매년 15%씩 성장하는 18조 해양담수화시장…세계 1위 기업은?

두산중공업이 사우디아라비아에 건설한 해수담수화 플랜트. 두산중공업 제공.

[세종=이데일리 한광범 기자] 해수담수화 기술은 바닷물을 우리가 마실 수 있는 담수로 전환하는 기술이다. 중동과 아프리카, 남미 등 기후·환경적으로 강이나 호수가 부족한 국가들에게 담수를 제공한다. 향후 기후변화로 발생할 가능성이 있는 전 세계적인 물부족 현상을 해결할 기술로 주목받고 있다.

안토니우 구테흐스 UN 사무총장은 2017년 6월 “2050년이 되면 물 수요가 40% 이상 늘어나는 데 반해 전체 인구의 4분의 1 이상이 만성적인 물 부족 국가에서 살게 될 것”이라고 경고했다.

기후변화에 따른 물 부족은 해수담수화 시장의 확대로 이어질 것으로 전망되고 있다. 국토교통부에 따르면 세계 해수담수화 시장 규모는 2018년 기준 152억달러(약 18조원)에 달한다. 향후 해수담수화 시장은 매년 15%씩 성장할 것이란 관측이 나오고 있다.

지구 표면의 3분의 2는 물로 덮여 있다. 지구의 물 중 97.5%는 바닷물이고 나머지 2.5%만 염분 함량이 낮은 담수다. 즉 우리가 마실 수 있는 물의 양은 2.5%에 불과하다는 의미다. 빙하 등을 제외하고 인간이 쉽게 얻을 수 있는 담수만 보면 0.01%에도 미치지 못한다.

바닷물엔 소금의 주성분인 염화나트륨을 비롯해 다양한 무기물이 녹아있다. 이 무기물들을 총칭해 염류라고 칭한다. 바닷물 1킬로그램(㎏) 속에는 평균 35그램(g)의 염류가 포함됐다. 백분율로 하면 약 3.5%이다. 이 같은 염류 농도는 사람 세포 속 염류 농도인 0.9%에 비해 매우 높다.

이 같은 염류 농도 차이로 인한 삼투압 작용으로 사람이 바닷물을 마실 경우 우리 몸에선 오히려 수분이 빠져나간다. 삼투압 작용은 수분이 농도가 낮은 곳에서 높은 곳으로 이동하는 성질을 의미한다. 바닷물을 마실 수 없는 이유다.

해수담수화 기술은 이처럼 인간이 마실 수 없는 바닷물을 인간에게 꼭 필요한 담수로 바꿔준다. 해수담수화 기술은 오래전부터 이어져왔다. 선원들이 바닷물을 끓여 발생한 수증기를 모아 식수로 이용한 것이 바로 해수담수화 기술 중 하나다. 현재의 해수담수화 플랜트는 △증발법 △역삼투법이 각각 50%와 45%의 비중을 차지하고 있다. 증발법은 바닷물을 끓여 증기를 모이는 방식으로 과거 선원들의 해수담수화 기술과 크게 다르지 않다.

역삼투법은 삼투압 작용을 역이용하는 방식이다. 해수와 담수 사이에 염류가 통과할 수 없는 반투막을 설치한 후 압력을 가해 담수를 분리하는 기술이다. 증발법의 경우 바닷물을 끓여야 해, 역삼투법에 비해 에너지가 3배 이상 많이 필요하다. 반면 역삼투법은 장비 자체가 상대적으로 고가이며 관리도 훨씬 어렵다.

해수담수화 분야 세계 1위 기업은 세계 시장 점유율이 40%에 달하는 두산중공업이다. 두산중공업은 1978년 사우디아라비아를 시작으로 중동과 중남미 지역에서 28개의 해수담수화 프로젝트를 수주했다. 이밖에도 GS건설, 한화건설도 중동에서 지속적으로 해수담수화 플랜트 수주를 하고 있다.

최준석 한국건설기술연구원 수석연구원은 ‘해수담수화 기술의 현재와 미래’ 보고서를 통해 “기후변화에 따른 물 부족 문제는 지속적으로 증가할 것”이라며 “해수담수화 기술은 향후 국가산업을 주도하는 기술로 더욱 성장할 수 있을 것”이라고 밝혔다.