[르포] 전력계통의 숲속 ‘응급실’ 한수원 예천양수발전소 가보니

경상북도 특유의 구불구불한 국도를 지나 도착한 예천군 은풍면 송월리. 예천양수발전소에 도착하자 거대한 태양광 패널로 도배한 송월호 하부댐이 맞이한다.

지난 15일 찾은 한국수력원자력(대표 김회천) 예천양수발전소는 천연 대용량 배터리다. 원자력발전이 대용량으로 기저 역할을 한다면, 양수발전소는 주파수를 안정적으로 유지해 주는 전력계통의 안정화 기능을 수행한다. 원자력이 묵직하게 기저부하를 담당하는 동안 양수는 그 사이사이를 흐르는 주파수의 미세한 떨림을 붙잡는다.

발전소 입구에서 버스를 타고 약 720m에 이르는 긴 터널을 내려가자 2대의 육중한 발전기가 나타났다. 484m 위의 상부댐에서 하부댐으로 떨어지는 물이 발전기를 시계 방향으로 돌리며 전기를 생산한다. 전력수요가 적은 야간이나 태양광 등 신재생에너지의 발전량이 많아 전기가 남을 때는 남는 전기로 발전기를 반시계 방향으로 돌리며 하부댐의 물을 상부댐으로 끌어올리는 양수를 한다. 양수는 전기를 ‘물’ 형태로 저장하는 거대한 대용량 배터리인 셈이다.

2011년에 준공된 예천양수발전소는 국내에서 가장 최근에 지어진 양수발전소다. 설비용량은 800MW(400MW 2대)로, 국내 수력·양수 설비용량의 12%를 차지한다. 1기에 1000MW를 상회하는 원자력과 비교하면 규모는 작지만 역할은 단순히 수치로 표현할 수 없을 만큼 크다.

최근 태양광·풍력 등 재생에너지 보급이 빠르게 확산하면서 양수의 가치도 높아지고 있다. 우리나라 전기는 매 순간 60Hz 수준의 일정한 주파수를 유지해야 하는데, 날씨에 따른 간헐성이 큰 재생에너지 비중이 늘어나면서 안정적인 전력계통 유지가 어려워지고 있기 때문이다. 발전기를 껐다가 켜는데 최소 몇 시간에서 최대 며칠까지 소요되는 LNG·석탄화력·원자력 등 다른 발전소와 달리 3분~5분이면 전력을 생산할 수 있는 양수발전소가 순간적인 출력 변동에 실시간으로 대응하며 질 좋은 전기 공급에 핵심 역할을 하고 있다.

박병조 예청양수발전소 소장은 “양수발전소는 상부댐에 물을 저장했다가 즉각 전기를 생산할 수 있기 때문에 일종의 배터리라고 볼 수 있다”며 “여느 에너지저장장치(ESS)보다 규모가 큰 것은 물론, 안정성도 뛰어나다”고 설명했다. 박 소장은 “전력 수급 상황이 급변할 때 신속하게 투입되는 긴급 구조대”라고 덧붙였다.

양수발전은 ‘발전소의 발전소’도 될 수 있다. 발전소도 가동하려면 전기가 필요한데, 만에 하나 전국에 블랙아웃이라는 위기가 닥쳐 모든 발전소가 정지한다면, 양수발전소가 상부댐 물을 떨어뜨려 전기를 생산, 여기서 생산된 전기를 마중물로 다른 대형 발전소들의 엔진을 돌린다. 전력망의 불을 다시 지피는 ‘불쏘시개’ 역할도 수행할 수 있다.

한수원은 예천양수발전소를 비롯해 양양·청평 등 총 7곳에 16기의 양수발전소를 운영하고 있다. 설비용량은 4700MW로, 국내 전체 발전 설비용량의 약 4%를 차지하고 있다.