호남선 유휴부지에 438MW 가상사업 분석
고정된 가격만 보면 ‘간신히 타당한 수준’
증설 가능성까지 고려하면 사업가치 높아져
▲철도 방음벽에 태양광 패널을 설치한 가상 이미지. (자료=챗GPT)
국토의 약 70%가 산지인 국내 상황에서 대규모 태양광 발전 부지를 확보하는 것은 쉽지 않다. 산림이나 농지를 훼손하지 않고 재생에너지를 확대하려면 이미 개발된 공간을 활용하는 접근이 필요하다. 철도 주변의 방음터널과 방음벽, 비탈면, 중앙분리대 등이 주목받는 이유다.
이를 고려해 국내 연구진이 철도 유휴부지 태양광의 경제성을 기존 방식과 다른 방법으로 분석한 연구 결과를 내놨다. 장우식 조선대학교 토목공학과 교수와 나승범 한영대학교 친환경건축인테리어디자인학과 교수 등은 이와 관련된 논문을 최근 국제학술지인 '에너지스(Energies)'에 발표했다.
◇호남선에 438MW 태양광을 설치한다면
연구진은 대전~목포를 잇는 호남선을 대상으로 가상의 태양광 사업을 설계했다. 철도 주변에서 활용할 수 있는 방음터널, 성토 비탈면, 방음벽, 중앙분리대에 태양광을 설치하는 방식이다.
설치 가능 용량은 모두 438MW(메가와트)로 추산됐다. 방음터널이 207MW로 가장 많았고 성토 비탈면 146MW, 방음벽 57MW, 중앙분리대 28MW 순이었다. 이를 통해 첫해 약 517GWh의 전력을 생산할 수 있는 것으로 계산됐다.
▲(자료=Energies, 2026)
문제는 경제성이었다. 연구진은 2024년 기준 계통한계가격(SMP) 120.5원/kWh와 신재생에너지 공급인증서(REC) 가격 70.2원/kWh를 적용해 경제성을 분석했다. SMP는 전력시장에서 발전사업자가 생산한 전력을 거래할 때 적용되는 가격을, REC는 재생에너지로 전력을 생산했다는 사실을 인증하는 증서를 말한다.
연구진이 일반적인 현금흐름할인법(DCF)으로 계산한 결과, 사업비 약 6억6700만 달러(약 9200억원)에 대해 순현재가치(NPV)는 약 317만 달러(44억원으로), 비용편익 비율(B/C)은 1.005로 나타났다.
B/C값이 수치상으로는 1보다 커 경제성이 있지만 매우 아슬아슬한, 사실상 손익분기점에 가까운 수준이다. 투자비 회수에도 20년이 걸리는 것으로 분석됐다.
반대로 전력가격이 하락하거나 건설비가 상승하는 등 시장 상황이 악화되면 경제성은 빠르게 사라진다. 기본 시나리오에서 NPV가 약 44억원에 불과해 사업의 수익성이 매우 얇기 때문이다. 연구진은 SMP가 120.5원에서 119.5원/kWh로 떨어지거나 자본비용이 1522달러/kW에서 1531달러/kW로 상승하면 손익분기점에 미달할 위험도 있는 것으로 분석했다.
◇“시장 상황 좋아지면 더 설치할 수 있다"
연구진은 여기서 기존 경제성 분석의 한계를 지적했다.
DCF는 미래의 가격과 비용을 일정하게 가정한다. 하지만 실제 태양광 사업자는 시장 상황에 따라 투자 결정을 바꿀 수 있다. 전력가격이 오르면 설비를 추가할 수도 있고, 시장이 나빠지면 투자를 늦출 수도 있다.
연구진은 이런 '미래에 선택할 수 있는 권리' 자체를 경제적 가치로 평가하는 실물옵션(Real Options) 분석을 적용했다. 실물옵션 분석은 불확실한 환경 속에서 경영상의 유연한 선택권(옵션)들이 가지는 실질적인 가치를 재무적으로 평가하고 측정하는 분석 기법을 말한다.
연구진은 특히 시장 상황이 좋아졌을 때 발전설비를 추가할 수 있는 '확장 옵션'의 가치를 계산했다.
그 결과 확장 옵션의 가치는 1억7254만 달러(약 2380억원)로 평가됐다. 옵션이 실제로 경제성을 갖게 되는 상태가 될 확률은 약 67%로 분석됐다. 반면 사업 규모를 줄이는 축소 옵션의 가치는 장비 철거와 처분 비용 때문에 거의 없는 것으로 나타났다.
이에 따라 기본 사업의 DCF 순현재가치와 확장 옵션 가치를 합친 프로젝트의 총 가치는 1억7571만 달러(약 2425억원)로 평가됐다.
단순히 현재의 수익성만 보면 간신히 경제성이 있는 사업이지만, 앞으로 시장 상황이 좋아졌을 때 사업 규모를 키울 수 있다는 '유연성'까지 고려하면 투자 가치가 크게 달라진다는 것이다.
◇태양광 효율 높아지고 건설비 내려가면 가치 더 커져
기술 발전을 가정한 분석에서는 경제성이 더욱 높아졌다.
태양광 모듈 효율이 20% 개선되면 NPV는 1억1700만 달러, 자본비용이 30% 낮아지면 1억6200만 달러로 증가했다. 두 조건이 동시에 충족되는 시나리오에서는 NPV가 2억7600만 달러, 확장 옵션 가치는 3억7200만 달러까지 올라갔다.
연구진은 특히 전력가격과 건설비가 사업성을 좌우하는 가장 중요한 변수라고 분석했다.
철도 운영기관이 생산한 전력을 직접 사용하는 자가소비 방식도 잠재력이 있는 것으로 분석됐다. 호남선 438MW 사업에서 생산되는 전력은 연간 약 517GWh로, 철도 운영기관 전력 사용량의 상당 부분을 충당할 수 있는 규모다.
다만 자가소비의 구체적인 경제적 가치는 이번 연구에서 별도로 계산하지 않았다.
◇“소규모 시범사업보다 대규모 개발 필요"
연구진은 철도 유휴부지 태양광을 활성화하려면 정책적 지원도 필요하다고 지적했다.
전력가격 하락 위험을 줄일 수 있도록 최소한의 판매가격을 보장하는 가격 하한제를 검토하고, 산림이나 농지를 새로 훼손하지 않고 기존 철도시설을 활용한다는 점을 고려해 철도 유휴부지 태양광에 대한 REC 가중치를 높이는 방안도 제안했다.
연구진은 이번 분석이 호남선 한 노선을 대상으로 한 가상사업이라는 한계도 인정했다. 실제 사업에서는 계통연계 비용과 인허가, 구조물별 설치조건 등을 추가로 검토해야 한다.
연구진은 철도 태양광의 경제성을 '지금의 가격으로 얼마나 벌 수 있는가'만으로 판단해서는 안 된다고 강조한다.
현재는 경제성이 아슬아슬하더라도 앞으로 전력가격이 오르거나 태양광 기술이 발전할 경우 설비를 추가할 수 있도록 처음부터 대규모·확장형으로 설계한다면 새로운 투자 기회가 될 수 있다는 것이 연구진의 결론이다.
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