한국형 차세대 전력망 구축과 해외 진출

2026 딜사이트 한미 전력망 포럼(MAEGA, Mayer Brown Asia Energy Grid Alliance)에서 권영희 기후에너지환경부 신산업분산에너지과장이 발표한 내용을 정리하고, 정책의 맥락과 함의를 함께 살핀다.

발표의 출발점 — 한국 전력망은 어떤 모양인가

발표의 첫 절반은 한국 전력망의 '현재 모습'을 외국 청중에게 설명하는 데 쓰였다. 그 묘사 자체가 앞으로 어떤 혁신이 왜 필요한지를 가장 잘 드러내기 때문이다.

한국은 국토 면적으로 보면 미국 인디애나주(Indiana State) 하나 정도지만 인구로 따지면 캘리포니아주와 펜실베이니아주를 합친 규모다. 그 인구의 절반 이상이 수도권에 몰려 있다. 발전소는 정반대로 분포한다. 원자력과 석탄 같은 대규모 발전소는 대부분 해안가와 남쪽에 있고, 거기서 만든 전기를 수도권으로 끌어올리는 것이 한국 전력망의 핵심 작업이다.

그 결과는 송전(送電) 중심의 망 구조다. 발전기 수가 많지 않고 위치도 비교적 고정돼 있던 시대에는 이 구조가 안정적인 공급을 보장했다. 매년 수립하는 전력수급기본계획이 향후 15년치 수요·공급을 사전 예측하면, 그에 맞춰 발전소를 짓고 송전선을 까는 식의 '계획 → 건설 → 공급' 사이클이 잘 맞아떨어졌다.

그러다 재생에너지 비중이 10%를 넘었다. 발전기 대수로 보면 변화의 폭이 극단적이다. 2015년부터 2023년 사이 원전·화력의 대수는 거의 변하지 않은 반면, 재생에너지 발전기는 1만 4,000대에서 15만 대로 늘었다. 호남에 특히 집중돼 있고, 앞으로 더 빠르게 늘어날 예정이다.

"전기의 시대"가 만든 새로운 병목

왜 지금 이런 변화가 정책 우선순위 맨 앞에 올라왔는가. 발표는 그 답을 '전기의 시대(Age of Electricity)'라는 IEA(International Energy Agency, 국제에너지기구) 진단에서 가져왔다.

탄소중립을 향해 산업·수송·난방 모든 부문이 전기화되는 동시에, AI(Artificial Intelligence, 인공지능) 데이터센터가 또 다른 전력 수요 폭증의 원인으로 등장했다. IEA 2026년 보고서는 2026~2030년 사이 세계 전력수요가 연평균 3.6%씩 증가해 2030년 33,600 TWh(테라와트시)에 이를 것으로 본다. 직전 10년 평균 증가율의 1.5배에 가까운 속도다.

한국의 전력 수요 증가율은 최근 1.5%대에서 2%대로 올라섰다. 야심차게 잡아둔 국가 온실가스 감축목표(NDC, Nationally Determined Contribution)를 채우려면 산업과 가정의 전기화는 더 빨라져야 하고, 수요는 더 가파르게 늘 수밖에 없다.

문제는 이 모든 변화의 병목이 발전소가 아니라 전력망에 있다는 점이다. IEA의 World Energy Investment 2025 보고서는 2030년까지 전 세계 전력망 투자가 매년 약 6,000억 달러로 두 배 가까이 늘어야 한다고 진단했다. 그러나 현재 추세로는 그에 못 미친다. 재생에너지 투자(태양광에만 연 4,500억 달러)는 가파르게 늘지만, 그것을 받아낼 망과 저장장치 투자가 따라가지 못한다. 그 결과 전 세계적으로 2,500GW가 넘는 발전·저장·대형 부하 프로젝트가 망 접속 대기열에 갇혀 있다.

한국에서도 똑같은 현상이 더 좁은 지리에서 일어나고 있다. 재생에너지는 늘었지만 망에 붙지 못하거나, 붙어도 출력제어(curtailment)로 자주 잘리는 상황이다.

재생에너지 100GW, 그리고 망의 한계

공급 측면에서 정부의 목표는 분명하다. 현재 약 32GW(2026년 3월 기준, 발표 시점)인 재생에너지 설비를 2030년까지 100GW로 확대한다. 2026년 5월 발표된 제1차 재생에너지 기본계획은 더 나아가 2035년 발전 비중 30% 이상, 누적 설비 150GW 이상을 제시했다.

이 목표가 달성되면 발전기 대수는 다시 한 번 폭증한다. 그 사실 자체가 망에 가하는 부담의 본질을 바꿔놓는다. 과거에는 큰 발전소 몇 개와 송전선만 관리하면 됐지만, 이제는 수십만 개의 작은 발전기, 그것도 날씨에 따라 들쑥날쑥하는 발전기들과 양방향 흐름을 다뤄야 한다.

발표자는 이 전환을 한마디로 "전자(電子) 생존의 시대"라고 표현했다. 전기 없이는 산업도 일상도 더 이상 작동하지 않는 시대, 즉 전력을 얼마나 경쟁적이고 경제적이며 안정적으로 공급할 수 있느냐가 AI 시대 국가 경쟁력 자체를 결정한다는 진단이다.

시장과 요금 — 옥토퍼스가 보여준 다음 단계

발표에서 가장 흥미로운 대목은 망의 물리적 전환 못지않게 시장과 요금 구조의 전환이 강조됐다는 점이다. 발전기를 분산화해도 그것을 받쳐줄 시장이 없으면 분산 자원은 그저 골칫거리에 머문다.

그 대조 사례로 등장한 것이 영국의 옥토퍼스 에너지(Octopus Energy)다. 2015~2016년에 설립된 이 회사는 10년도 안 돼 영국 가정용 전력 시장 점유율 20~25%로 성장했다. 핵심 무기는 자체 개발한 AI 플랫폼 '크라켄(Kraken)'이다. 크라켄은 전 세계 6,000만 개 이상의 고객 계정을 관리하며, 2025년 12월 별도 법인으로 분사할 때 기업가치가 약 86억 5,000만 달러로 평가됐다.

이 모델이 한국에 그대로 와 닿는다고 말할 수는 없다. 한국 전력 시장은 발전·송배전·판매가 한전을 정점으로 한 직계(直系) 구조이고, 가정용 요금제는 사실상 단일 사업자(한전) 단가표에 묶여 있다. 이 구조는 산업화 시기 안정적인 전력 공급에는 큰 기여를 했으나, 시장을 통한 혁신과 새 사업자 진입을 어렵게 만들어왔다.

정부가 이번에 분산에너지 특화지역에서 시도하는 것이 바로 이 막힌 지점을 일부 풀어보는 일이다. 특화지역으로 지정되면 「전기사업법」상 발전·판매 겸업 금지의 예외가 적용돼 분산에너지 발전사업자와 전기사용자 사이의 직접 거래(P2P)가 허용된다. 가상발전소(VPP, Virtual Power Plant) 사업자도 자체 자원을 묶어 직접 판매할 수 있다.

한국형 차세대 전력망 — 4대 방향

발표는 정부 정책의 큰 그림을 4개의 축으로 정리했다. 그 네 축이 별도의 정책이 아니라 같은 문제(분산 자원 폭증을 망이 받아내고, 시장이 보상하는 구조)의 서로 다른 측면이라는 점이 핵심이다.

① 전남, 첫 번째 실증 무대

분산형 전력망은 전국 단위에서 한 번에 적용하기보다 특정 지역에서 먼저 실증한 뒤 확장하는 전략을 택했다. 2025년 11월 정부는 제주·전남·부산(강서)·경기(의왕) 4곳을 1차 분산에너지 특화지역으로 지정했고, 12월에 경북 포항·울산·충남 서산을 추가해 모두 7곳이 됐다. 그중에서도 전남(해남·영암 일대 중심)은 한국 태양광 보급률이 가장 높은 지역으로 사실상 분산 전력망 전환의 시범 무대가 된다.

전남이 선택된 이유는 단순한 정치적 안배가 아니라 물리적·산업적 조건이 맞아떨어지기 때문이다.

• 태양광 접속대기 물량의 절반 가량이 호남에 집중. 발전 자원이 풍부하지만 송전망 포화로 수도권으로 보내지 못해 출력제어가 잦다.
• 전체 재생에너지 발전 설비의 약 19%가 호남에 이미 깔려 있다.
• 나주에 한전·전력거래소·한국에너지공과대학교(KENTECH, Korea Institute of Energy Technology) 등 전력 핵심 기관이 밀집해 있다.
• 광양제철·여수산단 등 전력 다소비 산업이 인근에 있어 무탄소 전력의 수요처가 명확하다.

발표자는 "수요를 풍부한 곳으로 이전시키는 분산형 시스템"이라는 표현을 썼다. 송전망 건설은 입지·민원 문제로 보통 10년 이상이 걸린다. 그 사이 재생에너지를 빠르게 늘리려면, 망을 확장하는 대신 데이터센터·산단 같은 큰 수요를 발전이 풍부한 곳으로 옮겨오는 편이 빠르다.

② 정부 예산 3,200억 원, 절반 이상이 배전망으로

올해 정부 예산은 약 3,200억 원이 확보됐다. 그중 절반 이상이 배전망 혁신에 투입된다. 핵심 메커니즘은 다음과 같다.

이 마지막 항목이 기술적으로 가장 큰 변화다. 지금까지 배전망의 ESS는 사실상 정해진 시간표에 따라 충·방전하는 정적(static) 운영에 가까웠다. 한전이 발전량 예측에 기반해 실시간으로 충·방전 명령을 내리는 동적 운영은 다음 단계로 가는 디딤돌이다. 호남 지역의 평균 배전 선로 이용률이 30%에 불과한 상황에서, 시간대별로 수요·공급을 조절해 기존 선로를 최대한 활용하는 것이 송전망 신설보다 빠르고 저렴한 해법이라는 판단이다.

③ 마이크로그리드 — 한국식 정의

마이크로그리드(microgrid)는 보통 외부 계통에서 분리돼도 자체적으로 운영 가능한 작은 전력 시스템을 가리킨다. 미국의 마이크로그리드는 종종 캠퍼스나 군기지 같은 독립 계통 형태로 구축된다. 그러나 한국이 추진하는 마이크로그리드는 그것과 다소 다르다.

"한국 같은 경우에서는 이런 마이크로그리드, 일종의 수요자원의 집합이라고 보시면 됩니다. 독립된 계통의 마이크로그리드를 의미하는 건 아니고, 다양하게 흩어져 있는 그런 수요 자원들이 밀집된 공간에서 마이크로그리드 기술을 활용해 가지고 이 수요 자원들을 어떻게 통합적으로 효과적으로 운영할 것인가라는 쪽으로 활용하려고 하고 있습니다."

즉, 한국형 마이크로그리드는 망에서 분리되는 섬(island) 운전을 1차 목표로 하지 않는다. 산업단지·캠퍼스·공항·군부대처럼 수요가 밀집된 공간에 태양광과 ESS를 깔아 자립률을 높이고, 그 안에서 발생하는 분산 자원을 통합 운영해 외부 망 입장에서는 하나의 큰 수요·공급원처럼 행동하게 만드는 것이 핵심이다.

④ 인력 양성·창업, 그리고 해외 진출

네 번째와 다섯 번째 축은 기술이 아니라 사람과 기업에 관한 것이다. 한국에너지공과대학교는 올해 미국 스탠퍼드대학교(Stanford University)·UCLA(University of California, Los Angeles)와 공동 연구를 진행하고, 에너지공대·전남대·광주과학기술원(GIST, Gwangju Institute of Science and Technology) 학생들을 미국 유니콘 기업에 인턴십으로 보낸다. 정부는 에너지 스타트업 행사를 열어 투자 매칭도 지원한다.

전력은 그동안 한국에서 신산업이 거의 태동하지 못했던 분야다. 옥토퍼스 같은 가입자 6,000만 규모의 플랫폼 기업이 한국에서 나오기 어려웠던 이유의 절반은 시장 구조, 나머지 절반은 인력·창업 생태계의 부족이었다는 점을 인정한 셈이다.

한미 협력 — 배터리 3사가 만든 다리

발표 후반부의 키워드는 ESS다. 미국이 직면한 전력망 슈퍼사이클(노후 전력망 교체와 AI 데이터센터 수요 폭증)에서 한국 기업이 차지할 수 있는 자리가 분명히 있고, 정부는 그 자리를 키우겠다고 했다.

한국 배터리 3사의 미국 진출 현황을 정확히 정리하면 다음과 같다.

발표자가 언급한 "LG엔솔이 애리조나와 미시간에 공장을 세웠다"는 부분은 시점상 정정이 필요하다. LG에너지솔루션은 2025년 초 애리조나 ESS 전용 공장 계획을 보류·취소하고, 미시간 홀랜드 EV 배터리 증설 라인에 ESS 생산설비를 통합하는 방식으로 북미 현지 생산 일정을 1년 가량 앞당겼다.

정정해야 할 세부 사실이 있긴 해도, 큰 흐름의 진단은 정확하다. 세계 ESS 시장은 가격 경쟁력으로 무장한 중국 LFP(Lithium Iron Phosphate, 리튬인산철) 업체가 80% 수준의 점유율을 차지하고 있다. 미국이 안보 차원에서 중국산 ESS 의존을 낮추려는 흐름은 한국 배터리 3사에게는 ESS 매출 비중을 빠르게 끌어올릴 기회다. 흥국증권은 LG에너지솔루션의 올해 ESS 매출 비중이 전년 12.1%에서 33.1%까지 확대될 것으로 추산했다.

정부는 KOTRA(Korea Trade-Investment Promotion Agency, 대한무역투자진흥공사)와 한전을 통해 시장 정보 제공과 프로젝트 발굴을 지원한다고 밝혔다. 전력망 분야가 에너지 안보와 직결되는 만큼, 한미 양국의 경제 안보 파트너십이 자연스럽게 산업 협력의 명분이 되는 구조다.

발표의 의미 — 정책의 의의와 남은 과제

이 발표는 정부가 외국 청중에게 한국 전력망 현황을 어떻게 설명하는지를 보여주는 자료지만, 동시에 정책의 우선순위가 어디에 있는지를 드러낸다.

의의: 망 중심에서 시장·자원 중심으로

가장 큰 변화는 정책의 무게중심이 '망을 어떻게 더 깔 것인가'에서 '망과 자원을 어떻게 운영할 것인가'로 옮겨졌다는 점이다. 송전망 신설은 입지·민원·예산·기간 모두 만만치 않은 작업이다. 그 대안으로 등장한 것이 배전망 ESS 동적 제어, 데이터센터 같은 큰 수요를 발전 풍부 지역으로 이전하는 '지산지소(地産地消)' 모델, 그리고 가격 신호로 수요를 움직이는 동적 요금제다. 모두 망 확장보다 빠르고 저렴할 수 있다.

또 하나는 직계 체계의 부분적 완화다. 분산에너지 특화지역에서 발전·판매 겸업 금지의 예외가 적용되고 직접 거래가 허용되는 것은 한국 전력산업 구조 차원에서 보면 매우 큰 시도다. 시범 지역 7곳이 실제로 어떤 사업 모델을 만들어내느냐가 향후 전국 단위 확대 가능성을 결정할 것이다.

남은 과제 1: 동적 요금제와 데이터 인프라

발표가 '곧 한국형 옥토퍼스가 나올 수 있다'는 식의 결론으로 흐르지 않았다는 점은 정확한 진단이다. 동적 요금제는 그것을 가능하게 하는 두 가지 인프라 없이는 작동하지 않는다. 첫째는 가정과 산업체에서 실시간 사용량을 측정해 전송하는 AMI(Advanced Metering Infrastructure, 지능형 검침 인프라)이고, 둘째는 사용자가 의식하지 않아도 가전·전기차·온수기가 요금에 반응하도록 만드는 DR(Demand Response, 수요반응) 자동화 플랫폼이다. 한국의 AMI 보급률은 아직 전 가구 단위 실시간 동적 요금을 지원하기에 충분하지 않다.

남은 과제 2: 분산 자원의 망 안정성 기여

발표에서 직접 다루지 않은 기술적 쟁점이 있다. 인버터로 망에 접속하는 재생에너지(IBR, Inverter-Based Resource)가 늘면 망의 관성(inertia)이 떨어지고, 주파수·전압 안정성 확보가 어려워진다. 2025년 4월 이베리아반도 블랙아웃과 2024년 미국 버지니아 데이터센터 사고는 모두 인버터 기반 자원의 비중이 커진 망에서 일어난 사건이다. 분산형으로 전환하는 동시에 그리드 포밍 인버터(Grid-Forming Inverter), 동기조상기(Synchronous Condenser) 같은 망 안정성 자원도 같이 늘려야 한다. 이 부분은 차세대 전력망 정책의 다음 라운드에서 더 분명히 다뤄져야 할 영역이다.

남은 과제 3: 한미 협력의 범위 확장

현재 한미 협력의 초점은 배터리·ESS에 집중돼 있다. 그러나 미국 전력망 슈퍼사이클의 가장 큰 수요는 변압기·HVDC(High Voltage Direct Current, 고압 직류 송전)·차단기·케이블 같은 송배전 기자재다. 효성중공업·HD현대일렉트릭·LS전선·대한전선이 미국 시장에서 빠르게 점유율을 늘리는 것도 그 때문이다. 정부의 정책 패키지가 ESS를 넘어 송배전 기자재, 그리드 소프트웨어, 시스템 통합(SI) 같은 영역까지 확대될 때 한미 협력은 단순 부품 공급을 넘어선다.

요약