▲ [사진 = 코리아엔텍㈜]

녹조란 남세균 등 식물플랑크톤이 지나치게 발생하여 물빛이 녹색으로 바뀌어 보이는 현상을 의미한다. 주로 남세균이 대발생하여 군체를 형성하는데 이 때 남세균이 형성한 군체가 물을 페인트처럼 걸쭉하게 만들기도 한다. 이러한 녹조 현상이 발생하는 주요 원인은 수온의 증가와 수중으로의 과다한 영양분 공급 등을 꼽을 수 있다. 녹조가 발생하면 주간에는 물속으로의 햇빛 유입을 차단하여 수중 식물들의 광합성 활동을 저해하여 산소 생산을 막고, 햇빛이 없는 밤에는 남세균이 수중의 용존산소를 소비하는 바람에 물속의 용존산소량이 급격히 줄어들게 되고, 이 때문에 수중 생물이 죽어 부패하여 악취와 함께 물을 오염시키는 환경파괴가 발생한다.

최근 들어 이상기후 현상과 무분별한 하천의 개발 등으로 녹조 현상이 해가 될수록 심해지고 있다. 녹조는 단순히 강과 호수의 생태계를 파괴하는 것을 넘어 부패로 인한 악취와 생활용수 오염으로 생활을 위협하며 이 녹조가 만약 몸에 닿거나 호흡을 통해 녹조에 포함된 성분을 흡수하면 간과 폐, 생식기와 신경계에 악영향을 끼친다. 이미 수돗물에서 이와 관련된 성분인 마이크로시스틴이 검출되기도 했으며, 이 때문에 녹조 현상을 해결하기 위해 정부에서도 대책을 내놓고 있다. 이러한 가운데 녹조 및 수질오염을 개선하기 위한 제품을 개발해 주목받고 있는 업체가 있다. 본지에서는 강한 수류발생과 용존산소 공급을 통해 녹조 생성 자체를 차단하는 솔루션을 개발한 ‘코리아엔텍㈜’를 집중 취재했다.

▲ [사진 = 코리아엔텍㈜]

수류 발생으로 녹조 방지, 다기능 수질정화장치

국내 국·공립 민간연구소의 연구개발용 랩 설비부터 시제품, 실증플랜트까지 연구 과정에서 필요한 설계, 제작, 시운전 등의 기술 서비스를 제공하고 있는 코리아엔텍㈜은 최근 녹조방지 및 수질개선용 다기능 수질정화장치를 개발해 업계 관계자로부터 많은 주목을 받고 있다.

흐르는 물에는 이끼가 끼지 않는다는 속담이 있듯이 녹조 또한 흐르는 물보다는 고여 있는 물에서 자주 발생한다. 이 때문에 낙동강 등 댐이 만들어진 지역에서는 수류가 줄어들어 녹조가 흔히 발생한다. 이는 녹조의 원인이 물 내부의 영양 과다이기 때문에 고여 있는 물에서는 유입된 영양분이 밖으로 빠져나가지 않아 영양과다를 일으키기 쉽기 때문이다. 또한 물이 고여 있으면 물의 온도 또한 올라가기 쉬워지기 때문에 더욱 녹조를 가속화시킨다. 그렇기에 녹조를 방지하기 위해 주기적으로 댐의 물을 방류하기도 하며 저수지의 경우 고의적으로 수류를 일으켜서 영양과다를 막고 물의 정체와 온도 상승을 저지하는 방식을 사용한다.

코리아엔텍㈜의 다기능 수질정화장치 또한 수류를 발생시켜 녹조를 방지한다. 저수심 수면 수류 발생형의 경우 수차의 일측 하부에서 다수의 바스켓에 공기를 유입하여 그 충전공기의 부력에 의한 일방향 축 회전을 발생시킨다. 상승된 부력챔버는 회전하면서 상승한 뒤 공기를 배출함으로써 회전속도를 최대화한다. 이를 통해 수류가 발생하고 표·저층수를 혼합시켜 영양과다와 수온 상승을 방지한다. 이는 수온에 의한 적층현상을 방지하고 수중 산소를 공급하는 효과가 있다. 고수심 바닥 설치형 또한 원리는 같다. 침수된 부력 수차의 측면 하부에서 압축공기를 투입하여 부력에 의한 수차 회전을 일으키고 에어돔에서 2차 버블을 발생시키는 것으로 녹조를 방지한다.

▲ [사진 = 코리아엔텍㈜]

낮은 전력 소모로 탄소 중립 기여, 녹조 사체 침전으로 인한 2차 오염도 예방해

코리아엔텍㈜의 다기능 수질정화장치의 가장 큰 장점은 기존 유사 제품과 달리 전력이 아니라 부력으로 수류를 발생시킨다는 점이다. 기존 제품은 수면에 부유된 상태로 가동하여 전력만을 이용해 수차를 회전시켰다.

하지만 코리아엔텍㈜의 다기능 수질정화장치는 수면하부에 침수된 상태에서 가동하여 부력으로 수차를 회전시킨다. 전력이 아니라 압축 공기를 이용한 부력으로 수류를 일으키는 만큼 이에 따른 전력 양 소모도 기존 제품보다 보다 적다. 소모 전력이 적다는 말은 전력 소모로 인해 유발되는 이산화탄소 배출량 또한 줄어든다는 말로 기존 2.2kW를 소비하는 제품 대신 0.75kW를 소비하는 코리아엔텍㈜의 수질정화장치를 사용할 경우 수류발생효과가 더 월등하면서도 1대당 연간 9,800kW가 절약되며 이산화탄소 배출량 또한 4,100kg으로 감소된다는 시험 결과가 나왔다.

전력 소모가 낮다고 당연히 그 효과도 낮은 것은 아니다. 기존 장치는 수차의 블레이드가 수면에 부유한 상태에서 가동하기 때문에 표층수가 횡 방향으로만 이동한다. 반면 코리아엔텍㈜의 장치는 부력으로 수차를 회전하고 침수 상태에서 가동하기 때문에 종과 횡, 상하좌우로 강한 수류가 발생하게 된다. 이 덕에 같은 1.5kW제품으로 비교를 해도 기존 유사 제품 5대가 감당하는 영역을 홀로 감당할 수 있으며, 무엇보다 상하로 수류가 발생해 표층수와 저층수를 혼합하기 때문에 녹조를 방지하게 되고 녹조 발생시 발생할 수밖에 없는 녹조 사체들의 침전으로 인한 2차 오염 예방이 방지된다.

▲ [사진 = 코리아엔텍㈜]

국제환경산업기술&그린에너지전에서 선보여

에너지 기술 분야 선도 기술 개발에 일조할 것

이렇듯 코리아엔텍㈜의 다기능 수질정화장치는 부력의 힘을 사용해 전력 소비가 적으며 동일 동력대비 수류 발생 효과가 2마력 기준 수류거리 500m 이상으로 현존제품 중 최고치에 달한다. 이와 함께 용존산소를 공급하고 표·저층수를 혼합하고 수중 수체 확산 등 단순히 수면을 움직여 녹조를 저지하는 것이 아니라 녹조 발생 자체를 차단하는 다양한 기능을 수행한다.

다기능 수질정화장치는 호수·연못 수질정화 및 녹조방지, 취수장 녹조 유입방지, 하천 보 상류 수질정화, 문화재 경내 연못 정화, 골프장 연못 정화 등 다양한 분야에서 사용할 수 있으며 이미 최대 저수량 297만톤인 저수지에 설치용량 1.5kW인 제품을 설치해 성능을 확인했다. 실증운전 결과 거리 500m 폭 200m인 수류 발생이 확인되었으며 수류영향구역 내/외 표층 수온이 최대 2.3℃까지 냉각되는 효과도 확인되었다. 이와 더불어 이미 녹조가 심각하게 진행된 악조건 내에서도 실험을 진행한 결과 녹조의 차단만이 아니라 녹조가 발생한 후에 녹조를 확산하는 것을 방지하는 데에도 효과가 있음이 실증되었다. 이외에도 현장 설치시 고장이 잦은 이온발생기나 오존발생기 등의 장착 없이도 수질을 효과적으로 개선할 수 있고 약품 또한 사용하지 않아 설치 이후 전기료 외 유지관리비용이 필요 없다는 장점도 갖고 있다.

코리아엔텍㈜은 지난 6월 8일부터 10일까지 코엑스에서 개최된 국제환경산업기술&그린에너지전에서 처음으로 이 솔루션을 선보이며 큰 주목을 받았다. 또한 수원시와 원주시등 여러 저수지에 설치되어 큰 효과를 입증했으며, 그 결과 코리아엔텍㈜의 다기능 수질정화장치는 지난달(2022.12) 조달청 혁신제품으로 인증을 받았다.

코리아엔텍㈜은 이외에도 고순도 수소 정제기술, 소수력발전기술, 에너지절감형 하수처리기술, 부력발전기술 등을 현재 개발 및 사업화 준비 중에 있으며, 안병준 대표는 “기업부설연구소” 운영을 통해 다양한 분야에 대한 지적재산권을 확보 및 보유하고 있으며, 우수한 기술력을 바탕으로 환경, 에너지 분야의 기술지원 및 매출확보에 주력하고 선도기술 개발에 일조하겠다”고 언급하며 앞으로의 포부를 전했다.