단기간 내 대규모 전력 공급 가능한 전원은 가스발전
하지만 글로벌 전력 수요 폭증으로 터빈 공급 5년 밀려
원전 15년 걸리지만 기존 부지에 건설하면 7년도 가능
방폐물 처리 한계…“고리·월성 1호기 재가동도 고려해야”
▲영구 정지된 부산 기장군에 위치한 고리 원전 1호기(587㎿). 사진=한국수력원자력
호남 반도체를 비롯한 메가프로젝트에 필요한 전력과 용인 반도체 클러스터의 추가 전력을 더하면 총 27.7GW의 신규 전력 공급이 필요하다. 정부는 반도체 공장 건설을 최대한 빨리 진행한다는 방침이어서 가동의 선행조건인 발전소 건설은 더 빠른 속도로 요구되고 있다.
단시일 내에 24시간 안정적 전력 공급이 가능한 발전원은 사실상 LNG발전밖에 없다. 하지만 미국 등 AI붐으로 전력 수요가 크게 증가하면서 가스터빈 공급에 병목현상이 벌어지고 있다. 길게는 5년까지 공급이 지연되고 있다. 최근 김성환 기후부장관과 강훈식 비서실장이 신규 원전이 필요하다고 언급한 것도 이 같은 상황과 무관치 않다는 분석이 나오고 있다.
8일 에너지 업계에 따르면 정부는 반도체 공장과 AI 데이터센터 등 3대 메가프로젝트에서 요구되는 총 27.7기가와트(GW)의 추가 용량을 공급할 발전원을 놓고 고심하고 있다.
발전원에는 조건이 있다. GW급 이상의 대규모 전력을 24시간 안정적으로 공급할 수 있어야 하고, 프로젝트 건설을 최대한 빨리 진행하는 만큼 발전소 건설은 더 빨리 진행돼야 한다는 점이다.
이 같은 조건을 감안하면 규모화 및 안정적 공급이 어려운 재생에너지와 입지 선정이 어려운 원전보다 단지 내에 구축이 가능한 가스발전소가 가장 적합하다는 평가가 나온다. 그런데 문제가 생겼다. 가스발전소의 핵심설비인 가스터빈이 공급 병목현상에 빠진 것이다.
최근 AI 붐으로 인해 미국 등 전세계적으로 전력 수요가 폭발적으로 증가하면서 가스터빈 품귀현상이 벌어지고 있다. 대형 가스터빈은 미국의 제너럴일렉트릭(GE), 독일의 지멘스, 일본의 미쓰비시, 그리고 한국의 두산에너빌리티만 제작이 가능하다. 업계에 따르면 지멘스와 GE, 미쓰비시 모두 5년치 일감이 밀려있어 지금 주문해도 빨라야 2030년 이후에나 받을 수 있는 상황이다.
두산에너빌리티도 마찬가지다. 두산은 380MW급 터빈을 일 년에 8기 제작할 수 있는 능력을 갖고 있다. 최근 수주공시를 보면 2029년 중반에야 가스터빈 공급이 가능하다. 회사는 지난해 국내와 미국에서 각각 3기와 5기를 수주했고, 올해는 1분기에만 국내 3기와 미국 7기를 수주한 상태다. 업계 한 관계자는 “현재 가스터빈은 고객이 제작사에 주문을 넣고 기다린다고 받을 수 있는 상황이 아니라, 제작사가 신뢰할만한 파트너사를 선별적으로 골라 주문을 받고 있다"고 말했다.
이 같은 가스터빈의 공급 병목현상 때문에 차라리 대형 원전이 더 빨리 공급 가능하다는 관측이 나오고 있다.
국내 대형 원전의 건설 기간은 평균 15년 이상이 소요된다. 이 가운데 부지 확보와 환경영향평가, 각종 인허가에만 8~9년이 소요되고, 실제 건설기간은 빠르면 6~7년 안에 가능하다. 즉, 부지 확보와 인허가 기간만 확 줄이면 가스발전 못지 않게 신속한 건설이 가능하다는 계산이 나온다.
김성환 기후에너지환경부 장관은 최근 라디오 인터뷰에서 “재생에너지의 늘어나는 양만으로 감당하기가 만만치 않아 원전을 좀 더 추가로 지어야 될지 여부는 빨리 검토해야 된다"면서 한빛원전과 새울원전에 2기씩 더 지을 부지가 있다고 언급했다. 그러면서 “(이미 부지가 조성돼 있으면) 건설을 시작해서 끝나기까지 7년 걸린다"고 설명했다.
강훈식 청와대 비서실장도 지난달 29일 청와대에서 열린 '대한민국 대도약 3대 메가프로젝트 국민보고회'에서 “원전 관련 내용이 12차 전기본(전력수급기본계획)에 포함될 것으로 보인다"며 “원전을 건설하는 데 보통 9∼10년이 걸리는데 이 시기를 앞당기는 방안도 검토할 것"이라고 신규 원전을 검토 중임을 시사했다.
다만 기존 부지를 활용한 방안은 사용후핵연료 저장 시설이 부족하다는 지적이 나온다. 한빛원전의 경우 낮은 가동률을 유지하고 있지만, 사용후핵연료 저장 시설이 2030년이면 꽉 차 저장시설을 추가로 지어야 하는 상황이다. 일반적으로 핵폐기물 저장 시설을 세우려면 7년 정도 소요된다는 점을 고려하면 매우 촉박한 것이다.
이 때문에 기저전력 공급이 가능한 석탄발전의 폐지를 늦추고, 가동 중단 원전을 재가동해야 한다는 목소리도 나오고 있다.
손양훈 인천대 경제학과 명예교수는 “전세계에서 LNG 발전소 건립 수요가 늘어 가스터빈 공급 병목현상이 나타나고 있기 때문에 메가프로젝트를 추진하는 한국도 가스 발전소 확충을 빠르게 추진하기 어려운 상황"이라며 “석탄발전소의 폐지를 늦추고, 가동이 중단된 원전의 재가동을 준비해야 메가프로젝트 계획에 맞춰 대규모 전력 공급을 할 수 있을 것"이라고 강조했다.
현재 영구 정지된 원전은 부산 기장군 고리 원전 1호기(587㎿)와 경북 경주시 월성 원전 1호기(679㎿) 등 2기다. 고리 2호기는 2023년 허가가 끝나 멈췄다가 지난 4월 재가동했다. 운전 허가 연장 심사를 받고 있는 고리 3·4호기를 포함해 계속운전을 추진 중인 원전 9기는 적기 가동한다는 것이 정부 방침이다.
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