[투데이에너지 김병욱 기자] 전세계적으로 기후변화가 가속화되면서 기록적인 폭염과 가뭄이 이어지고 있다. 이에 따라 치수(治水)의 중요성은 더욱 커지고 있다. 지구의 물 대부분(97%)은 바닷물이고 2% 이상이 빙하와 눈으로 돼 있으며 사람이 마실 수 있는 물은 1%도 채 되지 않는다. 20세기 들어서부터 세계의 많은 국가들이 물부족 현상을 극복하기 위해 본격적으로 해수담수화 사업에 집중하는 이유도 여기에 있다. 인구밀도가 높고 지역별 물소모량의 차이가 큰 대한민국 역시 여름철 집중호우로 인해 물의 활용이 어려운 물 스트레스(Water Stress) 국가로 분류돼 있다.
해수담수화 방식은 크게 증발방식과 역삼투압 방식으로 구분되며 최근에는 증발방식에 비해 경제성이 높은 역삼투압 방식이 주로 적용되고 있다. 역삼투압 방식은 물분자를 선택적으로 투과시키는 반투막에 바닷물을 넣어 고압으로 통과시켜 소금을 제거하고 담수를 생산하는 방식으로 주요 공정은 전처리 공정과 역삼투압 공정, 후처리 공정으로 구분된다.
역삼투압 방식 해수담수화라고 하면 흔히 해수를 담수로 전환하는 역삼투압 공정만 생각하기 쉽지만 역삼투압 공정보다 더 필수적인 것이 전처리 공정이다. 전처리 공정이란 역삼투압 공정 전 바닷물의 미세 부유물 및 유기물들을 제거해 주는 처리 공정으로 플랜트의 전체 성능을 좌우한다.
해수담수화분야의 선두주자인 두산중공업은 주요 전처리 자체 설계기술을 보유하고 있으며 2012년 DAF와 DMF 등 전처리의 핵심 기술과 특허를 보유하고 있는 영국의 두산엔퓨어(Doosan Enpure)를 인수했다. DAF(용존공기부상법: Dissolved Air Flotation)는 부유물질(Suspended Solid)에 30~100㎛ 크기의 공기방울을 부착 후 수면 위로 떠오르게 해 부유물질을 제거하는 방법으로 적조, 녹조, 기름 제거에 효과가 탁월하다.
두산중공업은 사우디아라비아, 쿠웨이트, 싱가포르 등 다수의 RO방식 플랜트에 DAF시스템을 적용했으며 이 플랜트들이 생산하는 담수는 하루 약 100만톤으로 350만명이 매일 사용할 수 있는 양이다. DMF(다중여재여과: Dual Media Filter)는 2개층의 여과물질에 바닷물을 통과시켜 부유물질을 제거하는 기술로 압력식과 중력식이 있으며 최근 성능의 안정성과 낮은 운영비로 인해 많이 채택되고 있다.
두산중공업은 해수담수화 관련 풍부한 노하우와 차별화된 기술력을 바탕으로 O&M(운영·관리) 시장에서도 경쟁력을 꾸준히 높이고 있다. 두산중공업은 2018년 두산 워터 운영관리시스템(DWSS: Doosan Water Supervision System)을 구축했다. DWSS는 실시간 모니터링과 디지털 트윈 기술을 기반으로 고객사의 플랜트를 안정적이고 효율적으로 운영이 가능하게 지원해주는 시스템이다.
두산중공업의 관계자는 “시·공간 제약없이 플랜트 운전 상황의 실시간 원격관리가 가능하고 관련 정보의 빅데이터화와 분석을 통해 화학제품 사용량과 막 교체 비용을 최적화 시켜준다”고 말했다.
또한 해수담수화 기술은 날이 갈수록 고도화되고 있으며 관련 특허 출원도 활발하다. 두산중공업은 막 여과 시스템, 전처리 시스템 등 해수담수화 관련 특허를 국내외에 250여건 보유하고 있다.
두산중공업은 1978년 사우디아라비아에 첫 해수담수화 플랜트 건설을 시작으로 중동지역뿐만 아니라 한국, 칠레 등 전 세계에 걸쳐 총 31개의 프로젝트를 통해 하루 약 776만톤의 담수를 생산하고 있다. 이는 대한민국 인구 절반에 해당하는 약 2,600만명이 매일 사용할 수 있는 양이다. 뿐만 아니라 두산중공업은 최근 10년간 전세계 해수담수화 시장점유율 1위를 유지하고 있으며 3대 해수담수화 방식인 RO, MSF, MED 기술과 실적을 모두 보유한 전세계 유일한 기업이다.
