국내 최초 ‘막분리 공법 실용화’
대한통운(대표 이국동)은 1930년도에 창립된 이래 줄곧 대한민국 기간산업의 대동맥 역할을 충실히 수행해온 국내 최대의 물류기업이다. 하지만 대한통운이 환경사업 분야에 깊은 관심과 독보적 기술력을 확보하고 있다는 사실은 잘 알려져 있지 않다. 대한통운은 물류기업의 특성상 많은 차량을 보유하고 있는 탓에 그만큼 많은 매연을 배출할 수밖에 없었다. 기업의 이러한 특수성을 극복하고 환경친화 경영을 실현한다는 취지로 출발한 대한통운의 환경전담부서, 이들은 소각로 집진시설과 하·폐수 정화시설 등 자체 환경개선을 위한 연구·개발에 착수해 지난 ’95년 본격적인 환경기술 연구에 뛰어들게 된다. 환경분야의 처녀기업으로 출발한 대한통운은 이후 2년간의 연구 끝에 선도 기업들을 앞질러 국내 최초로 ‘막분리 공법(SMAS) 실용화’에 성공한다. 당시 환경시장에서 획기적인 아이템으로 주목받기 시작한 ‘막분리 공법’은 기존 활성슬러지 공법과 비교해 처리성능이 월등이 뛰어나 BOD와 SS를 5ppm 이내로 개선시키는 신기술로 주목받았다.
뛰어난 처리효율 … 현장이 호평한 SMAS 공법
대한통운은 환경사업소(소장 최송휴)가 SMAS공법을 개발하면서 그간 ‘대한통운=물류기업’의 등식을 ‘명실상부한 친환경기업’으로 탈바꿈 시키는데 성공했다. SMAS 공법(Submerged type Membrane Aeration System)이란 막일체형 하·폐수 처리기술을 지칭하는 공법으로, 기존 침전조 상에서 이루어지던 처리수-부유물질간 중력에 의한 고·액분리를 호기조(好氣槽)내의 침적된 중공사막을 통해 실현해내는 신기술이다. 중공사막은 실 모양의 막(membrane)으로 내부가 비어 있다. 중공사막의 표면에는 0.4㎛ 크기의 공극이 형성되어 있는데, 이 크기는 머리카락 두께의 1/250 정도로 대장균은 물론 일반 미생물도 통과하지 못한다. 조 내에 침적된 중공사막을 외부의 흡인펌프와 연결시킨 후 흡인펌프를 가동하게 되면 중공사막 내부에 음압이 형성되게 되고, 이 음압에 의해 막 외부의 처리수가 막 내부로 유입되게 된다. 이때 막 외부에 있던 미생물들의 협잡물이 처리수와 함께 막 표면으로 이동된다. 이 과정에서 협잡물에 의한 막 공극차단을 방지하기 위해 미생물의 호흡에 공급되는 공기를 중공사막 쪽으로 불어넣어줌으로써 협잡물이 막 표면에 접근하는 것을 방지하게 된다. 침전조에서의 고·액분리가 미생물이 충분히 무겁지 않을 경우 많은 양의 협잡물이 처리수내에 혼합되어 방류되는 반면, 중공사막을 이용한 고·액분리는 미세한 공극을 통한 완벽한 물리적 여과이기 때문에 처리수내 협잡물이 거의 없다. 또한 미생물이 월류되어 방출되지 않기 때문에 시스템내에 미생물이 높은 농도로 존재하게 되어 처리효율이 매우 높다. 실제로 SMAS 공법의 처리성능은 매우 뛰어나 처리수내 BOD 및 SS의 농도는 모두 5ppm 이하로 유지된다. SMAS 공법은 1차 폭기조와 막분리조로 구성되어 있으며 침전조가 필요 없기 때문에 소요부지면적을 절감할 수 있고 시설이 작다는 이점이 있다. SMAS 공법은 처리할 수 있는 수질기준상의 항목상 주로 학교나 아파트, 식당, 골프장 등의 오수처리시설에 적용되어 왔다. 특히 숙박시설이 있는 골프장의 경우 오수처리시설의 수질기준이 BOD, SS 모두 5ppm이내이기 때문에 이를 만족시킬 수 있는 공법으로는 SMAS 공법과 HANT 공법 밖에 없는 실정이다. 1997년부터 SMAS 공법은 전국적으로 450여개의 현장에 적용되고 있으며, 뛰어난 처리성능으로 학계를 비롯한 유관업체들에게 각광을 받고 있다.
질소와 인 동시제거 … ‘HANT 공법’의 우수성
HANT 공법은 국내 최초로 개발된 고도처리용 막분리 공법이다. 이는 기존의 SMAS 공법을 더욱 업그레이드한 형태로 하수나 폐수 내 질소와 인까지 동시에 높은 효율로 제거할 수 있는 공법이다. 나날이 수질기준과 질소와 인의 배출기준이 강화되고 있는 현실을 감안하면 차세대 하·폐수 처리기술로 HANT공법만큼 손색없는 수처리 방법도 없다는 게 관계자들의 공통된 평가다. 2001년에 개발 완료되어 사업화가 시작된 HANT 공법은 SMAS 공법이 기존에 가지고 있는 장점 외에 부가적 장점을 보유한 것이 특징이다. 기존의 높은 처리효율과 좁은 소요부지면적의 외에도 질소와 인의 동시제거, 자동화 운전, 충격부하에 매우 강한 내성, 매우 적은 잉여 슬러지 발생량 등이 그것이다. 특히 2001년 국내 막분리 공법으로는 최초로 환경신기술로 지정 및 검증(지정 31호, 검증 33호)됨으로써 그 우수성을 다시 한 번 인정받기도 했다. 무산소조, 혐기조, 막분리호기조 그리고 탈기조로 구성된 HANT 공법은 단위 공정으로 고도처리를 실현할 수 있으며, 다른 고도처리공정에 비해 건설비 및 유지관리비 측면에서도 강한 경쟁력을 보유하고 있다.
HANT 공법은 SMAS 공법보다도 더욱 넓은 범위의 수처리 시설에 광범위하게 적용되고 있다. 현재 동 공법은 일반 오수처리시설은 물론 하수, 폐수 그리고 중수처리시설에까지 적용되고 있다. 특히 소규모의 마을하수처리시설과 중수처리시설에 있어 비교우위의 강점을 가지고 있는데, 이는 HANT 공법의 설비규모가 매우 작아 다른 공법에 비해 좁은 면적에서도 적용이 가능한 특징에 기인한 것이다. 2001년부터 사업화에 착수한 HANT 공법은 관급공사 등에 적용되어 현재까지 200여개의 현장에 적용돼 호평을 받고 있다.
시스템 안정성 확보 ‘KEMS & KEDS’
원격감시시스템인 KEMS(Korea Express Monitoring System)와 미세여과드럼스크린인 KEDS(Korea Express Drum Screen)은 SMAS 공법과 HANT 공법의 원활한 운전을 위해 개발된 것이다. KEMS는 위 공법들이 적용된 현장의 상황을 직접 방문할 필요 없이 인터넷을 통해 사무실이나 일반 가정에서도 확인할 수 있는 시스템으로 SMAS 공법과 HANT 공법의 특성상 처리수질은 사시사철 매우 안정적이기 때문에 처리수질에 대한 모니터링 및 제어가 필요 없이 단순 기계장치의 고장 여부와 분리막의 막힘 정도만 파악할 수 있게 되어 있다. 때문에 구성이 비교적 간단하고 운영유지가 용이하여 다른 TMS에 비해 설치비 및 유지관리가 매우 저렴하고 용이하다는 장점이 있다. 일반적으로 설치비는 다른 TMS의 10~20%에 지나지 않는다는게 관계자의 설명이다. 또한 현장에 이상상황 발생시 인터넷 및 문자서비스로 현상상황을 즉각적으로 보고받아 대처함으로써 공법의 원활한 유지와 중요 부품인 분리막의 수명을 연장이 가능하다. KEDS는 미세여과스크린으로 원수내에 섞여 기계장치의 고장이나 분리막의 막힘현상을 일으킬 수 있는 미세협잡물의 유입을 사전에 제거해 공법이 장기적으로 원활하게 운전될 수 있게 도와주는 역할을 한다. 기존의 다른 드럼스크린의 경우 메쉬망이 쉽게 막힘으로써 제대로 협잡물을 제거할 수 없고 소음이 심하며 유지관리가 번거롭고 고장시 수리하기가 어려운 단점이 있었다. 대한통운은 일련의 문제점을 사전에 예방하고 효율적인 운영을 도모하기 위해 진일보된 KEDS를 개발하게 되었다. 무소음으로 메쉬망의 막힘없이 완벽하게 협잡물을 제거하는 KEDS는 조립과 분해가 용이해 이송과 설치가 간편하다는 장점을 가지고 있다.
검증된 기술력으로 세계 환경시장 선점할 터
대한통운의 환경사업분야는 지난해 30% 매출 성장을 보이며 약 150억원의 매출을 달성했다. 대한통운은 막분리공법 분야만큼은 60%대 시장점유율을 가지고 있으며 무엇보다 성장 잠재성에 초점을 맞추고 있다. 현재 하·폐수처리 시장의 규모는 약 1조 5천억원 규모다. 버리는 물의 10%는 중수로 재활용해야 한다는 방침이 의무화 되면서 가장 시장이 큰 축산 폐수처리 분야가 주목받고 있는 실정 하다. 대한통운은 중수 시설을 국내에만 국한하지 않고 동남아와 중국시장의 진출을 꾀하고 있다. 동남아 시장의 경우 급격한 인구 증가로 인한 도시 하수 처리 문제가 부각되고 있어 고효율 하폐수 처리 시설 및 중수도 시설부문이 반드시 필요한 입장이다. 중국의 경우 물 부족 문제는 환경오염과 소비 증가로 더욱 심각한 지경에 이르렀다. 중국인구의 23%가 이런 물 부족사태에 영향을 받는 것으로 알려져 있으며 중국기업들이 겪는 매출 손실은 매년 2천억위안(250조원)에 이른다고 한다.
대한통운은 이점을 놓치지 않고 국내와 일본시장에서 인정받은 기술력을 가지고 세계시장 진출의 교두보를 마련하려 한다. 그리고 이미 중국에 합자회사가 진출해 있는 상태이다. 뛰어난 기술과 지속적인 연구개발로 환경 분야에 있어 세계적인 경쟁력을 갖춘 환경기업으로서 거듭나기를 기대해본다. 이창호 기자
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