남북한통합전력망 구상

남북한전력협력의 최종목표는 남북한 단일 전력계통/전력산업 공동운영체 제를 구성하는 것으로서, 이는 한반도통합전력망(Unified Korean Power System：UKPS) 운영을 말한다. 남북한은 1948년 북한측의 일방적인 단전 이 후 각각 독립적으로 운영되어왔으며, 통합을 하는 경우 많은 기술․경제적인 이점이 있을 것으로 예상하고 있다. 남북한은 각각 하계․동계 피크부하로서 부하곡선이 상이하며, 화력․원자력(남한)과 수력(북한)간의 협조운영이 가능 하다는 장점을 가지고 있다. 이를 위해서는 장기적 관점의 남북한 통합전력망 에 대한 기술․경제적인 검토가 요구된다.

한반도통합전력망은 기술적 견지에서 남북한간의 융통전력, 전력수급안정성 과 계통안정도를 기반으로 하여 경제적 관점을 고려한 최적의 대안으로 구성 되어야 한다. 통합전력망의 연계용량(만 kW)은 남북한 양 계통의 수급안정성 과 기술적인 측면의 계통안정도를 고려한 계통제약조건(System Constraints) 에 의해서 결정된다. 산업자원부는 2006년 12월 전력수급기본계획에 따른 장 기전력수급전망을 발표하였지만, 이는 대북한 전력융통을 감안한 계획은 아니 다. 북한의 경우도 장기수급전망 자체가 극도로 불확실하며, 정치․경제적인 시나리오에 따라서 지극히 가변적일 것으로 예상된다. 이러한 점을 감안할 때 현 시점에서 남북한의 장기수급전망에 바탕을 둔 전력연계망 구상은 현실적 으로 불가능하다. 이보다는 오히려, 전력전문가의 입장에서 기술성과 경제성 에 대한 정성적인 경험과 판단에 근거한 연계망을 구상하고, 향후 단계적인 자료보완에 따라서, 연계망 구상을 수정보완하는 방안이 현실적으로 접근할 수 있는 차선책으로 판단된다.

전력망 운영관점에서 볼 때 남한계통은 수도권의 부하집중과 발전력부족이 가장 큰 문제점으로 대두되고 있다. 이는 수도권 수급안정을 위해 비수도권에 서 수도권으로의 융통전력이 단계적으로 증가해야 함을 의미하며, 2006년 현 재 1,270만 kW에서 2020년 1,645만 kW까지 증가할 것으로 예상된다. 이는

수도권 외에 비수도권에서 북한측으로의 연계망이 필요함을 의미한다. 현 단 계에서 남한계통의 공급예비율을 일정비율 이상 확보하고, 제3차전력수급기본 계획에서 상정한 것 외에 추가적인 발전설비 건설을 고려하지 않는다면, 기술 경제적인 검토결과 대북중대제안에서 밝힌 200만 kW 내외의 융통전력이 합 리적이다. 하지만, 장기적인 관점에서 남북한 양측의 장기전력수요, 계통안정 성과 경제적인 계통운영을 위해 필요로 하는 융통전력은 최소 500만 kW 이 상일 것으로 예상된다.

전체적으로 남북한 양 전력계통을 연계하는 연계망은 4개 루트 정도로서 구성되는 것이 합리적이다. (1단계)로서 현재 진행되고 있는 개성공단 공급전 력망과 더불어 (2단계) 서부연계망(수도권북부～평양), (3단계) 동부연계망(남 북한 강원권), (4단계) 중부연계망(충청권～평양) 등을 들 수 있다. 북한에 원 자력이나 화력 등 공동전원이 개발된다면, 발전전력을 남한으로 송전하기 위 한 연계망이 추가되어야 한다. 전체적인 통합전력망은 독일사례에서와 같이 단계별로 세밀한 계통기술적인 검토를 거치고 보완대책을 강구하면서 구성되 어야 한다.

(2단계) 수도권북부와 평양지역을 연계하는 서부연계망은 현재 논의되고 있 는 200만 kW 대북송전망과 동일한 성격이며, 최초의 남북한연계망이 될 것이 다. 수도권을 경유하여 송전하므로, 계통기술적 관점에서 수도권 전력안정성 에 대한 보완대책이 필요하며, 교류 혹은 직류 등 연계방식에 기술적 검토가 요구된다. 남한계통의 안정성을 담보하기 위해서는 교류보다는 직류연계방식 이 바람직할 것으로 전망된다. 최종적인 연계방안의 선정은 북한계통에 대한 전면적인 실태조사가 선행된 후 결정되어야 한다. 무제한 송전상태에서의 200 만 kW는 평양 이하 평안남도 및 황해도 지역을 공급할 수 있는 전력으로 가 정할 수 있다.

현재 북한계통은 수급이 불안정하여 지역별로 분리 운전되고 있는 상태로 알려져 있다. 이는 중요부하를 여타 지역과 분리하고 별도의 전력공급망으로 안정적으로 공급하고자 하는 목적 때문이다. (3단계) 동부연계망은 남북한의

<그 림 2> 단 계 별 한 반 도 통 합 전 력 망 구 상 도

강원권을 연계하는 방안으로서 연계지점의 다변화를 위해 비수도권지역을 연 계하는 것이다. 연계용량은 (2단계) 서부연계망과 유사한 200만 kW 내외가 적정하다. 남북한 공히 서부지역은 동부지역에 비하여 전력망이 열악하므로, 200만 kW 융통전력을 감당하기 위해서는 특히 북한의 강원도지역 전력계통 을 크게 보강할 필요성이 있다. 이때, 장기적인 관점에서 남한전력이 공급되 는 북한지역의 송배전설비를 남한표준으로 신설 혹은 개량하는 고려할 필요 성이 대두된다.

① 개성공단 공급 전력망 (AC 154/345 kV) ② 수도권 연계망(DC±500kV) ③ 강원권 연계망(AC 345kV) ④ 중부권 연계망(AC 765kV) ※ 남한-북한-러시아 HVDC 연계망 별도

북한 계통

남한 계통

평양

개성

중부발전단지 포천 강원권 문산

(4단계) 중부연계망(충청권～평양이북)은 남북한 연계선로를 다변화하고 (1～2단계)를 상회하는 장거리 대규모 전력융통을 위한 것이다. 충정지역의 발전단지에서 수도권을 관통하여 직접 평양 인근지역으로 송전하며, (1단계) 서부연계망으로 부족한 남북한 융통전력을 담당한다. 중부연계망은 장거리, 대용량이라는 점에서는 남한의 최고 전압인 765kV 송전망으로 연계하는 것을 고려해야 한다. (3단계) 연계망이 완성되면, 통일을 염두에 둔 한반도 통합전 력망의 완성으로서 1948년 북한에서 남한으로의 송전이 중단된 이후 현재까 지 지속되고 있는 분리계통 운전이 종료되고, 단전이 되기 이전의 남북한 단 일계통 운전상태로 환원됨을 의미한다.

이러한 남북한연계망 외에 남한-북한-러시아 간의 직류연계망을 건설하 는 방안을 강구할 수 있다. 남한-북한-러시아 연계망은 서울, 평양, 블라디 보스톡 3곳에 변환소를 설치하며, 1,260km에 달하는 장거리 송전망을 상정 한다. 이는 러시아의 풍부한 전력을 활용하여 평상시에는 북한과 남한에 전 력을 공급하며, 겨울 등 특수한 상황에서는 역으로 공급할 수도 있다. 이 경 우 (1단계)서부연계망을 직류로 건설하는 경우 동북아연계망의 일부로 활용 될 수 있다.

남북한 연계전압 관점에서, 고려해야 할 점이 있는데, 현재 남북한 송전전 압은 서로 상이하다. 본 연구에서는 교류 345kV가 연계전압 후보로 언급되었 지만, 북한은 기본적으로 자국의 전압인 220kV, 500kV 연계망을 선호하고 있 다. 하지만, 연계전압의 선정에 따라서 국산설비 기자재 공급과 향후 남북한 단일계통 구성의 표준화가 달려 있으므로, 남한식의 계통전압을 채용하는 것 이 남한의 중전기기 수요창출과도 연관되는 사안이다. 예를 들면 교류 500kV 가 선정되는 경우, 재원의 성격에 따라서는 남한보다는 일본 중전기업체의 설 비가 공급될 가능성이 지극히 높으므로, 본 건은 정책적으로 접근할 사안으로 판단된다.