재생 100GW보다 급한 전력망··· AI 시대 무탄소 전략의 조건

인공지능(AI) 데이터센터와 첨단 반도체 산업의 폭발적인 성장으로 전력 수요가 급증하는 가운데, 국가 무탄소에너지 전략을 단순히 '재생에너지 설비 목표 달성'에만 매몰되어서는 안 된다는 지적이 나왔다. 전력 공급의 안정성과 비용, 송배전 계통 수용성, 기업의 실질적인 전력 조달 여건을 종합적으로 고려하는 '현실적 에너지 믹스'로의 패러다임 전환이 시급하다는 제언이다.

우재준·김소희 국민의힘 의원과 자유기업원, 한국환경정책협의회는 17일 국회의원회관 제1간담회의실에서 ‘환경과 기업을 살리는 중장기 무탄소 에너지 전략’ 세미나를 열었다. 이번 세미나는 기후위기 대응이라는 명분 하에 환경과 기업을 대립 구도로 몰아넣지 않고, 상생할 수 있는 실효성 있는 에너지 전환 방안을 모색하기 위해 마련됐다.

김소희 의원은 개회사를 통해 “어떤 에너지원을 쓰느냐는 과학의 문제”라며 “효율적이고 과학적인 에너지 활용이 기후위기와 자원 위기에 대한 우려를 낮출 수 있다”고 말했다. 이어 과학적 분석과 경제적 효율성을 함께 고려한 에너지 전환 논의가 필요하다고 강조했다.

AI 전력수요, 무탄소 전략의 출발점으로

이날 참석한 에너지 전문가들은 24시간 가동되는 AI 데이터센터와 'AI 팩토리'의 등장을 전력 시장의 가장 큰 변수로 꼽았다. 안정적인 전력 확보 여부가 데이터센터 입지는 물론 반도체 등 첨단 제조업의 국가 경쟁력을 좌우하게 된다. 에너지 정책이 곧 거시적 산업 정책과 직결되고 있다는 분석이다.

발제자로 나선 김형건 강원대 경제·정보통계학부 교수는 “지금은 국가가 발전소를 얼마나 더 지을 것인가보다, 어떤 시장 규칙과 제도를 통해 전력망을 효율적으로 구동할 것인가를 고민해야 할 때”라고 진단했다.

이어 김 교수는 현실을 도외시한 재생에너지 확대 목표의 위험성을 경고했다. 그는 “실현 불가능한 설비 목표를 무리하게 밀어붙이면 계통 불안정을 초래해 환경과 기업 모두에게 부메랑으로 돌아올 수 있다”며 “경직된 목표치가 기업의 투자 판단을 흐리게 유도하고 비용 부담만 가중시킬 수 있다”고 꼬집었다.

원전·LNG 현실론, 계통 문제가 함께 부상

재생에너지 100GW 목표를 둘러싼 실행 가능성도 주요 논의 대상에 올랐다. 보급 속도와 예산, 입지, 계통 수용성을 함께 보지 않은 설비 목표는 전력 안정성과 비용 부담을 키울 수 있다는 지적이 나왔다.

특히 발전설비 용량을 늘리더라도 이를 뒷받침할 송배전망이 고장 나는 '계통 병목 현상'이 이미 시작됐다는 우려가 제기됐다. 수도권에는 데이터센터 수요가 몰리고 발전설비는 지방에 집중되는 상황에서 송전망과 변전 인프라가 따라가지 못하면 전기를 만들어도 필요한 곳으로 보낼 수 없다.

이에 따라 원자력 발전과 LNG(액화천연가스)의 역할론이 다시 부상했다. 김 교수는 “AI 데이터센터에 24시간 중단 없이 전력을 공급하기 위한 최선의 정공법은 원전”이라고 단언했다. 다만 신규 원전 건설과 소형모듈원전(SMR) 상용화에 상당한 시간이 소요되는 만큼, 단기적인 전력 공백은 LNG 발전으로 메우되 수소혼소 및 CCUS(탄소 포집·활용·저장) 기술을 접목하는 구체적인 이행 시나리오가 필요하다고 제안했다.

RE100 넘어 CFE·비용 논의로

이종호 서울대 원자핵공학과 객원교수는 무탄소에너지 논의를 RE100보다 넓은 CFE 관점에서 봐야 한다고 제언했다. 재생에너지만이 아니라 원전과 수력 등 무탄소 전원을 함께 고려해야 한다는 취지다.

이 교수는 “에너지 전환은 맞지만 재생에너지가 전부가 아니다”라며 “바람직한 정책은 RE100이 아니고 무탄소 에너지(CFE), 무탄소 전원”이라고 말했다. 전기요금에 대해서도 과거처럼 낮은 요금으로 산업을 떠받치기 어려운 상황에 들어섰다고 진단했다.

특히 한국이 외부 전력망과 연결되지 않은 독립계통이라는 점을 강조했다. 전력 수요가 커지는 상황에서 재생에너지 확대만으로는 안정적 공급을 담보하기 어렵고, 원전과 재생에너지, 수력 등 무탄소 전원을 함께 고려해야 한다는 취지다. 그는 전력시장 변화와 산업 경쟁력 문제를 함께 거론하며, 무탄소 전환 논의에서도 에너지믹스와 비용을 공개적으로 따져야 한다고 봤다.

PPA·가격 신호까지 손봐야

기업의 전력조달 통로를 넓혀야 한다는 의견도 나왔다. 발제자들은 직접 전력구매계약(PPA)을 재생에너지에만 한정하기보다 원전, LNG, SMR 등 안정 전원을 포함해 기술중립적으로 검토할 필요가 있다고 제안했다. AI 데이터센터와 반도체처럼 24시간 전력이 필요한 산업에는 예측 가능한 가격과 안정적인 전원 확보가 중요하다는 이유다.

이어진 토론에서는 재생에너지 변동성과 숨은 비용 문제가 이어졌다. 고범규 서울대 원자력정책센터 연구위원은 “재생에너지 가뭄을 고려해서 우리의 믹스 체계를 어떻게 구성하느냐에 대해 얘기해야 한다”고 말했다. 박상덕 전 한국전력 전력연구원장은 발전단가뿐 아니라 백업 발전, 저장장치, 송배전망 확충 비용까지 함께 봐야 한다고 지적했다. 김범철 강원대 명예교수는 재생에너지도 제조·폐기·생태계 영향을 포함한 전 과정 평가가 필요하다고 봤다.

이번 세미나는 무탄소에너지 논의를 재생에너지 확대 목표에 한정하지 않고, AI 전력수요에 대응할 전력시스템 전반의 문제로 확장했다. △원전과 LNG의 현실적 역할 △CFE 논의 △계통 확충과 가격 신호 △기업 전력조달 체계가 함께 다뤄진 것도 이 때문이다. 환경과 기업을 함께 고려하려면 전원별 목표보다 안정적인 무탄소 전력 공급 체계를 먼저 갖춰야 한다는 데 논의의 무게가 실렸다.