전 세계적으로 인구 증가와 기후변화에 따른 물 부족 및 수질오염 등의 문제로인해, 최근 물 관리에 대한 관심이 높아지면서 각국은 향후 새로운 먹거리시장 중 하나인 물시장을 선점하기위해 첨단 수처리 기술개발은 물론 자동화 솔루션 도입을 더욱 높여가고 있다.

이에 FA저널에서는 산업자동화업계의 새로운 블루칩인 수처리산업의 현황과 전망과 더불어, 이 산업에 적용되고 있거나 적용 가능한 다양한자동화 솔루션과 향후 수처리산업의 발전을 위해 필요한 자동화기술 등을 소개하고자 한다.

김 미 선 기자

수처리산업, 새로운 먹거리시장으로 대두

최근 언론지상에서 새로운 미래 먹거리시장으로 가능성을 점치고 있는 분야 중하나는 물시장이다. 특히, 물산업은 대기업들의 미래 성장산업중 하나로 꼽히면서 최근 국내에서도 코오롱 및 LG화학, 효성등의 대기업은 물론 두산중공업 및 포스코건설, GS건설, 한화건설등 건설업계에서도 수처리산업에 집중하는 모습을 보이고 있다.

수처리산업은 물을 정수하거나 해수를 담수화하는 모든 사업을 지칭하며, 상하수도, 해수담수화, 재이용수, 하·폐수처리사업 등이 여기에 포함된다. 시장조사기관인 글로벌워터인텔리전스에따르면, 세계 수처리시장 규모는 2010년 기준 약 500조원에서 계속 증가해 2016년에는 약 700조원, 2025년에는 약950조원에 달할 것으로 전망되고 있다. 이처럼 수처리시장이 새로운 블루오션으로 부각되면서자동화업계에서도 이 시장에 대한 기대감은 큰 것으로 예상됐다.

GS건설 박태신 부장은 “사회의 발전과 산업화, 도시화 등을 이유로인류의 물 사용량은 지속적으로 증가할 것으로 예상되고, 수자원의 제한성으로 인해 물 재이용과 담수화설비 등의 수요도 꾸준히 증가할 것으로 예측되는 등 수처리산업은 지속적인 성장 산업이 될 것”이라고 말했다.

그의 말에 따르면, 전통적인 수처리산업인상하수도 분야만 하더라도 자동화시설 투자가 증가해 Automation & Control의 글로벌시장규모는 2015년 현재 약 83억2,000만달러로 전망되고 있으며, 그중 가장 큰 규모의 수처리시장인상수관망 분야는 스마트 누수관리 및 스마트 미터링/고객관리를 중심으로 매년 13%의 성장률을 기록해 2018년에 이르면 약 56억2,800만달러로 성장할 것으로 전망된다.

특히, 이 같은 시스템들은 현장에설치된 수압, 누수소음, 유량 등 다양한 센서의 정보를 취합해분석하는 SCADA 시스템을 근간으로 하고 있어, 상수관망과유지관리 목적을 고려한 다양한 센서 및 관련 시스템의 개발이 필요하다는 설명이다.

박 부장은 “지금도 수처리산업에 있어 자동화기술의 영향력은 매우 큰 상황이지만, 향후에는 더욱 확대될 것으로 생각된다”면서, “이는 환경산업뿐 아니라모든 산업분야, 특히 네트워크형 인프라 시설이 확대되는 상황에서는 더욱 그러할 것으로 보인다”고 말했다.

자동화업계 새로운 블루칩으로서의 수처리산업, 과연?

앞서 설명한 바와 같이, 수처리산업이새로운 블루칩으로 성장할 것으로 전망되면서 이러한 공정자동화시장을 타깃으로 한 자동화업계에 있어서도 다양한 기회들이 창출될 것으로 기대를 모았다.

하지만 이번 취재를 통해 확인해 본 결과,이는 국내시장과는 거의 무관한 전망임을 확인할 수 있었다. 수처리시장이 향후 몇 백 수조원에달하는 거대시장이 될 것임은 대부분의 업계 관계자들이 인정하긴 했지만, 이는 글로벌시장에 한정된 전망일뿐 국내 수처리시장의 경우 오히려 안정되고 성숙된 단계로 일부 ‘리트로핏’ 물량만 남아 있는 정도라는 설명이다.

성숙시장으로서 국내 수처리시장은 한계봉착
글로벌 수처리시장은 크게 유럽 및 북미, 일본, 한국을중심으로 하는 ‘성숙시장’과 부족한 물 공급을 확대하기 위해 수처리시설에 대한 요구가 높은 중동, 북아프리카, 동남아시아, 남미 등의 ‘성장시장’으로 구분할 수 있겠다.

한국 등이 포함된 성숙시장의 경우 이미 도시화가 완료된 상태라 수처리시장수요는 노후화된 인프라의 개량 및 교체가 필요한 ‘리트로핏’ 수요만 일부 발생할 뿐이기 때문에 큰 관련 기업에 있어 큰 매력이 있는 시장은 아니라는설명이다.

더욱이 국내시장의 경우 규모나 사업환경 측면에서 기반이 취약하기 때문에 관련기업들이 개발 및 투자하고, 또 개발된 상품이나 기술을 부담 없이 사용할 만한 유연한 환경은 되지 못한다는의견이다. 이에 대해 GS건설 박태신 부장은 “단순히 건설시점에서의투자비 평가보다는 장기적 운영측면에서 첨단화된 자동화가 창출할 수 있는 수익을 반영한 평가가 국내 공공사업 등에서 선행돼야 할 것”이라면서도 “국내상수도 사업의 경우 지자체가 상하수도 사업자이고 수도요금의 현실화 비율이 낮아 세금으로 수돗물 생산비용을 보조하는 지금의 현실에서는 새로운 기술들이도입될 수 있는 환경을 조성하는 것은 어려울 것”이라고 말했다.

관련 기업들 모두 세계시장으로 발길
성숙시장으로서의 국내 수처리시장 한계성과 새로운 기술개발 및 적용이 어렵다는 현실적인 문제점으로 인해 수처리산업에 대한 기대감은 국내보다는국외시장에 집중되고 있는 모습이다.

국내 수처리산업의 수장격인 한국수자원공사 역시 2005년부터는 국외사업을 본격적으로 시작해 현재 캄보디아·적도기니 등 8개국에서 9개 사업을 추진하고 있다. 또한,이 외에도 아시아 및 아프리카, 중남미 각국을 중심으로 계속적으로 새로운 사업을 개척하고있다.

수자원공사 서인석 수석연구원은 “그동안 국외사업은 주로 KOICA 원조사업을 중심으로 이뤄졌으나, 2006년부터 기술수출사업을통해 사업 다각화에 집중한 결과, 적도기니 몽고모시 상수도 운영 및 관리사업 등 6개국에 7개 사업을 수주해 약106억5,000만원의 수익을 올릴 수 있었다”고 말했다.

국내 수처리시장 내 리더기업인 LS산전도앞으로는 국외시장 진출에 더욱 집중할 계획이라고 밝혔다. LS산전 홍기철 부장은 “다양한 국내 수처리솔루션 공급사업 경험을 바탕으로 본격적으로 국외시장에 진출할 예정으로, 우선은 동남아시아 등을 중심으로한 물부족 국가를 타깃으로 현재 많은 시도를 진행 중”이라고 말했다.

로크웰오토메이션코리아 역시 향후 수처리사업에서 성장을 거두기 위해서는 국외시장으로눈을 돌려야 한다고 강조했다. 로크웰오토메이션코리아 이호용 부장은 “세계시장에서 국내 EPC 기업들의 경쟁력이 높은 만큼 EPC 업체들과 함께 세계시장으로진출한다면 수처리산업에서도 좋은 성과를 창출할 수 있을 것”이라고 전했다.

건설업체인 GS건설 및 한화건설의경우 전 세계적으로 잘 알려진 EPC 역량을 기반으로 수처리 관련 산업에서도 이미 다양한 국외프로젝트실적을 거두고 있다. 일례로, 한화건설의 경우 지난 2012년에는 단일 국외 프로젝트로는 사상 최대 규모인 이라크 비스마야 신도시 건설 프로젝트를 수주한 바 있다. 이는 상하수도 인프라 구축을 포함하는 종합적인 대형 개발사업으로, 한화건설은이 사업을 계기로 수처리 분야의 우수한 기술력과 국내의 우수한 IT 및 운영기술 등을 접목함으로써 이라크등의 세계 물산업 시장에 적극 참여할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

한편, 중동 및 동남아시아 등국외 수처리시장에서 성공적인 성과를 거두고 있는 GS건설도 국외시장 진출을 독려하면서 관련 기업들의국외 진출을 위한 조언을 아끼지 않았다. GS건설 박태신 부장은 “세계시장에서 사업의 경쟁력을 확보하기위해서는 경제적이고 품질이 보증된 기기 및 설비를 적용하는 것이 중요하며, 이러한 설비 및 기기들은국외 발주기관의 요구 성능을 충족해야 할 뿐 아니라 해당 국가에서 인정하는 인증과 규격 및 관련 인프라와 호환이 가능해야 한다”고 말했다. 그러나 그에 따르면, 많은 수의 국내 계측제어 제품들은 국외 적용실적이부족하거나 국내시장을 타깃화해 제작된 경우가 많아 가격 면에서 유리하고 성능이 우수하다 하더라도 사용이 불가능한 경우가 많다는 설명이다. 따라서 그는 세계시장 진출 전에 기술개발 및 인증 등의 사전 준비는 필수적이라고 강조했다.

급변하고 있는 물 산업의 패러다임, 대응책은?

이번 취재 결과, 향후 수처리산업은보다 스마트하게 진화되는 등 물산업의 패러다임이 달라질 것이라는 관련 업계 의견을 청취할 수 있었다. 특히, IT 기술 등과 융합된 기술 형태로 보다 고도화된 수처리기술이 개발 및 보급되며, 이를 위해 관련 자동화업계에도 수처리산업에 특화된 토털 솔루션 역량이 요구될 전망이다.

한국을 포함한 성숙시장의 경우 막대한 비용이 소요되는 노후 인프라 개선을위해 과학적인 의사결정이 가능한 진단기법과 함께, 기존 시설의 진단 등에 필요한 계측기기와 운영 자동화를위한 기술 및 설비 등이 필요할 것으로 보인다. 이와 관련해서는 글로벌시장에서 가격경쟁력을 확보할 수있으며, 수처리산업에 적합하고 선진국의 산업 표준과 설비 기준을 만족하는 관련 기기 및 시스템의 공급이국내업체의 경쟁력 확보와 시장 확대에 도움을 줄 수 있을 것이라는 의견이다.

한편, 중동 등 성장시장에 있어서는사업 대상 지역별로 차이는 있지만, 대부분 첨단화 및 자동화된 설비보다 인력 위주의 운영이 가능한 고전적설비가 요구되고 있기 때문에 기존의 계측설비 등이 국제 규격을 충족할 수 있다면 국내 수처리 관련 업계 및 자동화업계도 충분히 진입할 수 있을것이라는 의견이다.

‘보다 스마트하게~’ 고도화된 물 관리 시스템 구축
최근 전 세계적으로 기후변화 및 인구증가,도시화 등에 따른 물 문제에 대응하기 위해 신개념의 물 관리 방안이 요구되고 있다. 이와관련해 세계 수처리시장은 토털 솔루션 역량을 요구하고 있으며, 이에 대응해 물의 취수에서부터 공급, 사용 후 처리, 재생 등 물 순환 전반에 대한 문제 해결 능력 확보도기대되고 있다. 이를 위해 수처리산업 관련 업계는 다양한 환경적 변화요인에 신속하게 대응할 수 있도록기존 수처리시설을 효율적으로 운영하고 관리하는 기술을 개발 및 구축해야 한다는 데 의견을 같이하고 있다.

수처리공법의 선택 및 운영기법은 처리대상이 되는 원수 수질에 대한 의존성이높은데, 특히 계절적 변화가 뚜렷한 국내의 경우 시기별 수질 변화폭이 높으며, 이러한 수질 변화에 선제적으로 대응해 적절한 운영방법을 가용하는 것이 효율적인 수처리 생산을 위해 필요한 상황이다. 이러한 관점에서 한화건설 박승국 소장은 “취수원이 되는 해당 수계 내에 산재돼 있는 여러 수질 계측지점의 방대한데이터를 관리하고 효과적으로 분석함으로써 향후 유입되는 원수 수질변화를 예측하는 계측기 제어기술의 정확도와 신뢰도 향상이 이뤄져야 한다”고 강조했다.

또한, 그는 그중에서도 처리수생산에 직접적으로 관여하는 설비의 경우 이상발생시 처리수 생산이 중단될 수밖에 없는 중대 문제가 발생하므로, 이러한기기 및 설비에 대한 자동진단 시스템과 유지관리 이력관리를 통한 예방조치를 수행할 수 있는 기술이 도입된다면 향후 미래지향적 수처리산업 발전에큰 영향을 끼칠 것이라고 설명했다.

이와 더불어 최근 IT 기반의자동화기술 도입 확대로 인한 IT 보안관련 기술 도입도 필수적이라는 의견이다. 박 소장은 “국내에서 발생된 원전사태에서도 알 수 있듯이 수처리 관련 시설이 별도의 폐쇄망 형태인 SCADA 시스템으로 구축됐다 하더라도 절대 안전하지 않다는 것을 확인할 수 있었다”면서, “먹는 물 생산에 대한 국민보건 안전 확보 및 편의성 증대를 위해서는SCADA망 및 무선 원격 검침망에 대한 IT 보안 기술의 개발이 필요한 시점”이라고 설명했다.

지능화된 ‘스마트 워터 그리드’ 개념부각
한편, 기존 수자원 관리 시스템의 한계를 극복하기 위해 전력망과 IT 기술을 수도 공급망에 적용하는 고효율 물 관리 인프라 시스템으로 ‘스마트 워터 그리드(Smart Water Grid)’의 개념도 부각될 것이라는 의견이다.

‘스마트 워터 그리드’는 수도 공급체계의 효율성 및 안정성을 향상시킬 수있는 기술로, 과거의 대규모 및 중앙 집중형 수도 생산시설에 의존하던 물 공급 시스템의 지능화를 통해물 부족을 해결하고 효율적으로 수자원을 배분할 수 있을 것으로 기대된다.

한화건설 박 소장은 “스마트 워터 그리드에서는 센서 네트워크를 이용해 실시간으로수자원을 모니터링하고, 데이터를 수집 및 가공해 관리자나 이용자들에게 제공할 수 있으며, 이를 통해 효율적인 수자원의 공급 및 절약이 가능하다”면서, “양방향네트워크가 구축되면 산재돼 있는 수자원을 공급 및 수요의 관점에서 통합 관리할 수 있어 지역 간 수자원 불균형을 해결할 수 있다”고 설명했다.

이처럼 전 세계적으로 현재 물 관리 분야에 있어 스마트기술이 흐름을 주도하고있는 가운데, 수자원공사도 수자원의 효율적 관리 및 활용, 용수공급분야에서 스마트한 물 관리에 매진하는 한편, 스마트기기 및 스마트 운영관리 솔루션 개발, 적용을 비롯해 사물인터넷(IoT) 및 빅데이터의 활용 등 스마트기술의큰 진보를 위해 노력 중에 있다.

FA Journal 김 미 선 기자 (fa@infothe.com)

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