[전문가제언] 한국형 수처리 기술과 셰일가스 개발

일명 광해(鑛害)다. 셰일가스 개발이 가장 활발한 미국에서의 설문조사에서도 지하수 오염과 용수처리를 커다란 비중으로 꼽고 있다. 한 관련 자료에 따르면 수처리비용이 생산비용의 20%를 넘는다고 한다.

이를 반영하듯 최근 미국 에너지부(DOE, Department of Energy)가 다루고 있는 셰일가스 개발 관련 연구개발 프로젝트들은 환경기술, 특히 TDS(Total dissolved solids) 가 높은 용수처리 기술개발에 초점이 맞춰져 있다.

DOE 프로젝트들과 더불어 셰일가스 산업에서 필요한 환경기술 수요를 간략히 정리해 보면 수처리 전공정(全工程) 분야와 담수(淡水)화 분야로 구분해서 이야기할 수 있다. 전공정 분야에서 필요한 환경기술로는 전여과 기술, 생물학적 처리 기술, 그리고 차세대 처리 기술 등이 있다.

담수화 분야는 증류공정(蒸溜工程)기술과 역삼투(逆滲透)기술로 구분할 수 있는데 증류공정 기술로는 저에너지 공정, 스케일 저감, 다양한 열원의 사용, 그리고 처리시설의 집적화 등의 기술수요가 있다. 역삼투 공정의 기술수요로는 파울링 및 스케일 저감, 처리비용의 절감, 처리수 회수율의 증대기술 등이 있다.

잘 알려진 바와 같이 한국은 정부에서 담수(淡水)화 산업을 전략적으로 지원하고 있으며, 세계적으로 우수한 담수화기술 및 세계 최대의 담수화 기업도 보유하고 있다. 이들의 스케일 제어, 폐열 재활용기술, 내오염성 막기술, 고효율에너지 기술 등의 고급 담수기술들은 셰일가스 개발에 따른 수처리 현장에 적용될 수 있을 것이다. 그리고 환경산업분야에서 활용 중인 전여과 시스템, 고효율 생물학적 처리시스템, 저에너지 공정, 플라즈마 수처리기술 등도 적용할 수 있다.

우리나라는 국민들의 환경 요구수준이 매우 높아 정부 차원에서 광해문제를 다루어 왔다. 이로 인해 다양하고 높은 수준의 광해방지기술들을 개발·보유하고 있다. 여러 가지 광해방지기술 중에서도 광산배수 처리기술은 독보적이다. 특히 화공 약품을 이용한 화학 및 침전처리기술과 세계 최초로 전기에너지를 현장에 응용한 전기화학적 처리기술, 자연동력을 활용한 자연정화 기술, 역삼투 처리기술, 매질 여과기술, 생물학적 처리기술 등은 우리가 보유한 높은 수준의 수처리 기술이면서도 TDS가 높은 셰일가스 용수처리에도 적용될 수 있는 잠재력을 지니고 있다.

최근 다양한 셰일가스 개발에 수반된 광해인 수처리 기술에 대한 수요가 크게 증가하고 있다. 한국은 광해방지기술, 담수화기술 및 환경산업기술 분야에서 셰일가스 수처리 기술니즈에 적용 가능한 선도적 기술들을 보유하고 있다. 비록 우리는 미국과 같은 셰일가스 자원을 갖고 있지는 못하지만 개발로 인한 환경문제를 해결할 수 있는 우수한 광해방지기술들을 보유하고 있기 때문에 자원이 있는 나라와 상호 협력한다면 더욱 진보된 고급기술들의 개발이 가능할 것으로 믿는다.

*이 글은 지난달 19일 미국에서 열린 '한-미 셰일가스 전문가 워크숍'에서 필자가 발제한 내용이다.