중국 해수담수화사업 급성장세
- 연평균 30% 이상의 성장률 보여 -
- 역삼투기법을 중심으로 공정 제조부문 국산화에 초점 -
□ 지구온난화와 더불어 세계 2대 환경문제인 수자원 위기
자료원: 바이두
○ 경제사회 발전, 인구 급증으로 세계 담수 소비량은 20세기에 비해 7배 증가
- 물 부족사태에 직면한 인구수가 14억 명에서 2025년에는 23억 명에 이를 것으로 예측
○ 중국의 물 부족현상 역시 매우 심각
- UN 공표에 따르면, 중국은 세계 최대 물 부족 13개국에 속하며, 하루평균 가용 수자원이 세계 평균의 1/4
- 인구 증가, 경제 발전, 도시화 추진 등 국민 생활 수준 향상에 따라 지역별 가용 담수자원 부족현상이 더욱 심각해지고 있음.
- 해수자원을 이용해 해수담수화, 물 절약 능원 기술 개발 등을 통한 담수 부족 해결의 필요성이 높아짐.
□ 중국 해수담수화사업 발전현황
중국 해수담수화 플랜트 생산규모
자료원: 중국과학원(中國科學院信息咨問中心), 코트라 광저우 무역관 정리
○ 75.6818×10⁴㎥/d(하루 생산 기준 단위)에 이르는 생산 능력 보유
- 1981년 서사(西沙)군도에 해수담수화 산업이 투자 유치된 이래, 30여 년 가까이 관련산업 공정 연구 개발 중
- 통계에 따르면, 2011년 8월 말까지 해수담수화 공정 관련 시설은 66처에 이름.
○ 급격한 성장 추세를 보이는 해수담수화 사업
- 2003년 이후 해수담수화 누계 생산량은 연평균 20~30%로 급속히 성장
- 특히 2008~2010년 3년간은 연평균 50% 이상 급성장
- 연해 지역은 10만㎥/d 급 이상의 대형 해수담수화 프로젝트를 제기, 전국에 걸쳐 건설 예정인 해수담수화 공정 규모는 이미 100만㎥/d급을 초과함.
○ 기술 정밀가공 방면, 역삼투기법(SWRO)을 위주로
- 역삼투기법(SWRO)과 저온다효증발법(MED)은 중국 내 해수담수화 공정 중 가장 많이 사용되는 기술임.
- 생산능력 기준은 역삼투기법이 60(실제 58.0818)×10⁴㎥/d, 전체 74.12%로 가장 많은 생산능력을 보유
- 저온다효증발법은 20(실제 18.65)×10⁴㎥/d, 전체 23.8%로 두 번째로 많은 생산능력 보유
- 정밀가공 기술공정 시설은 역삼투기법이 55곳(전체 83.33%), 저온다효증발법이 7곳(전체 10.6%)에 이름.
- 생산능력과 시설수가 정비례하지 않는 이유는 공정시설 규모와 각각의 부하량(생산효율) 차이에서 기인함.
□ 해수담수화사업 방향, 대형화·국제화 방식으로의 발전 도모
○ 중국은 40여 년간 과학기술에서의 난관을 극복, 성공적으로 공정을 시운하며 역삼투기법, 저온다효증발법 등 해수담수화의 주류 기술 방면에서 모두 획기적인 돌파구를 마련함.
- 저온다효증발법은 2004년, 자체적으로 1000톤 급 저온다효증류법을 통한 해수담수화 기술을 완성
- 산동황도전공(山東黃島電厂)에서 3000㎥/d급의 저온다효증류 해수담수화 시설을 운행가동
- 2006년 4월, 프랑스 Sidem사에서 2×10⁴㎥/d급 저온다효 해수담수화 공정을 도입해 조업을 개시함. 같은 해 12월, 프랑스 Weir사의 설계로부터 톈진에 중국 자체제작의 1×10⁴㎥/d급 저온다효 해수담수화공정을 완성함.
- 수강공사(首鋼公司)와 톈진 북장전창(天津北疆電厂)이 관련 설비 도입을 통과하고, 저온다효 공정 규모는 각각 5×10⁴㎥/d, 10×10⁴㎥/d에 이름
○ 역삼투기법 방면에서, 1000㎥/d, 3000㎥/d, 2×2500㎥/d의 여러 시운 공정을 완성
- 2007년 10월, 고압펌프, 가압펌프, 분리막 모듈 도입을 중점으로 국내 설계의 1×10⁴㎥/d 역삼투 공정 조업을 개시함. 단기 규모로는 국제 선진 수준에 이름.
- 최근 몇 년간의 기술개발을 통해 방부식성 파이프, 고압펌프, 분리막 등의 방면에서 성과를 거두고 1×10⁴㎥/d의 완성된 공정 기술을 구비해 국산화의 기초를 다짐
- 현재 중국의 역삼투 정밀 공정은 충분한 경쟁력을 구축했으며 단기 규모 만 톤급 이상의 역삼투 공정 설계 및 건설 능력을 모두 구비함.
- 12.5 규획 기간에 단기 규모 2×10⁴㎥/d에 이르는 역삼투 공정 건설이 가능할 것으로 전망됨.
○ 중국 내 수요를 만족시키는 동시에, 국제 시장 경쟁력 역시 도모
- 중화 해수담수화공정유한공사는 INDRAMA meidianzhan 2×4500 ㎥/d급 해수담수화 시스템 등 3개의 국제 프로젝트를 연이어 계약함.
- 이는 중국 해수담수화 공정사가 최초로 계약한 대외 해수담수화 프로젝트로 시스템과 설비 설계, 가공 제작, 현장지도, 설치 조정 및 애프터서비스 등을 포괄하는 사업임.
- 중국 대형 해수담수화 기술은 정부 지원을 바탕으로 성장하고 있으며 국제 시장에서 경쟁력을 높이고 있음.
□ 전력산업과 도시 행정에 집중된 해수담수화 응용 분야
해수담수화 공정 응용 관련 주요 산업 정황
|
관련 산업 |
생산능력(만 톤/일) |
시설 수 |
생산능력 점유율 |
|
화학공업 |
10.5144 |
3 |
13.4% |
|
석유화학 |
0.615 |
2 |
0.8% |
|
전력 |
30.584 |
19 |
39.0% |
|
도시 행정 |
31.3534 |
36 |
40.0% |
|
철강 |
5.047 |
3 |
6.5% |
|
기타 |
0.244 |
3 |
0.3% |
|
합계 |
78.3578 |
66 |
100.0% |
자료원: 중국과학원(中國科學院信息咨問中心), 코트라 광저우 무역관 정리
○ 역삼투기법은 도시 행정에 응용되며 급수(물 공급) 방면에서 이점이 비교적 큼.
- 몇몇 도시 행정에서는 역삼투기법을 통해 해수담수화 시스템으로 급수
- 보일러 보급수, 공업용수 제공 요구, 저품질의 수증기 여열을 이용한 전력, 석유화학 등의 기업에 대해 저온다효증류기법이 여전히 일정한 경쟁성을 갖춤.
○ 도시 행정과 전력 산업과 밀접한 해수담수화 공정
- 해수담수화 공정시설 중 36곳은 도시 행정의 급수 시스템에 사용되며 전체 공정 수의 54.55%, 31.3534×10⁴㎥/d(40.01%)의 생산능력 점유
- 전력 산업은 해수담수화 기술이 가장 많이 응용되는 산업으로, 19곳의 해수담수화 공정에서 함께 30.584만㎥/d, 39.03%를 점유
○ 연해 지역에 건설된 발전소는 해수담수화나 해수를 직접 이용하는 기술로 발전소에 필요한 용수를 해결하라는 정부의 지시에서 기인
- 물 부족국가인 중국은 연해지역에 담수 수원을 많이 사용하는 사업의 건설을 엄격하게 제한하는 한편, 화력발전, 석유화학, 화공, 철강 등의 산업에는 해수 사용을 장려
□ 전망 및 시사점
○ 중국의 해수담수화 사업, 정부의 지원을 바탕으로 성장가도를 이어갈 것으로 전망
- 2012년 2월 13일, 중국 국무원 판공청의 공표에 따르면, 12.5 규획기간에 중국은 2015년까지 해수담수화 능력을 220만㎥/d~260만㎥/d 규모로 계획
- 해수담수화 사업 관련 설비, 핵심 기술, 시스템, 제조능력 일체에 대한 기술력의 국산화와 동시에 국제 해수담수화 기술의 선진 반열을 목표로 제시함.
○ 해수담수화 설비 수입의존도는 낮아지는 반면 전반적인 설비 체계가 자리 잡지 못해
- 막 모듈, 가압펌프 등 기존 해외 기업으로부터의 수입에 의존한 설비부문이 중국 기업의 성장과 정부의 지원으로 대부분 국산화가 되어가는 추세
- 해수담수화 설비에 대한 정부의 지원이 100억 위안 이상의 규모로 예측되는 가운데 중국 내 중견기업들의 무분별한 시장진출이 오히려 발전을 저해하는 상황 발생
- 해수담수화 설비를 통한 수자원이 실제 이용되는 부문이 도시 급수, 전력산업 등에 한정되고 높은 운영비에 비해 아직은 수요가 낮아 도중에 시설 운행을 중단하는 사례도 늘고 있음.
○ 생산비를 절감할 수 있는 신기술 개발이 필요한 시점
- 생산비 절감 측면에서 역삼투기법과 다효증류법을 제외한 해수담수화 기술 개발의 필요성이 높아짐.
- 최근 한국에서는 국내 연구기관이 세계 최초로 차세대 고효율 저에너지 해수담수화 기술 개발에 박차를 가하고 있음.
- 원천기술 개발을 통한 생산단가 절감효과를 창출한다면 해수담수화 사업 전반에서 확실한 비교우위를 점할 것으로 예상됨.
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