대정전(블랙아웃)

대정전(블랙아웃) 

일시적으로 전기 수요가 폭증해 공급 능력을 뛰어넘을 때 발생하는 전체적인 동시 정전 상태를 ‘대정전’이라고 합니다. 대정전의 직접적인 원인은 다양합니다만 근본적인 이유는 ‘전기가 부족하다’입니다. 따라서 냉방 수요가 폭증하는 여름과 난방 수요가 집중되는 겨울철에 전력 수요가 급증할 때 대정전의 발생 가능성은 더더욱 높아지게 됩니다.

■ 왜 전기가 부족하다고 나라나 도시 전체가 전기를 쓸 수 없게 되는 걸일까요?

우리가 일상생활에서 사용하는 전기는 건전지 같은 ‘직류 전기’가 아니라 플러그와 전선을 통해 들어오는 ‘교류 전기’입니다. 교류 전기는 일정한 주파수에 맞춰 전기가 파도처럼 흐르는 형태로 되어 있습니다. 나라마다 조금씩 차이가 있지만, 우리나라의 경우에는 가정으로 전기를 보낼 때 220V의 전압을 60Hz의 주파수에 맞춰 보내고 있습니다. 그런데 만약 어떤 원인 때문에 전기 공급이 부족해지면 이 전압과 주파수에 맞춰 움직이도록 설계되어 있는 전자 제품들은 동작을 멈추어 버리게 됩니다.

 

일반 가정에서는 이러한 문제가 발생하기 전에 차단기가 내려가기 때문에 전기 공급이 안정된 후 복구가 가능하지만 이러한 전력 사고가 ‘우리 집’이 아닌 전력망 전체에서 일어난다면 전기를 공급하는 발전기의 작동이 정지되어 전기의 흐름이 완전히 멈추게 될 것이며 이미 전기라는 에너지를 기반으로 만들어 둔 우리 사회는 말 그대로 암흑, 대정전에 빠져들게 될 것입니다. 전기가 없으면 주유기가 움직이지 않아 자동차에 기름을 넣을 수도 없고, 정수 시스템이 멈춰 버리면 수돗물도 나오지 않을 것입니다. 2~3일 이상 지속되는 대규모 정전은 도시를 지옥을 만들기에 충분한 힘을 가지고 있습니다.

 

 

■ 그렇다면 이렇게 중대한 대정전을 예방하는 방법은 무엇일까요?

대정전을 예방하는 방법은 발전소를 충분히 짓고, 지역에 따라 전력 예비량에 차이가 생기지 않도록 안전한 전력관리시스템을 갖추는 것뿐입니다. 더불어 국민이 함께 전기 낭비를 줄여야 할 것입니다. 그럼에도 불구하고 만약 국가 전체의 전기 공급량이 부족해진다면 어떻게 해야 할까요? 일부러 전기 공급을 끊어 사용량을 강제로라도 줄여야 할 것입니다. 전기 사용이 가장 많은 오후 2~4시에 전기 공급을 중단하는 ‘제한 송전’, ‘순환 단전’ 방법도 사용할 수 있을 것입니다. 순환 단전은 전력 수급 경보 5단계인 심각 단계에서 시행됩니다. 전국적으로 이어지는 대정전의 피해를 막기 위한 마지막 조치로 1순위 아파트, 2순위 백화점과 대형 마트, 3순위 기업체 순으로 전기 공급을 중단하는 것이지요. 이러한 순환 단전의 순위는 경제적 피해, 사회적 혼란, 안전 사고의 위험도 등에 따라 정해지게 됩니다.

▲전력 예비율에 따른 전력 경보 단계(출처: 에듀넷)

■ 만일 우리나라 전체가 대정전에 빠져든다면 어떻게 될까요?

수백만 시민이 전기를 공급받지 못하게 되어 암흑 속에서 지내게 될 것입니다. 수천만 명이 중단된 전기 공급으로 멈추어 버린 지하철과 엘리베이터에 갇히고 신호등도 꺼져 버려 도로는 아수라장이 될 것입니다. 가장 심각한 것은 병원입니다. 중환자들의 호흡을 돕는 산소 호흡기나 각종 의료 기구들의 작동이 멈춰 버려 수많은 환자들이 죽거나 위험한 상황에 빠져들게 되기 때문입니다. 휴대 전화도 통신망을 유지시키는 전기 공급 중단으로 인해 사용 불가상태가 되고 마트에는 단수로 인해 생수와, 냉장고가 작동을 멎어버려 상한 음식들을 대체하기 위한 통조림류, 플래시를 밝히기 위한 건전지와 초를 사기 위해 몰려든 인파로 인산 인해를 이룰 것입니다. 당장 가지고 있는 현금이 없으면 구입할 수도 없습니다. 현금 지급기도 전기 공급이 끊기면 작동되지 않을 것이기 때문입니다.

이와 같은 끔찍한 상황을 발생시키는 대정전이 오면 완전 복구에 최소 3일 이상, 길게는 10일 이상 걸릴 수 있습니다. 발전기를 재가동하기 위해서는 전력이 있어야 하는데 대정전으로 전력망이 무력화되면 즉시 발전기로 전력을 공급하는 것이 불가능하기 때문입니다. 소형 자가 발전기 등을 이용해 발전기 내부 시설 중, 전기 생산에 꼭 필요한 시설부터 자체 전기 공급을 시작해야 할 것입니다. 그 다음 다시 발전기를 가동시키고 주변에 있는 중소형 발전소와 변전소, 전력거래소 등 전기를 만들고 나눠 주는 시설에 전기를 공급해야 합니다.

 

대정전은 규모의 차이가 있을 뿐 세계에서 끊이지 않고 일어나고 있습니다. 전력 사정이 좋지 못한 후진국부터 미국, 유럽 등 선진국까지 예외 없이 발생하고 있습니다. 2003년 미국 동부와 캐나다에 발생한 대규모 정전 사태는 당시 뉴욕, 뉴저지 등 미국 동북부 전역과 미시간, 오하이오 등 중서부 지역을 순식간에 암흑으로 덮어버렸습니다. 해당 도시들에선 사람들이 불편과 불안에 떨어야 했으며 야기된 혼란은 상상 이상이었습니다. 대중교통 중단으로 교통은 거의 마비 수준이었고, 택시 기사들은 정상 요금의 16배가 훨씬 넘는 바가지 요금 요구, 항공기 운항 중단, 정전 사태에 따른 촛불 사용으로 인한 화재급증, 엘리베이터에 갇히는 사례, 이동전화망이 마비 지경에 이르러 휴대전화 사용 불가능에 대부분 상점이 약탈을 막으려고 가게 문을 닫아 생필품을 구하기도 쉽지 않았습니다. 또한 정수장의 펌프가 멈추면서 수돗물 공급도 중단됐으며 하수처리장 펌프도 멈추어서, 하수가 역류해 거리로 쏟아졌으며, 병원에는 비상발전기가 가동됐긴 했지만 역부족이었습니다. 결국 이 기간에만 60억 달러(6조8천억원 상당)의 손해가 발생했고 이는 전 세계에 엄청난 파장을 불러 일으켰습니다.

▲2003년 북아메리카 지역에 발생한 대정전(미국 뉴욕)(출처: 에듀넷)

그렇다면 우리나라는 대정전에 얼마만큼 안전할까요?. 전력 공급은 줄고 있는데 사용량은 지속적으로 크게 늘고 있기 때문이지요. 이 때문에 최근엔 전기 사용량이 공급량을 위협하는 전력 피크 상황을 관리하기 위한 다양한 첨단 기술들이 연구되고 있습니다. 대용량 전기저장장치(ESS)를 설치해 밤에 전기를 충전하고, 낮에 전기를 공급하는 방법 및 스마트 그리드 구축이 바로 그것입니다. ‘스마트 그리드’란 기존의 전력망에 정보 기술(IT)을 접목하여 전력 공급자와 소비자가 양방향으로 실시간 정보를 교환함으로써 에너지 효율을 최적화하는 차세대 지능형 전력망을 일컫는 것입니다. 이를 활용하면 전력 공급자는 전력 사용 현황을 실시간으로 파악하여 공급량을 탄력적으로 조절할 수 있고, 전력 소비자는 전력 사용 현황을 실시간으로 파악함으로써 이에 맞게 요금이 비싼 시간대를 피하여 사용 시간과 사용량을 조절할 수 있으며, 태양광 발전이나 연료 전지, 전기자동차의 전기 에너지 등 가정에서 생산되는 전기를 판매할 수도 있게 됩니다.

그럼에도 불구하고 만에 하나 대정전이 발생하는 최악의 상황이 온다면 인적, 물적 피해를 최소화하는 데 주력해야 할 것입니다. 우선 대정전 발생이 예상될 때에는 비상용 아이스 박스를 구비해 두는 것이 좋습니다. 음식을 보관하기 위해입니다. 물은 한사람당 매일 3~4L 정도 소비할 수 있는 양을 준비해야 할 것입니다. 환자가 있는 집은 일주일분 약물을 구비해 둬야 하며 전기로 동작하는 의료 장치를 필요로 하는 가족이 있다면 이를 작동시킬 여분의 배터리를 준비해 놓아야 합니다. 정전 시 양초 사용은 되도록 줄이고 건전지를 사용하는 플래시를 준비하는 게 좋습니다. 촛불 사용 시 화재 등 더 큰 위험이 발생할 수 있기 때문이지요. 또 정전이 되면 필수 가전이 아닌 전자 제품은 콘센트를 뽑아 두어야 합니다. 전력 변화에 민감한 전자 제품은 전력이 돌아오는 과정에서 과전류가 흘러 기기가 고장날 수 있기 때문입니다.

[자료출처: 에듀넷]