■ 독일 ItN Nanovation AG ItN Nanovation AG는 독일 자르브뤽켄(Saarbruecken)에 자리 잡은 나노기술 수처리 기업이다. 지난 2000년 창립한 이래 산업용 필터 시스템을 전문적으로 생산하고 있으며 65명의 종업원을 가진 작은 규모의 회사이지만 혁신적인 세라믹 필터 제품 개발로 주목 받고 있다.

ItN 나노베이션은 폐수처리를 위한 친환경 혁신 시스템인 세라믹 평판막(CFM, Ceramic Flat Membranes) 개발에 성공했다. CFM은 특수 제작된 세라믹막과 평판막이 결합된 것으로, 나노코팅이 되어 있다.

ItN 나노베이션은 기본 제품인 원통형 세라믹 필터 ‘Nanopore’를 비롯해, 이러한 시스템에 사용되는 나노입자를 직접 생산하고 있다. CFM 시스템에서는 80∼300㎚에 이르는 섬세한 나노입자가 폐수를 정화하는 역할을 하며 입자가 작을수록 정화기능이 뛰어나다.

나노기술에 기초한 코팅기술은 필터 모듈이 장착된 용기의 오염과 슬러지 생성을 방지하기 위해 개발됐으며, 오염도를 낮추거나 방지하는 효과가 뛰어나다.

 

무엇보다 이 시스템은 안전한 공법으로 주목받고 있다. 시스템에 사용되는 필터 세라믹막은 생분해적으로 폐수를 완전 무균상태로 처리, 친환경적으로 수질을 정화한다.

CFM 시스템을 통과한 정화 폐수의 박테리아 포집량은 10∼15g/L로, 이는 EU에서 규정한 해수욕 관련 허용 기준보다 훨씬 낮은 수치이다. 이에 따라 이 시스템은 안전한 상수도 공급뿐만 아니라, 해수정화 및 농경지, 스포츠시설, 수족관 또는 산업 공정, 특히 생산 공정의 정화용수 등 폐수 재활용에 적합하다.

CFM 시스템은 빠른 정화 속도로도 인정받고 있다. 총 33㎡ 규모 3개 나노필터 모듈의 하루평균 정화량은 8㎥에 이른다. 이는 70명의 소비자가 생산하는 폐수에 해당하는 규모이다. CFM 필터는 특히 RO(역삼투압) 공정 전의 지하수를 처리하는 데도 사용되며 기존의 멤브레인 필터에 비해 효과가 탁월해 음용수의 생산량을 20% 증가시킬 수 있다.

또한 나노기술을 토대로 한 CFM은 일반 멤브레인을 비롯한 기존의 제품 솔루션에 비해 견고하고, 제품의 내구성도 뛰어나 15년에서 20년에 이르는 높은 사용 수명을 자랑한다.

 

▲ 왼쪽부터 개별 세라믹판, 멤브레인 모듈(틀 시스템+세라믹판), 정화시스템(모듈+통기장치+배관). [사진출처 = ItN 나노베이션(www.ifat.de)]

▲ 뭉쳐진 나노입자 ItN 방식(왼쪽), 원통형 세라믹 필터 Nanopore. [사진출처 = ItN 나노베이션]

▲ CFM 시스템 정화 유니트(왼쪽)와 CFM 시스템 콘테이너. [사진출처 = ItN 나노베이션]

ItN 나노베이션의 시스템은 생물학적인 하수처리시설을 설치할 때 규모별로 조합이 가능해 설치가 쉽다는 것이 장점이다. 이 시스템은 기본 설계 방식에서 볼 수 있듯이, 다수의 세라믹판으로 구성된 여러 개의 막으로 통기장치와 배관을 설치한 정화시스템 형식으로 되어 있다.

더욱이 컨테이너 솔루션 형식으로도 투입할 수 있기 때문에 필요한 곳이면 어디든지 설치가 가능하다. 이러한 제품 솔루션은 기존의 하수처리서설에 비해 1/4 내지 1/6의 공간만을 필요로 하므로 시간적·공간적으로 높은 절감효과를 얻을 수 있다.

ItN 나노베이션의 CFM 시스템은 국제적으로도 성공을 거두고 있으며, 이탈리아, 몰타를 비롯해 태국, 사우디아라비아 등 해외로부터 꾸준하게 프로젝트를 수주하고 있다. 이러한 성공을 이끈 원천은 다양한 특허 포트폴리오의 포괄적인 개발과 적용 노하우 덕분이라고 할 수 있다.

CFM 시스템은 특히 지하수 및 지표수가 양적으로나 질적으로 충분하지 않거나, 기술설비용수가 불충분한 지역에서 경제성이 매우 높은 것으로 평가받고 있다. 또 기존 시설에 추가 설비가 가능한 스마트 솔루션으로, 독일 내 인프라 구조가 취약한 지역에 투입할 경우 중앙 하수처리장과 연결되지 않더라도 약 300만 가구를 위한 식수 공급이 가능하다.

 

지난해 10월 독일 연방환경부는 환경혁신 프로그램 차원에서 새로운 중점 지원 분야를 선정했다. 지원대상은 폐수 정화와 침전물 처리, 자체 에너지 생산에 있어서 효율적인 수단을 개발하는 혁신 프로젝트였다. 이를 통해 향후 하수도망에서 하수 운송, 하수처리에서 하천으로 이어지는 과정, 침전물 처리와 폐기 등 하수처리 분야 전체를 아우르는 신기술 개발에 중점적인 지원이 이뤄지게 된다.

이에 ItN 나노베이션은 친환경성으로 정부 차원의 혁신 기술 지원 사업에서 선도적인 모범 사례로 인정받고 있다. 특히 ItN 나노베이션의 필터 솔루션은 세계 곳곳의 수요가 있는 곳에 상수도 공급이나 지표수처리장치 등에 사용할 수 있는 높은 효율성으로 주목 받고 있으며 사막 등 건조지역에도 임의로 투입이 가능하기 때문에 앞으로도 매우 큰 잠재력을 갖고 있다.

이처럼 새로운 혁신기술 개발을 선도해 나가고 이를 보다 효율화시키는데 많은 노력을 기울이고 있는 ItN 나노베이션은 이미 글로벌 시장 하수처리 기술 분야에서 선도적인 위치를 점하고 있는 독일의 성공적인 기업이다.