싱가포르는 대표적인 물 부족 국가로 물 자급률은 60% 수준에 불과하다. 풍부한 강수량에도 불구하고, 국토 내에 강과 호수가 많지 않고, 저수공간도 부족해 한 사람당 가용 수자원량은 연간 121㎥로 세계 평균(6천383㎥/년)의 53분의 1 수준에 불과하다.

빗물을 모아 사용할 수 있는 수자원량도 총 물 수요의 20%에 불과, 재이용수(30%)와 해수담수화(10%)로 수요의 일부를 충족하고 있다. 또한, 말레이시아 정부와 장기 물 공급계약(1961∼2061년)을 체결하여 물 수요의 40%(원수 약 95만㎥/일)를 송수관을 통해 수입해서 사용하고 있다.

싱가포르는 물 자급률을 높이기 위해 노력하는 과정에서 물산업이 발전하고 있다. 특히, 하·폐수 재이용, 해수담수화 등 대체 수자원 기술 확보를 위해 노력하고 있다. 2061년까지 재이용수 공급 비중을 30%에서 50%까지 높이고, 해수담수화 처리수를 10%에서 30%로 늘려 완전한 물 자급을 실현할 계획을 갖고 있다.

 

▲ 하루 32만㎥의 식수를 생산할 수 있는 투아스프링 해수담수화 플랜트.

 

‘2013 상하수도 처리기술 연수회 및 선진 수처리 시설 시찰’ 참가자들은 11월 12일 오전 싱가포르 뉴워터 팩토리(NEWater Factory) 물 재이용 시설을 방문한 데 이어, 오후에는 하이플럭스(Hyflux)가 운영관리하고 있는 투아스프링(Tuaspring) 해수담수화 플랜트(주소 : 92 Tuas South Avenue 3 Singapore 637368, Singapore / 전화 : +65 3157 7694)를 견학했다.

투아스프링 해수담수화 플랜트(Direction Tuaspring Des-alination Plant)는 싱가포르 국영 PUB(수자원공사)의 소유로 시설 보안을 위해 출입을 엄격하게 통제했다.

워터저널과 국회환경포럼은 이 해수담수화 플랜트를 견학하기 위해 국회 외교통일위원회-외교부-싱가포르 주재 한국대사관에 요청을 해 어렵사리 시설 견학 허가를 받았지만, 여권번호가 기재된 견학자 명단 제출, 한국 멤브레인 생산기업 관계자 출입 불허, 40명으로 인원 제한 등 견학신청 절차가 까다롭고 제약도 많았다.

비가 내리는 가운데 Timothy Lam 부사장(Vice president)과 한국인 근무자 김은진(金恩珍) 씨 등 하이플럭스(Hyflux) 관계자 5명이 우리 일행을 반갑게 맞아주었다.

Timothy Lam 부사장은 “지난 9월 13일 준공식 이후 해외 단체 견학을 허용한 것은 여러분들이 처음이다”라면서 “시설 보안을 위해 일부 시설만 견학할 수 있도록 한 것을 양해해 달라”고 말했다.

 

▲ 2013년 9월 13일 투아스프링 해수담수화 플랜트 준공식에 싱가포르 리센 룽(Lee Hsien Loong) 총리(오른쪽 두 번째)가참석, 홍보관에 전시된 해수담수화 플랜트 설계도면을 보면서 하이플럭스 관계자와 대화를 나누고 있다. 오른쪽 첫 번째는 하이플럭스사 창업자이자 현 CEO 겸 회장인 올리비아 럼(Olivia Lum). [사진제공 = 하이플럭스사]

2013년 9월 13일에 준공된 투아스프링(Tuaspring) 해수담수화 플랜트는 싱스프링(SingSpring) 해수담수화 플랜트(하루 담수 생산량 13만6천380㎥)에 이어 싱가포르에서 두 번째로 건설된 싱가포르 최대의 해수담수화 플랜트로 하루 70MGD(약 32만㎥)의 식수를 생산할 수 있다.

이 해수담수화 플랜트는 2011년 7월부터 ‘설계, 시공, 소유 및 운영 조건’인 DBOO(Design, Build, Own, and Operate) 모델로 Hyflux에 의해 추진되었으며 담수화 물은 25년간 싱가포르 PUB(수자원공사)에 공급한다.

Timothy Lam 부사장은 특히 “이 담수화 플랜트의 최대 장점은 담수화 시설 안에 가스터빈 발전소를 함께 건립하여 담수화 설비 운전에 필요한 전력을 공급하고 있어 해수담수화 시설의 최대 단점인 전기요금에 대한 부담을 덜었으며, 사용하고 남은 여분의 전기는 전력 그리드망에 판매하고 있다”면서 “리센 룽(Lee Hsien Loong) 싱가포르 총리도 이 해수담수화 시설에 많은 관심을 보여 준공식에도 참석했다”고 말했다.

 

이 해수담수화 플랜트에는 바닷물을 취수하기 위한 2개의 대형 파이프가 바닷가와 50m 정도 연결되어 있다. 이 파이프를 통해 바닷물이 들어오면 큰 입자를 20㎜, 2㎜의 필터 스크린을 통해 걸러내는 과정을 먼저 거친다. 

스크린 기계는 3개가 가동되고 있는데, 2개는 계속 가동되고 있으며, 1개는 대기상태로 운영하고 있다. 이 단계에서 모래 여과(Sand Filter) 대신에 UF 멤브레인을 사용하는 것이 특징이다.

UF 멤브레인은 Hyflux에서 제조·공급하고 있다. UF 멤브레인은 다음 단계의 RO 멤브레인의 수명을 연장시키는 효과가 있으며, 화학약품을 사용하지 않기 때문에 바다에 영향을 주지 않는다.

UF 멤브레인을 통과한 물은 깨끗하나 소금을 제거하지 않았기 때문에 염도는 유지하고 있으며, 염도를 제거하기 위해 역삼투 방법을 사용하고 있다.

싱가포르 정부의 엄격한 수질기준 때문에 High Pressure RO(고압역삼투), Low pressure RO(저압역삼투) 2가지 방식을 사용한다. 고압역삼투 방식은 회수율이 40% 밖에 안 된다.

40%의 물은 음용수로 사용하기 적합하나, 싱가포르에서는 Boron(붕소) 함량이 필요해서 저압역삼투 방식을 거치게 된다. 저압의 경우 9∼10, 고압은 40∼45 정도로 차이가 많이 난다.

UF 멤브레인을 통과하면서 불필요한 물질들은 제거되고 깨끗한 물만 추출된다. 이 때 미네랄(mineral), 불소(fluorine) 등을 첨가하는 작업을 한다. 불소를 넣지 않으면 치아(齒牙)에 안 좋은 영향이 있기 때문에 첨가한다. 소독을 위해 염소를 투입한 후 시민들에게 공급하게 된다. 

  Timothy Lam 부사장은 “말레이시아와의 수자원 협약이 완료되는 오는 2061년까지 수자원 자급자족이 가능하도록 정부에서는 2060년까지 해수담수화 역량을 지금보다 10배로 증가시키는 것을 목표로 세우고 있다”면서 “수자원 자급자족이라는 장기 목표 달성을 위해 싱가포르 물 수요의 10%를 담당하는 해수담수화 비중을 2060년까지 최소 30%로 증대할 계획”이라고 밝혔다.

 

▲ 투아스프링 해수담수화 플랜트 홍보관에서 견학자와 하이플러스 관계자와의 기념촬영 모습. 하이플럭스사는 시설 보안을 위해 출입을 엄격하게 통제해 참석자 70명중 40명만견학을 할 수 있었다.

싱가포르 첫 번째 해수담수화 시설인 싱스프링(SingSpring) 플랜트와 두 번째인 투아스프링(Tuaspring) 해수담수화 플랜트를 운영관리하고 있는 하이플럭스(CEO겸 회장 올리비아 럼(Olivia Lum)·www.hyflux.com)는 멤브레인 기술력을 바탕으로 전 세계 400개 지역에서 약 1천 개의 ‘물 프로젝트’를 수행하며, 글로벌 기업으로 도약한 물 전문기업이다.

2000년대 이후 매출이 급성장하며 글로벌 선도 기업으로 부상 중이다. 1989년 자본금 약 2만 달러와 종업원 3명으로 창업해 2001∼2011년 매출 25배, 시가총액 6배가 증가하는 성과를 올려 글로벌 멤브레인 수처리 기업 중 6위, 해수담수화 기업 중 8위 수준으로 세계 물 시장에서 입지를 확고히 하고 있다.

Hyflux는 멤브레인 기술을 자체 개발해 1999년부터 양산, 현재 아시아 물기업으로는 유일하게 역삼투(RO, Reverse Osmosis) 멤브레인 기술을 보유하고 있으며, 기술력을 바탕으로 산업용 수처리, 재이용 수처리, 해수담수화 등 기술 집약적 고부가 사업에서 두각을 나타내고 있다.

Hyflux는 지난 2003년 싱가포르 조달청이 발주한 Seletar NEWater 플랜트를 수주했다. 이 프로젝트는 하루 폐수처리 용량이 2만4천㎥ 규모로, Hyflux가 수행한 첫 번째 대형 사업이다. 또한, Hyflux에서 특허를 보유한 크리스털 한외여과막이 대규모로 사용된 첫 번째 플랜트이기도 하다.

같은 해에 싱가포르 최초이자 최대의 해수담수화 시설인 싱스프링(SingSpring) 플랜트를 20년간의 운영조건으로 수주했다. 이 담수화 플랜트의 하루 처리용량은 싱가포르에서 하루 필요로 하는 물의 10%에 가까운 30MGD(13만6천380㎥)에 달한다.

특히, 2013년 9월에는 투아스프링(Tuaspring) 해수담수화 플랜트를 준공하여 위탁운영하고 있다. 현재 가동되고 있는 해수담수화 플랜트 중 가장 낮은 단가로 물을 생산하고 있다.

 

▲ 투아스프링 해수담수화 플랜트 조감도

Hyflux는 물 부족을 겪고 있는 신흥국을 집중 공략해 글로벌 입지도 확보했다. 인구 대비 수자원량이 절대적으로 부족하고, 경제 성장으로 물 수요가 크게 증가할 것으로 예상되는 중국, 인도, MENA(북아프리카) 등을 위주로 진출을 모색하고 있다. 국가별 매출 비중을 살펴보면, 중국 29%, MENA 24%, 싱가포르·인도 등 47% 수준이다.

Hyflux는 사업 초창기인 1994년에 일찌감치 중국 시장에 진출, 산업용 수처리 분야에서 실적을 쌓은 후 공공 수처리 분야로 확장했다. 중국 내 26개 지역 500개 공장의 수처리 시설의 시공 및 운영 실적을 쌓은 후, 2004년 톈진의 중국 최대 해수담수화 시설(하루 10만㎥ 규모) 수주에 성공했다. 중국 진출 전략의 일환으로 중국 출신을 적극 채용, 중국 문화에 친화적인 조직을 구성했다.

또한, 인도와 MENA 지역에서의 대형 수주를 통해 제2의 도약에 성공했다. 2008년 세계 최대 멤브레인 해수담수화 시설인 알제리 마그타(Magtaa) 플랜트(하루 처리량 50만㎥, 급수인구 500만 명) 수주에 성공했으며, 2012년 인도 내 아시아 최대 해수담수화 프로젝트(하수 처리량 34만㎥) 수주에도 성공했다.

 

▲ 조길영 국회환경포럼 사무총장이 하이플럭스 Timothy Lam 부사장(왼쪽)에게 감사의 뜻으로 한국전통민속공예품을 전달하고 있다.

▲ 투아스프링 해수담수화 시설은 UF+RO 멤브레인 공정으로, 고압·저압 역삼투압 방식을 함께 적용하고 있다.

 

▲ 하이플럭스는 멤브레인 기술력을 바탕으로 전 세계 400개 지역에서 약 1천 개의‘물 프로젝트’를 수행하며, 글로벌 기업으로 도약한 물 전문기업이다. 사진은 하이플럭스가 2004년에 수주한 톈진의 중국 최대 해수담수화 시설. [사진제공 = 하이플럭스사]

[『워터저널』 2014.1월호에 게재]

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