어둠 속의 쇼핑. 지난 28일 스페인·포르투갈 정전 사태로 일대 혼란이 발생한 가운데 스페인 바르셀로나의 한 마트 직원이 휴대폰 조명을 밝히고 

손님의 물품 구매를 돕고 있다. 이날 스페인 마드리드를 비롯한 대부분 지역과 포르투갈 수도 리스본 등에서 발생한 정전 사태로 교통이 마비되거나 

엘리베이터가 멈추는 상황이 발생했다. 전력은 다음 날 대부분 복구됐다. /로이터 연합뉴스

스페인과 포르투갈에서 28일 두 나라 전체에 걸친 대규모 정전이 발생했다. 전기로 움직이는 도시 기반 시설 대부분이 멈추면서 사회 전체가 순식간에 멈췄다. 수십만 명이 전차·지하철 등에 갇혔고, 도로에선 신호등이 꺼져 큰 혼란이 벌어졌다. 비행기 이착륙에 차질이 생겼고, 휴대폰과 신용카드 결제는 먹통이 됐다.

정전은 스페인 기준 낮 12시 33분(한국 시각 오후 7시 33분)에 갑자기 발생했다. 스페인 마드리드·바르셀로나, 포르투갈의 리스본·포르투 등 대도시를 포함한 모든 지역이 피해를 입었다. 스페인과 국경을 맞댄 프랑스 남부 일부 지역도 영향을 받았다. 전력은 10여 시간이 지나서야 순차적으로 복구되기 시작했다.

두 나라 정부와 전력 운영사, 유럽연합(EU)까지 조사에 나섰지만, 대정전의 원인은 명확히 밝혀지지 않고 있다. 전문가들과 외신은 크게 세 가지 가능성에 무게를 두고 있다. 가장 유력한 것은 이 지역의 재생에너지 발전이 순간적으로 과도해지거나 부족해져 전력 시스템 불안으로 정전이 발생한 경우다. 급격한 기온 변화로 공기 중 활발해진 분자 활동이 전류의 흐름을 방해하거나 공기층을 움직여(유도 대기 진동 현상) 송전선에 영향을 줬을 수도 있다. 외부 세력의 사이버 공격 가능성도 거론된다.

◇초유의 정전… “이상 기후에 태양광·풍력 급변, 시스템 멈췄을 가능성”

페드로 산체스 스페인 총리는 이번 이베리아 반도 대정전에 대해 “약 15GW(기가와트)의 전력 생산이 단 5초 만에 갑자기 사라지면서 정전이 시작됐다”며 “어떠한 가설이나 가능성도 배제하지 않고, 모든 잠재적 원인을 조사 중이며, 북대서양조약기구(NATO·나토)와도 연락을 취하고 있다”고 했다.

전문가들과 외신들이 이베리아반도 ‘블랙아웃(대정전)’의 원인으로 거론하는 ①태양광 등 신재생에너지 시스템 문제, ②기후변화로 인한 급격한 기온 변화, ③사이버 테러는 한국도 예외일 수 없다. 특히 주변 국가와 송전망 연결이 안 돼, 전력 수급 문제로 인한 정전에 취약하다는 점에서 이베리아 반도와 한국은 유사한 점이 있다.

①높은 재생에너지 의존이 문제?

최근 들어 스페인에서 급격히 늘어난 재생에너지가 원인일 수 있다는 관측이 나온다. 영국 파이낸셜타임스(FT)는 “스페인의 풍력·태양광발전 의존도가 높아서 생긴 문제일 가능성이 크다”고 분석했다. 지난해 기준 스페인 전력 생산에서 풍력은 23%, 태양광은 17% 등 전체의 56%가 재생에너지였다.

전력은 수요와 공급이 균형을 맞춰야 안정적으로 유지된다. 어느 한쪽이 많아도 정전이 발생한다. 재생에너지는 기상 조건에 따라 발전량이 들쑥날쑥하다.

스페인은 태양광 전력에 대한 의존도가 높다. 한낮에 태양광발전이 갑자기 늘면서 전력 공급이 수요를 초과해 전력망 전체에 문제를 일으켰을 수 있다. 반대로 특정 시간대, 특정 지역의 날이 갑자기 흐려지면서 전력 생산이 급감해 정전이 일어났을 가능성도 있다. 정전 당시 지역별 기상 상황과 전력 생산을 따져봐야 한다. 글로벌 전력 통계 사이트인 일렉트리시티맵에 따르면 정전이 발생하던 28일 오후 12시쯤 스페인 지역에서 생산·소비하는 전력 중 60.2%는 태양광이 차지하고 있었다. 수력(10.1%)과 풍력(10.6%)은 각각 10%를 웃돌았다.

최근 스페인에서 태양광 등 재생에너지 발전은 급증하는 추세다. 지난 16일 평일 기준 사상 처음으로 태양광·풍력·수력 등 재생에너지만으로 전력 수요의 100%를 충당했으며, 같은 날 오전 11시 15분에는 풍력과 태양광발전만으로 전력 수요의 100%를 초과 생산하기도 했다. 지난 21일 오후 1시 35분엔 태양광으로만 1GW(기가와트)급 원전 20기에 해당하는 전기 20GW를 생산하는 기록을 내기도 했다.

정연제 서울과기대 교수는 ”날씨와 시간에 따라 전력 생산이 급변하는 재생에너지에 대한 의존도가 커질수록 전력 공급의 불안정성이 커진다”며 “에너지 저장 장치(ESS) 보급과 같은 보호 대책 없이 재생에너지를 급하게 늘리면 문제가 잇따를 수 있다”고 했다.

이번 정전 사태를 겪은 스페인과 포르투갈은 ‘에너지 섬’으로 불린다. 유럽 전력 계통망의 말단에 있고, 인근 국가로 이어지는 전력 연결망이 부족하다. 전력 수급에 문제가 생기면 대처가 어렵다. 한국과 비슷한 상황이다. 프랑스 매체 프랑스앵포는 “같은 현상이 유럽의 중심에 있는 프랑스나 독일에서 발생했다면 즉시 주변 국가로부터 수십 개의 고압 송전망을 통해 전기가 전송되며 최악의 사태는 막았을 것”이라고 했다.

②기후변화로 인한 ‘유도 대기 진동’

포르투갈 국영 전력망 운영사인 REN은 극심한 온도 차 등 이상기후 때문에 스페인에서 발생한 ‘유도 대기 진동’ 현상이 원인이었을 가능성을 제기했다. ‘유도 대기 진동’은 공기 내 활발한 분자 활동으로 공기의 밀도가 높아지고, 공기층 전체가 움직이는 것을 말한다. 사람은 잘 느끼지 못하지만, 이런 움직임이 송전선에 영향을 줄 수 있다.

[그래픽=양인성]

유도 대기 진동 = 뜨거운 공기와 찬 공기가 충돌해 대기의 밀도와 압력이 커질 때, 송전탑 등 초고압 전선 주위에서 드물게 

발생하는 대기 현상. 공기 흐름이 초고압 전선 주변의 전류와 상호작용하면서 생기는 눈에 보이지 않는 진동을 뜻한다.

사건 발생 당시 스페인 내륙은 극심한 일교차를 보였다고 한다. 찬 공기층과 더운 공기층이 뒤섞이면, 분자 활동이 비정상적으로 활발해지고, 공기층이 움직인다. 이 공기 분자가 400kV(킬로볼트)급 초고압 전선 주변에 흐르는 전류와 만나 전류의 주파수에 영향을 줄 수 있다는 것이다. 전류는 일정한 주파수를 유지해야 정상적으로 사용할 수 있는데, 주파수가 급격히 낮아지거나 높아지면 정전이 발생한다.

다만 지금까지 이런 ‘유도 대기 진동’으로 대규모 정전이 발생한 사례는 없는 것으로 알려져 있다. 이승렬 한국전기연구원 차세대전력망연구센터장은 “유도 대기 진동이라는 것은 극히 드물게 발생하는 현상으로, 단독 원인으로 보기는 어렵다”며 “날씨의 영향을 많이 받는 재생에너지 비율이 높은 스페인의 전력 공급망 특성상 시스템의 문제로 진동이 발생했을 가능성도 있을 것”이라고 했다.

③사이버 공격 가능성은

증거는 없지만, 일부에선 사이버 공격 가능성도 배제하지 않고 있다. 소셜미디어에선 러시아·중국의 ‘사이버 공격’이란 설도 나온다. 스페인 관료들은 폴리티코에 “정전 원인으로 사이버 공격을 배제하지 않고 있다”고 밝혔다. 러시아·우크라이나 전쟁 등 불안한 지정학적 상황과 맞물려 돌아가며 사이버 공격 가능성이 제기되는 것이다. 앞서 2015년 12월 러시아 해커들은 우크라이나 에너지 기업 3곳의 시스템을 무력화시키며 23만명이 정전에 시달렸다. 다만 안토니오 코스타 유럽평의회 의장은 “현재로선 사이버 공격의 징후는 없다”고 밝혔다.

파리=정철환 특파원, 조재희 기자, 김효인 기자 ©조선일보