[신년기획] 집단에너지, 올해는 청신호 켜나
[신년기획] 집단에너지, 올해는 청신호 켜나
  • 김나영 기자
  • 승인 2019.01.03
  • 댓글 0
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‘송전회피·온실가스·E효율’ 세 마리 토끼 잡는 열병합
열수송관 노후화 및 배출권 할당 또 ‘발목’
위험요소 제거 급선무…원인파악 우선돼야
 

[투데이에너지 김나영 기자] 정부는 에너지수요관리를 위한 분산형전원에 총력을 다한다는 방침이다. 그동안 에기본 수립 시마다 분산형전원에 대한 필요성이 강조돼 왔고 효용성에 대해서는 인정받으면서도 실제로 사업 추진은 미진한 것이 사실이었다. 그러나 현 정부는 수요관리차원에서 중앙정부 주도의 사업권을 지방정부로 분산시킴으로써 본격적인 분산형전원을 구축하겠다는 의지를 내비쳤다. 이러한 가운데 집단에너지사업은 분산형전원의 모델로 에너지효율을 넘어 온실가스 감축, 송전비용 회피에 이르기까지 세 마리 토끼를 잡는 에너지업계 효자종목이 될 것이라는 기대를 모아 왔다. 그러나 안전사고가 발목을 잡으면서 근본적인 문제점 파악과 해결 방안을 모색해 봤다. /편집자 주

송전비용회피, 온실가스 감축, 분산형전원, 에너지효율 등 집단에너지의 편익에 대해서는 익히 잘 알려져 있다. 그럼에도 불구하고 집단에너지사업은 여전히 고전을 면치 못하고 있다. 경제성장 주도의 정책을 펼쳐왔던 국내 여건 상 환경친화적 발전이기는 하지만 경제성에서 밀려 그 가치를 제대로 인정받지 못해온 것이 사실이다.

경제발전이 우선되는 국내 에너지정책에서 집단에너지사업은 값비싼 애물단지가 돼 버린 것. 정부는 에너지기본계획을 수립할 때 마다 환경발전에 역점을 두겠다고 밝혀왔다. 이를 통해 분산형전원을 확대하고 송전비용을 회피하는가 하면 고압전선에 따른 국민피해도 줄이겠다는 의지였다.

하지만 이 역시 경제성에서 밀려 십수년간 자리를 잡지 못해왔다. 이러한 가운데 지역난방사업에서는 열수송관 파열사고가 연이어 발생하고 산업단지에서는 석탄연료를 쓴다는 이유로 온실가스 감축이라는 과제 속에서 또 다시 시름을 앓고 있다. 지난해 말 한국집단에너지협회가 개최한 열병합발전 연구회 공개보고회에서는 집단에너지의 편익이 보상돼야한다는 목소리가 나왔다.

 

분산형전원으로서의 집단에너지가 미세먼지 저감, 온실가스 감축, 송전혼잡 완화, 전력수급 여건 개선 등의 편익이 있는 만큼 정책적으로 보상방안이 마련돼야한다는 주장이 제기됐다.

박종배 건국대 교수는 수도권 열병합발전기는 송전제약완화에 기여하고 있지만 전력계통 측면에서만 바라볼 때 효율은 떨어지는 것은 사실이라며 그렇지만 열병합발전기는 열과 전기를 공급하는 에너지자원으로서의 효율이 높아 이미 사회적으로 부가적인 편익을 제공하고 있다고 전했다.

한전의 정산금 지불관점에서 수도권 열병합발전기 GSCON은 송전혼잡완화 기여로 한전에게는 편익을 제공하고 있고 이는 역으로 수도권 열병합발전기가 적정한 보상을 받지 못하고 있다는 것이다.

최소한 전력계통 관점에서 부족한 편익에 대해서는 이를 차감한 만큼의 편익을 보상할 수 있도록 방안이 마련돼야 할 것이라는 의견이다.

2016년은 연료비가 매우 낮고 기저발전기의 영향이 적은 만큼 한전의 정편익 등은 상대적으로 적게 평가됐다는 것이다.

또한 석탄화력의 시장가격 결정비율이 높은 2017, 2018년을 대상으로 분석 시 열병합발전기의 편익은 더욱 커질 것으로 분석했다.

이에 따라 LNG복합 표준발전기인 인천복합#3을 기준발전기로 선택하는 등 기준발전기를 도입해 두가지 상황을 고려, 송전혼잡완화기여도를 정산하는 등의 규칙을 적용해야 한다고 주장했다.

이어 유승훈 서울과기대 교수는 집단에너지 열병합발전의 사회적 가치에 대해 발표를 했다.

유 교수는 에너지절감 온실가스 저감 미세먼지 저감 대기오염 개선 등 집단에너지 열병합발전의 편익에 대해 역설했다.

유 교수는 온배수는 대규모 발전과정에서 발생하는 폐열을 처리하기 위해 사용된 냉각수로 바닷물이 냉각작용을 한 뒤 수온만 높아져 다시 바다로 배출되는 해수라며 온배수로 인한 바닷물의 온도 상승은 해양생태계에 환경변화를 불러일으켜 좋지 않은 영향을 미치며 이에 따라 인근 어민들의 민원도 야기하고 있다고 말했다.

이어 유 교수는 각 발전원에서 1kWh의 전력을 얻기 위해 배출되는 온배수의 양은 원자력발전 0.16, 석탄(유연탄)화력발전은 0.1, 가스복합발전은 0.07톤이 배출되고 있다라며 선진국에서는 온배수를 오염물질로 규제하고 배출량을 관리하고 있다고 덧붙였다.

집단에너지 열병합발전은 발전 시 발생하는 폐열량이 매우 적고 지속적이지 않아 온배수 배출량이 미미하며 잔열은 냉각탑을 이용해 수증기로 배출하므로 기존의 주요 발전원대비 온배수 저감 효과가 있다는 설명이다.

특히 미세먼지 저감 편익, 분산형전원 편익, 소비자 편리성 제고 편익, 온배수 저감 편익 등을 제외하고 에너지절감 편익, 대기오염 개선 편익, 온실가스 저감 편익만 고려하더라도 CHP의 사회적 편익은 매출액의 44%에 달하는 등 결코 작지 않으므로 집단에너지 열병합발전이 최소한 적자는 보지 않도록 다방면의 적절한 보상 방안이 마련될 필요성이 있다는 것이다.

뿐만 아니라 변동비에 대한 합당한 보상이 이뤄질 수 있도록 실제 연료비 수준만큼은 보상함으로써 열병합발전사업의 안정성을 확보해야한다는 주장이다.

이날 전영환 홍익대 교수는 전력계통 영향 분석을 통한 집단에너지 열병합발전의 분산전원 역할에 대해 발표했다.

전 교수는 분산형전원 확대는 수도권 고장 전류 저감과 과도안정도 측면에서 유리하다라며 중장기적으로 수도권에 집중된 수요를 지방으로 분산화시키고 대형발전단지를 점진적으로 해소해 지역 자체적으로 수급균형을 유지할 수 있도록 분산형전원 확대가 필요하다고 말했다.

온실가스 배출비용 등 환경비용을 급전 우선순위와 전력시장 가격에 반영하도록 하고 소형 전원의 효과적 활용을 위해 실시간 시장과 지역별 에너지가격 제도를 도입해야 한다고 강조했다.

계통 안정도와 발전기 입지 특성 등을 반영할 수 있는 정교한 송전 요금제도를 설계해야 한다는 설명이다.

이창호 전기연구원 박사는 분산전원 역할 및 정책방향을 주제로 한 발표에서 분산전원에 따른 전력시스템 편익의 보상이 있어야 한다라며 집단에너지발전에 대해 분산전원의 편익가치가 반영돼야 한다고 전했다.

입지신호 및 송전편익을 반영한 시장지표가 개선돼야 하며 입지에 따른 가격신호를 확대하고 전력시장에서 기 적용 중인 입지계수, 환경계수의 현실화 및 송전요금을 도입해야 한다는 것이 관계 전문가들의 조언이다.

아울러 이 박사는 신재생에너지법 제 23조에 의거해 분산전원에 해당하는 열병합발전을 RPS 대상에 포함하던가 에너지이용효율합리화법 제9조에 의거한 EERS의무화제도 도입 및 대상 기술에 포함시키는 방안도 고민해봐야 한다고 설명했다.

분산전원 조건을 만족하는 설비에 대해 인증서를 발급하는 등 분산전원 활성화를 위한 정책수단의 구체화가 필요하다고 편익 보상에 대해 역설했다.

이러한 편익에도 불구하고 집단에너지사업은 제도적으로 원가보상에 대한 안전장치가 없어 누적적자를 면치 못해왔다. 그러면서 안전에 대한 투자도 소홀했던 것은 피할 수 없는 지적이다.

지난 해 말 일산 백석역 인근에서 열수송관 파열로 안타깝게 한 시민의 생명을 잃게 되면서 열수송관 안전이 논란거리로 떠올랐다.

다만 일부사업자들은 매해 적자를 면치 못하는 상황에서 km400만원대가 훌쩍넘는 안전관리비용까지 부담하는 것이 녹록치 않다는 입장을 내비쳤다.

 

열수송관 내구연한, 열공급 온도에 영향 받나

지난 한 해는 노후 열수송관 교체에 대해 이목이 집중됐다. 일산 백석역 인근의 800mm의 강관이 파열되면서 사망사고가 발생했기 때문이다. 이의 여파로 노후 열수송관에 대한 안전대책 마련이 시급하다는 주장이 힘을 얻기 시작했다.

이는 일부 사업자만의 문제가 아니라 같은 업종의 전 사업자들이 해당되는 문제로 안전관리에 대한 고삐를 단단히 쥐는 계기가 됐다.

일각에서는 열수송관의 수명에 대해 20년으로 낮춰야 한다는 주장이 나왔다. 반면 관계 전문가들 사이에서는 열수송관 수명에 대해서는 누구도 자신할 수 없는 것이라며 우리보다 20년 앞선 유럽에서도 당시 매설한 열수송관을 오히려 수명을 연장해 향후 60년을 더 사용할 수 있다는 평가 결과를 내놓은 사례도 있다고 반박했다.

실제로 스웨덴이 실시한 열수송관 매설시점에 따른 내구성 조사에서 유의미한 결과가 나왔다. 조사는 총 6개 지역을 대상으로 실시됐다. 가장 오래된 곳은 K지역으로 1967년에 매설됐으나 강관의 수명이 88%가 남은 것으로 나타났다.

또한 1981년에 매설한 F지역과 D지역의 열수송관의 수명이 각각 78%, 80%가 남아 있는 것으로 조사됐고 1983년에 매설된 M지역의 열수송관 역시 78%, 1989년에 매설한 H지역의 열수송관은 85%의 수명이 남은 것으로 알려졌다.

그러나 L지역의 경우 지난 2016년에 매설해 2년밖에 경과되지 않았지만 현재 내구연한이 65%에 불과한 것으로 나타났다.

이는 매설 시기가 부식에 영향을 준다는 기존의 가설과는 다른 양상을 보인 것이다. 내용을 좀 더 살펴보면 각 지역별 열공급온도는 대부분 100~ 110사이였으나 1981D지역은 113~116의 열을 공급한 것으로 조사됐다. F지역은 온도에 대한 조사결과가 빠져있지만 같은 해 매설된 만큼 비슷한 온도로 열을 공급했을 것이라는 추측이 나왔다.

따라서 사용연한이 비슷하게 나온 것으로 해석해 볼 수 있다. 다만 우리가 주목해야하는 것은 지난 2016년 매설된 L지역의 열수송관이다. L지역의 경우 열공급온도는 130로 초고온에 속하며 내구연한은 매설 후 2년밖에 지나지 않았지만 65%로 현저히 떨어져 있는 것을 알 수 있었다.

결국 열수송관은 공급열의 온도에 따라 영향을 받는 것이 아닌가 하는 부분을 살펴볼 필요성이 있다.

안전관리 급선무’-대안은

집단에너지뿐만 아니라 동절기 에너지안전사고가 잇따랐다. 백석역 열수송관 파열사고를 비롯해 가스누출사고에 이르기까지 인명에 피해를 입혔다는 것이 이 사고에 주목해야하는 핵심이다. 에너지사업자들은 편리하면서도 안전하게 에너지를 공급해야한다. 그래서 안전관리를 보다 촘촘하게 해야한다. 자칫 생명을 앗아가는 사고에까지 이를 수 있는 것이 에너지관련 사고이기 때문이다.

문제는 안전에 대해 정부가 강조를 하고 있음에도 불구하고 아직까지 이렇다 할만한 안전관리 대책이 없다는 것이다. 누구 개인의 잘못이 아니라 국가 전체의 문제라는 것이다.

특히 집단에너지사업자들은 그렇지 않아도 적자인 사업에 안전관리비용 부담은 사업을 더욱 악화시키는 요인이라고 지적하고 있다.

비용이 많이 들어가기 때문에 안전을 뒤로 미뤄도 된다는 말은 아니다. 다만 이에 따른 비용적인 부분을 요금에 반영을 하든 정부의 지원정책이 마련되든 대안을 줘야한다는 것이다.

최근 안전관리사업을 외주로 두는 것에 대해서도 많은 의견들이 나오고 있다. 하지만 이에 대해서도 업계의 한 관계자는 외주를 준다고 해서 무조건 안전관리가 소홀한 것은 아니다라며 반대로 직영으로 한다고 안전관리가 철저하다고 판단하는 것은 무리가 있다고 지적했다.

이 관계자는 꼼꼼하고 아니고의 문제는 단지 작업자 개인의 성향차이일 뿐이라며 이 문제가 외주 때문이라고 단정 짓는 것은 성급한 일반화의 오류라고 강조했다.

이에 대해 국회에서는 일부 의원이 외주반대에 대한 발의를 한 것으로 알려졌다. 문제의 본질은 안전관리를 어떻게 할 것이냐에 있는데 이를 간과하고 외주에 대해서만 초점이 맞춰지는 것은 분명 문제가 있어 보인다.

가장 먼저 해야할 것은 배관파열사고의 원인분석일 것이다. 지역의 지질때문인지 아니면 애초에 매설당시 작업자의 실수인 것인지, 또 배관수명에 대해 사업자들이 과신을 하고 안전점검을 철저히 하지 않았기 때문인지에 대해서는 하나씩 따져볼 필요성이 있다. 원인 파악이 끝나야만 대안을 마련할 수 있다는 말이다.

배관파열사고는 해마다 크고 작게 있어왔다. 그렇기 때문에 더욱 더 안전관리를 철저하게 해야만 하며 타성에 젖어서는 결코 안 될 부분이다. 그동안 정부, 사업자를 막론하고 누구도 이에 대해 연구를 시도하지 않았다.

결국 사고는 터졌고 질타에 대한 수습에 총력을 다하고 있을 뿐이다. 이 지점에서 꼭 기억해야할 것은 누구의 실책인지를 따지는 것이 아니라 어떻게 하면 앞으로 이 같은 사고가 반복되지 않게 할 것인지를 고민해야한다는 것이다.

그 중 눈에 띄는 것은 일부사업자를 중심으로 IoT활용 안전관리시스템을 설치하고 있다는 것이다. LGU+는 최근 한국지역난방공사 북부사업본부 강남지사와 협약을 통해 맨홀 무선관리시스템을 설치, 시범운영 중에 있다.

한난은 지난해 10월 강남일대의 6곳에 IoT기반 맨홀 모니터링 시스템을 구축했다. 모니터링 시스템은 열수송관밸브실에 설치된 센서노드가 실시간으로 온도와 압력을 체크해 서버로 보내게 된다. 이는 Web을 기반으로한 모니터링 소프트웨어에 저장되며 모바일로도 모니터링이 가능하도록 설계됐다.

주요 측정항목은 열수송관에 핀홀이 발생하거나 우천으로 인해 맨홀이 침수되는 등 문제가 발생했을 때 사전에 발견해 열수송관이 터지거나 부식되지 않도록 방지하며 파이프의 압력과 온도를 체크하게 된다. 아울러 맨홀 개폐여부도 실시간으로 확인할 수 있어 혹시라도 발생할 수 있는 사고를 대비할 수 있다.

한난에 따르면 맨홀 내 온도 진단으로 누수 발생 시 대응시간 최소화하고 맨홀 침수 장기화로 인한 설비 건전성 저하를 방지하며 차압 분석을 통한 열수송관 운영관리 및 누수여부 진단이 가능하다. 특히 현재는 점검원이 맨홀 점검 이력관리 및 침입감시 등을 직접하고 있는데 인력의 안전도를 더욱 높일 수 있으며 운영 빅데이터 확보에 따른 개선사항도출도 가능하다.

온도 분석에 따른 보온 상태, 침수 분석에 따른 원인 예측, Termis 운영 고도화를 이뤄낼 수 있으며 무엇보다 점검원의 직접점검 및 진단에 따른 위험작업 빈도를 줄이고 주기적 산소농도 계측으로 맨홀 진출입 시 질식사고 예방 등 ‘Human Error’를 최소화할 수 있게 될 것으로 기대했다. 고양시의 경우도 이러한 안전설비가 있었다면 이번처럼 사상자를 발생시키지 않을 수 있었을 것이라는 아쉬움이 남는다. 집단에너지의 안전관리에 대해 다양한 방향에서 접근할 필요가 있어 보인다.

배출권, 또 다른 변수-업계 내 동상이몽

배출권 할당이 발표된 후 산업단지 열병합발전사업자들은 한파에도 환경부 앞 거리로 나섰다. 배출권할당 조정계수가 0.83이 나온 것. 이는 타 업종대비 턱없이 낮은 수치다.

산단은 스팀과 전기를 생산, 입주 기업들에게 공급함으로써 중앙집중형 전력을 사용하지 않아 송전비용회피가 가능하며 사업자 개별 에너지생산설비가 아니기 때문에 온실가스 배출이라거나 환경오염을 최소화할 수 있다. 그럼에도 불구하고 이러한 편익은 간과된 채 조정계수가 과도하게 산정되면서 사업자들이 거리에 나선 것이다.

먼저 산단업계는 최대한 환경부와 협의를 해보겠다는 입장이지만 불가피한 경우 소송으로도 이어질 가능성이 있다.

산단 업계에서는 집단소송을 불사하겠다는 입장을 밝히며 지난해 11월 환경부를 상대로 탄원서를 제출했다. 업계는 이의 후속조치로 환경부 앞에서 시위를 했다.

업계가 제출한 탄원서에는 산단에 입주해 있는 제지, 음식료품, 의약품, 섬유, 석유화학, 기계, 전기전자, 자동차, 비철금속 등 제조업에 종사하는 영세 중소기업들의 목소리가 담겼다. 탄원서에 따르면 입주기업들은 국가 기간산업을 주종으로 해 낮은 비용으로 추격해 오는 제3국과의 경쟁에서 기술과 품질로 명맥을 유지하고 국가 수출에 이바지하고 있다.

특히 온실가스를 비롯한 대기오염물질 배출량을 최소화하기 위해 개별 열원설비를 운영하지 않고 집단에너지사업자로부터 공정용 증기를 공급받아 에너지절감과 환경개선을 목적으로 하는 국가 시책에 적극 부응하고 있지만 산단업종은 일반산업부분에서 별도의 업종으로 분류돼 일반 산업부문대비 10% 이상 과소한 사전할당을 받았다는 것이다. 이에 따라 집단에너지사업자의 타 사업대비 불공정한 온실가스 감축 부담을 지게 됐다는 주장이다.

뿐만 아니라 2차 할당계획의 내용에는 할당 개선방향으로 채택됐던 업종분리 등의 제도개선의 취지가 사라졌고 그동안의 노력과 합의과정에서 논의됐던 성과도 물거품이 됐다고 업계는 토로했다.

산단 열수용업체들은 2차 계획기간 과소할당으로 인한 타 업종과의 불공평한 상황으로 인해 산단 입주 기업들이 더 이상 피해를 입는 일이 없도록 관련사항을 수정해 줄 것을 촉구했다.

산단업계는 배출권 과소할당과 관련 소송까지 불사하는 강경대응을 하겠다고 밝힌 바 있다.

배출권 관련 전문가 역시 정부가 쉽게 행정적 오류를 인정하는 것을 기대하기는 어려운 만큼 소송으로 가는 것이 의견을 관철시키는데 보다 수월할 수 있다며 이번 사안은 상대적으로 역차별을 받은 사례인 만큼 승산이 있다고 산단업계의 움직임을 지지한바 있다.

다만 환경부측 역시 업계와의 간담회를 통해 원칙에서 위배된 부분이 없기 때문에 추가할당 등의 여지가 없다는 입장을 분명히 한 것으로 알려졌다. 이처럼 환경부와 업계가 팽팽하게 이견을 보이고 있는 가운데 올해는 해결의 실마리를 찾을 것인지 향방에 귀추가 주목된다.


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