LNG산업협회, ‘AI시대 LNG 역할’ 주제로 포럼 개최
석탄발전 폐쇄 임박·신규 전력수요 50GW↑ 겹쳐
BESS·양수발전만으로 재생E 간헐성 보완 어려워
지정학 리스크·가격 변동↑…유연한 LNG 도입 전략 필요
▲전우영 서울과학기술대 교수(왼쪽)와 김태식 에너지경제연구원 연구위원이 9일 서울 삼성동 오크우드 프리미어 코엑스에서 민간LNG산업협회가 'AI·첨단산업 시대의 전력수요 확대와 LNG의 새로운 역할'을 주제로 개최한 LNG 포럼에서 연사로 나서 발표하고 있다. 사진=정승현 기자
인공지능(AI) 산업 발전에 따른 전력 수요 증가와 대규모의 에너지 전환 과정에서 액화천연가스(LNG) 발전으로 안정성을 확보해야 한다는 주문이 나왔다.
민간LNG산업협회는 9일 서울 삼성동 오크우드 프리미어 코엑스에서 'AI·첨단산업 시대의 전력수요 확대와 LNG의 새로운 역할'을 주제로 제12회 LNG 포럼을 개최했다.
이 자리에서 전우영 서울과학기술대 교수는 'AI·첨단산업 LNG 발전 전망'을 주제로 발표하며 AI시대 LNG 역할을 △재생에너지 간헐성 보완 △송전망 △원자력 백업 △계통 강건성 보완으로 정리했다.
데이터센터를 비롯해 AI 산업 성장세가 가파른 미국이 빠른 속도로 증가하는 전력 수요에 대응하기 위해 LNG 발전을 확대하는 움직임을 상기시켰다.
국제에너지기구(IEA)는 2035년 AI 데이터센터를 뒷받침하기 위해 필요한 발전 용량이 640테라와트시(TWh)로 2024년과 비교해 3배 수준으로 증가할 것으로 예상했다. 이 중 천연가스 발전이 전체 수요의 54%를 맡을 것이라고 내다봤다. 지난해 한미 무역협상을 계기로 추진된 대미(對美)투자 프로젝트로 텍사스 가스발전소 건설 사업이나 알래스카 LNG 개발 등이 유력하게 거론되고 있다.
이에 관해 전 교수는 “천연가스가 제일 저렴하고 빠르게, 안정적으로 도입할 수 있는 발전원"이라며 “여러 전망과 대미투자 내용 등을 보면 미국이 에너지 인프라 확대에 얼마나 목이 말라있는지, 한국이 에너지 인프라 공급 경쟁력이 어느 수준인지 잘 보여주는 대목"이라고 해석했다.
한국에서도 2040년 신규 발전 수요가 53.5기가와트(GW) 발생할 것으로 예측한 제12차 전력수급기본계획과 최근 정부가 추진 중인 호남 반도체 클러스터로 발전원을 빠르게 확대할 필요성이 높아지고 있다.
그러나 재생에너지 2030년 100GW 보급과 석탄발전소 폐쇄 일정 등과 맞물려 안정적인 전력 공급 리스크도 커지고 있다고 전 교수는 지적했다. 2040년까지 석탄발전 37기를 폐쇄하는 동시에 12차 전기본에 반영된 신규 전력 수요가 필요한 점을 같이 고려하면 대체 발전설비 70기 정도가 더 필요하다는 계산이 나온다. 게다가 LNG 발전소의 핵심 설비인 가스터빈은 주문 뒤 인도까지 4~5년가량 걸리고, 인도 가격도 2031년이 되면 현재의 3배 수준이 될 것이라는 전망도 제기된다.
전 교수는 “신규 가스터빈의 인도 시기가 길어지고 비용도 상승했고, 석탄발전소가 30년 수명이 끝나면 폐지되는 수순을 밟게 될 것"이라며 “LNG 발전소라도 기존 인프라를 최대한 활용하기 위해 수명을 최대한 연장해 AI로 인한 전력공급 공백을 막을 방법이 될 것"이라고 말했다.
재생에너지의 간헐성에 관해서는 “태양광과 풍력의 합계 이용률이 15% 이하로 낮아지는 시기가 7월 셋째주 66시간동안 나타났던 사례가 있어 6시간 분량의 전력 공급이 가능한 배터리 에너지저장장치(BESS)나 양수발전으로 24시간을 감당할 전력 저장 설비를 갖추는 것이 비용 측면에서 비효율적이고 대응이 어렵다"고 설명했다. 그러면서 “이 같은 저장장치 기반 발전을 대체할 수단이 현재로서는 LNG밖에 없고, 장기적으로 수소 발전 단계로 넘어갈 것"이라고 분석했다.
전 교수는 “호남 반도체 클러스터로 연결할 송전망이 지역 내 케이블을 접속하는 방식이라 상대적으로 난이도가 낮을 것이라고 해도 그간 송전망 건설 지연 사례를 고려하면 전력공급에 문제가 생길 수 있다"며 “송전망이 지연돼도 안정적 전력공급을 위한 최소한의 장치로서 사업 현장에 LNG발전소를 짓는 방안을 검토해야 한다"고 말했다.
아울러 원전 수명 연한 도래와 긴 기간의 재가동 절차, 방사성 폐기물 저장소 추가 건설 지연 같은 리스크를 보완할 수단으로도 LNG 발전이 필요하다고 주장했다. 출력 제어에 따른 전력계통 불안 최소화, 열공급을 병행하는 'LNG 열병합 발전'의 높은 발전 효율 등의 측면도 고려해야 한다고 설명했다.
안정적 전력 공급과 신속한 인프라 확보하는 장점이 있는 LNG 발전을 위해 발전사들이 변동성을 충분히 반영한 LNG 물량 포트폴리오 구성이 필요하다는 제언도 나왔다.
김태식 에너지경제연구원 연구위원은 '글로벌 LNG 수급·거래변화와 국내 LNG 업계 시사점' 주제로 발표하며 올 들어 미국-이란 전쟁이 촉발한 중동 지역의 지정학적 불안이 LNG 현물 구매의 가격 변동 위험을 초래한다고 짚었다.
김 위원은 “LNG 현물 계약은 구매자 우위 시장에서 저가 매수의 기회지만, 요즘 같이 지정학 위기에서 에너지 쇼크가 발생했을 때는 가격변동 위험을 동시에 수반한다"며 “한국의 LNG 장기계약 물량 중 2030년대 중반 계약 만료되는 물량이 급격히 늘어나므로, LNG 발전 변동성 이 있는 상황에서 현물 비중을 얼만큼 둘지 결정할 때가 오고 있다"고 말했다.
이에 더해 유럽연합(EU)이 지난 2022년 러시아-우크라이나 전쟁 이후 글로벌 LNG 시장에서 동북아 국가들 수준의 주요 수요자로 올라선 상황에서 EU가 구매를 늘리며 가격이 오르면 동북아 가격 기준인 JKM 지수도 같이 올라가는 경향이 뚜렷해졌다. 올해 중동 불안에 따라 카타르 등의 LNG 생산에 차질이 생기면서 EU의 올 겨울용 LNG 저장 목표 대비 달성률이 지난달 24일 기준 63%로 5년 평균(81%)과 비교해 20% 가까이 부족하다는 분석도 제기됐다.
미국에서는 LNG 수출을 늘리는 기조 속에서 LNG 발전이 확대되면서 LNG 내수 가격이 오를 것으로 전망했다. 여기에 AI 데이터센터의 전력 수요를 반영하면 올해 나올 전망에서는 더 높은 수준의 가격 전망이 나올 것으로 김 위원은 내다봤다.
김 위원은 “2032년이 넘어가면 헨리 허브 변동계약이 유가 변동계약보다 더 비쌀 가능성이 있다"며 “현재 미국산 LNG가 (가격 측면에서) 경쟁력이 있다고 평가하는 분위기지만, 헨리허브도 AI 데이터센터 수요와 수출 수요로 높아진 내수 가격이 반영된 계약이 이뤄질 가능성을 염두에 두고 발전사들이 LNG 물량 포트폴리오를 짜야 한다"고 말했다.
김 위원은 “앞으로 LNG 수요가 늘겠지만, 넷제로 달성을 고려하면 LNG수요 감소 같은 변동성에도 대비해서 유연한 계약 물량을 포트폴리오에 많이 반영해야 한다"며 “미국산 물량은 최종 수요처에 대한 유연함이 크므로 물량 재판매 같은 것도 고려할 필요가 있다"고 제언했다.
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