“전력생산비 100달러↑…기존 원전·수력발전이 제일 저렴”

지난해 전력생산비용 비교
기존 원전 전력 생산 ㎿h당 44달러, 수력 84달러

전 세계가 저탄소 전력 생산을 고려하면서 전력 생산비용이 크게 높아지고 있으며, 이에 따라 기존 원자력발전소의 장기운영(LTO), 수력발전이 탄소 배출을 하지 않으면서 가장 저렴하게 전력을 생산할 수 있다는 주장이 나왔다.

다만 이 보고서에서도 원자력발전소와 수력발전 사이 격차가 1메가와트시(㎿h)당 약 40달러로 적지 않고, 육상풍력·태양광 발전 기술은 시스템 구축 비용을 제외해야 100달러 미만으로 전력을 생산할 수 있는 것으로 나타나 기존 원전 운영이 가장 효율적인 것으로 나타났다.

19일 업계에 따르면 최근 경제협력개발기구(OECD) 산하 원자력기구(NEA)와 미국 전력연구원(EPRI)은 지난해 회원국 21개국과 23개 서로 다른 기술에 대한 발전비용을 비교한 결과인 ‘2025년 전력생산비용’ 보고서를 공개하면서 이 같이 밝혔다.

보고서는 대부분 국가의 현재 전력 생산 비용이 1㎿h당 100달러 이상이라고 설명했다.

이어 한국을 포함한 이들 회원국에서 기존 원전의 계속 운전이 비용이 제일 낮다고 보았다. 이들의 균등화발전비용(LCOE) 중앙값은 1㎿h당 44달러(㎿h당 39~64달러)였고, 특히 한국의 LCOE는 39.90달러로 최저였다. 최초 건설에 들어간 투자비가 이미 상각된 원전을 계속 활용하는 만큼 비용 경쟁력이 높다는 설명이다.

저수지형 수력발전의 중앙값은 1㎿h당 84달러였다. 다만 국가별 비용은 33~175달러로 차이가 컸다. 각국마다 수자원을 이용할 수 있는 정도가 달라 나라마다 전력 생산 비용이 달라진다는 의미여서, 수자원이 풍부한 곳에서는 수력발전이 저탄소 발전으로 매력적인 선택지가 될 수 있다고 평가했다.

육상풍력과 태양광도 발전소 단위에서는 비용 경쟁력이 있었다. 중앙값은 각각 1㎿h당 59달러, 67달러로 저수지형 수력보다 낮았다. 다만 보고서는 이들 기술이 100달러 미만으로 전력을 공급할 수 있다는 설명에 ‘전력시스템 비용을 제외할 경우’라는 조건을 붙였다. 날씨와 시간대에 따라 발전량이 달라지는 만큼, 에너지저장장치(ESS)나 발전 설비, 전력망 등을 함께 고려해야 사람이 사용하기 좋은 전력으로 변환할 수 있다는 의미다.

새로 짓는 원전의 경제성은 계속운전과 차이가 컸다. 단기 추진 대형원전 사업의 LCOE 중앙값은 1㎿h당 141달러였다. 소형모듈원자로(SMR)도 단기 사업의 중앙값이 146달러로 나타났다.

이는 원전이 많은 초기 건설비용을 필요로 할 뿐, 연료비 단가는 거의 들지 않기 때문이다. 예를 들어 한국의 지난 5월 연료비 단가는 원자력이 킬로와트시(㎾h)당 6.5원으로, 유연탄(74.9원), 무연탄(100.4원), 유류(342.9원), 액화천연가스(LNG·127.4원) 등 다른 에너지원의 10분의 1 이하였다.

보고서 또한 공급망 재건·인력 부족·최근의 제한적인 건설 경험이 초기 사업비를 높이는 요인으로 지목했다. 보고서는 동일 설계를 표준화하고 반복 건설 경험을 충분히 쌓은 성숙단계(NOAK)에서는 대형 원전과 SMR의 중앙값이 각각 1㎿h당 81달러와 84달러까지 낮아지는 것으로 추정했다. 여기에서도 한국 대형 원전의 반복 건설 성숙단계 가격은 1㎿h당 55.53달러로 다른 나라보다 훨씬 낮았다.

실제 한국 원전은 다른 나라에 비해 전력생산비용이 저렴한 축에 속한다. 글로벌 에너지 조사업체 블룸버그신에너지금융연구소(BNEF)의 지난해 9월 분석을 보면 2024년 기준 한국의 원전 계속 운전은 1㎿h당 21달러, 신규 대형 원전은 1㎿h당 36달러였다. 반면 태양광의 LCOE는 1㎿h당 98달러였다.

이는 최근 각국이 20여년 동안 탈원전 기조 속에서 공급망이 약화했기 때문으로, 한국처럼 원전 건설 경험이 많은 나라의 경우 원전을 통한 전력 공급 비용을 다른 나라보다 훨씬 더 줄일 수 있다는 설명이다.

윌리엄 D. 매그우드 4세 NEA 사무총장은 “모든 상황에서 모든 국가의 에너지 수요를 충족할 수 있는 단일 기술은 없다”며 “각국은 자국의 우선순위와 자원, 전력시스템을 반영해 정책과 투자 방향을 선택해야 한다”고 말했다.

임재섭 기자 yjs@dt.co.kr