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막여과 정수처리산업, 국내의 현주소는?
물산업과 더불어 급부상하고 있는 ‘막여과 정수처리산업’

메탈넷코리아(월간 해양과조선) 취재부 이명규 기자
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  • 인터뷰 ①: 국민대학교 부교수 이상호(엔지니어링 원천소재기술 경험 및 노하우가 키워드!)
    막여과 정수처리 기술은 조선, 해양분야와 밀접한 관계가 있다. 최근에는 선박평형수(Ballast water) 처리에 막여과 정수처리 기술을 응용하고자 하는 연구가 진행되고 있으며, 해수담수화 분야에서도
  • 인터뷰 ②: 코오롱인더스트리㈜ 연구소장 신용철 (물산업 경쟁력의 핵심, 막여과 정수시스템!)
    GW에 따르면 2010년 각국별 물시장 규모는 미국이 1,070억 달러로 가장 크고, 그 뒤를 일본과 중국이 잇고 있다. 우리나라의 경우 100억 달러의 물시장을 형성하며 11위를 기록하고 있는 것으로 나타났다.
  • 인터뷰 ③: 크로시스 대표이사 박중규 (막여과 정수시스템, Energy Cost Saving이 필요하다!)
    해양산업의 경우, Offshore와 관련된 업체들이 주로 소재한 미국이 강세를 보였으나, 최근에는 북해에서 확대되고 있는 해양시장의 영향으로 인해 노르웨이 등 북유럽 국가들이 두각을 드러내고 있는 실정
  • UN은 2025년에는 전 세계 79억 명 중 50억 명이 물이 부족한 지역에서 거주할 것이라며 세계 물 부족 국가를 선정하고, 우리나라도 물 부족 국가에 포함시켰다.
    이러한 현상을 반영하듯 많은 학자들이 미래에는 석유로 인한 전쟁이 아닌 물로 인한 전쟁이 벌어질 것이라고 예고하는 등, 물은 전 세계의 새로운 화두로 떠오르고 있다.

    이처럼 물 경쟁시대가 예고되면서 세계 여러 국가가 물 시장의 민영화를 추진, 물 이권에 뛰어드는 대기업이 속출하고 있다.
    해외 사례를 살펴보면 미국의 제너럴 일렉트릭(GE)이 수자원 관련 기업 4곳을 인수했고, 독일의 지멘스는 2004년 유에스필터 등 7개 수자원 관련 기업을 인수하는 한편 이스라엘 수처리 업체인 메케로트와 공동으로 정수기 개발을 추진하고 있다.

    또한 미국의 다우케미컬도 중국의 수자원 관련 기업을 인수했다. 많은 나라는 해외 대기업이 자국뿐 아니라 다른 나라의 수자원 관련 사업을 인수하면서 수자원이 잠식당할 위기에 처해있다.
    이는 수자원이 21세기 부가가치 산업으로 떠오르면서 자원이 아닌 돈의 가치로 여겨지기 때문이다. 물 민영화, 즉 사유화가 실시되면 시장 경제 논리가 물시장에도 적용되면서, 물을 안정적으로 공급받던 많은 시민에게 그 여파가 작용할 것으로 사료된다.
    이러한 물시장에 대처하기 위해 최근 국내외 관련 업계에서는 막여과 정수처리기술을 도입하고 있다. 모래여과를 대체하는 막여과 정수시설은 구멍지름이 머리카락의 1/300 굵기(0.01마이크로미터(㎛. 1㎛는 100만분의 1m)) 정도로 정밀한 필터 분리막을 통해 오염물질을 걸러내는 최첨단 기술로 각종 오염물질과 바이러스는 물론 병원성 미생물까지 차단할 수 있는 최첨단 정수방식이다.

    비단 막여과 정수처리시설은 물산업, 즉 상하수시설이나 해수담수화뿐에만 사용되는 것은 아니다. 정수처리시설은 장거리 항해용 선박에서 물을 공급하기 위해 개발되었는데, 예를 들어 선박이 바다에서 표류할 경우 물이 없으면 3일 후에는 선원의 안전을 보장할 수 없기 때문이다.
    그 외에도 막여과 정수처리시스템은 Oil&Gas를 채굴할 때도 이용되기 때문에 자원개발과도 매우 밀접한 관련이 있다. 이처럼 물 전쟁이 예고되는 시점에 물산업과 뗄래야 뗄 수 없는 기술로 부상하고 있는 ‘막여과 정수처리산업’과 물산업에 대한 동향과 전망을 알아봤다.

    Ⅰ. 막여과 정수산업의 개요
    1. 막여과 정수처리시스템의 정의
    2. 막여과 정수처리시스템의 분류
    (1) 정밀여과법(Microfiltration: MF)
    (2) 한외여과법(Ultrafiltration: UF)
    (3) 나노여과법(Nanofiltration: NF)
    (4) 역삼투법(Reverseosmosis: RO)
    (5) 해수담수화 역삼투법(SeawaterDesaltingReverseOsmosis: 해수담수화RO)
    3. 막여과 정수처리시스템의 특성과 장점
    4. 물산업과 막여과 정수처리산업의 중요성
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    Ⅱ. 물산업과 막여과 정수산업의 현황
    1. 해외 현황
    (1) 물산업과 막을 이용한 해수담수화 시장 동향
    (2) 막여과 정수처리시스템 시장동향
    1) 미국
    2) 일본
    3) 유럽
    ① 프랑스
    ② 영국
    2. 국내 현황
    (1) 막여과 정수처리시스템과 관련해 해수담수화 플랜트 수주현황
    (2) 막여과 정수처리시스템 관련 업체 현황
    1) 코오롱
    2) 삼성엔지니어링
    3) LG전자
    4) 웅진그룹
    5) SK케미칼
    6) 도레이첨단소재
    7) 삼성SDS
    8) LG CNS
    9) SK C&C
    10) 두산중공업
    11) 극동건설
    (3) 기술현황

    Ⅲ. 물산업과 막여과 정수산업의 전망
    1. 시장전망
    (1) 수처리용 정밀여과막
    (2) 수처리용 한외여과막
    (3) 막여과 정수처리 설비분야
    (4) 막여과 정수처리 분야
    2. 기술방향
    (1) 막증류(Membrane Distillation, MD)
    (2) 정삼투(Forward Osmosis, FO)
    (3) 전기적 흡착공정(Capacitive Deionization, CDI)

    Ⅳ. 막여과 정수산업의 육성방안
    1. 핵심기술의 확보
    2. 현지화 및 대외협력강화
    3. IT 융합해 스마트 기술로 거듭
    4. 지능형 공정제어 개발
    5. 수익성을 감안한 신중한 접근 전략이 필요

    Ⅴ. 마무리
    인구증가와 산업화로 인해 물의 수요량은 증가하는 반면, 수자원 고갈과 수질오염으로 공급량이 감소함에 따라 수자원 부족이 국가적인 문제로 대두되고 있다.
    세계 각국에서는 안정적인 대체 수자원 확보를 위해 다각적인 방안이 강구되고 있으며, 그 중에서도 무한한 수자원으로 간주되는 해수를 이용한 담수화 설비투자가 급증하는 추세에 있다.
    과거 해수담수화 기술은 고비용 문제로 현실성이 적은 기술로 평가 받기도 했다. 지난 수십 년간의 기술개발로 해수담수화는 주요 수자원 확보기술의 하나로 적용되고 있으며, 해외시장진출로 국가경제에 기여하는 중요한 산업이 되고 있다.
    최근 막여과 정수처리시스템이 급부상하고 있는 해수담수화 분야는 세계 물산업 시장에서 국내 기업이 상당한 경쟁력을 보유하고 있는 몇 안 되는 분야 중의 하나이다.
    국내 업체들이 막여과 정수처리 관련 기술개발을 통해 해수담수화 분야를 선점한다면, 국가경제에 크게 도움이 될 뿐만 아니라 나아가 전 세계 인류의 물 문제 해결에 크게 기여하게 될 것이다.
    오는 2025년에 약 8,650억 달러로 확대될 물산업은 신성장산업이면서 국가의 안보와 관련된 핵심 산업이라는 점을 감안하여, 일방적인 수익성 추구보다는 진출지역의 기술이전과 공익 사업 전개 등 사회적 책임을 다하는 차별화 진출 전략을 모색하는 것이 필수적이라 하겠다.
    50년 전 미국의 케네디 대통령이 언급했듯이 이는 진정 인류를 위한 위대한 공헌이 될 것이며 어느 다른 과학적 성과에 비견할 수 없을 것으로 사료된다.

    ■ 참고문헌
    · 환경부
    · 한국건설교통기술평가원
    · 해외건설협회
    · 서울특별시상수도사업본부
    · GWI
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