한국형 차세대 전력망 구축 착수…전남 무안공항·에너지공대 시범 도입

[세종=뉴스핌] 최영수 선임기자 = 정부가 이른바 '한국형 차세대 전력망' 구축에 본격 나선다.

차세대 전력망(마이크로그리드)은 재생에너지를 바탕으로 한 배전망을 확대해 전력수요량과 발전량을 원격으로 조절하는 시스템을 말한다.

우선 재생에너지가 풍부한 전남지역에서 시범적으로 실증사업을 실시할 방침이다. 구체적으로 무안공항과 에너지공대, 농공산업단지, 군부대 등 중소 규모의 전력 수요처를 대상으로 추진된다.

◆ 지역단위 배전망 강화…전력망 효율성 제고

산업통상자원부(장관 김정관)는 '한국형 차세대 전력망' 구축으로 전력망 전환에 착수한다고 31일 밝혔다.

이는 재생에너지 확대로 세계 각국이 전력망 투자에 과감히 나서고 있는 상황에서 신시장을 선도하겠다는 포석이다.

국제에너지기구(IEA)는 글로벌 재생에너지 시장 확대와 전력망 슈퍼사이클이 도래할 것으로 전망하고 있다. 지난 2024년 기준 재생에너지 투자액은 7600억달러, 전력망 투자는 3880억달러, 전력저장은 570억달러 규모로 집계됐다.

'에너지 고속도로'가 전국 계통에 필요한 송전망을 구축하는 것이라면, 차세대 전력망은 지역 단위의 촘촘한 소규모 전력망을 배전망에 구축하는 것이다.

'차세대 전력망(마이크로그리드)'은 분산에너지와 운영시스템(플랫폼)으로 구성된다. 전력 수요량과 발전량을 실시간으로 모니터링하고, 통신으로 수요량과 발전량을 원격으로 조절하는 시스템이다(그림 참고).

'한국형 차세대 전력망' 개념도 [자료=산업통상자원부] 2025.07.31 [email protected]

기존 전력망은 송전망에 연결된 대형 발전기의 전력이 전국 수요처로 전달되는 발전→송전→배전의 단방향 계통이다.

반면 차세대 전력망은 배전망에 주로 연결된 태양광 등 재생에너지 발전이 배전망을 타고 수요처로 보내지고 남는 전기는 송전망으로 다시 전송되는 양방향 계통이다.

차세대 전력망은 마이크로그리드를 통해 그리드 안에서 재생에너지를 효율적으로 관리해 전체 전력망의 안정적 운영에도 도움이 된다.

또한 AI 기술을 활용하면 재생에너지 발전량과 전력수요를 정확히 예측할 수 있고, 망에 여유가 있을 때 더 많은 재생에너지를 활용할 수 있어 재생에너지 출력제어를 낮추고 전력망을 효율적으로 관리할 수 있다.

산업부 관계자는 "재생에너지 발전 비중이 늘면서 전력산업도 변화하고 있다"면서 "재생에너지로 인해 다이나믹한 수급패턴이 형성되고, 변화하는 수급 패턴을 기반으로 전력 신산업 비즈니스가 새롭게 등장하고 있다"고 설명했다.

◆ 균형 잡힌 전력수급 확보…수출산업으로 육성

정부는 한국형 차세대 전력망 구축을 통해 균형 잡힌 전력수급을 확보하고, 나아가 수출산업으로 육성하겠다는 목표다.

구체적으로 ▲변동성 자원인 재생에너지에 적합한 전력시스템 구축 ▲지산지소를 통해 지역별 전력수급의 균형 도모 ▲전 세계적인 전력망 현대화 추세를 기회로 활용해 차세대 전력망 산업을 수출산업으로 육성할 방침이다.

또한 마이크로그리드 인프라 구축을 확대하면서 분산 에너지가 안정적으로 통합-관리-거래되도록 전력시장 제도 개편을 병행함으로써 차세대 전력망 산업을 빠르게 성장·발전시켜 나갈 계획이다.

이를 위해 우선 차세대 전력망을 지역에서 실증한 후 전국으로 확대할 예정이다. 다양한 마이크로그리드 실증과 대규모 ESS 보급으로 태양광 잉여전력을 최대한 이용하면서 계통문제까지 해소할 수 있는 적합한 지역을 우선 선정할 예정이다.

지난해 6월부터 제주에서 운영하고 있는 재생에너지 입찰시장 등 전력시장 혁신모델을 후보 지역에 적용하고 일정 기간 실증을 거친 후 전국적으로 확대할 계획이다.

산업부 관계자는 "차세대 전력망 산업은 대대적인 국내 실증으로 트랙 레코드를 쌓으며 보완 과정을 거쳐 새로운 수출산업으로 성장할 가능성이 크다"면서 "전력 신산업 스타트업 등 다양한 혁신형 비즈니스 모델이 창출될 것"으로 기대했다.

전남 해남 구성지구 솔라시도 태양광발전소 부지 전경 [사진=한양]

◆ 전남지역 산업단지·공항·대학 등 시범 도입

정부는 일단 전남지역에서 차세대 전력망 실증사업을 우선 추진할 계획이다.

전남지역은 국내 최대 재생에너지 자원을 보유하고 있으나 계통 한계로 출력제어가 빈번하게 발생하는 애로가 있기 때문이다.

또 차세대 전력망 관련 연구기관(에너지공대‧GIST 등) 및 공기업(한전‧전력거래소) 등이 밀집해 혁신역량을 보유하고 있으며, 지역 주력사업(철강, 화학, 조선 등)과 연계한 대규모 실증에 유리한 여건을 보유하고 있다는 점도 감안했다.

정부는 우선 차세대 전력망 실증이 유망한 광역 단위 지역을 분산에너지 특화지역으로 지정해 전기사업법과 전력시장에 대한 규제특례를 과감하게 적용할 계획이다.

이를 통해 전력 신산업 비즈니스를 활성화하고, 지역 발전사와 수요기업 간 전력 직접거래를 허용하여 다양한 전기요금제의 출현을 유도해 나갈 방침이다.

또한 지능형 전력망 시스템, 장주기 ESS 개발, 마이크로그리드 기술개발 등 차세대 전력망 핵심 기술개발 사업도 신설된다. 국가 R&D 투자를 통해 차세대 전력망 기술개발 속도를 높여 글로벌 시장 선도를 위한 경쟁력을 빠르게 키워나갈 예정이다.

더불어 산업단지와 대학캠퍼스, 공항, 군부대 등에 맞춤형 마이크로그리드를 구축하고 다양한 마이크로그리드 기술을 폭넓게 실증할 예정이다.

예를 들면, 철강업종이 주력산업인 산단에 재생에너지 단지를 조성하고 잉여전력으로 그린수소를 생산해 수소환원제철 등 탈탄소 공정에 활용할 계획이다. 석유화학 업종이 많은 산단은 공장 유휴 지붕에 태양광을 구축하고 태양광 잉여전력을 열로 변환하거나 공정 폐열을 활용한 전력 생산을 실증할 계획이다.

안산시 시화호 공유수면에 설치된 송전선로 모습. [사진=안산시] 2020.02.17 [email protected]

그밖에 한국에너지공대는 에너지 기업, 연구기관, 스타트업이 협업하는 오픈 캠퍼스로 운영하며, 에너지공대-광주과기원-전남대는 공동연구, 연구장비 공동 활용, 기술 창업 협력을 통해 에너지신산업 창업 인큐베이팅의 산실로 거듭난다.

유럽에서 마을 협동조합이 마이크로그리드를 공동 설치하고 지역발전에 활용하는 것처럼, 주민참여형 재생에너지 보급과 이익공유 시스템 마련으로 에너지취약지역 마을을 'RE100 마을'로 전환하는 사례도 다수 출현할 것으로 기대된다.

정부는 산업부 이호현 2차관을 단장으로 '차세대 전력망 추진단'을 구성해 로드맵과 세부 추진방안을 마련할 계획이다. 관계부처와 지자체, 유관기관, 외부전문가 등이 참여하는 산‧학‧연‧관 협력체로 추진된다.

산업부 관계자는 "차세대 전력망 구축은 다양한 산업‧분야를 망라하고, 전력시장 제도 개편의 국가적 과제를 담고 있는 만큼, 정부와 민간의 긴밀한 협력추진 체계가 필요하다"고 설명했다.

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