[ISSUEⅡ]전기시스템, ‘지속가능한 성장’ 위한 체질개선 공급자에서 소비자로 산업 중심 이동 몇 해 전부터 한여름이나 한겨울 등 냉난방기의 사용량이 급증하는 시기마다 매스컴을 통해 ‘전력부족’이란 말이 언급되곤 했다. 우리나라에만 국한되는 것이 아니라 전 세계적으로 화석에너지를 이용한 전력 발전은 한계를 보이고 있기 때문에 전기시스템에 대한 근본적인 체질개선이 각 분야에 걸쳐 진행 중이다.2012년 기준으로 세계 발전용량은 5,579GW이며, 이 중 화석발전이 전체 용량의 64%를 차지하고 있다. 또한, 수력발전은 1,095GW로 전 세계 발전용량의 20%를 차지하고 있으며, 원자력 발전은 345GW가 설치돼 있다.반면, 신재생에너지는 501GW가 설치돼 세계 전력 포트폴리오에서 차지하는 비중이 9% 수준으로 15.6GW에 불과했던 2004년에 비해 연평균 20%씩 성장하고 있다.이러한 신재생에너지 산업의 급격한 성장은 2000년대 중반 이후 온실가스 감축 이슈와 독일을 중심으로 한 유럽 국가들의 신재생에너지산업 지원정책이 산업 부흥의 결정적 역할을 했으며, 기술 개발에 따른 효율 증가와 대량생산에 따른 제조단가 하락으로 신재생 에너지 분야는 지속적으로 경제성이 향상되고 있다.한계에 부딪힌 전기시스템, 새로운 패러다임 요구전기는 조명, 동력, 냉난방 등을 포함한 다양한 분야에서 에너지원으로 활용돼, 경제성장의 핵심 인프라 기능을 수행하고 있으며 사용량도 지속적으로 증가하고 있다. 특히, 전 세계적으로 전기에너지와 경제성장은 서로 밀접한 관계가 있는데, 우리나라의 2012년 전기사용량은 1970년 대비 약 60배, 2000년 대비 약 2배가 증가해 산업부문 전기사용 비중이 절반 이상을 차지하는 등 경제성장과 전력사용량 증가율 간에 밀접한 관계를 보이고 있다.하지만, 기존 전기시스템의 수급 구조는 대규모 발전에 따른 장거리 송전의 비효율성은 물론, 열에너지 기반 전기 생산의 본질적 비효율성으로 에너지 절감에 구조적 어려움이 있고, 전기에너지 활용에도 이동성 제약과 환경오염 등의 한계가 지적되고 있다.게다가, 전기는 현재 기술력으로는 저장이 어려워 생산·소비가 동시에 이루어져야 하는 특징이 있으며, 수급 안정성을 위해 항상 여분의 전기인 전력예비율을 확보해야 하는 비효율성도 발생한다.무엇보다 가장 큰 문제는, 현재 전기에너지 수급구조는 경직된 생산·공급 구조여서 소비자는 수동적 입장에서 규정된 품질의 전기에너지를 구매할 수밖에 없는 입장이라는 점이다.이러한 문제를 해결하기 위해 해외 주요국에서는 기존의 전기시스템의 비효율성을 개선하고 ‘지속가능한 성장’을 달성하기 위해 전력시스템에 대한 새로운 개념정립 및 비전을 수립하는 한편, 관련된 사업을 적극적으로 추진 중이다.미국은 전력설비의 노후화와 대규모 정전 발생, 전력수요 증가 등의 대응 방안으로 전력망에 정보통신기술을 접목한 새로운 개념의 전력망 비전인 ‘Grid 2030’을 2003년에 발표했으며, 이후 ‘스마트그리드(Smart Grid)’ 사업이 전 세계적으로 확산되면서 전기에너지 시스템의 대대적 전환이 예상되고 있다.EU는 2006년 신재생에너지의 보급 및 확대, 회원국 간 전력거래 활성화를 위한 비전인 'Smart Grids Vision & Strategy’를 발표하고, 23개국에서 관련 실증 및 보급사업을 추진한 바 있으며, 일본은 태양광발전 계통 연계를 위한 마이크로그리드 확산에 초점을 맞추고 국내 4개, 해외 13개 실증사업을 진행했었다.중국은 송전계통 강화 및 전력자원 배분 최적화를 목적으로 2009년 ‘Strong and Smart Grid’비전을 발표하고 2011년부터 10년 동안 매년 3,000억 위안(약 50조원)을 투자할 계획이다.이와 같은 세계 각국의 노력에 따라, 전력시스템은 이전의 공급자 중심에서 소비자 중심의 새로운 시스템으로 진화할 전망이다.반면, 우리나라는 2009년에 녹색성장에 대한 핵심 인프라로 스마트그리드를 선정하고, 제주도에 실증단지를 설립해 지난해 5월까지 적극적인 지원을 이어갔으나 뚜렷한 성과를 내지는 못했다.또한, 최근에는 전기자동차나 무선전력전송, 빌딩이나 공장 등의 에너지관리시스템, 2차 전지, 신재생에너지 등의 기술혁신은 계속해서 이어지고 있으나, 이들의 통합운영 및 사회적 확산은 이뤄지지 않고 있어, 이에 대한 사회적 제도적 정비가 시급한 과제로 부상되고 있다.에너지저장·신재생에너지·무선전력이 미래 전기시스템 좌우최근 에너지산업 분야에서 가장 주목을 받는 기술은 ‘에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)’으로, 이 시스템은 현재까지 불가능하다고 여겨졌던 전기에너지의 저장 및 사후 활용을 가능하게 해 전기에너지의 수급행태 및 산업 전반에 큰 파급효과를 미칠 것으로 보인다.ESS는 여분의 전기에너지를 저장하는 시스템으로, 기계·전기·화학·열 등 다양한 형태로 에너지를 저장하는 방식이 개발되고 있으며, 배터리, 배터리 관리 시스템, 전력변환장치 등으로 구성된다. ESS를 활용해 전기에너지의 효율적인 저장이 가능해지면, 전기에너지의 전반적인 이용 효율 향상, 정전 피해 최소화, 신재생에너지 활용 확대, 스마트그리드 구현, 전기차 활성화 등 전기에너지가 이용되는 다양한 영역에서 변화가 있을 것으로 보이며, 특히 태양광·풍력 등 간헐적 신재생에너지의 확산이 ESS의 수요 확대를 견인할 것으로 예상된다.이렇듯 뚜렷한 장점에도 전기에너지의 저장은 성능 대비 비싼 비용과 자유로운 전력거래가 불가능한 현행 전력시장 제도 때문에 아직 상용화가 될 가능성이 작기 때문에 대부분 국가에서는 ESS에 대해 국가 차원에서 별도의 보조금을 지원하는 등의 보급정책을 시행하고 있다.신재생에너지는 지속가능한 친환경 에너지원으로 향후 화력발전이나 원자력 발전 등 대규모 발전을 점진적으로 대체할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이미 선진국에서는 신재생에너지를 기존 화석연료를 대체할 지속가능한 대안으로 주목하면서 이에 대한 기술개발 및 상용화에 주력하고 있다.신재생에너지는 현재 수력발전이 주축을 이루고 있으나, 풍력발전을 중심으로 새로운 에너지원의 활용이 점차 증가할 것으로 전망되고 있다.국제에너지기구가 발표한 자료에 따르면, 신재생에너지의 발전량은 연평균 4.9% 증가해 2020년에는 7,522TWh규모가 될 것으로 전망했으며, 2020년 전체 전력공급에서 차지하는 비중은 수력발전이 16%, 풍력이 5.8%, 바이오·폐기물 2.7%, 태양열 1.3% 등이 될 것으로 내다봤다.무선전력전송은 별도의 전원 케이블 없이 자기공명방식을 이용해 전기에너지를 무선 전송하는 기술로, 전자제품이 증가하는 추세에 따라 이들의 전력공급에 필요한 각종 케이블과 여분의 배터리가 필요 없어지고 전기 케이블때문에 발생하는 각종 안전사고를 미리 방지할 수 있다는 것을 의미한다.특히 무선전력전송 기술은 건물 내 배선의 최소화와 제품의 디자인 자유도 증가, 전기 활용을 극대화한 새로운 제품의 등장 등 다양한 형태로 관련 산업에 영향을 끼칠 것으로 전망된다.그러나 무선전력전송기술이 상용화되는데 있어서는 전송거리·전송용량 등의 기술적 문제와 함께 주파수 할당 등 제도적 문제, 인체 유해성 등 사회적 문제가 관련돼 이에 대한 해결책이 제시되지 않는 한 시장 확산에 상당한 시간이 소요될 것으로 보인다.이렇듯 해결해야 할 문제가 아직 많이 남아 있지만 그럼에도 신재생에너지를 주요 발전원으로 하는 ESS, 무선전력전송기반의 새로운 전기시스템은 소수의 전기생산자와 다수의 소비자로 이분화된 전통적 시스템과는 다른 양방향 구조를 가지게 될 것으로 기대된다.전기시스템의 변화를 앞당기기 위한 과제들ESS, 신재생에너지, 무선전력전송 등 최근 전기산업의 혁신적 기술발전은 전기에너지의 활용 방식과 시장구조에 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다. 특히 일부 전력사업자들만 참여하고 있는 현재 전력시장이 향후에는 ESS·태양광 등 신재생에너지 장비를 보유한 능동적 소비자가 여분의 전기를 시장에 판매할 수 있어 전력시장의 규모와 참여자가 크게 증가할 것으로 예상된다.또한, 새로운 전기시스템과 관련된 기술들은 대부분 스마트그리드를 통해 연계할 수 있어, 독자적인 활용보다는 통합적 운영을 통한 강력한 시너지효과 창출이 가능하다. 아울러 전기에너지 공급, 에너지저장, 스마트그리드 등 공급사슬 구성요소의 통합과 분산발전의 확대는 전력산업 특유의 경직된 산업구조에서 탈피해, 다양한 서비스 비즈니스 모델을 포함하는 유연한 산업구조로 변화하는 기반을 제공할 수 있을 것으로 전망된다.하지만, 전기시스템의 변화를 바탕으로 산업계의 지형을 바꾸기 위해서는 아직 넘어야 할 장애물들이 다양하게 존재하는데 그중에서도 기술·시장·제도적 측면에서는 많은 부분의 변화가 요구되고 있다.일단 기술적인 측면에서는 ESS와 신재생에너지, 무선전력전송, 전기 운송수단 등은 아직 기존 전기시스템을 대체할 정도의 기술적인 안정성이나 신뢰성, 경제성 등을 확보하지 못했다는 것이 가장 큰 과제로 대두된다.또한, 전기에너지분야는 통합운영 시 시너지 효과가 매우 큰 특징이 있으나 우리나라 에너지산업의 연구개발은 신재생에너지와 전력, 원자력, 에너지 저장 등 기술분야에 따라 별도사업으로 추진되고 있기 때문에 시너지 창출을 위한 통합연구가 상대적으로 미흡하다는 것 역시 전기시스템의 새로운 패러다임을 적용하는 데 걸림돌로 작용하고 있다.시장의 측면에서 접근했을 때도 문제점은 산적해 있다. 무엇보다 ESS나 신재생에너지 활성화를 위해서는 비교적 높은 초기 설치가격을 보완할 수 있도록 이들 시설을 활용해 경제적 유인을 얻을 수 있도록 전력시장 제도의 개선이 필요하다.이러한 문제에 대해 미국은 주파수 조정용 ESS는 발전소 출력 증대, 연료수입 대체, 발전소 및 송배전 증설 회피 비용에 대한 보상을 받을 수 있기 때문에 4~5년 안에 투자비 회수가 가능하며, 이 때문에 ESS의 활용이 확대되고 있다는 점을 눈여겨볼 필요가 있다.시장의 관점에서 봤을 때 또 하나의 문제는 전기시스템 변화의 필수요소인 전기수요상황에 따른 실시간 전기요금제가 전기에너지와 관련해 다양한 서비스를 형성하고 촉진하는 핵심요인임에도 우리나라의 경직된 전기 요금제가 새로운 전기시스템을 통해 유발되는 시장 형성에 큰 장벽으로 작용한다는 점이다.특히 우리나라의 전기요금은 시장원리보다는 정책적, 정치적 영향을 많이 받으며, 전 세계적으로 가장 저렴한 수준의 요금을 유지하고 있지만, 이는 새로운 전기시스템 도입을 저해하는 요소로 작용하기 때문에 장기적으로는 전기요금제의 개선에 대한 면밀한 검토가 필요하다.이에 전문가들 사이에서는 전력거래시장의 활성화를 위해 ▲ ‘발전한 전기’와 ‘수요관리를 통해 절약한 전기’의 동등한 취급 ▲ 에너지 용량, 사용빈도, 실행속도 등 관련 개념 및 메커니즘에 대한 명확한 규정 ▲ 명확한 측정 및 확인 시스템 도입 ▲ 수요관리 효과에 대한 보상 및 제재 체계 마련 등을 주장하고 있다.마지막으로 제도적 측면에서의 과제는 일단 전기에너지의 다양한 활용 및 정보교환이 확대되면서 전기시스템 내 정보보안 역시 중요한 이슈로 부상할 수 있다는 점을 들 수 있다.특히 전기에너지 사용정보는 개인의 사생활을 보여주는 또 다른 형태의 개인정보로, 전력시장이 확대되면 전기시스템 내에서 교환되는 전기요금정보, 결제정보 등 중요한 정보의 보안에 대한 우려 역시 확대될 수밖에 없다.제도 부분의 궁극적인 문제는 전기시스템이 사회 전반에 막대한 파급효과를 미치는 공공인프라이기 때문에 시스템 전환 및 수용 과정에서 사회 전반적으로 다양한 이해관계를 고려해야 한다는 점이다.이러한 문제 해결을 위해 전문가들은 전기시스템 변화 때문에 빚어질 수 있는 다양한 이해관계의 충돌을 방지하기 위해 시범사업 또는 실증사업을 통한 점진적 방식을 취할 것과 이해 당사자들에게 새로운 전기시스템에 대한 비전 제시와 학습, 그리고 소통의 과정을 통해 예측되는 문제를 사전에 예방하고 사회적 수용성 제고를 위한 지속적인 노력이 필요하다고 당부했다.

[ISSUEⅡ]전기시스템, ‘지속가능한 성장’ 위한 체질개선

공급자에서 소비자로 산업 중심 이동

기사입력 2014-10-29 03:09:43

[산업일보]
몇 해 전부터 한여름이나 한겨울 등 냉난방기의 사용량이 급증하는 시기마다 매스컴을 통해 ‘전력부족’이란 말이 언급되곤 했다. 우리나라에만 국한되는 것이 아니라 전 세계적으로 화석에너지를 이용한 전력 발전은 한계를 보이고 있기 때문에 전기시스템에 대한 근본적인 체질개선이 각 분야에 걸쳐 진행 중이다.

2012년 기준으로 세계 발전용량은 5,579GW이며, 이 중 화석발전이 전체 용량의 64%를 차지하고 있다. 또한, 수력발전은 1,095GW로 전 세계 발전용량의 20%를 차지하고 있으며, 원자력 발전은 345GW가 설치돼 있다.
반면, 신재생에너지는 501GW가 설치돼 세계 전력 포트폴리오에서 차지하는 비중이 9% 수준으로 15.6GW에 불과했던 2004년에 비해 연평균 20%씩 성장하고 있다.
이러한 신재생에너지 산업의 급격한 성장은 2000년대 중반 이후 온실가스 감축 이슈와 독일을 중심으로 한 유럽 국가들의 신재생에너지산업 지원정책이 산업 부흥의 결정적 역할을 했으며, 기술 개발에 따른 효율 증가와 대량생산에 따른 제조단가 하락으로 신재생 에너지 분야는 지속적으로 경제성이 향상되고 있다.

한계에 부딪힌 전기시스템, 새로운 패러다임 요구

전기는 조명, 동력, 냉난방 등을 포함한 다양한 분야에서 에너지원으로 활용돼, 경제성장의 핵심 인프라 기능을 수행하고 있으며 사용량도 지속적으로 증가하고 있다.
특히, 전 세계적으로 전기에너지와 경제성장은 서로 밀접한 관계가 있는데, 우리나라의 2012년 전기사용량은 1970년 대비 약 60배, 2000년 대비 약 2배가 증가해 산업부문 전기사용 비중이 절반 이상을 차지하는 등 경제성장과 전력사용량 증가율 간에 밀접한 관계를 보이고 있다.
하지만, 기존 전기시스템의 수급 구조는 대규모 발전에 따른 장거리 송전의 비효율성은 물론, 열에너지 기반 전기 생산의 본질적 비효율성으로 에너지 절감에 구조적 어려움이 있고, 전기에너지 활용에도 이동성 제약과 환경오염 등의 한계가 지적되고 있다.
게다가, 전기는 현재 기술력으로는 저장이 어려워 생산·소비가 동시에 이루어져야 하는 특징이 있으며, 수급 안정성을 위해 항상 여분의 전기인 전력예비율을 확보해야 하는 비효율성도 발생한다.
무엇보다 가장 큰 문제는, 현재 전기에너지 수급구조는 경직된 생산·공급 구조여서 소비자는 수동적 입장에서 규정된 품질의 전기에너지를 구매할 수밖에 없는 입장이라는 점이다.
이러한 문제를 해결하기 위해 해외 주요국에서는 기존의 전기시스템의 비효율성을 개선하고 ‘지속가능한 성장’을 달성하기 위해 전력시스템에 대한 새로운 개념정립 및 비전을 수립하는 한편, 관련된 사업을 적극적으로 추진 중이다.
미국은 전력설비의 노후화와 대규모 정전 발생, 전력수요 증가 등의 대응 방안으로 전력망에 정보통신기술을 접목한 새로운 개념의 전력망 비전인 ‘Grid 2030’을 2003년에 발표했으며, 이후 ‘스마트그리드(Smart Grid)’ 사업이 전 세계적으로 확산되면서 전기에너지 시스템의 대대적 전환이 예상되고 있다.
EU는 2006년 신재생에너지의 보급 및 확대, 회원국 간 전력거래 활성화를 위한 비전인 'Smart Grids Vision & Strategy’를 발표하고, 23개국에서 관련 실증 및 보급사업을 추진한 바 있으며, 일본은 태양광발전 계통 연계를 위한 마이크로그리드 확산에 초점을 맞추고 국내 4개, 해외 13개 실증사업을 진행했었다.
중국은 송전계통 강화 및 전력자원 배분 최적화를 목적으로 2009년 ‘Strong and Smart Grid’비전을 발표하고 2011년부터 10년 동안 매년 3,000억 위안(약 50조원)을 투자할 계획이다.
이와 같은 세계 각국의 노력에 따라, 전력시스템은 이전의 공급자 중심에서 소비자 중심의 새로운 시스템으로 진화할 전망이다.
반면, 우리나라는 2009년에 녹색성장에 대한 핵심 인프라로 스마트그리드를 선정하고, 제주도에 실증단지를 설립해 지난해 5월까지 적극적인 지원을 이어갔으나 뚜렷한 성과를 내지는 못했다.
또한, 최근에는 전기자동차나 무선전력전송, 빌딩이나 공장 등의 에너지관리시스템, 2차 전지, 신재생에너지 등의 기술혁신은 계속해서 이어지고 있으나, 이들의 통합운영 및 사회적 확산은 이뤄지지 않고 있어, 이에 대한 사회적 제도적 정비가 시급한 과제로 부상되고 있다.

에너지저장·신재생에너지·무선전력이 미래 전기시스템 좌우

최근 에너지산업 분야에서 가장 주목을 받는 기술은 ‘에너지저장시스템(ESS, Energy Storage System)’으로, 이 시스템은 현재까지 불가능하다고 여겨졌던 전기에너지의 저장 및 사후 활용을 가능하게 해 전기에너지의 수급행태 및 산업 전반에 큰 파급효과를 미칠 것으로 보인다.
ESS는 여분의 전기에너지를 저장하는 시스템으로, 기계·전기·화학·열 등 다양한 형태로 에너지를 저장하는 방식이 개발되고 있으며, 배터리, 배터리 관리 시스템, 전력변환장치 등으로 구성된다.
ESS를 활용해 전기에너지의 효율적인 저장이 가능해지면, 전기에너지의 전반적인 이용 효율 향상, 정전 피해 최소화, 신재생에너지 활용 확대, 스마트그리드 구현, 전기차 활성화 등 전기에너지가 이용되는 다양한 영역에서 변화가 있을 것으로 보이며, 특히 태양광·풍력 등 간헐적 신재생에너지의 확산이 ESS의 수요 확대를 견인할 것으로 예상된다.
이렇듯 뚜렷한 장점에도 전기에너지의 저장은 성능 대비 비싼 비용과 자유로운 전력거래가 불가능한 현행 전력시장 제도 때문에 아직 상용화가 될 가능성이 작기 때문에 대부분 국가에서는 ESS에 대해 국가 차원에서 별도의 보조금을 지원하는 등의 보급정책을 시행하고 있다.
신재생에너지는 지속가능한 친환경 에너지원으로 향후 화력발전이나 원자력 발전 등 대규모 발전을 점진적으로 대체할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 이미 선진국에서는 신재생에너지를 기존 화석연료를 대체할 지속가능한 대안으로 주목하면서 이에 대한 기술개발 및 상용화에 주력하고 있다.
신재생에너지는 현재 수력발전이 주축을 이루고 있으나, 풍력발전을 중심으로 새로운 에너지원의 활용이 점차 증가할 것으로 전망되고 있다.
국제에너지기구가 발표한 자료에 따르면, 신재생에너지의 발전량은 연평균 4.9% 증가해 2020년에는 7,522TWh규모가 될 것으로 전망했으며, 2020년 전체 전력공급에서 차지하는 비중은 수력발전이 16%, 풍력이 5.8%, 바이오·폐기물 2.7%, 태양열 1.3% 등이 될 것으로 내다봤다.
무선전력전송은 별도의 전원 케이블 없이 자기공명방식을 이용해 전기에너지를 무선 전송하는 기술로, 전자제품이 증가하는 추세에 따라 이들의 전력공급에 필요한 각종 케이블과 여분의 배터리가 필요 없어지고 전기 케이블때문에 발생하는 각종 안전사고를 미리 방지할 수 있다는 것을 의미한다.
특히 무선전력전송 기술은 건물 내 배선의 최소화와 제품의 디자인 자유도 증가, 전기 활용을 극대화한 새로운 제품의 등장 등 다양한 형태로 관련 산업에 영향을 끼칠 것으로 전망된다.
그러나 무선전력전송기술이 상용화되는데 있어서는 전송거리·전송용량 등의 기술적 문제와 함께 주파수 할당 등 제도적 문제, 인체 유해성 등 사회적 문제가 관련돼 이에 대한 해결책이 제시되지 않는 한 시장 확산에 상당한 시간이 소요될 것으로 보인다.
이렇듯 해결해야 할 문제가 아직 많이 남아 있지만 그럼에도 신재생에너지를 주요 발전원으로 하는 ESS, 무선전력전송기반의 새로운 전기시스템은 소수의 전기생산자와 다수의 소비자로 이분화된 전통적 시스템과는 다른 양방향 구조를 가지게 될 것으로 기대된다.

전기시스템의 변화를 앞당기기 위한 과제들

ESS, 신재생에너지, 무선전력전송 등 최근 전기산업의 혁신적 기술발전은 전기에너지의 활용 방식과 시장구조에 큰 변화를 가져올 것으로 기대된다. 특히 일부 전력사업자들만 참여하고 있는 현재 전력시장이 향후에는 ESS·태양광 등 신재생에너지 장비를 보유한 능동적 소비자가 여분의 전기를 시장에 판매할 수 있어 전력시장의 규모와 참여자가 크게 증가할 것으로 예상된다.
또한, 새로운 전기시스템과 관련된 기술들은 대부분 스마트그리드를 통해 연계할 수 있어, 독자적인 활용보다는 통합적 운영을 통한 강력한 시너지효과 창출이 가능하다.
아울러 전기에너지 공급, 에너지저장, 스마트그리드 등 공급사슬 구성요소의 통합과 분산발전의 확대는 전력산업 특유의 경직된 산업구조에서 탈피해, 다양한 서비스 비즈니스 모델을 포함하는 유연한 산업구조로 변화하는 기반을 제공할 수 있을 것으로 전망된다.
하지만, 전기시스템의 변화를 바탕으로 산업계의 지형을 바꾸기 위해서는 아직 넘어야 할 장애물들이 다양하게 존재하는데 그중에서도 기술·시장·제도적 측면에서는 많은 부분의 변화가 요구되고 있다.
일단 기술적인 측면에서는 ESS와 신재생에너지, 무선전력전송, 전기 운송수단 등은 아직 기존 전기시스템을 대체할 정도의 기술적인 안정성이나 신뢰성, 경제성 등을 확보하지 못했다는 것이 가장 큰 과제로 대두된다.
또한, 전기에너지분야는 통합운영 시 시너지 효과가 매우 큰 특징이 있으나 우리나라 에너지산업의 연구개발은 신재생에너지와 전력, 원자력, 에너지 저장 등 기술분야에 따라 별도사업으로 추진되고 있기 때문에 시너지 창출을 위한 통합연구가 상대적으로 미흡하다는 것 역시 전기시스템의 새로운 패러다임을 적용하는 데 걸림돌로 작용하고 있다.

시장의 측면에서 접근했을 때도 문제점은 산적해 있다. 무엇보다 ESS나 신재생에너지 활성화를 위해서는 비교적 높은 초기 설치가격을 보완할 수 있도록 이들 시설을 활용해 경제적 유인을 얻을 수 있도록 전력시장 제도의 개선이 필요하다.
이러한 문제에 대해 미국은 주파수 조정용 ESS는 발전소 출력 증대, 연료수입 대체, 발전소 및 송배전 증설 회피 비용에 대한 보상을 받을 수 있기 때문에 4~5년 안에 투자비 회수가 가능하며, 이 때문에 ESS의 활용이 확대되고 있다는 점을 눈여겨볼 필요가 있다.
시장의 관점에서 봤을 때 또 하나의 문제는 전기시스템 변화의 필수요소인 전기수요상황에 따른 실시간 전기요금제가 전기에너지와 관련해 다양한 서비스를 형성하고 촉진하는 핵심요인임에도 우리나라의 경직된 전기 요금제가 새로운 전기시스템을 통해 유발되는 시장 형성에 큰 장벽으로 작용한다는 점이다.
특히 우리나라의 전기요금은 시장원리보다는 정책적, 정치적 영향을 많이 받으며, 전 세계적으로 가장 저렴한 수준의 요금을 유지하고 있지만, 이는 새로운 전기시스템 도입을 저해하는 요소로 작용하기 때문에 장기적으로는 전기요금제의 개선에 대한 면밀한 검토가 필요하다.
이에 전문가들 사이에서는 전력거래시장의 활성화를 위해 ▲ ‘발전한 전기’와 ‘수요관리를 통해 절약한 전기’의 동등한 취급 ▲ 에너지 용량, 사용빈도, 실행속도 등 관련 개념 및 메커니즘에 대한 명확한 규정 ▲ 명확한 측정 및 확인 시스템 도입 ▲ 수요관리 효과에 대한 보상 및 제재 체계 마련 등을 주장하고 있다.
마지막으로 제도적 측면에서의 과제는 일단 전기에너지의 다양한 활용 및 정보교환이 확대되면서 전기시스템 내 정보보안 역시 중요한 이슈로 부상할 수 있다는 점을 들 수 있다.
특히 전기에너지 사용정보는 개인의 사생활을 보여주는 또 다른 형태의 개인정보로, 전력시장이 확대되면 전기시스템 내에서 교환되는 전기요금정보, 결제정보 등 중요한 정보의 보안에 대한 우려 역시 확대될 수밖에 없다.
제도 부분의 궁극적인 문제는 전기시스템이 사회 전반에 막대한 파급효과를 미치는 공공인프라이기 때문에 시스템 전환 및 수용 과정에서 사회 전반적으로 다양한 이해관계를 고려해야 한다는 점이다.
이러한 문제 해결을 위해 전문가들은 전기시스템 변화 때문에 빚어질 수 있는 다양한 이해관계의 충돌을 방지하기 위해 시범사업 또는 실증사업을 통한 점진적 방식을 취할 것과 이해 당사자들에게 새로운 전기시스템에 대한 비전 제시와 학습, 그리고 소통의 과정을 통해 예측되는 문제를 사전에 예방하고 사회적 수용성 제고를 위한 지속적인 노력이 필요하다고 당부했다.

뒤로 기사목록

산업일보 영상뉴스 모아보기

산업일보 페이스북 바로가기

김진성 기자 weekendk@kidd.co.kr

이 기자의 다른기사 보기 >

안녕하세요~산업1부 김진성 기자입니다. 스마트공장을 포함한 우리나라 제조업 혁신 3.0을 관심깊게 살펴보고 있으며, 그 외 각종 기계분야와 전시회 산업 등에도 한 번씩 곁눈질하고 있습니다.