스크랩 뉴스 마시는 바닷물...시장 불붙나...

[천년사랑]

‘마시는 바닷물’ 시장 불 붙다
미네랄 덩어리 해양심층수 쏟아진다


▲ 해양심층수 취수 조감도.

바닷물을 상업화하는 해수산업이 본격적으로 뜨고 있다. 이달부터 동해안 깊은 바다에서 끌어 올린 깨끗하고 영양염류와 미네랄이 풍부한 국산 해양 심층수가 프리미엄 생수시장에 그 모습을 당당히 드러낸다.
갈수록 심각해지는 세계 물 부족 현상을 해소하기 위해 해수 담수화 시장도 확대되고 있고 해저 용출수 개발도 가시화되고 있다.

국민소득 2만 달러 시대, 마시는 물에 대한 소비자들의 욕구가 그만큼 높아지고 있는 것이다. 업체들의 시장 선점경쟁이 열기를 뿜고 있는 가운데 ‘마시는 바닷물’을 비롯한 해수관련 산업이 ‘황금알을 낳는 거위’로 급부상할 것인가에 관심이 집중되고 있다.


특별취재반 조진만 기자 / 노주섭 기자 / 김주태 기자


해양심층수는 햇빛이 도달하지 않는 수심 200m 이하에서 연중 2~3℃의 저온상태를 유지, 깨끗하고 미네랄이 풍부해 식음료 시장에서 주목받는 고유수를 일컫는다. 해양심층수는 그린란드에서 발원해 2000년 주기로 대서양 인도양 태평양을 서서히 순환한다. 1881년 프랑스의 달슨바르가 온도차 발전을 위해 처음으로 연구 대상으로 삼은 심해의 바닷물은 청정 식수자원으로서의 가치 뿐 아니라 다양한 함유 성분으로 연관 사업을 창출할 수 있는 잠재력 또한 큰 것으로 평가되고 있다.

해양심층수는 대장균 등 세균과 유해 유기물, 오염원이 도달하지 않는 깊은 수심에서 순환하기 때문에 어떤 수자원보다 깨끗한 수질을 유지하고 있어 먹는 물 시장에서 상당한 경쟁력을 가질 것으로 전망된다.
여기에다 식품 제조, 축산 등에서 고품질의 2차 상품을 생산하기 위한 용수로서의 활용 가능성도 높을 뿐 아니라 광합성 조류의 성장에 필요한 질소 규소 인산염 등의 무기 영양염류가 풍부해 기능성 식품과 의약품 개발, 해조류의 양식 등에도 이용될 것으로 보인다.

해양심층수가 함유하고 있는 미네랄 성분에서는 소금, 희소 금속, 신 에너지원 등을 추출할 수 있으며, 2℃ 이하의 저온 상태인 특성을 이용해 냉방 냉장 에너지로 사용하는 방안도 연구 가능하다.


▲ 육상형 취수시스템 구성도

동해는 전체 해수의 90% 이상이 해양심층수로 구성돼 있을 정도로 거대한 심층수 저장고이다. 또 태평양의 해양심층수가 태평양과 대서양을 순환하는데 반해 동해의 심층수는 수심이 깊고 바닷물의 유출입이 적어 고유의 수역을 형성하고 있는 특성이 있다. 이 때문에 전문가들은 동해의 해양심층수가 어느 지역보다 청정성이 뛰어난 것으로 보고 있다. 동해의 심층수는 평균 2℃ 정도의 온도를 유지하는 태평양의 심층수에 비해 평균 0.2℃로 뚜렷한 저온 안정성을 가지고 있고 산소 함유량도 약 2배에 달하는 것으로 분석되고 있다.

동해안 해양심층수의 성분은 해역에 따라 다소 차이가 나는 것으로 연구되고 있으며, 일본의 심층수에 비해 칼슘 8배, 스트론튬 3배, 망간 170배, 아연 75배, 철 8배 등 미네랄 성분이 훨씬 풍부한 것으로 조사됐다. 특히 칼슘과 마그네슘의 함량이 인체의 이상적인 비율인 2대 1에 근접한 3300㎎/l과 1300㎎/l로 나타난 반면 일본의 심층수는 414㎎/l, 1320㎎/l로 분석되고 있다.

이처럼 동해 해양심층수가 경쟁력이 있는 것으로 알려지자 동해안의 많은 지방자치단체와 울릉도는 침체된 지역 경기 활성화를 위한 절호의 기회로 보고 저마다 해양심층수 단지의 유치에 열을 올리고 있다. 지금까지 사업이 진행 중이거나 사업화 계획이 드러난 지역만도 울릉군 고성군 양양군 속초시 강릉시 동해시 등 6개 시군에 달한다.

이처럼 앞다퉈 뛰어들고 있는 해양심층수 개발은 저비용 고효율을 거둘 수 있는 취수기술이 무엇보다 중요하다. 개발 방식으로 취수지 거리에 따라 육상형과 해상형 시스템 두가지로 구분된다. 육상형은 현재 대부분의 국내 업체들이 사용하는 방법이다. 취수원이 해안선에서 약 5㎞ 이내에 있는 경우에 적용되며, 해저에 관을 설치하여 취수한다. 취수원이 5㎞ 보다 멀리 위치하는 경우에 적용되는 해상형은 부이형 시스템과 해역 비옥화 플랜트로 나누어진다. 부이형은 라이저(riser)라는 수직의 관을 해수면의 부이에 매달아 해양심층수를 끌어 올리고, 취수된 물을 운반선박에 실어서 육상 플랜트로 이동한다. 해역 비옥화 플랜트는 영양염이 풍부한 해양심층수를 라이저를 통하여 해수면 부근의 어장에 뿌리는 방법이다.

취수는 청정성과 저온성을 보존하기 위해서 고밀도 폴리에틸렌 관이 사용된다. 이 관은 온도 전이도가 낮기 때문에 저온의 특성이 그대로 유지될 수 있으며, 물속에서 부식되지 않아 청정성을 그대로 보존할 수 있다. 비중이 1보다 작기 때문에 물에서 뜨고 강도가 약해 일본에서는 철선으로 보강하기도 한다.

취수된 심층수는 필터를 통한 이물질 제거와 역삼투압 설비(RO)나 전기투석기 등을 이용한 탈염 처리와 용존물질 추출 및 농축, 미네랄의 첨가 등 다양한 공정을 통해 먹는 샘물, 2차 생산을 위한 원자재, 연구용 재료로 제품화된다.


▲ (위)대한심층수가 내놓은 제품들과 (아래)강원도 양양에 들어선 (주)워터비스의 취수공장.

해양 심층수법 시행, 생수업계 시장선점 경쟁

‘해양 심층수의 개발 및 관리에 관한 법률(이하 해양 심층수법)’이 지난해 국회를 통과해 이번 달 4일부터 본격 시행된다. 이 법의 시행을 앞두고 해양수산부는 ‘해양 심층수 인증마크’를 공모해 지난해 12월 선정, 발표했다. 해양부는 면허를 받은 개발 사업자가 법령에서 정하는 취수해역에서 시설과 수질기준에 따라 생산한 원료로 사용하여 만든 제품에 한해 인증마크를 부착토록 할 계획이다.

유승훈 호서대 해외개발학과 교수가 산업연관분석을 통해 해양심층수 산업의 국내시장 규모를 추정한 결과, 2010년까지 5700억 원으로 성장하고 생산 유발효과 1조556억 원, 부가가치 유발효과 4379억 원, 고용 창출효과 9311명 등의 경제적인 파급효과가 있을 것으로 분석됐다.

이 같은 경제효과에 따라 지난해 기준 3500억 원 규모로 추산되는 먹는 샘물 시장은 법이 시행되기도 전에 관련 업계의 마케팅 열기로 달아오르고 있다. 한 정수기 업체의 분석에 따르면 우리나라의 1인당 연간 페트병 생수 소비량이 3.8ℓ로 서유럽 북미 등 해외국가에 비해 현저하게 낮을 뿐 아니라 아시아 평균인 6ℓ의 절반에도 못 미치는 것으로 조사됐다. 이처럼 가뜩이나 성장 가능성이 큰 시장에 새로운 동력이 생긴 것이다.

해양심층수 혼합음료인 ‘울릉 미네워터’를 출시한 CJ제일제당은 이달부터 본격적으로 마케팅에서 나서 올해 50억 원의 매출을 올린다는 계획이다. 롯데칠성음료도 이미 해양심층수 전문업체인 (주)워터비스와 손잡고 개발한 ‘블루마린’을 오는 3월부터 출시한다.

코카콜라보틀링을 인수해 음료시장에 진출한 LG생활건강도 해양심층수 시장 진출을 공식화하고 있다. 동원F&B는 최근 강원도 강릉시와 투자협약을 체결하고 해양심층수 취수시설을 설계 중이며, 2009년 하반기부터 본격적으로 제품을 출시한다는 계획이다.

업계 관계자들은 출시 초기에 해양심층수의 이미지를 어떻게 만들어 가느냐가 시장을 성장시키는 관건이 될 것으로 보고 차별화된 마케팅을 선보이기 위해 노력하고 있다.

파생 제품 개발 전문업체 주도

해양심층수 시장은 대기업들이 주축인 먹는 샘물 시장과는 달리 파생제품과 서비스업은 전문 업체들이 주도할 것으로 보인다.

강원도 고성군에서 이달 취수관 공사에 들어가 오는 9월부터 본격적으로 가동에 들어가는 (주)강원해양심층수는 소금, 간수, 이온음료, 주류(소주 맥주), 전통 식품(김치 젓갈 등), 화장품, 비누 등의 파생제품 개발을 추진하고 있다. 이 회사는 프랑스의 부르타뉴 지방에서 유래한 것으로 알려진 해수욕 요양시설인 타라소테라피 브랜드 ‘타라소피아’를 운영할 계획이다.

지난 2005년 한국해양연구원의 창업기업으로 출발한 (주)워터비스는 이미 다양한 제품 개발에 나서고 있다. 강원도 양양군에서 하루 2500t 규모를 취수할 예정인 이 회사는 지난해 9월 해양심층수 화장품인 ‘이아트리(iatry)’를 개발한 데 이어 10월에는 ‘해양심층수 미네랄워터’를 출시했다. 또 지난해 11월부터는 심층수 분수인 ‘아쿠아 터미널’을 운영하고 있다. 이 회사는 하이트 맥주, 진로와 투자 협약을 체결해 주류 원료 공급을 위한 시장도 이미 확보했다.

울릉도에서 국내 최초로 해양심층수를 취수해 상품화하고 있는 울릉미네랄(주)도 자체 브랜드 생수인 ‘U650’뿐 아니라 해양심층수 소금, 아토피 피부용 세안 목욕 보습제를 제조해 판매에 나서고 있다.


▲ 일본의 해양심층수 개발 현황


태평양 인접국 앞다퉈 심층수 개발

해양 심층수 연구와 개발은 프랑스를 제외하면 주로 태평양에 인접한 국가인 미국(하와이) 일본 대만에서 활발히 진행되고 있다. 미국의 경우 하와이 주립 자연에너지연구소가 주축이 되어 해양온도차 발전, 농업, 양식어업에서 연구와 상용화를 벌이고 있다. 이 연구소는 지난 1981년 처음으로 583~6000m 깊이의 해양심층수를 취수할 수 있는 관을 설치했다. 지난 1990년 하와이 자연에너지연구기구로 조직을 재정비한 후 세계 최대의 시설을 가진 기관으로 성장했으며, 현재 모두 9개의 취수관을 운영해 수심 600~700m의 심층수를 하루 약 9만㎥까지 생산하고 있다.

지난 2001년 9월 완공한 터널 방식의 취수 시설이 본격 가동하면 수심 914m의 심층수를 하루 약 15만㎥를 추가로 생산할 수 있게 된다.

현재 이 연구기구에 입주한 26개 기업이 생수, 수산양식, 유용물질 생산, 건강식품 등의 사업화에 성공해 200명 이상의 고용창출효과와 연간 300억 원 이상의 경제 파급효과를 거두고 있다. 하와이에서 생산한 심층수 식수는 세계 생수 시장에서 프리미엄 브랜드로서 이미지를 다져가고 있다.

일본에서도 심층수 개발과 판매가 활발하다. 지난 1976년부터 연구를 시작한 일본은 1989년 처음으로 고치현 무로토시에 육상형 취수 장비를 설치하고 실험시설인 해양심층수연구소를 열었다. 이 연구소의 취수 장치는 수심 320m에서 하루 460㎥의 심층수를 끌어올릴 수 있는 규모다. 현재 고치현은 심층수 연구소 920t, 아쿠아팜 4000t의 일일 취수량을 확보하고 있다.

또 토야마현 5400t, 오키나와현 1만3200t, 시즈오카현 4000t, 가나가와현 1000t, 홋카이도 58t 등 전국 해안가에 심층수 취수 기반이 갖추어져 있으며 추가로 건설 중이거나 계획 중인 곳도 무려 24개소에 이른다. 일본에서 개발된 해양심층수 관련 제품은 약 1000여 종으로 시장규모는 연간 2조5000억 원에 달하는 것으로 보고되고 있다.

하지만 해양심층수 제품의 높은 가격은 시장의 성장을 가로막고 있다. 지난 7월 실시된 소비자 구매성향에 대한 여론조사에서 일본인들은 풍부한 미네랄을 ‘최고의 플러스 이미지’로, 높은 가격을 ‘최대의 마이너스 이미지’로 꼽았다. ‘해양심층수 제품을 꼭 구입하겠다’는 의견은 2%에 불과했다. 또 구입 경험이 있는 소비자 비율은 27%로, 여성들의 선호도가 높은 것으로 조사됐다.

대만도 동부 해안지역을 중심으로 해양심층수 개발에 박차를 가하고 있다. 해양심층수 음료 시장도 급성장해 2006년에는 전년 대비 무려 80%나 성장한 9억 대만달러(26억4000만 원)에 달했다. 대만의 일반 생수시장의 연간 성장률이 3~5%인 점을 감안하면 엄청난 성장률이다. 현재 음료 13종, 화장품 3종이 개발돼 시판 중이다.



▲ 해저 지하수 유출 개념도


해저용출수

해양심층수 시장이 각광을 받으면서 해저용출수에 대한 관심도 높아지고 있다. 해저용출수(Submarine Groundwater Discharge)는 넓게는 연안의 얕은 대수층에서 순수한 담수가 해양으로 유입되는 경우와 지층으로 스며든 해수가 정화작용을 거쳐 다시 해양으로 분출되는 경우까지 포함한다. 하지만 일반적으로는 수백 만 년 전 지질시대에 지표로 스며든 빗물이 오랜 시간동안 단층의 틈을 비집고 흐르다 바다 밑의 불투수층 아래 고여 있는 담수를 말한다.

부경대 BK21 지구환경사업단의 박맹언 단장은 “용출수는 각 지층을 통과하면서 자연정화가 이루어져 아주 깨끗할 뿐 아니라 저온 안정성을 유지하며, 각종 미네랄이 지구상에 존재하는 어떤 수자원보다 풍부하다”며 청정 식수 가능성이 높은 것으로 내다봤다.

역사적으로는 로마의 지리학자인 스트라보(Strabo)가 시리아 아라두스섬 근처의 라타키아(지중해) 연안 4㎞ 지점에서 해저 샘을 발견했다거나, 바레인의 해저 샘물을 파는 물장수 이야기 등 다양한 해저용출수 발견 사례들이 보고되고 있다.

그러나 해저용출수의 양을 가늠할 수 있는 유출량 조사와 연구, 탐사가 본격적으로 시작된 것은 비교적 최근의 일이다. 가렐스와 매킨지(1967년)는 해저 지하수의 유출량이 지표면을 통한 담수 유출량의 10%에 달하는 것으로 조사했다. 하지만 전문가들은 대체로 강 유출량의 6% 수준인 것으로 전망하고 있다.


부산 주변 해역, 해저 용출수 발견 가능성 높아

박 단장은 “지질학적인 구조로 보아 동해와 부산을 포함한 동해 남부해역에서 해저용출수의 발견 가능성이 매우 높다”고 분석했다. 그 이유로 담수가 해양으로 분출되려면 가두고 있는 지반을 뚫고 나올만한 위로부터의 압력이 있어야 하는데, 백두대간 정도의 높이면 충분할 것이라고 보았다. 특히 부산 인근의 지형은 울산단층 양산단층 동래단층 등의 활성단층이 집중해 있어 지질시대에 빗물이 지층 아래까지 스며들 수 있는 훌륭한 조건을 갖추었고, 유출에 필요한 압력을 받고 있는 것으로 보인다고 박 교수는 설명했다.

실제로 1998년부터 1999년까지 국무총리실 수질개선기획단 실천과제의 일환으로 한국수자원공사 수자원연구소가 진행한 ‘지하수 함양 및 활용 증대방안 연구’에서 박 단장의 주장을 뒷받침하는 결과들이 나왔다.

주로 관측위성(Landsat 5TM, NOAA 위성)을 통한 해수온도 분석과 동해 연안 일대의 기상관측소 및 자동 기상관측소의 기온 자료 등을 토대로 한 조사에서 모두 64곳의 해저용출수 발견 가능지역을 찾아냈다. 이 조사에 따르면 해저용출수가 존재할 가능성이 높은 지역은 강원도 강릉시와 경북 울진군이 각각 8곳과 14곳이고 울산 7곳 부산 8곳 김해 2곳 등으로 조사됐다.


▲ 해저용출수 탐사모습과 광안대교 주변 해역 탐사자료.

해저용출수 개발과 이용은 선진국에서도 초기 수준에 머물고 있다. 주로 미국 일본 유럽 등을 중심으로 진행되고 있는 해저용출수에 대한 조사, 개발이 올해부터 우리나라에서도 시작될 예정이다. 부산시는 해양과학기술(MT)도시 사업의 일환으로 해저용출수 개발을 추진하기 위해 올해 10억 원의 MT예산 중 일부를 투입할 계획이다. 해저용출수 개발에 부산시가 발 벗고 나선 것은 연간 약 4억t의 물을 사용하고 있지만 주 취수원인 낙동강 유역의 오염원 증가로 깨끗한 상수원 확보에 애로를 겪고 있기 때문이다.

부산시의 해저용출수 개발에는 2008~2013년까지 약 100억 원이 투입될 예정이다. 이 기간 동안 탐사와 평가 기술, 유출량 평가를 위한 추적자 및 수치모델, 취수 및 이송 시스템, 담수화 처리기술, 해양환경영향평가기술 등 세부적인 개발 사업이 진행된다.

박 단장은 “강물 유출의 6%가 넘을 것으로 예상되는 엄청난 양의 담수가 바다 밑에서 솟아오른다면 지역의 갈증을 근본적으로 해결하는 청정 수자원을 확보하는 데 큰 도움이 될 뿐 아니라 부가적인 산업 창출도 가능할 것”이라고 밝혔다.

해저용출수의 위치 추적에는 첨단 장비에 의한 데이터보다 지역 주민들의 경험과 목격담이 시발점이 된다. 지역 주민들이 주변 해역의 수온이나 이상 현상을 가장 잘 확인할 수 있기 때문이다. 용출수의 낮은 온도와 담수 성질 때문에 인근 바닷물의 어자원 분포와 미세한 차이가 있을 수 있다. 또 용출 지역에서의 김 발생 현상 등도 주요한 징후로 손꼽힌다.

각종 첨단 측정 장비는 용출수 존재 여부를 판단하기 위해 필수적으로 사용된다. 방사성 동위원소 측정기는 라돈과 라듐을 이용해 담수의 유출 여부와 발생 연대를 추적할 수 있다. 이밖에 위치 및 수심측량의 자료처리에 이용되는 위치추적(내비게이션) 프로그램, 조사 선박의 정확한 위치정보를 얻기 위해 사용하는 위성항법 측위시스템(DGPS), 해저의 지층 분석을 위한 고주파 단성파 탐사기, 해저면탐사기, 다중빔 음향측심기 등의 최첨단 탐사장비가 동원된다.

동해안과 부산 인근 해역에서 해저지각 안정성 여부를 조사한 (주)지마텍의 서영교 대표는 “탄성파 탐사를 통해 해저용출수 분출 현상과 유사한 징후를 수차례 목격했다”면서 “향후 우리나라 바다에서 해저용출수의 개발 가능성이 커지고 있다”고 말했다.

이미 전 세계적으로 45개가 넘는 곳에서 해저용출수가 개발 중에 있다. 미국의 동부 연안에 절반이 넘는 25곳이 집중되고 있으며, 일본 이탈리아 남태평양 아프리카 캘리포니아 알라스카에서도 발견됐다.

특히 극심한 가뭄 등으로 물 부족 현상이 갈수록 심해지고 있는 중국도 최근 해저용출수를 취수하는 데 성공했다. 동중국해 성쓰섬 북쪽 15㎞ 지점의 바다 밑에 대한 탐사와 연구 끝에 해저 담수자원을 개발한 것이다. 지난해 5월 4일 시작해 6일 만에 직경 133㎜ 깊이 213.30m, 암층 깊이 12.30m에 이르는 우물을 팠고 6월 3일에는 네 번째 대수층까지 개발 작업을 모두 끝낸 상태다. 중국 지질과학원 수문지질·환경지질연구소 관계자는 “두 번째 대수층까지에서 얻은 담수가 중국 해상 음용수 기준에 만족해 사용가치가 매우 높다”고 밝혔다.



▲ 사우디아라비아에 설치된 소아이바 담수플랜트.


해수담수화

세계적인 물 부족 현상이 가속화됨에 따라 해수 담수화도 블루오션으로 떠오르고 있다. 다른 해수자원 관련 기술들이 아직 개발 중인데 비해 해수 담수화기술은 상당기간 시장에서 검증된 방법으로서 앞으로도 물 부족 지역의 담수 공급에 주도적인 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

지구상에 존재하는 물의 양은 약 14억㎦로 추정된다. 이는 지구 전체를 2.7㎞로 덮을 수 있는 엄청난 양이다. 이 가운데 담수의 양은 약 3500만㎦로 전체의 2.5%이며, 지하수를 제외하고 실제 인간이 사용할 수 있는 담수호나 하천의 물은 약 9만㎦(0.26%)에 불과한 것으로 알려져 있다.

2003년 UN은 ‘수자원 개발 보고서’에서 지구의 1인당 담수 공급량이 앞으로 20년 안에 3분의 1로 줄어들고 2050년까지 많게는 60개국 70억 명이 물 부족을 겪을 것이라며 경고했다. 또 20세기에 세계 인구가 두 배로 늘어난 반면 물 사용량은 6배나 늘어났다고 밝히고 2030년까지 식량 수요가 55% 증가함에 따라 물 수요는 더욱 가파르게 올라갈 것으로 예상했다.

물 부족으로 예상되는 부작용도 잇따라 제기되고 있다. 2004년 캐나다 마우드 빌로 회의에서는 산유국들이 석유자원을 무기로 카르텔을 형성했던 것처럼 물이 풍부한 국가들도 ‘물 자원’을 무기화할 것이라는 전망이 나왔다. 이미 리오그란데강 콜로라도강(이상 미국-멕시코), 오대호(미국-캐나다), 라인강(독일-프랑스-오스트리아-네덜란드)의 국제 하천에서는 국가 간의 물 분쟁이 현실화되고 있다. 존 라이드 영국 국방장관은 2006년 영국 왕립국제문제연구소 연설에서 “지구 온난화로 지구 곳곳에서 사막화가 진행돼 20~30년 안에 물을 둘러싼 폭력적이고 정치적인 충돌이 일어날 것”이라고 경고했다.

국내에서도 마찬가지다. 영국의 생태환경 및 수문학 센터(CEI)가 1인당 수자원량, 수자원 접근율, 사회경제요소, 물이용량, 환경 등을 종합적으로 평가한 물 빈곤 지수(WPI)에서 우리나라는 62.4로 조사 대상국 147개국 중 43위로 나타났다.

지난해 ‘물의 날’ 기념 심포지엄에서 과학기술부 산하 ‘수자원의 지속적 확보기술개발사업단’의 김승 단장은 “한국의 4대 권역별 물 부족량은 극심한 가뭄을 전제로 하면 2011년 약 32억㎥, 2020년에는 약 45억 56억㎥로 증가할 것”이라며 “건설교통부 등 정부부처가 수요관리를 통해 물 부족을 해소해도 2011년 6.85억~9.52억㎥, 2020년에 5.59억㎥ 14.94억㎥의 물 부족이 예상된다”고 말했다.



▲ 아랍에미레이트의 후자이라에 설치된 담수플랜트 공장.

물 부족 해결사 담수화 기술

세계적인 물 부족 사태에 대비한 방안들 가운데 해수담수화 설비가 중동지역에 속속 건설되고 있다. 설비 규모를 가늠할 수 있는 단위는 MIGD(Million Imperial Gallon per Day, 1일 생산 담수량으로 1MIGD는 4546t). 일반적으로 담수 플랜트(공장)는 하루 최소 20MIGD 이상을 생산한다.

현재 전세계 120개국에 산재한 1만1000개의 담수화 시설이 생산하는 물은 하루 2500만t에 달한다.
세계 담수 플랜트의 약 40%를 공급하고 있는 두산중공업에 따르면 2006년까지 5년간 세계 담수 플랜트 수요는 3884MIGD로 조사됐고, 2011년까지 5년간 5016MIGD의 신규 수요가 발생할 것으로 예측됐다.

해수를 정제하여 담수로 만드는 기술은 지역적인 환경과 사용 에너지, 비용, 방법에 따라 차이가 있다. 다단증발방식(MSF, Multi-Stage Flash)은 발전소의 배열이나 보일러로 가열한 해수를 압력이 다른 여러 단계 방을 통과시킬 때 생기는 수증기를 모아 응축시켜 담수로 만드는 방법이다. 대용량의 생활용수나 농업용수의 생산에 적합하다.

다중효과증류방식(MED, Multi-Effect Distillation)은 MSF와 같이 발전소의 배열, 보일러를 이용하지만 다수의 튜브 안으로 뜨거운 증기를 통과시키고, 튜브의 표면에는 해수를 뿌려 이 과정에서 증발하는 수증기를 응축하여 담수화하는 기술이다. 중소 용량의 산업용수 생산에 적합하다.

역삼투압방식(RO, Reverse Osmosis)은 생활용수, 농업용수, 산업용수 생산에 적합한 기술로 분류된다. 해수에 압력을 가해 반투막(Membrane)을 통과시켜 담수를 생산하며, 열처리 방식(Thermal)인 MSF나 MED에 비해 에너지 소비가 적어 경제성이 높다. 이밖에 MSF 또는 MED에 RO를 조합한 하이브리드 방식도 있다. 고유가에 따른 비용 부담이 적은 중동지역은 아직도 양질의 담수 생산이 가능한 MSF와 MED 방식을 선호하고 있다.

담수화 설비는 주로 중동과 북아프리카 지역 국가들에 집중돼 있다. 전체 수요의 50% 가량이 이 지역에 설치되고 있는 것이다.

또 ‘물 부족국’이나 ‘물 빈곤국’으로 생각지 않은 국가들도 해수를 담수화해 식수나 생활용수로 사용하고 있다. 이에 따라 북미, 아시아, 호주, 유럽 국가들의 담수화 설비 수요도 2015년까지 지속적으로 증가할 것으로 전망됐다. 이들 국가는 고유가 추세를 고려해 주로 RO방식의 설비를 선호하고 있다.

지난 2000년 기준 미국의 해수 담수화 설비는 하루 700만t 용량으로 전체 생활용수의 7.7%를 분담하고 있다. 특히 플로리다주 해안지역은 지반이 해수면보다 낮은 관계로 지하수도 염분이 많아 담수화가 필수적이다.

그밖에도 스페인 21.5%(280만t), 싱가포르 38.1%(50만t), 네덜란드 5%(25만t), 일본 3.7%(145만t)의 생활용수 분담률을 기록하고 있다.

우리나라에도 이미 독도 등 전국의 도서 지역 72곳에 RO방식의 담수화 시설이 설치되어 있으며 약 1만7000여 명의 식수 확보 수단으로 운영되고 있다. 하지만 이는 담수 취수원이 없는 섬 지역의 특성을 고려한 시설들로 해수를 본격적으로 수자원 확보를 위한 방안으로 이용한 것이라고 보기는 어렵다.

건설교통부는 부처 차원의 중장기 R&D 계획인 VC(Value Creator)10 사업의 일환으로 대규모 해수 담수화 시설의 건설을 검토 중이며, 이 사업에 세계 최고 수준의 기술을 가진 두산중공업이 참여하기로 했다.

두산중공업이 국내에 최초로 만들게 될 대형 담수화 플랜트는 에너지 효율과 세계적인 추세를 감안하여 RO방식의 도입이 유력한 것으로 알려졌다. 또 설비는 부품의 개발, 건설, 운영의 모든 단계에서 시험대로 활용될 예정이며, 최종적으로 상용화되어 해당 지역의 주민들에게 식수와 생활용수 등을 공급하게 된다.
건설 예정지는 아직 확정되지 않았다. 다만 건교부와 두산중공업은 적정한 수요가 있는 중대형 규모의 도시를 대상으로 수자원 확보 비용과 취수원 여건 및 지자체의 의지 등을 종합적으로 고려해 결정한다는 방침이다.



▲ 지난 해 독도에 설치된 24t급 담수화 시설


두산중공업, 국내에도 대규모 담수 플랜트 만든다

대규모 담수화 시설 건립에 대한 정부와 업계의 기대는 상당히 크다. 2005년 건교부는 해수담수화 기본조사에서 5만㎥의 담수화 설비를 가동할 경우 일반 정수시설과 비교할 때 운영비 면에서는 2~3배, 총 생산단가 면에서는 1.1~1.5배 비싼 것으로 분석했다. 하지만 선진국의 4분의 1 수준에 불과한 우리나라의 물 값과 해안·도서지역의 대체 수자원으로서의 가능성을 고려하면 도입 타당성이 있는 것으로 보고 있다.

국내에서 해수담수화가 본격화되면 관련 산업에 미치는 효과도 크다는 게 업계의 분석이다. 두산중공업은 설비가 주로 외국에 집중적으로 건설됐기 때문에 국내의 중소 부품업체 제품을 활용하지 못했다.

20~30% 수준이던 부품 국산화율이 50%까지 올라왔지만 만족스러운 수준은 아니다. 따라서 국내에서 플랜트를 짓고 가동하게 되면 후방지원 부품업체는 기술력을 높이고, 두산중공업은 원가 경쟁력을 갖추어 세계시장에서 동반 성장할 수 있는 기회를 찾을 수 있을 것으로 보인다.

프로젝트의 공동연구로 국내 물 관련 산학연 협력관계로 증진될 것으로 기대된다. 특히 기본지식은 있지만 현장 경험이 없는 인재들에게는 절호의 기회가 될 전망이다.

/ 입력시간: 2008. 02.02. 09:11

[영심이]

천년사랑님 주님안에서 반갑습니다.^^갈수록 심각해지는 세계 물 부족 현상을 해소하기 위해 해수 담수화 시장이 본격화 되겠네요.자료 올려주셔서 감사합니다.마라나타