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물을 선별하고, 우리의 삶을 지켜주는 수질감시기술
  • 조중혁 기자
  • 승인 2020.02.13 17:54
  • 호수 125
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사람들이 늘어나고 산업이 발전하며 증가하는 수자원의 오염은 하나의 방정식과도 같이 우리의 삶을 위협하고 있다. 그리고 그런 수자원을 선별하는 기술은 우리의 건강을 지키는 척도와도 같다. 수질을 감지하는 환경기술은 앞으로 어떻게 발전하고 이어질까?

 

청정환경을 원하는 수요가 기술의 융합으로 이뤄지다

수자원의 사용이 늘어나고 있다. 단순히 인구증가로 인한 식수로서의 활용도 늘어나고 있지만, 국민의 건강을 지키기 위한 수질개선산업에 필요한 기술개발을 위해서도 정밀한 수질 측정과 모니터링을 위한 센서 기술개발에 대한 관심이 높아지고 있는 것이다.

그동안 이런 수질센서를 발전시키는 게 쉬운 일은 아니었다. 특히 기존의 수질 검사를 하는 데 있어, 대표적인 냄새 유발물질인 지오스민과 2-MIB 등을 물에서 분리하고 추출해 검사하는 시료의 손실 없이 측정될 수 있도록 하는 전처리 과정이 필요하고 측정시료 내 해당물질의 검출량이 극미량(수질감시기준 20ng/L 이하)이라 실시간 분석이 어려운 물질이어서 신속한 대응이 어려웠기 때문이다. 국내의 상수 측정용 수질 측정기기는 현재까지 90% 이상이 외국 제품(미국의 HACH, 일본의 TOADKK, YOKOGAWA사 제품 등)에 의존하고 있는 실정이다.

이들 수질센서의 개발은 국내기업들로서는 사뭇 손대기가 어려운데, 세계적 환경컨설팅 연구소인 EBI(Environmental Business Internat Inc.)의 조사에 의하면 국내의 수질센서, 광역센서망 기술분야 모두 전반적으로 성장기 단계에 있으며, 계속적인 기술개발과 시장 확장이 이뤄지고 있는 것으로 판단되고 있다. 수질오염 모니터링과 관련한 국내 주요 수요기관은 수질관리를 담당하고 있는 정부 및 지방자치단체이며, 구체적으로 한국수자원공사, 환경부, 한국환경공단 등 관련 기관으로 국한돼 있어 현재의 수요는 많지 않은 상황이다. 특히 현재 운영 중인 수질 측정망은 센서 기반 실시간 측정항목도 공동측정항목인 4개(수온, 수소이온농도, 용존산소, 전기전도도)와 일부 선택항목(클로로필 a, 탁도)에 불과하다.

 

기존의 센서와 결합해 광속화하는 수질감시체제

수질측정센서는 나노기술 등 다양한 기술과의 융합으로 발전 청정환경에 대한 개인의 수요가 증가함에 따라 스마트 기기, 건물, 자동차 등에 적용하기 위해 환경센서의 소형화, 저전력화, 다기능화 기술에 대한 수요가 높아질 것으로 전망된다. 수질센서의 상용화는 가속화되고 있다. 기존에 상용화돼 있는 센서는 대부분 전기화학센서나 광학센서이며 미국,영국, 독일, 일본을 포함한 약 23개사가 미국 및 세계시장을 점유하고 있는데, 이런 수질센서 시장에 대해 우리나라의 경우 미생물연료전지 기반의 BOD 바이오센서와 독성물질의 선택적 분석이 가능한 항체 및 효소를 이용한 바이오센서 등 주로 바이오센서 연구개발이 활발하다. 바이오센서는 주로 면역반응과 연관된 방법을 이용하고 있는데, 이 경우 측정 시스템의 소형화와 더불어 제품의 가격을 낮추는 것이 제품화의 가장 큰 관건인 것으로 알려져 있다. 또한 최근 국내에서 활발하게 연구되고 있는 나노센서를 활용한 저분자 유해물질 감지센서가 개발될 경우 세계적으로 경쟁력 있는 제품이 나올 수 있을 것으로 기대하고 있다. 현재 수질센서시장은 신개념 기술들과 함께 발전을 거듭하고 있다. 하지만 우리나라의 수질센서 산업은 시장의 한계로 인해 이제 성장을 시작하는 단계이다. 이를 잘 이끌어주기 위해서는 정부의 해외시장 진출 및 활용 확대를 통한 지원이 필수적이다.

조중혁 기자  megnumfire@gmail.com

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