남는 전기로 물 끌어올렸다가 필요할 때 발전… 양수발전이 뜬다

[공기업 감동경영] 한국수력원자력 예천양수 하부. 한국수력원자력 제공 국내 최대 발전 공기업인 한국수력원자력(사장 김회천, 이하 한수원)은 원자력발전소를 운영하는 회사로 잘 알려져 있다. 그러나 한수원이 운영하는 발전소는 원자력뿐 아니라 수력과 태양광, 양수(揚水)발전소까지 다양하다. 양수발전소는 청평, 삼랑진, 양양 등 우리나라 7곳에 모두 16기가 있으며 전체 설비용량은 4700MW 수준이다. 원자력발전소 1기가 1000MW 규모인 것과 비교하면 규모가 크지는 않지만 다른 어떤 발전원보다도 큰 역할을 담당한다. 재생에너지 비중이 빠르게 늘면서 양수발전의 역할이 재조명받고 있다. 풍력과 태양광의 변동성이 커지면서 그 변동성에 맞춰 모자란 전력을 빠르게 공급하고 남는 전력은 소비해야 하는 상황이 빈번하게 발생하기 때문이다. 양수발전은 전력이 남을 때 그 전력을 활용해 하부 저수지의 물을 상부 저수지로 퍼 올렸다가(양수) 전력이 부족할 때 물을 떨어뜨려 전기를 생산(발전)하는 구조다. 전기는 부족해도 안 되지만 너무 많아도 문제다. 저장이 되지 않는 전기의 특성상 소비하는 양보다 과잉 생산되면 그만큼의 전력을 소비해야만 일정한 주파수를 유지할 수 있다. 그것이 바로 전력계통의 안정성이다. 그런데 다른 발전소들이 전기를 생산하는 데 몇 시간이 걸리는 것에 비해 양수발전은 몇 분 내 부족한 전력을 공급할 수 있고 심지어 남는 전력을 흡수할 수 있어 전력계통의 안정성을 유지하는 핵심 보루로 꼽힌다. 2025년 4월 28일 스페인과 포르투갈에 대규모 정전이 발생했다. 거리의 신호등이 꺼지고 교통망이 마비되면서 양국은 전력계통 불안정의 대가를 혹독하게 치러야 했다. 봄날의 따스한 햇살이 태양광발전량을 급증시켰으나 특정 지역으로 쏠린 전력이 전압변동을 일으키며 주변 발전설비들을 줄줄이 마비시킨 탓이다. 이는 전력계통의 안정성이 중요하다는 시사점을 남긴 사례이기도 하다. 최근 태양광발전 설비용량이 급증하면서 날씨에 따른 전력 공급의 변동성은 더욱 커졌다. 실제로 지난 5월 1일 정오 무렵에는 전체 전력 수요의 50%를 태양광발전이 감당하기도 했다. 이때 전국에 분포한 양수발전소는 과잉 생산된 전력을 일제히 흡수하며 전력망의 ‘평화’를 지켰다. 다만 양수발전은 기저부하를 담당하는 원자력발전처럼 오랜 기간 연속 운전을 하지 못하고 전력 상황에 따라 가동과 정지를 빈번하게 반복해야 하기 때문에 발전설비가 받는 스트레스가 가중돼 부...