에너지 전환이 본격화된 오늘날, 기저발전(원자력·화력)과 신재생에너지(태양광·풍력 등)의 조화로운 공존 여부는 각국 전력정책의 핵심 의제로 부상하고 있습니다. 기존의 기저발전은 안정성과 경제성을 바탕으로 전력망의 기반을 담당해왔으며, 신재생에너지는 탄소중립과 지속가능성을 위한 대안으로 급부상하고 있습니다. 하지만 신재생에너지는 출력 변동성과 간헐성, 저장 기술의 미성숙이라는 한계가 존재하며, 반대로 기저발전은 환경 문제 및 유연성 부족의 한계를 안고 있습니다. 이에 따라 에너지 믹스의 미래는 '제거'가 아닌 '조화'에 방점이 찍히고 있으며, 기술·정책·시장 설계를 통해 양자의 역할을 조정해나가는 전략이 필요합니다. 본문에서는 이러한 흐름 속에서 에너지 믹스의 재편 가능성과 공존의 조건을 전문가의 시선으로 자세히 살펴봅니다.
왜 ‘기저발전 vs 재생에너지’가 아닌 ‘기저발전 + 재생에너지’인가?
전 세계적으로 기후위기 대응과 에너지 안보를 위한 에너지 전환이 가속화되면서, 신재생에너지의 확대는 선택이 아닌 필수가 되었습니다. 태양광, 풍력, 수력, 바이오매스 등 다양한 재생에너지원이 도입되고 있으며, 일부 국가는 전체 발전량 중 50% 이상을 재생에너지로 충당하고 있기도 합니다. 이러한 변화 속에서 기존 기저발전(특히 석탄화력과 원자력)의 역할에 대한 논쟁이 거세지고 있습니다. 기저발전은 안정적이고 예측 가능한 전력을 공급한다는 장점이 있지만, 환경오염과 탄소배출, 폐기물 처리 문제 등에서 비판의 대상이 되어왔습니다.
반면 재생에너지는 청정하고 지속가능한 에너지원으로 각광받고 있지만, 출력의 불안정성, 계통 연계의 어려움, 저장 문제 등으로 인해 아직까지는 단독으로 전력망을 안정적으로 운영하기에는 한계가 있습니다. 이러한 현실을 감안할 때, 단순히 기저발전을 축소하거나 제거하는 것이 능사가 아닙니다. 오히려 기존 발전원과 신재생에너지 간의 상호보완 구조를 바탕으로 한 새로운 에너지 믹스 전략이 필요합니다. 즉, 경쟁이 아닌 공존의 관점에서 접근해야 한다는 것이 전문가들의 공통된 의견입니다. 이러한 배경 속에서 '기저발전과 재생에너지의 조화'라는 개념이 부상하고 있습니다. 이는 각 에너지원의 특성과 장단점을 정밀하게 분석하고, 기술·경제·환경적 조건을 고려한 최적의 조합을 설계하는 것을 의미합니다. 단기적으로는 안정성과 경제성을 유지하면서, 중장기적으로는 지속가능성과 탈탄소화를 실현할 수 있는 전략적 접근이 필요한 시점입니다. 따라서 미래 에너지 정책은 이분법적 사고를 넘어선 복합적, 다층적 설계가 요구됩니다.
조화로운 에너지 믹스를 위한 세 가지 조건
첫째, 역할의 재정의가 필요합니다. 과거에는 기저발전이 전체 전력의 중심축이었고, 신재생에너지는 보조적 역할에 머물렀습니다. 그러나 이제는 에너지원의 구조가 다양화되고, 기술이 발전하면서 이 역할 분담에도 변화가 생기고 있습니다. 예컨대, 기저발전은 필수 출력을 최소화하고 '가변성 대응' 중심으로 재조정될 수 있으며, 신재생에너지는 스마트 계통과 저장장치와의 연계를 통해 '주력 전원'으로의 전환이 가능합니다. 이를 위해서는 발전 계획 및 계통 운영 방식을 전면적으로 재설계해야 합니다. 둘째, 유연성 확대입니다. 재생에너지는 출력이 일정하지 않기 때문에, 이에 대응할 수 있는 빠른 전력 조절 수단이 필요합니다. 여기에는 양수 발전, 가스 터빈, 배터리 저장장치(ESS), 수소 연료전지 등이 활용될 수 있으며, 기저발전도 출력 조절이 가능한 유연한 형태로 변화해야 합니다. 이를 통해 신재생에너지의 간헐성을 보완하고, 전력망의 안정성을 확보할 수 있습니다. 특히 원자력의 경우, 기존에는 상시출력을 전제로 운영되었지만, 최근에는 출력 조절이 가능한 소형모듈원자로(SMR) 개발도 활발히 진행되고 있습니다. 셋째, 시장 및 제도 설계의 정교화가 필요합니다. 에너지 믹스를 효율적으로 운영하려면, 발전원 간의 특성과 비용 구조를 반영한 정교한 전력시장 체계가 뒷받침되어야 합니다. 예를 들어, 발전소가 전력을 얼마나 예측 가능하게 공급할 수 있는지를 평가하는 '용량 시장(capacity market)', '보조서비스 시장', '탄소배출권 거래제' 등이 그러한 사례입니다. 이를 통해 각 발전원의 가치를 정당하게 평가하고, 투자 유인을 제공할 수 있어야 합니다. 또한 송전 인프라 확충, 지역 분산형 발전 확대, 수요 반응(DR) 기술 도입 등도 병행되어야 조화로운 에너지 믹스가 현실화될 수 있습니다. 이 과정에서 정책의 일관성과 시민 사회의 수용성도 매우 중요한 요소로 작용합니다. 결국 기술, 제도, 인프라, 사회적 합의가 함께 작동해야만 기저발전과 재생에너지의 조화로운 공존이 가능해집니다.
미래 에너지 믹스의 핵심은 ‘균형’과 ‘전환의 속도 조절’
에너지 믹스란 단순히 여러 전원 비율을 나열한 수치의 문제가 아닙니다. 그것은 각 전원의 물리적 특성, 환경 영향, 비용, 사회적 수용성 등을 종합적으로 고려한 에너지 체계 설계의 문제입니다. 기저발전과 재생에너지는 각기 다른 강점과 약점을 지닌 전원이며, 이를 균형 있게 조합하는 것이야말로 안정성과 지속가능성을 동시에 확보할 수 있는 전략입니다. 특히 단기적인 전력 수급 안정과 장기적인 탈탄소화라는 두 목표를 달성하기 위해서는 기저발전의 점진적 전환과 신재생에너지의 급격한 확대를 조율할 수 있는 ‘속도 조절’이 매우 중요합니다. 너무 빠른 전환은 전력계 불안정과 전기요금 상승을 불러올 수 있으며, 지나치게 느린 대응은 기후위기 대응 실패로 이어질 수 있습니다. 따라서 중장기적 로드맵을 기반으로 한 전략적 접근이 필요합니다.
이와 함께 기술 혁신과 제도 개편, 인프라 확충이 병행되어야 합니다. 예컨대 소형모듈원자로(SMR), 장주기 ESS, 수소 연계 기술, 스마트그리드, 분산형 에너지 시스템 등은 이러한 전환을 지원할 수 있는 핵심 기술입니다. 정책적으로는 지역 에너지 자립, 재생에너지 인센티브, 탄소세 강화 등도 중요한 수단이 될 수 있습니다. 결론적으로 기저발전과 신재생에너지는 대립하는 개념이 아니라, 상호보완적으로 작용할 수 있는 에너지원입니다. 우리가 맞이할 미래의 에너지 체계는 이 둘을 적절히 조화시키고, 변화의 속도를 조절하며, 지속가능성과 안정성을 동시에 고려하는 ‘균형의 예술’ 위에 세워져야 합니다.