수처리 산업에서는 오염물질 제거뿐 아니라 슬러지와 악취, 운영비용까지 함께 해결하는 기술이 요구되고 있다. 이에 (주)에딕코리아(EDIC KOREA)는 물과 염소의 산화반응을 촉진하는 특수 세라믹 촉매 ‘메카세라’를 기반으로 기존 수처리 공정에 새로운 해법을 제시하고 있다.

(주)에딕코리아 카네다 소우고우 한국 지사장 / 사진. (주)에딕코리아

50년 연구로 탄생한 수처리 촉매 기술
(주)에딕코리아(EDIC KOREA, 이하 에딕코리아)가 국내 수처리 시장에서 메카세라(Mechanical Ceramics)를 기반으로 새로운 수질정화 해법을 제시하고 있다. 메카세라는 기능성 세라믹을 활용해 물과 염소가 반응하는 과정에서 산화력을 촉진하는 기술이다. 일본 도호쿠대학 금속재료연구소와의 공동 연구로 발전한 기술로, 1910년대 초에 기초 기술이 발견됐고 1930년대부터 1960년대까지 2세대 연구가 이어졌으며 1980년대에 제품화됐다.

에딕코리아 카네다 수우고우 한국 지사장은 메카세라 기술의 출발점이 물속에 존재하는 다양한 물질을 어떻게 효과적으로 분해하고 환원할 수 있을 것인가에 대한 연구였다고 설명했다. 장기간 연구를 통해 특수 촉매 소재가 개발됐고, 이후 이를 기반으로 민간기업이 설립되면서 기술의 상용화가 시작됐다. 일본을 비롯해 중동과 미국, NASA 등에서도 관련 기술에 관심을 보였다는 것이 그의 설명이다.

메카세라의 핵심은 오염물질을 강한 에너지로 단번에 제거하는 것이 아니라 물속에서 자연스럽게 반응이 일어날 수 있는 환경을 만드는 데 있다. 물을 처리하기 위해 과도한 에너지를 투입할 경우 또 다른 부작용이 발생할 수 있는 만큼, 시간이 다소 걸리더라도 서서히 환원이 진행되도록 하는 것이 중요하다는 것이다.

사진. (주)에딕코리아

메카세라볼은 이러한 반응을 촉진하는 역할을 한다. 차아염소산 소다 등 염소계 물질이 물과 만나 산화력을 갖는 과정에서 특수 세라믹 촉매가 작용해 활성산소와 OH라디칼 등의 생성을 촉진하고 산화작용을 높인다. 에딕코리아는 이 과정을 통해 염소가 가진 산화분해력이 약 300배까지 높아질 수 있다고 설명한다.

에딕코리아가 메카세라를 통해 주목하는 것은 단순한 수질 개선만이 아니다. 폐수처리 과정에서 함께 발생하는 슬러지와 악취, 유지관리 비용까지 줄이는 것을 주요 목표로 삼고 있다.

폐수처리에서는 오염물질을 제거하는 과정에서 슬러지가 발생하고, 발생한 슬러지는 다시 외부로 반출해 처리해야 한다. 이에 따라 슬러지 발생량은 수처리시설의 운영비와 직결된다. 에딕코리아는 메카세라를 통해 유기물의 분해를 촉진하면 오염물질이 슬러지로 남는 양 자체를 줄일 수 있다고 설명했다.

실제 현장 적용 사례에서도 이러한 효과가 나타났다. 모 농업취락 축산폐수 처리장에서는 BOD가 581㎎/L에서 16㎎/L로 낮아졌으며, 하루 슬러지 발생량도 11t에서 2~3t으로 감소했다. 모 양조공장에서는 BOD가 450㎎/L에서 4.8㎎/L로, n-Hex 유분은 180에서 1 미만으로 낮아졌다. 그 외에도 식품가공공장, 양돈장, 자동차공장, 유리공장, 반도체공장 등 다양한 산업 분야에서 폭넓게 활용되고 있다.

슬러지 감량 효과 역시 현장에 따라 상당한 수준으로 나타났다. 에딕코리아는 농업취락배수처리장 등을 대상으로 50~70% 수준의 슬러지 감량 효과를 제시하고 있으며, 일부 현장에서는 70~88%의 감량률도 확인됐다고 설명했다.

악취 역시 에딕코리아가 메카세라 기술을 통해 해결하고자 하는 주요 문제 중 하나다. 일본에서는 과거 살모넬라균 등의 위생 문제와 함께 식당이나 배수처리시설 주변에서 발생하는 악취가 문제로 떠올랐고, 수질뿐 아니라 악취를 함께 개선할 수 있는 기술에 대한 수요가 커졌다.

카네다 지사장은 악취를 공기 중에서 제거하는 것보다 악취를 발생시키는 원인을 물속에서부터 줄이는 것이 중요하다고 설명했다. 악취가 발생한 이후 별도의 탈취설비를 이용해 제거하는 방식보다 물속에 존재하는 원인물질을 먼저 처리해 악취 발생 자체를 줄이는 접근이다.

기존 설비에 적용해 현장별 맞춤 대응
메카세라는 별도의 대규모 동력원을 추가하지 않고 기존 수처리 시스템에 적용할 수 있다는 점도 특징으로 꼽힌다. 에딕코리아는 고객사의 폐수 성상과 처리 목적에 맞춰 장치를 구성하고 있으며, 기존 설비를 모두 교체하기보다는 필요한 부분에 장치를 추가하는 방식으로도 적용할 수 있다고 설명했다.

적용 분야도 다양하다. 농업·어업 취락 배수처리장과 공공하수도를 비롯해 식품공장, 주방배수, 자동차정비공장, 화학, 도장, 조선, 반도체·디스플레이 사업장 등이 대상이다. 대형 빌딩과 냉각탑, 골프장, 수영장 등 생활·산업시설에도 적용할 수 있다.

메카세라의 제품군은 적용 목적에 따라 HES형, ODS형, HES-M형 등으로 구분된다. HES형은 배수처리시설의 탈취와 슬러지 감량, 생물 활성화 등을 대상으로 하며, ODS형은 식품공장과 주방배수, 자동차정비공장 등 함유폐수의 유분 산화분해에 활용된다. HES-M형은 빌딩과 식품공장, 저수조, 냉각탑 등의 적청·적수·스케일 및 레지오넬라 대책을 대상으로 한다.

사진. (주)에딕코리아

다만 새로운 기술을 현장에 적용하는 과정은 쉽지 않다. 카네다 지사장은 메카세라의 가장 큰 특징이자 영업 과정에서의 어려움으로 시간을 꼽았다. 기술을 투입한 직후 눈에 띄는 변화가 나타나는 방식이 아니기 때문이다.

환원과 분해가 서서히 진행되는 만큼 짧은 시간 안에 결과를 확인하기 어렵지만, 일정 기간이 지나면 변화가 나타난다는 설명이다. 기존 수처리 기술에 익숙한 현장에서는 즉각적인 결과를 기대하는 경우가 많고, 이미 사용해온 기술을 새로운 방식으로 바꾸는 것에도 부담이 따르는 만큼 기술의 원리와 장기적인 효과를 설명하는 과정이 필요하다.

일본 실적 바탕으로 국내 기술 기반 확대
메카세라는 일본에서 오랜 기간 현장 적용을 통해 경험을 축적해왔다. 일본 농업취락배수처리장 281개소를 비롯해 냉각탑 스케일 제거, 급수 활성화, 배수유 처리 등 600개소 이상의 현장에 적용됐으며, 일본 환경성 환경기술실증사업을 통해 기술 실증도 진행됐다.

에딕코리아는 이러한 일본의 기술을 국내 산업현장에 적용하는 동시에 국내 제조 기반도 구축하고 있다. 대표적인 파트너가 경기도 부천의 (주)삼호ENG(이하 삼호ENG)다.

양사는 2014년 2월 에딕코리아 한국지사 설립 초기부터 10년 이상 협력관계를 이어오고 있다. 삼호ENG는 메카세라 장치의 본체와 가대, 배관 금속부품을 비롯해 특수교반기, 특수산기관, 미생물배양기 등의 구동부와 금속가공 부품을 제작한다. 일본에서 개발된 기술을 국내 현장에 적용하는 과정에서 현장별 사양 변경과 제작, 납기, A/S 등에 대응하기 위한 기반이다.

사진. (주)에딕코리아

에딕코리아는 모든 현장의 폐수 성상이 동일하지 않은 만큼 현장 맞춤형 대응이 중요하다고 보고 있다. 일본에서 만들어진 장치를 그대로 가져오는 데 그치지 않고 국내 제조 파트너와 함께 현장 조건에 맞춰 장치를 제작할 수 있어야 기술의 실제 적용 범위를 넓힐 수 있다는 판단이다.

에딕코리아는 앞으로 국내 산업현장 적용을 확대하는 동시에 해외 시장으로도 메카세라의 적용 범위를 넓혀갈 계획이다. 별도의 대규모 전력이나 추가 동력 없이 적용할 수 있다는 특성을 바탕으로 물탱크만 있어도 활용할 수 있는 환경을 만들 수 있다는 점에서 물 인프라가 부족한 지역까지 시장을 확대할 가능성도 보고 있다.

오랜 시간 축적된 기술을 현장에 적용하고, 이를 다시 다음 세대의 기술개발로 연결하는 것. 에딕코리아는 메카세라를 기반으로 수질정화와 폐수처리의 새로운 가능성을 제시하는 동시에, 국내 환경산업의 기술 기반을 넓히기 위한 행보를 이어가고 있다.