기후 대응 필수 과제 ‘석탄 축소’…“기술 개발이 열쇠”

2024070101010000833 0 한국서부발전 태안발전본부 전경./한국서부발전

기후 위기 대응을 위해 석탄 발전 축소가 시급한 과제로 떠오르고 있다. 하지만 재생에너지의 간헐성과 기술적 한계로 인해 여전히 석탄 발전에 의존하고 있어, 전력 수급 안정성과 환경 목표 사이에서 균형을 찾는 것이 쉽지 않은 상황이다.

5일 관련 업계에 따르면 전문가들은 오는 2035년 석탄발전 폐지 이후의 전력 수급에 대응하기 위해 탄소 포집 기술(CCUS) 도입, 원자력과 재생에너지 확대, 에너지 저장 기술(ESS) 개발 등을 사전에 준비할 필요가 있다고 입을 모은다.

기후변화와 온실가스 감축 목표 달성을 위해 석탄 발전 폐지는 필수적이지만, 재생에너지의 한계로 이를 급격히 실행하기 쉽지 않은 상황이다.
전력 당국은 점진적으로 석탄 발전의 의존도를 줄여나간다는 계획이지만, 지난해 기준 국내 총발전량 가운데 석탄 발전이 차지하는 비중은 24.7%로, 원자력 발전에 이어 세 번째다. 전년(29%) 대비 의존도가 낮아졌지만, 태양광·풍력 등 자연 에너지를 이용하는 재생에너지는 기술력 부족으로 필요할 때마다 즉각 전력으로 사용할 수 없어 석탄 발전에 대한 의존도를 쉽게 낮추지 못하고 있다.

앞서 전력 당국은 전국의 원자력 발전소 23기를 모두 가동하고 있음에도, 겨울철 불안정한 재생에너지 발전량에 대비하기 위해 서·남해 일대 15기의 석탄화력 발전기 출력을 상향하면서 예비 추가전력을 확보에 나섰다.

석탄은 상대적으로 저렴한 연료로, 발전 비용이 낮아 전기요금을 안정적으로 유지할 수 있고, 천연가스와 같은 다른 화석연료 대비 가격 변동성이 적어 경제적 예측이 용이하다. 특히 전 세계적으로 매장량이 풍부해 자원 고갈 위험이 적고, 운송과 저장이 용이해 장기간 보관해도 연료의 성능이 크게 떨어지지 않는다는 점에서 냉·난방 수요가 급증하는 여름철과 겨울철 부족한 전력수급에 최적화돼 있다.

그럼에도 온실가스 배출, 대기오염, 수질 및 토양 오염, 생태계 파괴 등 다양한 방식으로 환경에 부정적인 영향을 미치기 때문에 재생에너지로의 전환을 위해 CCUS, ESS 개발 등의 필요성이 대두되고 있다.

ESS는 LG에너지솔루션 등 국내 기업뿐 아니라 세계적으로 주목하면서 가시적인 성과를 보이고 있다. 올해 ESS 시장 규모는 400억 달러(약 55조원) 수준이며, 오는 2036년 800억 달러(110조원)까지 늘어날 전망이다.

CCUS의 경우 한국중부발전 보령발전본부 등에서 운용하고 있지만, 추후 석탄 발전이 폐지되고 포집 규모가 늘어났을 경우 효율성 담보가 되지 않는 등 난항을 겪고 있다. 또 CCUS 특성상 다량의 탄소를 저장하고 있어 누출 시 큰 사고로 이어질 수 있어 위험성에 대한 지적도 이어지고 있다.

업계 관계자는 "석탄 발전 폐지는 불가피하지만, 충분한 대체 에너지와 기술적 기반이 마련되지 않은 상태에서 급격한 폐지는 전력 수급 문제를 초래할 수 있다"며 "CCUS, ESS 등 기술적 개발과 원자력과 재생에너지 확대 등이 점진적 전환의 열쇠가 될 것"이라고 내다봤다.