4.10 에너지의 지리

4.10 한국은 어떤 에너지로 움직이는가?

배경

기후 위기에 답하기 위해 한국은 2050년 탄소중립을 약속했다. 탄소중립이란 인간이 배출하는 온실가스와 자연·기술이 흡수하는 양을 같게 만들어 순배출을 '0'으로 맞추는 것이다. 그러려면 먼저 우리가 어디서 탄소를 배출하는지 알아야 한다. 한국의 온실가스 배출은 1990년 311백만 톤에서 2018년 780백만 톤으로 약 2.5배 늘었다. 이 배출의 약 75%는 산업(약 38%)과 발전(약 35%) 두 부문에서 나오며, 그중 발전 부문은 1990년 이후 약 7배 증가해 탄소 배출 증가의 가장 큰 원이이 되었다. 그런데 그 많은 전기는 누가, 어디서 만들고 있는가? 한국의 대형 발전소는 대부분 충남·전남·경북·부산·인천 같은 비수도권 해안에 줄지어 서 있고, 그 전기는 초고압 송전선로를 따라 수도권으로 흐른다. 이번 차시는 한국 에너지 시스템의 지리를 세 가지 질문으로 들여다본다. 어떤 발전원으로 전기를 만드는가, 그 발전소는 어디에 있는가, 그리고 그 전기는 어떻게 흘러 우리에게 도달하는가?

핵심 아이디어 (Key Ideas)

1️⃣ 에너지믹스는 한 국가의 총 발전량에서 각 발전원이 차지하는 구성 비율이다.

2️⃣ 한국의 발전소는 자연조건에 따라 비수도권 해안에 자리 잡고, 그 전기는 수도권으로 흘러간다.

학습 목표

학생들은 한국의 발전원별 구성 비율을 파악하고, 발전소의 입지 특성을 설명하며, 전력 생산지와 소비지의 공간적 분리 현상을 해석할 수 있다.

탐구 질문

1. 무엇인가? 에너지믹스란 무엇이며, 한국은 어떤 에너지로 움직이는가?
2. 어디인가? 왜 거기인가? 한국의 발전소는 어디에 분포하며, 왜 거기에 있는가?
3. 어떻게 연결되는가? 발전과 소비, 비수도권과 수도권은 어떻게 연결되어 있는가?

지리적 개념

에너지믹스, 발전원, 전력자급률, 발전-소비의 공간적 분리

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1. 무엇인가? 에너지 믹스란 무엇이며, 한국은 어떤 에너지로 움직이는가? 

📌 에너지믹스 (Energy Mix) 한 국가나 지역의 총 발전량에서 각 발전원이 차지하는 비율. 

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도입 활동 — 지금 이 순간, 한국의 전기는?

전력거래소(KPX) 사이트에서는 현재 우리나라의 전기가 어떤 발전원에서 나오고 있는지 실시간으로 보여준다.

 

함께 관찰하기

1. 지금 한국은 몇 GW의 전기를 쓰고 있는가? 60-80GW
2. 가장 많이 사용되는 전력원은 무엇인가?
3. 24시간 동안 변동 없이 꾸준한 전력원은 무엇인가? 반대로 변동이 큰 전력원은?
4. 낮 시간에만 공급되는 전력원은 무엇인가? 왜 그런가?
5. 하루 중 전기가 가장 많이 필요한 시간대는 언제인가? 그 이유는?
6. 그래프에서 신재생(태양광·풍력 등)은 많아 보이는가, 적어 보이는가?
7. 우리나라의 신재생에너지 중 가장 많은 비중을 차지하는 것은 무엇인가?
8. 12시 기준 신재생에너지의 발전 비율은 대략 어느 정도인가?

📌 기저부하 전원 (Base Load Power) 하루 24시간 동안 최소한의 전력 수요를 안정적으로 공급하는 발전원. 원자력·석탄이 대표적이다. 그래프에서 바닥을 꾸준히 받치는 부분이 이에 해당한다.

📌 간헐성 (Intermittency) 태양광·풍력처럼 자연 조건(햇빛·바람)에 의존하는 발전원이 시간과 날씨에 따라 발전량이 크게 변동하는 특성. 그래프에서 낮에 솟았다 밤에 사라지는 부분이 대표적이다.

📌 조절 전원 수요가 늘거나 간헐성 전원이 줄어들 때 빈틈을 메우는 역할을 하는 발전원. LNG(가스)가 대표적으로, 출력을 빠르게 조절할 수 있다.

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자료 1 — 한국의 에너지믹스 (2025년)  

한국의 에너지 믹스 (2025)

분류	발전원	비중	역할	특징
원자력	원자력	31.0%	기저부하 — 24시간 일정	무탄소, 작은 부지 대규모
화력	석탄	28.7%	기저부하 — 24시간 일정	한국 온실가스 최대 배출원
	LNG (가스)	27.4%	조절 전원 — 빈틈을 메움	100% 수입, 출력 조절 빠름
신재생	태양광·풍력 등	11.4%	간헐성 — 자연 리듬에 따라 변동	무탄소, 넓은 부지 필요
기타	유류·양수 등	1.5%	—

 

분석하기

1. 한국에서 탄소를 배출하는 발전원은 무엇인가? 그 합은 전체의 몇 %인가?

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2. 어디인가? 왜 거기인가? 한국의 발전소는 어디에 분포하며, 왜 거기에 있는가?

발전소는 우리가 원한다고 아무 곳에나 지을 수 없다. 전기를 안정적으로 만들기 위한 자연적 조건(지형·기후·물)을 만족해야 하고, 동시에 그 지역 사회의 동의를 얻어야 한다.

 

발전소 입지를 결정하는 자연조건

발전원	자연조건	어디에?
원자력	냉각수 + 안전을 위한 거리 + 안정된 암반 지반(활성단층 회피)	인구가 적고 지반이 안정된 해안
석탄	냉각수 + 연료(석탄) 수입을 위한 항만	항만을 갖춘 해안
LNG	가스관 연결 (소비지 가까이 입지 가능)	소비지 인근, 수도권 포함
태양광	일사량 + 평탄지	호남·충남의 평야와 간척지
풍력(육상)	연중 강한 풍속 + 탁 트인 지형	강원 대관령 일대, 태백·소백 능선
풍력(해상)	얕은 수심 + 강하고 일정한 해풍	서·남해 연안

 

→ 원자력·석탄·LNG는 모두 물을 끓여 증기로 터빈을 돌리는 열기관이다. 그 증기를 다시 식히려면 막대한 냉각수가 필요한데, 강물로는 충분하지 않아 바닷물을 이용해야 한다. 한국 대형 발전소가 해안에 줄지어 선 일차적 이유는 냉각수 때문이다. 

고리 원자력 발전소 (부산광역시 기장군) — 바닷물을 냉각수로 끌어 쓰기 위해 해안에 자리 잡았다.

 

자료 2 — 한국의 발전소 분포

한국의 발전소 분포

한국의 발전소 분포 지도

 

지도에서 발전원 버튼을 하나씩 눌러 가며 답해 보자.

1. 석탄화력은 어디에 모여 있는가? 그 위치의 공통점은? (힌트: 석탄을 어디서 어떻게 가져올까?)
2. 원자력은 어디에 모여 있는가? 같은 해안인데, 석탄과는 다른 위치에 있다. 그 차이는 무엇이라고 생각하는가? (힌트: 원자력은 안전이 가장 중요하다.)
3. LNG는 어디에 모여 있는가? 다른 발전원과 가장 다른 점은? 
   → LNG는 기체 상태로 가스관(파이프)을 통해 발전소까지 운반된다. 그래서 항만이 없는 수도권에도 발전소를 지을 수 있다. 또한 LNG는 출력 조절이 빨라 변하는 전력 수요에 맞춰 발전량을 조절하기에도 유리하다.
4. 태양광은 어디에, 풍력은 어디에 모여 있는가? 이 둘은 해안이 아닌 자연조건이 결정한다. 그 조건은 무엇인가?

발전소가 자연에 되돌리는 것 — 온배수 (溫排水)

화력·원자력 발전소는 냉각에 쓴 바닷물을 다시 바다로 흘려보낸다. 이 물은 주변 해수보다 7~8°C 이상 따뜻하여, 발전소 인근 해역에서는 한류성 어종이 사라지고 양식장 피해가 보고된다. → 자연이 입지를 결정하지만, 인간도 자연에 영향을 되돌린다.

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3. 어떻게 연결되는가? 발전과 소비, 비수도권과 수도권은 어떻게 연결되어 있는가?

📌 전력자급률 한 지역의 발전량을 그 지역의 소비량으로 나눈 비율. 100%면 자기가 쓰는 만큼 만들고, 200%면 두 배를 만들어 절반을 다른 곳으로 보낸다는 뜻이다.

 

자료 3 — 지역별 전력자급률

지역별 전력 자급율 (출처: 한국전력공사 「한국전력통계」, 전력거래소)

분석하기

1. 전력자급률이 가장 높은 시·도 세 곳은 어디인가? 이들 지역의 공통점은? 
2. 가장 낮은 시·도는 어디인가? 이들 지역의 공통점은? 
3. 자급률이 낮은 지역은 부족한 전기를 어떻게 충당하는가?
4. 발전소를 짓는 지역과 송전선로가 지나는 지역은 모두 비수도권이고, 그 전기를 쓰는 지역은 수도권이다. 이 구조에는 어떤 문제가 있는가?
   → 자료 2의 지도에서 "송전선로" 버튼을 눌러 송전선의 흐름을 직접 확인해 보자. 
   소비 지역으로 전기를 보내려면 초고압 송전선로가 필요하다. 비수도권의 굵은 송전선은 모두 수도권으로 모인다. 송전탑이 지나는 농촌과 산지의 마을은 송전탑 건설로 인한 경관 훼손과 농지 가치 하락, 전자기장에 대한 건강 우려를 떠 안게 된다.
5. 그렇다면 이 불균형을 어떻게 바로잡을 수 있을까? 여러분은 이 제도(지역별 전기요금 차등제)에 찬성하는가, 반대하는가?
   → 지역별 전기요금 차등제. 발전소가 밀집한 지역은 전기요금을 낮추고, 발전소가 적고 소비가 많은 수도권은 전기요금을 높이는 제도다. 2024년 5월 분산에너지 활성화 특별법이 통과되어 법적 근거가 마련되었고, 정부는 2026년부터 도입을 추진하고 있다.

마을 위로 지나가는 송전탑. 비수도권의 농촌은 자기가 쓰지 않는 전기를 위해 송전탑을 떠안는다.