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수처리 산업의 발전과 수처리용 화학물질 시장의 도약
  • 조중혁 기자
  • 승인 2020.03.11 09:07
  • 호수 126
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수처리 시장의 발전에 이어 새로운 시장이 성장을 거듭하고 있다. 바로 수처리에 쓰이는 화학물질 시장이다. 프로스트 앤드 설리번은 ‘2025 글로벌 수처리 화학 시장 분석 보고서’를 발표했다. 이 발표에 의하면 조만간 수처리 시장의 성장이 보다 가속화될 것으로 보인다.

 

2025년 수처리 화학물질 소비량 5억 8000만톤으로 솟아올라

전 세계적으로 안전하게 화학 처리된 음용수에 대한 수요가 상승하고 있다. 또한 산업 제조활동이 늘어나고 폐수 관리에 대한 규제 강화가 상수도 및 공업용으로 수처리된 물에 대한 수요를 불러 관련 산업을 발전시키는 주요 요인들로 꼽히고 있다. 수처리의 발전은 지극히 오래됐으면서도 그 발전은 함축적이라고 할 수 있다.

기존 수자원에 포함돼 있는 박테리아와 바이러스, 탁질 등을 제거하기 위해 전통 방식의 모래여과 기술이 개발됐는데, 한계가 있었고 산업화가 진행될수록 수처리 기술 또한 발전돼야 했다. 그래서 1990년대에는 미량유해물질이 선진국의 산업화로 인해 수계 내 유입됐으며 이를 제거하기 위해 오존-생물활성탄 공정이 개발돼 정수장에 도입됐다. 93년도에는 미국 밀워키에서 크립토스포리디움에 의한 수질오염 문제가 발생해 약 40만명이 감염됨에 따라 멤브레인 및 자외선(UV) 적용 기술이 개발됐다. 그리고 2000년도에는 나노물질 등의 미세 오염물질로 인한 수질오염 가능성이 부각됨에 따라 고도산화(AOP: Advanced Oxidation Process), 나노 멤브레인(Nanofiltration) 등의 신기술 공정이 개발되고 있다.

시장에 있어서도 1990년 이후부터 역삼투 공정이 개발되기 시작했으며, 2000년대는 에너지를 대폭 저감할 수 있는 에너지회수장치 기술의 개발로 역삼투 공정이 시장을 주도하고 있다. 미국의 아이오와주 듀복시는 클라우드 컴퓨팅을 활용한 지능형 검침 인프라 시스템을 구축했고, 예일대는 정삼투 공정 및 생체모방 담수화 멤브레인 개발 연구를 수행 중이다.

우리나라는 어떻게 나아가고 있을까? 1990년대 G7 프로젝트와 2000년대 환경부의 차세대핵심환경기술개발 등을 통해 전통 정수처리 기술과 오존 및 활성탄 등을 이용한 고도정수처리공정 등이 개발됐는데, 2000년 초반에는 정수처리용 가압식 및 침지식 MF 멤브레인이 개발돼 영등포정수장에 시범사업으로 추진됐으며, 2011년부터는 고성능의 멤브레인 소재연구가 진행돼, 정수처리 공정의 운영관리 고도화 연구도 진행되기 시작했다. 특히 지난해 상하수도 혁신기술개발사업(환경부)을 통해 핵심 기자재에 대한 저에너지·고효율화 기술 개발이 추진되기 시작했는데, 상수관망의 통합운영 관리 솔루션 및 운영을 위한 모의 시뮬레이터 개발 연구와 스마트 워터그리드 연구를 통한 지능형 검침인프라 및 스마트수도계량기 기반 지능형 시스템을 구축하고 운영관리 기술을 개발 중이다.

다만 이런 성장세에 비해 물관리 시장 분야는 아직 양극화가 강한데, 국내 물관리 분야 사업체수는 지난 2018년에 발표된 환경부 보고서에 의하면 6665개로 환경관련 전체 사업체수(5만 7858개)의 11.5%를 차지하고 있으며, 전년대비 6.3%로 증가해 업체수는 늘어나는 반면 국내 환경 분야 매출액이 감소했음에도 불구하고 물관리 분야 매출액은 전년 대비 1.5% 가 증가한 123.67조원정도 규모이다. 하지만 매출액 규모가 10억 미만이고 종사자 규모가 1~4인 정도의 사업체 수가 많아 대체적으로 국내 물관리 분야 환경산업은 영세한 편이다.

하지만 우리나라 기업의 경우, 청호나이스는 지난 2018년 베트남과 말레이시아 시장에 진출했고 근접 국가인 인도네시아 진출도 지난해 진출했다. 또한 SK네트웍스가 최근 인도네시아 사회적 벤쳐기업을 발굴, 육성하는 언리미티트 인도네시아와 컨설팅을 지원하는 MOU를 체결하며 인도네시아 정수 관련 사회적 기업에 SK매직의 정수 기술자문 역할을 수행하고 있다. 또한 우리나라 지자체 중 경북 경주시는 자체개발한 급속수처리기술을 인도네시아 자카르타에 적용 및 사업화를 지속적으로 확대하고 있고, 경북 구미시는 물 산업 대표기업인 도레이케미칼 관계자와 인도네시아 믈라보시 등 3개 도시를 방문해 수처리시설 기술협력과 상호협력 MOU 등의 교류를 통해 상하수도 정비를 비롯한 수처리 및 환경문제 등에 대한 협력을 강화하고 있다.

 

도약하는 수처리용 화학물질 시장, 전 세계가 나선다

수처리에 쓰이는 대부분의 화학물질은 물을 정수하기 위한 응고자와 응집제 시장이다. 지난 2015년 응고제와 응집제 시장은 5980만 달러 규모로 가장 큰 비중을 차지하는 화학부문으로 꼽혔는데, 개발은 가장 더딜 것이지만 향후 가장 큰 시장 점유율을 차지할 것으로 예측되고 있다. 전 세계적으로 수자원에 대한 관심이 고조되고 있고, 중국, 인도 등 신흥공업국들의 수처리제 수요가 급속히 증가하고 있다. 특히, 중국은 2011년 수립한 ‘중금속 오염 종합방지 계획’ 을 통해 5년간 750억 위안(약 13조원)을 투입했다.

글로벌 수처리 화학시장 보고서에 의하면 2025년간 5.5%의 연평균 성장률(CAGR)을 기록하며 2025년 글로벌 물 처리화학 물질 소비량이 5억 8000만톤에 달할 것으로 예측되고 있다. 물부족 지역을 중심으로 막여과와 같은 첨단 폐수 처리기술들을 사용하는 사례들이 늘어나고 있다. 이에 수처리 기업들이 혁신적인 화학제품 개발에 더욱 주력하고 있다. 지역별로 보면 APAC과 남미, 중동, 아프리카 지역의 물 부족 현상이 심각한 개발도상국들 중심으로 성장 기회가 많을 것이다. 이 지역의 인구와 산업 생산량이 증가하면서 물과 위생시설 개선에 대한 수요 역시 높아지기 때문이다.

흡착제 중에서 활성탄 시장 규모는 지난해 기준으로 약 7.6억 달러의 시장을 형성할 것으로 전망된다. 세계 흡착제 시장은 꾸준하게 증가하고 있으며, 수자원에 대한 관심이 고조됨에 따라 신흥공업국들의 수처리제 수요가 급속히 증가하고 있다. 흡착제용 활성탄 생산은 미국 Calgon(20만톤/년), 네델란드Norit(11.6만톤/년) 등이 세계시장을 주도하고 있으며, 중국이 빠르게 추격 중에 있다. 글로벌 선진 메이저는 저급 활성탄소 생산기지를 중국, 동남아 등으로 전환하는 한편, 고기능성 활성탄소 생산에 역량을 집중하는 추세이다. 이 같은 시장에 참여할 국내 흡착제 기술력은 상당한 경쟁력을 가지고 있으나 수계 유출오염에 대한 대응 가능한 흡착 기반 기술력은 상대적으로 약한 편으로 선택적 흡착과 회수 환경 소재개발, 미량 환경독성물질 저감 및 완전 분해 소재 개발, 관련 규제에 맞는 기술력 확보가 요구된다.

기업별로 살펴보면 BASF와 Aditya Birla, Kemira, AkzoNobel, DowDuPont 등 강력한 유통망을 보유한 대형 브랜드들이 부가가치 기반의 수처리 화학물 제조에 앞장서고 있다. 더욱이 이들은 후진 통합으로 원자재 생산도 가능하다. 전문 화학 물질은 Ecolab, Suez, Thermax, Solenis, Chembond, Ion Exchange and Kurita 등 글로벌 브랜드사들이 공급하는데, 이들은 다양한 시·공업 용수 처리 용도에 맞춰 제품 혁신에 주력하고 있으며 수처리 화학 제품뿐만 아니라, 실시간 모니터링 또는 화학물 자동 주입 서비스 제공사로도 입지를 다지고 있다.

앞으로의 성장이 기대되는 지역도 많다. 특히 대표적인 수처리 화학물질 시장의 성장지역을 꼽자면 남아프리카를 예로 들 수 있다. 남아프리카는 정치적, 경제적 불안정으로 인해 2013~2014년간 해당 시장 규모는 큰 폭으로 감소하며 1억 5930만 달러를 기록했으나 올해에는 1억 9900만 달러로 시장이 회복될 것이라고 업계관계자들은 보고 있다. 남아프리카 폐수처리 화학산업은 아시아 및 중동지역에서 저가로 수입되는 화학제품들로 인해 위협받고 있다. 더욱이 처리 화학 제조와 구현에 관한 충분한 기술과 전문 지식이 부족하다는 점이 앞으로 2년간 시장 성장에 부분적으로 걸림돌이 될 전망이다.

이 같은 수처리 시장과 수처리용 화학물질 시장이 무한히 열려 있는 시대이다. 우리나라 또한 세계인들과 발맞춰 앞으로 나아가길 바란다.

조중혁 기자  megnumfire@gmail.com

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