동북아 SUPERGRID 구상과 전망
한국전기연구원 윤재영 책임연구원([email protected])
▶ 동북아 SUPERGRID는 현재 동북아 전력연계망 개념으로만 국한되지만, 장기적으 로는 전력, 가스, 석유를 포함한 동북아 에너지통합연계망 혹은 통신, 철도, 도로 와 합친 동북아 통합 SOC망으로 발전되어야 함.
▶ 한국이 북한변수를 극복하고 경제적, 지정학적으로 동북아 에너지 허브국가로 약 진하기 위해서는 동북아 에너지협의체 이니셔티브 구상 등 보다 혁신적인 제안과 실행이 요구됨.
▶ 현재 상황을 감안할 때, 먼저 ‘한국-러시아 에너지망 연계’(특히 가스/전력망 연계), 다음으로 ‘한국-일본 전력망연계’ 순서로 추진하는 것이 바람직함.
1. 동북아 SUPERGRID 개념
ㅇ 동북아 SUPERGRID는 동북아 전력협력을 뛰어넘어 전력망, 석유･가스 수송 망, 그리고 철도･도로 등을 통합한 종합에너지 연계망 및 통합관리 체제를 구 축하는 것을 의미함.1)
ㅇ 2000년대 이후 세계적으로 친환경적, 고효율, 고신뢰성의 장거리, 초대용량 전 기에너지 수송시스템을 SUPERGRID로 통칭하며, 대륙마다 개념이 상이함.
- 유럽 SUPERGRID는 2030년까지 북해지역에 150GW의 해상풍력단지 건설 과 해저 케이블을 통한 육상으로의 송전을 의미함2).
- 아프리카 SUPERGRID는 수력이나 태양광 단지 건설과 이를 주변 국가로 연계하는 시스템을 통칭함.3)
- 반면에 미국의 SUPERGRID는 국가 간 계통연계가 아닌 자국 내부의 동부, 서부, 멕시코 계통을 연계하는 초대용량 장거리 송전시스템을 의미함.4)
1) TAUEN(Trans Asian Unified Energy Network) 혹은 TAUSOCN(Trans Asian Unified Social Overhead Capital Network-철도/도로 포함) 등의 적당한 명칭이 필요함.
2) 북해지역 등의 대규모 해상풍력 발전단지 건설과 이를 다수 국가의 육상으로 수송하는 개념임.
유럽의 해상풍력 설비용량 변화를 살펴보면 2007년 1.1GW, 2009년 2GW, 2011년 현재 4GW 이며 향후 해상풍력 SUPERGRID 구축을 통하여 2020년 40GW, 2030년 150GW의 해상풍력을 설치할 계획임. http://www.friendsofthesupergrid.eu/ 참조.
3) DESERTEC은 사하라사막에 대규모 태양열발전소를 건설하고 여기서 생산된 전력을 지중해 남 유럽과 중동국가로 송전하는 프로젝트임. 또한, 중부 아프리카의 수력전원을 북쪽 이집트와 남 쪽 남아공까지 수송하는 GRAND INGA PROJECT도 추진 중임. 모두 전형적으로 초대용량 신 재생 전원개발과 국가 간 계통연계가 결합된 형태임.
4) 미국의 SUPERGRID 개념은 타 지역과 달리 자국 내부의 계통연계 증강을 의미함. 미국의 동 서부간 부하곡선 차이 및 태양광, 풍력 등 신재생에너지 자원을 활용하고자 하는 개념임. 장거
“동북아
SUPERGRID는 전력협력을 뛰어넘어
종합에너지 연계망 및 통합관리 체제를 구축하는 것을 의미함”
자료 : LANL, www.lanl.gov
< 미국 SUPERGRID 장거리대용량 HVDC 송전망 개념도 >
자료 : 매일경제(윤원섭), “유럽 9개국 ‘슈퍼 그리드’ 출범”, 2010.3.8
< 유럽 해상풍력 Supergrid 계획 >
ㅇ 동북아 SUPERGRID에 대한 논의는 연대별로 약간씩 개념을 달리하면서 이루 어지고 있음.
- 동북아 SUPERGRID는 동북아 역내 국가 간에 전력계통을 연결하여 전기에 너지를 상호 융통하는 것을 통칭함. 여기에는 기존 전원 활용과 태양광, 풍력 발전 등 신재생에너지 전원의 신규 개발 및 이를 수송하기 위한 초대용량, 장거리 송전시스템 구축을 포함함.
- 1980년대 후반 소련 붕괴 이후 극동 시베리아 지역의 전력수요 감소로 인한 잉여전력 문제 때문에 동북아 전력망 연계를 검토하기 시작함. 초창기에는 러시아-일본 간 전력융통이 주 관심사였고, 논의 수준에 머물러 있었음.
리 대용량 송전의 단점인 전력손실과 전압강하 문제 등을 보상하기 위하여 저압 대용량 고온 초전도 DC케이블 적용도 제기됨. 1970년대에 LANL(Los Alamos National Lab)에서 최초로
“동북아
SUPERGRID에 대한 논의는 연대별로 개념을 달리하면서 이루어지고 있음”
- 2000년대 초반 이후 북한의 심각한 전력난과 맞물려 ‘한국-북한-러시아’ 전 력연계망이 주목받기 시작함.
- 2011년 후쿠시마 원전사태 이후 본격적으로 슈퍼그리드라는 명칭으로 다양 한 동북아 전력연계망 구상이 도출되어 민간차원에서 논의가 진행 중임.
Ÿ GOBITEC을 포함한 손정의씨의 구상: 지나치게 이상적인 사안이라는 비 판과 함께 현실성에 대한 논란이 제기됨.
Ÿ 기존의 ‘한국-북한-러시아 연계망’ 구상: 현실적 대안이나 정치적 신뢰성 에 따른 위험이 장애요인으로 현재 공식적 논의 중임.
Ÿ ‘한국-일본’ 간 해저케이블 연계망: 가능성 있는 협력 대안으로 향후 활발 한 논의전개가 예상됨.
ㅇ 동북아 SUPERGRID는 한반도의 정치적 긴장관계 해소와 한국의 중전기기 및 에너지 기업들의 신규 수요 창출 등의 의미를 가짐.
- 6자회담의 완결을 통한 관련 당사국간 정치적 합의도출이 역내 국가 간 에너 지 협력의 전제조건이며, 지속 가능성을 결정함.
- 또한, 동북아 에너지 협력은 중동지역을 포함한 남방 에너지에 전적으로 의 존하여 발생하는 아시아 프리미엄 문제를 해결하는데 기여할 것임.
2. 동북아 에너지 협력의 국가별 강･약점과 장애요인
□ 협력 현황
ㅇ 동북아 국가 간에 미미한 수준의 에너지 협력은 있으나, 본격적인 에너지 협력 은 정치적 긴장관계와 경제체제의 차이로 인해 기대하는 것만큼 이루어지지 못하고 있음. 현재 동북아 국가들 간 전력부문의 협력 사업은 다음과 같음.
- 러시아 시베리아 지역과 중국 북부계통을 연계하는 소규모 220kV 선로 - 러시아 시베리아계통에서 몽고로 220kV 연계선로 공급
- 북한은 1955년 중국과 합작으로 조-중 수력발전회사를 설립하여 공동 생산 분배하고 있음(수풍 위원 운봉 태평만 4개 수력 168만kW, 이중 운봉 태평 만은 중국에서 관리, 수풍 위원은 북한에서 관리함).
- 개성공단은 북한계통과 완전 분리되어 한국의 154kV 송전선로가 공급하며 피크부하는 2011년 기준 5만kW 내외임.
□ 국가별 기본입장
ㅇ 러시아의 경우, 2012년 푸틴 대통령 재집권으로 극동지역 에너지 개발이 본격 화될 것으로 예상됨.
“동북아 국가 간의 정치적 긴장관계와 경제체제의 차이로 본격적인 에너지 협력은 이루어지지 못하고 있음”
- 극동지역 개발을 위해 주변국으로의 에너지 수출정책을 적극적으로 추진함.
- 극동지역은 증가하는 전력수요 때문에 지역 내에 신규 전원 건설을 추진해야 할 상황임. 이에 따라 극동지역에 대한 공급과 전력 수출을 동시에 추진함.
ㅇ 일본은 후쿠시마 원전사태로 인해 한국을 비롯한 역내 국가들과의 에너지 협 력을 활성화시키려 할 것임.
- 과거 일본은 자국 내 시장의 독과점 체제와 러시아와의 정치적 긴장관계로 인해 러시아를 포함한 동북아 국가들과의 에너지 협력에 부정적인 자세를 견 지하였음.
- 그러나 후쿠시마 원전사태 이후 심각한 전력부족 사태로 인해 동북아 에너지 협력 전략이 크게 변화됨. 최근 일본은 한국에 비공식적으로 양국 간 에너지 협력을 제안함.
- 자국 내 높은 전기요금 및 전력부족 문제를 주변국과의 협력을 통해 해결하 고자 함.
ㅇ 중국은 러시아 에너지 자원을 안정적이며 저렴한 가격으로 도입하여 에너지 수급 안정과 아시아 프리미엄 문제 해결을 기대함.
- 에너지 수입선 다변화를 통해 중동 에너지 의존도를 감축하고자 함.
- 자국 내 높은 에너지 수요로 인해 다른 역내 국가들과의 융통에는 부정적 태도 를 보임.
- 2005년 중-러 간 정상회담에서 단계적으로 시베리아 지역의 전원을 공동개 발하고, 생산된 전력을 중국으로 수출하는데 합의하였음.
ㅇ 북한은 심각한 에너지난(특히 전력난)으로 역내 국가들의 지원을 절실히 원함.
- 6자회담 등 정치적 협상의 최종 선물은 대북한 에너지 공급으로 귀결될 것으 로 예상됨.
- 북한은 6자회담을 통해 경수로 건설 등 에너지 지원과 체제 안정성을 보장받 고자 함.
ㅇ 몽골의 경우, GOBITEC 등 대규모 신재생에너지 단지 개발과 에너지 수출 가 능성이 높지만, 국내 수요는 미미하고 통과국으로서의 존재감이 부각된 상태임.
□ 국가별 강․약점 분석
ㅇ 강점: 전원구성비･부하패턴 상이, 에너지 자원 상호 보완성 측면 높음.
- 자원부국 (러시아, 중국) 대 자원빈국 (한국, 일본)
- 높은 전력수요 성장률 (중국, 한국) 대 잉여전력 발생 (러시아) - 상이한 부하곡선: 일본 한국은 하계피크, 북한 러시아는 동계피크
“동북아 각국은 처한 상황에 따라 에너지 협력으로 얻을 수 있는 유익을 기대하고 있음”
- 전원개발 입지난 (한국, 일본) 및 잉여전원 풍부 (러시아) - 대규모 에너지자원 개발 가능 (러시아, 중국)
국가 에너지 자원
부존 시장규모 기술력 자본력 인 구
러시아(동부지역) 대 소 중 소 소
중 국 중 최대 중 대 최대
남 한 소 중 중 중 소
일 본 소 대 대 대 중
자료 : 한국전기연구원(2011),『동북아 계통연계 정책방안 검토』
< 동북아 국가별 항목별 비교 >
ㅇ 약점: 장거리 연계선로, 에너지 안보 관점에서 취약성
- 전력협력이 긴밀히 이루어지고 있는 다른 지역(유럽 북미)보다 많은 장점이 있으나, 역내 정치적인 문제로 추진이 지연되고 있음.
항 목 동북아 지역
연계현황 - 본격적인 계통연계 시행 이전단계
- 극히 미미한 수준의 연계망 존재 (러시아~몽고)
강 점
전원구성 관점
- 러시아 잉여설비 활용가능 - 여타 국가는 전력 수입국
- 국가별 전원구성비 상이하므로 다양화 가능 부 하 - 부하곡선 시간대 상이
에너지 자원 부존- 상호 보완적
- 자원부국 대 자원빈국 전기요금 - 국가별 큰 차이
약 점
정치적 측면 - 정치적 긴장관계 존재 - 과거 청산 부족
경제/사회 체제 - 자본주의/사회주의 혼합 연계선로 길이 - 장거리 선로 위주
구조개편 여부 - 한국, 러시아, 일본 구조개편 진행 중 - 중국, 몽고, 북한 국영산업 체제 자료 : 한국전기연구원(2011),『동북아 계통연계 정책방안 검토』
< 동북아 에너지 협력 항목별 강․약점 분석 >
□ 장애요인
ㅇ 역내 국가들 간 공감대 미흡과 협력사업의 완료시점까지 장기간이 소요됨.
- 지역 내 계통연계를 위한 역내 국가 간 정치적 합의가 미흡함.
- 에너지 협력을 촉진하기 위한 다자간 협의기반(예, EU, NATO, ASEAN 등)이 취 약함.
“동북아 에너지 협력은 국가 간 에너지자원 상호보완성이 크지만 정치적인 문제로 추진이 지연되고 있음”
ㅇ 정치적･기술적 위험이 상존하고 있음.
- 에너지 안보측면(Energy security): 에너지 자원의 역내 의존도 증대를 자국 내 에너지 안보를 위협하는 요인으로 인식할 수 있음.
- 북한 관련 대규모 사업의 경우에 높은 국가위험으로 재원조달 상의 어려움이 존재함.
- 국가 간 계통운영 기술기준 차이: 계통계획과 운영방식이 상이함.
- 개별 국가별 구조개편 등 법, 제도 측면의 차이가 존재함.
- 장거리 및 복잡한 노선 등의 장애요인이 있음.
3. 정책적 제안과 기대효과
□ 동북아 통합 에너지망 협의기구 설립
ㅇ 결론적으로 국가별 정보와 이익을 상호 조정하고, 규범을 제공하는 협의기구의 구축이 필수적임. 이에 한국이 다양한 에너지 협력 방안을 종합한 동북아 6개 국(한-러-일-중-북-몽)간 통합 에너지망 구축을 주도적으로 제안함.
- 상기에서 논의되는 대부분의 협력 사업들은 북한을 경유지로 하고 있음. 이러한 에너지 협력 방안들을 북한 당국과 포괄적으로 협의하는 것이 효과적 일 수 있음.
- 한국은 러시아 일본과의 에너지 협력과 대북한 에너지 지원이라는 두 가지 이득을 다자간 협의체에 의한 보장 하에서 획득할 수 있을 것임.
ㅇ 동북아 통합 에너지망 구축을 위해 한국이 역내 모든 국가들이 참여하는 동북 아 에너지 협의기구를 주도적으로 제안하고, 이후에 이니셔티브 확보 및 관련 협의기구를 서울에 유치토록 함.
- 범정부 차원에서 동북아 에너지 협의체 및 협력기구 제안 - 장기적으로 ‘동북아 통합망운영센터’를 서울로 유치 - 유럽연합이나 UN 산하의 다양한 다자기구를 벤치마킹
□ 동북아 SUPERGRID 구축
ㅇ 동북아 전력연계망 SUPERGRID를 구축함.
- 역내 국가 간 전력융통을 위한 초고압 광역대용량 송전망 구축 - TRUNK LINE, Continental Grid, Mega-Grid의 개념 실현
- 역내 지역의 다양한 대용량 에너지원(신재생에너지, 수력, 원자력, 석탄, 가 스 등) 개발 및 통합 장거리 대용량 수송 공급
ㅇ 상기의 역내 상황을 감안할 때, 먼저 ‘한국-러시아 에너지망 연계’(특히 가스/
“동북아 에너지 협력의 추진을 위해서는 통합에너지망 협의기구의 설립이 필수적임”
전력망 연계)를, 그다음으로 ‘한국-일본 전력망연계’를 추진함. 그 이유는 다음 과 같음.
- 첫째, 대북한 전력지원 문제와 블라디보스톡-청진 간 전력망 연계 문제가 최 근까지 논의되었거나 다시 논의될 가능성이 크며, 또한 러시아 에너지 자원 의 도입은 중동의존도를 낮추는데 기여할 것임.
- 둘째, 일본과의 전력융통은 상호 win-win 할 수 있는 협력 사업이며, 한국은 풍 부한 대륙 에너지 자원을 일본으로 공급할 수 있는 통과국 역할 수행할 수 있음.
자료 : 한국전기연구원(2011),『동북아 계통연계 정책방안 검토』
< 동북아 전력계통 환상망 >
□ 단계적 접근 및 한반도 중심 논의
ㅇ 단계별 접근과 과제의 장기성을 감안한 현실적 접근: 남･북한 간 협력 진전과 동북아 국가 간 공감대 형성수준을 토대로 순차적으로 확정 시행
- 1단계: 역내 논의구조 및 에너지 협력 기본모형 구상 - 2단계: 정부차원의 국제공동 타당성 연구 제안 및 착수 - 3단계: 실제 사업 착수를 위한 동북아 협의체 발족
- 4단계: 국제 공동의 투자계획 수립 및 제도적 장애요인 해소 - 5단계: 투자를 통한 계통연계사업 착수 및 실행
□ 기대효과
ㅇ 동북아 에너지 협력은 역내 평화 정착과 경제적 이익을 공유하게 하지만, 국가 별로는 긍정적･부정적인 요소가 교차함. 이에 따라 정치적 긴장관계, 에너지
“동북아
SUPERGRID의 구축은 과제의 장기성을 감안한 현실적이고 단계적인 접근이 필요함”
시장, 경제적 이익, 기술적 신뢰도, 역내 협력 등의 측면에서 긍정적 요소와 부 정적 요소를 분석하는 것이 필요함.
- 한국: 남 북한 긴장관계 해소 ⇔ 대러시아 의존도 증가 및 Financing 부담 - 북한: 에너지난 해소 가능 ⇔ 개방으로 인한 체제 위협요소
- 러시아: 에너지 수요처 확보 및 지역경제 개발 ⇔ 에너지 수출의존도 증가 - 일본: 에너지난 해소 및 국제협력 가능 ⇔ 고가의 에너지 수입국으로 전락 - 중국: 대러시아 에너지 수입을 통한 에너지난 해소 ⇔ 쌍무관계의 다자관계
전환으로 중심적 위치 상실 위험
- 몽골: 경유지 제공 및 중국 러시아 에너지 활용 가능 ⇔ 계통규모 미미로 영 향 미미
정치적 긴장관계 에너지 시장측면 경제적 이익측면 기술적
신뢰도측면 역내 협력 측면 한
국 긍정적 긍정적 중립적
(북한지원)
중립적 (품질 상승/하락
효과 병존)
긍정적
북 한
중립적 (수급 안정과 체제위험 병존)
긍정적 (대외개방 및
지원확대)
긍정적 (에너지난 해소
및 경제발전의 핵심요소)
긍정적 (품질 상승)
부정적 (협력증진과 체제위험 병존) 러
시 아
중립적 (다자관계의 복잡성 내포)
긍정적 (시장 확대)
긍정적 (동부지역 개발 정책의 시발점)
긍정적 (품질 상승)
긍정적 (획기적 협력정책 확대)
일 본
중립적 (북방 4개 도서 대러시아 관계 등)
중립적 (수입 및 자국시장의 부족분 해소)
중립적 (수입을 통한 시장가격 하락)
중립적 (품질 하락/상승
효과 병존)
긍정적 (동북아 역내시장 구축
측면)
중 국
중립적 (한반도 안정 및
영향력 감축)
긍정적 (경쟁을 통한 에너지 수입가격
하락)
긍정적 (시장 확대로 이익 공유가능)
긍정적 (품질향상 기대)
긍정적 (역내 협력관계
증진)
몽 골
중립적 (의미 없음)
긍정적 (시장 확대)
긍정적 (이익 공유)
긍정적 (품질향상)
긍정적 (역내협력 증진) 자료 : 한국전기연구원,『동북아 계통연계 정책방안 검토』, 2011
< 동북아 에너지협력의 국가별 기대효과 분석 >
참고문헌
매일경제(윤원섭), “유럽 9개국 ‘슈퍼 그리드’ 출범”, 2010.3.8 한국전기연구원,『동북아 계통연계에 관한 연구』, 2006.3 한국전기연구원,『남북한 계통연계 정책연구 방안』, 2011 한국전기연구원,『동북아 계통연계 정책방안 검토』, 2011 한국전력공사,『200만kW 남북한 계통연계 연구』, 2007.3 Friends of the Supergrid, http://www.friendsofthesupergrid.eu LANL, www.lanl.gov
“동북아 에너지 협력은 역내 평화 정착과 경제적 이익을 공유하게 하지만 국가별 긍정적･부정적 요소가 교차함”
