SK인천석유화학직원이 스마트 시스템을 통해 폐수의 분석을 하고 있다. / 출처 : SK인천석유화학

최근 스마트 공법은 사회의 기반산업에 녹아들면서 본격적인 유비쿼터스 시대를 알리는 듯하다. 특히 폐수처리시스템에 있어 스마트 공법은 숙원의 대상이었지만 연구가 더뎠는데, 최근 스마트 폐수처리 시스템이 눈부신 도약을 하고 있다.

폐수의 이물질, 미생물 모두를 잡는다

폐수처리시설을 운용하는 데 있어 제일 중요한 것은 누구라도 쉽게 운용할 수 있는 시스템이다. 스마트 기술은 이 폐수처리를 하는 데 있어 인공지능을 통해 빅데이터를 모으고 미생물 DNA 기반 진단기술 등 첨단기술을 접목시켜서 하·폐수 처리시설의 효율 향상과 안정 운영을 지원하는 것이 큰 강점이라고 할 수 있다. 기존의 폐수처리시설은 오랫동안 운용한 사람에게는 관리가 쉬웠지만 경험이 없는 사람에게는 수질 상태의 변화 파악 및 처리 효율을 파악하는 것이 매우 힘들었던 것이 사실이다.

최근 SK인천석유화학에서는 포스텍과 함께 스마트 폐수처리 솔루션을 개발해 특허를 출품했다고 밝혔다. 이 솔루션을 적용하면 일반 폐수처리시설에 비해 기존 대비 효율이 20% 이상 향상되고, 에너지 비용(동력비 등)도 약  10~15% 정도 절감될 것으로 알려져 사람들의 많은 기대를 모으고 있다. 특히 이 공법에는 수질 특성에 최적화된 고효율 미생물을 활용해 친환경적이며, 수백억 원이 소모되는 하폐수 처리시설을 새롭게 확장하고 바꾸는 데 효율적일 것이라고 업계 관계자는 전했다.

스마트 폐수처리 공법은 어떤 점이 강점일까?

이 스마트 폐수처리 공법의 장점 중 하나는 업체마다 다양한 노하우가 있겠지만 우선 AI 기반 미생물 영상 이미지 분석 기술을 들 수 있다. ‘AI 기반 미생물 영상 이미지 분석 기술’은 폐수에서 발견하는 미생물들이 어떤 종류이고 폐수에 어떤 성분이 주로 함유돼 있는지를 알 수 있어야 한다. 그래서 인공지능이 다양한 미생물들의 영상 이미지를 저장해두고 만들어진 빅데이터를 분석함으로써 미생물의 종류 및 분포를 분석할 수 있는 것이 강점이다. 일반적인 폐수에 어떤 물질이 들어와 수질이 어떻게 변했는지를 인공지능의 빠른 분석을 통해 실시간으로 모니터링을 할 수 있어 누구든지 신속한 원인 파악과 대응이 가능하다.

또한 고효율 미생물 배양 및 DNA 기반 진단기술은 폐수에 발견되는 미생물의 DNA를 추출·분석해 해당 폐수에 함유된 오염물질 제거에 특화된 미생물을 대량 배양 및 활용할 수 있는 기술인데, 실시간으로 분석하고 이에 대한 해결책을 제시한다는 점에서 혁신적이다. 이전처럼 폐수를 채취해 별도 분석팀에 보내서 방법을 발견하고 다시 폐수공정에 적용하는 긴 절차를 한 번에 줄일 수 있어 이를 통해 기존보다 하·폐수처리시설의 처리 효율을 20% 이상 높일 수 있을 것으로 기대된다.

이제 스마트 공법을 이용한 폐수처리가 일반 폐수처리시설에 비해 훨씬 효율적이라는 것이 실증되고 늘어나는 스마트 팩토리와 함께 성공적으로 정착한다면 향후 다양한 시설에서도 하·폐수처리시설의 운영 시스템에 활용될 것으로 보인다. 특히 외부에서 진단하고 이를 확인할 수 있는 체계가 발전된다면 직접 공장에 갈 필요없이 전문가들이 모두 모인 본사에서 이런 문제를 처리할 수 있을지도 모른다. 폐수는 우리의 산업사회에 있어 어쩔 수 없는 애물단지로 존재했지만 스마트 기술로 폐수의 발생을 제어할 수 있다면 미래에는 폐수 방출 및 수질 오염이 교과서에서만 존재할 것이라는 희망을 가져본다.

조중혁 기자  megnumfire@gmail.com