오는 2013년 1조 이상 플랜트수출 기대
전략적 기술 실용화 해외시장 개척 선도
세계적 물 부족 문제 해결...인도적 공헌
범 세계적 물 부족 문제로 인해 생존 위기를 겪고 있는 국가와 국민들에게 인도적 공헌을 비전으로 삼고 있는 이 사업단은 총 1,500억원을 투입, 통합적이고 전략적인 기술을 개발해 해외시장 개척 및 상용화를 통한 가치 창출 등에 전력하고 있다.
이를 위해 사업단은 미래형 해수담수화 플랜트 기반기술(1핵심), 건설소재의 국산화 및 현장적용 기술(2핵심), 대용량 해수담수화플랜트설계 및 건설기술(3핵심), 해수담수화플랜트고효율 운영 및 유지관리 기술(4핵심) 등 총 4개 핵심과제를 수행하고 있다.
이와 관련 1핵심과제는 해수담수화 기반 및 지원체계 개발, 해수 수질 맞춤형 최적 전처리 공정개발, 용도별 생산수의 후처리 기술 및 농축수 위해성 평가기술, 차세대 RO막 분석 및 막공정 진단 기술 등 세부과제로 구성됐다.
또한 핵심부품의 국산화 및 세계적 경쟁력 갖춘 제품 개발과 실용화를 목표로 하고 있는 2핵심과제는 ▲해수담수화 플랜트 국산화 지원을 위한 공정최적화 기술개발 ▲폴리아미드계 고기능성 해수담수화플랜트건설용 국산 막 제조 및 모듈개발 ▲고내구성 차세대 해수담수화플랜트 건설용 국산 막 제조 및 모듈개발 ▲해수담수화플랜트 건설용 저에너지/고효율성 대용량 국산펌프 및 에너지회수터빈 개발 등으로 이뤄졌다.
3핵심과제는 대용량 해수담수화 플랜트시스템 설계 및 시공기술 개발, 테스트베드 국산소재 현장적용성 평가기술개발로, 대규모 플랜트수출 경쟁력을 갖추기 위한 기술적 기반 마련을 목표로 하는 4핵심과제는 플랜트 운전 및 유지관리 최적화기술, 플랜트 진단 및 관리시스템 기술 등으로 각각 구성됐다.
1,2,3 핵심과제는 총 50여개 기관에서 수행중에 있으며, 4핵심은 구성 예정 중에 있다.
이와 함께 사업단은 핵심 및 세부과제의 기술적 검증, 해수담수화플랜트 후보지 수질 데이터베이스 구축, 테스트베드의 기술적 평가 및 관리 등을 비전으로 하고 있는 총괄과제도 수행하고 있다.
총괄과제는 해수담수화 핵심기술의 평가와 테스트베드 관리를 위해 초정밀 해수 수질분석기술 확립과 해수담수화플랜트 후보지 분석에 활용해 해수수질 DB 구축을 목표로 추진하고 있다.
이를 달성하기 위해 사업단은 초정밀 해수 수질분석기술 개발, 테스트베드건설지 선정 근거를 위한 해수 분석, 해수담수화요소기술의 평가기술 개발, 테스트베드에 적용될 핵심요소기술의 선정을 통한 1,2,3,4 핵심과제의 통합관리, 국내외 해수담수화플랜트 건설 후보지역 해수의 수질 DB구축 등 세부 목표를 추진하고 있다.
이 같은 총괄과제가 목표한 대로 달성될 경우 ▲평가의 공정성 확보 및 연구개발 기간 단축을 통한 사업비 절감 ▲기술 및 플랜트 수출, 국내 담수화 시장 보호 ▲공인기관 평가 분석 비용 절감 ▲고용창출 효과 ▲해수 수질 데이터베이스 구축에 따른 다수 이용자의 다각적 이용 등 경제적 효과가 기대되고 있다.
또한 물루부적 개도국에 대한 인도적 지원을 통한 국가 위상 제고, 기업주도 R&D사업의 효율성 제고 등 사회/문화적 효과도 예상되고 있다.
뿐만 아니라 해수 초고도 분석기술 및 위해성 평가기술의 정수, 하수 분야로 응용분야 확대, 핵심소재 평가기법의 응용 확대 등 기술적 효과도 발생할 것으로 기대되고 있다.
김인수 단장은 "국제경쟁력을 갖는 대용량 역삼투식 해수담수화플랜트설계 및 건설 기술을 개발함과 동시에 고효율 운영 유지 관리 기술 개발과 해외진출 기반을 확보하는 것이 이 연구사업의 궁극적 목표"라고 말했다.
이어 김 단장은 "이를 달성하기 위해 Large Scale, Low Energy, Low Fouling의 3L을 핵심 기술 목표로 설정하고 있다"면서 "2013년에 1조원 이상의 플랜트 수출과 7% 이상의 시장 점유에 기여하는 것으로 기대하고 있다"고 강조했다.
■인터뷰/해수담수화플랜트사업단 김인수 단장
"건설교통 R&D 혁신 주도 미래가치 제고 역량 결집"
역삼투압 모듈 등 플랜트 핵심 기술 개발 완료
"해수담수화 기술력 제고가 세계시장 확대 지름길"
▲해수담수화플랜트 연구사업은 전 세계적으로 물 부족이 심각한 현 시점에서 그 필요성이 부각되기 시작해 2006년에 새롭게 수립한 건설교통 R&D혁신 로드맵의 미래가치 창출이 가능한 10대과제(VC-10)중의 하나로 선정돼 같은해 12월에 발족하게 됐습니다.
사업단은 통합적이고 전략적인 기술을 개발함으로써 해외시장을 개척하여 상용화를 통한 가치창출이 가능한 대표적인 R&D사업이기에 정부와 민간의 집중적인 지원과 투자아래 총 1,529억(정부823억, 민간706억)의 연구비로 운영되고 있습니다.
현재 사업단은 총괄기관인 광주과학기술원을 비롯해 국민대, 고려대와 같은 학계, 두산중공업, 웅진케미칼, 효성에바라와 같은 산업계까지 각계의 전문가들이 참여해 체계적으로 연구과제를 수행하고 있습니다.
-사업단이 추진하고 있는 주요 업무는 무엇인지요.
▲사업단은 크게 총 4개의 핵심과제로 구성돼 있으며 각 핵심과제는 여러 가지 세부과제로 세분화 돼 있습니다.
1핵심과제는 국민대학교에서 수행 중이며,‘미래형 해수담수화플랜트기반기술개발’을 목표로 해수담수화플랜트의 성공적인 개발을 위해 핵심요소기술 개발과 이를 활용할 수 있는 제도 및 정책등의 기반 마련에 관한 연구를 진행 중에 있습니다.
2핵심과제는 광주과학기술원에서 수행 중이며,‘건설소재의 국산화 및 현장적용 기술’을 목표로 현재 소규모의 공정 파일럿 플랜트 시스템(2.5 및 50톤/일)을 제작했고, 유입조건 및 운전조건의 조작을 통한 데이터베이스 구축으로 동적모사기의 검정과 보정에 활용하고 있습니다.
이를 바탕으로 향후 2012년에 건설될 실증플랜트에 구성물 중 해수담수화 국산부품들을 개발해내는 핵심적인 연구과제를 수행 중에 있습니다.
다음으로 3핵심은 이미 플랜트 건설, 시공으로 세계에서 상위 레벨에 있는 두산중공업이 ‘대용량 해수담수화 실증 플랜트 설계 및 건설 기술개발’을 목표로 연구과제를 수행 중에 있습니다.
두산중공업은 우리나라의 지역적 특성에 맞춰 전력 소모를 최소화 하는 동시에 시스템 대용량화를 통해 건설비 및 운영비를 절감할 수 있는 실증 플랜트를 설계하고 있습니다.
마지막으로 4핵심 과제는 '플랜트의 고효율 운영 및 운전관리 기술을 확보하고 최적의 진단시스템을 구축’하는 것을 목표로 하고 있습니다.
이와 같이 각 핵심별로 각각의 전문분야로 나눠 연구과제를 수행중에 있습니다.
이외에 사업단장이 직접 수행중인 총괄과제는 초정밀 해수 수질 분석 기술을 이용한 해수담수화 핵심기술의 평가지원 및 테스트베드라는 과제를 수행 중에 있으며 4개의 핵심과제와 총괄과제가 원활하게 수행될 수 있도록 총괄기관(광주과학기술원)은 상위기관(국토부, 한국건설교통기술평가원) 업무지원을 포함한 사업단 전체적인 운영을 하고 있습니다.
-국내 해수담수화플랜트 기술력 수준은.
▲사업단의 3핵심 과제를 수행중인 두산중공업은 최근 몇 년간 플랜트를 설계하고 시공하는 것을 전문으로 하는 EPC회사 중에서는 전 세계적으로 그 실력을 인정받고 있습니다.
하지만 플랜트 설비에 필요한 해수담수화 관련 장비들은 여전히 해외기업의 제품을 사용하고 있는 것이 현실입니다.
해수담수화용 베셀, 펌프 등을 제조하는 국내기업이 존재하기는 하지만 플랜트의 대형화와 사용 에너지 절감을 위해서는 더욱 깊이 있는 연구가 필요한 시점입니다.
이에 사업단은 R&D 국책 연구사업단으로서 이러한 국내해수담수화 기술을 향상 시키기 위한 연구를 진행 중이며, 현재 플랜트를 구성하는 핵심기술인 펌프, 전처리 시스템, 역삼투압 모듈등이 세계수준 또는 그 이상으로 개발 완료 단계에 있습니다.
-해수담수화플랜트 산업을 전망해 본다면
▲기후변화로 인한 가뭄과 홍수의 빈도가 눈에 띄게 증가하고 있는 현시점에서 수자원의 부족문제는 갈수록 심화돼 가고 있습니다.
이는 국내 뿐만 아니라 국경을 넘어 전세계적인 관심이 집중되고 있는 문제이기도 합니다. 이로 인해 실제로 중동과 미국, 호주등과 같이 고질적인 수자원 부족현상을 겪고 있는 여러 국가들은 해수를 담수화해 생활에 이용하고 있습니다.
해수담수화 기술 개발은 산업적 가치뿐만 아니라, 미래 생존과도 직결되는 문제입니다.
전세계적으로 해수담수화플랜트의 규모는 1965년부터 지속적으로 성장해 하루 4,000만톤 이상의 담수가 생산되고 있습니다.
전문가들은 향후 2015년에는 지역별로 70~180%까지의 성장이 예상된다고 말하고 있습니다.
해수담수화플랜트의 설계 및 건설과 함께 플랜트 운영 유지 관리 시장도 이와 같은 규모의 속도로 성장하고 있는 만큼 해수담수화플랜트산업은 매우 유망한 사업이므로 빠른 속도로 그 시장규모 역시 커질 것으로 전망되고 있습니다.
-향후 사업단의 계획은.
▲현재 사업단은 총 3단계의 연구과정 중 그 마지막 단계인 3단계에 진입했습니다.
3단계의 목표는 테스트베드 완공 및 플랜트 유지관리 기술을 확보하는 것으로 이를 위해 대용량테스트베드를 건설, 시공에 앞서 1,000톤급 파일럿플랜트를 부산에 설치 연구할 예정입니다.
1,000톤 파일럿플랜트를 통해 지금까지의 연구결과에 대한 성능테스트를 거친 후 2012년 부산시 기장군에 건설 예정인 테스트베드에 적용할 것입니다.
현재 사업단 제1의 목표는 테스트베드가 완공되면 부산시 하루 수돗물 생산량의 4 %정도인 4만5,000톤의 초청정 음용수를 생산하는 것이며, 더 나아가 2013년부터 1조원 이상의 플랜트 수출과 7% 이상의 시장 점유율을 목표로 하고 있습니다.
