전체기사

[환경 포커스] 플라스틱 남용, 인류 사회에 엄청난 건강비용 청구한다

플라스틱 오염이 더 이상 환경 문제에 그치지 않고, 인류의 생명과 건강을 직접적으로 잠식하고 있다는 사실을 수치로 분석한 연구 결과가 나와 주목을 끌고 있다. 지금 같은 상황이 앞으로도 계속된다면 오는 2040년까지 인류 전체로부터 건강 수명(건강한 시간)을 8300만 시간 빼앗아 갈 수 있다는 것이다. 영국 런던 위생열대의학대학원을 비롯한 국제 연구팀은 전(全) 수명 주기 평가(life-cycle assessment, LCA) 기법을 통해 플라스틱이 인류 건강에 미치는 영향을 종합적으로 분석한 논문을 발표했다. 이 연구는 국제 의학·환경 분야 저널인 '랜싯 지구보건(The Lancet Planetary Health)'에 최근 게재됐다. ◇플라스틱을 '처음부터 끝까지' 분석하다 연구팀이 사용한 핵심 분석 틀인 LCA는 특정 제품이나 물질이 환경과 건강에 미치는 영향을 원료 채굴부터 생산과 운송, 사용, 폐기 또는 재활용에 이르는 전 과정에서 평가하는 방법론이다. 플라스틱 문제를 쓰레기 처리나 재활용에만 국한하지 않고, 석유·가스 추출 단계까지 거슬러 올라가 분석했다. 이 과정에서 인간 건강 피해를 계량화하기 위해 사용된 지표가 장애보정 생존년수(disability-adjusted life years, DALY)다. DALY는 질병이나 장애로 인해 건강하게 살지 못한 기간과, 조기 사망으로 인해 잃어버린 수명을 합산한 지표다. 1 DALY는 '건강한 삶 1년의 상실'을 의미한다. 즉 DALY가 클수록 사회 전체가 감당해야 할 건강 피해가 크다는 뜻이다. 연구는 또한 BAU(business as usual) 시나리오를 설정했다. 이는 현재와 같은 정책, 생산 방식, 소비 패턴이 유지되고 추가적인 구조적 변화가 없을 경우의 미래를 가정한 시나리오다. “아무것도 바꾸지 않았을 때 어떤 일이 벌어지는가"를 보여주는 기준선인 셈이다. 분석 결과는 충격적이다. 현재와 같은 플라스틱 생산·소비 추세가 유지될 경우, 2016년부터 2040년까지 플라스틱으로 인해 발생하는 누적 건강 피해는 약 8300만 DALY에 이를 것으로 추산됐다. 이는 전 세계 인류가 플라스틱으로 인해 8300만 년에 해당하는 건강한 삶을 잃는다는 의미다. 특히 피해는 시간이 갈수록 가속된다. 2040년 한 해에만 약 450만 DALY의 손실이 발생할 것으로 예상되는데, 이는 2016년 대비 두 배 이상 증가한 규모다. 플라스틱 문제가 미래 세대에 더 큰 부담으로 전가되고 있음을 보여주는 대목이다. ◇가장 해로운 단계는 '버린 뒤'가 아니라 '만들 때' 이번 연구의 가장 중요한 결론은 플라스틱 수명 주기 중 인류 건강에 가장 큰 피해를 주는 단계가 폐기나 재활용이 아니라 '1차 플라스틱 생산' 단계라는 점이다. 2016년 기준으로 석유와 가스를 채굴하고 이를 폴리머로 전환하는 이 단계가 전체 건강 부담의 약 82%를 차지하는 것으로 나타났다. 이 과정에서 배출되는 온실가스는 기후 변화를 심화시켜 폭염과 홍수, 식량 불안, 감염병 확산을 키운다. 동시에 초미세먼지(PM2.5)는 심혈관 질환과 폐암 사망 위험을 높이며, 각종 독성 화학물질은 암과 호르몬 교란, 비전염성 질환의 원인이 된다. 생산 다음으로 건강 피해가 큰 단계는 폐기물의 노천 소각(open burning)으로 15%를 차지했다. 특히 저소득 국가에서 심각한 공기 오염과 독성 노출을 유발하는 것으로 분석됐다. 나머지 약 3%는 폐기물 수거 및 운송, 산업용 소각, 위생 매립, 덤프사이트(비위생 매립지) 등에서 발생한다. 또한, 오는 2040년에는 1차 플라스틱 생산이 전체 피해의 63%를 차지해 여전히 가장 높은 비중을 보일 것으로 전망했고, 생분해성 플라스틱 대체재 도입 과정에서 발생하는 환경 영향으로 인한 피해가 약 12%를 차지할 것으로 예상된다. 대신 노천소각은 관리가 개선되면서 비중이 5%로 낮아진다. 이와 함께 재활용 공정이 확대됨에 따라 약 5%로 비중이 늘고, 산업용 소각도 약 4%를 차지할 것으로 보인다. ◇재활용보다 '생산 감축'이 중요한 이유 이 연구는 플라스틱 문제 해결의 우선순위를 명확히 제시한다. 재활용 확대만으로는 한계가 뚜렷하며, 플라스틱 생산량 자체를 줄이는 것이 가장 효과적인 단일 정책 수단이라는 것이다. 그 이유는 명확하다. 첫째, 건강 피해의 대부분이 이미 생산 단계에서 발생하기 때문에, 재활용을 아무리 늘려도 핵심 피해 원인을 건드리지 못한다. 둘째, 재활용 공정 자체도 에너지 사용과 배출을 동반하며, 특히 화학적 재활용은 오히려 건강 부담을 증가시킬 수 있다. 셋째, 현재 추세대로라면 플라스틱 수요는 2050년까지 두 배 가까이 늘어날 것으로 전망돼 재활용만으로 증가분을 상쇄하는 것은 구조적으로 불가능하다. 연구팀은 대체 물질조차 없는 단순한 1차 플라스틱 생산 감축만으로도 건강 피해와 배출량을 즉각적으로 줄일 수 있다고 강조한다. 이는 기후 변화, 공기 오염, 화학물질 노출이라는 세 가지 위협을 동시에 낮출 수 있는 가장 직접적인 해법이다. 연구팀은 플라스틱 문제를 해결하기 위해 폐기물 관리 중심의 접근에서 벗어나야 한다고 강조한다. 핵심 대책으로는 ▶전 지구적 플라스틱 생산 상한 설정 ▶일회용 플라스틱의 구조적 감축 ▶재사용 시스템 확대 ▶폐기물 수거·처리 인프라 개선 ▶플라스틱 화학물질 정보 공개 의무화 등이 제시됐다. 특히 국제적 구속력을 갖는 '글로벌 플라스틱 협약(Global Plastics Treaty)'을 통해 생산량 자체를 규제하지 않는 한, 건강 피해 증가는 막기 어렵다는 것이 연구의 결론이다. ◇실제 피해는 더 클 수 있다 주목할 점은 이번 연구에 미세플라스틱과 나노플라스틱의 직접적인 건강 피해가 포함되지 않았다는 사실이다. 이는 해당 피해가 작아서가 아니라, 정량적으로 신뢰할 수 있는 데이터가 아직 부족하기 때문이다. 현재 LCA 방법론은 미세플라스틱의 인체 노출 경로와 건강 영향을 충분히 반영할 만큼 발전하지 않았고, 플라스틱 제품에 포함된 화학물질 정보 역시 투명하게 공개되지 않고 있다. 연구팀은 이러한 한계 때문에 8300만 DALY라는 수치가 실제 피해를 10분의 1 이하로 과소평가했을 가능성이 있다고 경고한다. 즉, 우리가 인식하는 것보다 플라스틱의 건강 비용은 훨씬 클 수 있다. 이 경우 플라스틱 생산보다 사용이나 폐기 단계에서 발생하는 피해가 생산 단계보다 더 큰 비중을 차지할 수도 있다는 얘기다. 이 경우 '글로벌 플라스틱 협약'과 관련한 논쟁의 구도가 달라질 수도 있다. 협약 협상에서 선진국들은 사우디아라비아나 중국 등 플라스틱 생산국에 대해 플라스틱 생산 자체를 줄이도록 요구한다. 하지만, 생산국들은 생산을 줄이기보다는 재활용을 강화해야 한다고 주장하는 상황이다. 이런 한계에도 불구하고 이번 연구는 분명한 메시지를 던진다. 플라스틱 문제는 쓰레기의 문제가 아니라 추출과 생산의 문제이며, 인류 건강을 지키기 위해서는 재활용보다 먼저 덜 만들고, 덜 쓰는 구조적 전환이 필요하다는 것이다. 지금 방향을 바꾸지 않는다면, 플라스틱의 숨겨진 비용은 앞으로도 조용히, 그러나 확실하게 우리의 수명을 깎아먹을 것이라고 강조한다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[EE칼럼] 충분한 전력 확보 위해 시간과 공간도 고려해야

맷 데이먼이 주연한 영화 '마션'은 화성에 홀로 남겨진 NASA 우주인 마크 와트니가 화성에서 생존하여 지구로 돌아오는 내용을 흥미롭게 묘사하고 있다. 화성 우주 기지에서 생존하기 위해 그는 물, 공기, 감자와 같은 재배 가능 식물 등 얼마 안 되는 각종 자원을 최대한 활용해야 한다. 흥미롭게도 마크 와트니가 고려해야 할 가장 중요한 자원은 바로 시간과 공간이다. 주어진 시간과 좁은 공간 속에서 생존해야 하기 때문이다. AI 시대를 살아가는 우리에게 충분한 전력의 확보는 국가 경쟁력을 위해 필수적 고려사항이 되었다. 이재명 정부도 최근 신규 원전 2기를 건설하기로 확정하고 부지 선정 작업에 돌입하였다. 그런데 문제는 시간과 공간이다. 신규 원전을 건설하기 위해서는 10년 넘는 시간이 소요된다. 천지 원전을 추진하였던 영덕을 비롯해 울진, 울주 등 여러 곳이 신규 원전 부지를 유치할 것으로 전망되어 부지확보에는 큰 어려움이 없을 것으로 예상된다. 10년 후에는 지금보다 더 많은 전력이 필요하므로 신규 원전은 지금부터라도 당연히 추진해야 할 옵션이다. 좁은 국토에서 불과 몇 년 후에 필요한 전력을 확보하기 위해 우리에게 필요한 전략은 무엇일까? 발전설비의 건설과 함께 필요한 것은 전력망의 건설이지만 현재 전력망의 건설은 곳곳에서 어려움에 직면하고 있다. 강원지역에서 백두대간을 건너 수도권으로 연결되는 HVDC와 하남시 변전소 건설이 늦어지고 재생에너지 전력을 수도권으로 공급하기 위해 전북과 충청권을 거쳐 수도권 반도체 단지로 연결되는 전력망의 건설도 아직 불투명하다. 이재명 정부에서 추진하고 있는 서해안 에너지 고속도로 송전망도 2029∼2038년까지 호남의 재생에너지 전력을 수도권으로 실어 나르는 계획이다. 그러나 이 중 수도권으로 전력이 제대로 공급되는 시기는 2030년 중반 이후로 예상된다. SMR은 공간을 아낄 수 있고 또 추가적인 송전망 건설 없이 반도체 단지나 데이터센터에 지을 수 있다는 장점이 있다. 그러나 아직 SMR 모델과 안전규제 프로토콜이 확정되려면 10년 이상의 기간이 필요하다. 인근 주민들의 동의 같은 입지문제는 별도로 하더라도 말이다. LNG 발전소는 어떤가? 건설 기간은 4년 정도 예측해야 한다. 그렇지만 최근 가스터빈을 확보하는 것이 쉽지 않다. AI에 따른 전 세계 전력 부족으로 천연가스 발전소 건설이 급증하여 지금 주문을 넣어도 GE, 미쓰비시, 지멘스 등 빅 3는 2030년 이후에나 납품이 가능할 것으로 전망된다. 이와 같은 공급 부족으로 가스터빈을 성공적으로 개발한 두산 에너빌리티는 호황을 맞고 있다. 이런 점에서 4년 후라는 전제를 둔다면 LNG 발전소는 가장 유력한 대안이다. 수도권에 추가로 지을 수 있는 발전설비는 수도권의 좁은 지역에서 높은 밀도의 에너지를 공급할 수 있어야 한다. 또한 수도권이 발전설비가 입지하기 어려운 지역임을 감안하여 주민 수용성이 좋아야 한다. 이런 점에서 LNG를 이용한 열병합 발전설비는 지역난방을 통해 주민 수용성을 높일 수 있는 방안이다. 지역의 범위가 제한적이고 비용도 고려해야 하나 연료전지를 통한 발전과 열의 공급은 시간을 앞당길 수 있고 공간도 적게 활용할 수 있는 방안이 된다. 재생에너지의 간헐성 문제에 따른 일시적 전력부족도 해결할 수 있는 방안도 된다. 이미 그 틀이 잡힌 에너지 전환의 시간 제약 안에 충분한 전력을 공급할 수 있는 방안을 찾지 못한다면 결국 시간표를 다시 짤 수밖에 없다. 이를 위해서는 우리가 원하건 원하지 않건 석탄발전소의 문을 닫는 시간이 연장된다. 이미 공간을 차지하고 있는 석탄발전소의 남은 기간을 연장하는 것은 자연스럽게 시간과 공간을 가장 효율적으로 활용하는 유력한 방안이다. 전력 공급을 위해 모든 선택지를 다 검토할 수밖에 없다. 조성봉 bienns@ekn.kr

경기도, 4년 동안 ‘화력발전소 3기’ 규모 태양광 설치...‘경기 RE100’이 마중물 역할

경기=에너지경제신문 송인호 기자 경기도는 2일 민선8기(2022~2025년) 동안 총 1.7GW 규모의 태양광발전소가 도내에 신규 설치됐다고 밝혔다. 도에 따르면 1.7GW는 통상 1기당 500MW 규모인 화력발전소 3기를 상회하는 설비 규모로 특히 지난 한 해만 약 600MW의 신규 태양광 발전 설비가 보급되었는데 이는 민선 8기 전체 설치량의 약 3분의 1이 넘는 수준이다. 도는 이같은 증가의 원인으로 '경기 RE100'을 통해 조성한 우호적인 정책 환경이 민간 투자를 이끌어 내는 결정적인 마중물이 된 것으로 보고 있다. 공공, 기업, 도민, 산업 등 4대 분야에서 공공이 RE100을 주도하면서 민간 투자도 활성화됐다는 판단이다. 이를 분야별로 살펴보면 먼저 '공공 RE100'은 주로 도민이 공공청사 등 부지에 직접 투자하고 수익을 나누는 상생 모델로 추진됐다. 지난 4년간 도는 46곳의 경기도 공유부지를 활용해 도민 3만 4000명이 참여하는 태양광발전소를 준공했다. 이를 통해 공공기관 전력 소비량의 90%(RE90)를 재생에너지로 생산하며 오는 4월 RE100을 달성한다. 이 모델은 정부 정책에도 반영됐다. '도민 RE100'은 햇빛을 통해 소득을 창출하고 에너지 복지를 실현하는 데 초점을 맞춰 집중 지원했다. 도시가스가 들어오지 않는 에너지 취약 지역을 중심으로 2022년부터 총 350개의 '경기 RE100 마을'을 조성했다. 사업에 참여한 주민들은 세대당 월 15~20만 원의 '햇빛소득'을 얻거나 전기료를 아끼고 있으며 마을 공동발전소 운영 수익은 공동체 복지 재원으로 재투자되고 있다. '기업RE100'은 산업단지를 중심으로 한 태양광 설비 확대가 두드러져 도내 산단 내 태양광 인허가 총량 371MW 가운데 무려 80%가 지난 4년 동안 추진됐다. 민간 투자를 돕고 규제를 개선하여 태양광 투자가 가능한 산단을 기존대비 3배 늘렸으며 이로써 도내 산단 면적의 98%에서 태양광 발전사업이 가능해져 방치되던 공장 지붕을 활용해 기업이 추가 수익을 얻을 수 있게 됐다. '산업 RE100'에서는 디지털 기술을 활용한 '경기기후플랫폼'을 구축했으며 도민과 기업은 이 플랫폼을 통해 지붕, 나대지, 아파트 등에서 태양광 발전으로 에너지 소득 및 비용 절감 효과를 '디지털 트윈' 서비스로 무료 시뮬레이션해 볼 수 있다. 또한 태양광 사업의 가장 큰 걸림돌이었던 이격거리 규제 완화를 위해 시군과 긴밀히 협력했다. 그 결과 도내 31개 시군 중 29곳이 규제가 없거나 완화됐으며 이제 주민 참여형이나 공공주도 태양광 사업의 경우, 2개 시군을 제외한 모든 곳에서 거리 제한 없이 태양광 발전사업을 할 수 있는 환경이 조성됐다. 김연지 경기도 에너지산업과장은 “경기 RE100은 기후위기 대응을 넘어 도민의 가계 소득을 높이고 기업의 생존을 돕는 실천적인 경제 전략"이라며 “수도권의 여건이 녹록지는 않지만 도민과 산업현장이 체감할 수 있는 에너지 전환 모델을 지속적으로 확대해 나가겠다"고 말했다. 송인호 기자 sih31@ekn.kr

‘역대 최대 영업익’ 올린 포스코인터내셔널, 그룹 핵심수익원으로 주목

에너지와 소재 사업을 영위하는 포스코인터내셔널이 지난해 역대 최대 영업이익을 기록하며 상승세를 이어갔다. 포스코그룹의 정체성이라 할 수 있는 철강사업이 글로벌 규제로 약세를 보이면서, 그룹의 간판사가 바뀔 수 있다는 전망이 나오고 있다. 2일 산업계에 따르면 포스코인터내셔널은 지난해 연결기준으로 매출액 32조3736억원, 영업이익 1조1653억원을 기록해 전년 대비 각각 0.1%, 4.3% 증가했다. 영업이익은 2023년 1조1631억원을 넘어서며 역대 최대를 기록했다. 순이익은 6368억원으로 전년 대비 26.5% 크게 개선됐다. 포스코인터내셔널은 에너지사업의 실적이 빛났다. 사업별 매출액과 영업이익을 보면 △미얀마 가스전 6460억원, 3920억원 △호주 세넥스가스전 3920억원, 750억원 △광양 LNG터미널 1400억원, 440억원 △발전 1조8300억원, 1140억원 △철강판매 14조5470억원, 2370억원 △소재바이오 8조8310억원, 700억원 △구동모터코아 3400억원, 190억원 △인도네시아 팜 3570억원, 1010억원 등이다. 이 같은 포스코인터내셔널의 우수한 실적은 그룹의 전반적 실적이 감소하는 가운데 진행됐다는 점에서 주목을 받고 있다. 지주사인 포스코홀딩스의 매출액은 연결기준으로 2022년 84조7502조원을 정점으로 2023년 77조1270억원, 2024년 72조6880억원, 2025년 69조950억원으로 3년동안 18.5% 감소했다. 영업이익은 2022년 4조8501억원에서 2025년 1조9600억원으로 59.6%나 감소했다. 이 같은 실적 감소는 간판사인 포스코의 부진에 있다. 그룹의 정체성이나 다름없는 철강사업을 영위하는 포스코는 글로벌 경기둔화와 친환경 규제에 막혀 성장세가 꺾인 상황이다. 포스코의 별도기준 매출액은 2023년 38조9720억원에서 2025년 35조110억원으로 감소했고, 같은 기간 영업이익도 2조830억원에서 1조7800억원으로 감소했다. 포스코의 실적을 연결기준이 아닌 별도기준으로 분리해서 보는 이유는 철강 본업의 경쟁력과 수익성을 명확히 파악하기 위해서다. 유럽연합의 탄소국경조정제도(CBAM)는 포스코 등 국내 철강업계의 목을 옥죄고 있다. 이 제도는 철강, 알루미늄 등 6개 품목에 탄소세를 매기는 일종의 무역 장벽이다. 탄소세 적용비율은 2026년 2.5%로 시작해 2028년 10%, 2030년 48.5%, 2034년 100%로 갈수록 높아진다. 포스코는 탄소무역장벽을 뚫기 위해 수소환원제철이라는 친환경공법 구축에 나섰으나, 상용화는 2030년대 중반이나 돼야 할 것으로 예측되고 있다. 이에 비해 포스코인터내셔널의 에너지, 소재 사업 전망은 비교적 밝다고 볼 수 있다. 미얀마 가스전과 호주 세넥스 가스전은 증산단계를 진행하고 있으며, 광양 LNG터미널은 7,8호기 공정률이 약 81%를 보여 올해 완료될 예정으로, 이를 통해 전체 저장용량은 93만㎘에서 133만㎘로 확대된다. 회사는 이를 통해 LNG 전용선으로 도입을 최적화하고, 트레이딩도 확대할 계획이다. 멕시코와 폴란드의 전기차용 구동모터코아 생산공장도 올해 초부터 양산을 개시했으며, 미국 희토류 분리정제사인 리엘리멘트사와 오프테이크 체결 및 분리정제 합작사업 MOU 체결로 미국 내 희토류 구축 기반도 마련했다. 여기에 알래스카 LNG 프로젝트 참여와 우크라이나 곡물사업도 기대를 모으고 있다. 회사는 알래스카 LNG 프로젝트가 완공되면 연간 LNG 100만톤씩 수입하고, 가스관 강관을 공급한다. 우크라이나는 러시아와 전쟁이 끝나면 곡물 수출이 본격화될 것으로 예상된다. 이처럼 포스코의 하향세와 포스코인터내셔널의 상향세가 지속되면서 결국 그룹 간판사가 포스코인터내셔널로 바뀔 수 있다는 전망이 나오고 있다. 실제로 그룹 경영진도 철강에서 에너지, 소재 사업에 더욱 힘을 주고 있다. 장인화 포스코그룹 회장은 지난달 29일 올해 첫 그룹경영회의에서 “성장 정체를 돌파하기 위해서는 그룹의 체질을 수익성 중심으로 과감히 바꿔야 한다"며 “강도 높은 비상경영 체제로 전환해 경영 목표를 뛰어넘는 압도적 성과로 시장의 신뢰를 회복하겠다"고 말했다. 장 회장은 에너지 사업을 핵심 성장 동력으로 꼽으며 “에너지사업이 철강과 이차전지 소재를 잇는 그룹의 'Next Core'로 자리매김해야 한다"며 “이를 위해 LNG 생산 능력 확장을 위한 투자를 지속하고 글로벌 트레이딩 역량을 강화해 그룹의 핵심 수익원으로서 역할을 확대하겠다"고 밝혔다. 윤병효 기자 chyybh@ekn.kr

전국 대부분 지역 눈 예보…월요일 아침 출근길 ‘빙판’ 비상

1일 밤부터 2일 새벽 사이 서울 등 수도권 지역에 눈이 내릴 것으로 예보돼 월요일 아침 출근길이 미끄러울 수 있어 주의가 필요하다. 기상청은 1일 오전 11시를 기해 서울 전역과 인천, 경기 광명, 과천 등 수도권 일대에 대설 예비특보를 발령했다. 이번 강수는 서해상에서 발달한 저기압이 한반도를 통과하면서 발생할 것으로 예보됐다. 하층의 따뜻하고 습한 공기가 유입되는 가운데 상층 기압골의 영향이 더해져 중부 지방을 중심으로 강한 눈구름대가 형성될 것으로 기상청은 분석했다. 눈은 1일 저녁(18~21시) 경기 북부와 인천 강화 지역에서 시작돼 밤(21~24시)에는 서울과 인천 등 수도권 전역으로 확대될 전망이다. 수도권의 예상 적설량은 3~10㎝이며, 강원 내륙과 산지에는 5~10㎝(산지 많은 곳 15㎝ 이상)의 매우 많은 눈이 쌓일 것으로 기상청은 예보했다. 그 밖의 지역도 충청권 3~8㎝, 전북과 경북 내륙, 경남 서부 내륙 2~7㎝, 광주와 전남권, 제주도 산지 1~5㎝, 부산·울산·경남 1㎝ 미만 등 전국 대부분 지역에 눈 소식이 있다. 특히 2일 월요일 아침은 기온이 급격히 낮아져 도로 상황이 매우 위험할 것으로 예상된. 서울과 인천의 아침 최저기온은 영하 5도, 파주는 영하 9도까지 떨어지는 등 전국 대부분 지역이 영하권(-10~0℃)의 추운 날씨를 보이겠다. 기상청은 밤사이 내린 눈이 낮은 기온에 얼어붙으면서 이면도로, 골목길, 경사진 도로, 그늘진 도로 등에 빙판길이나 도로 살얼음이 생기는 곳이 많을 것으로 내다봤다. 이에 따라 기상청은 “월요일 아침 출근길에 차량을 운행할 경우 감속 운행과 차간거리 확보 등 교통안전에 각별히 유의해달라"고 당부했다. 보행자 역시 안전사고에 철저한 대비해야 한다. 비닐하우스 등 약한 구조물의 경우 붕괴 피해가 없도록 시설물 관리에도 주의가 필요하다. 이와 관련 서울시는 1일 오후 5시부터 강설 대응 2단계에 맞춰 비상근무에 돌입하기로 했다. 서울시는 강설 예측 CCTV를 활용해 눈구름대 이동과 강설 경로를 실시간으로 분석하고, 제설제를 살포하는 등 선제 대응에 나설 방침이다. 제설 대응에는 인력 8000여 명과 장비 2800여 대가 투입될 예정이다. 한편, 눈이 내리기 전까지 강원 동해안과 경상권 등지를 중심으로 대기가 매우 건조해 건조특보가 유지되고 있어 산불 등 화재도 우려된다. 해상에서는 동해 먼바다를 중심으로 물결이 최고 3.5m로 높게 일겠고, 바람도 강하게 불 것으로 예상된다. 기상청 관계자는 “이번 눈이 그친 뒤 이번 주 중반까지는 평년 수준의 기온(-11.7~-0.4℃)을 유지하며 추위가 잠시 주춤하겠으나, 다가오는 주말부터 다시 기온이 크게 떨어지며 매서운 추위가 찾아올 것"이라고 밝혔다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[EE칼럼] 에너지 전환의 그늘: 취약한 광물·원자재 공급망

허은녕 서울대학교 에너지시스템공학부 교수/ 전 세계에너지경제학회(IAEE) 부회장 1986년 말 석유 위기가 종식되자마자 국내 유일 부존 에너지원이던 무연탄 산업을 합리화한 우리나라는 에너지 자급률이 50% 수준에서 3% 수준으로 급락하였다. 에너지수입의존도는 1997년 98.3%까지 상승하였으며 30여 년이 지난 2024년에도 93.6%의 에너지를 수입에 의존하고 있다. 그 덕분에 세계에너지협의회(WEC)의 2024년 보고서에 평가된 우리나라의 에너지 안정 공급(Energy Security) 부문의 점수는 세계 50위권 수준이다. 그런데 높은 수입의존도 문제는 광물 등 원재료 부문으로 가면 더욱더 심각해서 우리나라는 지난 수십 년 동안 주요 원재료 수요의 99%를 수입에 의존하고 있다. 잘 알고 있는 공급망(supply chain) 이슈이다. 그런데 최근 전 세계적으로 진행되는 무역분쟁에 더하여 온실가스 감축 정책은 우리나라의 공급망 문제를 더욱 심각한 문제로 만들 수 있다. 정책의 미래가 더 많은 광물과 원재료를 요구하기 때문이다. 한국을 비롯한 세계 주요국의 에너지전환정책은 화석연료를 직접 사용하는 설비 대신 전기를 사용하는 설비로 바꾸는 단계와, 전기의 생산 방법을 이른바 '탄소중립발전'으로 전환하는 단계 등 두 가지 단계로 이루어져 있다. 이를 경제학 분석에서 자주 사용하는 생산함수의 형태로 바꾸어 보자. 일반적인 생산함수에 사용하는 주요 투입 요소로는 자본(K), 노동(L) 및 에너지(E)와 원재료(M) 등이 있다. 화석연료를 직접 사용하는 방식에서 전기로 전환하는 단계는 내연기관 자동차를 전기자동차로 바꾸는 사례로 표현할 수 있는데, 이 경우 내연기관 자동차와 전기자동차 두 생산품의 생산과정에 들어가는 K, L, E, M 간의 변화는 매우 적다. 그러나 늘어난 전기자동차에 사용할 전기를 생산하는 단계의 변화는 매우 다르다. 화석연료 발전 대신 재생에너지와 원자력발전이 증가하는 것은 전기의 생산과정에서 에너지(E)가 물질(M)로 대체되는 과정으로 표현할 수 있다. 재생에너지 생산에 필요한 알루미늄, 실리콘, 구리 등과 원자력발전에 필요한 우라늄은 물론 배터리 등 전력저장장치의 생산에 필요한 광물수요 역시 많이 늘어난다. 또한 전기 사용이 증가함에 따라 추가적인 전력 생산과 송배전에 필요한 구리와 철 등의 수요가 늘어나게 된다. 또한 화석연료 발전시설에 비하여 원자력이나 재생에너지 발전시설이 초기 자본(K)이 많이 투입되지만, 시설을 가동하기 위한 비용은 적게 드는 형태임을 고려하면, 에너지전환정책은 국가 단위의 에너지 생산과정에서의 투입 요소가 에너지(E)에서 물질(M)과 자본(K)으로 대체되는 과정이라고도 할 수 있다. 세계 최고 컨설팅 회사인 맥킨지는 2019년 유럽의 탄소중립 선언 직후에 출간한 『Net-Zero Europe』보고서에서 유럽이 탄소중립을 달성하려면 탄소중립발전이 44%의 역할을 담당하여야 한다고 주장한다. 이를 우리나라에 그대로 적용한다면 현재 총에너지소비 중 21% 수준인 전력이 50% 수준 이상으로 증가하고 또 이를 탄소중립발전으로 공급하여야 함을 의미한다. 동시에 산업, 상업, 가정에 있는 에너지 사용설비 역시 상당 부분 교체될 것임을 의미한다. 여기에 필요한 광물과 원재료의 양은 실로 엄청날 것이다. 선진국들은 이미 광물 및 원재료의 공급망 문제가 매우 중요한 정책 이슈로 다루고 있지만 우리나라의 경제와 산업은 에너지 쪽보다 광물과 원자재 쪽이 더욱 취약하다. 이러한 구조적인 이슈는 정부의 재정과 예산 및 정부 구성에 아직도 그대로 나타난다. 다행인 것은 광물은 재활용하여 지속적으로 사용할 수 있다는 것이며, 우리나라는 철은 물론 비철금속 분야의 리사이클링산업이 잘 발달하여 있는 나라라는 점이다. 하지만 옆 나라 일본은 광물 등 원재료의 확보와 재활용 부문에서도 우리보다 상당히 앞서있다. 유명한 대기업 상사조직들이 여전히 국제적으로 활동 중이기 때문이다. 자원은 미쯔이, 전력은 마루베니, 그리고 모두 다 잘하는 미쓰비시 등 여러 대기업 상사조직이 국제무대에서 활동하고 있다. 정부의 재정적, 제도적 지원도 상당하다. 일본은 왜 대기업들이 정부의 지원과 제도를 통하여 이 부분에서 중추적인 역할을 하고 있는지 우리나라 정부는 조금 더 고민할 필요가 있다. 에너지 전환의 종점이 어떠한 모습일지 세밀하게 예측하고 분석하여야 함은 물론 구성원 모두가 차근차근 함께 준비하여야 하기 때문이다. 허은녕 bienns@ekn.kr

[가스 소식] 가스기술공사, 가스안전공사

한국가스기술공사(사장직무대행 진수남)는 지난달 29일 인천공항 수소교통 복합기지 구축을 완료하고 준공식을 개최했다. 인천공항 수소교통 복합기지는 액화수소충전소 기반으로 한번의 액화수소 하역을 통해 약 2.8톤의 수소를 저장할 수 있고, 액화수소 펌프의 높은 처리량(시간당 320kg)으로 하루 최대 200대의 대형 수소버스를 충전할 수 있고 충전속도 및 Recovery 시간이 빠른 장점이 있다. 인천공항 수소교통 복합기지는 인천시, 한국가스기술공사, 인천국제공항공사, 에스케이플러그하이버스가 지난 2023년 1월부터 추진한 사업으로 올해 1월 상업 운전에 착수했다. 인천시는 행정적·재정적 지원, 인천국제공항공사는 부지 확보, 에스케이플러그하이버스는 액화수소 공급, 충전소 운영 및 민간투자, 한국가스기술공사는 수소교통 복합기지 구축 총괄을 담당해 성공적인 수소교통 복합기지 구축을 완료했다. 수소교통 복합기지는 인천국제공항 제2여객터미널 T2버스주차장 내 위치(인천시 중구 운서동 3234-17) 하고 있어 인천국제공항과 전국을 이어주는 교통 허브 역할을 한다. 시간당 320kg로 높은 처리량을 가지고 있어 현재 공항 셔틀버스에서 운행중인 36대의 수소버스 뿐 아니라 26년 수소버스 도입분(40대 이상)까지 처리 가능한 대용량의 시설이다. 이는 향후 인천공항과 주변 지역의 친환경 탄소중립에 이바지할 뿐 아니라 공항버스를 이용하는 해외 관광객까지 한국의 교통시설에 대한 청정이미지를 남겨 줄 것으로 기대 된다. 가스기술공사 송민호 에너지사업본부장은 “민관이 협력해 구축한 성공적인 수소교통 복합기지의 준공을 축하하며, 친환경 에너지 기술 공기업으로서 친환경 수소인프라 확장에 더더욱 정진하겠다"고 전했다. 한국가스안전공사(사장 박경국)는 최근 충북 음성 본사 대회의실에서 수소 모빌리티 산업의 경쟁력 제고와 안전 생태계 조성을 위한 「K-수소차 산업지원 TF」(이하 “TF") 킥오프 회의를 개최했다고 밝혔다. 정부는 무공해차 전환 100% 정책에 따라 2030년까지 수소차 30만대 보급을 목표로 추진 중이며, 국내 완성차 업계는 수소트럭·버스 등 대형 수소 모빌리티 기술 개발에 속도를 높이고 있다. 그러나 초고압·극저온 시스템 등 기술의 고도화와 제도적 미비로 인해 산업 확산의 걸림돌로 작용하고 있어, 이를 해소하기 위한 맞춤형 제도·기술 지원이 절실한 상황이다. 이에 따라 TF는 국내 수소차 산업이 당면한 기술적, 제도적 난제를 해소하고, 업계 맞춤형 핀셋 지원을 통해 국내 수소차 산업이 세계 1등으로 도약을 뒷받침하기 위해 구성되었다. 한국가스안전공사는 기술이사를 단장으로, 수소안전기술원장은 총괄간사로 하여 완성차 및 부품업계, 연구기관, 공사의 전문가로 구성된 4개 분과(제도·부품·용기·연료전지)와 산·학·연 전문가 자문단과 함께 Bottom-Up 형태의 One-Stop 지원체계를 구축하였다. TF는 실증 기반의 수소차 산업 '전주기 안전관리'를 아우르는 실질적 협력 채널로 운영되며, 현장의 기술 수요와 정책 과제를 연결하는 가교 역할을 수행할 예정이다. 이를 통해 새로운 수소제품과 인프라에 대한 기준 정비 및 실증 기반 마련 현장에서 즉시 활용 가능한 기술검증 체계 개발 국제 인증 및 시험기준과의 정합성 강화 민관 협력 기반의 '현장 밀착형 안전관리 체계'구축 등 그 간의 현장 애로사항을 신속하게 검토 및 개선 방안을 마련할 수 있도록 하였다. 박희준 가스안전공사 기술이사는 “수소차 산업은 기술과 안전이 맞물리는 고도화된 단계로 접어들었다"며, “공사는 소명 의식을 갖고 그간 축적해온 실증, 검사 및 인증 역량을 바탕으로 산업 현장에 도움이 되는 핀셋형 지원체계를 적극 가동하겠다"고 강조했다. 한국가스안전공사는 앞으로 TF 분과별 정례 회의를 통해 업계 수요를 반영한 실효성 높은 과제를 발굴하고, 민관이 함께하는 수소차 안전관리 생태계를 만들어 나갈 계획이다. 한국가스안전공사 박경국 사장은 지난달 29일 열린 '국가발전 리더십 대상'에서 'K-SAFETY 혁신 리더십상'을 수상했다. 박 사장은 2024년 취임 후,'인본(人本)경영'리더십을 바탕으로 국민 안전 기반을 강화해 온 공적을 인정받았다. '국민 안전과 미래 에너지를 선도하는 가스안전 책임기관'을 비전으로, 소명을 전사 공유가치로 내재화하였으며, MZ위원회를 신설하여 미래세대의 경영참여를 유도하고, 가스안전분야 기술전수와 인재 육성을 위한 가스안전 명장 제도를 신설하는 등 역동적인 조직문화를 이끌어 냈다. 또한 100년 위원회를 운영하여 공사의 지속 발전을 위한 기틀을 마련했다. 윤병효 기자 chyybh@ekn.kr

담배꽁초, 단순한 쓰레기 아닌 미세플라스틱과 독성물질 집합체

우리가 무심코 길거리나 하수구에 던지는 담배꽁초가 단순한 미관상의 문제를 넘어 생태계를 위협하는 심각한 오염원이라는 게 확인됐다. 미세플라스틱과 다양한 유해물질을 배출한다는 것이다. 미국 뉴욕주립대학교 버팔로 캠퍼스의 토목구조환경공학과 연구팀은 최근 '유해 물질 저널: 플라스틱(Journal of Hazardous Materials: Plastics)'에 게재된 논문을 통해 담배꽁초가 수생 환경에 미치는 물리적·화학적 오염의 파괴적인 영향을 상세히 발표했다. ◇7000여 종의 화학 물질과 중금속의 침출 담배꽁초는 물리적인 미세플라스틱뿐만 아니라 치명적인 화학 오염물질을 내뿜는 '독성 폭탄'이기도 하다. 담배 연기에는 7000가지 이상의 화학 물질이 포함돼 있는데, 흡연 후 필터에는 타르와 각종 독성 성분이 농축된다. 연구팀은 담배꽁초가 물에 들어갔을 때, 단 2시간 만에 필터 1g에서 니코틴이 6.23mg/L의 농도로 용출된다고 밝혔다. 또한 해양 환경에서 담배꽁초로 인해 배출되는 철(Fe)은 130 mg/kg, 아연(Zn)은 5.26 mg/kg에 달하고, 이 외에도 비소·니켈·구리 같은 중금속과 다환방향족탄화수소(PAHs), 벤젠·톨루엔 등 유독성 물질이 끊임없이 흘러나와 수중 생물의 성장을 방해하고 먹이 사슬을 오염시킨다. ◇필터 한 개에 1만 개 이상의 플라스틱 섬유 함유 많은 시민이 담배 필터를 종이나 천연 재료로 오해하지만, 사실 필터는 셀룰로오스 아세테이트(cellulose acetate)라는 합성 고분자 화합물, 즉 플라스틱으로 만들어진다. 연구에 따르면 담배 필터 한 개는 무려 1만 개 이상의 미세한 플라스틱 섬유로 구성돼 있다. 이 섬유는 자연 상태에서 분해 속도가 매우 느리다. 퇴비에서는 최대 7.5년, 일반 토양에서는 최대 14년까지 남아 환경을 오염시킨다. 담배꽁초가 물에 닿는 순간 쏟아져 나오는 미세플라스틱이 빗물에 씻겨 하수구나 강물로 유입되면 상황은 더욱 심각해진다. 연구팀의 실험 결과, 담배 필터가 물에 잠기자마자 꽁초 1개당 약 24개의 미세섬유가 즉각적으로 방출되는 것으로 확인됐다. 특히 파도나 물의 흐름이 있는 환경을 가정한 실험(분당 200 회전(rpm)으로 섞어주기)에서는 첫날에만 필터 한 개당 평균 73개의 미세섬유가 뿜어져 나왔다. 10일간 관찰한 결과, 물의 흐름이 강할 때 배출되는 누적 미세섬유는 담배 필터 1개당 144개에 달해 정지 상태(63개)에서 배출되는 숫자의 2.3배에 이르는 것으로 나타났다. ◇세탁기 미세플라스틱과 맞먹는 오염 규모 연구팀이 뉴욕주 사례를 분석하여 추정한 결과, 매일 약 7150만 개에서 10억 4000만 개에 달하는 미세섬유가 담배꽁초를 통해 수생 환경으로 유입될 가능성이 있는 것으로 추정했다. 이를 연간 질량으로 환산하면 뉴욕주에서만 약 700~1400톤의 미세 플라스틱 섬유가 배출되는 셈인데, 이는 환경 오염의 주범으로 꼽히는 가정용 세탁 시 발생하는 미세플라스틱 양과 맞먹는 수준이다. 특히 인구 밀도가 높은 대도시의 하수구와 연결된 강은 이러한 독성 미세플라스틱의 집중적인 '핫스팟'이 되고 있다. 결론적으로 담배꽁초를 길거리에 버리는 행위는 단순히 쓰레기를 버리는 것이 아니라, 수조 개의 미세플라스틱과 유독 중금속을 우리가 마시는 물과 생태계에 직접 주입하는 것과 다름없다. 이번 연구는 담배 필터가 환경에 미치는 물리적 영향이 우리가 상상하는 것보다 훨씬 거대하며, 시민들의 올바른 폐기 습관과 함께 담배꽁초 수거 재활용 체계 구축 같은 강력한 정책적 대안이 시급함을 시사하고 있다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[기후 신호등] 에너지전환 시대, 원전의 출력 조절은 가능할까

지난달 26일 김성환 기후에너지환경부 장관은 11차 제11차 전력수급기본계획에 들어있는 원전 2기의 도입 추진을 발표하는 기자 간담회를 열었다. 이 자리에서 김장관은 “전체 약 30% 비중을 차지하는 석탄발전을 2040년까지 제로화해야 한다. 이 문제를 해결하기 위해서는 재생에너지와 원전을 중심으로 전력을 운영해야 한다"고 밝혔다. 그는 “재생에너지를 대폭 늘려나가면서 에너지 저장장치(ESS)와 양수발전 등을 통해 재생에너지의 간헐성을, 원전의 안전성과 경직성 문제를 보완해 나가야 한다"고 강조했다. 김 장관은 원자력 발전과 관련해 “기존 원전도 안전 기준을 전제로 유연 운전 가능성을 점검할 필요가 있다"고 언급했다. 이 발언은 '원전 유연성'이라는 오래된 쟁점을 다시 수면 위로 부상시켰다. ◇전환 요구 받는 대한민국 에너지 시스템 대한민국의 에너지 전환은 이제 선언의 단계가 아니라 물리 법칙과 경제 구조가 동시에 작동하는 '시스템 전환'의 단계에 접어들었다는 지적이 나온다. 탄소중립을 목표로 한 재생에너지 확대, 전기화(electrification)에 따른 구조적인 전력 수요의 증가, 인공지능(AI) 산업 성장에 따른 '고품질' 전력 수요 증가가 동시에 진행되고 있기 때문이다. 이 과정에서 특히 문제가 되는 것은 봄·가을 전력 수요는 줄고 태양광 발전량이 크게 상승했을 때 남아도는 전력을 어떻게 해소해 전력망의 안정성을 확보할 것이냐 하는 점이다. 이는 거대한 전환의 중심에 놓인 두 전원, 즉 원자력 발전과 재생에너지를 어떻게 조합할(혹은 조화시킬) 것인가로 이어진다. 이에 대해 정반대의 주장이 동시에 제기되고 있다. 한쪽에서는 원전과 재생에너지가 기술 발전과 운영 방식의 변화에 따라 충분히 조화될 수 있다고 주장하는 반면, 다른 한쪽에서는 두 전원이 태생적으로 충돌하기 때문에 무리한 공존은 전력 시스템 전체의 안정성과 경제성을 훼손할 수 있다고 경고한다. 이 논쟁은 정치적 이념이나 가치 판단의 문제로만 치부할 수가 없다. 서로 다른 연구진이, 서로 다른 전력 시스템을 가정해 수행한 정량적 모델링과 실증 연구에서 출발한, 매우 구체적이고 기술적인 논쟁이 깔려있다. 그렇기 때문에 이 논쟁은 “원전이냐 재생에너지냐"라는 단순한 구호로 정리될 수 없고, 특히 한국과 같이 전력망 구조가 특수한 국가에서는 더욱 신중한 검토가 요구된다. 그렇다면 우리보다 재생에너지 보급이 앞선 해외에서는 이 논의가 어떻게 진행되고 있을까? ◇ “원전의 경직성은 오해"…유연 운전 기술의 진화와 재평가 원자력 발전은 오랫동안 '한 번 가동하면 멈출 수 없는 기저부하 전원'으로 인식돼 왔다. 그러나 최근의 에너지 시스템 연구는 이 인식이 기술 그 자체라기보다 운영 전략과 제도 설계의 산물일 가능성을 제기한다. 미국 매사추세츠공대(MIT) 에너지 이니셔티브 소속 연구팀은 2018년 3월 국제 학술지 '응용 에너지(Applied Energy)'에 발표한 논문에서 현대적인 3세대 원자로가 이미 상당한 수준의 부하 추종 능력을 갖추고 있음을 실증적으로 정리했다. 부하 추종 능력이란 전력 수요나 다른 발전원의 출력 변화에 맞춰 발전기가 자신의 출력을 빠르고 안정적으로 올리고 내릴 수 있는 능력을 말한다. 이 논문에 따르면 제어봉 조작과 냉각재 유량 조절을 통해 원전은 분당 정격 출력의 2~5% 수준까지 출력을 증감할 수 있는데, 이는 기존에 알려진 것보다 훨씬 높은 유연성이다. 이 연구가 중요한 이유는 원전의 '경직성'이 물리적으로 불변의 속성인지, 아니면 경제성 극대화를 위해 의도적으로 선택된 운영 방식인지를 구분하게 해주기 때문이다. 원전이 항상 최대 출력으로 운전돼 온 이유는 그렇게 할 때 단위 전력당 비용이 가장 낮아지는 구조 때문이지, 기술적으로 출력 조절이 불가능해서는 아니라는 해석이 가능해진다. 한국이 보유한 APR1400 노형 역시 이러한 맥락에서 재조명된다. APR1400은 설계 단계에서부터 일정 범위의 출력 조절을 고려해 개발됐으며, 실제로 해외 수출 노형에서는 부하 추종 운전에 대한 검토가 지속돼 왔다. 다만 국내에서는 재생에너지 비중이 낮았고, 전력시장 제도 역시 원전의 유연성을 요구하지 않았기 때문에, 이 기능이 본격적으로 활용되지 않았을 뿐이라는 설명도 나온다. ◇ 제논 과도와 연료 주기…유연 운전의 물리적 한계와 '함대 운영' 논리 원전 유연성에 대한 낙관론에도 불구하고 물리적 제약이 있다는 사실은 분명하다. 프랑스 첸트랄쉬펠레크공대 연구팀은 2022년 3월 '응용 에너지'에 발표한 논문에서 원전의 출력 조절을 가로막는 핵심 물리 현상으로 ▶제논(Xe)-135 과도 현상 ▶연료 주기 말기의 반응도 감소 등을 명확히 지적했다. 제논-135는 핵분열 과정에서 생성되는 강력한 중성자 흡수 물질로, 원자로 출력을 낮출 경우 농도가 급격히 증가한다. 이로 인해 출력을 다시 높이려 할 때 일정 시간 동안 반응도가 억제되며, 이는 재생에너지 출력 변동에 즉각 대응해야 하는 전력망 운영에서 치명적인 제약으로 작용할 수 있다. 연료 교체 시기가 가까워질수록 이 문제는 더욱 심화된다. 2018년 '응용 에너지'에 발표한 논문에서 MIT 연구팀은 원전 유연 운전이 단순한 기술 옵션이 아니라 운영 리스크를 동반하는 선택임을 분명히 했다. 제논 과도 현상으로 인한 출력 회복 지연은 재생에너지 출력이 급격히 감소하는 상황에서 계통 불안정으로 이어질 수 있으며, 연료 주기 말기의 반응도 저하는 안전 여유를 감소시킬 수 있다는 것이다. 프랑스 연구팀 연구가 흥미로운 지점은 이러한 한계를 이유로 유연 운전을 포기해야 한다는 결론이 아니라, 운영 단위를 바꿔야 한다는 제안을 내놓았다는 점이다. 연구팀은 다수의 원전을 보유한 국가의 경우 개별 원자로가 아니라 '원전 함대(nuclear fleet)' 전체를 하나의 시스템으로 보고, 연료 교체 주기를 전략적으로 엇갈리게 배치(staggering)함으로써 항상 유연 운전이 가능한 원전을 계통에 남겨둘 수 있다고 분석했다. 이러한 함대 운영 개념은 특히 한국처럼 원전 비중이 높고, 다수의 동일 노형을 운영하는 국가에서 정책적 의미가 크다. 재생에너지 비중이 높아질수록 출력 제한(curtailment)이 증가하는 문제를, ESS만으로 해결하지 않고 기존 원전 자산의 운영 방식을 바꿔 완화할 수 있는 가능성을 제시하기 때문이다. ◇ 회전 관성과 '에너지 섬' 한국…구조적 조건이 만드는 필연성 재생에너지 확대 논의에서 종종 간과되지만, 전력망 안정성의 핵심 요소 중 하나는 물리적 회전 관성(Inertia)이다. 발전기 터빈처럼 회전하는 질량이 갑작스러운 전력 수급 변화가 발생해도 관성에 의해 속도 변화를 늦추며 전력망 주파수를 버텨주는 성질을 말한다. 스페인 세비야대학교 연구팀은 2022년 1월 '응용 에너지'에 발표한 연구에서 재생에너지 비중이 약 39%를 넘어서는 전력 시스템에서는 일정 수준 이상의 관성상수를 가진 동기 발전기가 계통에 연결돼 있지 않으면 주파수 안정성이 급격히 저하된다고 분석했다. 이 연구는 원전과 화력 발전이 제공하는 회전 관성이 단순한 '부가 기능'이 아니라, 재생에너지 확대의 전제 조건일 수 있음을 시사한다. 태양광과 풍력은 인버터 기반 전원으로 물리적 회전체를 갖지 않기 때문에, 사고나 수급 불균형 발생 시 주파수 변동을 완충할 수 있는 물리적 에너지를 직접 제공하지 못한다. 이 문제는 한국에서 더욱 심각하다. 한국은 이웃 나라와 전력망이 연결되지 않은 고립된 계통이며, 국토가 좁아 태양광 출력이 지역적으로 분산되지 않고 동시에 급증하거나 급감하는 특성을 가진다. 이러한 조건에서는 원전이 단순히 전력을 생산하는 설비가 아니라, 재생에너지가 '안전하게' 늘어날 수 있도록 전력망의 기초 체력을 유지하는 구조적 장치로 기능해야 한다는 주장이 힘을 얻는다. ◇ “기술은 가능해도, 경제는 다르다"…유연 원전에 대한 냉혹한 반론 그러나 여전히 의문은 남는다. “기술적으로 가능하다는 것이 반드시 경제적으로도 합리적인가?" 독일 베를린공대 연구팀은 지난해 7월 '에너지 전략 리뷰(Energy Strategy Reviews)'에 발표한 논문에서 이런 의문을 제기했다. 연구팀은 유럽 전력 시스템을 대상으로 한 모델링을 통해 재생에너지 변동성에 맞춰 원전 출력을 조절하는 방식이 원전 자체의 총비용을 크게 증가시킨다고 분석했다. 이 연구는 원전의 경우 건설비와 금융비가 원가의 80% 이상을 차지한다는 데 주목한다. 원전은 높은 가동률을 전제로 설계된 자본 집약적 설비이기 때문에 재생에너지에 맞춰 가동률을 낮추는 순간, 단위 전력당 비용이 급격히 상승한다. 연구팀은 이로 인해 원전과 재생에너지가 보완 관계라기보다 동일한 전력 시장에서 서로의 경제성을 잠식하는 대체 관계에 가까워진다고 결론지었다. 연구팀은 논문에서 “원전은 투자 비용을 회수하기 위해 90%에 가까운 가동률로 유연하게 운영해야 하므로, 기술적으로는 가능하더라도 운영 유연성은 경제적으로 실현 가능하지 않다"면서 “결과적으로 전력망 인프라, 다중 에너지 시스템의 유연한 수요, 그리고 에너지 저장 장치가 변동성이 큰 풍력 및 태양광 발전을 통합하는 데 더 효율적인 선택지"라고 지적했다. 중국 화베이전력대학교 연구팀은 2025년 12월 '프로세시스(Processes)' 저널에 발표한 논문에서 재생에너지 비중이 높은 전력 시장에서 원전이 반복적으로 출력 제한을 받을 경우 연료비 절감 없이 매출만 감소하는 구조적 손실이 발생해 원전이 '마이너스 자산'으로 전락할 수 있다고 경고했다. 연구팀은 대신 고체 열 저장 장치가 원전의 유연성과 경제적 효율성을 향상시키는 데 효과적임을 입증했다. 시뮬레이션 결과는 세라믹·콘크리트·내화벽돌 같은 고체에 열에너지를 저장하는 장치를 도입하면 심층적인 피크 부하 감소 수요를 충족하면서 원전의 수익 구조를 크게 개선, 프로젝트의 정적 투자 회수 기간을 단축할 수 있다는 것이다. ◇토론회에서 제기된 경고: “한국은 아직 검증하지 않았다" 지난해 12월과 지난달 기후부 주최로 열린 두 차례의 '바람직한 에너지 믹스' 공개 토론회에서 전력계통 전문가나 전력시장 관계자들은 공통된 문제의식을 드러냈다. 그것은 “한국은 원전 유연성에 대해 찬반 논쟁은 치열하지만, 정작 한국 계통에서의 실증 데이터는 거의 없다"는 점이었다. 한 전력계통 전문가는 토론회에서 “논문에서 가능한 것과 실제 계통에서 허용되는 것은 전혀 다른 문제"라며 “출력 조정이 주파수 안정성, 예비력 운영, 사고 복구 능력에 어떤 영향을 미치는지는 한국 조건에서 직접 검증하지 않으면 알 수 없다"고 강조했다. 또 다른 토론자는 “유연 운전은 기술 문제가 아니라 안전 규제, 운전 인력, 시장 보상 체계까지 포함한 전력 시스템 전체의 문제"라고 지적했다. 이러한 발언들은 원전 유연성 논쟁이 더 이상 추상적 담론이 아니라, 정책 결정 이전에 반드시 넘어야 할 실증의 문턱에 와 있음을 보여준다. 결국 대한민국 에너지 정책의 핵심은 검증이다. 실제 원전에서, 실제 전력망 조건 하에서, 어느 정도의 출력 조절이 가능한지, 그 비용과 위험은 무엇인지, 그리고 그것이 재생에너지 출력 제한과 ESS 투자 규모를 얼마나 줄여주는지를 투명하게 확인해야 한다. 기후부에서도 '원전 탄력운전 기술개발' 관련 연구개발사업을 추진하고 있다. 한국수력원자력 등 다수기관이 참여하는 이 연구에는 모두 503억원이 투자될 예정이다. 한수원 측은 “오는 2032년이면 원전 출력을 시간당 10%씩 50%까지 줄이는, 1년에 100회 이상 적용할 수 있는 기술을 개발할 수 있을 것"이라고 주장한다. 지금 국내 전력 시스템 앞에 놓인 신호등은 아직 녹색도, 적색도 아니다. 그것은 과학적 실증을 요구하는 노란불이다. 이 노란불 앞에서 충분히 멈춰 서서 데이터를 쌓고, 가정이 아니라 현실 위에서 판단하는 것, 그것이 지금 대한민국이 가야 할 가장 합리적인 에너지 전환의 경로인 셈이다. 강찬수 기후환경 전문기자 kcs25@ekn.kr

[에너지 지정학] 한일에서 본 북한 ‘두 국가론’…경제 취약성과 핵 전략의 교차점

(도쿄=전지성 기자) 한일 북한 전문가들이 북한 체제가 경제적 취약성과 강력한 통치가 맞물린 '깨어지기 쉬운 균형(fragile equilibrium)' 상태에 놓여 있으며, 향후 에너지·자원 공급망과 국제 지정학 환경 변화가 체제 안정성을 흔드는 핵심 변수가 될 수 있다는 진단을 제기했다. 또한 북한이 남한과 일본을 적대시하는 '두 국가론'을 내세워 체제 안정을 강화했다는 주장도 나오면서 향후 동북아 정세를 둘러싼 해법에 대한 치열한 논의가 이뤄졌다. 와세다대학교 일미연구소는 31일 도쿄 와세다대학교에서 '남북관계 개선과 동북아 평화구축을 위한 미·일·한 협력: 북한의 두 국가론과 한반도의 미래'를 주제로 특별강연회 및 국제심포지엄을 개최했다. 이애리아 와세다대학교 일미연구소 교수의 사회로 진행된 이번 행사는 와세다대 첨단사회과학연구소와 시즈오카현립대 현대 한국 조선연구센터가 공동 주최했으며, 재단법인 통일과 나눔이 후원했다. 겐마 마사히코(Gemma Masahiko)와세다대 국제부문총괄겸 일미연구소장은 개회사에서 “와세다대 일미연구소는 2008년 미·일이 공통으로 직면한 과제를 학문적으로 논의하기 위한 플랫폼으로 출범했으며, 이후 지역 간·지역 내부의 정치·경제적 과제를 포괄적으로 다루는 연구기관으로 발전해 왔다"고 설명했다. 그는 “동북아와 동아시아의 안정과 지속 가능한 발전을 위해서는 미·일 협력뿐 아니라, 한국을 포함한 지역 협력의 틀이 필수적"이라며 “특히 한일 관계는 동북아 지역 질서의 형성과 안정적 유지에 있어 중요한 변수"라고 밝혔다. 이어 “북한의 '두 국가론' 제기와 한반도 정세 변화는 평화체제와 지역 협력의 방향을 다시 점검해야 할 중요한 전환점"이라며 “이번 심포지엄이 북한의 최근 경제·정치 동향과 한반도의 미래를 다각도로 분석하고, 향후 일미한 협력의 가능성을 모색하는 계기가 되길 바란다"고 말했다. 김정은은 최근 “북남 관계는 더 이상 동족 관계, 동질 관계가 아닌 적대적 두 국가 관계, 전쟁 중에 있는 두 교전국 관계"라며 “대한민국 것들과는 그 언제 가도 통일이 성사될 수 없다"고 공언한 바 있다. 이에 따라 한국은 물론 일본과 미국도 향후 동북아 안보 전략을 재검토하고 있는 상황이다. 이번 국제심포지엄은 토요일 아침임에도 양국에서 100여명이 넘는 인사들이 참석해 성황을 이뤘다. 참석자들은 최근 동북아 이슈에 대한 높은 관심을 보이며 강의와 토론을 경청하고 수준 높은 질의응답 시간을 가졌다. 이날 행사에선 김병연 서울대 경제학부 석좌교수와 남성욱 숙명여대 석좌교수가 한국 측 발표자로 나서 북한 체제의 지속 가능성을 두고 서로 다른 분석을 제시했다. 김병연 교수는 북한 경제의 구조적 취약성과 에너지·자원 제약을 중심으로 체제 불안정성을 진단한 반면, 남성욱 교수는 '두 국가론'과 핵 전략을 축으로 한 권력 안정과 내부 통제 논리에 주목했다. 두 교수의 발언은 북한 체제가 경제적 한계와 강력한 통치 구조가 교차하는 복합적 상태에 놓여 있음을 보여주며, 향후 미·일·한 협력이 어떤 전략적 접근을 취해야 할지에 대한 시사점을 던졌다. 특별강연에 나선 김병연 서울대 경제학부 석좌교수는 북한 경제의 구조적 한계를 짚으며 “김정은 정권은 핵 개발이라는 목표는 달성했지만, 경제 특히 주민 생활 개선에는 명백히 실패했다"고 평가했다. 김 교수는 북한이 2013년 제시한 '핵·경제 병진노선'과 관련해 “핵은 목표를 달성했지만, 김정은이 약속한 '쌀밥과 고깃국'은 실현되지 않았다"며 “2017년 이후 유엔 대북 제재 국면에서 북한의 국내총생산(GDP)은 감소했고, 주민 소득은 약 25% 줄어든 것으로 추정된다"고 설명했다. 최근 북한이 추진 중인 국영기업 임금 대폭 인상, 시장 통제 강화, '지방발전 20×10 정책' 등에 대해서도 비판적 평가가 이어졌다. 김 교수는 “공장 가동과 지방 산업 육성을 위해서는 에너지·설비·자본재 수입이 필수적인데, 현재 북한의 대외 환경에서는 이를 지속적으로 조달하기 어렵다"며 “특정 지역의 발전이 다른 지역의 자원 고갈로 이어지는 전형적인 제로섬 구조"라고 지적했다. 이어진 질의응답 세션에서는 에너지·자원 문제와 국제 지정학 변화가 북한 체제 안정성에 미치는 영향에 대한 논의도 이뤄졌다. 김 교수는 '미국의 에너지 안보 및 공급망 재편 전략이 중국과 러시아의 전략에도 영향을 미치고, 이 변화가 간접적으로 북한에 파급될 수 있냐'는 질문에 “러시아·우크라이나 전쟁이 종결될 경우 북러 관계는 현재의 군사 협력 중심 구조를 유지하기 어렵고, 중국 역시 북한을 미국과의 협상 카드로 관리하는 전략을 지속할 가능성이 크다"며 “에너지나 자원 협력이 북한 체제를 안정시킬 만큼 충분히 제공될 가능성은 높지 않다"고 말했다. 북한이 향후 미·중·러 관계 변화 속에서 중국·러시아 의존도를 낮추고 미국과의 협상을 통해 전략적 공간을 넓힐 가능성에 대해서는 신중한 입장을 보였다. 김 교수는 “북한이 단기간에 진영을 전환할 가능성은 낮지만, 지정학 환경 변화는 체제의 취약한 균형을 흔들 수 있다"며 “김정은 개인 변수, 경제 충격, 국제 정세 변화가 동시에 작용할 경우 예측하기 어려운 전환점이 나타날 수 있다"고 진단했다. 대북 정책 방향과 관련해서는 “관여(engagement)가 장기적 방향이 될 수는 있지만, 타이밍이 핵심"이라며 “제재·압박·협상·정보 유입을 단일 수단이 아닌 '코스 요리'처럼 조합해야 한다"고 강조했다. 그는 “성급한 협상은 북한의 핵 보유를 기정사실화할 위험이 있다"고 덧붙였다. 김 교수는 북한 체제 변화의 가능성을 단기적 붕괴나 급격한 전환보다는 중장기적 구조 변화의 관점에서 바라볼 필요가 있다고 강조했다. 그는 “북한 체제는 외부에서 보기에는 안정적으로 보일 수 있지만, 내부적으로는 경제적 취약성과 강한 통제가 동시에 작동하는 매우 불안정한 상태"라며 “이런 체제는 외부 충격이 누적될 경우 예기치 않은 방향으로 균열이 발생할 수 있다"고 말했다. 특히 정보 유입 확대와 시장 경험의 축적, 세대 교체 등이 장기적으로 체제 인식 변화로 이어질 가능성에 주목해야 한다고 덧붙였다. 김 교수는 “북한 문제는 단기간에 해법이 나올 사안이 아니라, 에너지·경제·안보를 아우르는 구조적 접근이 필요한 과제"라며 “미·일·한 협력 역시 군사적 억지에 머무르지 않고 중장기적 질서 재편 전략 속에서 논의돼야 한다"고 강조했다. 다만 이러한 구조적 취약성에도 불구하고 북한 체제가 단기간에 흔들릴 가능성은 제한적이라는 분석도 제기됐다. 이어진 '남북관계 개선과 동북아 평화구축을 위한 한미일 협력' 국제심포지엄에서 발표한 남성욱 숙명여대 석좌교수는 최근 북한이 남한을 '적대국'으로 규정한 이른바 '두 국가론'의 배경을 체제 안정과 권력 유지의 관점에서 분석했다. 남 교수는 “김정은은 집권 15년 동안 내부 권력 장악에 성공했고, 고모부 장성택 처형은 오히려 체제 불안이 아니라 안정의 신호였다"며 “처형하지 못했다면 오히려 북한 체제는 더 불안해졌을 것"이라고 평가했다. '두 국가론'을 체제 붕괴의 신호가 아니라 오히려 권력 안정과 내부 통제를 강화하기 위한 전략적 선택이란 해석이다. 김정은 집권 이후 권력 장악은 상당 부분 마무리됐으며, 핵 무력 고도화는 체제 억지와 내부 결속을 동시에 겨냥한 수단이라는 설명이다. 남 교수는 북한의 적대국 노선이 돌발적인 선택이 아니라 2000년대 이후 남한 물자·문화 유입에 대한 체제 위기의식이 누적된 결과라고 설명했다. 그는 “대북 지원과 함께 한류와 남한 문화가 확산되자, 북한 당국은 이를 체제 위협으로 인식했고 2020년 이후 '3대 악법'을 제정하며 남한식 표현과 문화 유입을 강력히 차단했다"며 “2024년 1월 남북 관계 단절 선언은 이러한 흐름의 종착점"이라고 말했다. 핵 정책과 관련해서는 “북한은 이미 핵 보유를 전제로 체제 전략을 재편하고 있다"며 “과거에는 '같은 민족이기 때문에 핵을 쓰지 않는다'는 논리를 사용했지만, 남한을 적대국으로 규정함으로써 한국과 일본을 핵 사용 대상에 포함시키는 논리적 기반을 마련했다"고 분석했다. 이는 내부 단속과 대외 억지를 동시에 겨냥한 조치라는 설명이다. 남 교수는 향후 북한 외교의 최우선 순위로 러시아를 지목했다. 그는 “북한 외교의 약 70%는 러시아에 집중돼 있으며, 우크라이나 전쟁 파병 이후 군사·기술·경제적 이득을 얻는 데 총력을 기울이고 있다"며 “우크라이나 전쟁이 끝나기 전에는 남북 대화나 본격적인 대미 협상이 재개되기 어렵다"고 전망했다. 다만 그는 “미국이 군축 회담 차원의 접근을 시도할 경우 북한이 협상에 나설 여지는 있다"고 덧붙였다. 두 발표는 같은 북한 체제를 두고도 경제적 취약성과 권력 안정이라는 상반된 축을 강조했지만, 공통적으로 북한 문제가 단순한 군사·외교 사안이 아니라 구조적·장기적 접근이 필요한 과제라는 점에는 의견을 같이했다. 이날 참석한 양국 전문가들은 북한 체제의 지속 가능성을 둘러싼 이러한 상반된 분석이 오히려 미·일·한 협력의 중요성을 부각시킨다고 평가했다. 군사적 억지와 제재뿐 아니라 에너지·경제·정보 유입을 아우르는 입체적 접근 없이는 한반도와 동북아 평화 구축이 어렵다는 지적이다. 국제심포지엄에 참석한 일본 무로오카 데쓰오 전 일본방위연구소 이론연구부장은 북한의 '두 국가론'과 핵 전략을 단순히 남북관계 차원의 문제가 아닌, 동북아 질서 전반을 재편하려는 전략적 신호로 해석했다. 그는 “북한이 남북관계를 '통일의 대상'이 아닌 '적대적 공존 관계'로 재정의함으로써, 향후 미·일·한 안보 협력 구도에 균열을 유도하려는 의도가 엿보인다"고 분석했다. 양국 토론자들은 북한이 핵·미사일 능력을 체제 생존 수단을 넘어 협상 지렛대이자 국제 질서 내 지위 확보 수단으로 활용하고 있다고 지적했다. 이들은 북한이 미·중 전략 경쟁과 러시아·우크라이나 전쟁, 중동 분쟁 등 국제 정세의 복합 위기를 활용해 자신들의 전략적 가치를 높이려 하고 있으며, 그 과정에서 한국·일본·미국 간 정책 공조의 빈틈을 노릴 가능성이 있다고 평가했다. 대북 접근법을 둘러싼 한·미·일 간 시각 차이 역시 주요 변수로 언급됐다. 군사적 억제와 제재 유지의 중요성을 강조하는 입장과 함께, 장기적으로는 위기 관리와 오판 방지를 위한 최소한의 대화 채널 유지가 필요하다는 의견도 제기됐다. 이는 김병연 교수의 '경제 제재의 구조적 효과' 분석, 남성욱 교수의 '북한 권력 구조와 전략 계산' 분석과 맞물리며, 북한 문제를 둘러싼 접근법의 다층성을 부각시켰다. 토론에 참여한 전인범 예비역 육군 중장(전 특수전사령관)은 에너지와 안보를 결합한 전략적 시각에서 한미일, 나아가 한일 협력의 필요성을 강조했다. 전 장군은 “AI 시대의 핵심은 결국 에너지이며, 북극항로 대응과 해양 안보를 고려하면 핵추진잠수함과 소형모듈원자로(SMR)는 선택이 아닌 필수"라며 “트럼프 전 대통령이 베네수엘라, 그린란드 문제에 강경하게 대응하는 것도 자원과 에너지 공급망을 둘러싼 전략적 판단의 연장선"이라고 분석했다. 그는 중국의 파나마운하 영향력 확대와 달러 체제에 대한 도전 역시 미국의 위기의식을 키우고 있다고 지적했다. 전 장군은 “미국은 '아메리카 대륙 우선' 기조를 보이고 있지만 동북아를 포기한 것은 아니며, 다만 아시아 국가들과의 직접적인 전쟁은 극도로 꺼린다"고 평가했다. 이어 “한국은 미국과는 다르고 일본과는 전략적·제도적으로 유사한 국가"라며 “미국의 중재 없이도 한일이 안정적으로 협력할 수 있어야 한다"고 강조했다. 특히 그는 “한국 사회가 여전히 과거의 피해의식에 머물러 있지만, 상징적 화해와 미래지향적 결단이 이뤄진다면 한일 협력은 미국을 능가하는 전략적 자산이 될 수 있다"며 장기적 목표로서의 한일 협력을 제시했다. 이날 행사의 폐회 발언에서는 변화하는 국제질서 속에서 한일 협력의 새로운 가능성이 강조됐다. 이번 국제심포지엄을 후원한 이종원 재단법인 통일과 나눔 상임이사는 “그동안 한일 관계는 항상 미국이 가운데 있는 구조였고, 상호 불신 속에서 미국이 없는 한일 협력은 거의 없었다"며 “국가 간 협력은 공동의 문제나 이익이라는 절박한 계기가 있을 때 이뤄지지만, 지금까지 한일 간에는 그러한 계기가 분명하지 않았다"고 지적했다. 그러나 이 이사는 최근 국제질서가 다자주의에서 자국우선주의, 미·중 패권 경쟁 중심으로 재편되고 있다는 점을 언급하며 “다자주의의 쇠퇴는 한미일 공조를 약화시킬 수 있지만, 역설적으로 한일 협력을 강화할 계기가 될 수도 있다"고 평가했다. 특히 북한의 '두 국가론'과 남한 문화 차단, 내부 통제 강화 움직임을 두고 “체제 내부의 불안정성이 반영된 것으로 보인다"며 “미국을 반드시 포함하지 않더라도, 북한 체제 변화라는 변수를 염두에 두고 일한·한일 간 협력의 기반을 모색할 필요가 있다"고 강조했다. 이날 행사를 총괄 기획한 이애리아 교수는 “이번 심포지엄은 북한 문제를 군사·외교 차원을 넘어 경제, 에너지, 지정학을 아우르는 구조적 문제로 재조명했다는 점에서 의미가 크다"며 “와세다대 일미연구소라서 개최할 수 있었던 뜻깊은 행사였다. 앞으로도 미·일·한 협력과 동북아 평화 구축을 주제로 한 학술·정책 논의를 이어갈 계획"이라고 말했다. 전지성 기자 jjs@ekn.kr

배너