동북아슈퍼그리드전략비교연구 * 윤성학 - 개요 - 2011 년소프트뱅크손정의회장은몽골의신재생에너지를바탕으로아시아국가간전력연계를추진하는 Asia Super Grid 를제안하였다. 2014 년중국의시진핑은전세계를망라하는전력망구축을목표로 Global Energy Interconnection 을제시하였다. 2016 년러시아푸틴대통령은러시아가전기를공급하는 Asian Energy Ring 구상을제안하였다. 이논문은동북아슈퍼그리드의추진배경과추진전략을비교연구하고주요한이슈인북한통과와한반도로의연계가능성을분석하는것이다. 일본의경우전력부족해소가가장중요한배경인반면중국은세계전략차원에서, 러시아는전력수출을통한새로운시장확보차원에서추진되고있다. 북한을배제하는중국, 일본과달리러시아는북한과의전력연결에도적극적이다. 한국도중국, 일본보다는러시아와의협력을기대하고있다. 남 - 북 - 러전력계통을통한동북아슈퍼그리드가실현될경우, 한국은더이상발전소를건설할필요가없고미세먼지감축과온실가스절감의환경적인해결책도찾을수있다. 또한장기적으로남북경제협력과남북관계개선에도도움이될것이다. 그러나슈퍼그리드는국가간정치적이슈가발생하여전력공급등의문제가발생할가능성이높고, 이에따라에너지안보문제가부각된다. 따라서슈퍼그리드구축을위한당사국간갈등해결을위한합리적인제도가필요하다. EU 가철강공동체에서시작하였듯이동북아시아국가들도전력공동체형성을통해지역공동체로발전해나갈가능성이높다. 주제어 : Asia Super Grid, Global Energy Interconnection, Asian Energy Ring, 슈퍼스마트그리드, HVDC, UHV * 이논문은교육부및한국연구재단대학인문역량강화 (CORE) 사업에의해지원되었음. ** 고려대학교 CORE 사업단연구교수.
1. 서론 문재인정부는탈원전을내걸고원자력및석탄발전소를점차적으로폐쇄하고가스와신재생중심의새로운에너지전환정책을추진하고있다. 가스발전을확대하기위해서는가스수입을증가하여야하는데지난 30년동안가스가격이가장저렴한데도가스발전소의발전원가는여전히높다. 1) 태양열발전의경우우리나라는비싼땅값과부족한일사량이문제가되며, 풍력의경우생산하는전기의양은별로크지않는반면풍력발전기의소음공해문제가심각하기때문에현실적으로신재생에너지는기저발전 (base-load generator) 2) 이되기힘들다. 탈원전을둘러싼논쟁의핵심은합리적인가격으로지속적으로생산가능한전기가지금의과학기술수준에서는찾기힘들다는것이다. 원자력은가장저렴하고안정적인에너지공급원이지만원전사고가나거나핵연료재처리과정에서편익이상의막대한비용이발생할수있다. 가스의경우 100% 수입에의존하는가장비싼에너지자원중의하나이며, 석탄은심각한환경오염을야기하기때문에장기적으로가동을줄여야한다. 신재생에너지의경우발전원가도높을뿐만아니라안정적인전력수급원으로평가되기어려운간헐전원 ( 항시나오지않는전원 ) 이라는문제점을갖고있다. 탈원전전략을둘러싼논쟁은우리땅에서반드시전기를생산해야한다는고정적인시각에사로잡혀있다는것이다. 부족한전기를왜자꾸우리땅에서생산하려고하는가? 부족한전기는전기발전연료가풍부하여전기가격이저렴한다른나라에서수입하면된다. 가스를수입하여전기를발전시키나전기그자체를수입하는거나본질적인차이는없다. 2000년이후전력송전기술이발전함에따라 2개이상의국가가신재생에너지를이용해생산한전기를국가간전력망을통해상호공유하는새로 1) 2016년도국내발전정산단가는원자력 68원 /kwh로, 석탄 78~89원 /kwh, 석유 110 원 /kwh, 가스 100원 /kwh, 풍력 90원 /kwh였다. 석유발전이미미한상황임을감안한다면가스발전원가가가장높다. 한국전력공사 (2017) 한국전력통계, 제86호 (2016년), 26쪽. 2) 기저발전이란 24시간쉬지않고연속가동되는발전으로발전원가가가장저렴한원전및석탄발전소를의미한다. 반면계절과날씨에크게의존하는신재생에너지는간헐발전 (intermittent generator) 으로분류된다.
운개념인슈퍼그리드 (Super Grid) 가등장하였다. 국가간전력연계를통해전력자원을공유하는슈퍼그리드는이미북유럽 (Nordic-EU SuperGrid), 남유럽과북아프리카-중동 (Sud EU-Magherb SuperGrid), 남부아프리카 (Grand Inga Project) 에서현실화되고있다. 북유럽슈퍼그리드는북해상의해상풍력단지를활용하고있으며, 3) 남유럽및북아프리카, 그리고중동슈퍼그리드는태양광을전원으로만들고있다. 남아프리카그리드는콩고잉가댐의수력자원을활용하는방안을추진하고있다. 슈퍼그리드가가능한기술적조건들은이미갖추어져있다. 초고압직류송전기술 (HVDC) 4), DC배전기술, 초고압고성능의송 변전설비, 광역전력계통감시시스템 (WAMS) 과같은기술등이속속개발되고있다. 슈퍼그리드에다양한발전을연결하기위한스마트그리드 (Smart Grid) 기술도획기적으로발전하고있다. 기존의전력망에원자력, 수력, 화력, 신재생에너지원등이하이브리드그리드형태로결합해대규모로통합되어있는고도화된전력망인 슈퍼스마트그리드 (Super Smart Grid) 가본격화되고있는것이다. 풍력과태양광같은신재생에너지는간헐적이며휘발성이기때문에가스와석탄등전력그리드에통합되어야안정적으로사용가능하다. 슈퍼그리드가가장발전한지역은유럽이다. EU는신재생에너지발전확대를통해온실가스감축은물론이고단일전력시장 (Internal Electricity Market) 을형성하고있다. EU와같은지역공동체가없는동북아에도최근슈퍼그리드논의가적극추진되고있다. 동북아슈퍼그리드는러시아 ( 동부시베리아및극동러시아 ) 및몽골의풍부한에너지자원을이용하여전력을생산하고, 이를역내전력수요가높은국가 ( 한국, 중국, 일본 ) 에공급하는것이다. 동북아지역은발전자원보유특성, 각각다른전력부하구조및전원구성을갖고있기때문에전력수급의상호보완성이매우높고, 전력망연계의경제적효과가크다. 동북아슈퍼그리드구상은주도국가및기관에따라다양한형태를가지 3) 북유럽슈퍼그리드는 2050년까지 3단계에걸쳐추진하는것으로계획되고있으며, 1단계에서 25GW~30GW 전력공급을시작으로최종 500GW를유럽전력시장에공급하는것을목표로하고있다. 에너지경제연구원 (2017b) 세계에너지시장인사이트, 제17-16호, 3쪽. 4) 고압직류송전 (HVDC) 이란발전소에서생산된교류전력 (AC) 을직류 (DC) 로변환해필요한곳까지송전한뒤다시교류로바꿔수요자에게공급하는방식이다. 초대용량, 장거리송전이가능한 HVDC는 AC 송전에비해전력손실을대폭줄일수있으며주파수가서로다른계통을비동기연결할수있는등의기술적장점을가지고있다.
며, 역내지정학적환경변화에따라진화하였다. 1990년대후반에러시아 ESI 5) 가주도하고한국전기연구원이공동연구를통해 NEAREST(Northeast Asian Electrical System Ties, 1998) 라는구상이처음으로제시되었다. 이제안은러시아극동의수력과화력발전을송전선을통해공급하는방식인데, 당시기술력으로는경제성이없었다. 장거리송전에따른전력손실률을감당하기힘들기때문이다. 2011년소프트뱅크손정의회장은동북아지역을포함하여동남아및인도에까지확대하는아시아슈퍼그리드 (Asia Super Grid, 이하 ASG) 를제안하였다. 2014년중국의시진핑은청정에너지, UHV 송전 6), 스마트그리드를결합한국가간전력계통연계망을구축한다는개념으로, 궁극적으로는전세계를망라하는전력망구축을목표로 글로벌에너지연계 (Global Energy Interconnection, 이하 GEI) 를제시하였다. 2016년러시아푸틴대통령은 2차동방경제포럼에서러시아가동북아지역에전기를공급하는 아시아에너지고리 (Asian Energy Ring, 이하 AER) 구상을제안하였다. 이논문의연구목적은일본 ( 소프트뱅크 ), 중국, 러시아가추진하는동북아슈퍼그리드의추진배경과전략을비교연구하는것이다. 동북아국가들은슈퍼그리드라는목적에는동의하지만각각다른추진배경과전략을갖고있다. 실제슈퍼그리드에나서고있는기관들도상이하다. 일본에서는민간기업인소프트뱅크가나서고있으며러시아에서는지역전력공사가, 중국에서는특수목적회사가사업을추진하고있다. 이논문에서는동북아슈퍼그리드를추진하는각국가들의전략의공통점과차이점을구체적으로도출할것이다. 나아가세국가들의전략이각각직면하고있는장점과문제점들을분석하고, 한국과의관계도분석할것이다. 특히북한변수와한국과의연계를중심으로동북아슈퍼그리드가직면하고있는현실적인문제점과장기적인전망을비교검토할것이다. 5) 공식명칭은 Malentiev Energy System Institute, Siberian Branch of the Russian Academy of Science로통상 Energy System Institute(ESI) 라고부르고있으며, 러시아이르쿠츠크에소재하고있음. 6) UHV(Ultra High Voltage) 는 500kV 이상 800kV, 1000kV 등의초초고압으로전원의대용량화에대응하는것이다. 전압이높아지면높아질수록송전손실이적어지는등의장점이커서선진각국에서 UHV 송전을통해다량의전기를송전하고있다.
2. 동북아슈퍼그리드추진배경 2.1. 일본의전력공급관점 동북아전력망계통연계프로젝트는손정의소프트뱅크회장이 ASG 사업을제안하면서시작되었다. 2011년후쿠시마원자력발전소의사고이후손정의회장은일본의심각한전력부족상황을타개하는한편, 일본의고질적인높은전력요금수준을낮추기위한수단으로슈퍼그리드구상을제안하였다. 손정의회장은몽골의무궁무진한태양광, 풍력단지에서생산된전기를해저전력망으로연결하는사업을제안하였다. 소프트뱅크는이를위해실제몽골의고비사막에대규모태양광발전사업을이미추진하고있다. 손정의의 ASG 구상의배경은기본적으로 2011년동일본대지진이후안정적이고친환경적인전력공급문제에서시작되었다. 후쿠시마원자력사건에서보듯이원자력은언제든심각한재앙이될수있다. 원자력에대한대안은자연에풍부한신재생에너지이며몽골의광대한사막은충분한전기를공급해줄수있다는것이다. 전후일본의에너지시장은각지역전력회사들이비싼전기요금과상대적으로저렴한원자력발전등을가동하여막대한이익을누려왔다. 그러나후쿠시마원전사고를통해원전이갖고있는문제가드러나기시작하였다. 일본의장기에너지정책을둘러싸고탈원전과원전재가동에대한정치적공방이계속되었는데, 소프트뱅크는탈원전의선두에서서정부의에너지정책을강도높게비판하고있다. 손정의는 ASG를실현하기위해먼저일본내부전력망을연결하고다음으로동북아지역인한국, 중국, 러시아로연결, 마지막으로서남아등으로확대하는전략을추진하고있다. 손정의의이제안은그동안동북아역내에서개별국가간논의되어오던전력망연계를아시아전체의전력망을연계하는원대한비전으로발전시켰다. 그러나현재의기술로는태양광이나풍력같은신재생에너지는 24시간가동될수없다는한계성을지니고있기때문에한나라의기저발전이될수없다. 풍력발전의경우바람의영향력이결정적이며, 태양광같은경우도비가오거나구름이끼면발전할수없다. 하지만아시아지역의많은풍력
과태양열발전을연결시킨다면간헐발전의리스크를충분히조절해원활한전력공급이가능하다고보고있다. < 그림 1> 손정의의아시아슈퍼그리드제안개요 자료 : APERC( 아시아태평양에너지연구센터 ) 유럽과같은단일공동체가없는아시아지역에전력망을통합한다는구상은처음에는비현실적으로보였지만 2012년이후점차현실화되고있다. 손정의구상을가능하게만든것은최신송전기술덕분이다. 몽골의초원이나산림지대에위치한러시아의수력발전소에서생산된전기를수천킬로미터가떨어진서울, 도쿄등소비지로연결하기위해서는전력을손실없이대규모로송전하여야하는데 HVDC, UHV 기술은이것을가능하게만든다. 손정의회장스스로 미친생각 이라표현했던동북아슈퍼그리드는어느새현실로가시화되고있다. 소프트뱅크는몽골에 7GW 규모의태양광, 풍력발전용지를확보하였으며, 2016년에는한전, 중국전력망공사, 러시아국영전력망기업로세티 (Rosseti) 와송전선에관한양해각서 (MOU) 를체결했다. 소프트뱅크는 2020년까지한 중 일은물론러시아까지연결하겠는의지를보였다. 7) 7) 김상협 (2016) 동북아슈퍼그리드시대의주역이되자, 매일경제, 2016.10.19, http://opinion.mk.co.kr/view.php?sc=30500111&year=2016&no=730876( 검색일 : 2017.09.02).
손정의회장의선구적인아이디어에도불구하고이제안은몇가지한계를갖고있다. 무엇보다도소프트뱅크가일본정부나일본전력산업과의연계가전혀없다는것이다. 일본정부는동북아슈퍼그리드에대해무관심하다. 일본전력산업또한지역별로철저하게분산되어있기때문에국가간연계에관심이없다. 몽골에서전력이들어온다고하더라도일본정부와지역전력업체와의이해관계조절이쉽지않을것이다. 둘째, 최근기술발전에도불구하고신재생에너지그자체는여전히기저발전이되기힘들다는것이다. 따라서동북아지역에안정적인전원을공급하기위해서는가스및화력발전을결합시켜야한다. 즉안정적이고지속적인발전원을확보하여야기후변화에따른공급중단의불안을잠재울수있다. 셋째, 손정의구상은각국과의발전연계를주로해저케이블에중점을두고있다. 단기적으로는일본전역을해저총연장 2,000km의직류송전망을깔고장기적으로는동해나황해해저등을통해한국, 중국, 러시아의송전망을연결하는것이다. 그러나해저케이블은육상케이블보다 2~3배의높은설치비용이든다. 슈퍼그리드에관한기본인프라비용이높을수록발전원가또한높을수밖에없다. 2.2 중국의글로벌관점과적실성 중국은전통적으로폐쇄적인에너지정책으로다른국가들과의전력연계에는부정적태도를보였다. 그러나 2000년이후중국은높은경제성장률로전력부족현상이심각해지자국경을접한러시아전력자원수입에나서게되었다. 2005년중-러간정상회담에서는시베리아지역의전원을공동개발하고, 생산된전력을중국으로수출하는데합의하였다. 러시아의대 ( 對 ) 중국전력수출은증가하는추세지만, 2014년기준중국전체전력소비량의 0.1% 미만에해당하는규모이다. 반면, 러시아에있어중국은전체전력수출량의 20% 이상의비중을차지하고있으며, 러시아전력의대중국수출은 3개의전력망을통해실현되고있다. 8) 8) 1992 년구축된 10kV 의 Blagoveschensk-Heihe 가공선로, 2006 년에구축된 20kV 의 Blagoveschensk-Aygun 이중회로가공선로, 2012 년에건설된 50kV 의 Amurskaya- Heihe 가공선로등으로구성되어있음. 에너지경제연구원 (2017a) 세계에너지시장인사이트, 제 17-11 호, 30 쪽.
중국은 2015년동북아및글로벌그리드에대한비전을처음으로제시하였다. 시진핑중국국가주석이 2015년 9월반기문유엔사무총장이소집한지속가능발전정상회의에서글로벌에너지문제해결을위한방안으로녹색에너지에기반을둔 글로벌에너지연계 (Global Energy Interconnection) 를제안했다. GEI는세계적으로상호연결된강력하고스마트그리드로서 UHV 그리드. 를바탕으로세계적으로청정에너지를광범위하게개발, 배치및활용할수있는전략을담고있다. GEI는 Smart Grid + UHV Grid + Clean Energy 의결합이라는것이다. 스마트그리드를기본으로하여장거리송전은 UHV, 그리고신재생에너지인청정에너지가주요발전원이된다. GEI 건설은글로벌차원에서신재생에너지개발을촉진하고에너지와관련된인간사회의발전을제한하는문제를철저히해결할것으로중국은기대하고있다. 9) GEI는글로벌저탄소에너지체제구축을위한중국식비전이라고할수있다. 청정에너지에기반을둔 GEI는아시아, 유럽, 아프리카, 남미와북미등 5 개의거대고리를포함한다. 북반구에는주로풍력, 남반구에는태양광등의신재생에너지가주요발전원이다. 중국은아시아에서 GEI를추진하기위해내몽골과러시아사업에집중하고있다. 중국국가전력망공사 (SGCC) 와 동북아슈퍼그리드 구축프로젝트에대한공동작업을위래러시아의로세티와 2017년말까지러시아국내외에서의전력망현대화사업을수행할합작기업을설립할계획이다. 10) 중국이 GEI 프로젝트를추진하는이유는중국내의전력격차를장거리송전을통해해결하고자하는기술적배경에서시작되었다. 중국의북부와남부에는거대발전전력단지가있고반면전력수요가많은동부지역까지는약 3 4,000km의거리가떨어져있다. 중국은전력불균형문제를해결하기위해 2010년부터 HVDC 송전사업을이미시작하였다. 2010년상지아바수력발전소에서생산된전기를상하이인근으로보내기위해 2,071km의 HVDC 9) The Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization (GEIDCO), http://www.geidco.org/html/qqnycoen/col2015100766/column_2015100766_ 1.html( 검색일 : 2017.09.12). 10) 양사는 2015년 5월합작기업설립과관련한협정을체결한후현재합작기업설립작업에착수하였으며, 예상지분구조는 Rosseti 51%, SGCC 49% 임. 중국개발은행 (China Development Bank) 은설립예정인합작기업이수행하는프로젝트에연간최대 10억달러규모의자금을조달하기로합의한바있다.
송전선건설에성공하였다. 지금중국은서부의전력을동부로 HVDC를통해연결하는다양한프로젝트를지행하고있으며전세계 HVDC 시장의 80% 를차지하고있다. GEI는이러한중국의기술적자신감을바탕으로하고있다. < 그림 2> GEI 의기본구도 자료 : The Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization(GEIDCO). 다른한편으로중국은베이징, 상해등동부지역에갈수록심각한환경오염에대처하기위해석탄화력발전을줄이고청정에너지로대체하기를희망한다. 중국은기존의석탄화력발전소에서발생하는심각한미세먼지와이산화탄소등환경오염으로겨울철만되면스모그현상이발생하고있다. 도시주변의발전소를점차적으로폐쇄하고수력과태양광등을통한청정에너지로이를대체하겠다는것이다. 중국의 GEI 구상은장기적인비전이지만실제동북아지역에서조차실현가능성이불투명하다. 중국이 GEI에성공하기위해서는무엇보다아시아국가들간의전력연계를구축하여야하는데, 북한, 일본, 몽골, 인도등많은인근국가들은중국의패권주의적경향으로갈등관계에놓여있다. 러시아또한중국의영토야욕을의심하고있는실정이다. 중국의 GEI는비전제시로만끝날가능성이높다.
2.3. 러시아의전력시장확보관점 2012년러시아는블라디보스톡에서 APEC 정상회담을가진이후극동과동북아에큰관심을갖고있다. 러시아는성장하고있는동아시아시장에참여하여유럽으로경사된경제구조를바로잡고국토의균형발전을추진하고있다. 러시아정부의이같은노력은 신동방정책 (New East Asia policy) 11) 으로요약된다. 신동방정책의핵심적인전략은러시아가압도적인우위를갖고있는자원을바탕으로새로운시장을개척하고동북아국가들간의협력을촉진하는것이다. 특히개발잠재력이풍부한전력을바탕으로러시아는동북아협력을적극추진하고있다. 한국, 일본, 중국등은세계적인전력소비국이지만환경문제등으로발전소의추가설립이용이치못한국가이다. 반면에너지부국인러시아는최종상품인전기를동북아국가에수출하기를희망한다. 러시아는 1991년소연방붕괴이후기존발전용전기가남아돌면서동북아전력망연계를검토하기시작하였다. 초창기에는러시아-중국간전력융통이주관심사였고, 2000년이후북한의심각한전력난과맞물려러시아-북한-한국과의전력연계를검토하였다. 최근에는러시아와일본홋카이도간의전력연결에큰관심을갖고있다. 알렉산드르아브라모프 (Alexander Abramov) 교수는 러시아-한반도, 그리고사할린-일본을잇는전력연계망건설로동해를둘러싼 통합전력그리드 를구축함으로써이지역의에너지안보협력이강화될것이며현재로선석탄, 가스, 석유를원료로내다파는것보다전력을파는것이나은선택 이라고지적했다. 12) 전력시장의측면에서본다면동북아는상호보완을통한성장이가능한매력적인지역이다. 러시아동부지역 ( 동시베리아와극동러시아 ) 은막대한가스, 석유및수력자원을보유하고있기때문에석탄위주인중국동북지역보다에너지 11) 러시아정부가공식적으로 신동방정책 (New Eastern Policy) 이라고명명한적은없다. 러시아외교전문가들은신동방정책을 아시아로의중심축이동 (pivot to Asia) 으로표현하였다. 19세기극동으로의러시아의팽창적인대외정책을동방정책이라고한다면 2012년푸틴의아태지역으로의본격적인진출정책을 신동방정책 으로부를수있을것이다. 장덕준 (2014) 러시아의신동방정책과동북아, 슬라브학보, 제29권 1호, 230쪽. 12) 강태호 (2016) 푸틴의동방외교와극동개발의국제정치 4, 투코리아 2016.08.12, http://2korea.hani.co.kr/429567( 검색일 : 2017.09.21).
의절대량과청정도측면에서경쟁력이있다. 전력요금이비싼한국과일본은러시아의새로운에너지판매시장으로매력이높다. 러시아와동북아국가간의전력연계는상호간에시너지역할을할수있는환경을갖고있는것이다. 러시아는 2016년부터일본을적극적으로끌어들여동북아에너지브리지사업을추진하고있다. 푸틴은 2016년 2차동방포럼에서러시아와한국 일본을잇는해저송전망 ( 에너지브리지 ) 사업을검토하기위한정부간워킹그룹신설을제안하면서한 일등각국에 경쟁력있는가격으로 ( 전력을 ) 제공코자한다 고말했다. 13) 푸틴의제안에는동북아국가중에북한은빠져있으며가장우선적인협력대상자로일본을주목하였다. 아베정부는극동지역의에너지, 교통인프라, 의료, 농업, 목제가공업등에관심을갖고있으며실제로하바로프스크와사하공화국의카갈라시선도개발구역에서대규모온실을건설하여농작물을재배하고있다. 또한블라디보스톡자유항에서는일본기업이연해주파르티잔지역에특별환적시설프로젝트를추진중이다. 2016년푸틴은남 북 러전력연계, 일본과의에너지브리지사업을포괄한아시아 에너지슈퍼링 (Energy Super Ring) 전략을통해동북아통합전력망 ( 그리드 ) 을제시하였다. 슈퍼그리드협력국가로는한국, 북한, 일본뿐만아니라중국과몽골을포함하고있다. 러시아는이미중국에다전력을수출하고있으며, 북한과도적극적인협력을추진하겠다는것이다. 14) 푸틴의 ESR 전략은특별히새롭게제시되기보다는기존의러시아정책을통합시켜서시장관점에서접근하겠다는의지를표현한것이다. 러시아는 2017년 3차동방경제포험에서도다시한번 ESR 전략을강조하였다. 문제는러시아가대규모송전, 해저케이블에대한기술적경험이일천하다는것이다. 초기투자자금조달도유가하락에직면한러시아가조달하기에는부담이크다. 무엇보다도러시아가다자간동북아국가들과의협의보다는러시아중심의양자간대화를선호하는것도 ESR 전략을추진하는데장애요인이라고할수있을것이다. 13) We will provide with competitive prices (power) (2016), Eastern Economic Forum, https://forumvostok.ru/en/asian-energy-super-ring-project-to-be-discussed-at-the-eef/ ( 검색일 : 2017.09.12). 14) Asian Energy Super Ring Opens Up New Horizons for Economic Growth (2016), Sputnik International, 2016.09.04, https://sputniknews.com/russia/20160904 1044945899-asia-energy-cooperation/( 검색일 : 2017.09.12).
3. 동북아슈퍼그리드추진전략 3.1. 일본의소프트뱅크 손정의회장은 ASG 이니셔티브를실행에옮기기위해 2011년에일본신재생에너지재단 (Japan Renewable Energy Foundation: JREF) 을설립하였으며, 산하에연구소 (Japan Renewable Energy Institute: JREI) 를두어실천과제를연구 개발하고있다. 손정의회장개인과소프트뱅크관계자들은동북아슈퍼그리드관련국제회의와연구에적극참여하고있다. 소프트뱅크는몽골에이미태양광발전소가동을추진하고있다. 몽골과중국북부의고비사막을의미하는소프트뱅크의 GOBITEC 프로젝트 는이지역에서광전지, 집중태양열발전소및풍력발전소를통한풍력및태양에너지의재생가능에너지생산을목표로한다. 고비사막의태양광및풍력발전잠재력은약 2,600TWh로추정되며현재 100GW 프로젝트가계획중이다. 여기서생산되는해저케이블을통해한국과일본등으로수출될예정이다. < 그림 3> 2030 년예정 GOBITEC 프로젝트의신재생에너지생산과수출 자료 : Gobitec and Asian Super Grid from Renewable Energies in Northeast Asia, 2014
소프트뱅크의동북아슈퍼그리드프로젝트의가장큰문제점은일본정부가무관심하게대응한다는것이다. ASG 구상의 1단계는우선일본전역을가로지르는직류송전망을설치해지역간전기교환을통해효율을높여야한다. 일본은현재동일본과서일본이각각교류전원의주파수가달라서로전기를교환하지못하고있는실정이다. 그러나이구상에대해일본에서는발전관련회사의이익때문에실천이어렵다고보고있으며일본정부도적극나서고있지않다. 일본정부가소프트뱅크가추진하는동북아슈퍼그리드에나서지않는이유는전력을수입하기위해서는여러관련법규를개정해야하기때문이다. 과거일본은자국내시장의독과점체제로전력연계에부정적이었다. 일본정부는 ASG 구상을사업자간협력사업으로인식하고정부차원에서전면에나서지않고있는상황이다. 15) 또한일본의발전정책이여전히원전을주요한발전원으로삼고있다는점도손정의구상의추진을어렵게만들고있다. 손정의구상에대해일본정부는동북아에너지협력을자국의국제정치적문제를해결하는수단의하나로활용하려는생각이강하다. 16) 러시아가제안하고있는 사할린-홋카이도 전력연결에대해서도러시아의쿠릴반도반환을전제로접근하고있는것이그증거이다. 중국의패권과북핵문제등현재와같이복잡한동북아국제정치상황에서동북아슈퍼그리드는현실적으로어렵다고생각하는것이다. GOBITEC을포함한손정의의구상이지나치게이상적이며현실성이부족하다는점도문제점이다. 자국의풍부한에너지자원을갖고있는러시아가굳이값비싼몽골의전기를받을이유는없다. 중국도자체적으로신재생발전을추진하기때문에몽골의전기에대한관심이없다. 한국의경우, 손정의구상은북한을배제하고한국을일종의통과국가로간주하기때문에적극적인협력을추진할명분이없다. 15) 김학만외 (2013) 한일계통연계에대한소고, 전기의세계, 대한전기학회, 제62권제4호, 24쪽. 16) 에너지경제연구원 (2017a), 25.
3.2. 중국 중국의 GEI 프로젝트의최종목표는아시아, 유럽, 아프리카, 북미, 남미등 5개의대륙을그리드로연결하는것이다. 이를위해 2030년까지 아프리카 유럽, 아시아 유럽 및 아시아 아프리카 의상호연결을추진한다. 2040년까지 북미 남미, 오세아니아 아시아 및 아시아 북미 의상호연결을추진할예정이다. 마지막으로 2050년까지 유럽 북미 간상호연결이형성되어야하며, 청정에너지기지 ( 북극및적도지역포함 ) 와주부하센터사이의기본그리드및대륙간연결채널의건설되면최종적인목표가완수된다. 중국은 GEI를추진하기위해 3단계를설정하고있다. 17) 1단계는국가내상호연계 (Domestic Interconnection) 로 2020년까지, 여러국가에서추진하는국가그리드의상호연결을촉진하는것이다. 이를위한주요과제는그리드에대한컨센서스구축, 기술및표준연구수행, 국가그리드와스마트그리드건설의상호연결강화, 그리고국가내청정에너지를개발하는것이다. 2단계는국가간상호연계 (Transnational Interconnection) 로2030년까지, 대륙내의국가들간의그리드상호연결을추진하는것이다. 주요과제는국가간그리드연결및대륙내청정에너지기반을개발하는것이다. 3단계는대륙간상호연계 (Transcontinental Interconnection) 로 2050년까지, 대륙간그리드상호연결을추진하는것이다. 주요과제는대륙간 UHV 그리드를구축하고, 북극과적도에서전력에너지자원을개발하여글로벌에너지상호연결을구축하겠다는것이다. 중국은세계적인에너지그리드의상호연결은거대하고체계적인프로젝트로생각한다. 국제기구, 정부, 공공기관, 산업협회, 과학연구및교육기관간의협력이필요하다는것이다. 뿐만아니라전력기술, 그리드기술및전력저장기술의혁신이추진되어야하며, 이를위해 ICT와그리드기술의통합이추진되어야한다. 다른한편, 표준화강화, 우수한디자인강화, 그리고이해관계자들의조정개발메커니즘을요구한다고보고있다. 18) 17) How to Build Global Energy Interconnection? (2016), The Global Energy Interconnection Development and Cooperation Organization, 2016.04.01, http://www. geidco.org/html/qqnycoen/col2015100791/2016-06/01/20160601160242806739675_1.html ( 검색일 : 2017.09.02). 18) How to Build Global Energy Interconnection? (2016).
중국의 GEI 추진전략은원대한비전을담고있지만실현가능성은대단히낮다고할수있다. 일단아시아지역만하더라도중국은일본, 한국, 인도, 베트남등과외교적분쟁으로그리드연결은힘들다. 중국과국경및영토분쟁을겪고있는나라들은그리드를통한중국의영향력강화에결코동의하지않을것이다. 남미와북미의그리드연결, 아프리카대륙의그리드는중국의영향력과는전혀별개의문제이기도하다. 3.3. 러시아 2016년푸틴은남북러전력연계, 일본과의에너지브리지사업을포괄한아시아 ESR 전략을통해동북아슈퍼그리드를제시하였다. 일본, 중국과달리러시아의그리드전략은구체성과역사를갖고있다. 러시아는 2030~2050년까지러시아와인접한유라시아국가들에서는전력수요가크게증가하여동아시아지역의전력수요는 2030년경 13조kWh 이상에달할것으로전망하고있다. 국가간전력연결을위해러시아는아무르지역에거대수력발전소를이미가동하고있으며오래전부터러중, 러북, 그리고러일을연결하는그리드를추진해왔다. 러시아의전략이보다더현실적인것은러시아는신재생에너지잠재력도대단하지만세계어느나라보다저렴한가스, 석탄등화력발전이가능하다는점이다. 천연가스를통한발전은 LNG 발전보다 50% 이상저렴한데러시아는세계최대천연가스생산대국이다. 러시아의에너지전략또한최근단순한원자재수출보다는에너지자원의가공수출을선호하고있다. 전력시장의측면에서본다면동북아는상호보완을통한성장이가능한매력적인지역이다. 러시아동부지역 ( 동시베리아와극동러시아 ) 은막대한가스, 석유및수력자원을보유하고있기때문에석탄위주인중국동북지역보다에너지의절대량과청정도측면에서경쟁력이있다. 전력요금이비싼한국과일본도유망한시장이다. 러시아는이미북한을넘어한국으로까지전력연결을계획하였다. 첫번째단계로북한나선시에 60MW( 전체전력망길이는 63km, 러시아접경선에서라진까지 45km, 연해주를따라 18km 전력선이부설될예정 ), 이후에는 350MW로확장할계획이다. 이사업을위해러시아는약 35억달러를투자할계획도세웠다. 나선프로젝트는한반도와연결되는슈퍼그리드의시작이
라고할수있을것이다. 나아가북한전역에화력발전소건설을포함해 2~3GW 수준의전력을공급할예정이다. 이단계가완료되면한국으로전력연결을추진한다. 북러간의에너지프로젝트는나선에너지브리지, 북한의구리및광물을대가로한북한동해안에너지공급, 러시아남북한을잇는에너지브리지프로젝트등으로세가지가서로연계돼있다. 러시아는북한과함께일본과의전력연결도적극추진하고있다. 러시아의최대국영수력발전회사인루스기드로 (РусГидро) 와일본종합상사미쓰이와합작으로추진하는약 60억달러규모의러 일에너지브리지프로젝트는러시아사할린섬과일본홋카이도해협사이에약 43km 구간에해저케이블을매설하고사할린, 홋카이도지역에각각발전소 1기를건설해서양국간에전력망을잇는것이다. 19) 러시아의대일본전력공급규모는 1단계에서약 2GW이며추후 11 14GW로증가할것으로보도되고있다. 20) 러시아는중국과의전력망연결도적극추진하고있다. 러시아에서해외전력거래를전담하는 Inter RAO는중국으로전력을수출하기위해 8GW 규모의에르코베츠카야 (Yerkovetskaya) 석탄화력발전소건설을계획하고있다. 이발전소에서중국으로보내기위해서는 2,000km HVDC 송전선이구축되어야한다. 이사업에중국 SGCC가관심을갖고있다. 러시아국영수력발전기업루스기드로와중국산시아 (Sanxia) 는극동지역의아무르강유역에 4개의치수 (flood-control) 용수력발전소공동개발에관한사전협약을체결했다. 21) 소프트뱅크의 ASG와중국의 GEI 전략이추상적이며비전중심적이라면러시아의추진전략은구체적이고실천가능성이대단히높다고할수있다. 러시아는수력등신재생에너지자원뿐만아니라가스발전등화력을통한기저발전이가능하기때문에전력공급을받는국가의입장에서도안정적인전력수급이가능하다는장점을갖고있다. 19) Dmitry Bokarev(2017) Asian Energy Ring: The Vision is Being Turned into Reality, New Eastern Outlook. https://journal-neo.org/2017/02/17/asian-energy-ring-thevision-is-being-turned-into-reality/( 검색일 : 2017.09.02). 20) 에너지경제연구원 (2017a), 32. 21) 에너지경제연구원 (2017a), 31.
4. 동북아슈퍼그리드비교 4.1. 동북아슈퍼그리드추진배경과전략비교 동북아슈퍼그리드를추진하는국가들의추진배경은각국가가처한입장에따라다르다. 일본의경우전력부족해소, 청정에너지확보가주목적이라면중국은세계전략차원에서추진되고있으며중국이경쟁력을갖고있는 HVDC, UHC 등의전력기술을수출하는데중점을두고있다. 러시아의경우전력수출을통한경제활성화와극동경제발전에초점을두고있다. < 표 1> 동북아슈퍼그리드추진배경과추진전략비교 - 전력부족해소일본 - 청정에너지확보 - 값싼에너지확보 - 중국의세계전략중국 - 자국내전력수요충당 - 중국전력기술의수출 - 극동경제발전러시아 - 전력수출로경제활성화 - 동북아에너지패권자료 : 자체조사 추진배경추진전략 - Asia Super Grid - 해저케이블을통한연결 - 몽골의신재생에너지 - Global Energy Interconnection - 2050년까지 3단계연결 - 신재생에너지중심 - Energy Super Ring - 나진, 샷포로등과의연결 - 수력및가스발전 전력수출을통해경제를활성화하겠다는러시아의배경이현실적이라면가장합당한파트너는전력수입이필요한일본이다. 그러나소프트뱅크의경우러시아의전력수입보다는몽골의신재생에너지전력에초점을두고있어공동추진이불가능하다. 일본정부는러시아의쿠릴열도반환을묵시적조건으로내걸고있어실질적추진이상당히힘들다. 중국의경우, 굳이몽골이나러시아로부터전력을수입하기보다는자체적으로국내에서전력을조달하겠다는생각이강하다. 동북아슈퍼그리드를추진하는국가들의추진전략은각국가의대외정책을적절하게반영하고있다. 일본 ( 소프트뱅크 ) 의경우국가간영향력을최소화하기위해해저케이불을통한연결을주장하고있다. 주요발전전원은외부투자가절대필요한몽골이며, 장기적으로일본과긴밀한관계를맺고있는서남아도포함하고있다. 반면러시아는철저하게시장중심적이며, 다자간슈퍼그리드보다는러일, 러북, 러중등의양자간전력연결을추진하고
있다. 중국의동북아슈퍼그리드는구체성없이공허하게보인다. 동북아슈퍼그리드협력방안은그동안갈등과대결을지속해온동북아의경제와안보에획기적인전환점이될수있다. 동북아지역은일본, 중국등세계적인경제강대국들이있지만상호간의협력은긴밀하지않았다. 메건오셜리번 (Meghan O Sullivan) 는동북아슈퍼그리드가새로운 `라프로슈망 (rapprochement 상호협력 )`을가져올수있다며문제는 외교적역량 에있다고진단하였다. 22) 지금까지동북아지역에대두된통하논의는중국의일대일로, 러시아의 EAEU, 일본과미국의 TPP 구상등은적대적인상호관계를확장하는국제기구인반면전력연결은상호불신과적대적인국가들의협력을전제로한다. 정치적으로도동북아는미국과중국의갈등, 러시아와미국의견제등이겹치며, 북한의핵문제로한미일과북중러간의집단대결이강화되는추세이다. 동북아국가들의전력연결이이러한갈등을증폭할것인지아니면새로운대안이될것인지는동북아국가들간의외교역량에달려있다고할수있다. 4.2. 북한변수와남북러전력연결 일본, 중국, 러시아의동북아슈퍼그리드전략에는북한변수에대한근본적인입장의차이가있다. 소프트뱅크는기본적으로북한을배제하고해저케이블로몽골의신재생에너지를가져오겠다는입장이다. 반면러시아는당장북한에다전력선을연결하여남아도는아무르주의수력발전을수출하겠다는입장이다. 중국은북한과의전력연결구상은아직제시하고있지않는상황이다. 중국이아시아슈퍼그리드에서북한과한국의존재를배제한것과달리소프트뱅크는한국또한시장으로상정하고있다. 몽골에서생산되는전력을서해나동해로빼서그전기를한국과일본에공급하겠다는것이다. 소프트뱅크가북한을배제하고비용과시간이갑절이상걸리는해저케이블에집착하는이유는북핵문제로인한시비를피해가겠다는생각이강하기때문이다. 한국의경우, 다른어떤나라보다적극적으로북한과의전력연결을추진해왔다. 남-북-러전력망연계사업은 2005년북핵문제의해결과정에서북한에절대적으로부족한전력을공급하는차원에서처음제기되었다. 한국이 22) 김상협 (2016) 동북아슈퍼그리드시대의주역이되자, 매일경제, 2016.10.19, http://opinion.mk.co.kr/view.php?sc=30500111&year=2016&no=730876( 검색일 : 2017.09.02).
북한에다전력계통을연계하여전력을공급하는방식이었다. 그러나천문학단위의비용에다송전거리확대에따른비효율성문제로연변원자력발전소으로사업이대체되었다. 이후한국은 2015년 12월러시아와협의를통해러시아아무르주부레야강상류에있는부레야수력발전소에서생산한전기를한반도로연결하는 한-러전력망연계예비타당성조사 MOU를체결하여, 구체적인연구에착수하였다. 이프로젝트는러시아아무르주부레야강상류지역에있는부레야수력발전소에서생산한전기를한반도로연결하는것이다. 이수력발전소는연간전력생산량이 71억KWh로충주댐의 8배에달한다. 북한도전력부족을부레야수력발전소로해결할것을기대하고 2011년에김정일이직접방문까지하였다. 러시아와북한은이를위해블라디보스토크-청진구간에송전선을설치하여연간 30~50kW의전력을북한에송전한다는 MOU를체결하였다. 2015년블라디보스토크동방경제포럼라오에스보스토카 (Rao Es Vostoka) 의 S. 톨스토구조프 (Sergey Tolstoguzov) 대표는조만간북한나선경제특구로 15~40MW의전력을공급할계획이라고밝혔다. 러시아는남-북-러전력망연계를통해북한과한국의경기북부지역까지전기를보낼계획을가지고있다. 러시아로세티는 2015년 6월에열린상트페테르부르크세계경제포럼에서향후한국으로 1단계에서 4GW의전력을수출할계획이라고밝혔는데, 이는 2016년기준으로한국전력사용량의 5% 내외에불과하다. 한국의발전설비의약 40% 이상이예비발전원인점을감안한다면발전중단에대한리스크는없다고볼수있다. 남-북-러전력망연계사업은사업적타당성에도불구하고북핵문제와남북의긴장관계때문에여러차례논의가중단되었다. 실제로국가간슈퍼그리드가구축된유럽이나북미지역의경우안정적인정치적기반을바탕으로하고있다. 대규모자금이소요되고수년간의건설기간이소요되는국가간전력망연계사업에는정치적안정과장기계약에대한신뢰성이보장되어야하는데북한의경우북핵문제로국제사회에서경제제재를받고있으며재무적인신뢰도거의없는상황이다. 남-북-러전력망연계사업의가장큰문제는역내국가들간공감대미흡과협력사업의완료시점까지장기간이소요되는반면실질적인진전을위한국가간의합의가아직없다는것이다. 무엇보다도다자간사업에필수적인성공적인장기계약을위한제도적조건을갖추지못하고있다.
5. 결론 동북아슈퍼그리드의비교연구는한국의대동북아전략및북핵문제해결에도중요한시사점을준다. 일본의경우전력부족해소가가장중요한목적인반면중국은세계전략차원에서, 러시아는전력수출을통한새로운시장확보차원에서슈퍼그리드가추진되고있다. 당장수출가능한수력과가스발전잠재력을갖고있는러시아가한국에게는가장합리적인파트너이다. 러시아는이미러일, 러북, 러중등의양자간전력연결을추진하고있어실질적인협력이가능하다. 문재인대통령은 2017년 9월 7일, 3차동방경제포럼에서한국도동북아슈퍼그리드에적극참여하겠다는의사를밝혔다. 한국의경우슈퍼그리드를통해북핵문제도해결할가능성도높기때문에추진의지가강력하다. 특히북한을배제하는중국, 일본과달리러시아는북한과의전력연결에도적극적이다. 이런점에서한국의입장에서는러시아와협력하여동북아슈퍼그리드를추진하는것이현실적이라고할수있다. 에너지연료의 97% 를수입하는우리나라는대륙을연계하는에너지공급시스템구축이필요하다. 경제성이있는발전에너지수입과, 그리고북한을포함한한반도신경제지도구축을위해서라도동북아슈퍼그리드를적극추진하여야한다. 특히북한과의전력연결과정에서북한의대규모인프라구축을통해북한을개방으로유도하고남북간의화해와협력의가능성을조성할수있다. 남-북-러전력계통을통한동북아슈퍼그리드가실현될경우, 한국은전력계통측면에서고립된섬상태를탈피할수있을뿐만아니라남북경제협력과남북관계를크게개선할수있을것이다. 한국은러시아의상대적으로저렴한전력수입을통해발전소건설을둘러싼사회적갈등도피할수있으며미세먼지감축과온실가스절감의환경적인해결책도찾을수있다. 러시아전력을 kwh당 0.05달러정도에수입하면한국은전력원가를 10~20% 정도낮게수입하게된다. 한국이주도하여동북아슈퍼그리드가현실화될경우공급신뢰도제고, 환경문제해소는물론이며한국이동북아다자간협력을선제적으로주도하는계기가될것이다. 러시아는한국에다전력수출을통해새로운성장동
력을찾을수있으며침체된극동경제발전의계기가될것이다. 남-북-러전력망연계는한-러간의전략적협력동반자관계에실질적내용을부여하는사업이될것이다. 유럽에서슈퍼그리드프로젝트가안정적으로추진되고있는것은무엇보다참여국정부의정책적의지가확고하고, 다양한국가간협력체계를통하여공급신뢰성을확보하였기때문이다. 슈퍼그리드는국가간정치적이슈가발생하여전력공급등이차질이발생하면에너지안보의문제가심각하게부각된다. 따라서슈퍼그리드구축을위한당사국간갈등해결을위한합리적인제도나협의체의등장은필수불가결하다. 슈퍼그리드는국가들간의단순한전력계통연계가아니라, 전력을손쉽게사고팔수있는시장을만드는것이다. 따라서하드웨어못지않게소프트웨어구축도중요하다. 국가간전력거래를위해장기선도계약과현물시장등다양한방식의전력거래시스템, 전력거래모델, 국제시세에연동된전력가격시스템, 전력요금결제와관련된금융시스템등새로운시장을형성하여야한다. EU가철강공동체에서시작하였듯이동북아국가들도슈퍼그리드구축을통해지역공동체로발전해나갈것이다.
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Abstract Comparative Study of Northeast Asian Super Grid Strategy Yoon Sung Hak In 2011, Chairman Son Masayoshi of SOFTBANK proposed Asia Super Grid, which promotes electricity linkage among Asian countries based on Mongolia s renewable energy sources. In 2014, China s Xi Jinping proposed the Global Energy Interconnection aiming to build a global power network. In 2016, Russian President Putin proposed the idea of the Asian Energy Ring, in which Russia supplies electricity. This paper is to compare the driving background and strategy of Northeast Asia Super Grid and to analyze the possibility of linking North Korea to South. In Japan, power shortage is the most important issue, while China is at the global level and Russia is promoting new markets through electricity exports. Unlike China and Japan, which exclude North Korea, Russia is also active in connecting power with North Korea. South Korea expects cooperation with Russia rather than China and Japan. When the Northeast Asian Super Grid is realized through the South-North-Russia power system, Korea can find an environmental solution to reduce microdust and greenhouse gas emissions without building power plants anymore. It will also help improve inter-korean economic cooperation and inter-korean relations in the long run. The issue of energy security comes to the fore when the super grid experiences political problems among nations and electricity supply disruptions occur. As the EU has begun its steel community, Asian countries are also likely to develop into local communities through the establishment of a super grid. Кey words: Asia Super Grid, Global Energy Interconnection, Asian Energy Ring, Super Smart Grid, HVDC, UHV * Professor, Institute of Russia-CIS Studies, Korea University.
윤성학윤성학은고려대학교노어노문학과, 연세대학교정치학과에서러시아지역경제를전공하였다. 박사학위논문은 러시아석유산업의구조조정연구 이다. 대우경제연구소, UzDaewoo Bank, 러시아 IMEMO 연구소, 대외경제정책연구소에서러시아CIS 경제를연구하였으며지금은고려대학고러시아 CIS 연구소에서러시아및중앙아시아경제를연구하고있다. 주요논문으로는 남북러가스관의경제적효과에관한연구, 중앙아시아진출외국기업의사회적공헌활동에관한연구 등이있으며주요저서로는 러시아비즈니스, 러시아에너지가대한민국을바꾼다 등이있다. Yoon Sung Hak He studied Economics in Russia at the Department of Russian Language and Literature, Korea University and the Department of Political Economics Science, Yonsei University. The doctoral dissertation is Restructuring of the Russian Oil Industry. Daewoo Economic Research Institute, UzDaewoo Bank, IMEMO Research Institute of Russia, Foreign Economic Policy Research Institute, Russia and CIS Research Institute of Russia and Central Asia. His major papers include A Study on the Economic Effects of the South and North Korean Gas Pipeline and A Study on the Social Contribution Activities of Foreign Companies in Central Asia. His most well-known book is entitled Russian Business. 논문투고일 : 2017. 9. 30 논문심사일 : 2017. 10. 23 ~ 2017. 11. 6 심사완료일 : 2017. 11. 8 논문심사일정