재생에너지 누적 보급 실적과 2030년 100GW 목표(그래프=KDI)

[위즈경제] 조중환 기자 = 재생에너지 확대는 더 이상 환경정책만의 과제가 아니다. 반도체와 인공지능(AI) 데이터센터 등 첨단산업 투자가 늘어나면서 안정적 전력 공급은 산업 경쟁력의 핵심 조건이 됐다. 글로벌 공급망에서도 탄소중립 규범이 현실화되면서 기업이 재생에너지를 얼마나 확보하느냐가 수출과 투자 유치의 변수로 부상하고 있다.

문제는 속도다. 정부는 2030년까지 재생에너지 누적 설비용량 100GW 달성을 목표로 제시했지만, 현재 보급 속도로는 목표와의 격차가 크다. KDI가 27일 발표한 ‘재생에너지의 효과적 보급 확대를 위한 정책과제’에 따르면 2026년 상반기 기준 재생에너지 누적 설비용량은 39.1GW에 그쳤다. 2030년 말 100GW를 달성하려면 앞으로 매 반기 평균 6.8GW 이상의 신규 설비를 추가해야 한다. 이는 지난 5.5년간 평균 보급량인 1.7GW의 4배 수준이다. 태양광은 과거보다 약 3.6배, 풍력은 약 10배 빠른 보급 속도가 필요하다.

정부 목표를 달성하려면 재생에너지 설비를 빠르게 늘려야 하지만, 단순히 보조금을 더 투입하는 방식만으로는 한계가 있다는 지적이 나온다. 지금까지의 보급 성과도 상당한 보조금에 기대어 만들어졌기 때문이다. 대표적인 보조금 제도인 신·재생에너지 공급의무화제도(RPS)에는 2025년 한 해에만 4조5천억원이 투입됐다. 2012년 제도 도입 이후 누적 비용은 약 28조원에 달한다. 이 비용은 국민이 납부하는 전기요금의 기후환경요금 항목으로 충당된다. 재생에너지 보급 확대가 필요하더라도, 보조금이 실제 사회적 편익으로 충분히 돌아오는지 따져볼 수밖에 없는 이유다.

◇보조금 1원당 편익, 태양광 1.33원·풍력 1.18원…“경제성은 있지만 충분하진 않다”

KDI는 현행 RPS-REC 제도의 비용효율성을 따졌다. REC는 재생에너지 발전사업자가 생산한 전력에 대해 발급받는 공급인증서다. 대규모 발전사업자는 일정 비율 이상을 신·재생에너지로 공급해야 하고, 직접 발전하거나 REC를 구매해 의무를 이행한다. 결국 REC 판매 수익은 재생에너지 발전사업자의 추가 수익이 되고, 한국전력이 의무이행 비용을 정산하는 방식으로 보조금이 지급된다.

KDI는 REC 보조금이 1원 추가로 지급될 때 사회 전체가 얻는 편익이 얼마인지 분석했다. 2020년 기준 보수적 시나리오를 적용한 결과, 보조금 1원당 사회적 편익은 태양광 1.33원, 육상풍력 1.18원으로 추정됐다. 두 기술 모두 1원을 넘어서 최소한의 경제적 타당성은 확인된 셈이다.

다만 이를 두고 현행 제도가 충분히 효율적이라고 보기는 어렵다. KDI는 같은 방법론을 적용한 미국의 2020년 기준 추정치가 태양광 3.50원, 풍력 5.21원으로 한국보다 높다고 설명했다. 한국의 보조금 1원당 편익은 비용을 크게 웃도는 수준이라기보다, 비용을 간신히 넘어서는 수준에 가깝다는 의미다.

브리핑에서도 이 점은 다시 강조됐다. 정성훈 KDI 산업·시장정책연구부장은 REC 가격이 높아질수록 보조금 지급 부담이 커져 1원당 편익은 줄어들 수밖에 없다고 설명했다. 2020년 분석 당시 REC 평균가격은 약 6만6천원이었는데, REC 가격이 10만원 가까이 오르면 보조금 1원당 사회적 편익이 1원 아래로 떨어지는 결과가 나온다는 설명이다. 재생에너지 보조금이 항상 경제성을 갖는 것이 아니라, 가격과 제도 설계에 따라 효율성이 흔들릴 수 있다는 뜻이다.

◇보급 늘릴수록 단가 낮아지는 ‘학습효과’가 핵심

KDI 분석에서 보조금 효율성을 떠받치는 핵심 요인은 학습효과와 공급탄력성이다. 학습효과는 재생에너지 설비가 많이 설치될수록 사업 경험과 기술 노하우가 쌓이고, 그 결과 추가 설치비용이 낮아지는 현상을 말한다. 보조금이 단순히 당장의 설비 확대에 그치지 않고, 미래 발전단가를 낮추는 효과를 낼 수 있다는 의미다.

KDI는 태양광과 풍력 모두에서 편익의 3분의 1가량이 학습효과에서 나온다고 분석했다. 학습효과를 제외하면 보조금 1원당 편익은 태양광 0.89원, 풍력 0.80원으로 떨어진다. 즉, 학습효과가 없다면 현행 보조금 제도는 사회적 편익보다 비용이 더 큰 정책이 될 수 있다.

임희현 KDI 연구위원은 브리핑에서 국가별 여건 차이와 환율 등 외부 요인을 고려해 학습지수를 추정했다고 설명했다. 단순히 글로벌 기술 발전으로 설비비가 낮아지는 효과가 아니라, 각국에서 설치량이 늘면서 비용이 얼마나 내려갔는지를 따로 본 것이다.

공급탄력성도 중요하다. 공급탄력성은 발전사업자가 가격 변화에 얼마나 민감하게 반응해 투자를 늘리는지를 뜻한다. 보조금이나 장기 가격 신호가 주어졌을 때 사업자가 실제 설비 투자로 반응해야 보급이 늘고, 보급이 늘어야 학습효과도 커진다. KDI 분석에서 공급탄력성을 높게 적용하면 보조금 1원당 편익은 태양광 3.84원, 풍력 1.57원까지 올라간다. 반대로 사업자가 가격 신호에 반응하지 못하는 환경이라면 보조금은 투자를 끌어내지 못하고 비용만 늘릴 수 있다.

결국 보조금 제도의 핵심은 단순 지급 규모가 아니라 예측 가능성이다. 발전사업자가 장기적으로 안정적인 수익을 예상할 수 있어야 금융기관도 자금을 공급하고, 사업자도 투자를 늘릴 수 있다. KDI가 경쟁입찰 기반 장기계약과 차액계약제도(CfD) 설계의 중요성을 강조한 배경이다.

◇발전비용만 문제가 아니다…한국 보급률은 ‘비용 수준’보다 더 낮다

재생에너지 보급이 더딘 이유로는 흔히 높은 발전비용이 거론된다. 한국은 일사량과 풍황 등 자연조건이 일부 국가보다 불리하고, 토지·인허가·주민 수용성 부담도 크다. 균등화발전비용(LCOE)이 주요국보다 높은 편인 것도 사실이다. LCOE는 발전 설비의 건설·운영 비용을 총발전량으로 나눈 단위 전력 단가다.

그러나 KDI는 발전비용만으로 한국의 낮은 보급률을 설명하기 어렵다고 봤다. 보고서에 따르면 한국의 재생에너지 발전 비중은 비슷한 LCOE 수준의 국가들에서 기대되는 평균보다 낮은 위치에 있다. 비용이 높아서 보급이 늦어진 측면은 있지만, 비용 외의 구조적 제약이 추가로 작용하고 있다는 의미다.

KDI는 국가별 패널 데이터를 분석해 발전비용 외에 전력계통 여건과 자본조달 여건이 재생에너지 보급률에 유의미한 영향을 준다고 분석했다. 쉽게 말해 발전비용이 비슷하더라도 전력망이 충분하고 자금조달이 쉬운 나라에서는 재생에너지 보급 비중이 더 높게 나타난다는 것이다.

한국의 경우 두 조건 모두 취약하다. 첫 번째 병목은 전력계통이다. 재생에너지는 생산 시간과 소비 시간이 어긋나기 쉽다. 태양광은 한낮에 발전이 집중되고, 풍력은 바람이 부는 시간에 발전량이 몰린다. 여기에 발전 입지는 남부·서남해안에 집중되는 반면 전력 소비는 수도권에 몰리는 공간적 불일치까지 있다. 전기를 만들 수 있어도 제때 송전하지 못하면 계통 안정을 위해 출력을 제한해야 한다.

보고서는 2003년부터 2023년까지 발전설비는 154% 늘었지만 송전망은 26% 확충에 그쳤다고 지적했다. 송전선로 건설이 입지 선정, 주민 수용성, 인허가 문제로 지연되면서 설비 증가 속도를 따라가지 못한 것이다. 이로 인해 호남·제주 등 재생에너지 밀집 지역은 2031년까지 신규 접속이 제한됐다가 최근 일부가 재개됐다. 제주에서 시작된 출력 제한은 2024년 4월 전남 해남·고흥 등 육지로도 확산됐고, 2025년 상반기에만 44일을 기록했다.

◇자금조달도 병목…수익 불확실하면 민간자금은 움직이지 않는다

두 번째 병목은 자본조달이다. 재생에너지 사업자의 수입은 도매 전력시장가격(SMP)과 REC 가격에 영향을 받는다. 두 가격 모두 변동성이 크면 발전사업자는 장기 수익을 예측하기 어렵다. 수익 예측이 어려우면 금융기관은 더 높은 리스크 프리미엄을 요구하고, 사업자는 자금조달 비용이 높아진다.

안정적 장기 수익 판로도 아직 충분하지 않다. 고정가격계약 입찰은 상한가가 사업비나 현물시장 기대수익을 충분히 반영하지 못하면서 미달이 반복됐다. 국회예산정책처 자료를 인용한 KDI 보고서에 따르면 태양광 고정가격계약 경쟁입찰 접수용량은 2021년 8,586MW에서 2025년 52MW로 급감했다. 육상풍력도 2023년부터 2025년까지 3년 연속 입찰 미달이 이어졌다.

기업과 직접 맺는 전력구매계약(PPA) 역시 아직 제한적이다. 2024년 기준 RE100 기업의 재생에너지 조달에서 PPA가 차지하는 비중은 1%에 미치지 못했다. 거래 상대방과 규모가 제한돼 있고, 망 이용요금 산정 방식의 예측 가능성도 충분하지 않다는 지적이 나온다.

대규모 해상풍력이나 ESS처럼 장기간 대규모 자금이 필요한 사업은 더 어렵다. 사업 수익만을 담보로 자금을 조달하는 비소구 금융 경험이 국내 금융권에 충분하지 않고, 정책금융 규모도 고위험 자본 수요를 모두 감당하기에는 부족하다. KDI 보고서는 정부가 미래에너지펀드 9조원을 포함해 2030년까지 23조원을 정책금융으로 지원할 계획이지만, 이는 고위험 자본 수요 54조원의 절반에도 못 미치는 수준이라고 지적했다.

브리핑에서 임희현 연구위원은 재생에너지 산업이 아직 초기 단계인 만큼 민간금융만으로는 위험을 충분히 감당하기 어렵다고 설명했다. 정책금융이 초반에 규모를 확대하고 후순위 금융 등으로 위험을 일부 떠안아야 민간자금이 함께 들어올 수 있다는 취지다. 재생에너지 보급 확대가 결국 전력정책만이 아니라 금융정책의 과제이기도 한 이유다.

생성형 AI(쳇GPT)의 도움을 받아 시각화하고 기자가 최종 검토 및 확인해 제작한 그래픽입니다. 그래픽에 포함된 데이터와 내용은 기자가 직접 취재한 결과물입니다.
 

◇전력망 병목과 자금 병목은 따로 움직이지 않는다

더 큰 문제는 전력망과 자금조달 병목이 서로 맞물려 있다는 점이다. 계통 접속이 지연되거나 출력 제한이 잦아지면 발전사업자는 생산한 전기를 팔 수 있는 시간이 줄어든다. 이는 곧 매출 불확실성으로 이어진다. 금융기관은 불확실한 현금흐름을 근거로 더 높은 금리를 요구하거나 대출 자체를 꺼리게 된다. 계통 병목이 자금조달 병목을 키우는 구조다.

반대로 자금조달이 막히면 발전사업자는 보조금이나 가격 신호가 있어도 투자를 늘리기 어렵다. 투자가 줄면 설비 누적이 늦어지고, 학습효과도 약해진다. 이 경우 보조금 1원당 사회적 편익도 낮아질 수 있다. 재생에너지 보급을 늘리기 위해 보조금을 더 투입하더라도, 전력망과 금융 여건이 뒷받침되지 않으면 정책 효율은 떨어지는 셈이다.

이 점은 향후 정책의 핵심이다. 보조금만 늘려서는 보급 목표를 달성하기 어렵고, 송전망만 지어도 수익 구조가 불안하면 민간투자가 따라오지 않을 수 있다. 금융지원만 확대해도 계통 접속이 막혀 있으면 사업성은 떨어진다. 재생에너지 보급 과정은 설치·생산, 송전·계통, 판매·수익 단계가 하나의 사슬처럼 연결돼 있기 때문이다.

◇해법은 ‘세 축 동시 개편’…전력망·금융·보조금 설계 함께 가야

KDI가 제시한 해법은 전력계통 확충, 자본조달 여건 정비, 보급 지원 제도 합리화를 동시에 추진하는 것이다.

첫째, 전력계통은 물리적 용량과 시장 기반을 함께 갖춰야 한다. 송전망 확충은 가장 시급한 과제다. 송전망은 입지 선정부터 준공까지 10년 이상 걸리는 경우가 많아 인허가와 갈등 조정, 발전 설비와 계통 계획의 정합성을 높이는 조치가 필요하다. 동시에 송전망이 완성되기 전까지 수급 격차를 줄일 분산에너지와 유연성 자원의 시장 기반도 마련해야 한다.

유연성 자원은 전력 수급의 시간 차이를 조절하는 수단이다. ESS는 한낮에 남는 전기를 저장했다가 필요한 시간대에 공급할 수 있고, 수요반응은 전력 수요자가 가격 신호에 따라 사용 시간이나 사용량을 조절하는 방식이다. 임 연구위원은 브리핑에서 유연성 자원을 “수요와 공급 두 축에서 유연하게 수급 격차를 조절할 수 있는 자원”이라고 설명했다.

지역별 차등요금제와 지역별 가격제도 중요한 보완 수단이다. 공급이 많은 지역에서 수요가 늘어나도록 유도하거나, 수요가 많은 지역에 분산전원이 들어서도록 가격 신호를 다르게 주자는 취지다. 다만 이는 송전망 확충을 대체하는 수단이라기보다 송전망 부담을 줄이는 보완 장치로 설계돼야 한다.

둘째, 자본조달 병목을 풀기 위해서는 안정적 장기 수익 판로와 정책금융의 역할이 필요하다. 경쟁입찰 기반 장기계약이 실제 사업비와 시장 여건을 반영해 안착해야 하고, PPA의 거래 상대방과 규모 제한도 완화될 필요가 있다. 정책금융은 민간이 감당하기 어려운 초기 위험을 일부 흡수해 민간자금 유입을 유도해야 한다.

셋째, 보급 지원 제도는 학습효과와 공급탄력성의 선순환을 유도하는 방향으로 설계돼야 한다. KDI는 차액계약제도(CfD) 도입 논의에 비용편익 분석 결과를 반영해야 한다고 제언했다. CfD는 도매 전력가격이 계약가격보다 낮으면 차액을 보전하고, 높으면 환수하는 양방향 정산 구조다. 사업자에게는 장기 고정수익을 제공하고, 소비자에게는 전력가격 급등 시 부담을 줄이는 효과가 있다.

다만 경쟁입찰 제도 설계도 신중해야 한다. 브리핑에서 임 연구위원은 상한가가 너무 낮으면 사업자가 이탈할 수 있고, 너무 높으면 비용효율성이 떨어질 수 있다고 설명했다. 결국 정부가 사업비와 시장 기대수익을 정확히 파악해 적정한 상한가와 평가 기준을 설계하는 것이 관건이다.

◇재생에너지 정책, 이제는 ‘보급량’보다 ‘보급 구조’를 봐야해

이번 KDI 보고서의 메시지는 단순하다. 재생에너지는 더 많이 보급해야 하지만, 지금 방식 그대로 더 빠르게 밀어붙이는 것은 효율적이지 않을 수 있다는 것이다. 2030년 100GW 목표를 달성하려면 과거보다 4배 빠른 속도가 필요하다. 그러나 보조금은 이미 막대한 규모로 투입되고 있고, 전력망과 자금조달 병목은 보급 속도를 늦추는 동시에 보조금 효율까지 떨어뜨릴 수 있다.

정책의 초점은 보급량 자체에서 보급 구조로 옮겨가야 한다. 같은 1GW를 늘리더라도 계통 접속이 가능한 지역, 인허가와 주민 수용성이 확보된 사업, 장기 수익 구조가 분명한 프로젝트에 우선적으로 자원이 배분돼야 한다. 그래야 실제 발전량과 판매 수익이 발생하고, 학습효과도 누적된다.

재생에너지는 보조금만으로 확대되는 산업이 아니다. 전력망이 전기를 실어 보내야 하고, 금융이 설비 투자를 뒷받침해야 하며, 기업과 소비자가 안정적으로 전기를 구매할 수 있어야 한다. 보조금은 이 구조가 작동하도록 유인을 제공하는 수단일 뿐이다. 전력계통, 자본조달, 보급 지원 제도가 따로 움직이면 100GW 목표는 숫자로만 남을 가능성이 크다.

결국 재생에너지 확대의 성패는 ‘얼마나 많은 보조금을 쓰느냐’가 아니라 ‘보조금이 실제 투자와 발전, 비용 하락으로 이어지게 만들 수 있느냐’에 달려 있다. KDI의 분석은 현행 보조금 제도가 최소한의 경제성은 갖췄지만, 병목을 방치하면 그 경제성도 약해질 수 있음을 보여준다. 재생에너지 정책이 전환점에 선 지금, 필요한 것은 속도 경쟁이 아니라 속도를 가능하게 만드는 전력망·금융·시장 설계의 동시 개편이다.