천연가스의 시대가 올까?

천연가스의 시대가 올까?

 

 문재인 정부는 "탈원전과 함께 미래 에너지 시대를 열겠다"며 임기 내에 노후한 석탄화력발전소 10기를 폐지하고 신재생에너지와 LNG를 발전시켜 깨끗하고 안전한 청정에너지 산업을 적극 육성할 것이라고 발표했다. 이렇게 석탄을 이용한 화력 발전과 원자력 중심이던 에너지 시장이 탈원전에 따라 에너지 환경이 급변하였고 청정에너지로의 에너지 패러다임 전환이 이루어질 경우 천연가스인 LNG 발전이 급성장할 것으로 보인다. 즉, LNG는 기존에도 친환경적인 에너지원으로 인식이 되어 왔지만 석탄화력발전이나 원자력 발전에 비해 단가가 높아 사용 비중이 높지 않았다. 하지만 지난 4월에는 유연탄 50.22원, LNG 79.25원으로 차이가 29.03원으로 좁혀져 가장 낮은 차이를 보였고, 문재인 정부가 환경비용부과 등의 정책을 펼치면 LNG의 단가 문제를 해결하여 사용 순위가 매우 상승될 수 있다고 분석하고 있다.

즉, 문재인 정부는 “탈원전, 친환경의 대체 에너지 정책” 모토의 6대 에너지 정책을 발표하였다.

1.     원전 폐기 등 탈원전

2.     석탄화력발전 시대의 막을 내리고 청정에너지인 LNG 발전 확대

3.     태양광, 해상풍력 등 신재생에너지 전력량을 2030년 20%로 확대

4.     4차 산업혁명에 대응하는 에너지 산업 생태계를 구축

5.     친환경 에너지 세계로 개편

6.     에너지다소비형 산업 구조를 저탄소 고효율형 구조로 전환

 

이러한 여섯 가지 정책 중 우리가 주목한 것은 2번째인 LNG 발전 확대이다.

 먼저, 많은 이슈를 일으켰던 탈원전에 대해서 보면 문재인 정부의 탈원전 선언 이후 많은 반발과 현실적으로 실현이 불가능할 것이라는 평가가 잇따르고 있다. 이처럼 탈원전 정책에 큰 반발이 일어나는 이유 중 하나가 바로 전력 공급량 부족이다.

 

 

 [그래프 1. 원자력 발전량 현황 및 전망]

출처: 한국전력 「전력통계속보」

 

 위의 그래프에 따르면 2016년 기준으로 원자력 발전량은 우리나라 전력 발전량의 37.5%를 차지하고 있다. 이런 상황에서 현재 문재인 정부는 노후화된 월성 1호기 폐쇄, 신규 건설 예정 원전 백지화, 완공 직전 원전 잠정 중단 등 탈원전 정책을 하나 둘 실행하고 있다. 물론 탈원전 정책은 좋은 면도 많지만 현실적으로 볼 때에 원자력 발전을 전면 폐지한다면 37.5%에 달하는 발전량을 어디서 충당시킬 것인가 하는 생각을 하기 마련이다. 이에 대한 문재인 정부의 대책이 바로 천연가스(LNG)이다. 갑자기 천연가스라니.. 생각할 수 있지만 지금 당장 대기중인 LNG 발전 규모가 원전 발전량을 넘어선 것으로 나타났고 이는 2011년 정전 사태 이후 민간 분야에서 LNG 발전 설비를 크게 늘렸지만, 전기 수요는 예상에 미치지 못했기 때문이다. 지난 12월 LNG 발전의 설비 규모는 전력 시장의 40.2% (7만 745GWh)를 차지했지만 실제 발전량은 22.4%(2만 9천 875GWh)에 머물고 있다. 당장 원자력 발전량을 천연가스로 대체하는 것이 그림의 떡은 아닌 셈이다. 즉, 천연가스 발전설비 가동률을 60%까지 유지한다는 문재인 정부의 정책이 현실적으로 가능해진다면 실제 발전량이 증가하여 우리나라의 전력 시장의 대부분을 차지할 수 있을 것이라고 생각한다.

 

천연가스?

 천연가스는 자연적으로 발생해 지하에 매장되어 있는 혼합기체로 직접 채취하거나, 기화시킨 기체 상태의 연료용 가스를 말하며 소비지까지 배관을 통하여 공급하는 가스인 PNG(Pipeline Natural Gas , 배관운송천연가스)와 천연가스를 -162°C로 냉각시켜 부피가 1/600으로 축소된 액화가스인 LNG(Ｌiquefied Natural Gas , 액화천연가스)와 200~250배로 압축하여 압력용기에 저장한 가스인 CNG(Compressed Natural Gas , 압축천연가스)로 구분할 수 있다．이러한 천연가스는 채굴 및 액화가 이루어져 우리에게 도달하게 되고 산업 현장의 수많은 발전소, 공장, 자동차, 가정에 필요한 소중한 자원이 되어준다．

[그림 1. 천연가스가 우리에게 오는 과정 ]

출처: 한국가스안전공사

 

천연가스 장단점

장점

①적은 공해물질

 질량이 가벼울 뿐만 아니라 연소 과정에서 유해물을 거의 발생시키지 않으며 가솔린이나 경유보다 CO₂ 방출량이 적다. 휘발유의 한 성분인 옥테인과 프로페인, 그리고 천연가스의 주성분인 메테인을 비교해 보면 옥테인은 3.72kcal의 에너지를 생성할 때 1g의 CO₂를 발생시킨다. 반면 프로페인은 4.02kcal, 메테인은 4.84kcal를 얻을 때 1g의 CO₂를 발생시키기 때문에 동일한 에너지를 얻을 때 옥테인, 프로페인, 메테인 순으로 CO₂를 발생시킨다고 할 수 있겠다.

②연료 효율

 기체 상태의 천연가스 자체는 부피가 커서 충전과 운반, 보관이 어려웠으나 이를 냉각시켜 액화하는 기술이 개발되며 에너지원으로 이용되기 시작했다. 천연가스를 액화함으로써 약 6백분의 1의 체적으로 줄어들지만 같은 발열량을 낼 수 있어 연료 효율이 좋다.

③일산화탄소 중독 방지

 LNG를 연료로 이용하는 도시가스는 가벼운 메탄이 주 성분이기 때문에 일산화탄소가 없어 일산화탄소 중독과 같은 문제가 생길 수 없다.

④발전 가능 규모

 LNG의 발전 가능 규모는 원자력 발전의 거래량(발전량)을 넘어섰다. 2011년 순환 정전 사태 이후 정부의 독려와 함께 민간 분야가 LNG 발전 설비를 크게 늘리게 되었다. 지난해 12월 LNG발전 예비력은 1만2천346GWh로 같은 기간 원전 발전량 1만2천22GWh보다 324GWh나 많은 수준이다.

 

단점

　  ①버스나 자동차의 연료로 이용하는 데에 한계가 있다.

 버스나 자동차에서 LNG를 안전하게 이용하려면 초저온 탱크를 달아야 한다. 이 탱크는 소형화하는 것도 어려울뿐더러 비용도 비싸기 때문에 주로 크기가 크고 운행거리가 긴 시외버스나 대형화물차의 연료로 연구되고 있다. 

②매장량의 한계

천연가스 또한 화석연료, 즉 석유 채굴 시에 나오는 부생물로 얻어지는 것이므로 매장량의 한계가 있다.

③공해 물질

가솔린이나 경유 등에 비해 공해 물질을 적게 배출한다는 것이지 완전 무공해 에너지는 아니므로 클린에너지라 할 수는 없다.

④우리나라의 전력시장 구조

 LNG의 발전 가능 규모는 이미 원자력 발전의 거래량(발전량)을 넘어섰다. 전력거래소 전력통계정보시스템에　따르면 전기 생산이 가능하다고 전력거래소 입찰에 참여했으나 정작 전기를 생산하지 못한 채 대기 중인 LNG　발전 규모(예비력)가 지난해 12월부터 원전 발전량을 초과한 것으로 드러났다. 이의 원인은 우리나라의 전력시장 구조로 볼 수 있다. 우리나라 전력시장의 경우 입찰에 참여한 발전기 중에서 연료비가 싼 것부터 가동되는 구조로 운영되기 때문이다. 그래서 상대적으로 연료비가 싼 석탄, 원전은 입찰 양의 100% 가까이 가동되고 있다.

 

 

천연가스(LNG) 수급에 대한 의견

GOOD

－　우리나라는 재생가능에너지를 안정적으로 전력을 공급할 수 있는 시설이 미비하고 단속적이고 간헐적으로 전력을 생산하기 때문에 백업 전원이 필요하다. 즉, 부하 조절이 가능한 LNG발전이 백업 전원으로 연동된다면 기저 전원으로 충분히 역할을 할 수 있고 현재로서는 LNG 발전이 백업 전원의 역할로서 유일한 대안이라고 볼 수 있다.

－　천연가스는 공기보다 가벼워 누출시에도 쉽게 날아가 폭발 위험이 적은 안전한 에너지이고 액화 과정에서 황, 질소 등이 제거되어 연소시 공해물질을 거의 발생하지 않는 무공해 연료이며 별도 수송 수단이나 저장 공간이 필요 없고 타 연료에 비해 열효율이 높아 다양하게 이용할 수 있다.

☞ 깨끗한 + 편리한 + 안전한 + 안정적인 + 경제적인 에너지

 

　　BAD

－　현재 국제 유가가 낮아 LNG 장기 계약에 유리한 조건이고 한국은 정부가 민간 기업이나 발전 공기업 할 것 없이 LNG 직수입을 할 수 있도록 시장을 개방한 상황이므로 민간 기업이 LNG 발전소를 보다 더 소유하게 된다면 에너지전환 비용은 재벌 기업들에게 잠식되고 말 것이라는 분석이다.

－　우리나라의 에너지 공기업은 불균형하게 발전해 왔으며 그 예로 한국수력원자력은 원자력만, 남동발전은 석탄만, 남부발전은 LNG만 압도적으로 비중이 크고 이로 인해 향후 노후 발전이 폐쇄될 경우 불균등 발전은 보다 심화하여 고용불안이 확산될 것이라는 지적이 있어 에너지 공기업의 공적 재편 및 분권화가 반드시 필요하다고 보고 있다.