(주)팬아시아워터(대표이사 서상정)는 2008년 10월에 창립된 신생기업이지만 취수(강변여과), 정수(막여과), 하수(하·폐수 및 재생에너지) 분야의 선진기술을 국내에 도입해 국가 환경기술 발전에 이바지하고, 이를 지속적으로 연구·개발하여 아시아 전역으로 기술을 전파함으로써 명실상부한 글로벌 기업으로 성장하고 있다.

특히 이 회사의 방사형 수평집수정 시공기술은 지방수역의 물 부족 문제를 해결해 줄 수 있는 대체 수자원확보 기술로 업계의 관심과 주목을 받고 있다.

방사형 수평집수정을 가장 많이 활용하는 분야가 강변여과수 취수시설이며, 강이나 호소의 인접지역에서 장기간동안 하상충적층을 자연적으로 통과해 여과된 지표수와 배후의 지하수를 취수하는 시설이다.

지하수를 이용하기 위한 일반적인 취수시설은 수직정호(관정)이다. 수직정호의 개발은 공사비가 저렴하고, 시공이 간단하나 취수용량의 한계가 있고 유지관리에 어려움이 있다.

일반적으로 대수층의 잘 발달된 수직정호의 경우 취수가능량은 최대 3,000톤/일이다. 그렇기 때문에 수직정호 시설만으로 대용량 취수시설을 계획할 경우 정호의 개수를 다수 설치해야 한다는 문제점이 있으며, 시설의 수명이 짧은 단점으로 향후 우물 재개발 또는 신규 개발이 불가피하다.

따라서 이러한 수량과 유지관리 문제를 해결하기 위해 적용하는 것이 대용량 취수시설인 방사형 수평집수정을 이용한 지하수 취수이다.

지역에 따라 식수원 확보에 어려움을 겪고 있는 지역의 식수원 확보에 활용 가능한 강변여과수의 특징은 홍수기와 갈수기에 관계없이 연중 일정한 수량과 수질의 확보가 가능한 점이다.

또 지표수의 돌발적인 수질오염 사고에 충격부하 저감으로 능동적 대처가 용이하며, 정수공정이 단순하다. 이 때문에 정수비용이 절감되고, 소독부산물의 감소로 정수장 운영에 효율적이고 경제적이다.

선진 해외기술과 기술협약

팬아시아워터의 강변여과수 선진 기술은 미국의 Layne Christensen Company와 Ranney Collector Wells, GSI Water Solutions 등과 같은 굴지의 해당 전문기술 회사들과 협약을 통해 도입했다.

Layne Christensen Company와는 ‘강변여과 및 막여과 설비에 관한 독점적 기술이전 및 상호협력’을 체결했다.

Ranney Collector Wells은 100여년의 역사를 가진 강변여과수 개발 전문기업으로, 특히 방사형 수평집수정 시공분야에서 세계 최고의 기술력을 인정받는 회사로 알려지고 있다.

팬아시아워터는 이 회사와도 ‘독점적 기술이전 및 상호협력’ 관계를 맺었다. GSI Water Solutions과는 ‘강변여과 개발에 따른 조사·설계분야 독점적 상호협력’을 체결했으며, 이 회사는 한국에서도 전문가들 사이에서 한국지질자원연구원과 함께 제주도 인공함양 프로젝트를 수행한 업체로 많이 알려진 미국 지질조사 전문기관이다.

팬아시아워터의 강변여과 기술 실적을 보면 먼저 2010년 초에 경남 김해시 강변여과수 개발사업 #8번 방사형 수평집수정의 우물개발 시범사업이 있다.

이 현장에서는 시공과정에서 발생된 수평정호 내부의 퇴적 모래를 제거하고, Bore Blast 공법을 적용해 스크린 주변의 미세입자를 배출시켜 자연골재 여재층을 형성해 투수성을 증대시키는 기술을 시범으로 선보였다.

또한 수평정호 공내시경 카메라 검층과 대용량 양수시험(2만 톤/일)을 실시했다. 서두에서 말한 우물개발공법은 Ranney Collector Well의 오랜 경험과 기술을 도입해 국내에서 최초로 시도된 기술이다.

방사형 수평집수정의 시설수명에 가장 큰 영향을 주는 것이 수평정호의 유지관리이며, 우물개발과 우물재개발을 통해서 수평정호의 유지관리를 해줄 경우 미국과 같이 60년 이상 시설을 가동하는데 큰 어려움이 없다.

2010년 후반에는 ‘경남 의령군 강변여과수 개발사업 기본 및 실시설계-지반조사용역’에 참여하여 GSI Water Solutions과 강변여과수 개발을 위한 공동조사를 수행했다.

본 조사사업을 통해 강변여과수 개발의 지반조사에 대한 중요성을 강조하고, 선진국의 조사기술을 도입하여 양질의 강변여과수 개발에 관한 좋은 결과를 도출해 냈다.

2011년 초에는 ‘창원시 강변여과수 개발사업-수평정호 설치공사’를 수주해 현재 수평정호 설치공사가 한창 진행 중에 있다.

본 사업은 국내에서 가장 심도가 깊은 지하 36m에서 수평정호를 설치하는 현장으로써 현재까지 시행착오나 안전사고 없이 안전하게 시공이 이뤄지고 있으며, 특히 수평정호 시험천공을 통해 국내에서 최초로 지하 36m 심도에서 수평정호 70m 설치를 성공적으로 완공했다.

대수층 교란 최소화, 양질의 여과수 확보 가능

팬아시아워터의 강변여과기술은 방사형 수평집수정(Radial collector wells) 시공이다. 경남 창원시의 수평정호 설치공사가 대표적인 사례이며, 현재 국내에서 강변여과수의 수평정호 설치공사를 할 수 있는 곳은 팬아시아워터를 포함해 대략 3개 업체가 있다.

이들 업체간의 수평정호 설치공법은 모두 상이하지만 팬아시아워터는 ‘배토가압식 수평정호 설치공법’을 사용한다.

이 공법의 특징은 대수층에 수평정호를 설치하기 위한 외부케이싱 천공을 회전식이 아닌 압입식으로 설치함으로써 대수층의 지층 교란을 최소화시켜 양질의 수질을 확보하는 방식이다.

팬아시아워터에서 강변여과수 기술을 총괄하는 정재훈 이사는 “수평정호의 시공은 단순히 천공이 목적이 아니라, 수량과 수질을 만족하는 여과수를 취수할 수 있는 수평정호를 설치하는데 초점을 맞춰야 한다”라고 주장한다.

기존 국내 기술에서는 대부분 천공에만 급급한 나머지 수량과 수질, 향후 유지관리에 대한 부분은 고려치 않고 있다.

그러나 팬아시아워터에서는 수평정호를 천공하는 과정에서부터 대수층의 지층 특성을 분석해 양질의 여과수가 취수될 수 있도록 수평정호 스크린 설치를 계획하며, 수평정호가 설치된 후에는 우물청소와 우물개발 공정을 통해 스크린 주변대수층의 미세입자를 제거하여 원활한 지하수 흐름을 유도하고 장기간 취수에도 수평정호 내부로 미세입자 퇴적물이 발생하지 않도록 하고 있다.

이러한 일련의 공정을 ‘우물개발(Well Development)’이라고 하며, 현재 국내에서는 수평정호에서 우물개발을 창원시 공사에서만 적용하고 있으나, 팬아시아워터에서는 우물개발까지 완료가 되어야 비로소 수평정호 설치가 완공된 것이라고 한다.

또한 ‘우물개발’만큼 중요한 것이 ‘우물재개발’이라고 한다. 이것은 대용량으로 장기간 취수를 할 경우 수평정호 스크린 주변의 대수층 공극에 막힘현상(Clogging)이 발생해 취수효율을 감소시킨다.

다시 말해 강변여과수 개발 당시의 초기 양수량이 100%라고 하면 1년, 3년, 5년 시간이 흐름에 따라 양수량이 70%~60%까지 감소가 된다.

이를 개발당시의 100%로 취수효율로 개선시키는 것을 ‘우물재개발(Well Redevelopment)’이라고 한다.

일반적으로 우물개발을 실시한 방사형 수평집수정의 경우 5년~10년 주기로 우물재개발을 해준다. 방사형 수평집수정의 취수시설을 운영하는데 우물재개발을 적시에 활용할 경우 선진국과 같이 60년 이상 장기간 취수시설로 활용하는데도 문제가 없다고 한다.

창원시 강변여과수 개발사업 추진

팬아시아워터에서 방사형 수평집수정 시공을 하고 있는 창원시 강변여과수 개발사업은 현재 2단계 공사 중에 있다.

1단계 사업은 시범사업으로 방사형 수평집수정의 시공/취수 가능성을 평가하였고, 결과가 만족스럽게 나와서 2단계 사업을 추진하게 됐다.

2단계 사업에서는 6만 톤/일 공급량을 목표로 기존 정수장이 확장되고, 방사형 수평집수정이 5개소가 추가 설치된다.

현재 우물통 침설공사는 4개소를 완공하고 마지막 1개소가 막바지 공사 중에 있으며, 수평정호 설치공사는 2개소가 완공되었고, 3번째 집수정 공사를 준비하고 있다.

국내의 강변여과수 취수를 위한 대용량 방사형 수평집수정의 시공기술은 선진국에 비해 초보적인 수준이다.

이와 관련 정재훈 이사는 “한국의 토목기술은 세계적으로 인정을 받는 기술을 보유하고 있다.

그러나 강변여과수 취수를 위한 강 고수부지에서 우물통을 침설하는데 어려움을 겪는 모순을 지니고 있다.

타 현장의 사례를 볼 때, 지하 35m 우물통을 침설하는데 8개월, 10개월, 길게는 1년씩 공사기간이 걸린다.

그것은 기술이 부족한 것이 아니라 한정된 공사비용적인 측면에서의 어려움 때문이다. 이를 개선하고 보다 효율적이고 비용절감적인 기술개발 노력이 필요하다.

이러한 부분에서 팬아시아워터 우물통 침설공법은 창원시 강변여과수 개발 사업을 통해서 지하 45m까지 4개월 만에 안정적으로 설치했다.

이러한 성과는 선진국 기술의 적극적인 도입과 발주처 관계자들의 시공에 따른 협력이 적재적소에 이뤄졌기 때문이다.

특히 방사형 수평집수정의 시공은 현장에서 공사를 진행하면서 발생되는 여러 가지 변수에 대한 피드백이 가장 중요하다.

특히 수평정호 시공의 경우 눈에 보이지 않는 대수층을 뚫고 가는 과정에서 많은 변수가 발생한다. 이때 기술자들은 그 변수들을 최소화하고 어떠한 상황이 발생해도 그 문제점을 해결할 수 있어야 한다.

이러한 측면에서 팬아시아워터는 선진국의 오랜 개발 사례에서 그들이 얻은 현장 노하우를 적극 활용하고 있다”라고 말한다.

창원 대산정수장 시설 공사와 관련 문제도 없지 않았다. 강변여과수로 개발된 곳의 수질에서 발암물질이 검출됐다는 것 때문이다.

이에 대해 정재훈 이사는 일부 환경론자들과 언론의 과민반응에 대해 유감을 표명하며 다음과 같이 말한다.

“대수층의 자연여과를 통해 생산된 강변여과수라 하더라도 약간의 미량물질 검출된다. 그러나 이런 미량물질은 충분히 정수장에서 정수공정을 거쳐 처리가 된다.

물론 매스컴에 소개된 발암물질의 수치는 상수원수의 기준치보다 낮아서 아무 문제가 없었고, 정수처리단계에서 없어지는 것임에도 단지 원수(原水)에서 검출됐다고 이슈화 하는 것은 문제가 있다.

정수장은 그러한 미량 유해물질을 정수하여 음용수를 생산하라고 있는 시설이 아닌가. 만일 정수공정을 거친 수돗물에서 유해물질이 검출됐다면 문제가 심각하지만 정수처리 전 단계의 원수에서 기준치 이하로 검출된 것을 문제시 하는 것은 잘못된 시각에서 비롯된 것”이라고 설명했다.

강변여과수 개발 연구책임자인 정재훈 이사는 “당분간 국내 강변여과수 개발 시장은 급부상 하겠지만, 결국 국토의 제한과 수요처의 한계로 5년 내에 이 사업도 축소되리라 본다. 따라서 향후 동남아시아 등을 대상으로 해외시장 공략에 나설 예정이며, 그러기 위해서는 국내에서 강변여과수 개발 전문기업으로 검증되도록 하는데 최선을 다할 방침”이라고 밝혔다.

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