녹조제거 할 수 있다-일본 황궁 녹조제거 한국토종기술로 해결-2/루미라이트 담수녹조 응집 침전물 50%가 투명하게 변해

[환경경영신문]

녹조제거 할 수 있다-일본 황궁 녹조제거 한국토종기술로 해결-2

일본산 수처리제는 탈락하고 한국산 루미라이트 선택

담수녹조 세포수 일본제품 루미라이트보다 6배나 증식

루미라이트 담수녹조 응집 침전물 50%가 투명하게 변해

일본산 클로로필a 개선율 8-76%, 한국산은 97%

일본정부는 외수로의 수질현상을 지속적으로 모니터링 한 결과 클로로필a는 이치가야 수로 100～800μg/L、신미츠케 수로 50～300μg/L、우시고메 수로 20～110μg/L로 조사되었다. 그러나 9월 말이후에는 이치가야 수로 200μg/L、신미츠케 수로 100μg/L、우시고메 수로 50μg/L정도인 것으로 조사되었다.

이에 일본 황궁 수질개선팀은 담수녹조 레벨2（클로로필a 50μg/L이하, 담수녹조 세포수 20,000세포/mL정도 이하）를 달성한다면, 경관, 악취 모두 문제없다고 잠정 결론지으며 수질 목표를 설정했다.

그러나, 현장 여건은 우천시에는 하수도로부터의 계속적인 총인, 암모니아, 아질산 질소 등의 유입이 지속되어 수질변동폭이 심했다.

이같은 악조건적인 문제를 개선하기 위해 일본 황궁 수질개선팀은 하상에 가라앉아 2차 오염을 일으키는 염려가 없고 화학물질이 아니면서 천연소재로 수처리가 가능한 시스템을 선택하기 위해 수년간 수차례에 걸쳐 현지 실증실험을 거쳐 담수 녹조 처리제를 선정하기로 했다.

일본정부의 담수녹조 처리제 현장실증실험에서(신미츠케 해자) 자테스트를 통한 클로로필a의 개선율에서 일본제품과도 현격한 차이를 보였다.

일본기업의 상품인 미네랄 클리어는 28.3%,클리업은 8.7%,아쿠아리프트는 76.7%,세라클린은 36.4%등 개선율이 낮았으나 한국의 루미라이트는 97.1%로 월등하게 높은 효율을 보였다.

이들 제품을 황궁 수로에 살포한 1 주일 후 나타난 실험에서도 고사한 조류세포의 비율에서는 미네랄 클리어 70%,클리업 70%, 아쿠아리프트 90%, 세라클린 80%, 루미라이트는 80%가 제거되는 것으로 조사됐다.

군체의 무너짐현상(흐트러지는 현상)에서는 미네랄클리어와 루미라이트만 무너진 반면, 클리업,아쿠아리프트,세라클린등은 무너지지 않은 결과가 나왔다.

수처리제 살포 즉시 효율성에서는 루미라이트와 아쿠아리프트가 효과를 보였으며 지속적인 수처리 효과에서는 미네랄클리어, 루미라이트만 지속적인 효과가 나타났다.

이에 종합평가에서 루미라이트에 대해 효과가 가장 높고 단가도 합리적이라는 최상위 평가를 받았다.

현장실증을 통한 담수녹조 처리 효과 비교평가

상품명	클로로필a 개선률	즉효성	1주일 후 고사세포비율	군체무너짐	즉효성/1일후	지속성/7일후	단가	평가
무첨가			40%	무너지지않음
미네랄클리어	28.3%		70%	무너짐 〇		〇	1500엔/kg	담수녹조 원인종의 군체를 부스고지속성이 우수
클리업	8.7%		70%	무너지지않음			2900엔/kg	효과가 적음
아쿠아리프트	76.7%	〇	90%	무너지지않음	〇		7700엔/kg	효과를 얻기위해 다량 살포하면 살포직후 적갈색이 될 가능성 큼
세라클린	36.4%		80%	무너지지않음				효과가적음
*루미라이트	97.1%	〇	80%	무너짐 〇	〇	〇	500엔/kg	효과가 가장 높고 단가가 싸다, 단 살포 후 2일 정도 표층이 탁함

수질개선 실증실험에 대한 전반적인 현황에 대해 실험 수역에 각가 2톤과 3톤을 살포한 결과 미네랄클리어 살포구에서는 담수녹조 세포수가 루미라이트 실험구보다 6배나 증식된 사실도 밝혀냈다. 반면 루미라이트는 담수녹조 증식이 억제된 것으로 평가되었으며 시각적으로도 루미라이트 실험구의 담수녹조가 적은 경향을 확인했다.

단기 수질변화에서는 SS와 COD는 약간 감소하나 총질소는 변동이 없고 총인은 감소했다.

pH변화에서는 미네랄 클리어 실험지역은 강알카리인 9를 상회한 반면 루미라이트는 중성인 7을 유지하는 것으로 조사됐다. 하상(바닥)의 변화에서는 루미라이트의 구간은 EC가 +로 바뀌는 것으로 보아 용출을 억제하는 효과가 나타나고 있다고 평가했다.

시각적인 현상에서는 루미라이트 실험구의 하상진흙은 녹색의 입자상의 물질(담수녹조의 무리)과 하얀물질(루미라이트가 침강한 상태)이 퇴적되어 있다고 조사되었다.

녹조는 사라지고 바닥과 잉어가 보이는 황궁수로

이치가야 수로에서 실행한 루미라이트 살포 후의 수질개선실험에서는 루미라이트 20kg 살포로 담수녹조가 응집 침전해서 수심 10cm, 면적의 반정도가 투명하게 되었다고 조사되었다.

일본 정부가 실증실험 결과를 정리한 내용을 요약하면 아래와 같다.

-담수녹조 처리제는 루미라이트가 효과적으로 담수녹조의 응집침전을 확인했으며 담수녹조의 군체의 일부 붕괴 및 세포의 고사를 확인했다.

미네랄 클리어와 비교해서 담수녹조의 재증식을 억제할 수 있으며 살포직후의 투명도가 상승되고 담수녹조의 분해를 확인했다. 격리수역에서 축적된 담수녹조에 대한 실험결과로부터 루미라이트 1kg/㎡의 살포에 의해 각 수질항목의 농도저하량은 최대 SS 약30mg/L, COD 약20mg/L, 총질소 약2.3mg/L, 총인 약0.2mg/L, 클로로필a 약200μg/L,마이크로시스티스 세포수 약120,000세포/mL가 분석됐다-

일본 정부는 현장실증실험을 통해 수질변화에 대한 분석은 물론 루미라이트의 살포시기와 펜스설치의 간격,우천시의 대응 및 살포방식, 살포횟수 등도 명확하게 설정해놓고 있다는 것은 한국의 단순 분석으로 현장실증실험결과를 내놓는 것과는 현격한 차이를 보여준다.

루미라이트 수질개선 살포실험결과(이치가야수로)

항목	단위	살포전	살포후	감소율(%)	절감부하량(g)
SS	mg/L	4100	630	84.6%	293
COD	mg/L	2700	210	92.2%	210
총질소	mg/L	310	39	87.4%	22.9
암모니아성질소	mg/L	0.05	0.06	△20.0	-
질산성질소	mg/L	<0.02	0.29	-	-
아질산염질	mg/L	<0.002	0.13	-	-
무기성질소	mg/L	0.05	0.48	△860.0	-
총인	mg/L	28	3.6	87.1	2.06
오르토인산태인	mg/L	0.006	0.015	△150.0	-
클로로필 a	ug/L	30000	5900	80.3%	2.04
마이크로시스티스세포수	세포/mL	17,240,000	2,628,000	84.8%	1,234,714×106 세포

일본의 수처리제품보다 우수함이 수년간에 걸친 현장실험을 통해 확인된 루미라이트가 국내에서도 일부 현장시공(주천강, 의암호 공지천, 반곡저수지, 장현저수지, 죽헌저수지, 서당지, 세종수목원)을 한바 있지만 일본의 황궁과 같은 명확한 결론을 내지 못하고 있다.

강릉시와 한국농어촌공사, 한국수력원자력이 관리하는 강릉의 유명관광지인 ‘죽헌저수지 저류량 113만톤’의 수질 모니터링(23.11월)에서 처리효율이 부유물질은 81.3%,총인은 82.7%, 클로로필a는 70.8%, TOC는 61.2%등 높은 효율이 나타나는 것으로 분석됐다.

영남대학의 거울못 수처리에서는 탁도는 처리전 20.10(NTU)지만 처리후에는 0.79, SS는 11에서 0.4, DO는 2.9에서 10.6, 클로로필a는 9,958에서 0.406으로 놀라운 변화를 현장 검증에서도 확인한바 있다.

지속적으로 악취 민원이 발생하고 있는 서울 서초구에 위치한 반포천은 루미라이트소재로 만든 호안블록 형태의 고정형 제품을 설치한 결과에서도 30%정도의 효율성을 보여준바 있다.(반포천 수질개선 모니터링에는 이화여대교수며 국립환경과학원장을 지낸 박석순교수가 단장을 맡았으며 당시 구청장은 조은희 구청장으로 현재는 2선 국회의원이다. 2018년3월)

그동안 루미라이트는 한국의 국립환경과학원 조류제거물질등록, 먹는물 수처리제 공장 제조 등록, 토양오염관련 저질관련시험과 수도용약품류 평가시험등 수질관련시험, 어류급성독성시험등 생태안전성관련시험등에서 모두 합격했다.

그러나 한국에서는 그리 적극적으로 녹조제거 사업이 진행되지 못하고 있다.

이상기후와 여름철 녹조확산을 대비하여 올해도 수자원공사나 농어촌공사, 수력원자력 등에서는 중,장기 전략보다는 녹조 제거선, 녹조 제거 로봇을 사용하여 수억톤 되는 댐에 국소적 단기적 땜질식 처리를 반복하고 있다.

집중적인 더위가 가속화되고 있는 수자원공사의 경우 올해에도 ▲ 녹조 영상감시장치(CCTV)를 통한 실시간 모니터링 ▲ 녹조 확산 방지를 위한 녹조 방지막 운영 ▲ 취수시설 주변 수질 안전 강화를 위한 녹조 제거선 운영 ▲ 수

류 확산을 위한 수면 포기기･나노 버블, 에코로봇 등 녹조 대응 설비 구축현황을 중점적으로 점검한다는 대책만 반복하고 있다.

연세대 박준홍교수와 루미라이트 박기호벅사(좌측부터)

루미라이트가 국내에서 별반 인기를 얻지 못한 이유중에는 국내시장에 짝퉁들이 활개쳤기 때문이다. 영업력이 없는 기술전문가인 박기호박사가 일본에 상주하면서 한국의 실정을 모르는 상태에서 한국영업을 하겠다는 사람들에게 판매권을 무상으로 주면서 파생되었다.

이들은 원천적 기술을 습득하지도 않은 상태에서 관련 소재들을 수입하여 별도의 제품을 생산하여 ‘짝퉁 루미라이트’를 판매하였다.

그 결과 도암댐 녹조제거 시범현장이 방송까지 타면서 루미라이트는 가짜라는 오명을 써야했다. 이후 개발자인 박기호박사는 일본과 중국에 루미라이트사업을 집중하고 한국은 짝퉁들이 활개를 쳐야 했지만 품질의 진면목이 드러나면서 서서히 수그러들고 있는 실정이다. 최근에도 ‘루미라이트’라는 명칭으로 10여개 정도의 기업들이 사업을 추진하고 있어 주의가 필요하다. 현재는 모든 판매권을 중단하고 박기호박사가 운영하는‘하천환경종합기술연구소’가 독점적으로 판매,시공하고 있다.

환경국제전략연구소 김동환박사는 “ 일본황궁의 녹조와 악취제거를 위하여 일본정부가 실행한 최근 4년간의 실증 연구 과정을 면밀히 살펴보았다. 그들은 관련 기관과 공동 연구를 하고 수질분석,경제성분석,장기,단기분석등을 통해 결론을 낸다. 더구나 살포시기,살포방법,살포면적등도 조사하고 있다. 하지만 국내 현장실험의 경우 대부분 1회성 단순분석에 머물고 있어 반론과 의문의 여지를 남기고 있다. 수질분석의 변화는 뚜렷하나 향후 지속성은 잘 모른다거나 성과는 있으나 경제성이 없다등으로 조사를 끝내는 경향이다. 하상의 침전물의 변화, 살포면적당 효율성과 경제성,생태환경의 변화,기존의 제품들과의 비교등 연계한 효과분석에 대한 검증이 대부분 생략되기 때문이다. 따라서 일본의 현장실험처럼 수년간에 걸쳐 다양하게 조사분석하는 시스템을 구축하여 안정적이고 지속적이면서 명증하게 검증될 수 있는 조사방법과 조사분석이 새롭게 정립되어야 한다. 아울러 검증된 제품에 대해서는 1회에 머물지 말고 지속적으로 수질정화를 통한 녹조와 악취제거가 실행되어야 하며 이에 대한 조사연구가 병행되어 관련 연구논문들이 쏟아져 나와야 한다. 정부는 관련 기관들이 자체적으로 약식 평가하지 말고 연계된 기관들과 합동조사연구를 유도해야 하며 현장조사 방식에 대한 매뉴얼도 새롭게 마련할 필요가 있다. 그동안 수 많은 제품들에 대한 현장 실증실험이 곡해되거나 경제성 문제로 파기되는 경우가 상당수 있다. 정밀하고 지속적인 실증연구를 통해 강소기업 제품과 기존제품과의 차별점을 찾아 내야 하고 우수제품에 대해서는 영업력이 아니라 기술우위의 평가로 시장을 확산하는 계기를 마련해 줘야 한다.”라며 “루미라이트에 대한 혼란스러운 국내 시장도 조속히 정리되여 국가적으로 여름철마다 비상인 녹조와 악취에 대한 근본적인 처리방식이 정립되어야 한다.”라고 말한다.

(일본 황궁의 녹조,악취제거 현장에는 한국물환경학회장이며 연세대 박준홍교수와 동행했으며 강원대학교 지구환경과 허우명교수가 루미라이트에 대해 조사검증연구를 진행하고 있다)

(일본 현장취재: 환경경영신문www.ionestop.kr 김동환 환경국제전략연구소 소장, 환경경영학박사,시인,문화평론가)