블랙아웃(Black-Out = 전국 동시 정전) = 대한민국의 심장마비입니다.

[꺾은-붓]

 ▲ 위성에서 본 한-중-일 3국의 밤의 모습. 전력사정이 좋지 않은 북한은 평양을 제외하고는 대부분 어두운 색이다 (자료사진)

  2012년 간당간당하는 전력예비율에 가슴을 졸이며 전력당국이 초긴장 상태로 여름철 무더위를 무사히 넘기는가 하는 순간, 9월 15일 때아닌 늦더위가 찾아와 전국 모든 지역에 전기가 들어가 전 국토의 전화(電化)가 이루어지고 전력사업이 안정기에 들어선 1970년대 이후 최초로 전력예비율 고갈로 전국에 걸쳐 강제 단전조치를 취하는 대 사건이 벌어졌다.

  전국의 모든 발전소가 발전이 중단되어 대한민국 전체가 정전이 되는, 일컬어 ‘블랙아웃(Black-Out)’ 직전까지 갔던 것이다. 사후에 전력당국에서 당시의 상황을 면밀히 분석 검토한 결과 실제적으로는 예비전력이 “0 = Zero” 상태가 되어 블랙아웃이 100% 발생할 상황이었으나, 하늘의 도움인지 블랙아웃까지는 가지 않고 그나마 그 정도로 넘길 수가 있었던 것이다. 천우신조(天佑神助)였다.

  제아무리 건강한 사람도 심장이 박동을 멈추면 그 순간 생명은 끝난다. 손가락 발가락 팔 다리 눈 귀 호흡기관 순환기관 등 신체의 내 외부 일부가 떨어져 나가거나 정상이 아니어도 심장이 박동을 계속하면 생명은 유지할 수가 있고 상처의 치유가 끝나면 정상적인 삶을 유지할 수 있지만, 신체의 모든 부분이 건강하고 멀쩡해도 심장이 박동을 멈추면 그 순간 생명이 끝나 송장이 된다.

  오늘날 고도화된 산업사회, 정보화 사회를 움직이게 하는 원동력이 바로 전력에너지다.

  발전소라는 심장에서 산업의 혈액인 전기에너지를 생산하여 동맥인 송전선로와 정맥인 배전선로를 통하여 신체의 모든 부분에 골고루 혈액인 전기에너지를 공급하고, 신체의 조직인 산업체 공장 사무실 학교 가정 등이 그 혈액을 공급받아 정상적으로 작동을 하여 현대산업사회가 유지되는 것이다.

  블랙아웃이 되었을 때 나라 전체가 감당해야 할 피해는 상상을 초월한다. 그 피해는 그저 추측만 할 뿐 정확한 예측도 불가능하고, 또 아무리 전문기관에서 면밀한 검토와 분석으로 그 피해정도를 예측한다 해도 실제상황은 그 예측 치와는 전혀 다르게 확대되어 나타날 수도 있다. 블랙아웃이 되었을 때 나타날 수 있는 피해를 다 열거하자면 글이 너무 길어져 생략하고 2012. 9.15 대규모 정전사태이후 “다음-아고라”에 필자가 올렸던 아래 글을 참고하시기 바란다.

[9월 15일 전력대란(電力大亂), 이명박 정권 Black Out 직전까지 갔었다] http://bbs1.agora.media.daum.net/gaia/do/debate/read?bbsId=D101&articleId=3619223

  전기와 전혀 관계가 없는 방면의 삶을 사는 사람들도 가끔은 정전의 불편이나 피해를 경험한다. 짧으면 느끼지도 못 하고 지나가거나 눈 깜짝할 사이, 좀 길면 몇 분, 아주 길어도 두 세 시간이면 다시 송전이 되어 정상의 상태로 돌아온다. 윗글에서 살펴보았듯이 블랙아웃도 전 국민이 그런 정도의 불편을 동시에 다 함께 겪고 넘어가는 것쯤으로 생각하면 큰 오산이다. 우리가 지금까지 피땀 흘려 이루어 놓은 경제 한 순간에 반 토막이 날 수도 있는 것이다.

  전기를 잘 모르시는 분들을 위해 윗글에서 언급하지 않았던 내용에 대해 약간의 보충설명을 곁들인다.

  전국에서는 200개 이상의 발전기가 함께 전력을 생산해서 전국을 단일 망(그물)으로 엮은 송전선로라는 곳으로 생산된 전력을 보낸다.
  전국의 산과 하천을 타고 넘는 철탑과 전선들이 그것이다. 전국적으로 100이라는 전력을 사용하고 있으면 110정도의 전기가 생산되도록 발전기를 돌려 5~10의 여유를 두고 전력을 생산하여 공급을 하고 있다. 이때 어떤 특정발전기가 고장으로 불시에 1~2 정도의 전력생산이 중단되어도 전체적으로 전력을 공급하는 데는 아무 지장이 없다.

  또, 전력 에너지를 실어 나르는 동맥인 송전선로는 전국이 다중의 환상망으로 구축되어 있어 어느 부분에서 고장이 발생해도 바로 고장 난 부분은 전력계통에서 자동으로 떨어져 나가고 제2, 제3의 예비선로로 자동으로 전환 공급되어 전력수요자인 국민들은 송전선로의 고장을 느끼지도 못하고 지나간다. 다만 전력에너지를 사용 장소인 공장이나 가정 등으로 직접 공급하는 정맥인 배전선로는 제2, 제3의 다중 예비선로를 구축하고는 있으나 설비의 특성상 동맥인 송전선로와 같이 완전다중의 자동으로 전환 공급되는 환상망 구축은 불가능 하다.

 ▲ 전 국토를 연결하는 송전탑

  가정에서 “깜빡” 하거나 정전이 되고나서 1~2분 뒤에 재송전이 되는 현상이 가끔 있는데 이게 제1선로가 고장이 났을 때 제2, 제3의 예비선로로 자동 전환 공급되는 경우이고, 집 앞에 있는 전봇대를 술 취한 차량이 들이받아 전봇대는 부러지고 전선은 끊어지고 전봇대 위에 매달려 있던 변압기가 땅바닥에 떨어져 박살이 났을 때는 자동으로 전환 공급할 수 있는 수단이 없다. 이때에는 전봇대를 새것으로 세우고, 전선을 연결하고, 변압기를 교체하여 다시 전기를 공급하기까지는 수 시간이 걸린다. 아주 드문 경우이고 불가피한 현상이다.

  물론 이것까지도 예상하고 제2, 제3의 예비설비를 갖추어 놓으면 그런 정전까지도 막을 수는 있다. 하지만 그렇게 하려면 전력요금은 현 요금의 몇 배로 비싸지고, 도시지역에는 전봇대가 산에 나무 들어서듯 빽빽하게 전봇대를 세워야 하니 현실적으로는 불가능하고 지나친 정도가 아니라 어리석은 과잉투자가 되는 것이다. 기술부족으로 그렇게 하는 게 아니라, 현실적인 여건과 투자의 적정성을 따져 그렇게 하는 것이다. 어떤 선진국도, 세계 어느 나라도 그렇게 까지 하는 나라는 없다.

  다음으로, 특정 발전기 한 두 대가 고장이 나서 발전을 멈추거나 특정 송배전 계통이 고장이 나도 정전이 없이 지나가거나 잠시만 정전이 되면 정상상태로 돌아오는데, 왜 블랙아웃이 되면 짧아도 5~7일 또는 그 이상의 시간이 지나야 전력계통이 원상복구 되나?

  발전기는 코일이 감겨진 원통형으로 된 철 깡통과 그 원통형 안에 역시 코일이 감겨진 둥근 쇠막대형태로 된 철봉 두 개가 한 세트로 조립되어 있는 형태이고, 바깥의 원통형 철 깡통에 감겨진 코일에 전류를 흘려 철 깡통을 전자석으로 만들어주고 동력원인 수력이나 화력 또는 원자력으로 안의 철봉을 강제로 돌려주면 철봉도 전자석이 됨과 동시에 철봉에 감겨진 코일에서 전기라는 것이 발생하는 기계이다. 그 역할이 반대인 경우도 이론적으로는 가능하다. 발전기 원리와 딱 반대인 기계가 전기모터다.

  외부깡통에 감겨진 코일에 최초로 전류를 흘려 전자석을 만들어 주는 것을 전기공학에서 여자(勵磁)라고 하며, 전국의 200대 이상의 발전기가 돌아가다 한 두 대가 고장으로 정지를 했더라도 고장을 수리하고 나서 다른 발전기에서 생산되는 전력을 공급받아 고장수리를 마친 발전기를 여자 시키고 발전기를 강제로 돌려주면 고장전과 같이 전기가 바로 생산되는 것이다.

  그런데 블랙아웃 되어 전국의 모든 발전기가 다 멈췄다면 이 여자전류를 흘려줄 ‘씨앗전기’가 없는 것이다. 이때는 불가피하게 발전소 외부에서 비상발전차 등을 동원하여 소형 발전기 1대를 여자시켜 우선 전기를 만들고, 다시 그 전력을 인근 발전소로 보내 그 발전기를 가동시키고 하는 방법으로 전국의 모든 발전기를 순차적으로 살려 나가야 한다.

  이 최초의 여자를 물을 퍼 올리는 펌프의  ‘마중물’로 생각하면 이해가 쉬울 것이다. 마른 펌프를 아무리 손잡이를 올렸다 내렸다 해 봐야 밑에 있는 물이 위로 올라오지를 않는다. 고무 날름막만 열렸다 닫혔다 할 뿐이다. 다른 샘에서 길어온 마중물을 한 바가지 부어주어 날름막을 닫혀있게 하고 손잡이를 올렸다 내렸다 해야 밑에 있는 물이 대기압에 의해 위로 끌려 올라오는 것이다. 일단 한 번 물이 올라오기 시작하면 그 물이 날름막을 막아주어 계속 물이 올라오게 작용을 하는 것이다.

▲ 펌프는 마중물을 한 바가지 부어야 물을 퍼올릴 수 있다

  발전기가 일단 가동을 멈추었다 다시 운전을 시작하여 정상적인 60싸이클의 주파수와 정격전압에 도달하기 까지 운전 상태를 안정시켜 부하를 걸 수 있는 조건을 만들고, 200여대의 발전기를 그렇게 운전하게 하기까지의 과정이 그렇게 수월치를 않다. 그 여자라는 최초의 씨앗전기는 소규모 수력발전이 담당하고 있다.

  지금 한국에서 쓰는 전기의 50%이상이 석탄이나 석유를 보일러에서 태워서 전기를 생산하는 화력발전이고, 30%정도가 원자력발전이고, 공해가 없고 자연순환되고 에너지 원가가 들어가지 않는 수력은 전국사용량의 1%내외로 미미한 수준이다.

  화력발전소의 보일러는 한 번 가동을 멈추면 보일러 내부를 점검하여야만 다시 보일러를 가동시켜 발전을 해야 된다. 1000도 이상으로 운전되던 63빌딩보다도 더 큰 보일러 내부를 점검하려면 보일러가 상온(20도 정도)로 식기전에는 점검이 불가능하다.

  그러니 수력발전소에서 씨앗전기를 보내온다 해도 전국전력의 절반이상을 충당하고 있는 화력발전은 당장 발전이 불가능 하고 점검을 하고 재발전을 하기까지에는 여러 날이 소요된다.

  지금 한전이 추산하고 있는 최소 일수가 5~7일이다. 모든 것이 매뉴얼대로 정상적으로 작동되었을 경우이다. 그런 비상상황에서 다급하게 하는 게 매뉴얼대로 된다는 보장이 없다. 대부분의 유무선통신과 기계의 운전을 자동 제어하는 컴퓨터 기능이 거의 마비된 상태임을 감안해야 한다. 얼마나 더 늘어날지 예측을 할 수가 없고, 정확한 예측은 인간이 아닌 신의 영역이다.

  여기서 또 하나 간과할 수 없는 것이 실제 블랙아웃이 되었을 때 원자력발전소에서 안전이 확실하게 담보될 수가 있느냐? 하는 문제이다. 필자도 전기기술자로 한전에 30년 가까이 근무했었지만 원자력분야에는 문외한이라 그 방면에는 추측조차 할 수가 없음이 안타깝다. 물론 매뉴얼대로라면 발전만 정지되었지 안전은 이상 없다고 보아야 된다.

  매뉴얼대로 안 될 가능성도 아주 높고, 모든 사고의 원인과 결과를 분석하여 보면 매뉴얼대로 안 되어서 그런 사고가 발생한 경우가 더 많은 것이 현실이다. 원자력발전소의 결과는 너무나도 끔찍할 것 같아 글을 뭉뚱그린다. 그냥 안전하기만을 바랄 뿐이다.

  그날(블랙아웃) 이후

  정도는 어느 정도일지 몰라도 1997년 IMF 뒤의 상황과 비슷한 상황이 오지 않을까 생각된다. 수많은 기업이 도산되었고, 거리는 실업자로 넘쳐났고, 가정마다 눈물과 한숨소리가 새어 나오지 않는 가정이 없었다. 그래도 그때는 산업시설은 멀쩡했다. 다만 그 산업체의 기계를 돌리고 제품을 생산해 내는데 필요한 자금이 없어 기계와 생산설비를 놀리며 도산을 했던 것이다.

  블랙아웃 이후에는 자금은 있어도 제품을 생산하느라고 씽씽 돌아 가야할 산업설비들이 초토화 되어 기업이 도산을 하거나 조업을 중단해야 되니 IMF상황보다 더 끔찍한 것이다. 특히 중화학공업과 철을 녹여 제품을 생산하는 용광로가 있는 기업의 피해와 참상은 눈을 뜨고 볼 수도 없을 것이다. 상상만 해도 소름이 끼친다. 허풍이 아니다. 필자가 전기기술자라고 해서 전기의 중요함을 강조하기 위해 과장을 하는 것도 아니다.

  그날 이후에는 전력예비율은 걱정 안 해도 될 것 같다. 국민들이 초절전을 해야 된다는 것을 뼈가 저리도록 깨달았고, 많은 기업들이 상당기간 가동을 할 수가 없거나 부분적으로 가동을 멈춰야 하니 전력수요가 블랙아웃 발생 전보다 현격하게 떨어질 것이다. 화약연기 자욱한 잿더미 위에 찾아온 평화다. 그 잿더미 위에 찾아온 평화가 무슨 의미가 있나? 블랙아웃이 바로 대한민국의 심장이 멈추는 심장마비다.

  1970년대 중반까지는 경제개발을 견인하느라 전원개발사업이 산업설비의 증가속도보다 앞서 나가 넘쳐나는 예비율로 전력피크라는 개념이 그렇게 크게 부각되지 않았었고, 1980년대부터는 전력피크가 여름 한 철에만 걸렸었다. 그래서 여름철 이후 가을과 동절기에는 예비율에 여유가 있어 발전기의 가동을 멈추고 여유 있게 예방정비(오버 훌)를 할 수가 있었다. 그게 정상이고 여름 한철에만 전력피크가 나타나는 것을 “선진국형 전력피크”라고 했다.

  우리가 후진국이거나 개발도상국일 때에는 웬만한 영업장소나 가정에서는 선풍기는 몰라도 에어컨은 없었다. 따라서 여름철에도 전력수요가 그렇게 많이 늘어나지를 않았었다. 반면에 선진국들은 여름철에 영업장소마다 가정마다 에어컨을 켜 대니 여름철에 전력수요가 대폭적으로 늘어났던 것이다.  그러다가 우리도 중진국 대열에 들어서려고 하는 80년 전후로 에어컨이 폭발적으로 늘어났고, 겨울철에 낮게 걸리던 전력피크가 여름철로 뒤바뀌었으며 그것을 “선전국형 전력피크”로 불렀던 것이다.

▲ 이용자가 많지 않은데도 종일 두 대가 자동으로 오르내려 전력낭비라는 지적을 받고 있는 9호선 국회의사당역 6번 출구 엘리베이터

  그런 과정을 거쳐 오는 동안 정부의 에너지 정책과 전력요금정책이 잘못 되었고, 사람들이 편리성만 쫓다 보니 국가전체의 에너지수요가 전력에너지 일변도로 성장을 하였고 사무실, 영업장소, 가정 등에서 석유나 가스난방을 전력 난방으로 바꾸는 것이 비 온 뒤에 대나무 순 돋아나듯 진행되었다. 그러다 보니 여름철에 냉방부하로 전력피크가 걸리고, 겨울철에는 겨울철대로 난방부하가 늘어나 여름철 피크를 갈아치우는 현상이 수년 전부터 나타나기 시작했다.

  지금은 어떤지 모르겠으나 필자가 한전에 재직하던 90년대 중반까지만 해도 전력수요의 대부분인 산업용 전력요금 단가는 공급원가(생산원가+영업원가)에도 미달되었고 심한 경우에는 평균발전원가보다도 낮았다. 그러니 전력수요가 비온 뒤에 대나무 키 자라듯 자라난 것이다.
  전기가 저장 불가능한 재화였기 망정이지 석탄이나 석유와 같이 사재기가 가능한 에너지였다면 산업체에서는 위장사업체를 차려놓고 전기를 드럼통 등에 받아 저장을 하여 놓고 비싼 전기요금을 내는 영업장소나 가정에 판매를 하거나 외국에 수출을 하여 그냥 앉아서 돈을 버는 사업도 가능했던 것이다. 왜곡된 에너지 정책과 요금구조가 왜곡된 소비 형태를 불러들인 것이다.

  그러면 왜 여름이 위태로운가?

  국가 전체로 볼 때 예비율 절대치가 낮고, 2012년 9월 15일 대규모 정전사태 이후 바로 동절기로 접어들어 발전기를 예방정비 할 수 있는 틈이 없었다. 거기다가 원자력발전소 몇 기는 이런 저런 연유로 정상적인 가동을 못 하고 있다. 쉽게 얘기해서 모든 발전기들이 혹사를 당하고 있는 것이다. 본격적인 무더위가 찾아오려면 아직도 멀었는데 해마다 5월초부터 전력예비율이 안정선을 밑돌고 있다는 보도가 연일 계속되고 있는 것이다. 여름철 블랙아웃을 걱정 안 할 수가 없는 것이다.

  그러면 이 위기를 어떻게 넘겨야 하나?

  정부를 탓해봐야 소용이 없다. 블랙아웃의 피해는 정부가 감당하는 것이 아니라 전 국민이 골고루 나누어 져야 하는 것이다. 발전소를 짓기 위해 삽질을 시작해서 발전이 되기까지는 10년의 세월이 걸린다. 한 두 해에 해결될 일도 아니다. 올 여름을 무사히 넘긴다 해도, 바로 올겨울이 걱정이고, 내년 또한 마찬가지이고 그다음 해도 상황은 크게 바뀌지 않는다.

  달리 방법이 없다. 전 국민이 초절전 세월을 살 각오를 해야 된다. 또다시 천우신조를 기대할 수는 없다. 그리고 전력에너지에 대한 인식을 바꾸어야 한다. 값싸고 질 좋은 전기를 흥청망청 쓰던 시절은 지났음을 깨달아야 한다. 전 국민이 국제시세에 걸 맞는 전기요금을 부담할 각오를 해야 된다.

  특히 산업용 전기를 쓰고 있는 기업체는 살을 깎아내는 것과 같은 고통의 절전에 대한 투자가 필요하다. 조금만 관심을 갖고 살펴보면 산업체에서는 절전을 할 수 있는 방법이 널려 있다. 조업을 일정시간 멈췄다가 다시 할 수 있는 공장 등은 여름철 피크가 걸리는 오후2~5시대에 점심식사를 하고 휴식을 하는 시간으로 근무형태를 바꿔보는 것도 고려해 볼 여지가 있다.

  필자가 위 주소의 글에서도 지적한 바가 있다. 여름철 에어컨을 켜 놓고 가게 문을 열어놓아 찬바람을 내 보내 호객행위를 하는 것은 범죄에 다름 아니다. 이제서야 정부는 그런 업소에 대하여 과징금을 부과하겠다는 방침을 발표했다.  너무 늦었지만 그나마 정부가 그것을 깨달았다니 다행이다. 그리고 올 여름에는 2012년 9월 15일과 같은 불시정전, 몇 차례 겪을 각오를 하고 대비를 하여야 한다. 그런 불시정전을 수도 없이 겪더라도 블랙아웃만은 막아야 한다.

[나그네7116]

잘읽었습니다
감사합니다!!!

[파란하늘]

많이 배웁니다...신선하네요

[꺾은-붓]

읽고 댓글을 달아주신분들께 감사를 드립니다.
앞으로도 전기와 관련된 글을 가끔 올리도록 하겠습니다.

[ryungol]

어려운 발전지식을 이렇게 쉽게 설명해주시는 분은 꺽은붓님 말고는 본적이 없네요,,글을 알기쉽게 쓰는 능력이
탁월하시다는 생각이 듭니다. 꺽은붓같은 님들이 대학에서 기술을 가르친다면 일반인들도 기술지식을 훨씬
쉽게 이해할텐데...항국이란 나라는 일부러 이론위주의 교육체계를 만들어 놓은 것 같아요..그래야 국민들이
무뇌아들이 많아질테니까..

[꺾은-붓]

&^%#$%&^&?????????

[ryungol]

블랙아웃은 아마도 언젠가 있을지 모를 EMP 어택에 대한 일종의 모의 연습훈련을 한 듯한 느낌이 들더군요..
..그래 우리도 한번 연습해보자....이런느낌?? ㅎㅎㅎ

[ryungol]

정말 한국은 국회의원들이 거의 쓸모없는 연극배우들에 불과하다는 생각이 드네요,, 원래 학교에서 배울때 국회는 입법기관, 즉 법을 만드는 기관이라고 배웠는데...막상 알고보니 한국의 법은 새로 만드는 것은 거의 대부분 행정부 각 부처에서 만들더군요, 국회의원들이 실제 법을 만드는 경우는 20%도 채 될까말까한 것으로 압니다. 80%가까이는 행정부에서
법을 만든다고 하더군요,,대신에 국개의원들 체면을 살려주기 위해서 마치 국개의원들이 법을 만든것처럼 발의를
국개의원들 이름을 빌려서 하는겁니다. 그래야 멍청한 항국인들이 국개의원들이 뇌물쳐먹고 놀고먹는게 아니라
진자 법 만드는 넘들인줄 알테니까요..