7월 22일은 일 년 중 가장 무더운 시기를 뜻하는 대서(大暑)입니다. 특히 올해는 대서가 오기 한 달 전부터 이른 폭염이 시작되며 무더위가 기승을 부리고 있습니다. 이에 따라 냉방 수요가 급증하며 전력 소비 역시 증가할 것으로 예상됩니다.

산업부는 충분한 전력공급 능력과 비상 예비 자원을 확보해 전력수급을 안정적으로 관리할 계획이라고 밝혔습니다. 실제 전력당국은 올여름 최대 전력 수요를 92.3GW로 예측했고, 최대 104.2GW의 공급 능력을 미리 확보해 놓은 바 있습니다.

전력 수요에 맞춰 적절한 공급이 뒷받침되지 못할 경우, 대규모 정전 사태인 블랙아웃(blackout)이 발생할 수도 있습니다. SK E&S 미디어룸에서는 블랙아웃이 무엇인지 살펴보고, 그 예방법에 대해 알아보겠습니다.

대규모 정전, 블랙아웃 발생 원인과 사례들

블랙아웃이란 전력 사용량이 많아져 예비 전력^[1]이 적정 수준 이하로 떨어지는 상태가 지속되면서 발생하는 대규모 정전 현상을 말합니다. 쉽게 말해, 전기가 부족한 상황이 계속되면 블랙아웃이 발생하는 것입니다.

^[1] 안정적인 전력 공급을 위한 전력 유지관리 기준으로, 최대 전력 공급 용량에서 최대 전력수요를 빼고 남은 전력을 뜻함.

블랙아웃은 자연재해나 우연한 사고로도 발생할 수 있으나 대부분 과도한 전력 사용으로 인해 발생하게 됩니다. 전력 사용량 급증 등으로 전력 공급이 부족해지면, 전기는 그 특성상 전체 전력량을 유지하기 위해 저절로 주파수를 떨어뜨립니다. 이는 전력망에서도 마찬가지입니다. 일부 지역에서 전기 사용량이 공급량을 초과하면, 전력망 전체의 전압과 주파수가 크게 떨어지고, 그 결과 전력망을 관리하는 시스템이 정지하여 블랙아웃이 발생하는 것입니다.

출처 – KOSEN

블랙아웃이 발생하면 일상생활에 불편을 초래할 뿐만 아니라, 사회∙경제적으로도 막대한 손해를 끼칩니다. 2003년 8월 미국 동북부와 캐나다 일부 지역에서 발생한 블랙아웃이 대표적인 사례입니다. 미국 오하이오 인근에서 발전기와 송전선로가 고장 나며 시작된 정전이 인근 지역까지 퍼져, 우리나라 최대 전력량의 1.3배에 해당하는 규모의 블랙아웃이 발생했습니다. 3일간 전력 공급이 중단돼 5,500만 명이 피해를 봤으며 항공기 운항을 비롯한 교통체계 마비, 산업시설 가동 중단, 상거래 중단 등으로 약 60억 달러(약 6조 7천억 원 상당)의 재산 피해가 나기도 했습니다.

2023년 8월, 브라질에서는 약 6시간 동안 거의 모든 지역의 전력 공급이 중단되었습니다. 이로 인해 지하철이 멈추고 신호등이 꺼졌으며, 수도 공급이 중단되어 일부 시민들이 물 부족으로 인한 불편함을 호소했습니다.

우리나라는 2011년 9월 전국적인 정전을 겪었습니다. 9월 중순이었지만 이상기후로 더운 날씨가 이어지자, 준비된 전력량보다 수요가 급증하면서 문제가 발생했습니다. 전력당국은 전력망을 보호하기 위해 일부 지역의 전기 공급을 중단하는 ‘순환단전(rolling blackout)^[2]’을 시행했습니다. 빠른 조치 덕분에 사고가 블랙아웃으로 이어지지는 않았지만, 약 753만 가구가 정전을 겪었고 재산 피해도 약 620억 원가량 발생했습니다.

^[2] 최대 전력수요를 충족하고 남은 예비전력이 100만㎾를 5분 이상 밑돌 때 주택·상가, 공장 등 순서에 따라 전력 공급을 한시적으로 끊는 조치

블랙아웃을 예방하기 위한 4가지 방법

블랙아웃을 예방하기 위해서는 먼저 안정적으로 전력예비율(Reserve Margin)을 유지하는 것이 필수적입니다. 전력예비율은 전력수급 상태를 나타내는 지표로, 다음과 같은 산술방식으로 계산합니다.

전력예비율 = (총 전력 공급량 – 최대 전력수요) / 최대 전력수요 X 100

전력예비율로 여유분의 전력량을 파악할 수 있습니다. 통상적으로 전력예비율이 10% 이상 되면 안정적인 전력공급이 가능한 상태이며, 그 수치가 6% 이하로 떨어졌을 경우 블랙아웃이 발생할 확률이 높다고 여겨집니다. 따라서 전력예비율을 지표 삼아 여유 전력량이 많지 않을 때에는 발전기를 가동해 전력 공급을 늘리거나, 수요반응(Demand Response, DR)^[3] 기술을 통해 전력 수요를 줄이는 방식으로 블랙아웃에 대비할 수 있습니다.

^[3] 전기 사용량이 가장 많은 시간대에 소비자가 전기 사용량을 줄일 경우 별도의 인센티브를 부여하는 등의 방법을 통해 전력 공급과 수요의 균형을 맞추도록 유도하는 기술

여름철 급증한 전력 사용, 전력수급 관련 용어 알아보기 (바로가기)

또한, 블랙아웃을 막으려면 전력 수요 변화에 따라 발전량을 유연하게 통제해야 합니다. 이에 따라 유연성 전원의 필요성이 강조되는 추세입니다. 유연성 전원은 전력 수요에 따라 즉각적으로 발전량을 증감할 수 있는 자원을 총칭하며, 대표적인 에너지원으로는 천연가스를 꼽을 수 있습니다.

전력 수요와 공급을 적절히 예측해 전력망을 안정화하는 것 역시 중요합니다. 전력망 안정화를 위한 대표 기술로는 에너지솔루션이 있습니다. 에너지솔루션은 에너지저장시스템(ESS), 정보통신기술(IT), 인공지능기술(AI) 등을 통해 전력의 생산, 공급, 사용을 효율적으로 관리하여 전력의 공급과 수요 간의 균형을 맞추는 기술입니다. 재생에너지 발전량이 많은 낮에 저장한 전력을 발전량이 부족해지는 밤에 활용하거나, 네트워크와 AI를 이용해 전력 사용량과 패턴을 분석·예측하여 발전량을 조정할 수도 있습니다. 또한, 건물 내부의 조명, 냉난방 시스템, 전기기기 등을 자동으로 조절하고 관리하여 에너지를 더욱 효율적으로 사용할 수 있게 도와줍니다.

SK E&S는 고객이 원하는 시간과 장소에 보다 합리적인 가격으로 에너지를 제공하기 위해 △그리드 솔루션(ESS) △분산자원 솔루션(소규모 전력 공급) △모빌리티 솔루션(전기차 충전)을 운영하고 있습니다. 이를 통해 모든 사람들이 자신이 원하는 장소와 시간에 전기에너지를 사용할 수 있는 환경을 만들어 나가고자 합니다.

에너지솔루션에 대해 더 자세히 알고 싶다면? (바로가기)

마지막으로 전력 소비가 많이 몰리는 요즘 같은 시기에는 블랙아웃을 방지하기 위해 모두의 노력이 필요합니다. 일상 생활에서 전기를 절약하는 방법으로 여름철 실내 적정 온도인 26도 유지하기, 장기간 미 사용 전원 차단하기, 사용하지 않는 전자제품의 콘센트 뽑기, 대기전력^[4] 줄이기 등이 있습니다. 특히 대기전력만 줄여도 상당한 양의 전력을 절약할 수 있습니다.

^[4] 전원을 끈 상태에서도 전기제품에서 소비되는 전력

SK E&S는 우리나라의 대표적인 발전 사업자이자 국내 최대 민간 LNG 사업자로서, 안정적인 에너지 공급을 위해 노력하고 있습니다. SK E&S는 2010년대부터 본격적으로 구축에 나섰던 LNG 밸류체인을 국내 최초로 완성하고 연간 500만 톤 이상의 LNG를 직도입하는 등 우리나라의 에너지 안보에 기여하고 있습니다. 이와 더불어 SK E&S는 보령LNG터미널을 운영하고 LNG 발전사업에 참여하며 천연가스의 개발·운송·소비 단계를 아우르는 사업을 진행하고 있습니다.

뿐만 아니라 SK E&S는 천연가스, 신재생에너지 등 다양한 발전소들을 운영하며 양질의 전력과 열을 제공하고 있습니다. 또한, 에너지솔루션 사업을 통해 효율적이고 안정적인 에너지 사용 환경을 만들기 위해 노력하고 있습니다. 앞으로도 SK E&S의 발걸음에 많은 관심 부탁드립니다.