지난달 28일 정오를 조금 넘긴 시각, 유럽 서쪽 끝 이베리아반도에서 대규모 정전 사태(블랙아웃)가 벌어졌습니다. 약 18시간 만에 전력 공급이 정상화돼 스페인과 포르투갈 국민 6000만 명은 일상을 되찾았지만, 블랙아웃이 얼마나 무서운 일인지 정신이 번쩍 들게 한 뉴스였습니다.
지하철·기차·항공기가 멈춰 서고, 신호등이 작동하지 않는 도로는 삽시간에 거대한 주차장으로 바뀌었습니다. 엘리베이터에 갇힌 사람들, 케이블카에서 위험천만하게 탈출하는 인파는 물론, 안전한 도심에 있는 사람들도 인터넷·금융인프라가 올스톱한 상황에서 무엇 하나 할 수 있는 일이 없었습니다. 마트에는 물과 비상식량을 사재기하려는 사람들이 몰렸죠. 시간이 멈추고 암흑천지가 된 이베리아반도는 ‘인류 문명의 중단’을 느끼게 했다는 얘기도 나왔어요.
원인은 아직 정확히 밝혀지지 않았습니다. 스페인에선 에너지 생산이 불규칙적인 재생에너지의 비중이 높아 전력망 자체가 불안정하다는 지적도 나옵니다. 한편으로는 ‘전기 먹는 하마’로 불리는 인공지능(AI)이 일반화된 시대에 블랙아웃이 발생하면 이를 어떻게 수습할 수 있을지 걱정이 됩니다. 전쟁·지진·홍수에 비견될 대혼란이 일어나고, 막대한 인명 피해도 불가피할 것입니다.
대규모 정전 사태는 왜 벌어지는지, 블랙아웃의 원인으로 재생에너지가 지목되는 이유는 무엇인지, 그리고 AI 시대에 블랙아웃의 의미와 예방책 등에 대해 4·5면에서 살펴보겠습니다.
스페인 블랙아웃 원인 분분한 가운데 '들쑥날쑥' 재생에너지 문제도 지적돼
블랙아웃은 한마디로 전기가 부족해 벌어지는 현상입니다. 그런데 전기가 부족하면 부족한 대로 중요한 기기부터 차례로 쓰면 되지 않을까요? 나라 전체의 전력 생산이 올스톱되지는 않을 텐데, 왜 한꺼번에 전력 공급이 끊어지는 사태가 발생할까요? 블랙아웃은 먼저 전력 공급이 어떻게 이뤄지는지 알고 있어야 이해할 수 있습니다.
전기 수급 불일치 수 초 만에 블랙아웃
우리가 일상생활에서 쓰는 전기는 교류 전기입니다. 교류 전기는 파도처럼 요동치며 움직이는 특징을 지니고 있습니다. 이 파동을 ‘주파수’라고 하는데요, 우리나라는 220V의 전압을 초당 60번의 파동(60㎐)에 실어 보냅니다. 그리고 전기는 공급과 수요가 일치해 양쪽에서 일정한 압력이 유지돼야 문제없이 쓸 수 있어요. 어떤 원인으로 인해 전기 공급이 모자라게 되면 전력망은 자신을 보호하고 유지하기 위해 스스로 주파수를 떨어뜨립니다. 이게 전기 장비들이 필요로 하는 ‘최저 작동주파수’에 미치지 못하면 장비는 작동을 멈추고 맙니다. 전기 공급이 수요보다 많은 경우에는 반대로 주파수가 크게 높아져 역시 문제가 생기지요.
그래서 전력망을 관리하는 곳에선 전기의 수급을 맞추는 작업을 하루 24시간, 1년 365일 수행합니다. 밤에는 전기 소비가 줄어드니 발전소를 덜 돌리고, 전기를 많이 쓰는 오후 시간에는 전기 생산을 늘리는 식이죠. 이번 스페인 블랙아웃도 전기의 수급이 맞지 않아 벌어진 일입니다. 전력주파수가 갑자기 떨어지는 상황에서 송·변전 시설이 원래 상태대로 있다가는 고장이 납니다. 송·변전 시설이 스스로를 보호하기 위해 기능을 차단하면서 정전 사태가 확산된 겁니다. 그것도 문제 발생 수 초 만에 전체 전력망이 붕괴되고 말았죠.
스페인 재생에너지 70% 넘어
전기의 원리를 이처럼 길게 설명한 것은 블랙아웃의 원인을 들여다보기 위해서입니다. 정전 사태 발생 초기엔 산악지대가 많은 이베리아반도의 극심한 대기 기온차, 즉 이상기후 현상이 원인을 제공했을 것이란 추측이 나왔습니다. 아래쪽엔 차가운 대기, 위쪽엔 뜨거운 대기가 교차하면서 ‘이상 유도전류’가 생겼고, 이게 송전선로와 공명 현상을 일으켜 송전망을 아래위로 크게 뒤흔든 게 원인이 됐다는 얘기입니다. 하지만 그런 극단적 기상현상이 당시에 나타났다는 보고는 없었습니다. 화재나 사이버 공격 등도 없었습니다. 그래서 재생에너지 생산이 급격히 늘며 순간적으로 전기 공급이 급증한 게 원인일 수 있다는 지적이 나오는 겁니다. 실제로 정전 사태 당일 스페인 남서부 태양광발전소에서 2건의 사고가 발생했고, 이로 인해 전력 시스템이 불안정해졌다고 스페인 정부는 발표했습니다.
