앤서니 베넷(Anthony Bennett)이 IDA(국제담수화협회) 정례회의에서 압둘라 알 알사이크(Abdullah Al-Alshaikh) IDA 의장(사우디아라비아 SWCC 개발계획부 차관), 레온 애워부치(Leon Awerbuch) IDA 담수화 및 물재이용 분야 아카데미 스쿨 학장(IDA 전 의장), 고라도 소마리바(Corrado Sommariva) IDA 전 의장과의 대담을 통해 얻은 담수화 및 물재이용 기술에 대한 기술혁신의 전반적인 내용을 『Filtration ＋ Separation』 저널 7∼8월호에서 발췌해 정리했다. 그 내용을 번역했다.   [자료제공 및 번역 = 김덕연 본지 편집위원]

국제담수화협회인 IDA(International Desalination Association)의 제27차 회의를 통해 얻어진 정보에 의하면 담수화는 매년 연평균 성장률 7.4%로 크게 성장하고 있다. 담수화 분야는 그동안 지속적으로 공정 효율이 개선되었으며 투자비용의 감소가 이루어졌다. 특히 해수역삼투(SWRO, seawater reverse osmosis) 담수화에서의 에너지 소모량은 지난 20년간 50% 이상 절감됐다.

현재 담수화에서 멤브레인 분리방식 및 증발방식을 이용한 도시 및 산업용 폐수 재이용 프로젝트는 글로벌 성장의 한 축을 담당하고 있으며 전 세계 여러 지역에서 적용되고 있다. 이러한 물재이용, 담수화 및 물보존 노력을 모두 포함한 통합 물관리 정책은 물공급 자원의 최적화를 지원한다.

담수화 및 물재이용 관련 개발은 IDA(국제담수화협회)에 의해 지원·관리되고 있다. 42년 전에 설립된 IDA는 UN 산하의 NGO 집단으로 2천600여 명의 핵심회원 외에도 산하 지부에 또 다른 4천여 명의 공공 및 개인집단 회원으로 구성되어 있다. IDA는 △글로벌 이벤트(세계총회 및 기술 컨퍼런스) 개최 △연구개발 지원 △교육훈련 지원 △정보 보급 등의 서비스를 제공한다.

최근 담수화의 성장 요인은 △글로벌 인구증가 △도시화 진행 △개발도상국에서 중산층 생활의 확대 △지하수자원의 양적 감소 △수자원 오염화 증가 등에 기인하고 있다고 IDA는 분석했다. 청정한 수자원 공급량이 풍부해지면 삶의 질 또한 크게 향상된다는 인식이 확산되고 있는 현 상황에서 담수화 기술은 폐수처리 및 물재이용에 적합한 수단이라는 점 외에도 안정적으로 먹는 물을 제공하는 지속유지 공급원으로서의 위치를 갖게 됐다.

시장분석기관인 블루필드(Bluefield Research) 보고서에 의하면 미국은 연간 4조2천억㎥의 물을 재이용해 물량으로는 글로벌 물재이용 시장 중 가장 큰 시장을 형성하고 있다. 그러나 이는 전체 유입 폐수의 3%에 그치는 수준으로 싱가포르 NEWater(뉴워터)에 의한 재이용률 보다 훨씬 낮은 수치이다. 싱가포르 NEWater 플랜트 4곳의 재이용률은 현재 물수요량의 30%를 약간 웃도는 수준이며, 오는 2060년에는 전체 물수요량의 55% 이상으로 올리는 계획을 추진하고 있다.

이스라엘은 도시하수의 80%를 재이용하는 등 물재이용 비율에서 세계를 주도하고 있다. 수도 텔아비브에서는 도시하수의 100%가 재이용 처리되어 농업용 및 농수관개용, 공공수도 공급망 등의 송수로 재이용되고 있다.

블루필드 연구보고서는 특히, 걸프지역 내 GCC(Gulf Coo-peration Council) 국가들이 향후 5년간(2015∼2020년) 지역 폐수처리에 224억 달러 투자를 진행하는 것을 재이용 활성화의 실질적 모멘텀(momentum)으로 보고 있다. 이로써 폐수처리 인프라가 취약한 지역의 가교 역할을 할 뿐만 아니라 담수화 설비를 더욱 보완하는 새로운 확실한 기회를 갖게 될 것으로 예상된다.

미국 플로리다주에서는 폐수 재이용 물량이 2000년 이후로 52% 증가되어 2014년 기준 660만㎥/일 용량을 보유하게 됐다. 이를 통해 60억 달러 이상의 플랜트 설비 투자가 이루어져 지역 내 물문제에 직면하고 있던 물 관련 당국 및 공급사에게 해결책을 제공할 수 있게 됐다.

담수화 용량별 처리 분야에서 도시 하·폐수는 전체 글로벌 시장의 60%를 차지하고 있으나 현재 고도 수처리 기술 개발이 신속하게 산업용 분야에도 적용되고 있는 추세이다. 또 물이 부족한 지역이나 환경규제가 심한 광산 및 에너지 분야에서도 이러한 물재이용 추진의 변화가 일어나고 있다.

일반 산업체는 전체 용량의 28%를 차지하며, 발전용 6%, 농업관개용 2%, 관광지역용 2%, 군사용 1%를 점유하고 있다. 특히 산업계 분야에서의 사용용도별 현황을 [표 1]에 나타냈으며, 담수화 설비에 적용되는 원수의 형태별 분포를 [그림 1]에 표시했다. 표시된 바와 같이 바닷물 원수사용은 59%이며, 해수와 담수가 혼합되어 있는 곳의 물로 민물보다는 염분이 높고 해수보다는 염분이 적은 물인 기수(brackish) 사용은 22% 수준이다.

GWI(Global Water Intelligence)와 IDA 제공 자료에 의하면 1980년 전 세계 담수화 설비 설치 규모는 하루 500만㎥이었으나 2013년에는 8천만㎥/일 규모로 크게 증가했다. 2014년 기준 담수화 기계장치에 대한 시장 규모는 120억 달러에 이르렀으며 2019년에는 210억 달러로 증가할 전망이다.

특히 신규 담수화 시스템의 성장을 고려하면 이러한 증가세는 더욱 뚜렷하다. 1980년 100만㎥/일 규모의 신규 시스템이 건설되었으나 2013년에는 620만㎥/일 규모로 늘어났으며, 2019년에는 1천100만㎥/일 수준으로 신규 시스템이 건설될 것으로 예상된다. 전체 설치된 담수화 설비용량을 기준으로 가장 큰 시장은 사우디아라비아, 미국, UAE(아랍에미리트), 스페인, 중국, 쿠웨이트, 호주, 알제리, 이스라엘, 쿠웨이트 순이다. 플랜트 규모의 순위는 [표 2]와 같다. 가장 큰 규모로 운영 중인 플랜트는 사우디아라비아 Ras Al-Khair 플랜트로 103만5천㎥/일 규모다.

미국에서 현재 운영 및 건설 중인 담수화 플랜트의 총 용량은 2천800여 개 플랜트를 모두 합쳐 1천110만㎥/일 규모로 주로 바닷물이 아닌 기수(brackish)를 원수로 사용하고 있다. 캘리포니아 지역에서는 441개 플랜트에서 하루 170만㎥ 규모를 생산하고 있으며, 미국 내 가장 큰 담수화 플랜트는 18만9천250㎥/일 규모의 캘리포니아 칼스배드(Carlsbad) 플랜트와 15만1천400㎥/일 규모의 플로리다 보카러톤(Boca Raton) 플랜트이다.

증발장치를 사용한 열(thermal) 방식의 담수화 플랜트 기술은 아라비아 걸프지역에서 광범위하게 적용되어 왔다. 이 기술은 기존의 이용가능한 에너지 공급원을 사용할 수 있다는 장점을 갖고 있으며 에너지·물 복합공정에 의한 시너지 효과를 얻기 위해 발전설비 건설과 함께 통합 추진되고 있다.

열방식에 의한 담수화 기술개발은 특히 걸프만 국가에서 새로운 플랜트 설치로 이어지고 있다. 열방식의 기술은 바닷물을 사용하는 담수화에 주로 적용되나 최근 음식료, 제약 분야에서 처리 및 폐수의 탈수공정 등에도 사용된다. 열방식에 의한 담수화 플랜트의 투자비용 및 운전비용은 현장의 상황에 따라 달라진다.

이 기술은 비교적 많은 에너지를 필요로 하므로 플랜트 설치지역은 에너지 비용이 저렴한 지역 혹은 발전·담수화 플랜트의 복합공정으로 설계되는 지역이 선택된다. 따라서 열방식의 담수화 플랜트 대부분은 걸프만 국가에 위치하고 있으며 전기와 담수를 모두 생산하는 통합플랜트로 건설되어 왔다.

19세기 말 담수화 기술의 가장 핵심적인 기술개발은 다중효용방식(MED, multi-effect distillation) 공정의 개발이다. 1차 효용증발기에서 튜브에 흐르는 고온의 원수는 스팀에 의해 가열되어 일부가 증발된다. 개별 효용증발기에서 발생되는 수증기는 다음 단의 효용증발기로 이동되며 이때의 열원은 또 다른 증발기용도로 공급된다.

이곳에서 수증기의 냉각 응축이 일어나며 잠열을 내보내 농축수의 일부를 증발시킨다. 이러한 증발·응축(evaporation plus condensation) 과정이 효용증발기 간에 반복해서 일어나는 것을 다중효용방식(multiple effect)이라고 한다. 각각의 효용증발기는 연속적으로 낮은 압력과 낮은 온도에서 운전된다.

1960년대 중반에는 다단플래쉬방식(MSF, multi-stage flash distillation) 기술이 일반화됐다. MSF 기술은 순환 유입된 스팀과 혼합된 바닷물에 압력을 가해 최대 농축수온도(TBT, Top Brine Temperature)까지 가열한다. 가열된 농축수가 물의 포화수증기 압력 이하로 유지되는 스테이지 상에 흐르면 물의 일부는 스팀으로 플래쉬 증발되는데 이러한 수증기는 분진제거기를 거쳐 열교환용 튜브의 외부표면에 응축된다.

응축된 물은 최종 생산수로 일정한 트레이(tray)에 모아지고, 플래쉬 증발되지 않은 염분수는 다음 단계로 이동된 후 낮은 온도조건에서 다시 수증기로 플래쉬 증발되어 재차 생산수로 변하게 된다. 이러한 플래쉬 증발·냉각(flashing-cooling process) 과정이 스테이지별로 반복해 일어나며 냉각된 염분수 및 증류된 생산수는 블로우다운 염분수(blow-down brine) 및 최종 생산수로 배출된다.

RO 기술을 사용하는 멤브레인 담수화 공정은 1960년대에 도입됐다. 기수를 원수로 사용하는 플랜트 적용이 우선적으로 이루어진 후, 1990년대에 대규모 상업용을 적용하며 바닷물 사용이 일반화됐다. 멤브레인 담수화 기술 적용은 비용감소 및 시스템의 설계가 효과적으로 추진됨에 따라 증가했으며, SWRO 기술은 현재 대규모 담수화 시장의 주력으로 사용되고 있다.

RO 공정에서는 유입수 쪽에 삼투압 이상의 높은 압력이 가해지는 경우 멤브레인을 통해 RO 처리수(permeate water)라고 하는 생산수를 얻을 수 있다. 자연현상의 삼투압 흐름과 반대의 흐름으로 생산수가 발생되며 염분이온 물질은 농축수(concentrate water)로 최종 폐수 상태로 배출된다.

담수화 기술 초기에는 SWRO(해수역삼투, seawater reverse osmosis) 플랜트의 운전 에너지 공급을 위해 용적식 펌프와 원심형 펌프가 100% 사용되었으나 에너지 회수기술 개발로 에너지 효율의 개선이 이루어졌다. RO 장치의 농축수 측 에너지를 회수함으로써 바닷물 담수화에 필요한 삼투압 이상으로 승압에 필요한 에너지의 25∼30%를 대체 사용할 수 있게 되어 담수화 플랜트의 전체 에너지 사용량을 크게 줄일 수 있다.

또한 불순물 제거능력 및 생산물량의 증가 등 멤브레인 자체 성능개선은 공정의 개선으로 이어졌다. 예를 들어 1978년 RO 멤브레인 염분 제거율은 98.6%, 전체 회수율은 30% 수준이었으나 2014년에 들어서는 염분 제거율이 99.8%, 회수율은 50% 이상으로 개선됐다. 한편 펌프 및 에너지 회수기술의 개선으로 에너지 사용량은 낮아져 1978년 생산물량을 기준으로 에너지 사용량이 9㎾h/㎥였으나 2014년에는 3.5㎾h/㎥ 수준으로 절감이 이루어졌다.

미국 캘리포니아 남부지역에 올해 시운전 실시가 계획되어 있는 칼스배드(Carlsbad) 담수화 플랜트의 물 생산비용은 1㎥당 1.5∼1.67달러로 추정된다. 담수화된 물을 송수하기 위한 관로 건설비용을 포함하면 물 생산비용은 1㎥당 1.63∼1.83달러 수준이 된다. SWRO 시스템의 건설비용은 총 플랜트 공사비용의 70% 정도이며 나머지는 토목 건축, 인프라 비용 및 기타 담수화 기술과 관련이 되지 않는 항목의 비용으로 구성된다.

전 세계 대부분의 도시들은 물공급 체계를 보존하고 한편으로는 이를 확대하는 방안으로 폐수 재이용 프로젝트를 추진하고 있다. 재이용 플랜트는 기존의 2차 도시처리를 거친 생산수를 원수로 하여 멤브레인 기술을 포함한 다양한 처리공정을 거쳐 재활용 가능한 물을 생산한다. 이렇게 생산된 재이용수는 농업관개용으로 쓰이거나 산업체에 공급되고, 직접 혹은 간접방식의 음용수 공급용으로 사용된다.

도시에서 재이용 플랜트의 물 생산비용은 1㎥당 1.5∼1.8달러 사이로 이 비용은 2차 처리 생산수 내의 용존 고형물질이 적은 관계로 SWRO 설치비용보다 일반적으로 적은 편이다. 세계적으로 대도시 및 대규모 산업단지에서는 물보존, 누수 방지, 폐수의 재이용 및 담수화(기수 혹은 해수이용) 등을 포함한 통합적인 물관리 정책을 채택·실시하고 있다.

증발법 담수기술 중 올해 1월 발표된 사우디아라비아 쇼아이바(Shuaibah) 2 플랜트의 확장 프로젝트는 전 세계에서 가장 큰 MED 플랜트이다. TVC(thermal vapor compression) 기술을 사용해 16바(bar) 압력에서 운전되는 MED effects 10기로 구성된 하나의 트레인에서 2천326kJ 에너지(1kJ는 물 1L를 10㎝ 올리는 에너지)로 14.6㎏의 증류수를 얻을 수 있다. 즉, 증류수 1㎏ 당 159.3kJ의 에너지 요구량을 갖는 높은 성능으로 하루 9만1천200㎥를 생산하는 플랜트이다.

IDA의 담수화 및 물재이용 분야 아카데미 스쿨 학장인 레온 애워부치(Leon Awerbuch)는 현재 및 향후의 기술혁신 상황을 다음과 같이 설명한다. 쇼아이바 프로젝트는 기존 5MIGD(Million Imperial Gallons per Day)에서 20MIGD로 단기간에 용량이 급격히 증가된 놀라운 MED 기술 개발 사례이며, Ras Al-Khair 플랜트의 RO 장치와 연계하여 설치된 최대 규모의 MSF 장치와 동일한 용량이다.

이는 MED 기술이 증발식 담수화 기술에 전면 진출한 인상적인 신호이다. MED 공정개선에 많은 노력을 하고 있으며 일례로 나노기술과 접목한 하이브리드 기술을 꼽을 수 있다. 나노기술은 일부 이온물질을 배제하는 기능을 갖는 멤브레인을 사용하는 기술로 황산염, 칼슘, 마그네슘 및 바륨을 98∼99% 정도 제거하는 연수화 기능을 갖는 멤브레인이 주로 적용된다.

따라서 기존 증발공정 효율을 개선하는 데에도 적용될 수 있다. 한편 담수화 플랜트에서 발생한 염분배출수는 나노여과(NF, nanofiltration) 기술을 사용해 연수화할 수 있다. 즉 RO, MSF, MED 공정으로부터 발생하는 농축된 배출수를 연수화 처리해 시스템의 회수율을 증가시킬 수 있다.

현재 정삼투(FO, forward osmosis) 기술 및 막 증발법(MD, membrane distillation) 기술 등 담수화에 적용 가능한 새로운 기술이 개발되어 있다. 또한 강철보다 더 견고한 탄소이온층으로 구성된 독특한 특성을 가진 매우 매력적인 소재인 그래핀 기술이 시장에 나와 있다. 메사추세츠 기술연구소 소속의 데이비드 코헨-타누기(David Cohen-Tanugi) 박사는 “그래핀 기술은 독특한 물리적·기계적 특성을 갖는 탄소이온층으로 구성된 소재로 그래핀이 나노구조의 기공구조를 갖게 되면 물은 기공을 통과하나 염분이온물질은 통과가 억제된다”고 설명한다. 이처럼 그래핀은 보편적인 폴리머 멤브레인보다 103배 높은 물 투과력을 갖는 RO 멤브레인의 기능을 수행할 수 있으며, 이는 나노구조의 기공 크기가 0.6∼0.8㎚인 경우에 해당한다.

그래핀은 RO 압력에 충분히 견딜 수 있는 구조인 적절한 기공구조의 기저물질로 구성된다. 이러한 나노 기공의 그래핀 멤브레인은 에너지 사용량을 절감하거나 RO 담수화의 투자비용을 줄일 수 있다. 회수율이 50%인 분리기술의 이론적인 에너지 사용 수치로는 1㎥당 1.5㎾h의 에너지를 사용하는데, 이는 일반 담수화 기술의 에너지 사용량 3.0㎾h와 비교되는 수치이다. 이처럼 그래핀 기술은 에너지 절감 및 생산량 증대를 보증할 수 있으나 상업화하기에는 다양한 연구가 선행되는 등 많은 시간이 필요하다.

AWT(Advanced Water Technology)사와 아벤고아(Abengoa)사는 사우디아라비아에 태양열 에너지를 이용한 세계 최초의 최대 규모 담수화 플랜트를 건설하는 사업에 공동 참여하고 있다. 북동부의 알 카프지(Al Khafji) 지역에서 6만㎥/일의 용량을 생산하는 규모의 이 프로젝트는 탄소제로(zero) 플랜트를 건설하고 낮 동안 태양열을 이용해 여분 에너지를 생산하는 동시에 그리드(grid) 충전 후 밤 시간에 전기를 빼내어 사용하는 시스템을 구축하는 것을 목표로 한다.

이 프로젝트는 태양전지(solar PV)를 이용한 플랜트로 담수화 공정에 필요한 에너지를 공급해 결과적으로 운전비용을 줄이는 효과를 갖는다. 또한 에너지 사용을 최적화하고 고염분 농도 및 FOG(Fats, Oils and Greases) 물질이 함유된 원수의 전처리공정을 최적화하는 고도의 컨트롤 시스템을 구축하는 것이 포함되어 있다.

IDA 의장 겸 AWT사 대표이자 사우디아라비아 SWCC(담수공사) 개발계획부 차관인 압둘라 알 알사이크(Abdullah Al-Alshaikh)는 프로젝트에 대해 다음과 같이 설명한다. 일부의 내용은 부수적으로 Awerbuch가 보충 설명한다.

사우디 프로젝트는 이미 세계에서 가장 큰 규모이나 2단계 추진은 홍해(red sea)의 바닷물을 사용해 이보다 더 큰 용량인 30만㎥/일 규모로 추진할 예정이다. 1차 추진은 초기에 3만㎥/일 규모로 제안되었으나 프로젝트 진행과정에서 2배 규모로 결정됐다. 처리 시스템 회수율을 40∼45% 수준으로 얻기 위해 높은 배제율을 갖는 RO 멤브레인이 사용되었으며 전처리 장치로는 DAF가 채택됐다.

추진과정에서의 난관은 얕은 지역의 바닷물을 원수로 사용하므로 특수한 바닷물 채수장치 설계가 필요하다는 점으로 사우디아라비아 내에서 자체 제작되는 PV가 사용될 예정이다. 이 프로젝트는 가격경쟁력을 갖고 있음에도 지금껏 이처럼 큰 규모로 적용된 사례가 없기 때문에 프로젝트가 성공적으로 진행되면 향후 태양열 증발 기술을 사용하는 기회가 많아질 것으로 보인다.

또한 마스다르(Masdar)과학기술연구소는 현재 담수화 실증 플랜트를 추진하는 스페인 아벤고아, 데그레몽, 시뎀·베올리아, 미국 트레비 시스템 등 4곳의 공급사와 기술협조 관계를 유지하고 있으며 이들과 다양한 담수화 기술개발을 이끌어 가고 있다. 기술개발에는 열에너지를 사용한  FO 기술과 기존 폴리머 기술의 융합공정 개발이 포함되어 있다.

이 프로젝트는 재생에너지로 충분히 운전이 가능하도록 에너지 효율적인 해수담수화 기술을 개발해 실증검사를 실시하기 위한 것으로 실증 플랜트는 아부다비 북쪽의 간툿(Ghantoot) 지역에 위치하고 있다. 프로젝트 진행 기간동안 이곳 플랜트에서 1천500㎥/일 용량의 음용수가 생산되어 아부다비 물공급 인프라 라인에 공급될 예정이다.

지금껏 재생에너지에 대한 수많은 연구 개발이 진행돼 왔다. ACWA Power사는 200㎿ 규모의 태양열 플랜트 건설을 추진했으며 비용은 1㎾h 당 0.06달러 수준이다. 이 프로젝트는 태양 에너지가 담수화 플랜트의 에너지원으로써 지속적으로 사용가능한지에 대한 충분한 검증과 상관없이 태양 에너지를 사용한 자체로 매우 혁명적인 일이다.

파도(wave), 조수간만의 차이(tidal), 지열(geothermal), 풍력(wind), 태양열(thermal solar), 태양전지(solar PV) 등을 이용하는 재생에너지에 대한 새로운 아이디어가 많이 발표되고 있다. 그 중 괄목할만한 개발은 태양열과 MED 방식의 담수화 융합에 의한 것이다.

사우디아라비아, 특히 서부해안지역에서는 새로운 프로젝트가 다양하게 추진되고 있다. 지금까지 대규모 담수화 플랜트는 주로 동부지역에 설치되어 왔으나 이번 서부해안지역에서 진행되는 프로젝트는 150만㎥/일 규모로 현재 최대 규모인 라스알카이르(Ras Al-Khair) 플랜트의 103만5천㎥/일 규모를 상회한다. 이러한 프로젝트는 전 세계적으로 다양하게 개발 진행되고 있으며, 특히 중국 및 인도에서 크게 증가하고 있다.

미국 캘리포니아에서는 심각한 가뭄 현상으로 LA(로스엔젤레스)에서 샌프란시스코만(灣)까지 걸쳐 15개 담수화 프로젝트가 진행되고 있으며, 포세이돈 칼스배드 플랜트는 운전 통수 날짜를 기다리고 있다. 칼스배드 플랜트가 성공적으로 진행되면  지역 내 다른 프로젝트의 신속한 추진에도 영향을 미치게 되며, 플랜트 추진 승인에 필요한 장기간의 시간 소모를 단축시키는 새로운 법안도 탄생될 것으로 기대된다.

카타르에서도 ‘Facility D’에서 대용량 하이브리드 플랜트를 추진하는 프로젝트가 진행되고 있다. 미쓰비시와 도쿄전력은 카타르 GEWC(전기·물협회)와 미쓰비시 및 도쿄전력에 의해 설립된 합작회사인 K1 에너지(K1 Energy)사 사이에 25년간의 전력 및 물구매 계약이 이루어졌다고 발표했다. 프로젝트는 31만8천226㎥/일 규모의 하이브리드 MSF 플랜트와 27만2천765㎥/일 규모의 RO 플랜트로 구성되며, 이와 관련된 특수목적 법인(SPC)이 발전플랜트 및 담수플랜트의 건설·소유·운전업무를 담당할 예정이다.

이집트에서도 여러 개의 프로젝트 추진이 승인되었으며 RWL사와 이집트 국내업체인 오라스콤(Orascom)사가 관여하고 있다. 이 프로젝트는 지역 내 물부족, 인구증가 및 산업개발 지역의 확대 등에 맞추어 나일강에서 충분한 양의 물을 공급할 수 없기 때문에 추진됐으며 원자력기반의 담수화 플랜트가 포함되어 있다.

모든 나라에서 당면한 가장 큰 문제는 어떻게 지속적으로 유지관리를 할 수 있느냐 하는 것이다. 대부분의 국가에서는 에너지를 생산하기 위해 자체적으로 보유하고 있는 부의 근원이 되는 자원을 사용해야 하므로 사우디처럼 화석연료를 널리 사용하는 것은 바람직하지 않다고 판단된다.

이에 재생에너지가 적절히 도입되어 사용된다면 탄소배출을 줄이고 환경영향을 최소로 하는 커다란 혜택이 주어질 것이다. 재생에너지 프로젝트는 적용되고 있는 설비의 개발 및 기술의 비용절감으로 사용이 크게 증가하고 있다. PV 사례를 보면 2003년 이래로 10년간 비용의 급격한 절감이 이루어졌으며, 이러한 상태가 지속되면 이 기술은 기존의 일반적인 전력 생산기술을 쉽게 대체할 수 있을 것이다. 또 재생에너지를 사용하면 환경에 유해한 영향을 미치지 않을 뿐만 아니라 태양이라는 지속가능한 자원에 의존할 수 있게 되는 일거양득의 효과를 갖게 된다.

과거 브라질에서 개최된 IDA 회의는 브라질의 극심한 가뭄으로 인한 물문제 해결에 적절한 기회이자, 담수화 및 물재이용 추진에 소극적인 국가들에 IDA의 정책 활동을 강화시키는 기회가 됐다. 회의 이후 담수화 기술이 국가의 핵심 검토사항에 포함되었으며 칠레 및 아르헨티나 등의 국가에서 깊은 관심을 끌어낼 수 있었다. 담수화 및 물재이용에 관한 올해 IDA회의는 미국 샌디에이고에서 8∼9월에 걸쳐 개최됐으며 가장 많은 연구자료가 발표됐다.

한편 IDA 주관의 글로벌 물재이용 컨퍼런스는 매 짝수 년도에 개최되는데 2016년 9월에 프랑스 니스(Nice)에서 도시용·산업용 물재이용을 주제로 열릴 예정이다. 핵심내용은 △MBR 최신기술 △석유·가스산업, 석유정제산업, 음·식료산업, 광산업, 발전소에서의 산업용 물재이용 △자연 생태적인 물재이용 등이 포함되고 무방류 시스템에 대한 기술도 소개될 예정이다.

 IDA가 주관하는 교육 프로그램 개발은 협회에서 진행하는 가장 강력한 추진항목 중의 하나로 올해 1월 처음으로 대학과정이 진행됐다. 물 관련 기술 및 담수화에 관한 2년간의 과정은 주로 온라인으로 진행되나 스코틀랜드, 두바이, 말레이시아 등 국가에서는 일부 캠퍼스에서 오프라인으로 정규과목 수강이 이루어지기도 한다. 또한 일부 유틸리티 플랜트에 특화된 교육 프로그램을 개발해 전달하기도 하며, 일부 기술 컨퍼런스 및 이벤트 기간에도 이러한 과정이 진행된다.

향후 전망(The future)

담수화 기술의 미래 전망은 재생에너지의 사용이 많은 지역에서 지속적으로 강조될 것이다. 또한 증발방식과 하이브리드를 융합한 독특한 기술개발이 보다 자주 이뤄질 것으로 예상된다. RO 기술은 바닷물 처리와 관련된 모든 분야에서 주도적인 기술이지만 재생기술은 그렇지 않다. RO 기술에서는 운전용 전력의 공급을 위해 PV를 이용하지만 발생된 전기의 보관에 고가의 비용이 들기 때문에 재생기술로는 적합하지 않다.

그러나 이에 비해 열방식은 향후 재생에너지 사용을 확대하기 위한 해결책이 될 것으로 보인다. 고도화된 MED 공정개발에 대한 프로젝트가 다양하게 진행되고 있으며 환경적으로도 많은 진전이 이루어지고 있다. 특히 중국은 농축수로부터 소금과 미네랄을 이용하는 개발에 많은 관심을 갖고 있다.

RO 기술은 새로운 멤브레인 개발 및 새로운 공정 개발로 지속적으로 발전하고 있으며 앞으로 10년 내에 보다 많은 FO 기술 및 MD 기술이 적용될 것이라고 IDA의 전임 의장인 고라도 소마리바(Corrado Sommariva)는 예상하고 있다. 그는 또 시장에서의 규제정도는 향후 중요한 요인이 될 것이나, 정책결정자들은 보조금 지원 등의 문제로 지속유지 방안의 개발을 지속적으로 강요하지 않을 것이라고 내다봤다.

보조금 성격의 에너지 비용을 기반으로 하는 MSF 혹은 MED 기술을 규정하면 그 비용은 향후 동일하게 적용되지 않을 것이다. 그럼에도 정책결정자들은 물의 지속유지 생산을 목표로 무엇인가를 추구해야 한다. 에너지 비용이 많을수록 사용요금은 낮아지므로 다른 방법을 추구해야 하는 것이다.

그러나 보다 중요한 것은 지속유지 항목은 에너지 공급보다 더욱 광범위하게 측정이 가능하다는 점이다. 지속유지 항목은 에너지 효율성, 탄소배출량, 담수 및 농축수 배출량, 물생산과 공급에 관련되는 스마트 기술 등을 포함한다. 이러한 요소들은 온라인 상에서 능동적으로 측정되며 오랫동안 운영되어 지속유지 측면에 커다란 영향을 미친다.

20년 전에는 어느 누구도 발전소에서의 화석연료 사용이 재생에너지로 대체될 수 있다고 믿지 않았으나 이제는 이에 따른 인센티브가 중요한 관심사로 부상했다. 단순히 일정한 비용으로 물을 생산하는 아이디어에서 이제는 보다 효과적으로, 영리하게 물을 생산하는 방식으로 전환이 되어야 한다고 생각하는 경향이 점차 보편화되고 있다.