1. 연구의 필요성 및 목적

■ 연구의 필요성

○ 우리나라 전력 공급 여건의 변화에 가장 큰 영향을 미치고 있는 현상은 태양광으로 대표되는 변동성 재생에너지 발전원의 폭발적인 보급임

- 변동성 재생에너지 발전원의 보급은 탄소중립 사회로의 이행이라는 국내외적 요구에 따라 정책적으로 추진되었음

- 간헐성은 익히 잘 알려진 변동성 재생에너지 발전원의 특성으로, 이 때문에 해당 발전원에서 생산되는 전력량은 시간과 날씨에 따라 크게 변동함

- 전원믹스에서 변동성 재생에너지 발전원의 비중이 점차 늘어나면서, 이 변동성은 전력망의 안정적인 운영에 있어서 장애가 되고 있음

○ 국내 전력 수요의 양상에도 변화가 감지되고 있음

- 우리나라의 전기 소비는 지난 20여 년간 지속해서 증가하였고, 현재는 전 세계적으로도 높은 수준을 기록하고 있음

- 데이터센터의 확대, 전기화와 같은 요인으로 인해서 우리나라의 전력 수요는 앞으로도 크게 증가할 것으로 전망됨

- 기후변화 역시도 전력 수요의 크기 및 변동성 증가를 유도하고 있음

○ 이와 같은 전력 수급상의 여건 변화로 인해서, 안정적으로 전력의 수요와 공급을 유지하는 일, 이른바 “전력 안보”에 대한 정책적 관심이 높아지고 있음

- 전력 안보에 대한 우려는 우리와 비슷한 변화를 겪고 있는 많은 해외 국가들에서도 관찰되고 있음

- 이와 같은 전력 안보에 관한 높은 관심으로 인해 이에 대한 다양한 논의가 진행되어 옴

○ 그러나 지금까지의 전력 안보에 대한 논의는 두 가지 점에서 한계점을 보임

- 첫 번째로, 이 문제에 접근하는 시각이 일치하지 않아서, 서로 다른 대상과 범주에서 전력 안보에 대한 논의가 진행되는 문제가 있음

- 두 번째로, 전력 안보에 대한 체계적이고 종합적인 분석을 가능케 하는 이론적 기반이 마련되지 않았기 때문에, 미시적인 차원에서 논의를 진행하는 데 어려움이 있음

■ 연구의 목적 및 방향성

○ 본 연구는 전력 안보의 확보 방안을 제시하는 것을 핵심적인 목표로 함

- 본 연구에서는 광범위하고 복합적인 개념인 전력 안보 그 자체를 대상으로 하여 그것의 확보 방안을 모색하거나 거시적인 전략을 수립하는 기존의 연구 방식을 택하지 않음

- 대신에 본 연구에서는 전력 시스템의 구축 또는 운영과 관련한 세부적인 이슈의 해결이 전력 안보의 향상으로 이어질 수 있다는 견지에서, 이슈의 발굴 및 분류, 현황 및 문제점 파악을 통한 개선 방안 도출이라는 미시적/상향식(Bottom-up) 연구 방식을 취함

○ 이와 같은 목적과 방향성 아래에서, 이 연구는 크게 세 부분으로 구성됨

- 전력 안보에 대한 공통의 이해 마련을 위한 전력 안보 개념에 대한 명확화 및 구체화 작업

- 전력 안보에 대한 미시적인 차원에서의 체계적인 분석을 위한 평가 프레임워크를 구축

- 전력 안보 평가 프레임워크를 활용한 전력 안보의 강화 방안 도출

2. 연구 내용

■ 전력 안보의 개념적 명확화 및 구체화

○ 본 연구에서는 전력 안보의 정의와 구성요소를 설정하기에 앞서서, 해외 주요 3개국(미국, 일본, 독일) 및 우리나라의 에너지 안보 현황을 살펴봄

- 경제통상, 위험 관리, 지정학의 세 가지 차원에서 여러 국가의 에너지 안보 현황을 검토한 내용은 이들 국가가 당면한 에너지 안보 이슈의 상당 부분이 전력 수급의 맥락에서 기존의 양상이 변화하는 것에 해당함을 보여줌

- 이뿐만 아니라, 그 검토 내용은 에너지 안보와 관련한 분석을 진행할 때 사용해 온 틀을 가지고는 전력 안보에 대한 제대로 된 분석을 진행하기에 충분치 않다는 점을 시사함

○ 본 연구에서는 전력 안보를 외부 조건의 변화에 대한 사전적 예측, 적절한 대응 및 적응의 과정까지를 포괄하는 동태적인 개념으로 규정함

- 우선, 전력 안보를 “전력 수요를 지속적이고 안정적으로 충족시키기 위하여, 전력 시스템에 대한 실제 또는 예상되는 부정적인 상황을 예측하고, 이에 대해 준비 및 계획하며, 부정적인 상황이 발생하면 이를 완화하고 이로부터 빠르게 회복하며, 더 나아가 적응하는 역량”으로 정의함

- 그리고 전력 안보를 자원 적정성, 운영 안전성, 기후 복원력, 그리고 사이버복원력의 네 가지 구성요소의 총합으로 설정함

■ 전력 안보 평가 프레임워크 구축

○ 본 연구에서는 두 가지 필요성에 따라서 전력 안보 평가 프레임워크를 구축함

- 전력 안보를 일정한 기준에 따라서 분해해서 세부적으로 살펴볼 수 있도록 해주는 명확한 체계의 필요성

- 전력 시스템의 구축 또는 운영에 관한 특정 이슈와 전력 안보를 이어주는 매개체의 필요성

○ 본 연구가 제안하는 전력 안보 평가 프레임워크는 통합성, 지속가능성, 투명성, 그리고 미래 지향성이라는 네 가지 기본원칙에 부합하도록 설계됨

- 이렇게 구축된 평가 프레임워크의 LV1(Level-1) 항목은 측정 지표, 데이터, 방법론, 기반 구축, 운영관리를 포함하며, 전력 안보의 4대 구성요소에 일률적으로 적용됨

- 이 평가 프레임워크에서 개별 LV2(Level-2) 항목은 하나의 LV1 항목에 해당하는 구체적인 이슈를 의미하며, 이 LV2 항목에 대해서 현황, 문제점, 개선 방향성을 파악하게 됨

- 이 평가 프레임워크는 개별 이슈와 관련한 현황을 파악하고 분석을 진행하는 데 유용하며, 여러 이슈를 함께 살펴볼 때 전력 안보의 개별 구성요소, 더 나아가 전력 안보를 전체적으로 조망할 수 있음

■ 우리나라 전력 안보 현황 파악 및 분석

○ 전력 안보의 자원 적정성, 운영 안정성, 기후 복원력, 그리고 사이버 복원력 측면에서의 현황과 분석 내용은 아래의 <표 요약-1>에서 <표 요약-4>까지로 정리될 수 있음

3. 결론

■ 한계점 및 후속 연구 제언

○ 본 연구에서 전력 안보 평가 프레임워크를 활용하여 도출한 개별 이슈에 대한 개선 방향성은 세밀한 전력 안보 확보 방안의 도출을 위해서 요구되는 연구의 발굴과 그것의 방향성을 제시하는 선에서 그침

- 더 구체적이고 실용적인 전력 안보 확보 방안을 도출하기 위해서는 개별 이슈에 대한 보다 철저한 연구가 진행되어야 함

○ 그리고 본 연구에서는 전력 안보를 정량적으로 평가할 수 있는 기준을 제시하지는 않았음

- 추후 후속 연구에서 전력 안보 평가 프레임워크를 이용하여 평가한 내용으로부터 현재의 전력 안보 수준을 정량화·수치화하는 방법론의 개발이 가능할 것으로 기대함

요약 vii

제1장 서론 1

1. 연구 배경 1

2. 연구 필요성 3

3. 연구 목적 및 내용 4

제2장 에너지 안보와 전력 안보 7

1. 에너지 안보 7

1.1. 에너지 안보의 이해 8

1.2. 국내외 에너지 안보 현황 분석 13

1.3. 에너지 안보와 전력 안보 26

2. 전력 안보 31

2.1. 전력 안보에 관한 기존 논의 31

2.2. 전력 안보 개념의 구체화 34

제3장 전력 안보 평가 프레임워크 41

1. 전력 안보 평가 프레임워크의 필요성 41

2. 전력 안보 평가 프레임워크 구축 43

2.1. 전력 안보 평가 프레임워크 설계를 위한 기본원칙 43

2.2. 전력 안보 평가 프레임워크 수립 45

제4장 국내 전력 안보 현황 파악 및 분석 49

1. 자원 적정성 현황 파악 및 분석 50

1.1. 자원 적정성 확보 체계 50

1.2. 자원 적정성 국내 현황 파악 및 분석 51

2. 운영 안정성 현황 파악 및 분석 72

2.1. 운영 안정성 확보 체계 72

2.2. 운영 안정성 국내 현황 파악 및 분석 73

3. 기후 복원력 현황 파악 및 분석 82

3.1. 기후 복원력과 전력 수급 82

3.2. 기후 복원력 국내 현황 파악 및 분석 88

4. 사이버 복원력 현황 분석 91

4.1. 사이버 복원력과 전력 수급 91

4.2. 사이버 복원력 국내 현황 파악 및 분석 98

제5장 결론 105

1. 주요 연구 내용 요약 105

2. 한계점 및 후속 연구 제언 106

참고문헌 109