스리랑카 정전 보고서, 락비자야 발전량 급감과 5시간에 걸친 전력망 복구 경과 밝혀

갑작스러운 전력 손실 뒤 국가 전력망 붕괴

국가계통운영자(NSO)의 예비 조사 결과에 따르면, 2026년 10월 17일 락비자야 발전소 1호기의 출력이 0.5초도 안 되는 시간에 급격히 떨어진 뒤 스리랑카 전력 시스템이 붕괴했다. 자동 보호 장치가 수백 메가와트 규모의 전력 수요를 차단했지만, 교란은 전국 전력망으로 확산됐다.

상세 기록에 따르면 맑고 건조한 날씨 속에 오전 11시 43분 29초에 교란이 시작돼 오전 11시 43분 59초에 전력 시스템이 완전히 붕괴했다. 석탄 발전기의 순출력은 450밀리초 만에 187메가와트에서 5메가와트로 떨어졌고, 이어 계통 주파수가 급격히 하락했다.

국가계통운영자(NSO)는 규제기관의 요청에 따라 10월 23일 스리랑카 공공사업위원회에 예비 보고서를 제출했다. 문서에는 NSO 최고경영자 직무대행인 M.B.S. 사마라세카라 엔지니어가 서명했다.

운영자들은 4개 지역 계통을 통해 전력망 복구에 나섰다. 코트말레 1호기는 오후 12시 11분 계통에 동기화됐고, 교란 발생 약 5시간 15분 뒤인 오후 4시 58분까지 주요 변전소가 모두 복구됐다. 일부 발전소는 재가동 과정에서 기술적 문제가 발생해 전력 공급을 재개하는 데 더 오랜 시간이 걸렸다.

따라서 이번 조사는 서로 연관된 두 가지 문제를 다룬다. 갑작스러운 교란이 전력망 전반으로 어떻게 확산됐는지, 그리고 여러 발전소가 복구 중인 상황에서 운영자들이 송전망을 어떻게 복구했는지다. 가정과 기업에는 이 과정이 당장의 정전뿐 아니라 이후 이어진 전력 부족에도 영향을 미쳤다.

락비자야 발전소에서 무슨 일이 있었나?

교란 직전 락비자야 1호기는 187메가와트를 공급하고 있었다. 상세 기록에 따르면 보일러 드럼 수위가 낮아지면서 출력이 5메가와트로 떨어졌다. 보일러 드럼은 물과 증기를 담는 장치로, 수위는 석탄 발전소의 중요한 운전 한계치다.

기록된 출력 변화는 0.5초도 안 되는 시간에 182메가와트, 즉 직전 출력의 약 97%가 감소한 것이다. 당시 기록된 전국 수요 1,135메가와트와 비교하면 약 16%에 해당한다. 이처럼 급격한 변화가 일어나면 전력 생산과 소비의 균형을 다시 맞출 시간이 거의 없다.

예비 조사 결과에는 아직 해소되지 않은 세부 사항이 있다. 다른 설명에서는 같은 450밀리초 동안 출력이 85메가와트 감소했다고 했으며, 또 다른 설명은 상세 기록에 적힌 시작 시각과 종료 시각의 30초가 아니라 전력 시스템 붕괴에 4.1초가 걸렸다고 밝혔다. 조사에서는 락비자야 발전량 감소의 근본 원인도 확정하지 않았다. 낮은 보일러 드럼 수위에 관한 설명과 함께, 당시 발전기 자동 차단이 보고되지 않았다는 점을 고려해 계통 주파수 변화에 대한 반응일 가능성도 검토하고 있다. 상세 보고서를 규제기관에 제출할 예정이지만 제출일은 밝히지 않았다.

발전기의 출력 감소와 발전기 차단은 기술 조사에서 중요한 차이가 있다. 출력 감소는 발전기가 공급하는 전력이 줄어드는 것이고, 차단은 보호 시스템이 발전기를 전력망에서 분리하는 것이다. 두 사건의 순서를 규명하면 교란이 어떻게 전개됐는지 설명하는 데 도움이 된다.

주파수 하락은 왜 교란을 확산시켰나

계통 주파수는 2초 만에 49.906헤르츠에서 48.75헤르츠로 떨어졌다. 헤르츠는 교류 전류가 매초 몇 번 주기를 바꾸는지 나타내는 단위다. 약 50헤르츠로 운용되는 전력망에서 주파수는 전력 생산과 소비의 균형 여부를 보여주는 유용한 지표이기도 하다.

갑작스러운 발전량 부족이 발생하면 회전 발전기의 속도가 떨어지면서 주파수도 낮아진다. 이후 보호 장비가 작동해 발전기와 전력망을 운전 한계 내에 유지한다. 이번 사고에서는 주파수 하락에 이어 운영자가 직접 출력을 조정할 수 없는 발전기의 전력 공급이 차단됐고, 이후 자동 수요 차단의 5단계가 모두 작동했다.

이후 운영자가 출력을 조정할 수 있는 발전기 대부분이 저주파수 또는 저전압 보호 장치 작동으로 차단됐다. 빅토리아, 코트말레, 란데니갈라, 사마날라웨와, 락사파나 발전소 발전기들이 영향을 받았으며, 락비자야와 다른 수력 발전소도 피해를 입었다.

상세 기록에 따르면 빅토리아 3호기와 올드 락사파나 1·2단계는 회전을 유지했지만 전기 부하에는 전력을 공급하지 않았다. 발전기는 계속 회전하더라도 소비자에게 쓸 수 있는 전력을 공급하지 않을 수 있다. 이들 발전기의 상태는 전력 공급 붕괴와 모든 발전기의 정지가 서로 다른 운전상 사건임을 보여준다.

자동 차단으로 수요의 거의 40% 줄여

보호 계획에 따라 차단된 수요는 449.2메가와트로, 정전 전 기록된 수요 1,135메가와트의 39.6%에 해당했다. 예비 조사 결과는 이만큼의 수요가 차단됐다고 설명했지만, 추가 보고서에 대한 관련 설명에서는 차단 예정량으로 언급했다.

저주파수 부하 차단(UFLS)은 주파수가 설정된 수준 아래로 떨어지면 일부 전력 부하를 자동으로 차단하는 방식이다. 가동 중인 발전량에 맞춰 소비를 빠르게 줄이는 방식으로 균형을 회복한다. 10월 17일 교란 당시 5단계가 모두 작동했지만 전국 전력 시스템은 결국 붕괴했다.

수치는 대응 규모를 보여준다. 수요 차단 대상으로 지정된 449.2메가와트는 상세 기록에 나온 최초 손실량 182메가와트의 약 2.5배였다. 그러나 그때는 보호 시스템이 작동하면서 추가 발전량도 차단되고 있었다. 사고가 진행되는 동안 전력 수급 균형은 계속 변했다.

보고서에는 이용 가능한 비상 발전 용량이 332.5메가와트로 기록돼 있다. 이는 당시 수요의 약 29%에 해당한다. 비상 발전 용량과 자동 수요 차단은 목적이 다르다. 전자는 전력을 추가하고 후자는 소비를 줄인다. 주파수가 몇 초 만에 하락하는 상황에서는 두 조치가 얼마나 신속히 대응하는지가 중요하다.

정전에서 복구까지의 과정

10월 17일 전력 시스템은 순식간에 붕괴한 뒤 수 시간에 걸쳐 복구됐다. 조사와 이후 규제기관의 조치에 나타난 경과는 다음과 같다.

• 10월 17일 오전 11시 43분 29초: 상세 기록상 락비자야 1호기에서 교란이 시작됐다.
• 450밀리초 이내: 발전기 출력이 최초 187메가와트에서 급격히 떨어졌다.
• 2초 이내: 계통 주파수가 49.906헤르츠에서 48.75헤르츠로 하락했다.
• 오전 11시 43분 59초: 상세 기록상 전력 시스템이 완전히 붕괴했다.
• 오후 12시 11분: 복구 과정에서 코트말레 1호기가 계통에 동기화됐다.
• 오후 4시 58분: 주요 변전소와 전국 송전 시스템이 모두 복구됐다.
• 10월 19~21일: 규제기관은 락비자야 발전소 고장에 따라 조건부 순환 정전을 승인했다.
• 10월 23일: NSO가 규제기관에 예비 조사 결과를 제출했다.

코트말레 발전기의 동기화는 정전이 시작된 지 약 27분 뒤에 이뤄졌다. 동기화란 발전기의 전기적 상태를 연결 대상 전력망에 맞춰 안전하게 접속하고 전력을 공급할 수 있도록 하는 과정이다.

4개 계통이 전력망 복구 지원

운영자들은 기존 복구 지침에 따라 마하웰리, 락사파나, 사마날라웨와/남부, 콜롬보 계통을 동시에 가동했다. 이에 따라 한 발전소가 전국에 전력을 공급할 때까지 기다리는 대신 여러 지역에서 복구를 진행할 수 있었다.

마하웰리 복구 계통에는 코트말레와 빅토리아 발전소가 포함됐다. 락사파나 계통에는 뉴 락사파나와 위말라수렌드라 발전소가, 사마날라웨와/남부 계통에는 사마날라웨와와 쿠쿨레강 발전소가 포함됐다. 켈라니티사가 콜롬보 복구 작업에 참여했다.

전력망을 복구하려면 발전기, 송전선, 변전소와 소비자 부하를 통제된 순서에 따라 다시 연결해야 한다. 새로운 연결이 이뤄질 때마다 공급과 소비의 균형이 달라진다. 4개 복구 계통은 운영자들이 여러 지점에서 그 균형을 다시 맞출 수 있게 했다.

오후 4시 58분까지 주요 변전소가 모두 복구됐다. 변전소는 전력망 구간 사이에서 전력을 전환하고 송전 또는 배전을 위해 전압을 바꾸는 지점이다. 변전소 복구는 전국에 전력을 다시 공급하는 중요한 단계였으며, 개별 발전기는 각자의 재가동 절차를 이어갔다.

일부 발전소의 복구가 지연된 이유

복구 과정에서 여러 화력 및 복합화력 발전기가 보조 설비, 터빈 회전 장치 또는 냉간 기동 절차 문제를 겪었다. 보조 시스템 문제로 유가다나비 발전소 발전기의 재가동이 지연됐다. 일부 락비자야 발전기의 복구에도 기술적 어려움이 영향을 미쳤다.

보조 시스템은 펌프, 냉각 장치와 제어 장치 등 발전소 운전에 필요한 지원 기능을 제공한다. 대형 발전기는 정상적으로 가동하기 전에 이러한 시스템이 준비돼 있어야 한다. 터빈 회전 장치는 정지 또는 재가동 준비 중에 터빈 축을 천천히 회전시켜 온도 변화를 관리하는 역할을 한다.

냉간 기동은 온도가 내려간 발전소를 통제된 절차에 따라 다시 운전 온도와 압력까지 올리는 과정이다. 가스터빈을 사용하고 그 폐열을 회수해 증기터빈으로 추가 전력을 생산하는 복합화력 발전소는 여러 연계 시스템을 다시 가동해야 한다.

이러한 재가동 요건은 송전망 복구와 발전 용량 회복 사이에 시간 차이가 생긴 이유를 설명해준다. 늦은 오후에는 전력망의 주요 경로를 통해 전력을 다시 보낼 수 있었다. 다만 실제로 공급할 수 있는 전력량은 어떤 발전기가 복귀했는지에 달려 있었다.

정전 이후 저녁 순환 정전

전력 부족이 이어지면서 10월 19일, 20일, 21일 3일간의 순환 정전이 승인됐다. 스리랑카 공공사업위원회는 4개 그룹을 대상으로 하루 한 시간씩 순환 정전을 허가했으며, 실론전력위원회는 오후 4시 30분부터 9시까지의 저녁 시간대에 적용되는 일정을 발표했다.

이 정전 조치는 이용 가능한 발전량으로 수요를 충족할 수 없어 수요 관리가 필요한 경우에 한해 시행됐다. 전력위원회는 실제 차단 및 복구 시각이 30분 정도 달라질 수 있고, 수요와 발전 가능량, 날씨에 따라 그룹별 배정이 바뀔 수 있다고 경고했다.

에너지 전문가 비두라 랄라나와파나와 박사는 락비자야 발전소 3개 발전기가 모두 가동을 중단해 전국 전력망에서 약 900메가와트가 빠졌다고 말했다. 그는 첫 번째 발전기가 복귀하는 데 최소 4~5일이 걸릴 수 있어 승인된 정전 일정의 사흘을 넘어설 것으로 예상했다.

900메가와트라는 수치는 이후 전반적인 여파 속에서 발전소의 발전기 3대가 모두 빠진 데 따른 손실을 가리킨다. 예비 정전 기록에 나온 187메가와트는 교란 직전 1호기의 출력이다. 두 수치를 함께 보면 한 발전기에서 시작된 문제가 어떻게 더 큰 전력 공급 위기로 이어졌는지 알 수 있다.

소비자 입장에서 보면 10월 17일 전국 송전망은 복구됐지만, 발전량 부족으로 예정된 정전이 필요한 기간이 뒤따랐다. 상세 조사에서는 최초 사건과 이후 이어진 보호 장치 작동 순서를 규명할 것으로 예상된다.

핵심 내용

• 상세 기록에 따르면 10월 17일 정전은 오전 11시 43분 29초부터 오전 11시 43분 59초 사이에 발생했다.
• 락비자야 1호기 출력이 급격히 떨어졌고, 계통 주파수는 2초 만에 48.75헤르츠까지 하락했다.
• 자동 저주파수 수요 차단 5단계가 모두 작동했다. 차단 계획은 449.2메가와트, 즉 수요의 39.6%에 해당했다.
• 예비 조사 결과에는 최초 출력 손실량과 붕괴 시각, 근본 원인에 관한 해소되지 않은 차이가 남아 있다.
• 4개 계통을 통해 복구가 진행됐으며 오후 4시 58분까지 주요 변전소가 모두 복구됐다.
• 송전망 복구 후에도 발전소 재가동 문제가 이어졌으며, 10월 19~21일 저녁 조건부 정전이 승인됐다.
• NSO는 10월 23일 예비 보고서를 제출했으며, 이후 상세 조사가 이어질 예정이다.