에너지원별 현황 (석탄화력발전)

탄소배출과 대기오염,
두 가지 난관에 직면한 석탄화력발전

석탄화력발전은 석유파동 이후 국내 발전 부문을 책임져 왔다. 석탄화력은 2020년 총 발전량 기준 국내 발전원 중 35.6%로 국내에서 가장 큰 비중을 차지한다. 화력발전 비중은 2010년대 내내 40%대를 유지하다가 2020년에야 비로소 30%대 중반으로 떨어졌다. 기존 화력발전을 가스발전 등 오염물질 배출이 더 적은 발전방식으로 전환하는데도 석탄화력발전 비중이 일정하게 유지된 이유는 기존 전력수급계획에 따라 계획된 석탄화력발전소가 완공된 데 따른 것이다. 기존 계획에 따라 2021년 12월 현재 아직 건설중인 석탄화력발전소도 4기 있지만 2017년 이후에는 새로 수립된 석탄화력발전소 건설 계획은 없다.

[그림 3] 지역별 화력발전소 및 대기오염 현황
(화력발전소 2021.12, 대기오염 2019년 기준)

자료: 전력거래소 수급계획팀 「발전설비용량변경문서」, 국가미세먼지정보센터 국가 대기오염물질
배출량 서비스,온실가스종합정보센터, 「2020년 국가 온실가스 인벤토리 보고서」

지역별 화력발전소 및 대기오염 현황(화력발전소 2021. 12, 대기오염 2019년 기준)

한국의 석탄화력 비중은 경쟁국가 대비 높은 편으로, 전력통계정보시스템의 2021년 12월 말 자료 기준으로 대규모 석탄화력발전소(기력)는 14개 부지에 총 57기가 가동 중이다. 12월 31일 퇴역하는 호남화력 2기는 제외했다. 구조상으로는 독일과 유사한 면을 보이는데, 독일 역시 재생에너지로 전환을 적극적으로 추진하고 있음에도 제조업 강국이라 에너지 소비량이 많은 데다 동부 지방의 저렴한 고품질 갈탄을 이용한 석탄화력발전의 경제성이 높아 석탄화력발전 비중이 유럽 국가 중 높은 편이다.

이처럼 높은 석탄화력발전 비중은 NDC 이행과 국민 보건에 장애요소로 작용한다. 석탄화력발전은 발전을 위해 연소하는 과정에서 다양한 대기오염물질을 배출한다. [그림 3]에서 각 지역의 색은 2019년 6월부터 2020년 5월까지의 평균 미세먼지 농도를, 원은 같은 기간 주요 대기오염물질인 질소 및 황산화물, 대기중 총부유먼지 배출량을 나타낸다. 그림에서 보듯 온실가스 및 공해물질 배출량은 서울을 기준으로 남동축을 따라 높게 나타난다. 특히 수도권과 충남의 대기오염물질 배출량이 높은데, 산업시설이 밀집해 대기오염물질 배출량이 많고 물동량이 커서 화물트럭 운행이 빈번하기 때문이다. 충남은 수도권에 비해 인구 및 산업시설 규모가 더 적은데도 질소 및 황산화물 배출량, 총부유먼지량은 수도권과 비슷한 것으로 미루어, 충남에 29기가 밀집된 석탄화력발전소의 영향을 짐작할 수 있다. 물론 온실가스 및 미세먼지는 배출 원인이 다양하고 인구밀도 및 산업활동 규모에 가장 큰 영향을 받으므로 화력발전과 단선적인 상관관계를 보이지는 않으나, 대체로 산업시설이 많거나 석탄화력발전이 활발한 지역의 온실가스 및 총부유먼지 발생량이 높다.

이처럼 석탄화력발전은 화석연료를 태우는 과정에서 온실가스에 더해 대기오염물질을 다량 배출하므로 선진국을 중심으로 석탄화력발전을 점진적으로 줄여나가려 하고 있다. 한국도 노후 석탄화력발전소는 설계수명 만료 이전에 조기 폐쇄할 방침이다. 현재 2034년까지 24기의 석탄화력발전소가 단계적으로 폐쇄될 예정이며, 이에 따라 석탄화력 총 발전량도 1/3 이상 줄어들 전망이다.

전국 화력발전 설비용량 및 발전량

국내 화력발전 지역별 발전용량(단위: MW)

전국의 노후 화력발전소는 2035년까지 단계적으로 조기 폐쇄할 계획이다. 아래 그래프는 현재 발전용량과 2035년까지 폐쇄되는 발전소의 발전용량, 이에 따라 2035년 가동되는 화력발전 용량을 나타낸다. 이에 따르면 화력발전량은 2035년에는 현재의 60% 수준으로 줄어든다.

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