 이끌어 가고 있으며 지난 2001년 4월 한전의 발전부문은 6개의 자회사로 분리돼 본격적인 경쟁체제로 전환됐다.

■ 전력설비 건설
1979년까지 급격한 전력수요 증가에 따라 건설공사 기간이 짧고 건설비가 적게 드는 200~400MW급 평택화력발전소·울산화력발전소 등 중유 화력발전소가 주를 이뤘던 반면 제1·2 석유파동을 겪으면서 가격과 연료조달 측면에서 화력발전은 위기를 겪게 됐다.

이에 4차 전원개발 5개년계획부터는 탈 유전원 개발에 주력하게 됐으며 제5차 전원개발에 이르러서는 원자력과 유연탄발전소의 건설과 유전소 화력발전소의 연료전환 등 발전연료의 다변화에 역점을 두게 됐다.

이로 인해 지난 1978년 10월 최초의 대용량 유연탄발전소인 560MW급 삼천포화력 1·2호기가 착공됐다.

또한 1979년 12월 설비용량 500MW급 보령화력 1·2호기가 착공됨에 따라 본격적인 유연탄 화력발전소 건설이 시작, 보령화력 3·4호기부터는 500MW급 설비건설과 운영을 표준화 함으로써 건설기간, 발전원가를 절감하게 됐다.

특히 1999년 9월 국내 최초의 800MW급 석탄화력발전소인 영흥화력1·2호기를 착공했으며 이후 영흥화력 3·4호기가 2008년 12월, 5·6호기가 2014년 12월에 각각 준공됐다.

이와 함께 지난 2016년 7월 국내 최초의 1,000MW급  당진화력 9호기가 상업운전을 시작하는 등 국내 석탄화력 1,000MW급 시대를 맞이했다. 

우리나라의 화력발전 기술 수준은 건설과 운영의 기술독립 단계에 이르렀으며 설비의 국산화율 증대와 건설표준화를 통한 원가 절감으로 국가산업 경쟁력 확보를 위해 노력하고 있다.

이제 기존 석탄화력발전 시스템의 패러다임을 완전히 바꿀 수 있는 미래형 석탄화력발전시스템 개발에도 관심이 높아지고 있다.

생산기술연구원이 주관하고 KIST, 원자력연구원, 에너지기술연구원이 참여해 기획중인 미래형 석탄화력 융합클러스터가 눈에 뛴다.

이 기술은 CO₂ 포집비용을 기존 1세대 기술의 1/4 이하로 줄이고 발전효율 45%를 달성하는 것이 목표다.

에너지기업인 BP사의 ‘에너지보고서 2010’에 따르면 화석연료의 매장량은 석유 45년, 천연가스 62년, 석탄 120년이며 우라늄은 약 100년 정도면 고갈될 것으로 예상되고 있어 원자력발전의 증설만이 전력 공급 대책은 아닌 것으로 보고 있다.

세계는 에너지원의 수요와 보급, 환경적 요인으로 기존 화력발전설비의 플랜트 개발 및 신재생에너지 등의 개발에 노력을 기울이고 있다.

우리나라는 IGCC 건설, 순산소 연소기반 석탄화력발전, CO₂ 회수 기술 개발사업 등 신기술 개발에 박차를 가하고 있다.

■ 전력산업기술기준(KEPIC) 개발 현황
전력산업기술기준(KEPIC: Korea Electric power Industry Code) 개발 사업은 지난 1992년 한전에서 타당성 검토를 시작하면서 본격적으로 추진됐다.

지난 1995년 대한전기협회가 정부로부터 개발전담기구로 지정돼 KEPIC의 개발과 유지•정비업무를 담당하고 있다.

KEPIC은 국내 전력설비에 사용한 대표적인 외국의 기술기준(ASME, IEEE)을 참조해 전력설비 건설과 운영경험을 토대로 국내 실정에 맞는 기술표준을 개발하자는 취지에서 추진됐다.

국내 전력시장은 경제성장 둔화와 함께 제조업의 비중이 감소하고 서비스업 비중이 증가하는 전력 저소비형 산업구조로 변화하며 전력수요의 성장은 감소 추세에 있다.

■ 전력분야 온실가스·기후변화 대응
발전에너지부문은 상당 부분을 석탄 및 석유 등 화석연료에 의존하고 있어 온실가스 배출에서 큰 비중을 차지하고 있다.

국가 전체 온실가스 배출량에서 전력분야가 차지하는 비율은 약 30% 내외며 지난 2012년부터 시행해온 온실가스·에너지 목표관리제 대상인 관리 업체 배출량에서는 약 34%를 점유했다.

전력산업계는 기후변화 대응전략을 수립하고 정부 정책에 부응하고 있다. CCS, IGCC 등을 통한 청정하고 깨끗한 에너지생산과 스마트그리드 등 신기술 개발을 통해 지구온난화 고민에 대한 해답을 찾고 있다.

CCS 기술은 발전소 및 각종 산업에서 발생하는 CO2를 대기로 배출시키기 전에 고농도로 포집·압축·수송해 안전하게 저장하는 기술이다.

정부는 CCS 기술에 대해 지난 2014년 2월 발표된 경제혁신 3개년계획의 친환경에너지 신산업분야에 포함시켜 오는 2019년까지 2조3,000억원을 투자할 계획이다.

풍력이나 태양광발전이 신재생에너지 의무할당제(RPS)의 영향으로 지난 2012년 이후 급격히 증가하고 있으며 연도별 의무 공급 비율이 해마다 증가함에 따라 오는 2022년 이후에는 전체 발전량의 10%를 넘어설 것으로 전망된다.

전력분야 동반성장
한전은 지난 1993년 공기업 최초로 중소기업 전담부서를 신설했다. 한전의 협력 기업 중 90% 이상이 중소기업이며 2016년도 구매실적을 기준으로 할 경우 약 70%가 중소기업 제품이다.

한전이 시행하고 있는 다양한 중소기업 동반성장사업은 우수 전력기자재 납품을 통한 전력서비스 향상은 물론 전력분야 중소기업의 해외수출 경쟁력 제고에 기여했으며 국가적 경제 활성화와 고용창출, 국제 경쟁력 향상력에도 이바지 한바 크다.

한전은 오는 2020년까지 300개 스타트업 발굴·육성을 통한 에너지신산업분야 미래성장 동력 발굴 및 K-에너지 스타트업 프로그램을 진행하고 있다.

■ 원자력발전 산업
세계 원자력발전은 지난 1954년 6월26일 구 소련의 오브닌스크 원자력발전소가 세계 최초로 발전을 시작한 이후 지난 반세기동안 지속적인 성장을 거듭해 왔다.

많은 국가들이 에너지안보 확보와 온실가스 배출억제 목표달성 등 환경보전을 위해 원자력발전의 선택이 불가피해지면서 후쿠시마 사고 이후에도 원전 신규 도입이나 확대 계획을 검토하고 있다.

국제원자력기구(IAEA)에 따르면 세계 원전 설비용량은 오는 2030년 554GW로 2016년대비 약 42% 증가할 것으로 전망했다.

우리나라의 원자력 개발·이용 역사는 지난 1958년 원자력법을 제정·공포함으로써 시작됐다.

우리나라의 에너지문제는 세계 어느 나라보다 절박한 실정이다. 지난 2015년 한 해 국내 석유 수입은 OECD 국가 중 3위, 석탄 2위, LNG 수입은 10위로 매년 막대한 외화를 에너지수입을 위해 지출하고 있다.

원자력발전은 발전원가에서 연료비 비중이 타 발전원보다 낮아 연료비 부담이 적고 효율이 높아 타 발전원에 비해 높은 수입대체 효과를 발생시킴으로써 국가에너지 수입의존도를 감소시키고 있다.

최근 5년간 평균 원자력 발전량을 LNG로 대체 할 경우 오는 2030년에 약 15조원의 막대한 연료비용이 추가로 필요하며 유연탄으로 대체 할 경우 약 6조원의 석탄을 추가로 수입해야 할 상황이다.

발전단가가 저렴하고 안정적인 국내 원자력발전은 전력의 약 30%를 차질없이 공급함으로써 국가 경제의 안정적인 성장을 뒷받침하고 있다.


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