전 세계의 많은 전문가들이 21세기는 블루 골드(Blue Gold, 물)의시대가 열릴 것”이라고 전망하고있다. 이러한 예측은 전 세계적으로 인구 증가와 산업화, 수질오염등으로 인해 물 부족 현상이 심화되고 있는 사실에 근거하고 있다.

물부족 근본 해결책

유엔개발계획(UNDP)이 지난해11월 9일 발표한‘2006 인간개발보고서’에 따르면 지난해 현재 전세계에서 약 10억 명의 사람들이깨끗한 식수를 공급받지 못하고있는 상황이며, 이 숫자는 2025년에 30억 명, 2050년에 50억 명으로 증가할 것으로 보인다.

우리나라 역시 상대적으로 물이부족한 국가 중의 하나로 우리나라의 물빈곤지수(WPI)는 전체147개국 중 43위, OECD 29개국중 20위로 나타나 선진국에 비해열악한 상태에 있음을 알 수 있다.

21세기의 블루 골드인 깨끗하고안전한 물을 확보하기 위한 방법은 여러 가지가 있으나 그 중에서도 해수담수화는 무한 자원인 바닷물을 처리해 식수와 공업용수로공급하는 기술로서 물 부족 문제를 근본적으로 해결할 수 있는 방법이다. 해수담수화 기술은 지금까지 주로 중동지역에 국한돼 적용됐으나, 최근 관련기술의 발달과수요의 증가에 따라 전 세계적으로 시장이 크게 성장하고 있다.

역삼투 기술개발 시급

해수담수화 사업은 기술별로 분류할 때 크게 열에너지를 이용하는증발법, 기계적 에너지를 이용하는역삼투법, 그리고 전기에너지를 이용하는 전기투석이나 전극흡착법등으로 나눌 수 있다.

전체 시장에서 차지하는 비중은증발법 45%, 역삼투법 50%, 전기투석법 등이 5%를 차지하고 있다.단, 증발법은 증기를 필요로 하므로발전소와 함께 건설되며, 이 방법의사용은 대부분 중동에 집중돼 있다.

특히 에너지 소모량을 비교해 볼때 증발법 보다는 역삼투 방식이더 낮은 에너지를 사용하기 때문에최근의 해수담수화 플랜트는 주로역삼투 방식으로 발주되고 있다.

대규모 플랜트 추세

따라서 중동지역 뿐 아니라 중국, 동남아시아, 아프리카, 미국 등미래의 세계시장에 진출하기 위해서는 역삼투 방식의 해수담수화기술의 개발이 시급하다.

역삼투 방식이 증발법보다 더높은 이용비중을 차지하게 된 것은 1995년부터이며, 이는 역삼투를 이용한 해수담수화 분야의 기술혁신과도 관계가 있다. 즉, 고효율 펌프 및 에너지 회수장치의 개발로 인한 에너지 사용량 절감, 역삼투 분리막의 성능 향상 및 단가하락 등으로 인해 해수담수화의경제성이 지속적으로 향상돼 왔다.

해수담수화에 의한 물 생산비용은 1991년 약 $1.6/㎥이었으나 현재는 약 $0.5/㎥까지 낮아졌으며,이에 따라 역삼투 방식의 해수담수화 플랜트의 도입이 계속 증가하고 있다.

기술동향을 살펴보면 역삼투 방식의 해수담수화는 대형화되는 추세에 있다. 현재 1만톤/일 이상 규모의 플랜트가 전체의 80%를 차지하고 5만톤/일 이상 규모의 플랜트도 57%를 차지하고 있다.

특히 2000년 이후부터는 대규모 플랜트 위주로 건설이 이뤄지고 있다. 따라서 향후 시장성을 고려할 때 대규모 역삼투 플랜트 기술을 개발하는 것이 바람직한 것으로 판단된다.

해수담수화 시장은 빠르게 성장하고 있다. GWI에서 발간한 보고서에 의하면 전 세계 해수담수화플랜트에 의한 물의 총 생산용량은 2005년부터 2015년 사이에 306만 ㎥/일에서 617만 ㎥/일로 약102%의 증가가 예상되고 있다.

국제수준의 기술 확보

역삼투 방식의 해수담수화 플랜트 시장은 1994년부터 10여년간연평균 성장률이 16.6%씩 증가했으며 2011년 이후에는 연간 3조원 이상의 규모를 가지는 시장이형성될 것으로 예상하고 있다.

그러나 해수담수화의 세계시장에서 경쟁하기 위해서는 세계수준의 기술개발이 필수적으로 요청된다. 역삼투를 이용한 해수담수화기술에서 핵심기술 중 하나는 대용량 플랜트에 적합한 엔지니어링기술을 개발하는 것이다. 현재 국내 업체는 중소규모 플랜트에 대한 설계 및 시공기술은 보유하고있으나 대용량 플랜트 관련 기술은 선진국에 비해 아직 뒤쳐져 있으므로 국제시장에서의 경쟁력 제고를 위해서는 이에 대한 기술개발이 시급한 실정이다.〈한국건설기술연구원 원장〉
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