연구성과
연구보고서
가스시장 효율성 향상을 위한 가스산업 부문별 개선 연구(2/3)
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국문초록
- 1. 연구의 필요성 및 목적
■ 연구의 배경
○ 국내 도시가스는 1986년부터 공급되기 시작하여, 민수용 에너지 및 산업용·발전용 핵심 연료로 사용량이 증가하며 경제성장에 이바지해 옴.
- 2024년 국내 천연가스 소비량은 약 4,654만 톤을 기록하여 역대 최고치를 경신하였으며, 최근 10년간 연평균 소비 증가율은 약 2.4%에 달해 여전히 주요 에너지 공급원의 구실을 함.
- 특히 천연가스는 가정용 취사 및 난방의 핵심 연료로 자리 잡으며 전력과 함께 국민의 에너지 사용 편의성 향상과 안정적인 공급원으로 각인 됨.
○ 주변국과 가스 파이프라인이 연결되지 못한 지리적 특성상 우리나라는 전량 LNG를 통해 천연가스가 수입되고 있음.
- 2024년 총 LNG 수입량은 약 4,632만 톤으로 호주와 중동, 동남아시아, 미국 등 주요 7개국을 수입원으로 하고 있으며, 과거에 비해 수입선 다변화 측면에서 많이 개선된 상태임.
○ 배관을 통해 소비처에 천연가스를 공급하는 도시가스 산업은 전력 및 통신 산업과 같은 네트워크 산업으로 분류되어 초기 투자 비용이 많이 들고, 장기적인 인프라 운영을 통해 비용 회수가 요구되는 기간산업의 성격을 가짐.
- 국내 천연가스 공급시설은 LNG 하역 및 저장, 재기화 역할을 주로 수행하는 인수기지와 각 수급지점에 천연가스를 공급하는 배관시설이 중심이 됨. 유럽 및 북미, 중동 등 주요 천연가스 생산국 및 인접 국가와 PNG(Pipeline Natural Gas) 교역이 이루어지는 국가의 경우 LNG 인수기지 뿐만 아니라 LNG 액화 수출기지(Natural gas Liquefaction Terminal), 국가간 가스 배관(Inter Country Pipeline), 지하 저장시설(UGS, Under Ground Storage) 등 다양한 천연가스 공급 관련 시설이 존재한다.
○ 이러한 특성으로 가스산업은 정부와 공기업인 한국가스공사를 중심으로 발전해 왔으나, 1997년 석유사업법의 개정으로 발전용 및 산업용 대규모 사업에 대한 직수입이 허가됨.
- 2005년 포스코의 LNG 직수입을 시작으로 SK E&S 및 GS 계열사가 직수입에 합류하며 초기 직수입 시장 규모는 전체 도입량에 5% 미만에 불과하였으나, 2024년 기준 총 25개 사, LNG 직수입량은 약 1,223만 톤으로 전체의 26%를 차지하고 있음. 민간 LNG 산업협회, 월간 LNG 통계http://lngkorea.or.kr/bbs/board.php?bo_table=statistics&wr_id=146
○ 도시가스 산업의 원료 부문인 천연가스 직수입이 점차 활성화됨에 따라 설비 부문인 천연가스 공급 인프라에 대한 접근성, 효율성 증대와 망 중립성에 관한 논의가 확산됨.
- 그간 공기업인 한국가스공사 중심의 가스공급체계에서는 발생하지 않았던 시설에 대한 제3자 접근성과 이용 편의성, 시설 이용자의 자기 수급관리 책임, 적정 비용의 부담 등 다양한 이슈가 제기됨.
- 도시가스사업법은 천연가스 공급시설의 공동이용을 규정하고 있으며, LNG 인수기지인 생산시설에 대해서는 협의에 의한 제3자 접속과 주 배관망에 대해서는 규제에 의한 제3자 접속을 명시하고 있음.
○ 한편, 세계적으로 탄소중립을 위한 친환경 에너지의 보급 확대가 각국 정부의 정책 목표가 된 상황에서 에너지전환의 가교 자원으로서 중장기적인 천연가스의 역할에 대해서는 다양한 견해가 나타남.
- 2024년 IEA의 세계에너지전망(WEO 2024)는 천연가스 수요 전망에 대한 불확실성으로 천연가스 수요가 일반적으로 천연가스 수요를 가장 높게 전망해왔던 ‘정책 시나리오(STEPS Stated Policies Scenario
)’보다도 늘어날 가능성을 제시함. IEA, World Energy Outlook 2024, p.178~179
- ‘STEPS 시나리오’ 보다 천연가스 수요가 오히려 증가할 것에 대한 사유로 산업 부문의 전기화 지연 및 효율성 개선 부진, 전력 다소비 산업(AI, 반도체 등)의 급성장 및 에너지 효율 개선 목표 미달성, 탄소중립 추진과정에서 석탄의 청정 전원 대체 지연, 또는 천연가스 가격 경쟁력 확보, 건물 그린 리모델링 실적 부진, 효율 개선 지연, 풍력·태양광 설비 보급 확대 지연 등의 가능성을 제시함.
- 특히 국내외적으로 AI 및 반도체 등 전력 다소비 첨단산업의 성장은 과거보다 가파른 전력 수요 증가 가능성을 초래함.
○ 탄소중립 정책과 AI 및 반도체 기반 신산업의 성장 가능성이 병존하는 상황에서 중장기 전력 수요의 불확실성은 더 커지고 있으며, 이는 천연가스 수요의 불확실성으로 직결됨.
○ 장기적으로 천연가스의 대체자원이 될 수 있는 수소 및 암모니아 등 친환경 에너지원의 안정적 보급을 위한 공급 인프라의 시스템 전환이 필요한 시점임.
- 주요 선진국은 기존의 천연가스 공급 인프라를 활용한 수소 및 암모니아 공급 시범사업 등을 추진하고 있으며, 비용 평가를 통해 구조적인 설계 개선 또는 기 설비의 개조 전환을 통한 에너지 공급을 연구하고 있음.
■ 연구의 필요성
○ 국내 시장의 LNG 직수입이 증가함에 따라 가스공급 시설 공동이용 및 효율성 향상과 망 중립성에 관한 이슈가 확대되고 있어 국내외 관련 검토를 통해 시사점을 제시할 필요가 있음.
- 해외 주요국의 천연가스 시장 구조 및 공급 인프라 이용 관련 제도의 변화와 추진 방향 검토를 통해 국내 제도에 대한 시사점을 제시할 필요가 있음.
○ 천연가스 공급 인프라의 효율화를 통한 사회적 후생 차원의 편익 요소를 검토하고 편익의 극대화를 위한 제도 개선 방향을 모색할 필요가 있음.
- 가스공급 인프라의 특성별 편익 발생 요소를 분별함에 따라 효율적 이용을 위한 요소를 파악하고 시사점을 제시하고자 함.
○ 천연가스 공급 인프라 부문의 친환경 에너지 공급 시스템 전환 사례 조사를 통해 중장기 국내 에너지전환의 연착륙을 위한 가스산업 기여 방안을 검토할 필요가 있음.
○ 기 유사 연구로서 천연가스 원료 부문의 직수입 및 개별요금제도 개선에 관한 연구와 해외 주요국 배관시설이용규정에 관한 연구, 일본의 가스 탄소중립을 위한 주요 회사 사례연구 등이 있음.
- 「LNG 직수입 및 개별요금제도 개선 연구, 박진호·노남진(2020)」은 LNG 직수입이 증가하면서 발생한 국내 천연가스 시장 내 주요 이슈를 분석하고 개선 대안을 제시한 연구로 비축의무제도, 직수입 대상 물량 정의, 도입 및 판매 사업을 전반적으로 검토한 상품 시장 중심의 제도 개선 연구였음.
- 「배관시설이용제도 선진화 방안 연구, 노남진(2021)」은 주요국 배관시설이용 세부 규정의 내용을 정리한 연구임.
- 「일본 가스업계의 2050 가스 탄소중립 달성을 위한 도전, 남궁윤 (2021)」은 일본 가스업계의 ‘2050 탄소중립 전략’을 검토하고 도시가스 3사의 탄소중립 실현 방안 및 노력을 검토한 연구임.
■ 연구의 목적
○ 본 연구는 3개년간 수행되는 일반과제로서 1차 연도에는 가스시장의 도입·판매 부문을 중심으로 가스산업의 현황을 분석하고 변화하고 있는 국내 LNG 도입시장과 도매 소매 판매 구조를 점검했으며, 시장에서 발생하고 있는 주요 이슈들에 대해 검토하여 효율성 제고 측면에서 대안을 제시하였음.
○ 이번 2차 연도에는 천연가스 공급시설 현황과 그와 관련한 주요 이슈들을 분석하고 공급시설의 특성에 기반하여 사회적 후생 측면에서 가스공급시설의 가치 요인을 검토하고, 중장기 국내외 가스시장 환경변화를 고려한 공급설비의 효율적 활용방식에 대한 대안을 제시하고자 함.
○ 향후 3차 연도에는 도시가스 부문 효율성 향상을 위한 연구로 도시가스 산업 현황과 국내 도시가스 정책 변화를 분석하고 탄소중립 목표 달성과 관련된 신산업 육성을 통해 도시가스 산업의 효율성을 향상할 수 있는 발전 대안을 제시할 예정임.
2. 연구내용 및 주요 분석 결과
■ 천연가스 수급 동향과 가스 공급 인프라 현황
○ 국제에너지기구(IEA) 2024년 세계에너지전망(WEO)에서는 시나리오별 세계 천연가스 수요 전망치들이 큰 편차를 보이며 천연가스 수요의 불확실성을 전망함.
- STEPS 시나리오 기준으로 세계 천연가스 수요는 2030년 약 4,430bcm에서 2050년 4,377bcm 수준으로 소폭 감소하며 현재 수준을 유지할 것으로 예측한 한편, 각국의 탄소중립 목표 이행을 전제로 한 APS 시나리오에서는 2030년 4,003bcm에서 2050년 2,466bcm까지 급감할 것으로 전망함.
- 천연가스를 비롯한 화석연료의 급격한 수요 감소를 전망한 NZE 시나리오에 따르면, 세계 천연가스 수요는 2030년 약 3,617bcm에서 2050년 882bcm까지 대폭 감소할 것으로 전망하고 특히 발전, 건물, 수송 부문에서는 천연가스가 거의 활용되지 않을 것으로 예측됨.
○ 그러나 바이오가스, 바이오 메탄, 수소 등 친환경 저탄소 가스체 자원은 모든 시나리오에서 강력한 성장세가 전망되고 있으며, 기저 자원의 가동률 부진과 전력 다소비 산업의 급성장으로 인한 에너지 소비의 급격한 증가는 오히려 천연가스 수요를 현재보다 증가시킬 수 있다는 가능성도 함께 제시함.
- 전력 다소비 산업(AI, 반도체 등)의 급성장, 에너지 효율 개선 목표 미달성, 산업 부문의 전기화 지연 및 효율성 개선 부진, 탄소중립 추진과정에서 석탄의 청정 전력원으로 대체 부진은 천연가스 활용을 높이는 요인으로 작용함.
- 북미 등 주요 비전통 가스 자원의 생산증대로 천연가스 가격이 하향 조정되며 경쟁력을 확보할 경우, 산업용 및 발전 부문 천연가스 수요를 증가시키는 요인으로 작용할 수 있음.
○ 국내 2024년 기준 국내 LNG 소비량은 약 4,650만 톤으로 역대 최고치를 경신했으며, 2000년 이후 연평균 약 5.0%의 꾸준한 증가세를 기록함.
- 2024년 발전용 LNG 소비량은 약 2,270만 톤, 도시가스는 약 2,380만 톤으로 두 용도의 소비 규모가 거의 비슷한 수준이다. 그러나 2000년 이후 연평균 증가율을 비교하면, 발전용이 7.2%로 도시가스의 3.7%에 비해 약 두 배 가까이 빠르게 증가한 것으로 나타남.
- 그러나 발전용 천연가스 소비의 높은 변동성은 탄소중립과 연계하여 그 역할의 범위와 타 에너지원으로의 대체 시점을 예측하기 어려워 수요에 대한 불확실성은 지속될 전망임.
- 2023년 발표된 ‘제15차 장기천연가스수급계획’의 수요 전망에 따르면 ‘제10차 전력수급계획’에 기반을 둔 기준안의 경우 발전용 천연가스 소비는 2023년 약 2,289만 톤에서 2030년 1,656만 톤, 2036년 1,109만 톤으로 연평균 약 5.4%씩 빠르게 감소할 것으로 예상됨.
- GDP, 기온, 기저 발전 이용률, 수소발전 등의 변동성을 반영한 수급 관리 수요 시나리오에서는 2023년 2,419만 톤에서 2030년 2,178만 톤, 2036년 1,667만 톤으로 연평균 약 2.8% 감소할 것으로 전망함.
○ 국내 천연가스 저장시설 규모는 2022년 기준 총 1,409만㎘이며, 약 5,105km의 주 배관과 425개의 공급관리소가 운영 중임.
- ‘제15차장기천연가스수급계획(2023.4.)’에 따르면, 2036년까지 총 1,998만㎘ 규모의 LNG 저장용량을 확보할 예정임.
- 건설 주체별로 가스공사는 제5기지(당진) 증설을 통해 2030년까지 270만㎘의 저장용량을 확대할 계획이며, 민간 터미널은 보령, 울산, 광양, 통영의 증설을 통해 2026년까지 266만㎘의 저장용량을 늘릴 예정임.
- 주 배관망은 2036년까지 총 735km를 추가 건설하여 총길이는 5,840km까지 늘어날 예정인데, 기 공급지역 내 추가공급을 위한 신규 배관 5곳, 공급 안정성 확보를 위한 환상망 13곳 및 수도권 압력보강을 위해 2곳의 배관이 건설될 계획임.
○ 천연가스 공급시설의 공동이용은 자가소비용 천연가스 직수입이 시작된 2005년 이후 다양한 논의를 거쳐 2007년 가스사업법 개정을 통해 법제화가 됨.
- 현행 도시가스사업법 도시가스사업법 제39조의 6(가스공급시설의 공동이용)
에 따르면, 나프타 부생가스ㆍ바이오가스 제조사업자, 합성천연가스 제조사업자, 자기소비용 직수입자 또는 선박용천연가스사업자는 가스공급시설을 보유한 자와 협의하여 그 가스공급시설을 공동이용 할 수 있음.
○ 2025년 현재 국내 25개 천연가스 직수입자는 민간 LNG 터미널 및 한국가스공사 LNG 터미널과의 터미널 이용계약(TUA)을 통해 LNG를 하역·저장·기화·송출하고 있으며, 한국가스공사와 체결한 주배관망 이용계약(PUA)을 바탕으로 수급지점 인근 공급관리소(G/S)까지 천연가스를 운송함.
- 공급관리소 이후의 수요처까지 이르는 배관은 수요자 단독으로 사용하는 전용 배관으로서 수요처 자체적으로 건설하는 것이 일반적임.
■ 천연가스 공급 인프라 특성 및 편익 발생 요소
○ 먼저 국내 천연가스 배관망은 환상망 형태를 띠고 있으며, 말단지역 간 상호 연결(환상망 화)을 통한 공급 안정성 제고로 환상망의 특성은 더욱 강화될 전망임.
○ 천연가스 배관망의 기술 특성을 나타내는 기술용량은 단위 시간당 운송되는 가스양(ton/h, GJ/h)으로 표현됨.
- 기술 용량은 배관의 기술적 사양, 압력 및 온도 조건, 그리고 연결된 인입 지점과 인출지점의 압력, 관내 재고 상황 등 다양한 요소의 영향을 받음.
○ 배관망 분석은 기술 용량을 토대로 시설공동이용 또는 배관망 운영자가 이용자에게 제공할 수 있는 설비의 규모가 산정하는데, 분석 시 다음과 같은 전제를 필요로함.
- 첫째, 배관망 분석 시스템은 각 인출지점별 수요 추정치 및 인입 지점의 공급 조건을 토대로 산출된 유량과 압력 정보, 그리고 확정 및 계획된 인프라를 모두 포함하여 망 상황을 예측함.
- 둘째, 배관망 분석 시 미래의 수요 및 공급에 대한 선별된 유효한 가정 반영이 필요한데, 유럽의 경우 대규모 가스 수요자의 장기 이용계획 및 장기 계약 결과 등을 토대로 장기 수요와 공급을 활용함.
- 셋째, 배관 이용자의 인출한 가스양과 인입한 가스양을 동일하게 유지되는 맞추는 밸런싱을 전제함.
○ 천연가스 배관망의 효율화 관점은 각 인출지점의 현 수요 또는 예측된 수요를 충족하기 위해 인입지점으로부터 인출지점까지의 천연가스 공급을 가장 적은 투자를 통해 해소하는 것이며 이는 중복투자의 억제로 표현될 수 있음.
- 이때 최소 배관시설의 투자는 천연가스 수요자가 필요로 하는 압력 조건 및 밸런싱 기준 조건을 모두 충족하는 것을 가정함.
○ 배관시설 투자의 효율성는 크게 두 가지 관점에서 검토될 수 있는데 첫째는 비상시 대응의 관점에서 이례적으로 천연가스 수요가 커질 수 있는 상황에서 수급에 차질을 빚지 않는 규모의 배관시설 구축이며, 둘째는 수익성 관점에서 배관시설 이용 수요와 사용료를 고려하여 비용을 회수하고도 추가적인 수익이 남는 규모의 투자임.
- 첫 번째의 관점은 주로 국가 전체 또는 EU 등 광범위한 권역의 단위에서 비상시 발생할 수 있는 손실의 회피 수단으로서 적정규모의 배관시설을 갖춘다는 측면에서 효율성을 평가함.
- 두 번째의 관점은 국가 및 권역 내 개별 배관 노선의 투자 수익성 관점에서 투자의 효율성을 평가함.
○ 배관시설의 편익은 중복투자를 억제한 한정된 투자 대비 특정 기간 내 운송된 가스양으로 산정할 수 있으며, 따라서 배관 이용의 편익을 높이기 위해서는 가능한 한 많은 이용자가 접속할 수 있도록 유도하는 것이 중요함.
- 배관 운영의 편익을 증대시키기 위해서는 배관의 기술적 특성을 정확히 파악하고 경제적 유인책을 반영한 제도 설계가 필요함.
- 천연가스 배관시설의 편익 개선과 접속 공정성 확보를 위한 근간으로 이용자 스스로의 상품 수급 관리책임을 들 수 있음.
- 천연가스 관내 재고량은 매우 제한적이므로 정해진 기준 아래에서 기술적 특성에 기초한 자기 수급 관리는 시장 건전성 확보의 중요한 가치임.
○ 우리나라는 천연가스 수급지점(수요처)에 비해 가스 인입 지점(LNG 터미널) 수가 현저히 적고, 현행 제도상 인입 지점 간 가스거래가 이루어지지 않아 배관망 운영의 경직성이 상대적으로 큰 상황임.
- 도법 제10조의 6에 따라 자가소비용직수입자가 수입한 천연가스는 국내 제3자에게 처분할 수 없으며, 도법 시행령 제6조의 처분 가능 사유에 해당하더라도 도매사업자에 대한 판매 및 교환, 타 직수입자와의 교환만 허용되고 있음.
○ LNG 저장시설은 물리적 특성과 활용 목적에 따라 최소 운영 재고 저장, 시설 여유분 용량, 도입 비용 절감 저장, 비축 재고 저장으로 구분할 수 있음.
- 최소 운영 재고는 LNG 저장시설 내에서 천연가스를 인출하기 위해 기계적으로 필요한 재고, 즉 활용할 수 없는 재고(Dead Stock)를 의미함.
- 시설 여유분 용량은 LNG의 기술적 특성을 고려해 액화된 천연가스에서 발생하는 증발 가스(BOG, Boil-Off Gas)등을 감안한 안전 마진으로 활용됨.
- 비축 재고 저장은 수급 위기에 대비해 법적으로 상시 보관해야 하는 재고량으로, 우리나라는 동·하절기별 일평균 예상 수요의 9일분을 비축하도록 규정되어 있음.
○ 우리나라는 북반구에 있는 국가로서 유럽 및 북미와 마찬가지로 동고하저의 천연가스 수요 패턴이 뚜렷한데, 일반적으로 수요가 많은 동절기 국제 천연가스 현물 가격은 상승하는 추세가 나타남.
- 수요의 패턴대로 천연가스를 도입할 경우 동절기 가격 리스크에 노출될 수밖에 없어 저장시설을 활용한 도입 비용 절감이 필요하며, 저장을 통한 도입 비용 절감은 주요한 편익 사항임.
○ 천연가스 저장을 통해 얻는 가격 시세 차익은 도입 비용 절감 편익으로 환산할 수 있으며, 저장시설의 건설 투자비와 운영비는 해당 설비의 비용으로 평가할 수 있음.
- 천연가스 저장시설의 편익을 극대화하기 위해서는 연중 총 천연가스 수요 패턴과 가격 예측을 기반으로 시점별 도입량을 결정하는 것이 필요하며 이때 주어진 저장시설 및 건설 계획을 토대로 최대 재고량을 추정하여 저장시설이 재고량을 수용할 수 있어야 하는 조건이 필요함.
■ 국내외 천연가스 인프라 및 운영 제도
○ 국내 도시가스사업자는 가스도매사업자, 일반도시가스사업자, 도시가스충전사업자, 나프타부생가스ㆍ바이오가스제조사업자 및 합성천연가스제조사업자로 구분되며, 가스공급시설은 이들 사업자가 사업을 영위하기 위해 구축해야 할 공급시설을 말함.
○ 국내 천연가스 인프라의 공동이용 제도는 「도시가스사업법」에 근거를 두고 있으며, 공동이용의 대상이 되는 가스공급시설은 도시가스의 제조 또는 공급을 위한 시설로 가스 제조시설, 가스 배관시설, 가스충전시설로 구분됨.
○ 가스공급시설은 가스를 공급하기 위해 도시가스사업자가 소유한 시설이며, 이들 모두가 공동이용의 대상이 될 수 있으나, 다만 가스공급시설 중 대규모 인프라에 해당하는 LNG 인수기지와 환상 주 배관망이 주요 대상으로 언급된다.
- 국내 가스도매사업자는 한국가스공사(KOGAS)가 유일하며, 주요 LNG 인수기지와 환상 주 배관망을 보유하고 있다. 가스공사의 가스공급 시설 공동이용에 관한 제도는 정부의 승인 또는 신고 사항이다. 도시가스 사업법 제39조의8(배관시설이용규정 등)에 따르면 가스도매사업자는 배관시설이용료나 그 밖의 이용조건에 관한 배관시설이용규정을 정하여 산업통상부장관의 승인을 받아야하며, 제조시설이용료나 그 밖의 이용조건에 관한 제조시설이용요령을 정하여 산업통상부장관에게 신고하여야 한다.
- LNG 직수입의 증가로 민간 LNG 인수기지의 신·증설이 이루어지고 있으며, 이들 시설에 대한 접속은 계약을 통해 이루어진다.
○ 한편, 도시가스사업법은 도시가스사업자가 아니더라도 가스공급시설을 건설하여 운영할 수 있는 ‘도시가스사업자 외의 가스공급시설설치자’를 정의하고 있음.
- 도시가스사업자 외의 가스공급시설 설치자도 법에 따라 자신이 설치한 가스공급시설을 직접 이용하거나 타 사업자에게 이용하게 할 수 있는데, 이는 시설 이용 효율성을 높이는 조치로 직수입자 역시 자신이 보유한 공급시설에 대한 제3자 접속(Third Party Access, TPA)을 허용할 수 있음을 의미함.
○ 한편, 가스공급시설의 공동이용은 원칙적으로 협의에 의한 자율적 이용(negotiated TPA)을 기본으로 하지만, 가스도매사업자가 보유한 가스 배관시설의 경우에는 규제에 따라 제3자 접속(regulated TPA)을 허용해야 하는데 이는 배관 시설의 점유를 통한 시장 내 지배를 억제하고, 비차별적 접속을 통해 효율화를 유도하려는 취지임.
- 도시가스사업법은 가스 배관시설을 보유한 가스도매사업자에게 설비 능력의 범위에서 공동이용을 허용하도록 하고 있으며, 세부적인 배관 시설이용료나 그 밖의 이용조건에 관한 사항은 배관시설이용규정을 통해 정하도록 하고 있음.
○ 국내 천연가스 배관시설의 이용신청은 시설 이용 개시예정일로부터 12개월과 공사의 시설 이용 제공에 필요한 설비 신·증설 등의 소요일수를 합산한 기간 이전에 하게 되어 있으며 도매사업자는 신청에 대한 검토 결과를 신청서 접수 후 2개월 이내에 신청자에게 통지함.
- 배관시설 이용계약의 최소기간은 일반적으로 1년 이상의 연 단위 고정계약을 규정하고 있어 이용자의 수요 패턴 변화 및 전체 네트워크 상황변화에 유연하게 대응하기 어려운 측면이 있음.
- 다만, 예외적인 상황에 대해 시설 이용자와 공사 간 시설 이용계약에 의해 1년 미만의 월 단위 계약을 체결할 수 있도록 규정함.
○ LNG 인수기지에 포함된 가스 제조시설의 경우, 의무적 TPA 대상은 아니므로 한국가스공사의 경우 제조시설이용 관련 규정을 산업통상자원부에 신고해야 하는데, 이 요령에는 적용 범위, 이용요금, 이용조건 등이 포함됨.
- 자가소비용 직수입자나 도시가스사업자 외의 공급시설설치자에게는 신고 의무가 적용되지 않으므로 이들의 제조시설 공동이용 조건은 일반에 공개되지 않음.
○ 해외 사례로서 미국의 천연가스 배관망은 주간(Inter-State) 배관망과 주내(Intra-State) 배관망으로 구분되며, 민간 사업자 중심으로 공급 인프라가 운영됨.
- 미국의 천연가스 공급시설은 자국 내 생산 가스의 국내 이송 및 캐나다와 멕시코로의 수출입을 위한 시설이 대부분이며, 공동이용을 위한 공급시설에서 배관망이 차지하는 비중이 매우 큼.
- 다만 LNG 수출을 위한 천연가스 액화(LNG) 생산기지 프로젝트가 루이지애나 및 텍사스주 중심으로 활성화되고 있으며 주로 LNG 수출업자가 운영하는 설비로 활용됨.
○ 미국은 배관시설 이용 장기 계약 체결을 위해 ‘오픈 시즌(Open Season)’ 제도를 운용하며, 경우에 따라 경매 방식으로 용량이 배분되기도 함.
- 배관시설 용량의 1차 거래(Primary Sales)는 대부분 ‘오픈 시즌’을 통해 장기 계약 방식으로 이루어지며, 미계약분이나 추가 여유 용량은 계절별 또는 일별로 별도로 거래됨.
- 모든 거래 정보인 구매자, 계약기간, 인입·인출 지점, 거래량, 요금 등은 투명하게 공개하도록 하고 있음.
- 연방에너지규제위원회(FERC)는 2차 시장에서 배관의 여유 용량을 적극적으로 거래할 수 있도록 장려하고 있는데, 1차 용량 보유자가 운영상 분할이 가능하다면 위치 및 시간 단위로 나누어 2차 거래를 할 수 있도록 허용하고 있음.
○ 미국은 배관시설 이용계약 체결 시 정해진 기간 내 사용 용량을 고정하는 고정 용량 계약 이외에도 용량 보장 수준에 따라 다양한 형태의 서비스를 제공하여 이용자 접속의 유연성을 확보하고 있음.
○ 영국 및 유럽은 천연가스 네트워크 코드를 통해 가스공급 인프라 접속을 위한 기본 원칙을 수립하여 역내 시장 단일화 및 활성화를 추진해 오고 있음.
- 네트워크 코드는 용량 할당, 혼잡 관리, 밸런싱, 요금체계, 상호운용과 정보교환 등 5개 세부 분야로 구분되며, 가스 망 용량 배분을 위한 거래 방식, 계통 혼잡 발생 시 용량 재분배 및 잔여 용량 할당 방식, 천연가스 화주의 인출과 인입량 균형 규칙, 요금체계, 기타 품질 표준과 국가간 거래 활성화를 위한 데이터 운영에 관해 규정함.
○ 영국 및 유럽의 경우에도 배관망 용량 경매를 10년 이상의 장기 계약부터 당일 계약까지 다양하게 기간을 구성하고 있으며, 고정계약 및 중단 가능 계약 제도를 운용하여 수요 패턴과 배관 내 가스 흐름 변화에 유연하게 대응하고 있음.
- 2024년 제정된 이른바 4차 지침(Directive 2024/1788 및 Regulation 2024/1789)은 기존 제도를 재편하면서 저장시설·LNG·수소 터미널까지 적용 범위를 확대함.
- 전통적 가스 중심 규제에서 재생에너지 가스·저탄소 가스·수소를 포함한 통합 에너지 시장 규제로의 전환을 명확히 함으로써 기 천연가스 공급설비의 친환경 전환을 위한 필요성과 정책 추진을 제도적으로 명문화한데 의의가 있음.
■ 주요국의 천연가스 인프라 친환경 에너지 전환 사례
○ LNG 터미널의 수소 및 암모니아로의 전환 가능성에 관한 연구에 따르면, 동일한 에너지양 저장 시, 수소는 암모니아의 7배의 공간을 요구하여 불리하고 암모니아는 수소 운반체로서 에너지 밀도가 높아 저장 공간을 줄일 수 있으나 수소로의 전환 과정에서 추가 에너지 손실이 발생함.
- IEA의 보고에 따르면, 수소 자체를 액화하여 에너지 공급원으로 활용할 경우, 현재 기술 기준 액화되는 수소의 약 25~35%를 액화 과정에서 소모하게 되는데, 이는 NG 액화 시 소모되는 에너지(약 10%)보다 훨씬 높은 수준임.
- 또한 암모니아 터미널로 전환하는 경우, 수소 터미널로의 전환보다 기술적 제약이 적지만, 기존 LNG 저장탱크는 일반적으로 9% 니켈 합금강을 내장재로 사용하고 있는데, 이 재질이 암모니아와 접촉할 때 응력 부식 균열(stress corrosion cracking)을 유발할 수 있는 문제가 발생할 수 있다고 지적함.
○ 주요국의 수소 관련 연구기관들은 기존 LNG 터미널을 수소 또는 암모니아 공급시설로 전환하는 데 있어 기술적 제약과 가능성에 관한 연구를 활발히 진행 중이며 특히 중장기 설비 전환을 염두에 둔 ‘Ready’ 방식의 터미널 경쟁력에 집중하고 있음.
- 기존 LNG 터미널의 경우, 부두(Jetty) 및 전력 공급 설비 등은 비교적 전환이 용이하나, 저장탱크 등 핵심 설비는 수소 저장에 대한 기술적 제약이 매우 큰 것으로 평가됨.
- 수소 전환을 고려하여 건설된 ‘Hydrogen-Ready’ 터미널의 경우 초기에는 LNG 용도로 활용하되, 향후 수소로의 전환을 고려해 펌프 등 일부 설비를 천연가스용으로 임시 구성함.
- 하지만, 동일한 저장용량을 기준으로 할 때, 액화수소의 에너지 저장량은 LNG의 약 40% 수준에 불과한 것이 물리적 제약으로 평가됨.
○ 한편 기존 LNG 터미널을 암모니아 용도로 전환할 경우, 총투자비의 약 11~20% 수준에 해당하는 추가 비용이 소요되는 것으로 추정되는 반면, 설계 단계부터 연료 전환을 염두에 둔 ‘Ammonia-Ready’ 터미널의 경우 전통적인 LNG 터미널 투자비 대비 6.5~11.5% 정도 추가 소요되어 ‘Ready’ 방식이 상대적으로 강점이 있는 것으로 평가됨.
- 건설단계부터 전환을 염두에 둔 ‘Ammonia-Ready’ 터미널의 경우 암모니아는 LNG보다 기화 온도가 높아서 단열 수준을 추가로 강화할 필요가 없으며, 기존 LNG 저장탱크를 암모니아 저장에 활용할 수 있는 장점이 있음.
3. 결론 및 정책 시사점
○ 전 세계적 탄소중립 정책이 강화되는 가운데 천연가스는 수용성과 경제성, 운영 유연성을 갖춘 가교 에너지로서 여전히 중요한 역할을 담당하나, 재생에너지·원전 정책 변화, 수소 상용화 속도, 전력 다소비 산업 증가 등으로 중장기 수요는 더욱 불확실해지고 있음.
- 세계 천연가스 시장은 LNG 중심으로 재편되고 있으며, 미 LNG 프로젝트는 2030년까지 현재의 2배 이상 규모로 성장할 전망임.
- 아시아 신흥국을 중심으로 천연가스 소비가 빠르게 늘어나고 있으며, 주요 선진국의 탄소중립을 위한 재생에너지 확대 정책에도 불구하고 AI 및 반도체 등 전력 다소비 산업의 급성장으로 인한 에너지 소비 증대로 천연가스 수요 증가 가능성이 제기됨.
- 국내 소비의 경우 2024년 사상 최고치를 기록했음에도, 발전 부문 중심의 중장기 수요 전망은 여러 외부 요인으로 여전히 높은 불확실성을 보임.
○ 천연가스는 발전 부문 첨두용 연료로서 중장기 친환경 에너지 전환을 가교 자원으로 그 역할의 중요성이 더욱 커지는 상황이므로 장기적인 수요의 방향뿐만 아니라 재생에너지 및 원자력 등 기저 자원의 경쟁력 확보와 가동률, 이행 실적 등을 지속해서 모니터링하고 단기적인 대응과 유연성을 배양할 필요가 있음.
○ 특히 국내 공급 인프라는 향후 불확실성에 대응할 핵심 도구로서 장기뿐만 아니라 중단기 수요 패턴의 변화와 천연가스 시황, 중장기 친환경 가스체 에너지원으로의 전환 등 다각적 측면의 검토가 필요한 시점임.
- LNG 인수기지 확충, 주 배관망 확대, 전국 환상망 구축 등은 선진국 수준으로 평가되나, 직수입 증가에 따라 설비 공동이용과 배관 접근의 중립성 요구가 커지는 상황임.
- 국내 천연가스 공급 인프라는 기존 수요 증가 일변도의 과정에서 안정적 천연가스 공급에 1차 적인 목적이 있었던 반면, 현재는 탄소중립을 위한 수요 불확실성과 중장기 에너지전환에 대비한 종합적인 활용전략 수립과 공동이용 제도 개선이 필요한 시점임.
○ 국내 시장은 LNG 단일 도입 구조, PNG 부재, 제3자 판매 경직 등 제약을 지닌 상황으로 미국 및 유럽과 같은 천연가스 허브 기반 거래 시장이 활성화된 지역보다 더 면밀한 수급 패턴 검토와 유연한 제도 운용을 통해 시장 내 설비 운영의 효율성을 끌어올릴 필요가 있음.
- 배관시설의 실질 공급능력은 기술적 요인과 제도적 요인이 함께 결정하며, 밸런싱 주기 조정은 계약 용량 확대와 시장 왜곡 가능성, 혹은 시장 건전성과 이용자 부담 간의 상충 관계를 발생시킴.
- 계약 구조는 장기 고정계약 편중 시 잔여 용량 활용이 저해되므로 기간별·유형별 옵션의 다변화가 필요하며, 특히 상대적으로 가동률이 낮거나 불확실한 발전용 수요자는 가스공급 인프라의 단기·중단 가능 이용계약을 통해 비용 효율성을 확보할 수 있음.
- 저장시설은 계절적 수요와 가격 변동성이 큰 북반구 시장에서 비용 절감의 핵심 수단으로, 하절기 저가 현물 저장 전략은 도입 비용 절감 효과가 있지만 재고 부담·운전자본·계약 조건을 종합적으로 고려해야 함.
○ 주요 선진국 사례는 천연가스 시장의 환경변화에 대응하여 관련 제 규정을 꾸준히 개선해옴.
- 미국은 연방에너지규제위원회를 중심으로 법령 개정을 통해 운송·저장·보조 서비스를 다양화하고 용량 경매 및 2차 시장을 활성화 해왔으며, 영국은 단계별 경매와 다양한 고정 용량 제도, 미사용 회수 용량(UIOLI) 등으로 혼잡을 완화해 옴.
- EU는 네트워크 코드를 통해 역내 제도 정합성을 구축하고, 2024년 규칙 제정으로 저장·LNG·수소까지 제도 적용을 확장하며 예약 플랫폼, 미사용 용량 환원, 2차 시장 표준화, 수소·재생 가스 품질·데이터 공개를 강화하는 등 제도를 고도화하고 있음.
○ 친환경 전환 측면에서 기존 LNG 인프라의 개조보다 건설단계부터 친환경 시설로의 전한을 ‘Ready’ 방식의 설비 건설은 현실적 대안으로 평가됨.
- 액화수소의 경우 기술적 제약이 커 단계적 도입이 적합했지만, 암모니아는 전환 비용과 실무 적합성이 높아 Ammonia-Ready가 현실적인 선택으로 평가됨.
- 이에 따라 Ready 규격 표준화, 전환 CAPEX 지원, 안전·품질·데이터 표준 마련, 터미널 인근 수소·암모니아 클러스터 조성 등이 필요한 정책 수단으로 제시됨.
○ 국내 천연가스 공급 인프라는 성숙 단계지만 에너지전환과 직수입 확대라는 변화에 대응하기 위해 유연성·투명성·중립성을 강화하는 운영·제도 보완이 요구되며, 단기적으로는 기술 용량 기반의 합리적 밸런싱 체계와 다양한 계약 옵션 도입이 필요함.
○ 장기적으로는 LNG·배관에 대한 Hydrogen/Ammonia-Ready 설비의 표준 확립과 전환 비용에 대한 정책 금융지원 및 위험 분담 장치가 필요하며, 이를 통해 공동이용 제도 정교화와 친환경 인프라 전환을 병행함으로써 사회적 편익을 극대화하고 탄소중립 목표의 안정적 달성을 뒷받침할 수 있을 것임.