해외수출 경쟁력기업-1 오존시스템 역 수출 가능- 현장에 답이 있다 ㈜파오의 MSD공법

[환경경영신문]

해외수출 경쟁력기업-1 오존시스템 역 수출 가능- 현장에 답이 있다 ㈜파오의 MSD공법

한국형 오존시스템 해외로 역수출할 수 있다

오존처리 한국형으로 혁신 35년만에 공정개선

혁신적 오존기술 서울보다 울산이 한발 먼저

1987년 부산 화명정수장에서 소독의 고도정수처리로 오존처리가 국내에 최초 도입되었다. 수입에 의존했던 오존처리 공정이 25년만에 한국형으로 진화되어 25년 7월부터 울산 회야정수사업소에서 본격 가동해 관심을 모으고 있다.(오존발생기 교체완료 사진과(상) 메인스트럼 방식개량사진)

25년만에 한국형으로 새롭게 진화된 파오의 디피죤과 울산시가 공동실증연구를 통해 개발한 <MSD-메인스트럼 디퓨저 방식>은 향후 해외기술에 의존한 오존공정을 해외로 역수출 할 수 있는 최적의 오존처리공정으로 주목받고 있다.

울산시 상수도본부 회야정수사업소도 오존정수처리공정 혁신을 통해 운영의 효율성을 높이고 비용절감과 온실가스 감축이라는 성과를 거뒀다고 밝혔다.

울산 회야정수장에는 지난 2014년 미국에서 도입한 고도정수처리 오존발생 설비가 운영돼 왔다. 서울시도 2011년 영등포1정수장을 시작으로 2012년 광암과 강북정수장이 오존처리를 시작했으며 구의·뚝도·암사정수장도 2014년부터 운영하고 있다.

하지만 2010년을 중심으로 부산, 대구, 서울, 울산, 인천등 대도시의 정수장에 오존처리공정을 동시 다발저으로 도입하여 오존처리공정에서의 폐해와 문제도 동시에 나타날 수밖에 없었다.

당시 서울시 상수도본부 기술직 공무원과 전문가들은 동시다발적으로 오존처리공정을 도입하지 말고 영등포를 시점으로 운영을 해 가면서 단계적으로 고도정수(오존)를 도입하자는 의견이 높았다. 하지만 녹조 및 냄새문제등이 사회문제되면서 서울시는 모든 정수장에 동시에 고도정수를 도입하는 정치적 판단으로 서둘러 도입되었다.

그 결과 운영이 어렵고 인체건강에도 안정적이지 못했으며 시설의 노후와 잦은 고장으로 효율이 저하되었으며 A/S관리도 제대로 받지못해 오존설비자체거 제 기능을 하지 못했다. 울산시도 2014년 전오존 시설 SIDE STREAM 공법을 설치했지만 오존발생기의 품질 불량으로 잦은 고장이 발생되고 Motive Pump / Ejector / Auto Strainer 등 복잡한 부대설비에 의한 관리와 휘산 오존에 따른 운전의 어려움까지 발생하자 운영에 참여했던 전문(기능)공무원들이 고도정수처리 운영개선에 돌입했다.

회야정수사업소는 2024년 4월부터 2025년 5월까지 2년간 전담팀을 운영 개선작업에 착수했다. 개선작업에는 총 15억 4,000만 원의 예산이 투입됐으며 기존의 <인젝션 방식>에서 파오의 디피죤과 공동실증연구를 통해 ‘<메인스트럼 디퓨저 방식>으로 오존주입 공정 개발을 완료하고 실용화했다. 기존의 전오존설비 Side Stream을 완전 철거하고 MSD 공법으로 변경하여 시운전을 하였다. 이같은 결단은 작업현장에서 문제를 파악하고 개선하려는 의지와 전문성이 있어야 가능하다. 25년 12월로 공직을 마감하는 엄정용 울산상수도사업본부 천상정수사업소 전문관의 결기가 중요했다. 엄정용, 석윤원, 최준원등 실무진들의 노력은 점차 전문성이 상실되어가는 국내 정수장관리에서 좋은 표본이 된다,

엄정용(사진:회야정수사업소 공업 5급)전문관은 열악한 조직속에서도 정수장 품질경영을 위해 <울산시 공무원 연구모임>을 결성하여 정수공법 개선등 활발한 공정개선활동을 주도했다. 부족한 지식과 경험을 서로 도와가며 함께 해결해 보자는 열정의 결실이다. 2018년에는 공무원 연구사업으로 천상정수장 전∙후오존처리 시스템 최적화 운영연구 과제를 완료하고 실용화했다. 국내 처음으로 전∙후오존처리 공법을 전력원 단위와 산소량, 냉각수 온도 등 특정인자 알고리즘을 구현하여 복합 프로그램 신기술을 개발∙접목하였다.

엄정용 전문관은 “ 비효율적인 정수처리 시설을 하나 둘 바꾸어 가면서 공무원 제안제도에 의거 창의제안을 20회나 하였다. 신지식인으로 직장멘토로 활동했다. 당초에 목표한 고도정수처리 시스템(오존처리, 활성탄처리) 고유의 기능을 갖도록 오존처리 시스템을 가동하면서 외국에서 수입된 제품을 국내기술진으로 시공 및 시운전을 하면서 시련을 격어야 했다. 기술적 기반이 미흡한 관계로 오존가스 누설로 오존가스에 중독되는 등 힘든 일과의 반복이 였다. 경험을 통하여 얻은 기술을 공유하기 위해 고도 정수처리 시스템 운영관리 매뉴얼을 10여년간 매2년마다 최신본을 5회에 걸쳐 발간(업그레이드)하여 현장운영 매뉴얼을 재정비하였다.(이같은 현장 매뉴얼을 발간하는 지자체는 없다. 현장 경험이 빈약하기 때문이다.)”라고 고도정수처리과정의 경험을 털어놓는다.

울산천상정수장은 낙동강환경청 등 관계 공무원들의 정수장 평가 등 방문시 정수장의 운영관리의 선도적인 정수장으로 평가되고 있다.

특히 국내 고도정수처리 공정 도입부터 운영까지 장기간 관리하면서 현장시설 개선 및 실무 노하우 축적 등 유경험자로 알려지면서 전국 지자체 등 상수도분야 기술자문을 지도하고 있다. 2009년 서울시 상수도사업본부 고도정수처리 시설 도입에 따른 폐가스 저감방안에 대한 기술자문을 2회에 걸쳐 현장 운영 노하우를 전수해 주었다., 2004년에는 한국수자원공사 고양정수장신축 시설에 대한 운영관리의 효율성을 제고하고자 지자체 실무자 고도정수처리 실무연수교육에서 현장에서 경험한 문제점에 대한 개선 사항들을 전수 해주기도 하였다.

이같은 현장경험은 기술적 판단을 정확하게 하여 새로운 기술의 접목이 가능하게 하는 중요한 인자가 된다.

울산 천상정수장의 오존처리시스템을 파괴적 혁신으로 새롭게 설비운영을 가능하게 한 원천기술은 파오의 MSD공법(환경신기술인증 제 493호, 검증 제 194호)이다.

MSD 공법은 정수의 오존처리 공정에서 주 관로의 반응기 내부에 오존 미세기포를 직접 주입하는 처리공법으로서, 유입수의 전량에 오존을 균등주입 후 즉시 관로반응기의 난류화를 통해 오존반응 효율을 크게 개선한 기술로 이미 대구시 상수도 공산정수장, 매곡정수장, 문산정수장등에 설치하여 안정적으로 운영되고 있다. 대구지역은 낙동강 수계로 원수관리가 매우 취약하고 난이도가 높은 지역의 수처리를 하는 곳이다,

기존의 오존시스템과의 비교에서는 수질을 개선하고 배오존가스를 최소화 (오존가스의 악취 및 독성 감소)하여 건강등 재난안전에 강점이 있다. 아울러 오존 가스 손실을 최소화하고 에너지 소비를 절감하게 된다.

구 분	기존 일반 공법	PAOR-MSD 공법	비 고
폐수처리장	Diffiser	50% 감소	에너지 비용 절감
	Side Stream	40% 감소
정수처리장	Diffiser	35% 감소
	Side Stream	30% 감소

경제성에서는 구조물의 간소화와 기계설비의 단순화로 공사비 30% 이상 절감된다. 또한 무동력으로 오존주입을 하여 유지관리비에서 30% 이상 절감한다.

기존 일반 공법	PAOR-MSD 공법
	전 오 존	후 오 존
오존전달효율 97%이상 (미검증)	오존전달효율 99.9% 이상	오존 CT값 5이상
	조류 불활성화율 99.9% 이상

안정성에서는 시스템의 단순화로 고장요소가 거의 없어, 유지관리 용이하며 현장 적용에서도 휘산 오존의 안정성을 KTL로부터 공인 검증을 받았다.

(환경경영신문 https://ionestop.kr// 이현동 전문기자,상하수도기술사, 공학박사)