2009년 02월 02일 (월)

 

원자력 제어계측분야 세계 최고기업으로 성장한
삼창기업(주), 환경사업 본격 진출
환경부 Eco-Star 과제인 하수처리 기술개발 주관기업 참여   
고도처리공정 ‘STS3-BNR 공법’ 개발…경제성·시공성 우수

 

▲ 삼창기업(주) 원전 제어계측분야 기술력은 세계 최고 수준이다.

삼창기업(주)(회장 이두철·www.samchang.com)은 원자력 제어계측설비 분야에서 세계 최고 기술력을 보유하고 있는 기술전문기업이다. 창립 이후 35년 간‘기술개발을 통한 기업경쟁력 확보’를 최우선 경영목표로 각종 원전기술 국산화를 성공시켰으며, 현재는 나노응용연구소를 통해 차세대 신기술인 탄소나노 분야 연구개발에도 박차를 가하고 있다.

삼창기업(주)는 매년 매출액의 5%를 R&D에 투자하고, 전직원(910명)의 85%를 기술전문인력으로 구성할 정도로 기술개발에 사활을 걸고 있다. 아울러 2012년 매출 1조원의 글로벌기업으로 성장하기 위해 또 다른 신기술개발에 매진하고 있다.

 

원자력 제어계측 분야 ‘세계 최고’

삼창기업(주)은 1974년 현풍엔지니어링으로 출발했다. 당시는 정부가 공업입국을 기치로 내걸고 수출을 독려하던 시대였다. 창업주인 이두철 회장은 계측제어기술이 미래산업이라는 인식을 갖고, 종업원 7명으로 전기계장공사에 뛰어들었다.

1인 다역의 가족적인 경영체제와 현장업무 중심으로 시공, 기전, 전자, 공정 등 모든 업무를 전문 인력 중심으로 기반을 다져갔다. 1980년 상호를 삼창기업(주)으로 변경한 이후 원전 건설 사업에 본격 참여하기 시작했다.

▲ 삼창기업은 차세대 신기술인 탄소나노 분야 연구개발에 박차를 가하고 있다.

1981년 고리원전 2호기를 시작으로 고리원전 3·4호기, 영광원전 1·2호기, 울진원전 1·2호기 시공 및 시운전 공사에 진출하기도 했다. 1989년에 이르러 삼창의 원전설비 기술력이 대외적으로 인정받기 시작하게 됐다. 국내 계측제어기술 분야에서 발판을 구축한 시기였다.

국내외 각종 전기·계장공사와 원전건설 분야 계측제어 설비시공, 시운전, 정기보수 공사를 활발히 수행, 국내 최초 원자력 발전소 계측제어설비 정비 업무를 직접 수행하는 계기를 마련하기도 했다.

1990년대 들어 원전 정비용역 확대 실시와 더불어 경영기반 구축을 위한 조직정비에 나서면서, 경영전반에 걸쳐 제도 재정비와 함께 사업다각화를 착수하기 시작한다. 이후 원자력발전소 정밀 전자회로기판 점검(In Circult Test)업무를 시작으로 신소재 개발 생산사업인 트리메탈 사업본부 발족, 부설연구소 설립 등을 통해 원전 분야에서 설계, 시공, 시운전, 유지정비, 제어설비 국산화 등으로 이어지는 토털컨트롤시스템 구축을 이뤄내었다.

 

트리메탈, 세계시장 점유율 1위  

삼창기업(주)은 2000년대에 10MW 인텔리전트 조속기 국산화 개발, 원자력 기관부문 국내 최초 안전마크 획득, 나노응용 분야 국가 우수제조기술연구센터(ATC) 선정, 액상탄소나노 제조 기술 국가 신기술(NET) 인증 획득 등 원전 분야 성과와 신기술을 잇달아 개발하며, 제어 계측 분야에서 세계 최고의 위상을 거머쥐었다.

특히, 세계 최초로 원자력 설비기술인 PIMS(Printed Circuit Board Integrated Management Service, 전자회로기판 정밀점검서비스) 기술특허를 획득, 세계 원자력 발전시장에 국내 기술을 수출할 수 있는 발판을 마련하는 등 지금까지 원전 전자회로기판 고장판단기술 및 전자제어카드 82종 국산화, 환경방사선 감시시스템, 컬러브라운관용 트리메탈 국산화 개발 등 분야에서 특허를 취득했다.

그 결과 세계 원자력발전소의 계측제어 부문 세계 최고의 기술보유, 트리메탈(Tri-Metal) 세계시장 점유율 1위를 차지하고 있다. 현재는 차세대 신기술인 탄소나노 분야 연구개발에 박차를 가하고 있다.

삼창기업(주)는 원전사업에만 머물지 않고 몇 년 전부터 해외건설과 플랜트사업에도 진출, 지난해 2천만 달러 규모의 말레이시아 페낭(Penang)의 하드락 호텔리조트와 4천만 달러 규모의 인도양 세이셀(Seychelles)제도의 포시즌 복합호텔리조트 공사를 수주하는 등 현재 동남아시아와 중동에서 총 1억5천만 달러의 해외공사를 수주해 공사를 진행하고 있다.

 

울산광역시 울주군 웅촌면 고연리에 위치한 사업장에는 원자력사업본부와 플랜트사업본부, 원자력 연구소, 제어기술연구소, 부설연구소, 나노연구소 등 4개의 연구소가 자리잡고 있다. 또, 고리·울진·월성·영광원전과 광영·율촌·보령·서천·인천화력에 사업소가 운영되고 있다. 아울러 엔바로테크, 우진, 삼평 등 관계사와 중국, 말레이시아 등지에 현지법인을 두고 있다.

삼창기업(주)은 2007년 매출 2천억 원을 돌파한데 이어 지난해 극심한 경기불황 속에서도 2천500억 원의 매출을 달성했다. 대부분의 기업들이 경기불황으로 채용규모를 줄이는 가운데서도 지난해 11월 글로벌 마케팅과 해외플랜트 분야에서 일할 신입사원 50명을 신규 채용하는 등 우수인재 확보와 청년 일자리 창출에도 앞장서고 있다.

특히, 2007년 5월 15일 창립 34주년 기념식에서는‘2012년 매출 1조원 달성’을 위한 로드맵을 수립하기도 했다. 이를 위해 원자력정비 및 시스템사업, 국내외 건설플랜트사업, 디스플레이 부품제조, IT 및 환경사업 등의 사업구조를 다각화하고, 핵심인력 충원과 신규기술 육성(2008년), 세계 거점 확보 및 마케팅  량 강화(2009년), 사업  적화를 위한 조직재편 및 법인화(2010년) 사업 등을 연차적으로 추진해나가고 있다.

 

수처리 등 핵심기술 중점 연구개발  
삼창기업(주)은 최근 신성장동력인 차세대 원자력기술과 고분자 나노복합소재기술, 환경 기자재 및 수처리 환경기술 등 핵심기술 연구개발을 통해 ‘100년 기업’의 초석을 다지겠다는 계획을 발표했다.

최근에는 환경사업에도 본격 진출, 경기도 남양주시와 환경 신기술 개발과 하수처리장의 효율성 개선을 위해 국내 최초로 민·관공동연구센터인 ‘물 복원센터’를 개소하기도 했다.  물 복원센터는 기업과 지방자치단체가 선진 하수처리기술의 R&D화를 통한 환경산업발전의 선도모델을 제시하기 위해 건립됐으며, 연구동과 분석실, 중앙제어실을 갖추고 있다.

▲ 경기도 남양주시와 민관공동연구센터인 ‘물 복원센터’ 개소식을 갖고 환경사업에 본격 진출했다. 사진은 지난해 12월 11일 ‘물 복원센터’ 개소식 후 기념촬영 장면. (왼쪽부터 삼창기업(주) 박영철 부설연구소장·이준상 부회장, 남양주시의회 공명식 의장·이석우 시장, 남궁은 수처리선진화사업단장, 환국환경기술진흥원 김재기 사업진흥본부장·문장수 환경신기술평가단장, 삼창기업(주) 박영철 고문)

이곳에서 하수처리장의 효율성 개선방안 등 4개의 연구와 4개의 과제가 중점 연구된다. 삼창기업(주)은 지난 2004년 12월부터 2011년 5월까지 환경부 Eco-STAR 과제인 ‘하수처리시설의 고효율 초집적 기술 개발’과제의 주관기관으로 참여, 유입동 침사설비와 슬러지 감량화 기술 및 설비, 고도처리공정 등에 집중 투자해오고 있다.
 

▲ 남양주시 화도하수처리장 내 ‘물 복원센터’에 설치된 중대형 고도하수처리공법인‘STS3-BNR’의 실증 플랜트(위)와 폭기조(아래).

현재 고도처리공정으로 ‘STS3-BNR 공법’을 개발해 남양주시 화도하수처리장 내에 하루 300∼350톤 규모의 실증 설비를 설치, 남양주시와 공법실증 및 신기술을 공동으로 진행하고 있다.

 

STS3-BNR, 30% 비용 절감

■ ‘STS3-BNR’ 개발  중대형 고도하수처리장치인 ‘STS3-BNR(Samchang Two Stage Three Process-Biological Nutrient Removal) 공법’은 2단 생물반응조에 무산소·혐기와 무산소·호기로 운영이 되게끔 교번운전을 해 무산소, 호기 및 혐기조건에서 질산화와 탈질 및 인 섭취가 동시에 일어나 유기물 및 질소와 인의 제거 효율을 최대한 높이고, 유입유량의 변동에 대응해 가변적으로 각각의 생물반응조를 연속식 또는 회분식으로 개별 운전 할 수 있도록 구성됐다.

▲ [그림 1] 공정개발 추진 단계

가령 설계치 이하로 유입될 경우, 연속회분식반응조(SBR)으로 운전 모드를 전환, 2개의 반응조를 이용해 번갈아 가면서 유입되는 하수 및  영양염류가 제거된다.

▲ [그림 2] ‘STS3-BNR’ 공정도(항목별 명칭 1 저류조, 2 제1반응조, 3 제2반응조, 4 최종침전조(스컴스키머), 5 농축조, 6 잉여슬러지 반송라인, 7 유입라인, 8 내부반송, 9 유로방향 a, 10 유로방량 b, 11 복합교반기

STS3-BNR’ 공법은 기존 활성슬러지 공법에서 고도처리공법으로 전환 시 30% 이상 소요비용 절감효과를 가져올 뿐만 아니라 기존 고도처리 시 생물반응조에 투입되는 전력비 및 유지보수비의 70%이상 운영이 가능한 공정이다.

 

수영용수 수준 수질 확보 가능

■ ‘STS3-BNR’운전공정 ‘STS3-BNR 공법’의 운전공정은 1반응조와 2반응조의 Time제어 및 DO농도를 통한 제어로 운영된다. Time제어는 반응조 내 DO, ORP, PH의 센서 값을 모니터링해 MMI에서 폭기-교반의 교번운전 횟수를 시간으로 제어함으로써 1반응조와 2반응조의 DO농도를 제어해 무산소-혐기-호기조의 조건들을 갖출 수 있는 환경을 조성해 준다.

DO농도제어는 폭기와 교반의 교번 운전을 통해 반응조의 부하변동에 유동적으로 대처가 가능하도록 구성돼 있다. 이를 통해 유지 관리비 절감을 동시에 만족시킬 수 있다. 고도처리 공정에선 질소와 인을 생물반응조에 약품 투입하는 등 화학적 방법을 제외하고는 수영용수 수준의 유출수를 얻기가 쉽지 않다.

▲ [그림 3] ‘STS3-BNR’의 폭기-교반의 Time 제어를 통한 DO 농도의 제어

그러나 ‘STS3-BNR’ 공정은 2단 생물반응조만으로 무산소-혐기-호기 공정을 수행할 수 있다. 더불어 질소와 인을 동시에 제거시켜 수영용수 수준의 수질을 확보하게 해준다.

제어 시스템은 크게 세 가지 공정으로 구성된다. 제1반응조와 제2반응조를 연결해 하수를 연속 처리하는 제1공정은 공정의 자동제어를 통한 운영비 절감이 가능하다. 2공정은 하수의 유입량이 설정 값보다 많을 경우 제1반응조와 제2반응조를 병렬로 연결하여 하수를 연속적으로 처리하게 된다.

3공정은 하수의 유입량이 설정 값보다 적을 경우 제1반응조와 제2반응조 중 어느 하나를 선택해 하수가 처리된다. 현재 ‘STS3-BNR’에 대해 3건의 국내 특허와 2건의 국제 특허가 진행 중에 있다. 또한 방류수는 TMS를 통해 처리수가 방류수 수질 기준 이하로 방류되고 있는지 실시간 감시가 되어 시스템의 무인 자동화와 원격감시가 가능하다.

‘STS3-BNR’ 공법의 수질기준은 향후 질소·인의 방류수 수질기준이 각각 20mg/L, 2mg/L에서 10mg/L, 1mg/L로 강화될 가능성이 크다. 이에 처리수질을 T-N 4.8mg/L, T-P 0.5mg/L로 안정적인 수질을 확보해 강화된 수질기준에도 충분히 대응할 수 있도록 공정이 구성됐다.

 

■ ‘STS3-BNR’ 경제성 ‘STS3-BNR’ 공법의 경제성은 어느 정도일까? LCC(Life-Cycle Cost)분석을 통해 초기투자비(설계비, 시공비, 감리비 등)와 유지관리비(운영유지비, 개·보수비 등), 해체폐기비(해체폐기처분비, 잔존가치 등)를 평가한 결과 본 공법을 제외한 타 공법 과 비교하였을 경우 초기투자비와 유지관리비가 타 공법에 비해 보다 경제적인 측면에서도 충분히 경쟁력이 있는 것으로 분석됐다.

▲ [그림 4] ‘STS3-BNR’의 기능가치 평가

또한, 시공성과 부지 활용성이 뛰어나 타 공정에 비해 기능지수와 기능가치가 월등히 높게 나타남에 따라 시장성은 충분한 것으로 분석됐다.

삼창기업(주) 부설 연구소 박영철 소장은 “‘STS3-BNR’ 공정의 고도화(Upgrade)와 자동제어 시스템의 지속적인 연구개발을 통해 처리현장의 요구에 만족할 수 있는 기술을 중대형 하수처리장에 보급할 계획”이라고 밝혔다.