국내의 수질계측기 제조업체들은 대부분 위탁생산으로 받는 경우와 외국제품을 그대로 판매하는 경우가 많다.

특히 수질을 측정하는 센서에 있어서는 대부분 수입이며 이에 따른 핵심 제조 기술은 거의 갖추고 있지 않은 상태다.
로터스프로슈밍매니지먼트(대표 길주형, 이하 로터스)는 이런 국내 시장을 변화시키고자 수질환경기술개발 국산화를 위해 다년간 꾸준히 노력해온 결과 유럽의 선진기술에 못지않은 핵심기술을 개발해냈다.

특히 지난 4월에는 ‘2015 스위스 제네바국제발명품대회’에서 환경/에너지 부문에서 금메달을 수상, 센서 제조기술의 종주국인 스위스에서 한국의 우수한 센서 제조기술을 전세계에 알렸으며, 7월에는 공공기관 우선구매 제품으로 선정되기도 했다.

이처럼 국내 기술을 세계적으로 끌어올려 외화 낭비를 절감하는데 앞장서고 있는 길주형 대표에게 수질측정산업
분야의 현황과 국내외 동향에 대해 얘기를 들어봤다.

△ 로터스에서 제작하고 있는 다양한 수질측정용 센서들

4배 비용절감, 2.5배 수명 연장 효과

로터스는 독보적인 PH전극 기술 개발로 관공서, 기업 등 수질환 경 모니터링에 있어서 대폭적인 비용절감을 가능케 했다.

로터스가 ‘2015 스위스 제네바국제발명품대회’에서 인정받은 것은 복합전극 (PH, ORP, ISE 등 유사한 수질측정용 센서 등)을 측정 시 오염되 지 않는 형태의 제조방법으로 최대 4배가 넘는 비용 절감은 물론 수 명을 2.5배 이상까지 끌어 올리는 전극을 개발했기 때문이다.

△길주형 대표가 PH전극의 성능과 수명에 대해 종래기술과 개량된 기술의 차이점을 설명하고 있다. 사진으로 보면 알 수 있듯이 같은  수명이지만 개발된 고체전해질의 PH전극(왼쪽)이 종래의 액체전 해 질의 PH전극(오른쪽)보다 매우 짧은 것을 알 수 있다. 이는 다 양한 형태로 제작이 가능하고 더욱 성능이 우수하다는 점이다.

길주형 대표는“ 종래 기술에 있어 이러한 수질환경 모니터링에 사 용되는 소모품들이 관공서 입장에서는 막대한 예산이 들어가는 부 분이다.

그 원인은 크게 두 가지로 첫째가 전극 내 기준액 AgCl 분말 에서 Ag이온이 유리(따로 분리)되고 측정 대상 용액의 일부 음이온 과 결합하여 불용해성의 물질(salt crust)이 형성되어 sand core부 위를 막아 버리는 것이다.

둘째로는 측정 대상 용액이 역 삼투로 기준액에 스며들어 기준액의 농도를 변화시키는 것이다”라며,“ 보통 의 모든 PH와 같은 복합전극은 내부의 전해액이 액체 또는 gel로 이 뤄져 있는데 시료의 온도가 높고, 오염 물질 함유가 많고, 압력이 높고, 오랜 시간 사용을 하면 전극은 성능 저하로 사용할 수 없게 돼 교체할 수밖에 없고 결국은 막대한 예산이 들어가게 된다.

하지만 우리기술은 PH전극의 경우 내부전해액을 기존의 액체나 gel도 아 닌 고체로 개발해 수명을 대폭 늘렸다”고 설명했다.

이어 “우리나라는 지금까지 수질환경 모니터링에 고가의 외산 PH전극을 사용함으로써 많은 비용과 인력이 투입됐으며 불필요 한 유지보수(보통 수개월에서 1년 미만) 등으로 비효율적인 업무 가 이루어졌으나 이번에 인정받은 기술로 보다 성능은 우수해지고 관공서에 막대한 예산을 줄일 수 있게 됐다”고 강조했다.

길 대표는 고체전해액으로 제작된 PH전극이 실제 현장에서 적 용된 사례를 소개했다.

“룩셈부르크와 영국 업체의 경우 사업용 보일러에 사용할 목적 으로 배관에 센서를 장착하여 수질을 관리하는 기술적인 난점에 문 의를 해 왔었다.

세계적으로 유명한 종래 기술의 PH전극을 사용하 였으나 보통 1개월을 사용하지 못했고 그나마 물의 온도가 낮은 구 간에서는 약 3개월 미만을 사용할 정도였다.

또한 가장 큰 문제는 현장의 배관에 설치할 공간이 작다보니 센서를 설치할 여건이 마땅 치 못한 점이였다.

센서의 길이를 줄이면 내부 전해액의 양이 적어 센서 수명은 더욱 줄어들 수밖에 없어 더욱 어려운 문제였다.

이것 을 해결할 수 있던 기술이 바로 로터스의 개량된 기술이었다.

바이 어는 센서의 길이는 40mm를 넘어서는 안된다며 종래 기술로는 해 결할 수 없었던 문제를 로터스는 40mm를 서로 다른 두가지 형태 로 제작하면서 수명을 3개월을 넘기는데 성공했다.”
 

한국 최초 수질분석센서 제조

△스위스 제네바국제발명대회에서 금메달을 받았다.

수질분석센서 전문 제조업체인 로터스는 국내의 수질 계측기 제조업체에 수질센서 위탁생산 및 공급을 하고 있다.

이외에도 수질센서는 발전소, 사물인터넷(IoT), 오폐수처리장, 정수장, 제약회사, 화학공정, 식품공정 라인, 정수장, 도금공장, 염색공정, 반도체설비라인 등 각 산업 현장에서 널리 사용되어지고 있다.

하지만 대 부분이 센서는 국내기술보다는 해외기업의 기술이 적용 된 곳이 적지 않다.

이에 길 대표는 1999년 센서 및 계 측기 사업을 시작하여 2006년 수질센서만을 전문으로 제조하는 로터스를 별도 설립, 기존의 단순 센서 복제 를 통해 조립 납품하는 것이 아닌 전문기술과 이론을 바 탕으로 끊임없는 R&D를 통해 직접설계 및 위탁가공이 가능한 한국 최초의 수질분석센서를 제조하는 업체로 거듭났다.

길 대표는 “한국에서는 전문 기술이 필요하여 가장 제조하기 힘든 PH, ORP 등 유리전극 제조에 최고기술 력을 보유하고 있으며 전기전도도와 용존산소센서 및 잔류염소센서 또한 독보적인 기술을 지니고 있다”며 자 신 있게 말했다. 이어 “기존의 일본 수입제품을 쓰는 업 체들이 보다 저렴하고 성능도 비슷한 국내 기술로 만든 분석센서를 사용하기 시작했다.

일본의 센서기술이 초 창기에는 매우 좋았으나 현재는 시대변화에 따르지 못 한 일본기업들을 경쟁기업들이 뛰어넘기 시작했기 때 문”이라고 전했다.

 
국산제품 활용도와 국익 위한 끊임없는 R&D 노력  

△발전소 탈황에 성공한, 가장 뛰어난 성능을 인정받은 센서.

약 5년 전 한국전력의 화력발전소 탈황설비 라인에 설치하는 PH전극에서 문제가 발생했다.

기존에 설치된 것은 세계최고의 PH전극이었으나 측정조에 산화철이 유입되면서 PH측정에 방해가 될뿐더러 가격이 고가이 고 수명이 길지 않는 것에 대한 해결을 로터스에게 요청 한 것.

이에 로터스는 센서 내부의 고체 내부전해액으 로 인한 시료의 오염유입을 막고 대형 다이프램 형식의 세라믹 다공막의 구조와 산화철 등에 더욱 견고한 격막 및 전극 구조로 설계된 기술을 적용해 수명연장은 물론 지금까지 문제없이 사용되어지고 있다.

특히 오염도가 높은 폐수나 고온, 고압 등 극한 조건 에서 더욱 활용도가 높다는 점이 종래 외국기술과 가장 차별화된 로터스만의 강점이라 할 수 있다.

△고체전해액으로 제작된 초소형 PH전극.

이를 가능케 한 것은 연구개발을 게을리 하지 않았기 때문이다.

“현재 로터스는 전기전도도가 낮아 이온 활동도가 극 히 적은 초순수 분야에 상기 기술을 접목해 초순수 공 정설비에서도 더욱 효율적으로 운영될 수 있는 센서 개 발, 약 1년간 시험에 들어가고 있다.

더 나아가 광학식 센서를 적용한 제품이 완료돼 제품 출하 준비에 있다” 는 길 대표는 “로터스는 끊임없는 R&D와 성공률 100% 달성으로 국산제품의 활용도를 높여 관공서에서 불필한 예산소모를 막고 국익에 보탬이 되게 하는 것이 목표”라 고 강조했다.

한편, 로터스프로슈밍매니지먼트는 올 10월에 한국전 력이 주관하는 ‘BIXPO 2015 빛가람 전력기술 엑스포’ 에 참가해 로터스만의 신기술을 선보일 예정이다.

[환경미디어 온라인팀] 

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