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탈원전이 가져올 재앙, 전기차 수요 감당할수 있나?

OECD 중 가장 빨리 전기차 급증한 한국, 전기차 전력대란 아예 고려 안한 정부의 전력수급계획

⊙ 기온변동에 전력수요 늘자, 기업 공장가동중단 요청 벌써 5번째
⊙ 당초 약 10년 뒤 전체전력중 약 5% 차지하는 신재생 에너지를 탈원전 후 20%로 올린다는 정부
⊙ 독일조차 6년간 신재생에너지 약 2배 끌어올리는데 14조원 투입해…
⊙ 전기차 급속충전기 1대는 풍력발전기 1대와 맞먹어…
⊙ 전기차 배터리는 휴대폰 100년치 전력사용량과 같아..

글 | 김동연 월간조선 기자/ 자동차 칼럼니스트

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월성 원자력 발전소. 사진=위키미디어
현시점에서 탈원전 결정은 좋은 것 처럼 보인다. 당장 우리의 삶에 피부로 와닿는 문제가 없는 탓이다. 또 친환경이라는 말에 토를 다는 사람도 드물다. 그런데 탈원전이 가져올 문제는 지금부터 짧게는 3년 길게는 5년 뒤 대한민국의 미래에 지대한 영향을 주게 된다. 그 열쇠는 바로 전기자동차가 쥐고 있다. 아직까지 주변에서 전기차는 생소한 차다. 자동차 시장에서 전기차의 점유율은 아직 한자리수에 불과하다. 현재 국내에서 판매되는 순수전기차(EV)의 비중은 극히 일부라고 할만큼 1%에도 미치지 않고 있다. 경제개발협력기구(이하 OECD)의 2016년 자료를 보면 국내 전기차 판매비중은 0.2%였다.
OECD중 가장 빠르게 전기차 수요 늘고 있는 한국 
그러나 과거 박근혜 정부는 저탄소 녹색성장이라는 기조를 내걸고 전기차 보급을 증대하겠다고 했다. 이 때문에 한국은 OECD 회원국 중 가장 빠르게 전기차 판매가 늘고 있는 국가다. 박근혜 정부는 2020년까지 전기차 보급율을 20만대로 설정, 2016년 다시 이보다 많은 25만대로 설정했다. 이 부분은 OECD의 전기차 전망보고서에서 OECD 가입국 중 유일하게 한국이 20만대에서 25만대로 목표치를 높게 수정한 국가라고 되어 있다. 이전 정부의 전기차 드라이브가 실제 판매로도 이어졌다.
OECD 예하 국제에너지기구(IEA)에서 만든 《2017 글로벌 전기차 전망》을 보면 한국의 전기차 판매속도가 OECD 중 가장 급진적으로 늘어났음을 알 수 있다. 한국은 2015년에서 2016년사이 전기차의 판매율이 75% 증가했고, 반면 하이브리드 차량 판매율은 -40%로 감소했다. 이는 한국 정부의 전기차 보급을 위한 보조금 지원 정책 등과 맞물린 것이다. 또한 하이브리드보다 신기술로 인식된 전기차를 소비자들이 선호한다는 것이다. 그만큼 국내 시장의 신기술 흡수속도가 빠르다는 방증이기도 하다.
전망 보고서에서 한국과 함께 전기차의 증가율이 75%를 보인 국가는 중국이 유일했으며, 일본은 40%, 네덜란드 47%, 미국 22%, 영국은 4%에 그쳤다. 친환경 국가로 알려진 북유럽 국가들은 한국과 반대로 전기차와 플러그인 하이브리드 차의 판매율이 저조한 편으로 나타났다. 노르웨이만 플러그인 하이브리드 차량(PHEV) 판매가 동기간 164%로 껑충 뛰어올랐을뿐이다. 스웨덴은 전기차가 0%로 전년과 동일, 덴마크는 전기차와 플러그인 하이브리드 차 판매율이 모두 각 -71%, -49%를 기록해 친환경차의 판매가 급감했다. 친환경분야 투자를 늘린다고 알려진 독일도 전기차 판매율이 -6%로 하락, 하이브리드 차량만 20% 증가하는데 그쳤다.
현재 한국의 전기차 판매속도는 매우 빠른 축에 든다. 한국 자동차산업협회의 통계를 보면 국내 수입된 전기차의 판매율이 2016년과 2017년 1년새 약 3.7배가 상승했다. 이런 속도라면, 국내 자동차 시장에서 전기차의 비중이 점차 확대되는 것은 불보듯 뻔하다. 전기차가 늘어나면 같이 늘어나야 하는 것이 하나 있다. 바로 전력(電力)이다. 전기차는 주요동력원이 전기다. 전기 없이는 움직일 수 없다. 전력과 함께 전기차 충전소 등 전기차를 위한 인프라 확충이 같이 받쳐줘야 한다. 그런데 현재 국내에서는 이런 부분에 대한 준비가 크게 고려되지 않고 있다.
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풍력 발전 시설. 사진=위키미디어

탈원전 선언, 박근혜 정부와 문재인 정부의 신재생 에너지 차이는 약 5배 
박근혜 정부때 산업통상자원부(이하 산자부)가 계획한 전력계획과 문재인 정부의 산자부 전력계획을 비교하면 큰 차이가 두드러진다. 탈원전 탓이다. 박근혜 정부때인 2015년 산업통상자원부가 발표한 7차 전력수급기본계획을 보면 국내 전력의 최고기여도 중 석탄(32.3%)에 이어 원자력(28.2%)이 두번째로 큰 비중을 차지한다. 또한 향후 기여도와 정격용량에서도 원전의 비율을 다른 유연탄, 무연탄보다 높이도록 하고 있다. 이는 발전과정에서 배출되는 유해물질이 없는 원전을 친환경적 요소로 고려했기 때문이다. 석탄 등 대비 원전은 발전 중 외부로 유해물질을 배출하지 않기때문이다. 그런데 탈원전에 들어서면 국내 전력 공급의 기둥역할을 하는 원전의 입지가 좁아지고 이는 전력예비율 등에도 영향을 줄 가능성이 높아진다. 문재인 정부는 원전의 대안으로 신재생에너지를 꼽았다.
2015년 당시 계획대로면 향후 신재생발전이 전력공급에 차지하는 비중은 2027년에 불과 4.5% 밖에 되지 않는다. 즉 탈원전으로 인해 국내 전력양의 약 30%에 육박하는 원전을 대신하여 고작 5%도 되지 않는 신재생이 그 빈자리를 맡아야 하는 셈이다. 문재인 정부 예하 2017년 12월 나온 산자부의 8차 전력수급기본계획 등을 보면 재생에너지인 태양광과 풍력발전 비중을 늘린다고 설명하고 있다. 2030년까지 58.5 기가와트(20%)를 충당하겠다는 것이다. 문재인 정부의 설명을 보면 지금부터 12년 뒤인 2030년이 되면 전체 전력의 20%를 신재생이 맡는다는 말이다.
박근혜 정부때의 계획인 신재생에너지 4.5%가 정권이 바뀌자 갑자기 20%가 된다는 말이다. 이 말은 곧 신재생 분야를 약 10년동안 최소 4배에서 5배 가량 키우겠다는 것이다. 과연 이것이 가능할까. 우리보다 앞서 유사한 정책을 펼친 독일조차 이렇게 빠른 성장은 이뤄내지 못했다. 미국 월드워치연구소가 확인한 바에 따르면 독일은 2000년부터 2006년까지 신재생에너지 분야를 6.3%에서 12%까지 밖에 끌어올리지 못했다. 기존보다 고작 약 두배를 끌어올리기 위해서 독일은 무려 약 127억달러, 우리 돈으로 약 14조원을 쏟아부었다. 이런 천문학적 예산을 우리정부가 신재생에 쏟아부을 여력이 있는지도 의문이다. 그런데 우리는 4배에서 5배를 끌어올려야 한다.
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취임식 중인 문재인 대통령, 문 정부는 앞서 탈원전을 선언했다. 사진=위키미디어
전력예비율 낮게 잡은 정부, 기업에 공장가동중단 요청만 5번째  
더 우려스러운 점은 문재인 정부가 신재생분야의 확충을 풍력과 태양광에 맡겨 신재생의 주요 에너지원으로 삼겠다는 점이다. 위 두가지 에너지원은 국내 기후조건과 지리적 특성상 잘 맞지 않는다는 점은 이미 널리 알려진 사실이다. 두 에너지원 모두 막대한 규모의 땅을 필요로 한다. 땅이 넓은 미국 등에서 태양광과 풍력발전을 시행할 수 있다. 산지가 많고, 놀고 있는 땅이 거의 없는 국내에서 무슨 수로 태양광과 풍력발전의 양을 늘린다는 것인지 의문이다. 특히 태양광은 국내처럼 아파트 주거형태가 밀집된 구조에서는 가정용 태양광 패널의 설치조차 어려운 상태다. 풍력도 강원도 지역 일부에서만 운영중일뿐 국내 여건상 널리 이용이 어렵다고 알려졌다. 특히 풍력발전시설은 유지와 보수에도 막대한 비용이 들어가 가격대비 효율이 떨어진다고 한다.
현행 전력예비율도 문제다. 문재인 정부는 전력 예비율을 2030년까지 11% 낮추는 방향으로 설정했다. 그 이유로 연평균 GDP 성장률이 1% 낮아진다는 예상때문이란다. 국내 전력수요가 불안정한 현실을 무시한 처사다. 지난 1월 10일경부터 국내에는 보기드문 한파가 갑자기 불어닥쳤다. 지구온난화에 따른 제트기류층이 밀려내려와 북극의 찬 공기가 한반도를 덮쳤다는게 기상청의 설명이다. 수온주는 영하 10 이하로 떨어졌다. 한파가 몰아닥치자 전력수요가 폭발적으로 급증, 정부는 국내 기업들에게 전력수요감축(공장가동중단)까지 요청했다. 정부는 지난 12월 13일부터 1월 12일까지 벌써 다섯번이나 공장가동중단 등 전력수요감축을 요청했다. 툭하면 공장가동을 중단하라는 정부의 요청에 우리 기업들은 울상이다. 전력수요가 불안정한 북한을 보는듯하다. 상황이 이런데도 산자부는 2030년까지 전력예비율을 11%나 낮춘다고 한다.
이미 2015년 박근혜 정부때부터 국내 예비 전력량에 대한 문제가 대두되었다. 2015년에 나온 산자부의 7차 전력수급기본계획에서 “최근 몇년간 전력소비 증가율이 다소 하락하였으나, 수급불안에 따른 강도높은 수요관리, 온화한 기상여건 등 특수요인이 존재했음을 고려시 이를 전력수요의 구조적 감소로 볼 수는 없으며, 오히려 기온변동성의 확대로 인해서 설비확충의 전제가 되는 최대 전력수요는 2014년 3.7%증가하는 등 수요증가세가 여전히 높은 수준을 보이고 있어서 전력설비를 안정적으로 확충할 필요성이 수요계획 소위원회에서 논의되었다”고 명시되어 있다. 이런 내용이 문재인 정부에서 나온 전력수급기본계획에서는 일절 언급되지 않았다. 즉 최근 국내 전력수요량이 감소세를 보이기는커녕 오히려 기온변동성에 따른 수요가 증가하고 있는 추세라는 말이다.
특히 주목할 점은 산자부가 기온변동성에 대한 예비전력율뿐 아니라 군사적 비상상황도 고려하고 있지않다는 점이다. 한반도의 지리적 특성상 북한을 마주한 상태에서 언제든지 군사적 상황이 발생할 수 있다. 이러한 유사시 전력예비율은 아예 고려조차 되지 않고 있다. 전시 전력예비율 및 군사물자 생산을 위한 공장가동률 등을 고려한 예비전력수요 계산은 없다. 비상 발전설비를 통한 전력양 확충 등의 대책 마련이 시급해보인다.
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테슬라의 급속충전소, 수퍼차저. 사진=위키미디어
자동차 회사들이 숨기는 전기차의 비밀, 급속충전소의 전력사용량
이런 가운데 정부는 이제부터 불어닥칠 전기차의 전력수요를 무시하고 있다. 대부분의 사람들은 전기차의 충전을 예삿일로 보고 있다. 그 이유는 지금까지 우리가 접해왔던 전자제품정도의 범주로 여기기 때문이다. 우리가 흔히 전기로 충전하는 노트북 컴퓨터, 휴대전화, 텔레비전 등의 가전과 전기차도 별반 다르지 않다고 생각한다. 여기에는 여러 이유가 있지만, 자동차 기업의 마케팅도 한몫했다.
사물인터넷(IoT)과 결합을 강조하다보니 가전기기나 휴대폰과 연동되는 전기차도 흔한 전자제품처럼 인식되도록 만들었다. 그리고 자동차 기업들조차 전기차 충전을 매우 간단한 것처럼 선전하고 있다. 그러나 실상은 그렇지 않다. 가정의 전기콘센트인 220V나 110V(해외)로 우리가 사용하는 휴대폰을 충전하는데 수시간이 걸린다. 손바닥만한 휴대폰 충전에만 수시간이 필요한 것이다. 그런데 우리가 타고 이동하는 자동차에는 휴대폰에 들어가는 배터리에 수백 수천배에 달하는 배터리가 들어간다. 실제로 테슬라의 모델 S에는 우리가 텔레비전 리모컨 등에 사용하는 AA 건전기 7천100여개가 들어간다.
미국 《포브스》는 “당신이 사용하는 전자제품은 얼마의 전력을 사용할까?(How Much Electricity Do Your Gadgets Really Use?)”라는 분석 기사를 실은바 있다. 당시 분석에 따르면 아이폰이나 안드로이드폰의 1년치 전력 사용량이 약 1킬로와트(kWh 시간당 킬로와트)라고 했다. 그런데 웬만한 전기차는 약 30에서 100킬로와트를 사용한다. 우리가 쓰는 휴대폰에 비교하자면 약 30년에서 100년치 전력을 쓰는 셈이다. 차종별로 BMW의 i3 전기차 약 33 킬로와트, 닛산 리프 약 30 킬로와트, 기아 쏘울 전기차 약 27 킬로와트, 쉐보레 볼트 약 60 킬로와트, 테슬라 모델 S 약 80~100 킬로와트 이다.
현재 시중에서 유통되는 전기차들은 보통 일반 전기콘센트로 완충할 경우 10시간 내외가 소요된다. 미쓰비시의 iMiEV는 110볼트로 충전하면 13시간, 220볼트로 충전하면 7시간이 걸린다. 닛산 리프는 220볼트로 충전하면 약 8시간이 걸린다. 그런데 자동차 기업들 대부분이 이러한 충전시간을 공개하지 않는다. 공개된 충전시간을 보면 모두 하나같이 1시간 이내의 충전시간을 공개하고 있다. 도대체 어찌된 일인가? 최근 나오는 전기차들은 30분 충전만으로 배터리의 80%를 충전한다거나, 15분 충전만으로 배터리의 80%를 충전한다고 광고 중이다. 자동차 제작사마다 서로 자기들의 전기차가 더 빨리 완충할 수 있다고 아우성이다.
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전기차들이 충전을 하고 있다. 사진=위키미디어

전기차 급속 충전기 2대는 한달치 가정의 전력사용량과 같아  
벌써 기술이 발전한 것인가? 아니다. 모든 자동차 기업들이 숨기는 부분은 바로 충전기와 충전소다. 어떤 충전장비로 충전했을때 완충되는지는 잘 공개하지 않는다. 단기간에 완충하는 충전기는 모두 ‘수퍼차저(supercharger)’라고 불리는 고출력 충전기다. 이런 충전장비로 충전했을 때 30분내 완충이 가능한 것이다. 수퍼차저가 사용하는 전력은 무려 120킬로와트(kW)다. 이런 충전기로 충전을 해야만 단시간에 충전이 된다.
이런 고출력 충전기를 충전소에 여러 개 설치하려면 변전소(變電所)급의 전력을 요한다. 변전소란 발전소(發電所)에서 오는 전류(電流)를 필요(必要)에 따라 전압(電壓)을 오르내려서 보내는 곳이다. 발전소에서 보내는 전력은 보통 1만와트급 전력이며 이를 변전소 등을 통해 나눠서 각 기업과 가정 등으로 보내는 역할을 한다. 즉 곳곳에 변전소 등이 많아져야만 급속충전이 가능한 충전소를 갖추게 된다. 그만큼 발전소에서 더 많은 전력을 곳곳으로 보내야 한다는 말이기도 하다. 이해를 돕기 위해 설명하자면 일본 등에서 사용하는 풍력발전기 1대가 약 100킬로와트의 전력을 만든다. 한마디로 급속충전기 1개는 곧 풍력발전기 1대와 맞먹는다. 한국전력공사에 따르면 2016년 가구별 한달 전력 사용량이 약 220킬로와트다. 가정의 한달치 전기사용량으로 2대의 충전기를 만드는 셈이다. 이를 토대로 계산하면 전력을 사용하는 가정의 수가 지금보다 배이상 많아지게 되는 것이다. 가정당 2대의 전기차를 보유한다고 생각하면 최소한 현행 가정에서 소비하는 전력의 2배는 확보해야 한다.
OECD 국가 중 가장 폭발적으로 전기차의 수가 증가하는 한국의 전기차들을 향후 정부는 어떻게 감당할 것인가. 100킬로와트급 전력공급을 위한 케이블 설치에도 막대한 비용이 들어간다. 킬로미터당 케이블의 설치비용은 수천만원대로 알려졌다. 전기차의 수가 증가하면 전기차 충전에 들어가는 전력은 지금 우리의 상상을 뛰어넘는다.
앞으로 다가올 미래에는 커피숍 등에서 노트북 컴퓨터나 휴대폰 충전을 하듯이 전기차 충전 가능여부를 묻는 시대가 도래한다. 지금은 탈원전으로 친환경 운운하지만, 정부의 빗나간 전기차 전력수요량의 대가를 톡톡히 치를게 될지도 모른다.
전기차는 사실 한 국가의 전력발전과 직결된 것으로 전력과의 싸움이다. 생각을 해보라. 화석연료(가솔린, 디젤)에 몰려있던 에너지소비층이 모두 전기로 몰려온다. 전기차는 이 때문에 누가 더 안정적으로 전력을 공급하는가가 전기차의 미래를 좌우한다. 현행 계획대로면 전기차로 인한 전력난이 불가피하다.

등록일 : 2018-01-18 09:08   |  수정일 : 2018-01-18 09:57

http://pub.chosun.com/client/news/viw.asp?cate=C01&mcate=M1002&nNewsNumb=20180127639&nidx=27640

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