기계연, 오존 미세기포 이용한 선박평형수 처리시스템 개발

홍원석 한국기계연구원 책임연구원(왼쪽)과 송동근 책임연구원이 시스템을 점검하고 있다.

아주경제 이한선 기자= 국내 연구진이 해수의 미생물을 처리하는 원천기술을 세계 최초로 상용화했다.

한국기계연구원은 홍원석 환경기계시스템연구실 책임연구원 팀이 대덕연구개발특구진흥재단 사업화기술개발사업을 통해 오존 미세기포로 선박평형수 내 유해 미생물 및 동물성.식물성 플랑크톤 처리 기술을 개발하는 데 성공했다고 8일 밝혔다.

선박평형수는 선박의 균형을 유지하기 위해 선박 내부에 저장하는 해수로 선박 화물에 따라 양을 조절한다.

개발한 기술은 고압이 형성돼 있는 선박 배관 안에 노즐을 장착해 저압 영역을 형성하면서 오존 기체를 공급하고 기체 공급부의 미세화 장치와 충돌판을 이용해 미세기포를 대량으로 발생시키는 것이 핵심이다.

해양 생태계가 상이한 지역을 오가는 선박의 평형수 배출은 해양 생태계 교란의 원인이 된다.

이를 막고자 국제해사기구(IMO)에서는 선박평형수 처리장치(BWTS)의 장착을 의무화하고 있다.

BWTS는 선박평형수의 선박 주입 과정에서 해수에 포함돼있는 미생물을 살균 처리하는 것으로 IMO 규제 시행에 따라 시장이 급격하게 성장하는 추세다.

세계적으로 선도하고 있는 기술이 없어 국내 조선업계에서는 순수 국내기술 확보를 통해 세계 시장 선점이 요구되고 있다.

기계연에서 개발한 오존 미세기포 이용 선박평형수 처리 시스템은 오존을 마이크로-나노 크기의 미세기포 형태로 주입해 기존 오존량보다 20% 적은 양으로도 동일한 살균력을 갖춘 것이 특징이다.

주입한 오존 전량을 유해종 제거를 위한 작용제로 전환해 잔류 오존 처리에 추가로 요구돼 왔던 처리 설비를 줄일 수 있게 돼 기존 오존 방식 장치보다 크기 및 비용이 절감되고 친환경적이다.

해수와 담수, 이들이 혼합된 기수 등 다양한 선박평형수의 수질에 적용 가능하고 대용량 미세기포 발생 노즐을 통한 동물성 및 식물성 플랑크톤의 제거 효율이 높아지고 기존 기술 대비 20% 이상의 오존 가스 공급 절감, 처리시스템 관련 선박용 유닛의 자체 개발 등이 장점이다.

전기분해나 자외선 방식 등 기존 BWTS 방식과 달리 오존 방식은 상대적으로 작은 공간에도 설치 가능해 IMO의 규제 이후 BWTS를 추가로 장착해야 하는 기존 선박에 설치 시 효율적이다.

해수 접촉이 적어 고장 위험이 적고 유지보수가 편리한 것도 장점이다.

연구책임자인 송동근 책임연구원은 “지금까지는 공급하는 오존 기체가 살균작용제로 전환되는 효율이 낮아 오존 발생 및 미반응 오존 처리에 추가설비 및 많은 비용이 발생해 실용화에 어려움을 겪어왔다”며 “이번에 개발된 기술은 IMO 승인 기준을 만족하는 성능 및 경제성을 확보해 해양 생태계 보호에 크게 기여할 것으로 보이고 보다 엄격한 미국 해안 보호 규제(USCG) 기준을 만족하는 성능 개발 및 상용화를 앞당기는 데도 큰 역할을 할 것이다”라고 밝혔다.

주관기업인 선보공업의 최금식 사장은 “국내 연구기관이 보유한 미세기포 발생기술을 수요 기업에 이전.적용해 세계 최고 수준의 선박평형수 살균시스템 개발에 성공했다”며 “회사 입장에서는 기존 조선 산업의 노동집약적인 매출 구조에서 고부가가치화, 기술고도화 산업으로의 변화를 유도할 수 있는 좋은 기회”라고 밝혔다.

이 기술은 IMO 기본 승인을 취득하고 최종 승인을 위한 시험을 진행 중이다. 현재 국내특허가 출원됐고 국제특허 출원을 앞두고 있다.