- 해양 기름 유출부터 산업·생활현장에서 발생하는 기름 오염까지 해결 원유 생산과정에서 발생하는 오일 오염수도 완벽하고 깔끔하게 처리할 수 있어
▲ [사진 - ㈜오즈세파] |
2007년 12월 충남 태안군 만리포 해상에서 유조선 ‘허베이 스피릿호’와 삼성중공업의 해상기중기 부선이 충돌하면서 총 1만2547kl 기름이 유출되었다. 이는 국내 최대의 해양오염사고로 전 국민이 힘을 보태 태안반도를 겨우 되살려 냈다. 하지만 기름 유출에 대한 문제는 이것으로 끝이 아니다. 국내 22만 척의 동력선이 매년 태안사고 때의 3배에 해당하는 기름을 연안에 유출하고 있으며, 세계적으로 매해 10억 톤 이상의 기름이 유출되고 있다. 또한 산유국의 원유 생산과정에서도 많은 오염수가 발생하고 있으며, 일반 산업현장은 물론 세차장이나 주유소, 식당, 생활하수에서도 끊임없는 기름 오염이 발생하고 있다. 이런 문제를 해결하기 위해 오일 붐, 유흡착포, 유회수기 등 기계·물리적 처리 방식이나 유겔화제/유분산제 등의 화학적 처리, 미생물 처리제를 활용한 생물학적 처리 등 다양한 방법이 고안되고 있으나, 모두 효율 문제와 2차 환경오염 및 생태계 교란의 문제가 지적되고 있어, 원천적인 방재 기술이 절실한 상황이다. 이런 가운데 국내 한 중소기업에서 기름오염수를 완벽하게 분리하고, 분리된 오일의 재활용까지 가능하게 만드는 방재 솔루션을 개발하여 많은 주목을 받고 있다. 이에 본지에서 그 주인공인 ‘㈜오즈세파’를 찾아 집중취재를 하였다.
▲ [사진 - ㈜오즈세파] |
물과 기름을 한 번에 분리할 수 있는 ‘나노유수분리필터(멤브레인)’
㈜오즈세파는 10년이 넘는 연구개발을 통해 세계 최초로 물과 기름을 한 번에 분리할 수 있는 ‘나노유수분리필터(멤브레인)’ 기술을 개발하고, 이를 활용한 오즈세파 필터와 다양한 유출기름 방재 솔루션을 완성했다.
최근 친환경 에너지의 개발이 가속화되고 넷제로를 위한 움직임이 활성화되고 있지만 석유는 지금까지도 여전히 가장 중요한 에너지원이다. 산업현장은 물론 일상생활에서도 반드시 필요한 필수불가결한 자원이지만, 각종 사고나 유기, 산업활동 등의 문제로 유출되는 기름은 오랫동안 큰 사회적 문제가 되고 있다. 특히 해양에서 발생하는 기름 유출은 해양 생태계에 매우 치명적이고, 장기적으로도 지구 환경에 많은 영향을 미치기 때문에 기름 유출이 발생할 경우 신속하고 완벽하게 방재하는 것이 그 무엇보다 중요하다. 하지만 아직도 기름 방재에 대한 뚜렷하고 확실한 방법이 없어 대부분 흡착방식의 고전적이고 일차원적인 방재방식이 사용되고 있다. 하지만 흡착방식은 매우 비효율적이면서 2차적인 환경오염을 유발하는 치명적인 단점을 가지고 있다. ㈜오즈세파 관계자 역시 흡착방식의 비효율성도 문제지만 이로 인한 환경오염도 절대 무시할 수 없다고 말하고 있다. 오즈세파 관계자는 “해양, 산업 및 생활환경에서 유출된 기름 방재에 사용되는 기존 방식은 심각한 2차 환경오염을 야기시키며, 방식 또한 비효율적이라 어려움이 많다”라고 언급하며 설명을 더했다.
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‘나노유수분리필터(Membrane)’를 활용한 최고의 방재 솔루션, ‘오즈세파(OZ-SEPA)’
오일 회수율 99%, 저비용 고효율 친환경 첨단 유회수 분리 시스템
앞서 언급했듯이 대부분의 방재 현장에서는 흡착방식의 방재가 이루어진다. 기름을 흡착포에 묻혀 내어 유출된 오일을 제거하거나, 또는 흡착방식의 유회수기를 사용한다. 흡착포의 경우 회수할 수 있는 기름의 양이 적고, 시간도 너무 오래 걸리며 엄청난 인력이 요구된다. 태안반도 기름 유출 당시에도 무려 약 1만 여명의 인원이 방재에 투입되었다. 여기에 흡착포의 폐기로 인한 환경오염도 무시할 수 없다. 흡착 방식의 유회수기 또한 기름회수 및 회수효율이 30~40%에 불과하고, 오일 붐의 경우에도 강한 조류에서는 기름 포집이 불가하다. 유겔화제 및 유분산제를 활용한 화학적 처리방법도 있지만 2차 오염으로 사용 규제가 매우 엄격하다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 오즈세파는 ‘한국과학기술연구원(KIST)’과 함께 나노유수분리필터(Membrane)를 활용한 방재기술 오즈세파를 개발했다. 이 방법은 세계 최초로 멤브레인을 이용해 오일을 바로 분리해내는 방법으로 오일 회수율이 99%가 넘는 친환경 첨단 유회수 분리 시스템이다. 나노 구조체는 종횡비가 큰 아주 미세한 구조(약 10~50nm)를 가지고 있다. 물은 신속히 흡수하고 기름은 표면 응착을 막는 특징이 있다. 이를통해 점도가 가장 낮은 실리콘 오일부터 원유(crude oil)까지 모든 종류의 오일을 빠르고 효율적으로 회수할 수 있으며, 2차 환경오염도 극소화하였다.
오즈세파는 나노 구조체가 기름의 표면 흡착은 막고, 물은 배출되게 하는 특성에서 고안된 제품이다. 소재의 표면을 미세한 나노구조체로 가공하여 기름과 물을 빠르고 완벽하게 분리할 수 있는 필터를 개발했다. 이 기술은 특히 일반 원유나 산업용 기름뿐만 아니라 선박연료인 저유황유 회수에도 탁월한 효과가 있어, 업계 전문가들은 해상선박에 의한 오일 유출 방재에 최고의 솔루션이라는 평가를 하고 있다.
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기존의 흡착포 대비 900배 높은 오일 회수율, ‘오일스쿠퍼(Oil Scooper)’
전자동 스키머 드론인 ‘오일스키머’, 빠르고 완벽한 유수분리에 회수된 오일 100% 재활용
일례를 들면, ㈜오즈세파는 해양경찰의 요청으로 나노필터를 사용하는 ‘오일스쿠퍼(Oil Scooper)’를 개발했는데, 물과 기름을 그대로 분리하는 만큼 흡착포에 비해 훨씬 경제적이면서도 매우 효율적이다. 단순 성능을 비교하자면 해양경찰청에서 실험한 결과 흡착포 대비 약 900배의 오일 제거 효과가 있다는 것이 밝혀졌다. 특히 흡착포는 흡착시킨 기름이 회수되는 비율은 50% 정도에 그치고, 수거된 기름과 사용된 흡착포 처리를 하는 과정에서 환경오염을 유발한다는 치명적인 단점이 있었지만, 오즈세파 필터인 오일스쿠퍼는 유출유를 99.9% 회수할 수 있으며, 이 과정에서 발생하는 환경오염도 전혀 없다. 소규모 방재 및 선박, 공장 등에서 편리하게 사용할 수 있는 것에 더해 재사용이 가능하다는 것도 큰 장점이다.
오즈세파는 오즈세파 필터를 활용하여 스쿠퍼 외에도 전자동 스키머 드론인 ‘오일스키머(Oil Skimmer)’와 ‘오일 붐(Oil Boom)’ 등의 다양한 방재 제품도 개발했다. 오일스키머는 반경 500m 범위 내에서 기름을 빠르게 포집, 분리, 저장하는 기능성을 지닌 일체형 전자동 무인 드론으로 4Drive Motors가 탑재되고, 코스 드라이빙 및 자율주행 기능을 지원한다. 외부전원 혹은 배터리(난연성, 이중패킹)로 작동하며, LTE 및 5G 무선통신 네트워크 기능이 탑재되어 있다. L사이즈 제품의 경우 최대 12시간 작동하는데, 무려 230kl 가량(12시간 기준)의 유출유를 회수할 수 있다. 또한 실시간 오일센서가 탑재되어 있어 오일 회수량을 즉각적으로 확인할 수 있어, 연속적인 방재작업도 가능하다. 해당 제품은 주문제작에 따라 처리용량이 나뉘는 만큼 방재 작업이 필요한 현장에 따라 맞춰서 제품을 활용할 수 있다. 또한 회수된 기름을 100% 재활용할 수 있다는 엄청난 장점이 있다.
소규모 작업을 위한 S사이즈 제품의 경우에는 약 3시간 동안 연속작동이 가능하며, 무게가 60kg에 불과하기 때문에 대형 장비의 이동이 힘든 내수면에서도 적극적으로 사용할 수 있다.
대소규모 해양 및 하천방재용 오일 붐은 기존 제품과 달리 높은 파도나 유속에도 전복되지 않는 대용량 펜스형 기름 회수장치로 역시 신 나노 멤브레인 기술이 적용되었다. 고강도 PVC로 제작되어 내구성이 매우 높으며, 최대 4knots 속력으로 포집이 가능해 파고가 높은 바다에서도 오일을 효율적으로 모을 수 있다. 또한 사용처에 따라서 다른 사양을 적용할 수도 있다.
이 밖에도 오즈세파는 산업용 소재(Oil wiper, Absorbent 등), 상업용 소재(요리, 주유소, 세차장 등), 초흡습성 친환경 소재(기저귀, 화장 마스크 등) 등 각종 산업현장은 물론 일반 생활 속에서도 쓸 수 있는 여러 제품들을 선보이며, 유수분리에 관련된 모든 업계 관계자들에게 많은 관심을 받고 있다.
▲ [사진 - ㈜오즈세파] |
원유 생산과정에서 상시 발생하는 오일 오염수도 완벽하고 깔끔하게 처리할 수 있어
아부다비(ADNOC)에서 회사 설명회 및 제품 시연회 열며 세계적 주목 받아
현재 ㈜오즈세파의 제품들은 해양경찰청, 해양환경공단, 환경공단 등과 더불어 지방자치단체 등의 정부 및 기관과 협력을 이어나가고 있다. 해양경찰청, 한국환경공단. 한국해양환경공단, 한국석유공사, 용인시청, 양주군청 등에 제품을 납품했으며, 이밖에도 제조, 건설, 유류, 방재 회사 등의 기업을 고객으로 두고 있다. 또한 작년부터는 산유국을 중심으로 글로벌 정부 및 기업과도 제품 수출에 관한 사항을 논의 중에 있다.
오즈세파는 원유 생산국에서도 많은 관심을 받고 있다. 원유를 생산하는 과정에서 오염수도 상시 발생하고 있는데, 이를 처리하기 위해 오염수 처리에 많은 예산과 시간을 투입하고 있지만 기술적/비용적 문제로 인해 실질적인 오염수 처리는 거의 이루어지고 있지 않은 실정이다. 특히 수압파쇄법을 통한 오일을 생산하는 세일오일 유정에서는 엄청난 양의 오염수가 발생하고 있는데, 현존하는 유수 분리장치나 흡착포 등으로는 처리가 불가능한 수준이다. 현재 미국에만 약 800,000 개의 유정이 있는데, 이들 유정은 많은 수의 오염수 Pond를 가지고 있고, 이를 유지하고 관리하기 위해 엄청난 양의 경제적 비용을 지출하고 있다.
오즈세파는 이러한 오일 오염수를 처리하는 위한 최고의 솔루션이라는 평가를 받고 있다. 오즈세파의 대형 스키머는 대당 일 400ton의 오염수를 정화할 수 있으며, 10km²의 오염수 표층수심 50cm를 정화할 경우 10대의 대형스키머로 3~4년이 소요된다. 또한 미국 전체 셰일오일 수압파쇄에 필요한 3,800억ton의 정화 시 10만대의 스키머로 약 26년이 소요된다.
현재 ㈜오즈세파는 사우디아라비아 국영석유회사인 아람코와 업무협약을 진행하고 있으며, 사우디 GGG그룹과도 제품 공급에 관한 포괄적인 MOU를 맺었다. 작년에는 UAE의 국영석유회사인 ADNOC의 요청으로 아부다비에서 회사 설명회 및 제품 시연회를 열며 당시 참관한 ADNOC HSE본부, UAE 한국대사관, 한국석유공사현지법인, POSCO INT.L현지법인, SK현지법인 관계자들의 폭발적인 반응을 이끌어냈다. 마지막으로 ㈜오즈세파 관계자는 “중동. 동남아, 유럽 등 산유국의 유정, 북미 캐나다 등 세계 셰일 오일 시장의 규모를 감안하면 천문학적인 시장이 열릴 것으로 예측하고 있다. 본사는 유수분리 방재시장에서 5년 내 글로벌 10위 이내 달성을 목표로 하고 있으며, 필터 소재의 다각화로 글로벌 소재 전문업체로 도약해나갈 것이다”고 언급하며, 힘찬 청사진을 밝혔다.
신태섭 기자 tss79@naver.com