에치투엘(주), ‘정수용 가압식 분리막 및 모듈’

‘정수용 가압식 분리막 및 모듈’ 장영실상 수상

 

2010년 02월 05일 (금)

 

 

▲ 수처리선진화사업단의 연구과제를 수행중인 에치투엘(주)는 ‘가압식 수처리용 분리막 및 모듈’ 제품으로 2010년 제 7주차 장영실상을 수상했다.

  
수처리선진화사업단(단장 남궁 은 명지대 교수·www.i2watertech.or.kr)의 연구과제로 개발된 에치투엘(주)(대표이사 양익배·www.h2l.co.kr)의 ‘PVDF 정밀여과막 및 모듈(HiFiM-75 및 50)’ 제품이 지난 1월 22일 제 61차 ‘IR 52 장영실상’을 수상했다.

수처리선진화사업단은 환경부의 차세대핵심환경기술개발사업의 일환으로 추진되고 있는 ‘Eco-STAR Project(에코스타 프로젝트)’중 하나로, 세계 최고수준의 수처리 기술과 시스템을 개발하고 상용화하여 환경의 질을 개선하고 국민의 삶의 질 향상을 도모할 목적으로 2004년 12월 발족됐다.

▲ 에치투엘(주) 양익배 사장이 장영실상 수상 인증패와 트로피를 들고 기념촬영을 하고 있다.

사업단은 상수원으로 유입되는 하수·폐수에 대한 철저한 관리와 처리는 물론, 막여과 기술을 이용한 고도처리된 정수의 상수관망 공급과정까지도 관리가 가능케 하는 ‘원수부터 수도꼭지까지(From Source to Tap)’를 모토로 막여과 고도정수기술, 상수관망의 최적설계 및 수질관리 기술, 수영용수 수준의 하폐수 처리기술을 개발하고 있다.

특히 사업단은 세계 12대 경제대국의 위상에 걸맞은 수돗물의 수질향상을 통한 안전성 확보, 시스템 선진화, 그리고 세계 물 시장에서의 경쟁력 확보를 위한 분리막 제조 생산 및 시스템 기술의 국산화를 대표기술로 선정하여 집중 지원하고 있다.

따라서 이번 장영실상 수상은 2004년 12월부터 국책과제에 참여하여 세계 최고수준의 제품 개발을 목표로 노력한 결과의 성과로, 코오롱의 ‘보강막 및 침지식 모듈’의 2008년 제 45차 장영실상의 수상에 이어, ‘PVDF 정밀여과막 및 모듈(HiFiM-75 및 50)’ 제품이 장영실상을 수상함으로써, 이는 수처리선진화사업단이 추구하는 연구방향에 대한 가시적인 결과로 평가된다.

최근 물 부족이 가져올 인류의 위기를 경고하는 목소리가 증가하고 있다. 『OECD 2030 환경전망 보고서』에서는 현재의 정책기조를 유지할 경우 2030년까지 OECD 비 회원국 중심으로 39억 명(전세계 인구의 47%)이 심각한 물 부족에 시달릴 것이라고 전망하고 있으며, 미래학자 엘빈 토플러는 20세기가 석유의 전쟁이었다면 21세기는 물의 전쟁이 될 것이라고 전망했다.

또한 Millenium project를 이끌고 있는 J. Sachs 교수는 전세계가 손쉽게 물을 얻을 수 있는 방법은 더 이상 존재하지 않는다고 주장하고 있으며, Dow Chemicals의 사장인 A. Liveris 는 물이 21세기의 석유라고 선언하기도 했다.

에코이메지에이션을 표방한 GE(제너럴 일렉트릭)의 이멜츠 회장은 2010년, 수처리 분야를 포함한 환경 분야 매출 20조 원을 목표로 하고 있다. 특히 GE는 1999년부터 수처리 관련기업의 인수합병을 통해 물산업 시장 선점을 노리고 있다.

 

특히 이번에 장영실상을 수상한 가압식 수처리용 정밀여과막·한외여과막(Microfiltration·Ultrafiltration Membrane) 시장은 LG경제연구원의 자료에 따르면, 2003년 84억 유로에서 2010년 약 161억 유로로 두 배 가까이 성장할 것으로 예상된다.

그러나 이중 75% 이상이 미국, 유럽 및 일본에 시장이 형성되어 있고, GE, Siemens, Asahi Kasei, 그리고 Norit의 상위 4개사가 전체 시장의 70%를 차지하고 있는 기술 독점성이 매우 높은 분야이다.

이번 첨단정수처리시설인 막여과 공정의 핵심기술인 분리막 소재를 개발, 국산화에 성공함으로써, 현 정부의 고도 물처리 산업, 재이용수 분야 및 해수담수화 사업에서의 향후 외국산 막의 국내시장 장악에 제동을 걸 것으로 보인다. 이미 2008년 획득한 국제적 인증을 바탕으로 해외진출의 교두보를 마련한 바 있다.

▲ 물산업, 분리막 분야 성장률 및 영업이익율, GE의 수처리 분야 역량확보를 위한 M&A 과정

연간 75만㎡ 생산…국내 최대 규모

이번 수처리용 가압식 분리막 및 모듈의 장영실상의 수상은 분리막 모듈을 개발, 수상의 영예를 안은 에치투엘(주)는 물론, 환경부의 연구과제를 성공시키기 위해 전문가의 자문을 구하고 과제관리와 정확한 개발 방향까지도 제시했던 수처리선진화사업단의 합작에 의해 이루어진 결과이다.

또한, 가압식 국산막 모듈을 이용한 정수공정 개발과제를 수행하고 있는 대우건설 기술연구소의 끊임없는 성능평가와 성능평가에 따른 개선사항의 제시, 분리막 운전 최적화, 세정 최적화를 비롯, 완결성 실험 등 운전특성 평가를 기꺼이 수행해준 한국건설기술연구원의 노력이 있었기에 가능했다.

특히, 수처리선진화사업단은 2007년 4월 이후 실질적인 연구수행 주체인 에치투엘(주)에서의 가시적인 성과가 나타나지 않아 상대적으로 침지형 분리막과의 연구격차가 벌어지자, 직접 과제관리와, 연구방향 및 연구방법의 제시를 통해 연구를 성공시킴으로서 모범적인 연구과제관리의 성공사례로 기록될 것으로 보인다.

수처리용 가압식 분리막 모듈의 성공은 에치투엘(주)의 분리막 모듈 개발이라는 과제에 대해, 연구사업단이 직접 과제 관리와 연구방향 및 연구방법을 제시하고, 성능평가를 담당한 대우건설기술연구소의 평가와 한국건설기술연구원의 운전특성평가 등이 복합적으로 이루어낸 작품으로 평가받는다.

이번에 수상하게 된 수처리용 가압식 분리막 및 모듈(HiFIM-75 및 50)은 2008년 9월 미국위생협회의 까다로운 ‘NSF 61’ 인증을 획득했으며, 2009년 9월에는 국내 최초로 한국상하수도협회의 인증을 획득함으로써 하루 생산량 5천 톤 이상의 국내 정수장에 도입할 수 있는 길이 열렸다.

에치투엘(주)는 이러한 가시적인 성과를 바탕으로 현재 화성에 공장을 증설하고 있으며, 공장 증설이 완료되는 올해 말에는 최대 연간 75만㎡까지 생산할 수 있어 규모 면에서도 국내 최고 수준임은 물론 세계적인 수준이 될 것으로 전망하고 있다.

▲ HiFiM-75/50 정밀여과막 구조

▲ HiFiM-75 정밀여과막 모듈

에치투엘(주)에서 개발한 수처리용 분리막 모듈은 PVDF(Polyvinylidene fluoride) 소재의 중공사막으로 케이스 내부에 8∼9천 가닥이 장입되어 중공사막의 외부에서 내부로 물이 투과하는 외압 방식으로 내오염성이 매우 뛰어나, 선진 제품 대비 4분의 1 수준에 불과하다.

기공크기는 머리카락 굵기의 약 2천분의 1에 해당하는 50㎚ 정도로 매우 작으면서도 기공크기가 평균 0.1㎛인 선진제품에 비해 높은 정수능력을 지니고 있어 모듈 한 개가 하루에 100톤에서 150톤까지 생산 가능한 고효율 분리막 모듈로 평가받고 있다.

이 개발품은 구의정수장에서 230㎥/일 규모의 실증플랜트를 약 18개월간 대우건설과 운영하여 매우 뛰어난 결과를 얻었으며, 이를 바탕으로 시범사업(영등포정수장)을 올해 완공일정으로 추진 중에 있으며, 이미 정수용으로 경북 영덕 지품정수장에서 400㎥/일 규모로 가동 중에 있다.

▲ 서울 삼성동 코엑스 인터콘티넨탈호텔에 설치된 하루 처리용량 400㎥ 규모의 중수도시스템.

또한 코엑스 인터콘티넨탈호텔의 중수 재이용 시스템으로 2008년 5월부터 400㎥/일 규모로 운영되어 매우 좋은 반응을 얻고 있다. 호텔 측에 의하면 연간 1억5천만 원 이상의 비용 절감과 에치투엘(주)에서 원격제어시스템으로 관리하기 때문에 매우 편리한 시스템이라고 밝히고 있다. 에치투엘(주)의 이번 개발품은 현재 전남 진도 동외정수장 2천500㎥/일에 적용할 계획으로 있으며, 2012년까지 관련 분야 매출 500억 원 이상을 목표로 하고 있다.