'들쑥날쑥' 신재생만으론 배 못 채워…'전기 먹는 하마' AI 키우려면

[일렉코노미]<하편>에너지노믹스 리셋: 공급과 분산의 길①

[편집자주] AI가 세계 경제의 기술 패권을 재편하고 탄소중립 전환이 산업과 생활 전반을 뒤흔든다. 이 두 흐름은 서로 다른 방향에서 출발했지만 결국 전기(Electricity)라는 하나의 지점에서 만난다. 전력 수요 급증 속 공급을 제약하는 '역설'이 향후 세계 경제의 토대가 될 수밖에 없다. '일렉코노미(Eleconomy)'는 미래 경제를 좌우할 이 전환의 본질을 짚고 한국이 직면한 기술·에너지·인프라의 세 가지 도전을 입체적으로 분석하며 AI와 탄소중립 시대에 요구되는 '아름다운 에너지 믹스'와 국가 전략을 제시하는 것을 목표로 한다.

한국의 총 발전용량 및 실제 발전량 현황/그래픽=김현정

AI(인공지능)는 전기를 먹고 큰다. 탄소중립은 전기생산 방식을 바꾸라고 요구한다. 'AI 3대 강국 도약'이라는 과제와 '탄소중립'이라는 글로벌 압박에 대한 돌파구는 결국 '전기 에너지를 어떻게 생산해서 사용할 것인지'의 문제로 모인다. 전기 수요는 폭증하는데 공급은 더 까다로워지는 역설적 상황, 2026년 한국이 직면한 현실이다.

기존 전력망 인프라가 비효율적으로 가동되고 있다는 점도 문제다. 2024년 기준 국내 발전설비의 총량은 153.1GW(기가와트), 이 중 86.5GW(56.6%)가 가스·석탄 설비이고 신재생에너지가 34.7GW(22.7%), 원전이 26.1GW(17.0%)다.

그런데 실제 발전량은 차이가 있다. 국내 총 발전량 595.6TWh(테라와트시) 중 가스·석탄 발전량이 334.4TWh(56.2%)로 가장 많고 원전 발전량이 188.8TWh(31.7%)로 뒤를 잇는다. 신재생에너지 규모는 63.2TWh(10.6%)에 그친다. 설비용량만큼의 전기를 생산하지 못하고 있다는 얘기다. 신재생 발전설비 자체가 기상여건 때문에 들쑥날쑥 가동되는 데다 그나마도 다수 설비가 전력계통 포화 및 불안정성 등을 이유로 기존 전력망에 연결되지도 못한 상태로 방치돼 있어서다.

정부는 신재생에너지 공급량을 2030년까지 100GW로 끌어올리겠다고 선언했다. 기존 발전설비 총량의 3분의 2에 해당하는 규모다. 아울러 기존 원전 인프라의 재활용과 함께 대형 원전 대비 안전성을 대폭 강화한 SMR(소형모듈원자로) 개발도 본격화한다는 방침이다.

AI 시대 다각화된 전력원 확충과 탄소중립 과제 달성을 위해서는 공급·수요의 균형을 기술적 방식으로 맞춰야 한다는 의견이 나온다. 깨끗하면서도 안전한 전력 수급 구조 구축은 결국 기술적 해법으로만 가능하다는 것이다. 이일우 ETRI(한국전자통신연구원) 산업에너지융합연구본부장은 "AI 시대의 전력수요가 대폭 늘어나고 이를 뒷받침하기 위한 에너지원도 다양화되면 전력망의 복잡성도 커질 것"이라며 "다양한 에너지원의 안정적 운용을 위한 VPP(가상발전소) 등 기술적 수단을 적극 활용해야 할 것"이라고 했다.

황국상 기자 gshwang@mt.co.kr

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