[우크라이나] 우크라이나 전력 시장과 전력 인프라 피해 현황

우크라이나 총 발전 설비 용량, 전쟁 전 2만4천MW 에서 전쟁 후 1만1천500 MW 로 감소

전력 인프라 손상으로 330kV과 750kV 초고압 변압기 가장 시급하게 필요

전쟁 전 우크라이나 전력 시장 개요

우크라이나 전력은 원자력 발전소, 화력 발전소, 열병합 발전소 등을 통해서 생산·공급되고 있다. 2021년 기준 우크라이나에는 원자력 발전소 15기가 있으며 전체 전력 생산의 55%를 차지하고 있다. 화력 발전소와 열병합 발전소가 전체 전력 생산의 29%를 차지하고 있고 그 외 풍력, 태양광 및 수력 발전을 통해 전력이 생산되고 있었다.

원자력 발전소 외 다른 발전소 개수는 러시아 점령 지역과 전쟁 피해로 인해 자료마다 조금씩 다르나 화력 발전소는 약 15개, 열 병합 발전소 약 35개, 수력 발전소 11개 있는 것으로 확인된다. 그중 소련 해체 후 건설된 것은 화력 발전소 1개, 열 병합 발전소 3개, 수력 발전소 2개 정도인 것으로 확인된다.

풍력 발전소는 2021년 말 기준 34개가 있었으며 풍력 발전의 85%가 남부, 남동부 지역 흑해와 아조프해 연안에 위치해 있다. 태양광 발전소는 매년 그 숫자가 늘어나고 있는데 2021년 기준 약 4만5천 개로 파악되며 60%가 남부, 남동부 지역에 위치해 있다.

에너지원별 전력생산량 비중을 보면, 원자력 55.1%, 천연가스·석탄 29.3%, 수력 6.7%, 신재생 8.0% 순이다. 즉, 원자력 발전소와 석탄·천연가스 생산지를 확보하면, 우크라이나 에너지 산업을 장악했다고 봐도 무방하다.

<최근 5년 우크라이나 전력 생산량 동향>

[자료: 우크라이나 에너지부]

우크라이나 원자력 발전소에 대해 자세히 살펴보면, 총 15기가 운영되고 있다. 이 중 6기는 Zaporizhzhya 지역에 위치해 있고, 4기는 Rivne지역, 3기는 Mykolaiv지역, 2기는 Khmelnytsky 지역에 위치해 있다.

전력 생산의 절반 이상을 차지하는 원자력 발전소를 살펴보면 아래와 같다. 그중 Zaporizhzhya 원자력 발전소는 유럽 최대의 원자력 발전소로 우크라이나의 전력의 20~25%를 생산하고 있다.

<우크라이나 원자력 발전소 목록>

[자료: Energoatom]

천연가스 생산 비중을 보면, △ 하르키우州 41% △ 수미州 2% △ 루간스크州 1% 등으로 동쪽, 러시아와 근접해 있는 지역에서 대략 50%를 차지하고 있다. 특히, 천연가스 생산의 95% 가까이 동부와 남부에서 이루어지는 점을 감안하면, 항상 러시아의 공격에 노출되어 있어 이로 인해 우크라이나의 에너지 자립은 크게 영향을 받을 수 있다.

석탄 생산을 보면, 도네츠크주가 최대 산지이다. 러시아와 인접한 동부지역에 석탄 매장이 집중되어 있고, 여기서 생산되는 석탄을 전력 생산과 철강 생산에 활용하고 있다. 주요 제철소 또한 동남부 해안 지역에 집중되어 있다.

전쟁 후 전력 인프라 피해 현황

러시아 침공이 시작된 지 벌써 10개월째가 되어 간다.  러시아가 이 기간 동안 전력 인프라 시설을 공격한 경우를 살펴보면,  처음으로 3월 4일 Zaporizhzhya 원자력 발전소를 공격/점령한 것을 꼽을 수 있다.  Zaporizhzhya 원자력 발전소는 러시아의 공격으로 6기 중 4기만 전력 생산이 가능하여 전기용량 690MW를 생산했다. 9월 5일 이후 Zaporizhzhya 원자력 발전소는 전력 생산을 완전 중단하게 되었고, 핵연료 냉각 기능을 유지하기 위해 외부 전력 공급만을 받고 있다. 전력 생산의 25% 비중을 차지하는 Zaporizhzhya 원자력 발전소가 러시아에게 점령을 당한 것은 우크라이나에게 큰 타격이 아닐 수 없다. 그러나 9월까지는 날씨로 인한 전력 소비가 많지 않아, 우크라이나 국민들은 전력 공급 부족에 대한 심각성을 느끼지 못했다. 국영 에너지 기업Ukrenergo은 10월 전까지 복구작업으로 Zaporizhzhya 원자력 발전소와 우크라이나 나머지 지역을 연결하는 전력선 수리 및 교체를 하였다.  전력선 구입 및 교체 비용은 그리 비싸지 않기 때문에 복구 작업을 하는 것에는 큰 문제가 없었다.

더욱이 우크라이나 국영 에너지 기업 Ukrenergo는 러시아 제재로 EU까지 에너지 공급 위기에 처하자, 6월 26일부터 슬로바키아, 루마니아에 전력을 수출하기 시작했다. 9월에는 이 두 나라에 수출 전기 수출 용량을 늘리는 방안도 고려하고 있었다.  10월 11일 전력 수출을 중단하기 전까지 총 47억 흐리브나(약 1억2천853만 달러) 규모의 전력을 수출했었다.

러시아는 10월 10일부터 12월 19일까지 총 9번에 걸쳐 전력 인프라 시설을 집중적으로 공격했다. 러시아가 전력 인프라를 본격적으로 공격하기 시작한 이유에 대해 전문가들의 몇 가지 의견이 있는데, 그 중 하나가 10월 8일 우크라이나가 크림대교를 폭발한 것을 이유로 들 수 있다. 우크라이나 전력 기업 DTEK에 따르면, DTEK이 관리하고 있는 전력 시설이 17번이나 공격을 당했다. 변전소, 화력발전소, 열병합 발전소 등 45개 넘는 에너지 시설이 훼손당했고 이로 인해 우크라이나는 1회 4시간씩 하루 3번 정도의 순환 단전을 실시하게 되었다. 하루 중 반나절은 거의 정전 상태인 셈이다.  전문가들은 Zaporizhzhya 원자력 발전소로부터 전력 공급이 완전히 중단되고 다른 에너지 시설들이 훼손되어 겨울나기가 쉽지 않을 것으로 전망했다.

러시아는 10월 31일에 에너지 인프라에 대한 새로운 대규모 공격을 가했다. 전력 공급이 더욱 어렵게 되어 순환 단전에서 전력 비상 제한에 들어갔다. 수도 키이우 35만 가구에 전력 공급이 중단된 것뿐 아니라 물 공급도 중단되어 키이우 시민 80%가 물 공급을 받지 못했다. DTEK사에 따르면, 주요 도시에 대규모 정전(블랙아웃) 사태가 발생할 가능성이 크다. 블랙아웃 사태가 발생하면 전력 시스템을 신속하게 복원하는 것이 무엇보다 중요한데 시스템을 몇 시간 내에 복원할 수 없고 외부 온도가 영하로 떨어지면 대규모 인구를 대피시켜야 할 상황까지 벌어질 수도 있다.

원자력 발전소의 피해는 전력 공급 문제뿐 아니라, 전세계에 핵폭발 위험의 공포를 주고 있다.  러시아는 11월 2일, 20일 두 번 Zaporizhzhya 원자력 발전소를 공격했고 그 결과 두 개의 고압 통신 라인의 손상되었다. 외부 전력 공급이 완전 중단되어 비상용 디젤 발전기가 가동되었다. 원자력 국영기업 Energoatom은 디젤 발전기 연료가 15일 정도 남아있어 카운트 다운을 시작하기도 했다.

러시아는 11월 23일 다시 대규모 전력 인프라 시설을 공격했고, 피해 규모는 이전보다 훨씬 심각했다. 모든 원자력 발전소, 대부분의 화력, 열병합, 수력 발전소가 일시적으로 가동 중단되고 송전 설비까지도 피해를 입었다. 화학 담수화 물 저장 탱크, 증기 발생기, 디젤 엔진 보조 장치 등 전력 생산 복원에 필요한 원자로 5·6기가 손상을 입었다. 에너지 시스템의 주파수 감소로 Rivne, South Ukraine, Khmelnytsky 원자력 발전소의 모든 전원 장치가 자동으로 분리되기도 했다. 전 지역에 단전, 단수가 되었을 뿐 아니라 서버와 통신 서비스도 원활하지 않아 이동통신사 기지국의 44%만이 가동되었다.

전문가들은 무엇보다 초고압 변전소가 미사일 공격의 표적이 되는 경우가 가장 많다고 했다.  변전소는 발전소에서 생산한 전력을 사용자에게 보내는 과정에서 전압 혹은 전류의 성질을 바꾸기 위해 설치하는 시설이다. 국영 에너지 회사 Ukrenergo의 이사회 의장 Volodymyr Kudrytskyi 따르면, 러시아 공격으로 상당수의 초고압 변전소가 훼손되었다고 한다. 러시아 공격으로 완전히 파괴된 발전소는 중소형 발전소 4개뿐이고 러시아는 우크라이나 전역에 전기 변전소를 체계적으로 포격하고 있다. 그중 러시아는 변전소에서 가장 중요한 초고압 변압기를 공격하고 있다.

러시아가 집중적으로 초고압 변전소, 그중 변압기를 공격하는 이유는 무엇일까? 변압기는 두 전력선 사이의 전압을 변환시켜 주는 역할을 하는데, 초고압 변압기는 열린 공간에 위치해 있고, 가연성 물질이 많다. 그렇기 때문에 러시아가 변압기를 공격을 하면 변압기내의 가연성 물질로 인해 수리를 해서 쓸 수 있는 정도의 손상을 입는 게 아니다. 변압기가 완전히 손상되어 복구가 불가한 상태가 되기 때문에 새로 교체를 해야만 한다. 그런데 초고압 변압기를 새로 교체하는 것은 쉬운 문제가 아니다. 왜냐하면 초고압 변압기를 생산하는 기업이 전세계에 그리 많지 않을 뿐더러 생산시간이 오래 걸리고 비용도 많이 들기 때문이다. 이런 이유 때문에 초고압 변압기의 손상은 우크라이나에게 있어 치명적이다. 결론적으로 러시아가 발전소 자체를 작동하지 못하도록 하기 위해서는 여러 번의 폭격을 해야 하지만, 변전소는 한번의 폭격으로 초 고압 변전소를 손상시켜 많은 지역에 전력 공급을 하지 못하게 할 수 있기 때문에, 러시아가 변전소 공격을 집중적으로 하고 있는 것이다.

아래 지도는 언론에서 공개된 내용을 토대로 만든 10월 우크라이나 에너지 시설 피해 현황 지도이다. 이 지도를 보면 Kyiv, Chernihiv, Cherkasy, Zhytomyr, Sumy, Kharkiv, Poltava, Donetsk 지역이 전력 단전으로 가장 큰 피해를 보고 있는 것을 알 수 있다. 이것으로 러시아가 우크라이나 큰 도시, 우크라이나 수도와 많은 인구가 거주하는 지역들을 집중적으로 공격했음을 알 수 있다. 잠시 지도에 표시된 것들을 살펴보면, 회색 선은 고압 전력선으로 전력을 생산하는 발전소와 전기 사용자 사이 장거리 전력을 전송하고 있다. 회색 점으로 표시 된 곳은 고압선에서 저 전압선으로 전력을 전달하는 변전소이다. 발전소에 전압이 다른 전력선들이 있는 것을 볼 수 있는데 고전압 전력선일수도록 거의 손실 없이 장거리에 걸쳐 전류를 전송하기 쉬우나 가정용 전력 220V를 사용하기 위해서는 더 낮은 전압이 필요하기 때문이다.

Ukrenergo가 관리하는 변전소 개수는 137개로, 전압 220~750kV의 다양한 변전소들이 있다. 변전소안에는 110~750kV까지 다양한 445개 변압기가 있다. 변전소는 거의 1950~1980년대에 건설되었고 대부분이 과부하 상태에 있다. 변전소 중 가장 많은 피해를 입은 변전소는 330 kV, 750 kV변전소로 대부분이 손상을 입었다.

계속되는 정전으로 인해 전문가들은 전력 피해뿐 아니라, 경제에도 큰 타격이 있을 것으로 전망한다. 우크라이나 경제부에 따르면, 주기적인 정전이 앞으로 몇 주 동안 계속된다면 GDP 성장률은 마이너스 39%를 기록할 가능성이 크다고 했다. 10월 말 IMF는 연말 우크라이나 GDP가 마이너스 35%를 기록할 것으로 전망한바 있었다. 그러나 만일 에너지 인프라에 예상치 못한 더 큰 많은 문제가 발생하게 되면 GDP는 더 하락할 수 있다고 했다. 실제로 우크라이나 중소기업 연합회에 따르면, 전력으로 인해 중소기업들이 적게는 5%, 많게는 16% 피해를 보고 있다고 한다.

전력 인프라 피해에 대한 우크라이나 정부의 대응과 해외 원조 현황

우크라이나 정부는 손상된 에너지 시설을 빠르게 복구하기 위해 노력하고 있지만 피해 규모가 워낙 커 빠른 회복을 기대하기는 어렵다.

우크라이나는 만일을 대비해 10월, 11월 루마니아, 슬로바키아와 전력 수입을 위한 테스트를 진행했다. 그러나 유럽 전력 수입 가격이 비싸 실제적으로 유럽에서 전력을 수입하는 것은 쉽지 않다.

우크라이나 정부는 난방 시즌에 필요한 전력 기기에 대한 부가가치세 및 관세를 면제하기로 결정했다. 우크라이나 국민들은 전기 공급이 원활하지 않자, 당장 전기 문제를 해결하기 위해 발전기를 구매하기 시작해 발전기 수요가 급증하게 되었다. 이로 인해 갑자기 전력 장비 공급량의 문제가 생기고 가격이 상승하게 되었다. 이 문제를 해결하기 위해 정부는 부가가치세 및 관세를 면제하였다. 우크라이나 면세 대상 품목은 발전기, 변압기, 변환기, 전기 배터리, 전기온수기 및 히터 등 모든 에너지 관련 기기와 난방 관련 품목들이다. 정부는 통관 절차를 최소화하는 결의안도 채택했다. 부가가치세 및 관세는 면제되었으나 여전히 통관 절차가 까다로워 수입하는데 어려움이 남아있었기 때문이다.  이로 인해 계엄령이 종료되는 날까지나 향후 90일 동안 에너지 관련 제품에 기술 규정에 관한 정보가 적혀 있는 라벨링 부착 없이 수입이 가능하게 되었다.

우크라이나 에너지부 관계자에 따르면, 전력 문제를 해결하기 위해서 750 kV, 330 kV 변압기가 가장 우선적으로 필요하다고 한다. 우크라이나에는 초고압 변압기를 생산할 수 있는 유일한 회사 Zaporozhtransformator (http://www.ztr.ua/en/company)가 Zaporizhzhya市에 있다. 이 회사는 소형에서 초강력 자동 변압기에 이르기까지 다양한 변압기 생산이 가능하다. 11월부터 국유화되어 변압기를 생산하고 있으나 초고압 변압기를 생산하는데 약 1년이 걸린다고 한다. 한 개의 공장으로 필요한 양의 변압기를 생산하기는 역부족이다. 또 언제 이 공장이 러시아공격을 받을지 알 수 없기 때문에 변압기 생산을 완성할 수 있을지도 알 수 없다.

우크라이나편에서 전쟁이 언제 끝날지 알 수 없고 얼마나 더 많은 전력 인프라 피해가 있을지 알 수 없는 상황에서 대책을 마련하기는 쉽지 않다. 

전력 인프라 피해에 따른, 해외 파트너들의 지원도 이뤄지고 있다. 유럽투자은행(European Investment Bank)은 에너지 인프라 시설 수리, 복구와 우크라이나 전력망의 안전성을 확보하기 위해 5억 5천만 유로를 송금할 예정이다.

우크라이나에 특별 에너지 부분 지원 기금이 유럽 위원회 지원으로 만들어졌다. 이 기금을 통해 받은 자금은 우크라이나 에너지 부분의 수리 및 복원에 사용될 예정이다. 모든 구매는 USAID(United States Agency for International Development)의 에너지 보안 프로젝트에서 수행 예정이다.

우크라이나 외무부 장관 Dmytro Kuleba에 따르면, 우크라이나는 10월 31일에 전력 인프라 복구를 위해 12개국 정부 및 기업과 협약을 맺었다. 이스라엘, 스페인, 이탈리아, 리투아니아, 독일, 북마케도니아, 폴란드, 대한민국, 슬로바키아, 슬로베니아, 핀란드, 프랑스 12개 국가가 우크라이나를 지원하기로 했다. 지원될 장비 개수는 총 954개로 발전기, 히터, 자동 절환 스위치 등이다.

EU 에너지 국장 Kadri Simson에 따르면, EU가 기타 국제 기구와 민간 에너지 회사와 함께 필수 장비를 지원하고 에너지 지원 기금 2천550만 유로를 제공할 것이라고 했다. 또 EU는 체르노빌 원자력 발전소에서 러시아로 인해 피해를 본 연구소를 복구하는 데 1천300만 유로, 국제원자력기구(IAEA)를 통해 우크라이나 원자력 산업을 지원하는데 350만 유로를 할당할 계획이라고 했다.

영국은 에너지 지원 기금을 가장 많이 기부한 나라다. 영국은 11월 14일에 기부를 약속했던 금액 1,000만 파운드 중의 일부 500만 파운드(580만 달러)를 지원하기로 했다. 영국은 병원과 같은 중요한 시설에 전력을 공급이 가능한 850개 이상의 발전기를 구입을 위해 700만 파운드를 제공했고 민간 원자력 부문의 안전 및 보안 장비 비용으로 500만 파운드를 추가로 제공했다.

전력 인프라 관련 우크라이나가 당면한 문제점과 우리 기업에 대한 시사점

우크라이나 에너지 부 관계자는 KOTRA 키이우무역관과 인터뷰에서 우크라이나 총발전 설비 용량은 12월 19일 기준 1만1천500MW라고 한다. 원자력 발전소가 여전히 에너지 생산 비중의 절반을 차지하고 있다. Zaporizhzhya 원자력 발전소는 생산이 중단되었지만 그 나머지 3개 원자력 발전소가 여전히 전력을 생산하고 있다. 3개의 원자력 발전소 중 손상된 것은 “SOUTH-UKRAINE NPP”의 1기이고 그 나머지는 생산이 가능하다.

우크라이나 에너지 부 관계자에 따르면, 전쟁 전 총 설비 용량이 2만4천MW이었는데 전쟁으로 인해 많은 공장이 가동을 중단해 올해 발전 설비 용량이 약 2만MW는 되어야 우크라이나 국민들에게 필요한 만큼의 전력 공급이 가능할 것이라고 한다. 그러나 현재 우크라이나는 전력 난을 자체적으로 극복할 역량을 갖고 있지 못한다. 전력량이 턱없이 부족한 상황에서 최소 난방 시즌이 끝나는 내년 3월까지는 전력 수급 난은 계속 될 것으로 예상된다.

이러한 상황에서 해외 파트너들의 도움이 절대적으로 필요하다. 우크라이나는 전쟁으로 인해 심각한 경제난을 겪고 있어 절대적으로 해외 원조를 기대할 수밖에 없는데 전력 인프라 또한 마찬가지다. 그러나 전력 인프라 지원은 해외 파트너들이 무조건 도움을 준다고 다 지원을 받을 수 있는 것은 아니다. 왜냐하면 전력 등급이 달라 호환성 문제가 있을 수 있기 때문이다. 우크라이나 발전소, 변전소 대부분이 구소련 때 건설된 것이기에 전력기기 및 부품이 호환이 가능한지 확인이 반드시 필요하다.

현재 가장 시급하게 필요한 것은 330kV과 750kV  초고압 변압기이다. 우크라이나에는 약 30개의 750kV 초고압 변압기와 약 120~130개의 330kV초고압 변압기가 있다고 한다. 그중 러시아 공격으로 12월 19일 기준 750kV 초고압 변압기는 약 15개가 손상을 입었고, 330kV초고압 변압기는 130개 중 약 50개가 정도가 손상을 입었다고 한다. 그런데 유럽과 전력 시스템이 달라 유럽이 완제품 변압기를 지원하게 되면 호환성 문제가 생길 수 있다. 그래서 우크라이나 규격에 맞는 변압기를 특별 주문제작 해야 하는데 앞에서 잠깐 얘기한 것처럼 몇 가지 어려움들이 있다. 생산을 할 수 있는 나라가 그리 많지 않고, 비용도 만만치 않다. 우크라이나 에너지부 관계자에 따르면, 1대 가격이 약 7백만 달러 정도된다고 한다. 현재 뉴스기사를 보면 유럽 파트너들이 많은 변압기를 지원해 주고 있는데 이 변압기는 초고압 변압기가 아닌 일반 가정에서 사용이 가능한 전력을 변압해 주는 주상 변압기들이다. 초고압 변압기 등 전력기기는 급한 대로 예전 구소련 국가들에게 도움을 요청해서 받고 있다. 발트해 연안 국가들과 아제르바이잔에 도움을 요청해 작동이 가능한 중고 장비 지원을 받고 있다. 그러나 여전히 수량이 부족하다고 한다. 생산 기간이 오래 걸리는 만큼, 우크라이나는 빠른 시일 내에 해외 파트너들의 지원을 받을 수 있기를 기대하고 있다. 

우크라이나는 러시아 공격으로 인한 전력 인프라 손상으로 복구를 위한 많은 전력 기기와 장비, 부품들이 필요하다. 전력 관련 분야에 종사하고 있는 한국 기업들은 눈여겨볼 필요있다.   그러나 경제난을 겪고 있는 우크라이나가 경제 회복이 되기 전까지 제품을 수입할 것을 기대하기는 어렵다. 당분간은 한국 정부의 원조를 통해서 한국 제품의 유통이 가능할 것으로 보인다. 지원을 한다 해도 우크라이나에 지원이 가능한 제품인지 여부를 면밀히 확인하고 지원하는 것이 필요할 것으로 보인다.

장기적으로는 국제 기구를 통한 우크라이나 에너지 인프라 복구 관련 프로젝트들이 있을 것으로 예상된다. 프로젝트 수주를 통한 한국 기업의 우크라이나 인프라 복구 참여도 기대해 볼 수 있을 것이다. 그러나 가장 많은 원조를 하고 있는 미국과 유럽 국가 들과의 경쟁은 피할 수 없을 것으로 보인다.

자료: Kyivshina24, Kosatka, BBC, Ecolog_ua, Statista, Greendeal, Unian, Ukrinform, Dtek, Texty, Energoatom, 우크라이나 에너지부, Kotra 키이우무역관 자료 종합

[출처 = KOTRA GlobalWindow(http://news.kotra.or.kr) / 2022년 12월 21일]