중동, 수자원 확보 집중

[한국에너지신문] 중동국가들이 수자원 확보를 위해 해수담수화 기술을 적극 활용하고 있다. 세계 물 시장 규모는 연 5%씩 성장해 2025년 약 8650억 달러(한화 1009조원) 규모로 커질 것으로 전망된다.

중동과 아시아 지역에서는 해수담수화 사업, 상하수도 증설 및 처리장 구축 등 다양한 신규 프로젝트가 진행될 것으로 기대되고 있다. 특히 해수담수화 관련 부문은 2020년까지 50억달러에 육박하는 큰 시장으로 성장할 것으로 점쳐지고 있다.

이에 따라 우리 정부도 물 산업 중에서도 해수담수화 기술을 중동 여러 나라에 진출할 수 있는 기회로 보고  중동 진출 교두보를 만드는 데에 힘을 쏟고 있다. 

정부, 중동 맞춤형 해수담수화 플랜트 기술개발 연구 착수
두산중공업, 쿠웨이트 이어 이란까지 플랜트 계약 따내
LG화학, 오만에 내년까지 수처리필터 2만개 공급키로 
LS산전, ‘스마트 물관리 솔루션’으로 공격 마케팅 전개 

국토교통부(장관 강호인)와 국토교통과학기술진흥원(원장 김병수)은 지난달 30일 한-아랍에미리트 간 해수담수화 공동연구 과제를 수행할 연구단을 선정하고 협약을 체결했다. 중동지역 맞춤형 저에너지 해수담수화 플랜트 기술을 개발하는 과제로 올해부터 2020년까지 수행된다. 정부출연금은 270억원에 이른다.  

국토부는 해수담수화를 육성할만한 신산업으로 보고 세계 무대로 진출해 유수의 기업과 직접 경쟁해 세계 최고의 기술을 확보할 수 있다는 점을 긍정적인 측면으로 보고 있다. 

연구단은 해수담수화 막공정 분야 전문가인 홍승관 고려대학교 교수를 연구단장으로 우진건설과 수자원공사 등 산·학·연 중심으로 구성돼 총 4년간 총 420억원을 투자할 계획이다. 

공동연구는 아랍에미리트 아부다비 내에 있는 제공 부지에 국내 연구단이 실증플랜트(Pilot Plant)를 건설해 저에너지 해수담수화 기술을 개발하고, 이후 18개월 이상 운영을 통한 기술 검증까지 포함하고 있어 향후 중동지역 해수담수화 진출의 발판이 될 것으로 기대되고 있다. 

아랍에미리트는 현재 탄소 제로를 목표로 하는 마스다르 시티(MASDAR CITY) 조성프로젝트 중 하나로 ‘저에너지 해수담수화 기술 개발’을 진행하고 있다. 2013년부터 공모를 통해 세계 유수의 수자원관련 전문기업 180여개 중 4개 업체를 선정해 추진 중이다. 프랑스 베올리아 (Veolia), 프랑스 수에즈(Suez), 스페인 아벤고아(Abengoa), 미국 트레비(Trevi) 등이다. 우리나라는 작년 정상회담을 계기로 후발주자로 참여하게 됐다. 

연구단은 금년에 실증 플랜트 설계에 돌입해 내년에 플랜트 건설을 착수할 계획이다. 현재 해수담수화 세계 최고 기술력인 톤당 3.6kWh을 뛰어넘는 톤당 3.3kWh을 목표로 연구개발을 할 계획이다. 해수담수화 기술력은 담수 1톤을 생산하는 데 소요되는 에너지로 평가되며 소요되는 에너지가 적을수록 기술력이 높은 것으로 평가된다. 

아랍에미리트는 향후 자국 내 용수 공급을 역삼투 방식의 해수담수화를 중심으로 재편할 계획을 가지고 있으며, 공동연구가 성공할 경우 그 기술을 자국 내 해수담수화 플랜트 설치에 직접 적용해 사업화할 계획이다.

두산중공업 
해수담수화플랜트-이란에서 2200억원 쿠웨이트에서 4600억원

민간기업의 행보도 빨라지고 있다. 두산중공업, LG화학, LS산전 등 관련 기업들은 최근 수처리 및 수자원분야 기업이 중동으로 진출하는 중요한 계기로 보고 있다.
최근 중동에서 관련 분야에 적극적으로 사업을 추진하고 있는 기업은 해수담수화 분야 세계 1위를 달리는 두산중공업이다. 두산중공업은 이란과 쿠웨이트 등 주요 중동산유국에서 해수담수화 플랜트 공사를 추진하고 있다. 

두산중공업은 지난달 말 이란 민간기업인 사제 사잔(Sazeh Sazan)과 2200억원 규모의 RO방식 사코(SAKO) 해수담수화플랜트 공사 계약을 체결했다. 이란 물 관련 시장은 2018년 20억 달러로 성장할 것으로 보인다. 이에 따라 두산중공업은 4월부터 이란 상하수공사 등과 물 사업 협력을 위한 양해각서를 체결하는 등 이란 시장 진출을 위한 노력을 계속해 왔다. 

이번 계약은 이러한 노력의 결실이자, 이란 경제제재 해제 이후 글로벌 기업 가운데 이란 해수담수화 시장에서의 첫 수주 사례다. 두산중공업은 설계에서부터 기자재 공급 및 유지보수를 일괄 수행하게 되며 2018년 10월 준공해 12년간 유지보수를 담당하게 된다. 

이란 남부 호르무즈간 주의 주도인 반다르아바스 지역에 건설되는 이 플랜트는 광산용 담수를 생산하며, 하루 담수생산량이 약 20만톤으로 67만명이 동시에 사용할 수 있는 양이다. 

두산중공업은 앞서 지난 5월에는 4600억원 규모의 쿠웨이트 ‘도하(Doha) 1단계’ 역삼투압방식 해수담수화플랜트 공사를 수주하기도 했다. 이는 주력시장인 중동에서 큰 규모의 담수화플랜트 수주에 성공해 세계 시장에서 위상을 확실하게 다지는 계기가 됐다. 

두산중공업이 쿠웨이트에서 체결한 담수화플랜트 계약은 쿠웨이트 수전력부(Ministry of Electricity & Water)와 수행하는 ‘도하(Doha) 1단계’ 사업이다. 이 플랜트의 하루 담수생산량은 약 27만톤으로 90만명이 동시에 사용할 수 있다.

두산중공업은 설계에서부터 기자재 공급과 건설 및 시운전 등을 일괄 수행하게 되며, 2018년 11월 준공을 목표로 하고 있다. 더불어 2023년 11월까지 플랜트 유지보수도 맡게 된다. 쿠웨이트 걸프만은 전 세계에서 원수 수질이 가장 열악한 곳 가운데 하나로 꼽히는 만큼 이곳의 해수 담수화 작업은 전처리 공정이 중요하다.

두산중공업은 차별화된 선진 기술을 자랑하고 있어 프랑스, 스페인 등의 세계 유수 경쟁사들을 제쳤다. 여기에는 2008년 쿠웨이트 슈웨이크(Shuwaikh) 역삼투압 해수담수화플랜트를 수주한 이후 성공적인 준공을 거쳐 현재까지 유지보수를 수행하고 있다는 점도 디딤돌로 작용했다.
 
LG화학
수처리 역삼투압 필터-중동 국가 오만 소하르에 2017년까지 2만개 공급

LG화학은 지난달 중동 오만에 2017년말까지 2만개의 수처리필터를 공급하는 내용의 계약을 따냈다. 이 필터의 사용량을 담수 공급량으로 환산하면 하루 동안 25만톤의 담수를 약 80만명에 공급할 수 있는 규모다. 이는 수처리필터 세계 시장을 선도할 수 있는 확실한 기반이 될 것으로 업계는 보고 있다.  

LG화학은 중동 오만 소하르 해수담수화역삼투압회사(Sohar Sea-Water Reverse Osmosis)가 2017년까지 소하르 지역에 건설하는 해수담수화공장의 역삼투압 필터 단독 공급업체로 선정됐다. 이 회사는 세계적인 해수담수화 플랜트업체인 스페인 발로리자 아구아(Valoriza Agua)가 대주주로 참여한 회사다.

소하르(Sohar)가 위치한 페르시아만 지역은 전 세계에서 염분의 농도와 수온이 높아 최고의 성능을 확보한 제품이 절실했다. 고객사의 제품 테스트 결과 LG화학이 해수 내 붕소와 염분 제거율 등 주요 제품 성능에서 타 업체를 압도했다. LG화학은 오만 이외에 아랍에미리트, 이란 등 다른 중동 국가에서도 추가 수주가 이어질 것으로 기대하고 있다. 

특히 청주공장 가동 8개월만에 중동, 유럽, 북미 등에서 대규모 수주에 잇따라 성공함에 따라 전 세계 5개 대륙, 19개 국가에 수처리 역삼투압 필터를 공급하는 등 글로벌 시장에서 강력한 주도권을 확보할 수 있게 됐다.
LG화학은 지난해 고분자 합성 기술과 나노복합물질 반응 기술을 적용해 기존 제품 대비 역삼투압 성능을 최대 30%까지 끌어올리고, 염분 제거율 99.85%로 업계 최고 수준의 염분 제거 성능을 구현하는 데 성공했다.

또, 산업용수용과 가정용 필터 제조기술까지 자체 개발에 성공해, 다수의 특허를 보유하는 등 관련 분야에서 최고의 경쟁력을 확보했다. LG화학은 약 400억원을 투자해 증설을 추진 중인 청주공장 2호라인을 올해 말부터 본격 가동해 생산규모를 현재의 3배 이상으로 대폭 확대한다. 

이와 함께 현재 중동, 유럽 등 전세계 12개 국가에 구축한 글로벌 영업망을 향후 17개국으로 확장해 산업용수용, 해수담수화용, 가정용 등 수처리 전 분야에서 시장 개척을 본격화한다. 

전세계 수처리 역삼투압 필터 시장은 지난 해 1조 5000억원에서 2020년 2조 2000억원 규모로 연간 10% 이상의 고성장이 예상되고 있다.

LS산전 
스마트 물관리 솔루션-중동·아시아 지역 중심 진출에 속도

두산중공업이 수처리 관련 플랜트를 건설하는 데에 초점을 두고, LG화학이 수처리 필터 공급자로 나섰다면, LS산전은 물관리 솔루션 공급에 관심을 보이고 있다. 
LS산전은 기존 수처리 솔루션 브랜드인 ‘아쿠아솔(AQUASOL)’에 스마트 운영 플랫폼을 적용해 한층 업그레이드 된 스마트 물 관리 솔루션을 개발해 최근 시장 공략에 나섰다. 

LS산전은 한국환경산업기술원과 함께 정보통신기술 기반 빅데이터, 기계학습 시스템을 적용한 ‘상수관망 에너지 최적운영, 회수 및 지능형 플랫폼’ 개발을 완료했다.

2011년부터 ‘차세대 지능형 상수관망 기술’ 국책과제를 수행해 최근 안정적이고 효율적인 물 관리를 위한 스마트 솔루션 핵심 기술을 확보하며 과제를 최종 완수한 것이다. LS산전이 확보한 기술은 빅데이터 기반 수요예측, 기계학습 기반 최적 운영, 지능형 실시간 플랫폼, 지능형 지리정보시스템 플랫폼, 상수관망용 에너지 회수 등이다. 

국책과제에서는 고객·날씨·지역별 수요 패턴을 축적해 활용하는 ‘빅데이터’와 알파고(AlphaGo)와 같이 상황과 조건에 따른 데이터를 선별적으로 취합해 운영상 최적화된 솔루션을 선택하는 ‘기계학습’ 능력이 추가됐다. 이로써 상수부터 하수, 폐수에 이르는 물의 일생 전반을 안정적이고 효율적으로 관리할 수 있게 됐다.

기존 사용 패턴 빅데이터로 보다 세밀한 수요 예측이 가능하고, 취수량과 송수량 조절은 물론 정수장 펌프 운영 최적화를 통한 비용 절감이 가능해 안정성과 경제성 모두를 만족시키는 ‘일석이조’의 효과가 있다.

LS산전은 ‘차세대 지능형 상수관망 기술’ 상용화를 감안해 지난 2014년 경기 북부지역에 테스트베드를 마련했다. LS산전은 테스트베드 시험운영으로 93% 이상의 높은 수요 예측 정확도와 기존 솔루션 대비 15% 달하는 에너지 비용 절감 효과를 확인했다.

기계학습을 통해 축적된 데이터를 바탕으로 각 상황과 환경에 맞는 사용조건을 솔루션 운용자에게 제공해 예전까지 각 운영 조건을 직접 입력해야 했던 번거로움을 없애 사용 편의성 역시 한층 높였다.

LS산전은 1980년대부터 국내최고 수준의 자동화 기술을 바탕으로 수처리사업을 시작했다. 서울과 대구 등 전국 주요 상수도에 자동제어시스템을 구축했으며 2006년과 2009년에는 한국수자원공사 수도권 통합운영센터와 경남권 통합운영센터 구축 사업을 성공적으로 완료하며 수처리 분야 기술역량을 인정받았다.

LS산전은 국내 수(水)처리 시장을 ‘포화상태’로 진단하고, 기술을 고도화해 상대적으로 성장성이 큰 해외시장을 공략하는 데에 집중하고 있다. 특히 고속성장하는 세계 물 시장을 선점하기 위한 공격적인 마케팅 활동을 전개하는 전략을 세우고 있는 LS산전은 고도화 물 관리 시스템에 대한 투자를 지속해 핵심 기술을 국산화하고 이 분야 글로벌 리딩 기업으로 도약하겠다는 계획을 실행해 나가고 있다.