정부가 새로 만들려는 지역별 가격 신호는, 사실 계통운영 컴퓨터가 매 순간 계산해 놓고 정산에서 버려 온 값이다.
전기요금을 지역마다 다르게 매기겠다는 정책이 추진되고 있다. 흥미로운 점은, 지역마다 다른 전기 가격이 사실은 이미 존재한다는 것이다. 전력계통을 운영하는 컴퓨터는 매 순간 전국 수백 개 지점의 가격을 따로따로 계산한다. 다만 한국은 그 값을 계산만 해 놓고 정산 단계에서 전국 평균 하나로 뭉개 버린다. LMP(Locational Marginal Price, 지역별 한계가격)와 지역별 차등요금제는 별개의 두 가지가 아니라, 같은 가격 신호를 "계산만 하느냐"와 "요금에 반영하느냐"의 차이로 보는 것이 가장 정확하다.
전력거래소의 계통운영 컴퓨터는 매 시간 하나의 문제를 푼다. "지금 이 수요를 가장 싸게 맞추려면 어느 발전기를 얼마씩 돌려야 하는가." 이 최적화를 경제급전 또는 최적조류계산(OPF, Optimal Power Flow)이라 부른다. 발전기마다 연료비가 다르고, 송전선마다 흘릴 수 있는 전력의 한계가 정해져 있으므로, 컴퓨터는 이 제약들을 모두 지키면서 총비용이 최소가 되는 해를 찾는다.
이 최적화 문제를 풀면, 답으로 나오는 발전량과 별개로 각 제약 조건마다 그림자가격이 하나씩 따라 나온다. 그림자가격이란 "그 제약을 1단위 풀어 주면 총비용이 얼마나 줄어드는가"를 나타내는 값이다. 그중에서도 각 모선(전력망의 한 지점)의 수급 균형 조건에 붙는 그림자가격이 바로 그 지점의 LMP다. 풀어 말하면, "지금 이 지점에 전기 1메가와트(MW)를 더 공급하려면 시스템 전체에 비용이 얼마나 추가되는가"이다. 그래서 LMP는 누가 따로 정하는 가격이 아니라, 경제급전을 푸는 순간 부산물로 떨어지는 값이다.
택배 물류망을 떠올려 보자. 회사가 "오늘 주문을 가장 싸게 배송하려면 어느 창고에서 어느 트럭으로 보내야 하나"를 계산한다. 이 계산을 끝내면, 배송 계획뿐 아니라 "특정 동네에 소포 하나를 더 보내는 데 드는 진짜 추가 비용"이 동네마다 자동으로 산출된다. 외곽 시골이라 길이 막히고 멀면 그 값이 비싸고, 창고 바로 옆 동네는 싸다. LMP는 전기판 "이 동네에 1개 더 보내는 한계비용"이며, 배송 최적화의 부산물이라는 점이 핵심이다.
LMP는 세 가지 성분으로 깔끔하게 분해된다. 첫째는 에너지 성분으로, 송전 제약이 없을 때 전국 어디서나 같은 기준 가격이다. 둘째는 혼잡 성분으로, 송전선이 한계까지 차서 더 싼 전기를 보내지 못할 때 생긴다. 셋째는 손실 성분으로, 전기를 멀리 보낼수록 선로에서 새어 나가는 몫이다. 미국 ISO-NE(뉴잉글랜드 계통운영기관)와 PJM 같은 곳은 LMP를 정확히 이 세 성분(에너지, 혼잡, 손실)으로 쪼개 공시한다.
송전 제약도 손실도 없는 이상적인 계통이라면 모든 지점의 LMP는 에너지 성분 하나로 똑같이 수렴한다. 전국이 한 가격이 되는 것이다. 그런데 송전선이 묶이는 순간 그림이 달라진다. 발전이 남는데 내보낼 길이 막힌 지역은 그 지역 안에서 전기가 헐값이 되어 LMP가 떨어지고, 수요가 몰리는데 끌어올 길이 막힌 지역은 비싼 발전기를 그 자리에서 더 돌려야 하므로 LMP가 치솟는다. 즉 LMP의 지역 간 격차 자체가 "여기 송전망이 부족하다"는 가격 신호다.
송전 제약이 없으면 전국이 한 가격으로 수렴하지만, 송전선이 한계에 닿는 순간 발전이 갇힌 지역은 싸지고 수요가 몰린 지역은 비싸진다. 이 격차가 바로 혼잡 신호다.
문제는 한국 전력시장이 이 위치별 신호를 계산만 하고 정산에서는 쓰지 않는다는 데 있다. 현행 도매시장은 비용기반 전력시장(CBP, Cost-Based Pool)으로, 발전기들이 신고한 연료비를 바탕으로 급전 순서를 정하고, 그날 가장 비싸게 가동된 발전기의 가격을 전국 공통의 SMP(System Marginal Price, 계통한계가격) 하나로 적용한다. 전력시장이 출범한 이후 20년 넘게 이어진 전국 단일 가격 체계다.
그렇다면 송전 혼잡은 어떻게 처리할까. 계통운영자는 급전 단계에서 송전 제약을 고려하긴 한다. 송전선이 막혀 싼 발전기를 못 돌릴 때는 그 발전기를 강제로 세우고(제약비발전), 대신 수요지 근처의 비싼 발전기를 강제로 돌린다(제약발전). 이때 발생하는 추가 비용은 가격에 녹이지 않고 부가정산금(Uplift)이라는 별도 항목으로 떼어 내 전국이 나눠 부담한다. 여기에 한전과 발전 자회사 간 재무 균형을 맞추는 정산조정계수, 발전 설비 유지의 대가인 용량요금(CP, Capacity Payment)이 더해져 최종 정산이 이뤄진다.
결과적으로 계통 컴퓨터 안에는 지점마다 다른 그림자가격(곧 LMP)이 분명히 존재하지만, 정산 장부에는 전국 평균값 하나만 남고 위치 정보는 비용 분담 속으로 흩어진다. 발전이 갇힌 호남의 태양광 사업자나 전기가 모자란 수도권의 데이터센터나, 똑같은 전국 가격을 마주하게 되는 구조다.
위치 정보를 담은 지점별 가격이 정산 단계에서 전국 평균 하나로 합쳐지고, 혼잡으로 생긴 추가 비용은 별도 항목으로 떼어져 전국에 흩어진다.
지역별 차등요금제는 결국 "버려 온 위치 신호를 정산에 반영하자"는 정책이다. 발전이 부족한 지역에는 발전소 유치를 유도하고, 데이터센터나 반도체 공장 같은 대형 수요는 발전이 남는 지역으로 끌어내려 장거리 송전망 증설 부담을 줄이겠다는 것이다. 발전이 남는 지역의 요금을 낮추고 모자란 지역의 요금을 높이면, 시간이 지나며 발전과 수요가 알아서 가까워지리라는 기대다. 이는 미국의 노달 시장(PJM, ERCOT 등)이 위치별 LMP로 달성하는 입지 효율성과 정확히 같은 논리다.
위치 신호가 없을 때 어떤 일이 벌어지는지는 이미 현실로 나타나고 있다. 가격이 "이 지역은 발전이 남으니 그만 보내라"고 알려 주지 못하니, 시장은 가격 대신 물리적인 방법으로 발전을 끊는다. 이것이 출력제어다.
2024년 기준 호남에는 전국 태양광 설비의 약 39%가 몰렸는데, 수도권으로 향하는 송전망이 포화되면서 정부는 전국 205개 변전소를 계통관리변전소로 지정하고 신규 접속을 제한했다. 출력제어도 급증했다. 호남권 육지 태양광 출력제어는 2024년 한 해 26회에서, 2025년에는 상반기에만 44회로 늘었다. 제주의 풍력 출력제어는 2019년 46회에서 2023년 117회로 뛰었다. 발전 잠재력이 큰 지역에서 멀쩡한 청정 전기를 잘라 버리는 일이 일상이 된 것이다.
내비게이션이 길 막힘을 알려 주지 않는 세상을 떠올려 보자. 모든 도로의 통행료가 똑같다면, 운전자는 막히는 길로도 무작정 몰려든다. 결국 길은 정체되고, 교통경찰이 나와 차를 강제로 돌려보낸다. 출력제어가 바로 이 강제 회차다. 지역별 가격은 막히는 길에 통행료를 더 매겨 미리 분산을 유도하는 장치이고, LMP는 그 통행료를 도로 구간마다 정확히 계산한 값에 해당한다.
전기를 생산하는 지역과 쓰는 지역의 격차는 통계로도 뚜렷하다. 에너지경제연구원의 2024년 지역에너지통계연보(2023년 기준)에 따르면, 전력자립도(소비량 대비 생산량)는 서울이 10.4%, 대전이 3.1%에 그치는 반면 경북은 215.6%, 충남 213.6%, 강원 212.9%에 이른다. 발전소가 몰린 지역은 쓰고 남은 전기를 멀리 수도권까지 실어 보내야 하고, 그 과정에서 송전망 부담과 손실, 갈등이 쌓인다. 단일 가격은 이 차이를 요금에 전혀 담지 못한다.
전력자립도가 100%를 넘는 지역은 쓰고 남은 전기를 다른 지역에 보내는 순공급 지역, 100% 미만은 끌어와야 하는 순수요 지역이다. 출처: 에너지경제연구원 2024 지역에너지통계연보(2023년 기준).
여기서 정책의 가장 큰 다툼이 시작된다. 위치 신호를 쓰자는 데까지는 합의가 되어도, 그 신호를 얼마나 잘게 나눌 것이냐가 문제다. 가능한 선택지는 크게 세 단계로 놓인다.
가격을 잘게 나눌수록 위치 신호는 정확해지지만 시장 운영은 복잡해진다. 한국은 전국 단일에서 권역을 거쳐 노달로 이동하는 중이다.
2024년에 처음 공개된 초안은 전국을 수도권, 비수도권, 제주의 3권역으로 나누는 방식이었다. 한 권역 안의 모든 지점이 가격 하나를 공유하므로, 권역 안에서 일어나는 혼잡 신호는 사라진다. 이 거친 묶음이 곧바로 형평성 논란을 낳았다. 인천은 영흥화력 등으로 전력자립도가 180%를 넘는데도 수도권으로 묶여 요금 인상 대상이 되고, 자립도가 3%에 불과한 대전은 비수도권에 들어가 오히려 요금이 싸지는 모순이 생긴다. 그래서 권역이 아니라 지자체별 자립도를 반영하자는 법 개정안까지 발의됐다.
최근 논의의 무게중심은 권역제에서 발전소별 노달 가격제로 옮겨 갔다. 발전 측 정산을 모선 단위로 가져가면 사실상 진짜 LMP에 수렴한다. 한국전력 역시 구매(도매) 단계부터 "지역별 한계가격제(LMP)"를 먼저 도입해야 한다는 입장을 밝혀 왔다. 거칠게 묶은 평균에서 출발해 점점 잘게 쪼개 위치 신호를 살려 가는 방향인 셈이다.
위치별 가격을 다루는 방식은 나라마다 갈린다. 미국의 주요 계통운영기관인 PJM, ERCOT(텍사스), CAISO(캘리포니아), MISO, SPP, NYISO, ISO-NE는 모두 노달 방식, 곧 LMP를 쓴다. 수천 개 지점마다 가격을 따로 산출하고, 발전기는 자기 위치의 가격을 받고 수요는 그 가격을 낸다. 반면 북유럽의 노르드풀(Nord Pool)은 권역(존) 방식이다. 입찰권역마다 가격을 매기되 권역 내부는 한 가격으로 두고, 전체 기준가격을 계산할 때는 혼잡을 아예 무시한다. 한국이 검토 중인 권역제와 노달제 사이의 선택은 이 두 갈래 사이의 선택과 같다.
캘리포니아의 사례는 한국과 거의 판박이다. 한낮 태양광이 쏟아질 때 원거리 태양광 단지에서 도시로 향하는 송전선이 포화되면, 도시의 LMP가 시골보다 높아진다. 발전이 남는 외곽은 싸고, 수요가 몰린 도심은 비싸지는 구조다. 호남의 태양광과 수도권의 수요 사이에서 벌어지는 일과 같은 메커니즘이다. PJM에서는 최근 데이터센터가 특정 지역에 몰리면서 그 일대에 만성적인 혼잡과 높은 LMP가 나타나고 있는데, 이는 한국이 데이터센터 입지를 가격으로 분산시키려는 발상의 현실판이기도 하다.
텍사스의 ERCOT는 원래 권역제였다가 2010년에 노달제로 전환한 전례를 남겼다. 권역을 잘게 쪼갤수록 혼잡이 가격에 더 정확히 반영된다는 판단이었다. 다만 노달제에는 비용도 따른다. 발전기 입장에서 자기 위치의 가격이 언제 얼마나 떨어질지 예측하기 어려워지므로 투자 위험이 커진다. 그래서 노달 시장들은 송전혼잡권리(FTR, Financial Transmission Rights)라는 금융 상품을 함께 두어, 지점 간 가격 차이로 인한 위험을 사고팔아 헤지할 수 있게 한다. 위치별 가격을 도입한다는 것은 이런 보완 장치까지 함께 설계한다는 뜻이다.
여기서 흔한 오해 하나를 짚을 필요가 있다. 계통 컴퓨터가 이미 지점별 그림자가격을 계산하고 있으니, 그 숫자를 그대로 정산에 붙이면 되는 것 아니냐는 생각이다. 그렇게 간단하지 않다.
현행 한국 시장은 연료비를 기준으로 급전하는 비용기반(CBP) 구조다. 여기서 나오는 그림자가격은 어디까지나 "신고 비용 기준"의 값이다. 진짜 시장 가격으로 쓰려면 발전기가 스스로 가격을 써내는 가격입찰 기반(PBP, Price-Based Pool)으로 옮겨 가야 하고, 정부도 가격입찰제를 단계적으로 도입하겠다고 밝혀 왔다. 여기에 하루 전 시장과 실시간 시장의 구분, 정산 가능한 수준으로 검증된 위치별 가격을 만들어 내는 시장청산엔진 개편이 함께 따라야 한다. 위치별 차등요금제는 가격 한 줄을 바꾸는 일이 아니라 시장 전체를 다시 설계하는 일에 가깝다.
그래서 정부는 제주를 시범사업 무대로 삼고 있다. 작은 섬 계통에서 재생에너지 입찰제도와 새 가격 체계를 먼저 검증한 뒤 육지로 확대하려는 것이다. 호남권에서는 중앙급전과 비급전의 중간 단계인 준중앙제도가 먼저 도입되는 등, 재생에너지가 시장 가격에 반응하도록 만드는 작업이 단계적으로 진행되고 있다.
| 시기 | 내용 |
|---|---|
| 2023 | 분산에너지 활성화 특별법 제정. 송배전 비용 등을 고려해 지역별로 요금을 달리 정할 수 있는 근거(제45조) 마련. |
| 2024 | 분산에너지법 시행(6월). 산업통상자원부 에너지위원회가 도매 차등은 2025년 상반기, 소매 차등은 2026년으로 추진하는 로드맵 발표. 3권역 초안 공개와 형평성 논란. |
| 2025 | 도매 차등 일정 지연. 권역제 대신 발전소별 노달 가격제로 무게중심 이동. 에너지 주무 부처가 기후에너지환경부로 개편. |
| 2026 | 발전소별 노달 가격제 개선안 마련 후 도매시장 적용 추진. 시간대별 요금제 단계 시행 시작. 소매 차등은 그 이후 단계로 신중 검토. |
LMP는 차등요금제의 이론적, 계산적 본체다. 전력계통을 가장 싸게 운영하는 방법을 푸는 순간 지점마다 가격이 자동으로 떨어지고, 그 격차가 송전망의 혼잡과 손실을 그대로 비춘다. 지역별 차등요금제는 이 위치 신호를 권역 단위로 거칠게 쓸지, 노달 단위로 정밀하게 쓸지를 고르는 정책적 선택이다.
한국은 지금 전국 단일 가격에서 권역으로, 다시 발전소별 노달로 옮겨 가는 길목에 서 있다. 발전 측 정산이 노달에 가까워질수록, 시장은 그동안 계산만 해 놓고 버려 온 LMP를 비로소 제 용도로 쓰게 된다. 출력제어로 잘려 나가던 청정 전기와, 입지를 잘못 잡아 송전망에 매달리던 수요가 가격이라는 신호 앞에서 다시 배치되는 것, 그것이 이 제도가 노리는 그림이다.
요컨대 정부가 "새로 만들려는" 지역별 가격은 새 발명품이 아니다. 전력시스템이 매 순간 계산해 두고도 정산에서 지워 온 값을, 이제 장부에 남기겠다는 결정이다.
참고 자료
산업통상자원부 제31차 에너지위원회 「전력시장 제도개선 방향」(2024). 기후에너지환경부 「국민주권정부 에너지 대전환 추진계획」(2026). 분산에너지 활성화 특별법(2023 제정, 2024 시행). 에너지경제연구원 「2024 지역에너지통계연보」(2023년 기준 전력자립도). 한국전력거래소 전력시장운영규칙 및 정산 자료(SMP, 정산조정계수, 용량요금, 부가정산금). 국회입법조사처 「전력시장 제도 및 전력가격 체계의 쟁점과 과제」. 출력제어 실적 관련 국정감사 자료 및 업계 집계. ISO-NE, PJM, ERCOT, CAISO의 LMP 구성(에너지, 혼잡, 손실) 및 노달-존 시장 설계 자료. 유진투자증권 산업 보고서(2025)의 지역별 차등요금제 추진 일정 정리.