중국은 세계에서 인구와 석탄 소비량이 가장 많은 개발도상국입니다. 예정대로 "탄소 정점 달성 및 탄소 중립"(이하 "이중 탄소 목표")을 달성하기 위해서는 전례 없는 험난한 과제와 도전에 직면해 있습니다. 이 어려운 싸움을 어떻게 헤쳐나가고, 이 큰 시험을 어떻게 극복하며, 녹색 저탄소 발전을 어떻게 실현할 것인가에 대해서는 아직 명확히 해야 할 중요한 문제들이 많습니다. 그중 하나가 바로 우리나라의 소규모 수력 발전을 어떻게 이해해야 하는가입니다.
그렇다면 소규모 수력 발전의 "이중 탄소 배출" 목표 달성은 불필요한 선택일까요? 소규모 수력 발전이 환경에 미치는 영향은 큰 것일까요, 아니면 나쁜 것일까요? 일부 소규모 수력 발전소의 문제는 해결 불가능한 "생태 재앙"일까요? 우리나라의 소규모 수력 발전은 "과잉 개발"되었을까요? 이러한 질문들에 대해 과학적이고 합리적인 사고와 해답을 시급히 찾아야 합니다.
재생에너지를 적극적으로 개발하고 재생에너지 비중이 높은 새로운 전력 시스템 구축을 가속화하는 것은 현재 국제적인 에너지 전환의 공통된 목표이자 실천 방안이며, 우리나라가 ‘이중 탄소’ 목표를 달성하기 위한 전략적 선택이기도 합니다.
시진핑 총서기는 지난해 말 열린 기후변화 대응 정상회의와 정상회의에서 “2030년에는 비화석 에너지가 1차 에너지 소비량의 약 25%를 차지하고, 풍력 및 태양광 발전 설비 용량은 총 12억 킬로와트를 넘어설 것”이라며 “중국은 석탄 화력 발전 사업을 엄격히 통제할 것”이라고 밝혔다.
이를 달성하고 동시에 전력 공급의 안전성과 신뢰성을 확보하기 위해서는 우리나라의 수력 자원을 최대한 개발하고 우선적으로 개발하는 것이 매우 중요합니다. 그 이유는 다음과 같습니다.
첫째, 2030년까지 비화석 에너지원 비중 25% 달성이라는 목표를 충족해야 하는데, 수력 발전은 필수불가결한 요소입니다. 업계 추산에 따르면, 2030년 우리나라의 비화석 에너지 발전 용량은 연간 4조 6천억 킬로와트시(kWh)를 넘어야 합니다. 이때 풍력 및 태양광 발전 설비 용량은 12억 킬로와트시(kWh)에 달할 것이며, 기존의 수력, 원자력 등 비화석 에너지 발전 용량을 더하더라도 약 1조 킬로와트시(kWh)의 전력 부족이 발생합니다. 실제로 우리나라에서 개발 가능한 수력 자원의 발전 용량은 연간 3조 킬로와트시(kWh)에 이르지만, 현재 개발 수준은 44%에도 미치지 못합니다(이는 연간 1조 7천억 킬로와트시(kWh)의 발전량 손실에 해당합니다). 선진국 평균 수준인 80%까지 수력발전 개발이 이루어진다면 연간 1조 1천억 킬로와트시의 전력을 추가로 생산할 수 있을 뿐 아니라, 전력 부족 문제를 해결할 뿐만 아니라 홍수 및 가뭄 대비, 용수 공급 및 관개 등 수자원 안보 역량을 크게 강화할 수 있습니다. 수력발전과 수자원 관리는 불가분의 관계이므로, 우리나라가 수자원을 관리하고 통제하는 능력이 부족한 것은 유럽과 미국의 선진국들에 비해 뒤처지는 주요 원인입니다.
두 번째는 풍력과 태양 에너지의 불규칙적인 변동성 문제를 해결하는 것이며, 수력 발전 또한 이들과 불가분한 관계에 있습니다. 2030년에는 전력망에서 풍력 및 태양광 발전 설비 비중이 25% 미만에서 최소 40%까지 증가할 것으로 예상됩니다. 풍력과 태양광은 모두 간헐적인 발전 방식이므로, 그 비중이 높아질수록 전력망 에너지 저장에 대한 요구도 증가합니다. 현재 존재하는 모든 에너지 저장 방식 중 100년 이상의 역사를 가진 양수 발전은 가장 성숙한 기술이며, 경제성이 가장 높고 대규모 개발 잠재력이 뛰어납니다. 2019년 말 기준 전 세계 에너지 저장 프로젝트의 93.4%가 양수 발전이며, 설치 용량의 50%는 유럽과 미국의 선진국에 집중되어 있습니다. 풍력 및 태양 에너지의 대규모 개발을 위한 '슈퍼 배터리'로서 '수력 에너지의 전면적인 개발'을 활용하여 이를 안정적이고 제어 가능한 고품질 에너지로 전환하는 것은 현재 국제적인 탄소 배출 감축을 주도하는 국가들에게 중요한 경험입니다. 현재 우리나라의 양수발전 설비 용량은 전체 전력망의 1.43%에 불과하여, '이중 탄소' 목표 달성을 저해하는 주요 요인으로 작용하고 있습니다.
우리나라의 개발 가능 수력 자원의 5분의 1(싼샤댐 발전소 6개 규모에 해당)은 소규모 수력 발전으로 충당됩니다. 이러한 소규모 수력 발전소는 자체 발전량 증대와 온실가스 감축에 기여할 뿐만 아니라, 전국에 분포된 많은 소규모 수력 발전소를 양수 발전소로 전환하여 풍력 및 태양 에너지 비중이 높은 새로운 전력 시스템을 구축하는 데 필수적인 역할을 할 수 있습니다.
하지만 우리나라의 소규모 수력발전은 자원 잠재력이 아직 완전히 개발되지 않은 일부 지역에서 "획일적인 철거"의 영향을 받았습니다. 우리보다 훨씬 발전된 선진국들조차 소규모 수력발전의 잠재력을 활용하는 데 어려움을 겪고 있습니다. 예를 들어, 2021년 4월 해리스 미국 부통령은 "이전의 전쟁은 석유를 위한 전쟁이었고, 다음 전쟁은 물을 위한 전쟁이다. 바이든의 인프라 법안은 수자원 보존에 중점을 둘 것이며, 이는 일자리 창출로 이어질 것이다. 또한 이는 우리 생계에 필수적인 자원과도 관련이 있다. 이 '귀중한 자원'인 물에 투자하는 것은 미국의 국력을 강화할 것이다."라고 공개적으로 밝혔습니다. 수력발전 개발률이 97%에 달하는 스위스는 강의 규모나 낙차에 관계없이 모든 가능성을 열어두고 수력발전을 활용하기 위해 노력하고 있습니다. 산을 따라 긴 터널과 파이프라인을 건설하여 산과 계곡에 흩어져 있는 수력 자원을 저수지에 집중시켜 최대한 활용하고 있습니다.
최근 몇 년 동안 소규모 수력 발전은 "생태계를 파괴하는 주범"으로 지목되어 비난을 받아왔습니다. 심지어 "양쯔강 지류에 있는 모든 소규모 수력 발전소를 철거해야 한다"는 주장까지 나왔습니다. 소규모 수력 발전에 반대하는 것이 마치 "유행"처럼 여겨지고 있습니다.
소규모 수력 발전이 우리나라의 탄소 배출량 감축과 농촌 지역의 "땔감 대체"라는 두 가지 주요 생태학적 이점을 가져다준다는 점은 차치하더라도, 사회 여론이 우려하는 하천 생태 보호에 있어서는 모호해서는 안 될 몇 가지 기본적인 상식이 있습니다. 파괴를 "보호"로, 퇴보를 "개발"로 여기는 "생태적 무지"에 빠지기 쉽습니다.
첫째, 자연적으로 흐르고 어떠한 제약도 받지 않는 강은 결코 축복이 아니라 인류에게 재앙이 될 수 있습니다. 인간은 물과 함께 살아가며 강이 자유롭게 흐르도록 내버려 두는데, 이는 수위가 높을 때는 홍수를, 수위가 낮을 때는 강물을 자유롭게 방치하는 것과 마찬가지입니다. 홍수와 가뭄으로 인한 피해와 사망자 수가 모든 자연재해 중 가장 많기 때문에, 하천 범람 관리는 국내외적으로 항상 중요한 정책 과제로 여겨져 왔습니다. 저수 및 수력 발전 기술의 발전은 하천 범람 제어 능력을 획기적으로 향상시켰습니다. 예로부터 하천 범람은 거스를 수 없는 자연의 파괴력으로 여겨져 왔으며, 이제 인간은 이를 제어하고 그 힘을 활용하여 사회에 이롭게 활용하고 있습니다(농지 관개, 추진력 확보 등). 그러므로 댐을 건설하고 조경을 위해 물을 가두는 것은 인류 문명의 발전이며, 모든 댐을 철거하면 인류는 "식량을 하늘에 의지하고, 체념하며, 자연에 수동적으로 의존하는" 야만적인 상태로 되돌아갈 것이다.
둘째, 선진국과 그 지역의 양호한 생태환경은 상당 부분 하천 댐 건설과 수력 발전의 전면적인 개발 덕분입니다. 현재 인류는 저수지와 댐 건설 외에는 시간과 공간에 따른 천연 수자원의 불균등한 분배라는 모순을 근본적으로 해결할 다른 수단이 없습니다. 수력 발전 개발 정도와 1인당 저수 용량으로 특징지어지는 수자원 조절 및 통제 능력은 국제적으로도 확립되어 있지 않습니다. "선"이라는 말과는 반대로, 높을수록 좋습니다. 유럽과 미국의 선진국들은 이미 20세기 중반에 이르러 하천 수력 발전의 계단식 개발을 기본적으로 완료했으며, 이들 국가의 평균 수력 발전 수준과 1인당 저수 용량은 각각 우리나라의 두 배, 다섯 배에 달합니다. 수력 발전 프로젝트는 하천의 "장폐색"이 아니라 하천의 건강을 유지하는 데 필요한 "괄약근"과 같다는 것이 실증적으로 입증되었습니다. 계단식 수력 발전 개발 수준은 양쯔강의 다뉴브강, 라인강, 컬럼비아강, 미시시피강, 테네시강 등 유럽과 미국의 주요 하천들보다 훨씬 높으며, 이들 하천은 모두 아름답고 경제적으로 번영하며 사람과 물이 조화롭게 어우러진 곳입니다.
세 번째는 소규모 수력 발전소의 부분적인 물길 변경으로 인한 하천 구간의 건조 및 단절 현상인데, 이는 본질적인 결함이라기보다는 관리 부실의 결과입니다. 물길 변경형 수력 발전소는 국내외에서 널리 보급된 수력 에너지 고효율 이용 기술입니다. 우리나라에서는 초기 물길 변경형 소규모 수력 발전소 건설 당시 계획과 설계가 충분히 과학적이지 못했습니다. 당시에는 '생태 유량'을 확보하기 위한 인식과 관리 방법이 부족하여 발전량 증대를 위한 과도한 용수 사용으로 이어졌고, 발전소와 댐 사이의 하천 구간(대부분 수 킬로미터에 달함)에서 수십 킬로미터에 이르는 하천 구간이 건조해지고 말라버리는 현상이 발생하여 여론의 비판을 받았습니다. 건조 및 단절 현상이 하천 생태계에 좋지 않다는 것은 분명하지만, 문제 해결을 위해 섣부른 조치나 원인과 결과의 불일치, 순서가 뒤바뀐 해결책을 제시해서는 안 됩니다. 두 가지 사실을 명확히 해야 합니다. 첫째, 우리나라의 자연 지리적 조건상 많은 하천이 계절성을 띤다는 점입니다. 수력 발전소가 없더라도 건기에는 하천이 건조해집니다(이것이 고대와 현대의 중국뿐 아니라 해외에서도 수리 시설 건설과 풍요로움과 건조함의 축적에 특별한 관심을 기울여 온 이유입니다). 물은 오염되지 않으며, 일부 소규모 수력 발전으로 인한 건조 및 단절 문제는 기술 혁신과 강화된 감독을 통해 완전히 해결할 수 있습니다. 지난 2년간 국내 소규모 수력 발전은 "생태 유량 24시간 연속 방류" 기술 혁신을 완료하고 엄격한 실시간 온라인 모니터링 시스템 및 감독 플랫폼을 구축했습니다.
따라서 중소 하천의 생태 보호에 있어 소규모 수력 발전의 중요한 가치를 합리적으로 이해하는 것이 시급합니다. 소규모 수력 발전은 하천 본류의 생태적 흐름을 보장할 뿐만 아니라, 돌발 홍수의 위험을 줄이고 용수 공급 및 관개와 같은 생활 필수품 수요를 충족합니다. 현재 소규모 수력 발전은 하천의 생태적 흐름을 확보한 후 수량이 충분할 때만 발전이 가능합니다. 이는 계단식 발전소의 존재로 인해 원래 경사가 매우 가파르고 우기를 제외하고는 물을 저장하기 어렵기 때문입니다. 대신 계단식으로 설계하여 지반이 물을 머금도록 함으로써 생태계를 크게 개선했습니다. 소규모 수력 발전의 본질은 중소 마을과 도시의 생계를 보장하고 중소 하천의 수자원을 조절 및 관리하는 데 필수적인 중요한 기반 시설입니다. 일부 발전소의 부실한 관리로 인해 모든 소규모 수력 발전 시설이 강제로 철거되고 있는데, 이는 타당성이 의심스럽습니다.
중앙 정부는 생태 문명 건설의 전체적인 구상에 탄소 정점 달성과 탄소 중립이 포함되어야 한다는 점을 분명히 했습니다. 제14차 5개년 계획 기간 동안 우리나라의 생태 문명 건설은 탄소 감축을 핵심 전략 방향으로 삼아 추진될 것입니다. 우리는 생태를 우선시하고 녹색 저탄소의 고품질 발전을 꾸준히 추구해야 합니다. 생태 환경 보호와 경제 발전은 변증법적으로 통합되고 상호 보완적입니다.
지방 정부가 중앙 정부의 정책과 요구 사항을 어떻게 정확하게 이해하고 진정으로 이행해야 하는가? 푸젠 샤당 소형 수력 발전소는 이를 잘 구현해냈다.
푸젠성 닝더시의 샤당진은 과거 푸젠성 동부의 ‘5대 낙후지’(도로, 상수도, 전기, 재정, 관공서 없음)에 속하는 극빈 지역이었습니다. 지역 수자원을 활용한 발전소 건설은 그야말로 ‘알을 낳는 닭을 잡는 격’이었습니다. 그러나 1989년, 지방 재정이 매우 빠듯했던 시기에 닝더시 정부는 40만 위안을 투입하여 소규모 수력 발전소를 건설했습니다. 이후, 닝더시는 대나무 막대기와 송진을 이용한 등불 시대를 마감하고 2,000에이커가 넘는 농경지에 관개 시설을 설치했습니다. 주민들은 차와 관광이라는 두 축산업을 중심으로 부를 축적하기 위한 길을 모색하기 시작했습니다. 생활 수준 향상과 전력 수요 증가에 발맞춰 샤당 소규모 수력 발전소는 여러 차례 효율 확장 및 업그레이드, 혁신을 거듭해 왔습니다. "강을 훼손하고 조경을 위해 물을 우회시키는" 방식의 수력 발전소가 이제 24시간 내내 방류되고 있습니다. 이러한 생태적 흐름은 하류의 강물을 맑고 원활하게 유지하여 빈곤 퇴치, 농촌 활성화, 친환경 저탄소 개발이라는 아름다운 모습을 보여주고 있습니다. 소규모 수력 발전이 경제를 활성화하고 환경을 보호하며 국민에게 혜택을 주는 것은 우리나라 많은 농촌 및 오지 지역에서 볼 수 있는 소규모 수력 발전의 전형적인 모습입니다.
그러나 일부 지역에서는 "소형 수력 발전소의 전면적인 철거"와 "소형 수력 발전소 철거 가속화"를 "생태 복원 및 생태 보호"로 간주하고 있습니다. 이러한 관행은 경제 및 사회 발전에 심각한 악영향을 미치고 있으므로 시급히 시정 조치를 취해야 합니다. 예를 들면 다음과 같습니다.
첫째, 지역 주민의 생명과 재산 안전을 위협하는 주요 안전 위험 요소를 제거하는 것입니다. 전 세계 댐 붕괴 사고의 거의 90%는 수력 발전소가 없는 저수지 댐에서 발생합니다. 저수지 댐은 유지하면서 수력 발전 시설만 철거하는 것은 과학적 원칙에 위배될 뿐만 아니라, 기술적 측면과 댐의 일상적인 안전 관리 측면에서 가장 효과적인 안전 장치를 포기하는 것과 마찬가지입니다.
둘째, 이미 전력 생산 과정에서 탄소 배출량 정점을 찍은 지역은 부족분을 메우기 위해 석탄 화력 발전을 늘려야 합니다. 중앙 정부는 여건이 되는 지역들이 탄소 배출량 정점 달성 목표를 선도하도록 요구하고 있습니다. 소규모 수력 발전소를 전면적으로 폐쇄하면 천연자원 여건이 좋지 않은 지역에서 석탄과 전력 공급이 불가피하게 증가할 것이며, 그렇지 않을 경우 큰 공급 부족 현상이 발생하고 일부 지역은 전력난에 시달릴 수도 있습니다.
셋째, 자연 경관과 습지를 심각하게 훼손하고 산간 지역의 재해 예방 및 완화 능력을 저하시킬 것입니다. 소규모 수력 발전소가 철거되면 저수지 면적에 의존하는 많은 관광지, 습지 공원, 따오기 등 희귀 조류 서식지가 사라질 것입니다. 수력 발전소의 에너지 방출이 없어지면 강에 의한 산골짜기 침식을 완화할 수 없게 되고, 산사태와 같은 지질 재해도 증가할 것입니다.
넷째, 차입 및 발전소 철거는 재정적 위험을 초래하고 사회 안정에 악영향을 미칠 수 있습니다. 소규모 수력 발전소 철거에는 막대한 보상금이 필요하며, 이는 이제 막 재정 지원을 시작한 많은 국가급 빈곤 지역에 큰 빚을 안겨줄 것입니다. 보상금이 제때 지급되지 않으면 채무 불이행으로 이어질 수 있으며, 실제로 일부 지역에서는 사회적 갈등과 인권 침해 사건이 발생하기도 했습니다.
수력 발전은 국제 사회에서 인정받는 청정 에너지일 뿐만 아니라, 다른 어떤 프로젝트로도 대체할 수 없는 수자원 조절 및 관리 기능을 가지고 있습니다. 유럽과 미국의 선진국들은 결코 "댐 철거 시대"에 접어들지 않았습니다. 오히려 이는 우리나라보다 수력 발전 개발 수준과 1인당 저수 용량이 훨씬 높기 때문입니다. 저비용 고효율로 "2050년까지 100% 재생 에너지" 전환을 추진해야 합니다.
지난 10여 년간 ‘수력발전에 대한 부정적인 인식’이 확산되면서 수력발전에 대한 사람들의 이해도가 상대적으로 낮아졌습니다. 국가 경제와 국민 생활에 밀접하게 관련된 주요 수력발전 사업들이 취소되거나 좌초되는 사례가 발생했습니다. 그 결과, 우리나라의 수자원 관리 능력은 선진국 평균의 5분의 1 수준에 불과하며, 1인당 가용수량은 국제 기준에서 ‘극심한 물 부족’ 상태에 머물러 있고, 양쯔강 유역은 거의 매년 심각한 홍수 통제 및 방재 문제에 직면하고 있습니다. 만약 ‘수력발전에 대한 부정적인 인식’이 사라지지 않는다면, 수력발전의 기여 부족으로 인해 ‘탄소 이중 배분’ 목표 달성은 더욱 어려워질 것입니다.
국가 수자원 안보와 식량 안보를 유지하기 위해서든, 국제적인 ‘탄소 이중 감축’ 목표에 대한 우리나라의 엄숙한 약속을 이행하기 위해서든, 수력 발전 개발은 더 이상 미룰 수 없습니다. 소규모 수력 발전 산업의 정화 및 개혁은 절대적으로 필요하지만, 지나치게 강압적으로 전체적인 상황에 악영향을 미치거나, 전면적으로 시행해서는 안 되며, 자원 잠재력이 큰 소규모 수력 발전의 후속 개발을 막아서는 더욱 안 됩니다. 과학적 합리성으로 복귀하고, 사회적 합의를 공고히 하며, 우회로나 잘못된 길을 택하지 않고, 불필요한 사회적 비용을 지불하지 않도록 시급히 노력해야 합니다.
게시 시간: 2021년 8월 14일
