지정학적 위험과 전력 가격: 주요국 무탄소에너지 비중의 역할 분석(25-6-23)/이상림外.에너지경제연구원
<요 약>
1. 연구의 필요성 및 목적
연구의 필요성
○ 최근 러시아-우크라이나 전쟁과 중동 지역의 갈등이 장기화됨에 따라 전 세계 에너지 시장에서 천연가스 공급 및 가격 변동성이 심화되고 있음.
- 특히 2022년 천연가스 및 전력도매가격이 급등한 사례는 국제 지정학적 위 험이 국가 전력 시장에 미치는 파급효과가 상당함을 보여줌.
○ 이러한 상황에서 원자력 및 재생에너지 등 무탄소에너지가 지정학적 충격에 따른 전력도매가격 변동을 완화하는 데 실질적인 기여를 할 수 있는지 여부를 실증적으로 확인할 필요가 제기됨.
○ 본 연구는 주요 국가를 중심으로 지정학적 위험 증가가 전력 도매가격에 미치 는 영향을 분석하고, 무탄소 에너지 비중에 따라 그 영향이 어떻게 달라지는지 를 실증적으로 검토하는 것을 목표로 함.
- 첫째, 지정학적 위험이 전력도매가격 상승에 미치는 영향을 평가하되, 이러 한 영향이 재생에너지는 물론 원자력 발전을 포함한 무탄소 발전 비중에 의 해 급전순위 효과(merit order effect)를 통해 완화될 수 있는지 패널 모형 으로 분석
- 둘째, 패널 분석 결과를 바탕으로 상태 의존적 국소투영법(State-Dependent Local Projection) 모형을 적용하여, 지정학적 위험이 전력도매가격에 미치는 충격 반응이 무탄소 발전 비중에 따라 어떻게 달라지는지를 시각적으로 제시
2. 연구내용 및 주요 분석 결과
천연가스 시장 동향 및 전망
○ 본 연구에서는 우선 천연가스 시장이 전력도매가격에 미치는 직접적 영향 요 인을 검토하기 위하여 최근 가격 추이와 향후 전망을 살펴봄.
○ 2022년 사상 최고 수준에 달했던 천연가스 가격은 다소 안정화된 양상을 보이 고 있으나, 과거 평균 대비 여전히 높은 수준을 유지하고 있으며 변동성 또한 증가하는 추세임.
- 2025년 1월 1일부로 우크라이나를 통한 러시아산 파이프라인 가스 수송이 중단되었음에도, EU은 대체 공급원 확보, 가스 저장 용량 증대, LNG 수입 인프라 확충 등을 통해 단기적인 공급 위기를 비교적 안정적으로 관리하고 있음.
○ 2025년 천연가스 시장은 아시아를 중심으로 수요가 증가할 것으로 예상되나, 지정학적 이슈, EU의 가스 저장 재충전 수요, 일부 신규 LNG 프로젝트의 지 연 가능성 등으로 인해 수급 상황이 다소 타이트해질 가능성이 제기되고 있음.
○ 장기적으로는 미국과 카타르를 중심으로 신규 LNG 생산 능력이 확충될 것으로 예상되지만, 재생에너지 확산 속도, 천연가스 발전 수요, 프로젝트 일정 지연 등의 복합적 요인으로 정확한 수급 균형 시점에 대한 불확실성이 남아 있음.
주요국 무탄소 에너지 정책 동향
○ 국제 주요국의 무탄소 에너지 정책 및 에너지 안보 전략을 살펴본 결과, 각국 은 탄소중립과 에너지 안보 강화를 목표로 재생에너지 확대, 원전 활용, 수소 에너지 육성 등의 노력을 병행하고 있으나, 국가별 자원 구조와 경제, 사회, 정 치적 배경에 따라 구체적인 접근 방식이 상이함이 확인됨.
- 독일은 탈원전을 완료함과 동시에 풍력, 태양광 중심의 재생에너지 보급에 주력하며, 석탄 발전 역시 단계적으로 폐지하는 방향을 유지하고 있음.
천연 가스 발전과 LNG 인프라가 점진적으로 확대되면서 재생에너지의 간헐성을 보완하는 동시에, 탈원전 및 탈석탄 과정에서 안정적인 에너지 공급의 역할 을 수행하고 있음.
- 프랑스는 원자력 의존도를 유지하면서 신규 원전 건설과 노후 원전 정비에 투자하고, 여기에 재생에너지 비중을 조금씩 늘리는 전략을 추진 중임.
근 에는 LNG 수입 비중을 확대하여 에너지 안보와 탄소중립 목표를 모색하고 있음.
- 영국은 2035년 전력 부문 탈탄소화를 선언하고 해상풍력에 대한 대규모 투 자를 통해 재생에너지 비중 확대를 가속화하고 있음. 석탄 발전은 2024년 전면 중단을 목표로 삼고, 신규 원전 및 SMR 개발을 통해 기저 전원을 안정 적으로 확보하고자 계획하고 있음.
- 네덜란드는 풍력, 태양광 위주의 재생에너지 보급을 신속하게 추진하며, 그 로닝겐 가스전 폐쇄에 따른 공백은 LNG 터미널 증설 및 해외 수입 다변화 를 통해 보완하고 있음.
향후 석탄 발전을 2030년까지 전면 폐쇄하는 한편, 원전 2기 건설을 검토하여 전력 공급 안정을 도모하고 있음.
- 일본은 2025년 2월 기준 14기의 원자로가 재가동되면서 원자력 발전 비중 은 점진적으로 회복되는 상황이며 세계 3위 규모의 태양광 설비를 기반으로 재생에너지 확대를 추진하고 있음.
석탄 및 천연가스 발전 비중은 여전히 높 지만 탄소중립 달성을 위해 재생에너지 경매제도, 수소 및 암모니아 활용 등 다양한 정책 수단을 병행하는 중임.
지정학적 위험-전력도매가격 분석 결과
○ 본 연구에서는 패널 모형 및 State-Dependent Local Projection 모형을 적 용하여 지정학적 위험이 전력도매가격에 미치는 영향을 실증적으로 분석함.
○ 패널 모형 분석
- 지정학적 위험(Geopolitical Risk, GPR)이 유의미한 양(+)의 계수를 보여, 국제 정세 불안이 심화될수록 전력도매가격이 상승하는 경향이 확인됨.
- 전력 수요, 국내총생산(GDP), 유가 역시 전력도매가격을 유의하게 상승시키 는 요인으로 작용하며, 이는 기존 선행연구 결과와 일치함.
- 반면, 원자력·재생에너지·수력 발전 등 무탄소 발전 비중이 높은 국가는 급 전 순위 효과를 통해 전력도매가격이 하락하는 경향이 관찰됨.
○ State-Dependent Local Projection 모형 분석
- 무탄소 발전 비중을 전환 변수로 설정한 비선형 분석에서, 무탄소 발전 비중 이 높을수록 지정학적 위험 충격이 전력도매가격에 미치는 파급효과가 완화 되는 양상이 확인됨.
- 이는 원자력 및 재생에너지와 같은 무탄소에너지가 천연가스 및 석탄 등 화 석연료 기반 전원의 가격 변동성을 일부 흡수하거나 대체함으로써 전력도매 가격의 급격한 상승을 제어할 수 있음을 시사함.
3. 결론 및 정책 시사점
○ 본 연구는 계량경제학 모형을 활용하여 무탄소 에너지가 지정학적 요인에 따 른 전력 가격 변동성을 완화하는 데 유의미한 역할을 수행할 수 있음을 실증적 으로 분석하였다는 점에서 의의가 있음.
- 이러한 점을 고려할 때, 한국에서도 무탄소 에너지 정책을 체계적으로 추진 하며 목표 달성을 위한 종합적인 대응이 필요함.
○ 한국 정부는 제11차 전력수급기본계획에서 2030년까지 원자력 31.8%, 신재 생에너지 21.7%, 2038년까지 무탄소에너지 70% 확대 목표를 발표함.
이를 실현하기 위해서는 명확한 로드맵과 제도적 기반 마련, 기술적, 제도적 과제 해결을 위한 장기 전략이 필요함.
○ (원자력)
원자력 활용을 위해 안전성 강화 및 사회적 신뢰 확보가 필수적이며, 투명한 정보 공개와 지역사회 소통이 중요함.
- 소형모듈원자로(Small Modular Reactor, SMR)와 같은 차세대 원자력 기 술은 건설 및 설치 기간이 짧고 운전 유연성이 높아 재생에너지 확대에 따 른 변동성 전원을 보완할 수 있는 잠재력이 큼. 그러나 경제성과 안전성 검 증, 규제 체계 정비, 사회적 수용성 확보 등 상용화까지 해결해야 할 과제가 많음.
- 원자력 산업의 안정적 발전과 실질적인 기여를 위해서는 장기적인 정책 일 관성이 필수적이며, 장기 로드맵을 수립하고 이를 뒷받침할 수 있는 제도적 기반 마련이 요구됨. 요약 xii
○ (신재생에너지)
신재생에너지 확대를 위해 인허가 절차 간소화와 정책 개선이 시급하며, 민간 투자 활성화 및 시장 투명성 확보가 필요함.
- 최근 통과된 「해상풍력 보급 촉진 및 산업 육성에 관한 특별법」은 해상풍력 인허가 간소화와 통합적 관리를 위한 법적 근거를 마련함으로써 향후 해상 풍력 사업 확대에 탄력을 제공할 것으로 기대됨.
- 지역사회와 협력 및 신뢰 구축이 필수적이며, 시장 예측 가능성 제고 및 투 자 안정성 확보를 위한 거래 구조 및 지원책 마련이 필요함.
○ (천연가스)
천연가스 발전은 유연한 가동이 가능하여 전력 수급 조정에 핵심적 역할을 수행함.
한국은 세계 3위 LNG 수입국으로 천연가스 발전이 전체 발전 믹스의 1/4을 차지함.
- 2050 탄소중립 목표 달성을 위해 수소 혼소 및 탄소 포집 및 저장(Carbon Capture and Storage, CCS) 기술 상용화가 필수적이며, 정책적, 재정적 지원이 요구됨.
- LNG 직수입 제도는 가격 경쟁을 유도하지만, 위기 상황에서 공급 변동 발 생 시 예상보다 많은 물량을 긴급 조달해야 할 가능성이 있어 추가 비용이 발생하고 수급 조정이 원활하지 않을 수 있음.
안정적인 공급 체계를 유지하 기 위해 공급 주체 간 적절한 책임 분담과 조정이 이루어질 수 있는 제도적 장치 마련이 필요함.
○ (전력망)
신규 발전소 건설과 재생에너지 비중 확대에 따라 송·배전망의 강화 와 확충은 안정적인 전력 공급을 보장하는데 필수적으로 최근 에너지 안보의 개념은 전통적 화석연료 수급을 넘어 변동성이 큰 재생에너지의 안정적 연계 를 위한 전력망 강화와도 직결됨.
- 최근 통과된 「국가기간 전력망 확충 특별법」은 이러한 안보 수요를 제도적 으로 뒷받침할 것으로 기대됨.
- 한국은 전력망이 고립되어 있어 인접국과의 전력 교류가 어렵기 때문에 독 자적인 전력망 투자 및 계통 운영 전략이 필요하며 신규 발전소 건설과 재생 에너지 비중 확대에 대응할 수 있는 전력 안보 체계를 구축해야 함.
○ 지정학적 불확실성이 지속되는 상황에서는 에너지 시스템의 유연성과 회복탄 력성을 강화하는 것이 국가 안보와 경제적 안정성 측면에서 필수적임.
를 위 해 장기적이고 일관된 에너지 정책과 명확한 로드맵을 수립하여 투자자와 산 업계에 예측 가능성을 제공하는 한편, 원자력 안전성 확보, 재생에너지 시장 제도 개선, 천연가스 저탄소화 기술 도입, 전력망 강화 등 각 부문의 과제를 체계적으로 추진해야 함.
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